[发明专利]一种井下故障隔爆开关定位方法

权利要求书

1.一种井下故障隔爆开关定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采集配电网故障特征量；

(2)通过无线通信技术将故障特征量传输至煤矿维修中心；

(3)依据粗糙集理论构建并约简决策表；

(4)依据BP神经网络理论完成故障具体定位。

2.根据权利要求1所述的一种井下故障隔爆开关定位方法，其特征在于，所 述步骤(1)中配电网的故障特征量包括配电网系统中线路的保护器、断路器的 动作情况。

3.根据权利要求1所述的一种井下故障隔爆开关定位方法，其特征在于，所 述步骤(2)中无线通信技术为Zigbee无线通信技术。

4.根据权利要求1所述的一种井下故障隔爆开关定位方法，其特征在于，所 述步骤(3)中粗糙集理论构建并约简决策表中约简策略采用了粗糙集中的 Johnson算法，算法流程包括如下：

1)令S＝(U,C∪D,V,f)，其中以配电网中保护器CB1,CB2,...,CBn与断路 器CO1,CO2,...,COn的动作情况作为条件属性C＝∪a_i，i＝1,2,…,n；

2)利用公式(mij)={a∈C,a(xi)≠a(xj)}D(xi)≠D(xj)0D(xi)=D(xj)-1a(xi)=a(xj),D(xi)≠D(xj)]]>

计算可分辨矩阵M，其中决策属性D为井下发生故障的10kV隔爆开关位置，

3)分别计算属性CB1,CB2,...,CBn，CO1,CO2,...,COn在可辨识矩阵中出 现的次数ωa_i(M)；

4)选择使ωa_i(M)最大的属性记为a，R＝R∪{a}，其中R为包含a的核属性；

5)将M中包含a的全部删除；

6)如果停止计算，否则转至步骤3)；

其中U代表论域；A代表属性集合；V代表属性的值域集合；f作用是将值 赋给每一个属性针对煤矿配电系统；属性集A又可以分成两个属性：条件属性 C和决策属性D，且满足条件：A＝C∪D和以配电网中保护器、断路 器动作情况作为条件属性C，井下发生故障的10kV隔爆开关位置作为决策属性 D建立10kV井下隔爆开关故障决策表。

5.根据权利要求1所述的一种井下故障隔爆开关定位方法，其特征在于，所 述步骤(4)中依据BP神经网络理论完成故障具体定位是采用粗糙集约简后决 策表中的故障特征量作为BP神经网络输入仿真矢量，利用BP神经网络算法进 行故障仿真定位，定位过程包括如下：

1)设置连接权值ω_ij，ω_jk的初值；

2)将粗糙集约简后故障特征量构建的特征向量信号输入后利用MATLAB神 经网络工具箱按正向传输计算神经网络的输出即故障开关位置，如果网络判断 位置与期望故障位置不存在误差，则终止运算，否则继续步骤3)；

3)对所有粗糙集约简后的故障特征量构建的特征向量，从输出层开始一直 到输入层，按如下公式①逐层逆向计算各层神经元的等效误差E；

E=12Σk=1z(dk-Ok)2]]>①

其中d_k为网络的期望输出，O_k为网络的实际输出；

Δω_jk＝ηδ_ky_j＝η(d_k-O_k)O_k(1-O_k)y_j

4)按照权值修正公式修改各层的连接权 值；其中，x为输入层向量；y为隐含层向量；η为学习因子；δ_k为权值调整因 子；

5)根据修改后的连接权值ω_ij，ω_jk进行正向传输，直到每一个粗糙集约简 后的故障特征量构建的特征向量的输出误差E均满足精度要求后，则定位结束； 否则重复计算，直到满足要求为止。