[發明專利]基于多維特征參量神經網絡-模糊聚類分析的XLPE絕緣老化狀態評估方法在審
| 申請號： | 202210275005.X | 申請日： | 2022-03-21 |
| 公開（公告）號： | CN114859184A | 公開（公告）日： | 2022-08-05 |
| 發明（設計）人： | 李忠磊;王赫宇;黃友聰;鄭鐘楠;許軍;姚羽霏;王曉杰;謝文炳;方超穎;張瑩;陳少康;韓濤 | 申請（專利權）人： | 天津大學;國網福建省電力有限公司電力科學研究院 |
| 主分類號： | G01R31/12 | 分類號： | G01R31/12;G01R31/00;G01N25/00;G06K9/62;G06N3/08 |
| 代理公司： | 天津盛理知識產權代理有限公司 12209 | 代理人： | 霍慧慧 |
| 地址： | 300071*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 多維 特征 參量 神經網絡 模糊 聚類分析 xlpe 絕緣 老化 狀態 評估 方法 | ||
1.一種基于多維特征參量神經網絡-模糊聚類分析的XLPE絕緣老化狀態評估方法，其特征在于：所述方法的步驟為：
S1、對交聯聚乙烯絕緣試樣進行熱老化試驗，測量羰基指數、交流擊穿強度、斷裂伸長率、低頻(0.1Hz)介電損耗角正切值，進行歸一化處理后打亂數據，劃分訓練集和測試集；
S2、在有熱老化時間標簽的訓練集上搭建BP神經網絡進行有監督的學習，通過微調網絡結構提高神經網絡的準確率，并保存好權重和偏置矩陣；
S3、采取BP神經網絡最后一層隱藏層的數據作為樣本的特征值，即FCM模糊聚類的輸入，同時確定模糊聚類的隸屬度因子和聚類簇數；
S4、不斷迭代計算聚類中心和隸屬度矩陣，直到隸屬度矩陣的變化量小于設定值或者迭代次數達到最大設定值；
S5、輸出最終的聚類中心和隸屬度矩陣，根據最大隸屬度將其分類為不同老化狀態。
2.根據權利要求1所述的基于多維特征參量神經網絡-模糊聚類分析的XLPE絕緣老化狀態評估方法，其特征在于：所述步驟S3中，FCM模糊聚類的具體操作為：
模糊C均值聚類(FCM)相對每個樣本賦予一個權值即隸屬度矩陣指明該樣本屬于某簇的程度，對于這樣一個目標函數：
其中：m是聚類的簇數；
i表示第i個樣本；
x是具有d維特征的一個樣本；
uij表示樣本、xi屬于j類的隸屬度；
cj是j簇的中心，也具有d維度；
(xi-cj)2是樣本到聚類中心的距離度量；對于單個樣本xi，它對于每個簇的隸屬度之和為1；
通過不斷迭代計算隸屬度矩陣uij和簇中心cj使目標函數越來越小起到聚類的效果，下面兩式分別為其迭代公式：
當迭代到一定程度后，隸屬矩陣隨迭代次數的增加變化較小，在設定的誤差閾值E內時，或者達到迭代次數后，就結束迭代，輸出最終的隸屬度矩陣，并通過每個樣本隸屬度的大小將樣本分類
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