基于改进灰狼算法与最小二乘支持向量机耦合的电力变压器故障诊断方法

电力变压器运行故障的准确诊断有利于提高变电设备状态检修和电网安全运行水平，为实现故障的准确分类，文章以油中溶解的5种典型气体作为故障诊断的特征量，提出一种基于改进灰狼算法与最小二乘支持向量机耦合的电力变压器故障诊断方法。该方法通过改进灰狼算法寻求最小二乘支持向量机中的最优惩罚系数C和核函数参数g，用以提高故障诊断的准确率。首先阐明最小二乘支持向量机和灰狼算法的改进点并将二者耦合，将其代入413组电力变压器的油中溶解气体检测数据来诊断故障类型，与其他诊断方法进行对比；其次研究惩罚系数C和核函数参数g对电力变压器故障类型识别准确率的影响规律；最后借助训练后的改进灰狼算法与最小二乘支持向量机耦合方法，通过两台不同电压等级的变压器故障实例分析，验证了故障诊断方法的有效性。研究结果表明：相较于单一使用最小二乘支持向量机和传统灰狼算法与最小二乘支持向量机耦合，改进灰狼算法与最小二乘支持向量机耦合方法对电力变压器故障诊断的准确率分别提高了14%和7%。此外，惩罚系数C和核函数参数g对电力变压器故障类型识别准确率的影响呈现非线性规律，凸显了通过智能算法找到最优解的便捷性、必要性、有效性。     

一种用于电力变压器故障识别的理论方法研究

支持向量机方法基于小样本的统计学习理论,其本质上是个优化和分类问题。设计了一种使用遗传算法优化多分类支持向量机参数,并将参数优化后的多分类支持向量机用于电力变压器故障识别的方法。该方法对色谱分析法检测到的特征气体含量进行数值预处理,提取出故障识别所需要的n+1个特征量,然后利用数值预处理后得到的数据样本对多分类支持向量机进行训练和识别,通过输出结果判断变压器所处的状态,以达到设备状态监测的目的。     

基于支持向量机的电力电子电路故障诊断技术

提出一种利用小波包分析获取电力电子电路故障特征和基于支持向量机状态分类的电力电子电路故障诊断方法。首先讨论小波包故障信号特征提取和支持向量机(support vector machine,SVM)的多值分类算法,重点研究一种改进的支持向量机的"一对多"故障分类算法,实现对十二脉波可控整流电路中晶闸管断路故障的诊断。实验结果分析表明,该方法能准确对电力电子电路进行诊断和故障元定位、诊断精度高,该方法在解决电力电子电路故障诊断问题上有着很好的实用价值和应用前景。     

基于SVM与合分闸线圈电流参数的高压断路器机械故障诊断

高压断路器故障的早期诊断是有效提高电力系统运行可靠性的重要手段,笔者提出应用高性能的支持向量机(SVM)进行高压断路器的机械故障诊断.支持向量机核函数参数的选择直接影响分类结果的好坏,该诊断方法采用群智能算法PSO确定支持向量机中核函数的最优参数以提升分类器性能,将从高压断路器的机械参数信号中提取的动作特性特征量作为支...     

特征评估高压断路器机械故障诊断方法的研究

分析断路器的机械振动信号的特性,针对采用单一性质故障特征难以实现整个故障状态空间上准确诊断的局限性,提出了一种基于改进的距离评估技术和多类支持向量机相结合的诊断高压断路器机械故障的方法,该方法由3部分构成:首先从高压断路器机械振动信号中提取时域统计特征、频域统计特征、经验模态分解能量熵及小波包能量特征信息;接着采用改进的距离评估技术从原始特征集合中选取最优特征,实现对原始特征空间的降维处理;最后选取的最优特征量作为"次序二叉树"策略方式的多类支持向量机的输入向量,实现对断路器3种机械故障模式的识别。实验结果表明,该方法诊断高压断路器机械故障能取得良好的效果。     

混合布谷鸟算法在高压断路器故障诊断上的应用

为了更准确、快速地对高压断路器故障进行分类、诊断,提出一种基于混合布谷鸟算法优化的最小二乘支持向量机(LSSVM)的故障诊断方法。首先提取分合闸线圈的时间和电流特征量得到特征向量,再利用模拟退火算法(SA)与布谷鸟算法(CS)结合形成的混合布谷鸟算法(CS-SA),对支持向量机进行寻优,旨在得到具有最优参数支持向量机分类模型,提高诊断结果的准确性。最后,利用收集到的数据对该算法进行诊断验证,结果表明利用混合布谷鸟算法优化后的LS-SVM得到的分类模型比常用的粒子群算法、遗传算法、标准布谷鸟算法优化得到的模型准确率更高。     

基于支持向量机及油中溶解气体分析的大型电力变压器故障诊断模型研究

提出用支持向量机作为分层决策电力变压器故障诊断模型。首先通过相关统计分析,选择典型油中气体作为支持向量机输入参数,然后在深入发掘油中气体所含故障信息基础上,利用典型故障气体的相对含量在高维空间的分布特性进行变压器故障类型诊断。该方法基于小训练样本条件下寻求最优解,具有很好的推广能力及一致性等优点,还适用 于变压器典型故障数据少的特点。文中还给出了两种不同支持向量机核函数分类结果的比较。为了提高故障诊断的正判率,该模型同时在相关性强的特征气体之间,利用K-近邻搜索聚类在最优分类面附近对分类结果进行精确逼近,使分层决策模型可靠性显著改善。计算结果表明,该模型具有很好的分类效果。     

一种基于振动信号的高压断路器故障诊断新方法

提出一种以小波包特征节点最大系数为特征向量、利用支持向量机状态分类的断路器故障诊断新方法。首先利用小波包分解振动数据,提取状态变化敏感节点作为特征节点形成分解树,利用敏感节点重构完好状态振动信号,并以此作为当前大多断路器诊断系统中使用的指纹信号;同时提取特征节点最大系数形成特征向量,作为支持向量机的输入向量,使用"一对其余"策略进行特征分类。经高压断路器无负载振动信号测试,该方法检测高压断路器故障简单、准确,在实际分析中取得良好诊断效果。     

基于OCSVM的气体绝缘组合电器故障检测

为了检测气体绝缘组合电器(GIS)故障,提出了一种基于单分类支持向量机(OCSVM)的设备故障检测方法。该方法以选取GIS金属外壳振动加速度以及气体压力作为状态监测量,为了解决设备振动幅值受负载变化影响的问题,提取外壳振动信号峭度因子,与气体压力共同作为状态特征量;利用GIS正常状态特征量数据训练OCSVM模型,得到设备故障检测器,并利用故障检测器检测当前状态特征变量的异常程度来实现设备故障的检测,现场实测数据分析结果验证了该方法的有效性。     

基于模糊聚类和完全二叉树支持向量机的变压器故障诊断

为提高电力变压器故障诊断准确率,提出基于模糊聚类和完全二叉树支持向量机的故障诊断模型,即通过模糊C均值聚类,对样本采用完全二叉树结构逐层划分,直至最后得到各故障分类。该方法克服了一般方法对故障划分不明确、分类重叠和不可分等缺点。试验表明,相比改良三比值法、支持向量机分类"一对一"和"一对多"组合,该方法在电力变压器故障诊断中具有最高的诊断准确率。     

结合经验模态分解能量总量法的断路器振动信号特征向量提取

为了检测出断路器的机械结构故障类型,本文分析了断路器机械振动信号的特性,提出基于经验模态分解(EMD)能量总量法与支持向量机(SVM)理论相结合的中压断路器振动信号的特征向量提取和故障分类的分析方法。首先将断路器的振动信号进行经验模态分解,得到所需要的内禀模态函数(IMF),通过离散采样点求能量总量的方法求出包含主要故障特征信息的各个内禀模态函数分量的能量总量。利用IMF分量能量总量作为特征向量,并以此作为支持向量机输入,将测试样本信号的故障特征向量输入训练好的SVM,并对SVM及核函数参数进行遗传算法优化,采用"二叉树分类"支持向量机分类机制进行故障分类。经实验分析该方法能很好地识别出振动信号的差别及故障类型。     

基于最小二乘支持向量机的高压断路器故障诊断

为了快速、准确地对高压断路器发生的故障进行分析和诊断,确定故障的性质、类别和部位,提出了一种高压断路器故障诊断的新方法。首先对高压断路器分合闸线圈电流进行分析,提取电流和时间特征量形成特征向量,然后用遗传算法对最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LS-SVM)参数进行优化,最后,将特征向量输入到优化后的最小二乘支持向量机中进行故障识别、分类。试验表明,该方法可以准确地识别断路器的多种故障类型,为断路器故障定位和状态检修提供了依据。与广泛使用的神经网络方法相比,该方法在样本较少时仍能获得较好的诊断效果,更适用于高压断路器等小样本设备的故障诊断。     

最小二乘支持向量机多分类法的变压器故障诊断

为了提高变压器故障诊断正判率,提出了一种基于小样本的最小二乘支持向量机(LS-SVM)多分类电力变压器油中气体分析(DGA)法,即通过相关统计分析和数据的预处理,选择变压油中典型气体作为LS-SVM的输入,然后利用典型故障气体的体积分数在高维空间的分布特性诊断变压器故障类型。该法在小样本条件下可获得最优解,泛化能力很好,且没有传统支持向量机只能分两类的缺陷,很好地解决了变压器多种故障共存的实际情况。试验表明,该方法分类效果很好,可较好地解决变压器放电和过热共存时故障的难分辨问题,故障类型的正判率较高。     

支持向量机在模拟电路故障诊断中应用

支持向量机是建立在统计学习理论基础上的机器学习方法,结构简单,泛化能力强,对小样本分类具有良好的识别效果.本文提出了基于支持向量机的模拟电路故障诊断新方法,描述了电路故障特征的选取过程,建立了以支持向量机为基础的模拟电路故障诊断模型.并以双二次滤波电路为诊断实例,实验结果表明,该方法故障诊断准确率大于96.5%,优于传统方法.     

基于自回归模型和超球面支持向量机的局部放电模式识别

为了提高变压器局部放电信号分类的准确率,提出了基于自回归模型和超球面支持向量机的模式识别算法。该方法对不同放电类型的信号建立自回归模型,将得到的模型系数作为局部放电信号的特征矩阵,输入到超球面支持向量机中对局部放电信号进行分类。由于超球面支持向量机中的惩罚因子和核函数参数对分类的准确率起着重要的作用,因此采用粒子群算法寻找最优的惩罚因子和核函数参数的组合。实验结果表明,基于自回归模型的参数特征,采用优化后的超球面支持向量机对局部放电信号进行分类,其分类准确率比未经优化超球面支持向量机的分类准确率提高了13.33%,比BP神经网络的识别率提高了20%,为局部放电信号的模式识别提供了一种新思路。     

基于布谷鸟算法和支持向量机的变压器故障诊断

电力变压器是电力系统运行中的重要设备之一,对故障和缺陷进行正确的诊断,关系到整个电网的运行安全。支持向量机(SVM)能够较好地解决小样本、非线性特征的多分类问题,适用于变压器故障类型判断。利用布谷鸟搜索算法,对支持向量机进行寻优得到全局最优解,从而得到具有最佳参数的支持向量机分类模型。该分类模型将变压器油色谱数据(DGA)中各气体相对含量作为评估指标,将变压器的故障分为低能放电、高能放电、中低温过热、高温过热等4个故障类型。通过已有的数据实例分析得出,利用布谷鸟搜索算法得到的分类模型比常用的网格搜索算法(GS)、粒子群搜索算法(PSO)、遗传算法搜索(GA)等算法得到的模型拟合准确率更好。     

基于量子遗传改进支持向量机理论的变压器故障诊断

提出了基于量子遗传改进支持向量机理论的变压器故障诊断方法.该算法首先利用粗糙集技术时变压器知识进行属性约简,通过属性表获得变压器故障的最简决策表以作为支持向量机的输入,并利用量子遗传算法获得支持向量机的最优参数设置.实验结果表明,该诊断方法分类性能良好、可靠性高且有效可行.     

基于IAFSA-SVM的岸电箱断路器故障诊断

断路器的故障诊断对岸电系统的稳定运行有重要意义。针对人工鱼群算法和其他智能算法在优化支持向量机参数时,存在易陷入局部最优、泛化能力差等问题,通过自适应调整步长和引入全局随机行为,提出基于改进人工鱼群算法优化支持向量机参数的故障诊断模型。将断路器合闸线圈电流信号中的时间和电流信号作为特征量,采用改进人工鱼群算法对支持向量机的参数寻优,以提升支持向量机的故障分类性能。仿真结果显示,该算法在样本数量小的情况下仍具有良好的分类性能,能够准确对断路器进行故障分类。     

笼型异步电动机转子断条故障诊断方法

针对笼型异步电动机发生转子断条故障时,用于判定故障类型及其严重程度的定子电流信号中的边频信号容易被主频信号所淹没的问题,研究了一种基于Hilbert变换和支持向量机理论的笼型异步电动机断条故障诊断方法。首先进行了详细的理论推导,为该方法在断条故障诊断中的应用奠定了基础。然后设计并完成了一系列断条故障试验,取得了真实有效的故障数据。最后,将该方法应用于试验数据的分析与处理,结果表明Hilbert变换能有效提取到断条故障时定子电流信号中的故障特征量,而采用这些特征量训练得到的支持向量机分类模型则能在故障样本有限的前提下实现最优分类,将二者结合起来用于断条故障诊断的准确率高达98%。     

基于损失函数的SVM算法及其在轻微故障诊断中的应用

尽早识别轻微故障，对提高生产过程设备运行的安全性具有重要意义。为实现对设备轻微故障的正确识别和及时诊断，该文提出了一种基于损失函数的支持向量机(SVM)算法。应用模糊理论的方法对支持向量机分类及最优分类面进行了解释，对可疑分类区列出了模糊隶属度的表达式。针对故障诊断等问题中误判造成的损失不同这一特点，定义了基于损失函数的模糊隶属度，并得出了修正后的最优分类面。SVM算法可以实现对设备轻微故障的准确识别，并可近似地判别故障的严重程度。文中以汽轮机减速箱轴承运行状态诊断为例，对样本数据经K-L变换后进行可视化研究，分类结果表明了该算法的可行性。