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专利号: 2019105676136
申请人: 西安工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于蚁群优化支持向量机的电缆线路故障概率预测方法,其特征在于,具体过程包括如下步骤:步骤1,采集电缆线路的电缆本体、线路终端、附属设施、中间接头、过电压保护器和线路通道的健康值作为样本数据;

步骤2,建立SVM模型,将采集的样本划分为两部分,一部分用于SVM模型学习,作为训练样本;一部分用于SVM模型进行测试,为测试样本;

步骤3,使用训练样本通过蚁群算法对SVM模型进行优化训练,寻找最佳的惩罚因子c和高斯核函数参数σ,得到最佳故障概率预测模型;

步骤4,根据故障概率预测模型对测试样本进行预测。

2.如权利要求1所述的基于蚁群优化支持向量机的电缆线路故障概率预测方法,其特征在于,所述步骤2的具体过程如下:SVM对数据进行优化的具体目标函数表达式为:

约束条件为:

式中,ω为超平面法线,用来确定超平面方向;2/||ω||为两样本之间的最大间隔;ξ为非负松弛因子,表示划分样本时对误差大小的允许程度;b为超平面的常数项;c为惩罚参数,根据对精确度的要求来确定对数据分类误差的容忍程度;

选用适用性最广的高斯径向基核函数,径向基核函数如式(3)所示:K(x,xi)=exp(-||x-xi||/2σ2)                 (3)式中,x为训练样本集,xi为测试样本集,σ为高斯核函数参数;

SVM分类器的决策函数如式(4)所示:

式中,αi≥0且 K(x,xi)为径向基核函数,b为偏置。

3.如权利要求1所述的基于蚁群优化支持向量机的电缆线路故障概率预测方法,其特征在于,所述步骤3中每只蚂蚁随机得到一组惩罚因子c与核函数参数σ,通过不断迭代,达到最大迭代次数后,输出最优的惩罚因子c与核函数参数σ,得到最佳故障概率预测模型。

4.如权利要求1所述的基于蚁群优化支持向量机的电缆线路故障概率预测方法,其特征在于,所述步骤3的具体过程如下:步骤3.1,将蚂蚁的数目设为ant Num,初始时,每只蚂蚁随机得到一组惩罚因子c与核函数参数σ;

步骤3.2,设定初始时间t=0,循环次数N=0,最大次数itertor Num,开始集Lpi中的外激素为τ[Lpi(j),t],则当量i=1,t时刻第k只蚂蚁向下一个节点j行走的概率如下:将其保

存到数组AK;

步骤3.3,令变量i=i+1,进行迭代,i<3时执行步骤3.2;否则,执行步骤3.4;

步骤3.4,数组AK保存蚂蚁k所有的路径,即获得CK和σK,执行交叉验证的误差率作为适应度,保存最优参数;

步骤3.5,令t=t+2,N=N+1,τ[LPi(j),t+2]=ρ[LPi(j),t]+Δτ[LPi(j)],AK所有元素清零,当N

5.如权利要求1所述的基于蚁群优化支持向量机的电缆线路故障概率预测方法,其特征在于,所述步骤4中将电缆线路的电缆本体、线路终端、附属设施、中间接头、过电压保护器和线路通道的状态评价值CIi为作为最佳故障概率预测模型输入,输出则为健康值对应的电缆线路故障发生的概率,实现电缆线路故障概率预测。