[發(fā)明專利]一種井下故障隔爆開關(guān)定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610025086.2
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105652153A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅奕;于欣波;高鵬;唐靈軍;唐亮;徐晉勇;陳金龍;張濤
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

1.一種井下故障隔爆開關(guān)定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)采集配電網(wǎng)故障特征量；

(2)通過無線通信技術(shù)將故障特征量傳輸至煤礦維修中心；

(3)依據(jù)粗糙集理論構(gòu)建并約簡決策表；

(4)依據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡理論完成故障具體定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下故障隔爆開關(guān)定位方法，其特征在于，所 述步驟(1)中配電網(wǎng)的故障特征量包括配電網(wǎng)系統(tǒng)中線路的保護器、斷路器的 動作情況。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下故障隔爆開關(guān)定位方法，其特征在于，所 述步驟(2)中無線通信技術(shù)為Zigbee無線通信技術(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下故障隔爆開關(guān)定位方法，其特征在于，所 述步驟(3)中粗糙集理論構(gòu)建并約簡決策表中約簡策略采用了粗糙集中的 Johnson算法，算法流程包括如下：

1)令S＝(U,C∪D,V,f)，其中以配電網(wǎng)中保護器CB1,CB2,...,CBn與斷路 器CO1,CO2,...,COn的動作情況作為條件屬性C＝∪a_i，i＝1,2,…,n；

2)利用公式(mij)={a∈C,a(xi)≠a(xj)}D(xi)≠D(xj)0D(xi)=D(xj)-1a(xi)=a(xj),D(xi)≠D(xj)]]>

計算可分辨矩陣M，其中決策屬性D為井下發(fā)生故障的10kV隔爆開關(guān)位置，

3)分別計算屬性CB1,CB2,...,CBn，CO1,CO2,...,COn在可辨識矩陣中出 現(xiàn)的次數(shù)ωa_i(M)；

4)選擇使ωa_i(M)最大的屬性記為a，R＝R∪{a}，其中R為包含a的核屬性；

5)將M中包含a的全部刪除；

6)如果停止計算，否則轉(zhuǎn)至步驟3)；

其中U代表論域；A代表屬性集合；V代表屬性的值域集合；f作用是將值 賦給每一個屬性針對煤礦配電系統(tǒng)；屬性集A又可以分成兩個屬性：條件屬性 C和決策屬性D，且滿足條件：A＝C∪D和以配電網(wǎng)中保護器、斷路 器動作情況作為條件屬性C，井下發(fā)生故障的10kV隔爆開關(guān)位置作為決策屬性 D建立10kV井下隔爆開關(guān)故障決策表。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下故障隔爆開關(guān)定位方法，其特征在于，所 述步驟(4)中依據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡理論完成故障具體定位是采用粗糙集約簡后決 策表中的故障特征量作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡輸入仿真矢量，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法進 行故障仿真定位，定位過程包括如下：

1)設(shè)置連接權(quán)值ω_ij，ω_jk的初值；

2)將粗糙集約簡后故障特征量構(gòu)建的特征向量信號輸入后利用MATLAB神 經(jīng)網(wǎng)絡工具箱按正向傳輸計算神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出即故障開關(guān)位置，如果網(wǎng)絡判斷 位置與期望故障位置不存在誤差，則終止運算，否則繼續(xù)步驟3)；

3)對所有粗糙集約簡后的故障特征量構(gòu)建的特征向量，從輸出層開始一直 到輸入層，按如下公式①逐層逆向計算各層神經(jīng)元的等效誤差E；

E=12Σk=1z(dk-Ok)2]]>①

其中d_k為網(wǎng)絡的期望輸出，O_k為網(wǎng)絡的實際輸出；

Δω_jk＝ηδ_ky_j＝η(d_k-O_k)O_k(1-O_k)y_j

4)按照權(quán)值修正公式修改各層的連接權(quán) 值；其中，x為輸入層向量；y為隱含層向量；η為學習因子；δ_k為權(quán)值調(diào)整因 子；

5)根據(jù)修改后的連接權(quán)值ω_ij，ω_jk進行正向傳輸，直到每一個粗糙集約簡 后的故障特征量構(gòu)建的特征向量的輸出誤差E均滿足精度要求后，則定位結(jié)束； 否則重復計算，直到滿足要求為止。