基于偏互信息法与支持向量机的覆冰闪络故障预警

输电线路覆冰闪络跳闸故障是引起电网故障的重要原因之一。现有的覆冰闪络研究主要集中在绝缘子覆冰闪络电压的模型研究。一方面,闪络电压模型不能全面反映所有因素综合作用下的绝缘子闪络电压;另一方面,数据采集的误差使现有覆冰闪络电压模型的研究成果难以在覆冰闪络故障预警中直接应用。考虑到数据挖掘技术的发展,基于偏互信息法和支持向量机对覆冰闪络故障进行预警。首先,采用偏互信息法筛选出关键的因素作为输入变量。然后,建立覆冰闪络预警的支持向量机模型,对样本数据进行训练和预测。仿真结果表明,基于偏互信息法与支持向量机的覆冰闪络故障预警方法能够较为有效地预测覆冰闪络,为实际电网的覆冰闪络防御提供了参考。     

短期负荷预测的支持向量机方法研究

提出了一种基于支持向量机(SVM)理论的电力系统短期负荷预测方法。该方法采用结构风险最小化原则(SRM)，与采用经验风险最小化原则（ERM)的传统神经网络方法相比，具有更好的泛化性能和精度，减少了对经验的依赖。SVM算法以统计学习理论作为其理论基础，它的训练等价于解决一个二次规划问题。为了提高负荷预测精度，文中在训练数据集中采用了负荷数据和温度数据。通过和多层BP神经网络进行比较的试验，结果证明了其在短期负荷预测中的有效性。     

绝缘子覆雪闪络特性及其改进量子神经网络的预测模型

准确评估绝缘子覆雪融雪过程中闪络电压特性,对恶劣气象条件下电网安全运行水平评估和线路检修策略决策具有重要意义。针对FXBW-35/70型复合绝缘子,采用人工覆雪闪络电压试验方法,对均匀覆雪和不均匀覆雪绝缘子串的覆雪期、融雪初期和融雪后期3个阶段的闪络电压特性进行了试验研究,分析了各阶段闪络电压和泄漏电流变化特征及其产生原因。通过分析覆雪绝缘子的电场分布,探究了融雪期闪络电压变化的原因。研究基于深度自编码网络与量子神经网络结合的覆雪闪络电压特性变化建模方法,建立基于改进量子神经网络的覆雪闪络电压预测模型。人工覆雪闪络电压试验测试和验证结果表明,提出的改进量子神经网络闪络电压预测模型与单一的反向传播神经网络、支持向量机模型和遗传算法模型相比,能够更加准确地反映北方地区线路绝缘子覆雪融雪过程中的闪络电压变化特性,其预测结果可为电网安全评估与检修决策提供有效指导。     

最小二乘支持向量机预测绝缘子等值附盐密度

考虑到气象因子条件对绝缘子的等值附盐密度影响复杂,难以建立精确数学模型等问题,提出了一种最小二乘支持向量机的绝缘子在一定的气象因子条件下的等值附盐密度预测新模型。以温度、湿度、风速等主要气象因子为输入,绝缘子等值附盐密度为输出,通过最小二乘支持向量机模型,拟合输入与输出之间的复杂非线性函数关系。以现场采集的气候数据为样本对模型进行学习训练,用训练好模型预测绝缘子在一定气候条件下的等值附盐密度。实践表明该方法具有建模速度快、预测精度高、操作简便等优点,不仅克服了常规的BP预测模型的不足,而且性能优于标准支持向量机预测模型。     

基于RBF核函数的SVM方法在短期电力负荷预测中的应用

介绍了支持向量机(SVM)方法及其在电力系统短期负荷预测中的应用。SVM以统计学习理论为理论基础,采用结构最小化(SRM)原则,具有收敛速度快、全局最优等优点。选取RBF函数作为核函数,实际算例表明,预测精度优于时间序列及BP神经网络等方法。     

基于LS-SVM和PSO相结合的电力负荷预测研究

提出了一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)和粒子群优化技术(PSO)相结合的电力负荷预测方法.以历史负荷数据、气象因素等作为输入,建立预测模型,对未来日最大负荷进行预测.该模型利用结构风险最小化原则代替传统的经验风险最小化,以充分挖掘原始数据的信息,并应用粒子群算法优化最小二乘支持向量机的参数,提高了预测模型的训练速度和预测能力.实际算例表明,使用上述方法进行电力负荷预测,具有良好的可行性和有效性,与BP神经网络法的预测结果相比,前者具有更高的精度和更强的鲁棒性.     

基于PSO-SVM的高压绝缘子污秽等级评定

污秽等级评定是绝缘子泄漏电流在线监测系统的重要内容,评定的难点在于泄漏电流的各种电气特征量、环境因素与绝缘子表面污秽状况之间存在着复杂的非线性关系。笔者在实验室模拟试验和现场实测数据基础上,采用粒子群算法优化支持向量机的参数,建立了污秽等级评定的支持向量机模型。该方法利用支持向量机结构风险最小化原则和粒子群快速全局优化特点,通过对样本数据的学习,可以快速建立泄漏电流有效值、泄漏电流峰值、泄漏电流脉冲频度、环境湿度、温度与污秽等级之间的映射关系。实验结果表明,该方法是有效的。     

基于支持向量机的电价组合预测模型

对传统的2个线性组合预测模型进行了分析,提出了一个新的线性组合预测模型,该模型不要求权系数和为1,而且权重也可以取负值。同时,为提高精度,提出了支持向量机非线性的组合预测模型,该模型实质上是一个非线性回归模型,利用结构风险最小化原则代替传统的经验风险最小化。该模型充分挖掘原始数据和单一预测模型的信息,以单一模型的预测数据作为组合预测样本,选择径向基核函数的支持向量机进行组合预测。同时给出了解决此问题的基于Matlab的支持向量机工具箱的源程序。以美国加州电力日均价为例,与单一预测方法、线性组合预测进行对比,支持向量机非线性的组合预测方法预测比较精确。     

基于支持向量机的中长期电力负荷组合预测

影响中长期负荷的因素多,随机性强,单一预测方法很难满足不同情况的预测需要,组合预测能较好地解决单一模型的不足,但现有组合预测模型主要基于经验风险最小,预测精度受组合模型的限制.本文提出一种基于最小二乘支持向量机的中长期负荷组合预测模型,该模型利用结构风险最小化原则代替传统的经验风险最小化,充分挖掘原始数据和单一预测模型的信息,以单一模型的预测数据作为组合预测样本,选择多项式核函数的最小二乘支持向量机进行组合预测.实际算例表明,本文提出的组合模型预测平均误差仅为1.719%,具有良好的可行性和有效性.     

基于RBF网络的覆冰绝缘子闪络电压预测模型

绝缘子覆冰是威胁电网安全的主要因素之一。在对LXZP-160绝缘子试验研究的基础上,提出了一种基于径向基神经网络(RBF)网络的覆冰绝缘子闪络电压的预测模型。预测模型以绝缘子串长、污秽度、气压、覆冰水电导率等因素为输入变量,以覆冰绝缘子的最低闪络电压为输出变量,网络隐含层单元个数和中心向量采用正交最小二乘法(OLS)算法确定,从隐层到输出层的权值采用伪逆法确定。预测的覆冰绝缘子闪络电压平均误差<1%,优于传统的BP网络,且与数据具有良好的一致性。试验和理论分析表明,该模型能反映覆冰绝缘子闪络电压与绝缘子串长、污秽度、气压、覆冰水电导率等因素间的非线性关系,这对于我国预防冰灾具有一定的参考价值。     

基于双重人工神经网络的XP-70绝缘子串污闪概率模型的建立

针对高压电网运行中绝缘子污闪风险概率评估的困难,建立了XP?70(9片串)绝缘子的基于双重人工神经网络的污闪概率模型。污闪概率模型比较准确地反映了环境因素、等值附盐密度(ESDD)、污秽闪络电压水平及污秽闪络概率之间的非线性关系,建立了包括估计绝缘子的自然积污污秽度、预测绝缘子污秽闪络电压值及根据前两个模型的输出结果计算出该绝缘子污闪的风险概率大小的三个子模型。进行了针对三个子模型的一系列试验,试验结果表明,该预测模型的预测结果基本满足工程需要,具有实用价值。     

输电线路污闪跳闸概率计算方法

针对高压电网运行中绝缘子污闪风险概率评估的困难,提出了基于大气质量指数和微气象站信息的绝缘子附盐密度预测及污闪概率计算新方法。首先通过大气质量指数和微气象站信息分别获取区域中心位置的盐密和气象信息;然后基于该区域中心的气象信息和盐密数据通过支持向量机建立盐密预测模型;再根据其他绝缘子的气象信息,通过盐密预测模型计算出其他绝缘子的盐密值;最后通过恒定电压下绝缘子污闪概率模型计算输电线路的污闪概率,安徽电网220 kV输电线路的运行数据的计算结果验证了方法的正确性和有效性。     

复合绝缘子直流冰闪试验方法的比较

国内外的运行经验和研究表明,由覆冰引起的输电线路绝缘子串绝缘特性下降是导致电网事故的重要原因之一。绝缘子覆冰试验目前尚无统一的标准,研究绝缘子覆冰试验方法有重要的意义。因此以FXBW-±800/530型短样、FXBW-110/100型两种复合绝缘子为试品,在人工气候室研究了试验方法对覆冰复合绝缘子直流冰闪特性的影响,并比较分析了不同试验方法的差异。结果表明:试验方法对覆冰复合绝缘子的冰闪电压有明显的影响,采用不同的试验方法获得的试验结果有差异。复合绝缘子在相同覆冰水电导率、覆冰程度和覆冰状态以及相同的试验条件下,采用平均闪络法获得的平均闪络电压Uav最高,采用最恒压升降法获得的50%闪络电压U50%其次,采用U型曲线法获得的最低闪络电压Uf,min次之,采用最大耐受法获得的最大耐受电压Uws最低。不同的试验方法获得的试验结果存在内在联系,可以根据试验的具体情况,选择适当的试验方法。     

直流瓷绝缘子长串高海拔覆冰闪络特性

为了给超特高压直流输电线路外绝缘选择和运行维护提供基础数据,以典型直流瓷绝缘子XZP－210长串为研究对象,在大型多功能人工气候室试验研究了污秽、覆冰、高海拔综合复杂环境下的直流闪络特性。试验结果表明：XZP－210覆冰绝缘子串直流冰闪50％闪络电压眠慨与串长基本呈线性关系;不同海拔高度下,弘㈣随覆冰厚度和污秽程度增加均呈幂函数规律下降,冰厚影响的特征指数在0．182～0．208之间,污秽程度影响特征指数在0．175～0．191之间;气压对％0％的影响特征指数n在0．404－0．462之间;临界闪络电流Ic随污秽程度的增大呈幂函数规律增大,其指数在0．629-0．678之间;厶随着气压的降低而减小,与气压比呈幂函数规律,指数在0．512～0．538之间。     

复杂环境条件下绝缘子闪络电压预测神经网络模型的建立及应用

在人工气候实验室试验数据的基础上，提出一种新的应用人工神经网络选择输电线路外绝缘的方法。这种方法利用神经网络模型映射环境条件和绝缘子闪络电压的关系，当经过训练和验证后的绝缘子人工神经网络模型建立后，就能利用此模型预测绝缘子在复杂大气环境下的闪络电压，同时，可以利用此模型分析绝缘子在不同大气环境下的电气特性及比较相同大气环境下不同绝缘子的特性，给高压输电线路外绝缘选择提供依据。     

覆冰绝缘子长串交流闪络特性和放电过程研究

文中人工气候室模拟覆冰和低气压条件对XP-70、XWP2—160绝缘子（长）串和FXBW4-110／100合成绝缘子的交流闪络特性进行了试验研究，分析了覆冰绝缘子长串的电位分布和闪络前的泄漏电流；根据高速摄像机拍摄的照片，分析了覆冰绝缘子长串的闪络过程。结果表明，气压对覆冰绝缘子长串的闪络电压影响的特征指数与污秽绝缘子一致，覆冰是一种特殊的污秽形式；在试验研究的串长范围内，闪络电压与串长成线性关系；绝缘子串覆冰后电位分布的变化是覆冰绝缘子串闪络电压下降的主要原因，但其局部电弧发展成完全闪络所需的时间比污闪过程长，且受冰层的融化和冰凌状态的影响严重。     

复合绝缘子污闪与冰闪特性及临界闪络电流研究

绝缘子的电气特性是进行输电线路外绝缘设计的关键参数之一,其临界闪络电流对绝缘子的状态评估和闪络预警有着重要的作用。以FXBW-110/100型复合绝缘子为试品,在人工气候室对该绝缘子进行了人工污秽试验和人工覆冰试验。试验结果表明：复合绝缘子污闪和冰闪电压随着绝缘子表面盐密的增加而降低,冰闪和污闪电压与盐密均满足负幂指数关系,覆冰条件下的污秽特征指数与污秽无覆冰状态下的特征指数相差不大,可将覆冰视为一种特殊形式的污秽;在相同污秽条件下覆冰复合绝缘子的闪络电压比未覆冰的闪络电压低,随着覆冰厚度的增加,绝缘子闪络电压进一步降低;复合绝缘子污闪和冰闪的临界闪络电流与盐密满足幂指数关系,污闪和冰闪的临界闪络电流均随着绝缘子表面的盐密的增加而增加,在相同污秽条件下覆冰绝缘子的临界闪络电流比未覆冰的临界闪络电流更大。     

低气压下复合绝缘子长串直流污闪特性

由于复合绝缘子具有的耐污性能好的优越性,我国正在建设的云广±800kV直流特高压线路也将采用复合绝缘子。为研究绝缘子面临的污秽和高海拔的综合影响,利用大型多功能人工气候室试验研究了低气压下复合绝缘子直流污秽闪络特性,结果表明:用升压法获得的复合绝缘子闪络电压比用升降法获得的50%耐受电压约高7%;复合绝缘子闪络电压与长度基本呈线性关系;气压对复合绝缘子直流污秽闪络电压的影响程度指数为0.6～0.8且受污秽度的影响;在盐密为0.05mg/cm2时,±800kV直流特高压线路所需复合绝缘子长度的基本配置应≥8.2m。     

布置方式对直流绝缘子串人工污秽闪络特性的影响

直流绝缘子串布置方式对污闪电压有影响，以2种典型直流瓷绝缘子(XZP-210和XZP-300)为试品，在人工雾室中通过试验研究了悬垂单串布置(I型)、悬垂双串布置(II型)和V型布置绝缘子串的直流负极性污闪特性，分析了布置方式对负极性污闪电压的影响。结果表明：直流绝缘子串布置方式对污闪电压有影响；在不同污秽程度下，V型布置时直流污闪电压比I型布置时高14.5%~25.9%，II型布置则比I型布置低4.2%~9.0%；且随着污秽程度的增加，V型布置相对于I型布置的污闪电压提高的百分数和II型布置相对于I型布置降低的百分数均增大。