综合三比值特征量与帝国竞争优化支持向量机的变压器故障诊断模型

为了提高变压器故障诊断准确率,提出了一种综合三比值特征量与帝国竞争优化(ICA)支持向量机(SVM)的变压器故障诊断模型。该模型将三比值特征量作为输入,采用基于"留一法"的平均分类准确率构建目标函数,通过ICA优化SVM对变压器进行故障诊断。实例分析结果显示:该模型相比标准SVM法和BP神经网络法,准确率提高了6%～34%,其训练样本平均准确率和测试样本平均准确率分别达到了91.5%和86.7%。     

多分类支持向量机在电力变压器故障诊断中的应用

支持向量机是以统计学习理论为基础发展起来的新的通用学习方法,较好地解决了小样本、高维数、非线性等学习问题。支持向量机分类性能的好坏很大程度依赖于核函数与核参数的选取。目前常用的参数寻优方法有网格搜索法、遗传算法和粒子群优化算法。本文提出了一种基于支持向量机多分类的电力变压器故障诊断模型,以变压器油中5种特征气体作为输入,5种故障状态作为相应的输出,选用高斯径向基核函数,使用网格搜索法获取最优参数C、g。经实验表明,该模型准确率为83.3%,具有较好的实用性。     

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。     

基于多类支持向量机的变压器绝缘故障诊断

利用支持向量机进行故障诊断,提出了一种基于决策树的多类支持向量机,并在变压器绝缘故障诊断中检验了它的有效性。     

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。     

基于遗传支持向量机和灰色人工免疫算法的电力变压器故障诊断

针对电力变压器单一故障和多故障诊断问题,模拟生物免疫系统,提出一种两级分类器级联的诊断算法。采用遗传算法优化支持向量机核函数参数的电力变压器故障和正常状态初分类器,和以灰关联度度量抗体与抗原之间亲和力的灰色人工免疫算法,设计了动态疫苗机制的高频变异操作。根据不同的故障类型,训练生成最佳记忆抗体集。采用5近邻综合决策法,根据最佳记忆抗体集诊断电力变压器故障类型。实验表明,遗传支持向量机和动态疫苗机制的灰色人工免疫算法相结合的电力变压器故障诊断算法,对电力变压器单一故障和多故障都能够有效地分类,提高了电力变压器故障诊断的准确率和速度。     

基于粒子群优化支持向量机的变压器故障诊断

为了克服了人工神经网络(ANN)中存在的过拟合、收敛速度慢、容易陷入局部极值等缺点,提出了基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)的变压器故障诊断方法,即将粒子群优化算法(PSO)用于SVM参数优化。PSO是一种智能群体搜索方法,它源于对鸟类捕食行为的研究。这种方法不仅具有很强的全局搜索能力,而且容易实现,适合于SVM参数优化。变压器故障诊断实例分析结果证明,PSO-SVM的诊断精度高于IEC三比值法、BP神经网络、普通的SVM,PSO-SVM适用于电力变压器故障诊断。     

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...     

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。     

Power transformer fault diagnosis based on dissolved gas analysis by support vector machine

This paper presents an intelligent fault classification approach to power transformer dissolved gas analysis (DGA). Support vector machine (SVM) is powerful for the problem with small sampling (small amounts of training data), nonlinear and high dimension (large amounts of input data). The standard IEC 60599 proposes two DGA methods which are the ratios and graphical representation. According the experimental data, for the same input data, these two methods give two different faults diagnosis results, what brings us to a problem. This paper investigates a novel extension method which consists in elaborating an input vector establishes by the combination of ratios and graphical representation to resolve this problem. SVM is applied to establish the power transformers faults classification and to choose the most appropriate gas signature between the DGA traditional methods and a novel extension method. The experimental data from Tunisian Company of Electricity and Gas (STEG) is used to illustrate the performance of proposed SVM models. Then, the multi-layer SVM classifier is trained with the training samples. Finally, the normal state and the six fault types of transformers are identified by the trained classifier. In comparison to the results obtained from the SVM, the proposed DGA method has been shown to possess superior performance in identifying the transformer fault type. The SVM approach is compared with other AI techniques (fuzzy logic, MLP and RBF neural network); the proposed method gives a good performance for transformers fault diagnosis. The test results indicate that the novel extension method and the SVM approach can significantly improve the diagnosis accuracies for power transformer fault classification.     

相关向量机及其在变压器故障诊断中的应用

分析并用典型数据分类算例验证相关向量机(RVM)在分类性能方面优于支持向量机(SVM),在此基础上以标准化的变压器主要特征气体含量为输入量,采用二叉树的分类方法建立基于RVM的变压器故障诊断模型。实例分析表明,同基于SVM的故障诊断方法相比,该方法可以取得与其相当甚至更优的故障诊断正确率,相关向量个数明显少于支持向量个数,诊断速度显著提高。     

克隆选择优化的SVM模拟电路故障诊断方法

对基于克隆选择算法的支持向量机(SVM)参数优化、及其在模拟电路故障诊断中的应用进行了深入研究,故障诊断实现步骤为:首先对电路的各种故障模式进行蒙特卡洛仿真分析,利用小波分解提取输出信号的各频段能量,进行归一化处理后得到故障特征样本;然后应用克隆选择算法进行SVM参数优化,并将选定的参数用于SVM的训练;最后采用训练好的SVM对故障样本进行分类,从而实现故障判定。论文以CTSV滤波电路和螺距反馈电路为诊断实例进行了实验验证,结果表明对容差模拟电路的故障定位具有较高的准确率。     

一种基于多类支持向量机的故障诊断算法

主要研究了多类支持向量机算法,及其在多类故障诊断问题中的运用.考虑到传统"一对一"算法和"一对多"算法的局限,提出了基于遗传算法的决策树支持向量机,利用遗传算法的全局随机搜索性能来构造决策树.根据样本数据的分布,遗传算法的适应度函数定义为两个子类集聚类中心之间的距离,使得在决策树的每一个节点最可分类别尽可能分开.通过对三个数据集进行仿真分析,表明该算法的性能优于两个传统算法,具有更高的推广能力,验证了算法的有效性.     

基于人工蜂群算法优化支持向量机的接地网腐蚀速率预测模型

为了提高接地网腐蚀速率预测的精确度,在建立预测模型的过程中,首先对接地网进行了基于电网络理论的腐蚀诊断过程,并以经过诊断之后确定的腐蚀支路位置为采样点。考虑到仅以土壤理化性质反映接地网腐蚀速率的局限性,在接地网腐蚀诊断结果的基础上,提出接地网电阻平均增长速率作为预测模型的输入特征量之一。建立了基于人工蜂群优化支持向量机的接地网腐蚀速率预测模型,测试结果显示相对BP神经网络模型和广义回归神经网络模型,所提模型的预测结果精确度和稳定性更高,表明了对于解决接地网腐蚀速率预测问题,所提模型具有良好的适用性。     

改进BP神经网络的SVM变压器故障诊断

油中溶解气体是变压器故障诊断的重要依据,为了融合以及扩充变压器油中溶解气体含量的特征信息,提高变压器故障诊断准确率,本文提出了改进BP神经网络的SVM（Support Vector Machine）变压器故障诊断方法。首先,通过改进的BP神经网络将5维的气体特征信息进行融合并扩充到128维;然后,在改进的BP神经网络中使用每层提取的特征向量作为SVM的输入对变压器故障进行诊断,增加改进的BP神经网络中诊断准确率较高的特征向量的权重;最后,选择累积权重最大的特征向量作为输入,使用SVM进行变压器的故障诊断。该方法经过多层神经网络的映射使提取的气体特征信息融合及扩充后具有更加明显的特征区别,从而可以有效的提高SVM的诊断准确率。实验结果表明,本文所提出的算法与BP神经网络和SVM的变压器故障诊断方法相比诊断准确率有较大的提升。同时,随着训练数据样本的增加,模型的诊断准确率具有一定的提升。     

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.