基于人工免疫系統(tǒng)的電力變壓器故障診斷技術(shù)研究.pdf

1、大型電力變壓器是電力系統(tǒng)的樞紐設(shè)備之一,其運(yùn)行狀況直接影響著電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行,其故障診斷技術(shù)研究具有十分重要的理論和實(shí)際意義。故障診斷可視為一個(gè)模式識(shí)別問題,也是近年新興的人工免疫系統(tǒng)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)此,論文從模式識(shí)別技術(shù)入手,重點(diǎn)對(duì)相似度及其測(cè)量、聚類、人工免疫系統(tǒng)模型和算法進(jìn)行了深入研究,國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)試集上的測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了論文所提方法的可行性和有效性,應(yīng)用所提方法完成了基于油中溶解氣體分析的電力變壓器故障診斷。論文在

2、相似度評(píng)估、人工免疫系統(tǒng)模型和算法等方面取得了一定突破,取得的創(chuàng)新性成果主要有:
　　 (1)基于向量間差值的特性,提出了新的相似度測(cè)量方法。論文根據(jù)向量間差值與對(duì)象形狀相似間的近似關(guān)系,設(shè)計(jì)了向量形態(tài)參數(shù),結(jié)合經(jīng)典的歐幾里得距離,提出了兩種考慮形狀相似的形態(tài)相似距離,用于相似度的測(cè)量。形態(tài)相似距離計(jì)算簡(jiǎn)便,大量隨機(jī)數(shù)據(jù)集聚類結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析表明,形態(tài)相似距離能夠從大小和形狀兩個(gè)方面進(jìn)行相似度的評(píng)估。多個(gè)UCI標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集和一個(gè)真實(shí)

3、數(shù)據(jù)集的識(shí)別以及聚類實(shí)驗(yàn)表明,形態(tài)相似距離對(duì)于包含大小與形狀信息向量的相似度測(cè)量,具有很高的準(zhǔn)確度。
　　 (2)提出了一種抗體生成算法。在生物免疫系統(tǒng)中,抗體的超高速變異能力同遺傳有關(guān)機(jī)理差異顯著。據(jù)此,論文中提出的新算法沒有采用通常人工免疫算法中大量應(yīng)用的類似遺傳算法的隨機(jī)搜索和優(yōu)化策略,而是依據(jù)抗體的濃度,區(qū)分不同情況,設(shè)計(jì)了抗體進(jìn)化、抗體合并以及抗體新生三種不同的策略,快速提取和記憶抗原特征,有效地提高了算法的效率。

4、r>　　 (3)提出了一種具有自組織、自學(xué)習(xí)和自記憶能力的自組織抗體網(wǎng)絡(luò)模型。模型基于生物免疫系統(tǒng)中抗體對(duì)抗原的快速學(xué)習(xí)與記憶能力,計(jì)算簡(jiǎn)便,只需根據(jù)樣本數(shù)據(jù)的規(guī)模設(shè)置初始抗體個(gè)數(shù),無需人工設(shè)置任何其他參數(shù)與閾值:模型中抗體類型與濃度的設(shè)計(jì),有效提高了抗體的對(duì)抗原的學(xué)習(xí)和記憶能力,使該模型具有了數(shù)據(jù)分析的結(jié)構(gòu)。多個(gè)UCI標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集上不同方法的仿真結(jié)果對(duì)比表明,相比其它智能方法,自組織抗體網(wǎng)絡(luò)具有很高的識(shí)別準(zhǔn)確率和數(shù)據(jù)濃縮率。