基于粗糙集与支持向量机的变压器故障诊断

介绍了基于粗糙集理论(RS)和支持向量机(SVM)的变压器故障诊断方法,使用这种方法可提高训练速度和诊断准确率。     

基于RS-SVM的油中溶解气体变压器故障诊断研究

建立了基于粗糙集和支持向量机组结合的故障诊断模型。     

机器学习在变压器故障诊断中的应用

当前变压器故障诊断主要采用油中气体分析法(IEC三比值法),在实际应用中诊断的准确率偏低,只有80％左右.通过将机器学习与变压器故障诊断相结合,搭建了故障诊断模型,同时采用集成学习,综合多个基分类器,将故障识别的准确率提高到了92.5％.     

基于混合免疫算法的变压器故障诊断

为了提高变压器故障诊断正确率,提出一种免疫支持向量机混合智能诊断方法,首先将变压器故障分为放电性和过热性,然后用免疫聚类算法对所荻取的数据进行预选取,加快模型参数的确定速度,利用支持向量机识别类内变压器故障,利用基于交叉验证的网格搜索法来确定支持向量基的参数.经过大量实例分析,并将其结果与神经网络方法进行对比,表明该算法具有较高的诊断精度.     

基于IABC优化SVM的变压器故障诊断

针对故障信息较少时无法准确诊断变压器故障的问题,提出一种改进的人工蜂群算法优化支持向量机的故障诊断方法。首先采用主成分分析(PCA)对输入变量进行特征提取,降低特征向量的维数,避免了变量信息之间的相互重叠。其次,通过基于二维均匀的种群初始化和基于欧氏距离的食物源更新来对传统的人工蜂群算法(ABC)进行改进,并将改进蜂群算法(IABC)与ABC和粒子群算法(PSO)进行性能测试,证明了搜索速率和收敛性都有显著提高。最后用IABC优化支持向量机(SVM)的参数,将PCA提取的新特征值分别输入IABC-SVM、GA-SVM、PSO-SVM模型并对比诊断效果。最终表明所提方法具有诊断准确率高、模型简单、泛化能力强的特点。     

基于免疫优化多分类SVM的变压器故障诊断新方法

针对支持向量机中参数设置对支持向量机分类精确度影响较大及传统支持向量机不能直接用于多分类问题的状况,提出了一种基于免疫优化多分类支持向量机的变压器故障诊断新方法,该方法利用免疫算法优化支持向量机分类参数。以一类分类算法为基础建立多分类算法模型,在高维特征空间求出超球体中心,然后计算样本与中心最小距离,以此判定该点所属故障类型。该算法充分发挥了支持向量机高泛化能力的优势,大大减少了对支持向量机参数选择的盲目性。仿真计算结果表明,在有限样本情况下,该方法能够达到较高的变压器故障诊断率,从而证实了该方法的正确性和有效性。     

基于粒子群优化支持向量机的变压器故障诊断

针对基于DGA的变压器故障诊断方法在变压器故障诊断中存在的不足,提出了基于粒子群优化支持向量机的变压器故障诊断方法。建立支持向量机分类机的变压器故障诊断模型,并用粒子群算法优化参数,利用libSVM工具箱在MATLAB软件平台上训练支持向量机分类机,用训练良好的支持向量机诊断110kV立星变电站变压器故障状况。结果证明,采用基于粒子群优化支持向量机的变压器故障诊断结果与实际相符。此方法能够提高变压器故障诊断的准确率。     

基于高斯过程分类器的变压器故障诊断

构建了基于拉普拉斯近似方法的高斯过程分类器(LGPC)。LGPC可自行优化超参数,以概率形式输出分类结果,便于问题的不确定性分析,从而克服SVM规则化系数、核函数参数确定困难等局限。在用典型分类数据验证LGPC在分类性能方面优于SVM的基础上,提出了基于LGPC的变压器故障诊断方法,并给出了其具体实现方法。通过工程实例验证了均值函数采用常函数、协方差函数采用全平方指数函数、似然函数采用误差函数时,故障诊断的正确率较高。同基于SVM的故障诊断方法相比,本文所提方法可以取得更高的故障诊断正确率,具有可行性和推广性。     

基于多分类相关向量机的变压器故障诊断新方法

变压器故障诊断本质为多分类问题,具有故障样本数据少,故障不确定因素多的特点。现有变压器故障诊断方法中,贝叶斯网络(BN)需要大量样本数据且计算量大,支持向量机(SVM)存在规则化系数确定困难的局限。针对此现状,提出基于多分类相关向量机(M-RVM)的变压器故障诊断新方法。该方法以变压器溶解气体含量比值作为M-RVM模型的输入,采用快速type-II 最大似然(Fast Type-II ML)和最大期望估计(EM)的方法进行模型推断,诊断输出为各故障类别的概率,以概率最大的故障类别作为诊断结果。实例分析表明该方法诊断速度较快,能满足工程需要,同基于BN和SVM的变压器故障诊断方法相比,具有较高的诊断正确率。     

基于ISSA优化SVM的变压器故障诊断研究

针对传统的变压器故障诊断方法准确率较低的问题,提出了改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm, ISSA)优化支持向量机(SVM)的变压器故障诊断方法。首先引入动态反向学习因子对种群进行优化选择以提高麻雀搜索算法(SSA)全局寻优能力,其次用ISSA优化SVM的核函数参数和惩罚系数,建立基于油中溶解气体分析(DGA)的ISSA算法优化SVM的故障诊断模型。然后采用核主成分分析法(KPCA)对故障数据进行非线性降维。将经过KPCA处理后的数据输入ISSA-SVM进行故障诊断。并与灰狼算法-支持向量机(GWO-SVM),粒子群算法-支持向量机(PSO-SVM)诊断结果进行对比。结果表明,ISSA-SVM故障诊断率为92%,比GWO-SVM, PSO-SVM,SSA-SVM分别提高了10.67%、8%、5.33%,可以更精准的预测变压器运行状态。     

基于改进萤火虫算法和多分类支持向量机的变压器故障诊断

为了高效完成电力变压器故障诊断,引入萤火虫算法(FA),利用混沌优化理论和自适应变步长机制对算法进行改进,提高算法的收敛速度和精度,并将改进萤火虫算法(IFA)和支持向量机(SVM)理论相结合构造变压器故障诊断方法.该方法利用IFA选择合适的SVM参数,同时结合二叉树方法构造多分类SVM进行变压器故障类型识别.变压器故...     

改进PSO-SVM算法的变压器分接开关故障诊断

研究了电力变压器有载分接开关的故障诊断问题。对变压器分接开关的故障特性及原因分析后,考虑到传统支持向量机在诊断过程中效率低下、精确度差等缺点,提出了一种改进粒子群(PSO)优化支持向量机(SVM)的故障诊断方法。首先,对粒子群算法的惯性权值和学习因子做了相应改进,克服了PSO算法后期迭代精度不高的缺点;然后,利用改进后的PSO算法优化支持向量机的主要参数;最后,仿真结果表明,改进的PSO SVM算法的诊断精度和速度均高于传统诊断方法,更适合在变压器分接开关诊断中应用。     

基于最小二乘支持向量机的电力变压器故障诊断

油中溶解气体分析是变压器绝缘故障诊断的重要方法。为了提高分类的准确度和可靠性,应用最小二乘支持向量机理论建立了变压器的分类模型。该模型以变压器油中5种主要特征气体作为输入量,以7种变压器状态作为输出量,选用了径向基核,使用了一对一的多分类算法,充分发挥了支持向量机具有较高泛化能力的优势。通过大量的实例分析,并将诊断结果与IEC三比值法、改良三比值法和BP神经网络的诊断结果相比较,表明基于径向基核的最小二乘支持向量机在变压器故障诊断中具有更高的准确率。     

电力变压器故障诊断的可拓集法

基于可拓理论,在传统油中溶解气体分析DGA(Dissolved Gas Analysis)三比值法基础上,提出一种可拓集变压器故障诊断方法。首先,建立三比值法的物元模型,然后给出点对区间的可拓相关函数,利用该函数计算进行变压器故障诊断。仿真计算证明该方法能克服传统三比值法的编码不全,不能诊断多重故障的缺陷,提高了诊断精度。     

基于特征提取与INGO-SVM的变压器故障诊断方法

针对使用支持向量机(support vector machine,SVM)对变压器进行故障诊断时有效特征提取困难、模型参数难以选择的问题,提出一种基于特征提取与INGO-SVM的变压器故障诊断方法。首先,使用核主成分分析(kernel principal component analysis,KPCA)方法对构建的21维待选特征进行特征融合和低维敏感特征提取。其次,使用佳点集、随机反向学习和维度交叉学习等策略对北方苍鹰优化算法(northern goshawk optimization,NGO)进行改进。通过2个典型测试对改进北方苍鹰优化算法(improved northern goshawk optimization,INGO)进行性能测试,验证了INGO算法的优越性。然后,基于KPCA提取的低维敏感特征,使用INGO对SVM的参数进行组合寻优,建立基于KPCA特征提取与INGO-SVM的变压器故障诊断模型。最后,对不同变压器故障诊断模型进行实例仿真对比实验。结果表明：所提方法故障诊断精度高、稳定性好,更适用于变压器的故障诊断。     

基于SVM的电力变压器内部故障部位的概率估计

目前变压器智能故障诊断大多是以油中溶解气体为特征对故障性质的诊断,缺乏对内部故障部位的分析及量化的诊断结果。针对上述问题,提出一种基于SVM的电力变压器内部故障部位的概率估计模型。该模型结合SVM与概率建模的优点,充分利用油中溶解气体和电气试验数据的互补信息,运用SVM后验概率理论,对变压器内部可能发生故障的部位进行概率估计,克服了标准SVM硬判决输出的缺陷,以概率的形式给出诊断结论。通过实例分析表明,该模型不仅故障识别率较高,还具有良好的概率分布形态,具有较好的实用性和推广性。     

基于自适应PSO算法的LS-SVM牵引变压器绝缘故障诊断模型

结合罗杰斯比值法,基于自适应PSO算法和最小二乘支持向量机(LS-SVM).提出一种牵引变压器绝缘故障诊断模型.该模型提出一种自适应PSO算法.即根据群体的收敛程度和个体的适应值来调整惯性权重,加快训练速度,利用该算法迭代求解LS-SVM中出现的矩阵方程,避免矩阵求逆,节省内存:为了快速和准确地区分牵引变压器12种绝缘...     

基于 MSK-SVM 的滚动轴承故障诊断方法

针对非线性支持向量机分类准确率受核函数影响的问题,提出一种多尺度核支持向量机(multi-scale kernel support vector machine, MSK-SVM)分类模型,并将该模型应用于滚动轴承故障诊断。该模型在常用的多项式核、高斯核和Sigmoid核函数基础上,引入了Morlet、Marr和DOG小波核函数。利用不同核函数的全局性和局部性以及核函数尺度参数不同作用范围不同的特点,组合具有不同特性及不同尺度参数的核函数作为多尺度核。基于梯度下降法,自适应地确定多尺度核函数权值,得到MSK-SVM滚动轴承故障诊断模型。为说明算法有效性,分别基于滚动轴承故障数据集和全寿命周期数据集进行了实验验证,并分析了基于不同特性MSK和相同特性MSK的SVM模型分类性能。结果表明本文所提模型较传统单个核函数SVM分类准确率更高,且具有良好的泛化能力。     

基于模糊理论与支持向量机的变压器故障诊断方法

针对变压器结构的复杂性和故障机理的多样性,提出一种基于模糊理论和支持向量机的变压器故障诊断方法.该方法首先采用模糊理论对故障样本数据进行预处理,提取故障特征,再用支持向量机方法进行故障分类,通过采用一对多(1-a-r)的方法实现多目标分类,得出诊断结果.针对支持向量机参数不易确定的问题,采用多层动态自适应算法与k-折交叉验证方法结合对参数进行优化分析.故障诊断实例测试结果显示,该方法不仅克服了传统比值法中编码缺失、编码边界过于绝对的问题,诊断结果具有更高的准确率,而且也具有较好的适用性.     

基于粗糙集与模糊规则的变压器故障诊断方法

引入了一种基于粗糙集约简并结合模糊规则的方法进行变压器故障诊断。该方法从变压器故障判别表出发,首先使用粗糙集理论进行决策表约简,在保持故障判别表分类能力不变的条件下,去除了变压器故障诊断知识中大量的冗余特征,然后结合模糊集合理论和模糊推理,计算出各个约简后的决策规则的模糊隶属度,最终得到故障类型的判断。实例表明,本方法可以有效地进行模糊推理并得到正确的诊断结果。