決策樹算法在變電站故障診斷中的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-03-27 05:09
目前電力行業(yè)飛速發(fā)展,變電站數(shù)量不斷增多,電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜,監(jiān)控系統(tǒng)實時采集到大量且包含很多噪聲的數(shù)據(jù)信息,干擾電力系統(tǒng)對有效數(shù)據(jù)信息的提取及故障診斷。為了避免上述的發(fā)生,我們采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從海量的數(shù)據(jù)中提取和分析有價值的運行診斷信息,從而能夠快速準(zhǔn)確地診斷變電站故障設(shè)備,縮短故障設(shè)備運行時間,提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。本文首先闡述了數(shù)據(jù)挖掘的概念和常用算法,以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電力故障診斷中的應(yīng)用,選取了典型告警信號進(jìn)行分析,并對其進(jìn)行分類合并處理。再構(gòu)建決策樹算法模型,并闡述了幾種經(jīng)典的決策樹算法以及對各個屬性進(jìn)行對比分析,接著對決策樹算法進(jìn)行改進(jìn),分別從優(yōu)化樣本數(shù)量,優(yōu)化測試屬性、離散化這三方面進(jìn)行。選擇樣本數(shù)據(jù),對算法模型進(jìn)行驗證,結(jié)果表明優(yōu)化決策樹算法的分類準(zhǔn)確率、建模速度等均優(yōu)于經(jīng)典算法。最后將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與電力診斷專家系統(tǒng)相結(jié)合,構(gòu)建了一個電力故障診斷系統(tǒng),并將改進(jìn)的決策樹算法應(yīng)用于此系統(tǒng)中;跊Q策樹優(yōu)化算法的電力診斷專家系統(tǒng)由推理機(jī)部分、解釋器部分、決策樹算法部分以及圖形界面四大部分組成。將監(jiān)控后臺實時采集的數(shù)據(jù)信息應(yīng)用于此診斷模型中,并采取典型故障信息進(jìn)行驗證,...
【文章來源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
改進(jìn)決策樹算法生成規(guī)則圖
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文44(4)使用語言及工具:Mtlab&Matlab7.0。該系統(tǒng)的知識表示與規(guī)則的提取主要由改進(jìn)的決策樹算法產(chǎn)生,也可以由知識工程師完成。如圖4.4和4.5說明了利用改進(jìn)的決策樹算法由選定數(shù)據(jù)樣本集生成規(guī)則并保存與知識工程師錄入規(guī)則并保存的過程把知識的表示與規(guī)則的提取融入到一起,對系統(tǒng)的易用性和高效性起到了良好的作用。圖4.4改進(jìn)決策樹算法生成規(guī)則圖Figure4.4Improveddecisiontreealgorithmtogeneraterulegraph圖4.5知識工程師錄入規(guī)則圖Figure4.5Knowledgeengineerinputruledigraph如圖4.4所示在數(shù)據(jù)集選擇中我們選擇斷路器數(shù)據(jù)集,數(shù)據(jù)表一欄選擇各種故障數(shù)據(jù)表,算法選擇欄即為優(yōu)化決策樹算法,即可得出當(dāng)If條件t1氣體泄漏,Andt2氣體壓力表輔助接點故障,andt3斷路器端子箱接線排內(nèi)信號端子間短路,andt4測控裝置外部端子排信號端子松動,andt5測控裝置內(nèi)部邏輯接點斷開,最后得出結(jié)論then斷路器SF6泄漏。從而得出其規(guī)則是由斷路器數(shù)據(jù)樣本來生成的,并存儲規(guī)則。從圖4.5可以看到專家錄入和規(guī)則的保存過程。
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文45圖4.6專家系統(tǒng)推理圖Figure4.6Inferencegraphofexpertsystem圖4.7推理結(jié)論圖Figure4.7Inferencegraph如圖4.6和圖4.7表示了本系統(tǒng)的推理過程,首先是讓工作人員輸入需要進(jìn)行故障診斷的假設(shè)或者事實,例如輸入斷路器故障SF6氣體泄漏診斷信息,并根據(jù)實際情況來選擇推理方式,即正向推理或者反向推理,推理方式選擇完畢后再進(jìn)行推理,直到所有推理過程全部結(jié)束。例如本次選擇反向推理,即由結(jié)論出發(fā),逐級驗證直至已知條件?梢缘贸鰧(dǎo)致斷路器SF6氣體泄漏的情況有本體氣體泄漏、氣體壓力表輔助接點接觸不良、斷路器端子箱接線排內(nèi)信號端子間短路、測控裝置外部端子排信號端子松動、測控裝置內(nèi)部邏輯接點斷開。通過推理最終得出的結(jié)論是斷路器端子箱接線排內(nèi)信號端子間短路,需要斷開端子箱直流電源。因此工作人員可以參考推理和診斷的相關(guān)結(jié)論,為最終的電力故障診斷提供指導(dǎo)方向和參考建議。4.3.3系統(tǒng)功能的擴(kuò)展本文是通過了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來構(gòu)建電網(wǎng)的電力故障診斷系統(tǒng),在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中選取
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于變電站自動化信息的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)研究[J]. 檀佳. 機(jī)電信息. 2014(24)
[2]智能電網(wǎng)信息和通信技術(shù)關(guān)鍵問題探討[J]. 馬韜韜,李珂,朱少華,鄭曉,郭創(chuàng)新,李樂. 電力自動化設(shè)備. 2010(05)
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)的修正[J]. 葉學(xué)勇,吳軍基,楊偉,張俊芳. 電網(wǎng)技術(shù). 2007(S2)
[4]數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機(jī)分析處理和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用[J]. 王治華. 上海電力. 2005(02)
[5]基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的負(fù)荷曲線對故障反應(yīng)相似性的研究[J]. 林濟(jì)鏗,羅萍萍,曹紹杰,C.M.MAK,K.M.YUNG. 電力系統(tǒng)自動化. 2005(01)
[6]基于數(shù)據(jù)挖掘的WLAN告警分析[J]. 張躍宇,吳宇紅. 電子科技. 2004(12)
[7]決策樹分類技術(shù)研究[J]. 欒麗華,吉根林. 計算機(jī)工程. 2004(09)
[8]基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的電力設(shè)備故障診斷平臺構(gòu)建[J]. 董立新,肖登明,章政,劉弈璐. 高電壓技術(shù). 2004(02)
[9]采用重復(fù)剪輯近鄰法提高決策樹算法的性能[J]. 葉晨洲,楊杰,姚莉秀,陳念貽. 控制與決策. 2003(01)
[10]一種時序數(shù)據(jù)的離群數(shù)據(jù)挖掘新算法[J]. 鄭斌祥,杜秀華,席裕庚. 控制與決策. 2002(03)
博士論文
[1]基于數(shù)據(jù)挖掘的電站運行優(yōu)化理論研究與應(yīng)用[D]. 李建強(qiáng).華北電力大學(xué)(河北) 2006
碩士論文
[1]基于云計算的故障檢測方法研究與實現(xiàn)[D]. 黃婕.昆明理工大學(xué) 2014
[2]基于數(shù)據(jù)挖掘的智能變電站輔助決策研究[D]. 劉洋.華北電力大學(xué) 2012
[3]基于數(shù)據(jù)挖掘的變電站無功優(yōu)化算法設(shè)計[D]. 徐勁松.上海交通大學(xué) 2007
[4]基于正相關(guān)關(guān)聯(lián)規(guī)則的分類算法[D]. 李睿楠.鄭州大學(xué) 2007
[5]數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在SCADA告警信息分析中的應(yīng)用研究[D]. 潘莉.華北電力大學(xué)(北京) 2006
[6]數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 周斌.武漢大學(xué) 2004
本文編號:3102946
【文章來源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
改進(jìn)決策樹算法生成規(guī)則圖
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文44(4)使用語言及工具:Mtlab&Matlab7.0。該系統(tǒng)的知識表示與規(guī)則的提取主要由改進(jìn)的決策樹算法產(chǎn)生,也可以由知識工程師完成。如圖4.4和4.5說明了利用改進(jìn)的決策樹算法由選定數(shù)據(jù)樣本集生成規(guī)則并保存與知識工程師錄入規(guī)則并保存的過程把知識的表示與規(guī)則的提取融入到一起,對系統(tǒng)的易用性和高效性起到了良好的作用。圖4.4改進(jìn)決策樹算法生成規(guī)則圖Figure4.4Improveddecisiontreealgorithmtogeneraterulegraph圖4.5知識工程師錄入規(guī)則圖Figure4.5Knowledgeengineerinputruledigraph如圖4.4所示在數(shù)據(jù)集選擇中我們選擇斷路器數(shù)據(jù)集,數(shù)據(jù)表一欄選擇各種故障數(shù)據(jù)表,算法選擇欄即為優(yōu)化決策樹算法,即可得出當(dāng)If條件t1氣體泄漏,Andt2氣體壓力表輔助接點故障,andt3斷路器端子箱接線排內(nèi)信號端子間短路,andt4測控裝置外部端子排信號端子松動,andt5測控裝置內(nèi)部邏輯接點斷開,最后得出結(jié)論then斷路器SF6泄漏。從而得出其規(guī)則是由斷路器數(shù)據(jù)樣本來生成的,并存儲規(guī)則。從圖4.5可以看到專家錄入和規(guī)則的保存過程。
遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文45圖4.6專家系統(tǒng)推理圖Figure4.6Inferencegraphofexpertsystem圖4.7推理結(jié)論圖Figure4.7Inferencegraph如圖4.6和圖4.7表示了本系統(tǒng)的推理過程,首先是讓工作人員輸入需要進(jìn)行故障診斷的假設(shè)或者事實,例如輸入斷路器故障SF6氣體泄漏診斷信息,并根據(jù)實際情況來選擇推理方式,即正向推理或者反向推理,推理方式選擇完畢后再進(jìn)行推理,直到所有推理過程全部結(jié)束。例如本次選擇反向推理,即由結(jié)論出發(fā),逐級驗證直至已知條件?梢缘贸鰧(dǎo)致斷路器SF6氣體泄漏的情況有本體氣體泄漏、氣體壓力表輔助接點接觸不良、斷路器端子箱接線排內(nèi)信號端子間短路、測控裝置外部端子排信號端子松動、測控裝置內(nèi)部邏輯接點斷開。通過推理最終得出的結(jié)論是斷路器端子箱接線排內(nèi)信號端子間短路,需要斷開端子箱直流電源。因此工作人員可以參考推理和診斷的相關(guān)結(jié)論,為最終的電力故障診斷提供指導(dǎo)方向和參考建議。4.3.3系統(tǒng)功能的擴(kuò)展本文是通過了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來構(gòu)建電網(wǎng)的電力故障診斷系統(tǒng),在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中選取
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于變電站自動化信息的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)研究[J]. 檀佳. 機(jī)電信息. 2014(24)
[2]智能電網(wǎng)信息和通信技術(shù)關(guān)鍵問題探討[J]. 馬韜韜,李珂,朱少華,鄭曉,郭創(chuàng)新,李樂. 電力自動化設(shè)備. 2010(05)
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[4]數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機(jī)分析處理和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用[J]. 王治華. 上海電力. 2005(02)
[5]基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的負(fù)荷曲線對故障反應(yīng)相似性的研究[J]. 林濟(jì)鏗,羅萍萍,曹紹杰,C.M.MAK,K.M.YUNG. 電力系統(tǒng)自動化. 2005(01)
[6]基于數(shù)據(jù)挖掘的WLAN告警分析[J]. 張躍宇,吳宇紅. 電子科技. 2004(12)
[7]決策樹分類技術(shù)研究[J]. 欒麗華,吉根林. 計算機(jī)工程. 2004(09)
[8]基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的電力設(shè)備故障診斷平臺構(gòu)建[J]. 董立新,肖登明,章政,劉弈璐. 高電壓技術(shù). 2004(02)
[9]采用重復(fù)剪輯近鄰法提高決策樹算法的性能[J]. 葉晨洲,楊杰,姚莉秀,陳念貽. 控制與決策. 2003(01)
[10]一種時序數(shù)據(jù)的離群數(shù)據(jù)挖掘新算法[J]. 鄭斌祥,杜秀華,席裕庚. 控制與決策. 2002(03)
博士論文
[1]基于數(shù)據(jù)挖掘的電站運行優(yōu)化理論研究與應(yīng)用[D]. 李建強(qiáng).華北電力大學(xué)(河北) 2006
碩士論文
[1]基于云計算的故障檢測方法研究與實現(xiàn)[D]. 黃婕.昆明理工大學(xué) 2014
[2]基于數(shù)據(jù)挖掘的智能變電站輔助決策研究[D]. 劉洋.華北電力大學(xué) 2012
[3]基于數(shù)據(jù)挖掘的變電站無功優(yōu)化算法設(shè)計[D]. 徐勁松.上海交通大學(xué) 2007
[4]基于正相關(guān)關(guān)聯(lián)規(guī)則的分類算法[D]. 李睿楠.鄭州大學(xué) 2007
[5]數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在SCADA告警信息分析中的應(yīng)用研究[D]. 潘莉.華北電力大學(xué)(北京) 2006
[6]數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 周斌.武漢大學(xué) 2004
本文編號:3102946
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