[發明專利]一種直流輸電換流變油中氣體預測方法

有效

• 申請號: 201210455000.1
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102967696A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 錢海;趙建寧;劉相槍;鄧軍;呂金壯;田應富;王奇;楚金偉;周震震;陳禾;伍衡;黃和燕;周海濱;王朝碩;張建剛;楊光源;常安;王昕
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: G01N33/28
• 分類號: G01N33/28
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

1.一種直流輸電換流變油中氣體預測方法，其特征在于，包括如下步驟：?

S1、參數獲取：換流變油中氣體參數、換流變運行參數、換流變基本信息參數；?

S2,形成換流變特征量矩陣和基礎樣本數據庫：將換流變油中氣體參數、換流變運行參數、換流變基本信息參數形成換流變特征量矩陣K和基礎樣本數據庫；?

S3，確定待預測的換流變油中氣體的相似樣本矩陣J；?

根據待預測的換流變油中氣體的換流變運行參數和換流變基本信息參數，形成待預測的換流變的換流變特征量向量P；?

換流變特征量矩陣K和換流變特征量向量P進行計算并形成隸屬度矩陣U，其大小為N×C,C為換流變特征量矩陣和換流變特征量向量進行分類的數量，且C小于N；同時結合基礎樣本數據庫，形成所述相似樣本矩陣J,其大小為A×8,A為相似樣本的總數量；其中隸屬度矩陣U的單個元素u_ij表示單個樣本隸屬于類別的度，其計算式如（1）；?

（1）式中m為加權指數，為換流變特征量矩陣K的第j行數據K_j×11或換流變特征量向量P與第i類聚類原型p_i之間距離，其計算式如（2）式；?

（2）?

（2）式中N_j為換流變特征量矩陣K的第j行數據K_j×11或換流變特征量向量P；?

S4，換流變油中氣體的初始預測?

根據所述相似樣本矩陣J，形成最小二乘支持向量機的參數方程組如式（3）；?

式中y=[y₁?y₂?L?y₈]為待預測的換流變油中氣體向量；?

a=[a₁?a₂?L?a₈]為最小二乘支持向量機的未知尺度因子；?

e₁=[1?1?L?1]和I分別為已知的單位向量和矩陣；?

γ為平衡置信度；B_ij=k(x_i,x_j)為核函數，采用具有平移和伸縮正交性的Littlewood-paley小波作為最小支持向量機的核函數，其表達式如式（4）。?

（4）?

S5，換流變油中氣體的預測方法的參數優化?

a）參數設置：換流變油中氣體的初始預測需要優化參數為平衡置信度γ和尺度因子a，設維數D＝2，粒子數m＝24，每個粒子個體最優解的初始向量u_i＝[γ,a]，并初始化粒子對自身記憶的依賴程度c₁，粒子群體中的其他粒子對粒子本身的影響c₂及慣性權重系數ω的取值范圍；?

b)評價各粒子的適應度：將相似樣本矩陣J代入樣本均方差為適應度函數（式（5））進行評價；?

式中J_i為相似樣本J的第i個樣本，y_i為待預測的換流變油中氣體向量y的第i個分量，F為樣本均方差為適應度；?

c)確定單個粒子和粒子群體的極值：比較當前單個粒子的適應度優于上一代粒子的適應度，則令當前粒子極值等于p_i值,如果在整個群體中,其余某個粒子的適應度好于當前粒子的最優值,則令該粒子值等于p_w值；?

d)將上述更新后的單個粒子p_i值和整個群體的p_w值代入式（6）和式（7），得到新一代粒子的速度和位置向量

e)結果輸出：若當前迭代次數達到了預先設定的最大次數或最小目標誤差，則將換流變油中氣體的初始預測的γ平衡置信度和最小二乘支持向量機的未知尺度因子a的優化最終值輸出，否則轉到步驟a）繼續優化計算直到迭代停止；?

S6，換流變油中氣體的預測結果?

當換流變油中氣體的初始預測結果超過最大迭代次數D時，暫時停止進行換流變油中氣體的初始預測，轉而進行換流變油中氣體的預測方法的參數優化，將其輸出優化參數重置換流變油中氣體的初始預測的γ平衡置信度和最小二乘支持向量機的未知尺度因子a，再進行換流變油中氣體的初始預測計算，直到計算誤差ε滿足要求，輸出換流變油中氣體的預測結果y如式（8）；?

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