电力变压器故障诊断的k值自适应加权KNN算法研究
2020-09-21张彼德
张彼德,梅 婷,王 涛
(西华大学 电气与电子信息学院,四川 成都610039)
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作为电力系统中最为核心的设备,电力变压器对整个系统的安全稳定运行起着举足轻重的作用[1]。因此,有必要对变压器的运行状态进行监控,及时诊断出变压器的潜伏性故障,解决系统安全隐患[2]。在变压器故障诊断技术之中,油中溶解气体分析(Dissolved Gas Analysis,DGA)是最为有效也最常用的一种[3]。DGA 技术实时性强,效果直观,且对于发现变压器内部潜伏性故障具有显著效果,已成为变压器故障诊断中最为方便有效的方法之一[4-5]。近年来,人工智能在变压器故障诊断领域得到了广泛应用,各分类模型也发挥了良好的分类效果。常用的分类模型有k 近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)[6-8]、人 工 神 经 网 络(ANN)[9-11]、支 持 向 量 机(SVM)[12-14]、贝 叶 斯 网络[15-17]、模糊理论[18-19]等,其中,KNN算法由于其简单有效、易于实现、适用性强等特点而得到了广泛研究。
KNN 算法是由Cover 等人提出的经典分类算法之一,被广泛应用于文本分类[20-21]、人脸识别[22-23]、故障诊断[24-25]等领域之中。传统KNN 算法首先寻找训练样本中与待测样本距离最近的k 个样本点,并统计所有近邻样本的类别,最后将出现次数最多的类别作为待测样本的类别。然而,传统KNN算法也有一些不足之处,主要包括以下几个方面。首先,KNN 作为一种懒惰算法,在特征维数较高时会使得计算量较大;其次,近邻个数k 为固定取值,在实际应用中k 值难以确定,且在样本分布不均时对k进行固定取值并不科学;并且,KNN算法在判定待测样本类别时对所有近邻点施加相同的权重,未考虑样本分布带来的影响。……
