[发明专利]一种基于朴素贝叶斯分类器的风偏闪络预警方法

说明书

本发明公开了一种基于朴素贝叶斯分类器的风偏闪络预警方法，建立线路绝缘子风偏闪络的朴素贝叶斯分类器来预测闪络的发生，步骤为：1)研究风偏闪络的影响因素，采集故障与正常情况下各因素数据与风偏闪络情况，得到样本数据；2)将样本数据离散化；3)将闪络情况作为根节点，各因素作为叶节点建立朴素贝叶斯分类器；4)确定节点间的条件概率分布；5)计算风偏闪络概率，预测是否发生闪络。该方法原理简单，使用方便，通过挖掘历史闪络情况的信息预测闪络的发生，无需建立风偏闪络的机理模型计算风偏角，对于线路大风防御工作具有重要意义。

技术领域

本发明属于电网防灾领域，特别涉及一种基于朴素贝叶斯分类器的风偏闪络预警方法。

背景技术

在强风作用下，线路两端绝缘子串向杆塔方向倾斜，减小了导线与杆塔的空气间隙，当距离不能满足绝缘强度要求时就会发生放电，称为绝缘子风偏闪络。与雷击等其它原因引起的跳闸相比，线路发生风偏跳闸时重合闸成功率较低，严重影响了供电可靠性。

对于输电线路风偏闪络，国内外的研究主要集中在悬垂绝缘子串风偏角的计算问题上，由风偏角计算绝缘子串与杆塔的间隙，并与设计最小空气间隙比较，判断是否发生闪络。有文献用图解法对220kV猫头塔风偏放电的风偏角进行了分析计算，该方法较为复杂，适合人工进行事故原因分析，不适于计算机自动分析。有文献基于Kalmal谱并利用谐波合成法模拟脉动的风速，然后在有限元分析软件上分析脉动风荷载作用在不同档距的输电线路时线路的风偏情况，该方法也较为复杂。另外也有研究给出了具体的风偏闪络治理措施：如三相改V型串，或中相改V串及边相加长横担等直线塔导线风偏放电的治理措施；采用延长金具加绝缘子的形式由跳线支撑管两侧分别连接至导线横担端部并固定等耐张塔跳线风偏放电的治理措施。

由上可知，现有技术对风偏闪络的预警需要通过机理模型计算绝缘子串的风偏角，并且风偏角的计算过程较为复杂；另外对风偏闪络的防治措施需要改变杆塔构件结构或加装绝缘子串等，不经济也难以完全实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种于朴素贝叶斯分类器的风偏闪络预警方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于朴素贝叶斯分类器的风偏闪络预警方法，包括以下步骤：

步骤一、研究风偏闪络的影响因素，采集故障与正常情况下各因素数据与风偏闪络情况，得到n个样本数据；

分析大风天气下风偏闪络的机理，提取各主要影响因素，包括风速X₁(m/s)、风向与绝缘子夹角X₂(°)、微地形系数X₃、绝缘子串重量X₄(kg)、降雨量X₅(mm)，采集历史故障与正常情况下各因素数据与风偏闪络情况X₆(闪络发生为1，未闪络为2)，剔除冗余与错误数据，得到n个样本数据。

步骤二、将样本数据离散化；采用等距划分策略，将各因素的值域V_a＝[l_a,u_a]等距切分为m份，将连续的属性映射到离散的类别上，将各数据化为1,2,…m共m个类别，完成数据的离散化。

步骤三、将闪络情况作为根节点，各因素作为叶节点建立朴素贝叶斯分类器；将风偏闪络情况作为根节点，离散后的各影响因素作为叶节点建立朴素贝叶斯分类器模型。

步骤四、确定节点间的条件概率分布；考虑由这6个变量X＝{X₁,X₂,…X₆}组成的朴素贝叶斯分类器，节点X_i共有r_i个取值，其父节点π(x_i)共有q_i个取值，若X_i无父节点，q_i＝1，采用极大似然估计法确定节点间的条件概率分布θ_ijk：