【技术实现步骤摘要】
一种基于DE-SVM的光学电流互感器误差补偿方法
本专利技术涉及光学电流互感器误差补偿的
,更具体地,涉及一种基于DE-SVM的光学电流互感器误差补偿方法。
技术介绍
智能变电站是智能电网的重要组成部分,电子式互感器是智能变电站的关键设备,全光纤电流互感器是电子式电流互感器的主要品种之一。与磁光玻璃光学型电流互感器一样,全光纤电流互感器基于法拉第磁旋光效应,具有无饱和、体积小、绝缘结构简单、耐腐烛、耐老化、测量范围宽等优点,是电子式电流互感器重要的发展方向。然而,由于光纤材料中存在残余线性双折射,同时,温度、震动、压力等多种外界因素均会引起线性双折射,而光纤的线性双折射效应会引起光学电流互感器的非线性误差,使其稳定性和可靠性得不到保证,在工程应用中受到一定制约,因此,对光学电流互感器的误差进行补偿的方法成为国内外学者的研究热点。目前,主要采用以下方法对光学电流互感器的误差进行补偿:1)通过建立复杂的线性双折射数学模型来计算线性双折射的量值或通过单纯的神经网络、支持向量机(SVM)来补偿线性双折射引起的误差;本方法具有模型复杂、泛化能力低、过学习、容易陷入局部最优等缺点,导致补偿过程中计算量大、精度不高的后果。2)通过对光纤电流互感器本体设备改造来抑制线性双折射效应;本方法具有成本高的缺点,且只能对温度引起的线性双折射效应进行补偿。差分进化算法,简称DE,是一种高效的全局优化算法,属于演化算法的一种,由于其具有结构简单、容易实现、收敛快速、鲁棒性强等特点,因而被广泛应用在数据挖掘、 ...
【技术保护点】
1.一种基于DE-SVM的光学电流互感器误差补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1.将被测电流同时注入光学电流互感器及传统电流互感器;/nS2.将光学电流互感器的稳态输出电流x
【技术特征摘要】
1.一种基于DE-SVM的光学电流互感器误差补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.将被测电流同时注入光学电流互感器及传统电流互感器;
S2.将光学电流互感器的稳态输出电流xi作为误差补偿的输入训练样本,将同一时刻传统电流互感器的输出电流yi作为误差补偿的输出训练样本,组成输入-输出训练样本集i表示第i个训练样本,n表示总的训练样本个数;
S3.选定支持向量机SVM,利用差分进化算法DE对支持向量机SVM的惩罚参数C、不敏感损失参数ε及核参数σ进行优化;
S4.利用拉格朗日乘子法将输入-输出训练样本与优化后的支持向量机SVM参数结合,得到DE-SVM误差补偿模型;
S5.对光学电流互感器的输出电流进行l层小波分解,得到输出电流的小波分解信号;
S6.提取小波分解信号的第α层高频系数,根据第α层高频系数绘制小波波形;
S7.将小波波形中暂态时段的电流输入至DE-SVM误差补偿模型,得到补偿线性双折射后的输出电流。
2.根据权利要求1所述的基于DE-SVM的光学电流互感器误差补偿方法,其特征在于,步骤S3所述对支持向量机SVM的惩罚参数C、不敏感损失参数ε及核参数σ优化的过程为:
S301.初始化:设定惩罚参数C、不敏感损失参数ε及核参数σ的初始种群规模大小NP、初始变异参数F0、最大迭代次数Gmax、最大交叉概率CRmax及最小交叉概率CRmin;
S302.变异:分别对惩罚参数c、不敏感损失参数ε及核参数σ的第G代的每个体sjG实施变异操作,得到第G+1代的第j个变异个体vjG+1,进行变异操作的公式为:
vjG+1=sr3G+F(sr1G-sr2G)
其中,r1,r2,r3∈Np,r1,r2,r3为随机数,且r1≠r2≠r3≠j;sr3G表示初始种群中第G代的第r3个个体,F表示变异率,为实数,sr1G-sr2G表示差分变量,F决定所述差分变量的放大或缩小;
S303.交叉:将第G+1代变异个体vjG+1与当前个体sjG进行二项分布交叉操作,生成试验个体ujG+1;
S304.选择:计算试验个体ujG+1对应目标函数h(s)的值h(ujG+1),计算当前个体sjG对应目标函数h(s)的值h(sjG),取h(ujG+1)与h(sjG)中数值小的一个对应的个体作为新的种群个体sjG+1;
S305.判断是否达到最大迭代次数,若是,则停止迭代,输出DE-SVM最优模型参数;否则,返回步骤S302。
3.根据权利要求2所述的基于DE-SVM的光学电流互感器误差补偿方法,其特征在于,支持向量机SVM的惩罚参数c、不敏感损失参数ε及核参数σ是同时通过差分进化算法DE进行优化的。
4.根据权利要求2或3所述的基于DE-SVM的光学电流互感器误差补偿方法,其特征在于,步骤S303所述的二项分布交叉操作的公式为:
其中,ujG+1为生成的试验个体,rand(k)∈[0,1]是一个均匀分布的随机数;k表示随机数;CR∈[0,1],表示交叉概率;m...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘林,戴航,宋宇,韦景康,刘攸坚,严杰峰,包汉玲,
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司,广东电网有限责任公司佛山供电局,
类型:发明
国别省市:广东;44
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