一种基于优化果蝇算法的接地网腐蚀预测方法技术

本发明专利技术涉及电力接地腐蚀检测技术领域，尤其涉及一种基于优化果蝇算法的接地网腐蚀预测方法，尤其涉及一种基于优化果蝇算法的接地网腐蚀预测方法。步骤如下：根据电网络理论建立接地网腐蚀诊断的数学模型，并定义故障诊断方程为关于能量的目标函数；运用优化后的果蝇算法得到随机森林参数，计算随机森林模型的袋外误差，并再次代入优化后的果蝇算法中构建优化后的接地网腐蚀预测随机森林模型；调用接地网腐蚀预测随机森林模型对关于能量的目标函数进行求解；判断接地网腐蚀的程度，得出诊断结果；本发明专利技术能够将改进后的果蝇算法用于优化随机森林模型的参数选择，从而提升其算法性能，有效解决了现有技术对接地网腐蚀状态不能准确预测的问题。准确预测的问题。准确预测的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于优化果蝇算法的接地网腐蚀预测方法


[0001]本专利技术涉及电力接地腐蚀检测
，尤其涉及一种基于优化果蝇算法的接地网腐蚀预测方法。

技术介绍

[0002]随着现代电力技术中大容量、特高压输电线路的相继出现，对电力系统安全稳定运行的要求也随之提高，而接地网作为保障电力系统安全的重要设备，也越来越受到人们的重视；但由于接地网长期处于地下，容易受到土壤中温度、湿度以及复杂电解质环境的影响而发生腐蚀甚至断裂，危害人们的生命财产安全；因此，提前发现接地网的安全隐患并安排检修，是避免因接地网腐蚀而造成电力系统故障的关键。
[0003]对于目前来说，获知接地网腐蚀状态的手段仍然比较原始，通常是根据该地区的土壤腐蚀速率，估计接地网导体的腐蚀程度，然后选取被认定腐蚀较为严重的地段抽样开挖检查；这种方法显然无法准确的预测接地网的腐蚀程度，带有一定的盲目性；与此同时，变电站承担着国民生产生活用电的重任，每次的停电检修都会不可避免的造成经济损失，为社会带来不便。
[0004]为了避免这种情况的发生，人们迫切需要寻找到一种简单有效且不受现场运行条件制约的方法，准确对接地网的腐蚀状态做出判断，将接地网事故的发生做到防患于未然。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于优化果蝇算法的接地网腐蚀预测方法，用于解决现有技术对接地网腐蚀状态不能准确预测的问题。
[0006]本专利技术提供一种基于优化果蝇算法的接地网腐蚀预测方法，包括如下步骤：
[0007]S1：根据接地网的拓扑结构建立接地网腐蚀诊断的接地模型，根据所述接地网腐蚀诊断的接地模型得到故障诊断方程，根据能量最小原理定义所述故障诊断方程为关于能量的目标函数；
[0008]S2：引入Logistic混沌映射对传统果蝇算法进行优化，找到果蝇群体中适应度最佳的果蝇个体，进而得到优化后的果蝇算法；
[0009]S3：构建随机森林模型，获得所述随机森林模型的袋外误差并将所述随机森林模型的袋外误差作为所述果蝇群体的适应度；
[0010]S4：运用优化后的果蝇算法对随机森林模型的内部参数进行优化，得到随机森林模型的最优参数，根据所述随机森林模型的最优参数以及所述适应度构建优化后的随机森林模型，将所述优化后的随机森林模型作为接地网腐蚀预测模型；
[0011]S5：调用所述接地网腐蚀预测模型对所述关于能量的目标函数进行求解；
[0012]S6：根据求解结果，判断接地网腐蚀的程度，得出诊断结果。
[0013]具体的，步骤S1具体为：
[0014]S101：对接地网施加接地电流外施激励；
[0015]S102：在流过接地电流时，根据接地网模型得到节点电压随各支路电阻的变化情况：
[0016]S103：根据所述节点电压随各支路电阻的变化情况对单位节点导纳矩阵求导，并将对单位节点导纳矩阵求导结果代入由电网络理论描述的接地网模型得到腐蚀前后节点的电压变化：
[0017]S104：通过所述腐蚀前后节点的电压变化求得接地网网络拓扑结构的灵敏度矩阵：
[0018]S105：在满足所述灵敏度矩阵约束条件下，根据能量最小原理，定义诊断方程关于能量的目标函数：
[0019]S106：根据电网络原理得到接地网腐蚀前后的电阻与电流之间的关系，并将所述接地网腐蚀前后的电阻与电流之间的关系按照泰勒展开式展开并保留一阶，进而得到所述关于能量的目标函数；
[0020]具体的，步骤S2具体为：
[0021]S201：初始化种群规模、最大迭代次数、维度，并根据锁空间的上界下界随机初始化果蝇群体位置：
[0022]S202：估算果蝇位置与原点之间的距离，并根据果蝇位置与原点之间的距离计算味道浓度判定值；
[0023]S203：将味道浓度判定值代入味道浓度判定函数，求出果蝇位置味道浓度；
[0024]S204：寻找该果蝇群体中味道浓度最佳果蝇个体；
[0025]S205：根据所述最佳果蝇个体的位置，此时所有果蝇利用视觉向佳位置飞去：
[0026]S206：重复步骤S202
‑
S204，在寻优过程中判断当前最佳味道浓度是否优于上一迭代结果，且同时判断当前迭代次数是否小于最大迭代数，若是，则执行步骤S205，若否，则结束。
[0027]具体的，步骤S4具体为：
[0028]S401：初始化果蝇种群规模、精英果蝇规模、果蝇算法的最大迭代次数、数据集的属性特征个数、柯西变异步长参数；
[0029]对决策树的规模、属性特征子集的大小进行二进制编码，形成初始候选解，得到精度提升阈值；
[0030]S402：根据自适应步长策略调整随机方向与步长，更新其寻优路线；
[0031]S403：根据果蝇位置与原点之间的距离，计算每个果蝇个体的适应度判定值；
[0032]S404：判断所述适应度判定值是否大于预设值，若是，则计算其适应度值，否则跳转至S408；
[0033]S405：解码获得随机森林参数；
[0034]S406：利用所述随机森林的参数训练随机森林模型；
[0035]S407：计算所述随机森林模型的袋外误差并存入果蝇味道浓度组中；
[0036]S408：对当前果蝇个体的所述适应度值按升序方式排序，将预设值排名的果蝇个体作为精英个体；
[0037]S409：对多个所述精英个体的精英群体进行二次寻优并找出其中所述适应度值最优的果蝇个体；
[0038]S410：保存当前所述最优果蝇个体的适应度值及其位置坐标，判断上一次的适应度极值与当前适应度极值的差值是否大于精度提升阈值，若判断成立则所有果蝇个体通过视觉定位飞向最优果蝇个体；
[0039]S411：判断是否达到最大迭代次数，若判断成立则输出最优解，否则跳转至S402。
[0040]本专利技术的有益效果在于，本专利技术实施例提供的一种基于优化果蝇算法的接地网腐蚀预测方法，包括如下步骤：S1：根据接地网的拓扑结构建立接地网腐蚀诊断的接地模型，根据接地网腐蚀诊断的接地模型得到故障诊断方程，根据能量最小原理定义故障诊断方程为关于能量的目标函数；S2：引入Logistic混沌映射对传统果蝇算法进行优化，找到果蝇群体中适应度最佳的果蝇个体，进而得到优化后的果蝇算法；S3：构建随机森林模型，获得随机森林模型的袋外误差并将随机森林模型的袋外误差作为果蝇群体的适应度；S4：运用优化后的果蝇算法对随机森林模型的内部参数进行优化，得到随机森林模型的最优参数，根据随机森林模型的最优参数以及适应度构建优化后的随机森林模型，将优化后的随机森林模型作为接地网腐蚀预测模型；S5：调用接地网腐蚀预测模型对关于能量的目标函数进行求解；S6：根据求解结果，判断接地网腐蚀的程度，得出诊断结果。
[0041]本专利技术所提供的高压开关柜内部金属分解产物的监测装置，能够将Logistic映射果蝇算法优化随机森林模型应用于接地网腐蚀预测方法中，改进果蝇优化算法，在迭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.本发明提供一种基于优化果蝇算法的接地网腐蚀预测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：根据接地网的拓扑结构建立接地网腐蚀诊断的接地模型，根据所述接地网腐蚀诊断的接地模型得到故障诊断方程，根据能量最小原理定义所述故障诊断方程为关于能量的目标函数；S2：引入Logistic混沌映射对传统果蝇算法进行优化，找到果蝇群体中适应度最佳的果蝇个体，进而得到优化后的果蝇算法；S3：构建随机森林模型，获得所述随机森林模型的袋外误差并将所述随机森林模型的袋外误差作为所述果蝇群体的适应度；S4：运用优化后的果蝇算法对随机森林模型的内部参数进行优化，得到随机森林模型的最优参数，根据所述随机森林模型的最优参数以及所述适应度构建优化后的随机森林模型，将所述优化后的随机森林模型作为接地网腐蚀预测模型；S5：调用所述接地网腐蚀预测模型对所述关于能量的目标函数进行求解；S6：根据求解结果，判断接地网腐蚀的程度，得出诊断结果。2.根据权利要求1所述的一种基于优化果蝇算法的接地网腐蚀预测方法，其特征在于，步骤S1具体为：S101：对接地网施加接地电流外施激励；S102：在流过接地电流时，根据接地网模型得到节点电压随各支路电阻的变化情况：S103：根据所述节点电压随各支路电阻的变化情况对单位节点导纳矩阵求导，并将对单位节点导纳矩阵求导结果代入由电网络理论描述的接地网模型得到腐蚀前后节点的电压变化：S104：通过所述腐蚀前后节点的电压变化求得接地网网络拓扑结构的灵敏度矩阵：S105：在满足所述灵敏度矩阵约束条件下，根据能量最小原理，定义诊断方程关于能量的目标函数：S106：根据电网络原理得到接地网腐蚀前后的电阻与电流之间的关系，并将所述接地网腐蚀前后的电阻与电流之间的关系按照泰勒展开式展开并保留一阶，进而得到所述关于能量的目标函数。3.根据权利要求1所述的一种基于优化果蝇算法的接地网腐蚀预测方法，其特征在于，步骤S2具体为：S201：初始化种群规模、最大迭代次数、...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡全，蔡汉生，李波，胡上茂，文屹，刘刚，刘洪涛，胡泰山，陈俊卫，张义，屈路，廖民传，冯瑞发，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：