[發(fā)明專利]基于BP遺傳網(wǎng)絡(luò)的避雷器污穢度采集單元標(biāo)定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711423307.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108169243A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊劍鋒;周興龍;郭元東;陳彪;馬云飛;龐軍強(qiáng);楊永
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)寧夏電力有限公司固原供電公司
• 主分類號: G01N21/94
• 分類號: G01N21/94;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 銀川長征知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 64102
• 代理人: 贠天娥

本發(fā)明屬于避雷器監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于BP遺傳網(wǎng)絡(luò)的避雷器污穢度采集單元標(biāo)定方法；具體標(biāo)定方法如下：標(biāo)定準(zhǔn)備→石英光纖表面清洗→為污穢度采集單元的石英光纖附著一定量等值鹽密度的污穢→調(diào)節(jié)標(biāo)定平臺的溫度、濕度和風(fēng)速→BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建→BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值和閾值的遺傳優(yōu)化→對初始權(quán)值進(jìn)行編碼→進(jìn)行遺傳算法的選擇、交叉、變異操作→開始進(jìn)行BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練→BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)矯正；采用污穢度采集單元測量避雷器外表面污穢度，能夠避免污穢度對通過阻性電流判斷避雷器本身缺陷的方法造成影響。采用遺傳優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法實(shí)現(xiàn)污穢度測量單元的標(biāo)定，能夠?qū)崿F(xiàn)等值鹽密度的精確測量。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于避雷器監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于BP遺傳網(wǎng)絡(luò)的避雷器污穢度采集單元標(biāo)定方法。

背景技術(shù)：

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是1986年由Rumelhart和McClelland為首的科學(xué)家提出的概念，是一種按照誤差逆向傳播算法訓(xùn)練的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是目前應(yīng)用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。BP網(wǎng)絡(luò)是在輸入層與輸出層之間增加若干層(一層或多層)神經(jīng)元，這些神經(jīng)元稱為隱單元，它們與外界沒有直接的聯(lián)系，但其狀態(tài)的改變，則能影響輸入與輸出之間的關(guān)系，每一層可以有若干個節(jié)點(diǎn)。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無論在網(wǎng)絡(luò)理論還是在性能方面已比較成熟。其突出優(yōu)點(diǎn)就是具有很強(qiáng)的非線性映射能力和柔性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的中間層數(shù)、各層的神經(jīng)元個數(shù)可根據(jù)具體情況任意設(shè)定，并且隨著結(jié)構(gòu)的差異其性能也有所不同。

目前，在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用中，絕大部分的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型都采用BP網(wǎng)絡(luò)及其變化形式。它也是前向網(wǎng)絡(luò)的核心部分，體現(xiàn)了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的精華。BP網(wǎng)絡(luò)主要用于以下四個方面：1)函數(shù)逼近：用輸入向量和相應(yīng)的輸出向量訓(xùn)練一個網(wǎng)絡(luò)逼近一個函數(shù)。2)模式識別：用一個待定的輸出向量將它與輸入向量聯(lián)系起來。3)分類：把輸入向量所定義的合適方式進(jìn)行分類。4)數(shù)據(jù)壓縮：減少輸出向量維數(shù)以便于傳輸或存儲。

避雷器是變電站內(nèi)重要的電力設(shè)備，其安全運(yùn)行是避免雷擊對人身和財產(chǎn)安全造成損傷的保證。避雷器在線監(jiān)測技術(shù)的出現(xiàn)，為防止避雷器出現(xiàn)內(nèi)部閃洛、老化、擊穿等故障提供了重要的參考價值，因而近年來得到了快速的發(fā)展。目前國內(nèi)外對避雷器的在線監(jiān)測主要是從氧化鋅避雷器的接地側(cè)獲取漏電流信號，計算其阻性電流。

避雷器的表面污穢會影響其外絕緣，而表面污穢與其他故障不同，它可以通過降雨、清掃等降低其對避雷器外絕緣的影響。因此，為更好的反應(yīng)避雷器本身缺陷引起的絕緣水平下降，在線監(jiān)測方法應(yīng)考慮表面污穢外在因素的影響。如何有效的對避雷器表面的污穢度的監(jiān)測是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明提供了一種基于BP遺傳網(wǎng)絡(luò)的避雷器污穢度采集單元標(biāo)定方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)中避雷器中污穢度監(jiān)測的空白，通過BP遺傳網(wǎng)絡(luò)方法監(jiān)測避雷器污穢度提高了污穢度的監(jiān)測精度。

基于BP遺傳網(wǎng)絡(luò)的避雷器污穢度采集單元標(biāo)定方法，具體標(biāo)定方法如下：

步驟1：標(biāo)定準(zhǔn)備

步驟1.1，將污穢度采集單元安裝在標(biāo)定平臺中，并將污穢度采集單元的石英光纖表面清洗干凈；

步驟1.2，為污穢度采集單元的石英光纖附著一定量等值鹽密度的污穢：用定量的商業(yè)純氯化鈉、硅藻土、二氯化硅配制不同濃度的鹽溶液，涂在污穢度采集單元的石英光纖表面，并自然晾干；

步驟1.3，調(diào)節(jié)標(biāo)定平臺的溫度、濕度和風(fēng)速，通過AD采樣電路和CPU處理得到污穢度采集單元的石英光纖的光功率衰減量；

步驟2：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建：

根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建原理，建立3層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，包括一個輸入層、一個隱含層以及一個輸出層，輸入層為溫度T、相對濕度RH、風(fēng)速和光功率衰減量，輸出層為污穢度；

步驟3：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值和閾值的遺傳優(yōu)化：