基于机理数据融合的电磁场建模方法、系统、设备及介质技术方案

技术编号:40051200 阅读:23 留言:0更新日期:2024-01-16 21:14
本发明专利技术属于深度学习以及电磁场分布建模技术领域,公开了一种基于机理数据融合的电磁场建模方法、系统、设备及介质;所述基于机理数据融合的电磁场建模方法包括以下步骤:基于待电磁场分布建模的变压器,获取电磁场分布建模所需数据;基于获取的所述电磁场分布建模所需数据,利用训练好的物理约束神经网络模型进行预测,获得矢量磁位矩阵预测值;计算获得电磁场量矩阵,进而获得电磁场分布;其中,训练采用的损失函数为基于矢量磁位方程、边界条件、初始条件及数据信息构建的物理约束损失函数。本发明专利技术可解决现有传统数值计算方法建模速度慢、效率过低以及目前人工神经网络等传统数据驱动方法可解释性差、可靠性不足的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于深度学习以及电磁场分布建模,特别涉及一种基于机理数据融合的电磁场建模方法、系统、设备及介质


技术介绍

1、变压器的可靠运行,是电网安全稳定的基础;其运行经验表明,依靠现有在线监测、带电检测、预防性试验等手段的设备状态评估技术,仅能够对部分已经出现的问题进行推演,但不能完全推断设备内部状态演变。在变压器内部,电磁场分布至关重要,会对设备内温度分布以及结构力分布产生重要影响,及时掌握变压器内部电磁状态的演变机理,提高其数字化程度,实现电网核心设备变压器数字化、智能化运维,是当前电网安全运行迫切需要解决的关键问题。

2、对于变压器电磁场分布情况的建模,常用的传统方式是数值计算方法,如有限元法、有限差分法、有限体积法等,上述传统方式的方法是通过数值方法对偏微分方程近似求解,会耗费大量时间,难以满足及时掌握电磁场分布状况的要求。

3、近些年来,随着人工智能的兴起,也有些人采用深度学习方法对电磁场进行建模;其中,基于深度学习构建数值计算或实验的替代模型,可以有效提升建模的效率,缩短建模所需的时间。然而,现有基于深度学习的替代模型本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于机理数据融合的电磁场建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于机理数据融合的电磁场建模方法,其特征在于,所述物理约束神经网络模型采用多层全连接神经网络,包括输入层、多个隐层以及输出层;其中,所述输入层用于输入位置坐标和时刻,所述输出层用于输出矢量磁位矩阵预测值。

3.根据权利要求1所述的一种基于机理数据融合的电磁场建模方法,其特征在于,所述训练好的物理约束神经网络模型的训练步骤包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于机理数据融合的电磁场建模方法,其特征在于,所述物理约束损失函数MSE表达式为,

5.一...

【技术特征摘要】

1.一种基于机理数据融合的电磁场建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于机理数据融合的电磁场建模方法,其特征在于,所述物理约束神经网络模型采用多层全连接神经网络,包括输入层、多个隐层以及输出层;其中,所述输入层用于输入位置坐标和时刻,所述输出层用于输出矢量磁位矩阵预测值。

3.根据权利要求1所述的一种基于机理数据融合的电磁场建模方法,其特征在于,所述训练好的物理约束神经网络模型的训练步骤包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于机理数据融合的电磁场建模方法,其特征在于,所述物理约束损失函数mse表达式为,

5.一种基于机理数据融合的电磁场建模系统,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的一种基于机理数据融合的电磁场建模系...

【专利技术属性】
技术研发人员:仝杰黄灿唐鹏飞张中浩龙天航李松原
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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