[發明專利]基于ANFIS的電氣線路老化程度在線辨識系統及方法

有效

• 申請號: 202010925125.0
• 申請日: 2020-09-06
• 公開（公告）號: CN113255203B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 陳忠澤;章琪朗;李月華;劉鵬
• 申請（專利權）人: 諸暨市廣亞電子科技有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N5/04;G06N3/08;G01R31/00;G06F113/16;G06F119/04
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所(普通合伙) 43101
• 代理人: 鄒小強

1.基于ANFIS的電氣線路老化程度在線辨識系統，其特征是：包括線路老化程度影響因子信號采集單元、線路老化程度計算單元、計算單元的模型參數學習單元和警報控制單元；

所述線路老化程度影響因子信號采集單元包括剩余電流傳感器、負荷電壓傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器，用于實時采集電氣線路的剩余電流、負荷電壓、環境溫度和環境濕度；

所述線路老化程度計算單元包括信號接收模塊、參數修正模塊和老化程度計算模塊；信號接收模塊用于接收線路老化程度影響因子信號采集單元中各傳感器采集的電氣線路的剩余電流、負荷電壓、環境溫度和環境濕度信息并輸入至老化程序計算模塊；參數修正模塊用于接收計算單元的模型參數學習單元發送的模型修改參數并輸入至老化程度計算模塊；老化程度計算模塊接收信號接收模塊輸出數據和計算單元的模型參數學習單元的輸出數據，采用經離線或在線訓練得到的用以泛化表達溫度、濕度和絕緣電阻與25℃名義絕緣電阻之間的非線性映射關系的神經模糊網絡ANFIS，計算得到線路的老化程度并作為該線路老化程度計算單元的輸出；

所述計算單元的模型參數學習單元包括回報函數計算網絡模塊、動作評價子網絡模塊和貪婪動作決策子網絡模塊，回報函數計算網絡模塊的輸出端與動作評價子網絡模塊的第一輸入端連接，動作評價子網絡模塊的輸出端與貪婪動作決策子網絡模塊的輸入端連接，貪婪動作決策子網絡模塊的輸出端與動作評價子網絡模塊的第二輸入端連接；

所述警報控制單元包括警報控制器和警報器，警報控制器接收線路老化程度計算單元輸出的線路老化程度，所述警報器與警報控制器電連接。

2.如權利要求1所述的基于ANFIS的電氣線路老化程度在線辨識系統，其特征是：所述線路老化程度計算單元輸出的老化程度值作為狀態，狀態通過回報函數計算網絡模塊得到即時獎勵，狀態、行為和即時獎勵通過動作評價子網絡模塊完成信度值的計算；貪婪動作決策子網絡模塊基于該信度值產生行為，即對線路老化程度計算單元的電力電纜老化計算網絡參數進行修正；所述動作評價子網絡模塊的權向量為W，在每個時間步k，動作評價子網絡模塊輸入電力電纜的老化程度X_k,相應地，該線路老化程度計算單元的實際輸出Q(X_k,a,W)并生成行為a_k，然后依據下一時刻的線路老化程度計算單元輸出的老化程度值即狀態X_k+1得到即時獎勵r_k，再根據公式：Q(X_k,a_k)＝(1-α_k)Q(X_k,a_k,W_k)+α_k[r_k+γmax_bQ(X_k+1,b,W_k)]更新二元組(X_k,a_k)的Q值，其中γ是未來獎勵的重要性，γ取值范圍是封閉區間[0,1]，b表示下一狀態使得Q值最大的行為，然后利用誤差信號e＝Q(X_k,a_k)-Q(X_k,a_k,W_k)更新網絡的權重W_k為W_k+1，使網絡的實際輸出逼近更新后的理想輸出Q(X_k,a_k)；重復誤差信號e的迭代計算過程直至誤差信號e達到允許范圍，其中k的取值范圍為大于1的自然數。

3.如權利要求1或2所述的基于ANFIS的電氣線路老化程度在線辨識系統，其特征是：根據電力電纜的種類和應用場所不同，所述警報控制器中存儲與電力電纜對應的老化程度閾值。