[发明专利]基于混合智能算法的断路器故障诊断方法

摘要

本发明涉及一种基于混合智能算法的断路器故障诊断方法，包括下列步骤：监测断路器操作回路线圈电流并提取其电流特征量及时间特征量，收集训练样本和测试样本；应用入侵杂草优化算法进行标准状态选取；应用基于标准状态概率分配的连续变量离散化算法进行数据离散化；根据训练样本计算先验概率；计算测试样本属于各个故障类型的后验概率；将测试样本归入后验概率最大的故障类型，得到故障诊断结果。

主权项

1.一种基于混合智能算法的断路器故障诊断方法，包括下列步骤：1)监测断路器操作回路线圈电流并提取其电流特征量及时间特征量，收集训练样本和测试样本；2)应用入侵杂草优化算法进行标准状态选取2.1)种群初始化确定初始化种群规模N₀和最大种群规模N_max、最大迭代次数iter_max，所求问题维数D，能生成种子数的上限seed_max和下限seed_min，非线性指数n，标准差初始值σ_init和最终值σ_final，初始搜索空间最小值x_min和最大值x_max；2.2)适应度函数根据步骤1)所提取的电流特征量及时间特征量，定义方差为适应度函数：式中，e(x)表示按照当前选取的标准状态划分时所属于的标准状态，x表示数据根据当前选取的标准状态进行划分后的数值，θ为一个多维数据，分别表示各个特征量所表征的属性的标准状态选取方法；2.3)繁殖杂草在繁殖过程中所产生的种子数量与杂草的适应度值有关，适应度值越好，繁殖的种子越多，根据下列公式计算种子数m.式中，m表示种子数；f表示当前杂草的适应度值；f_min和f_max分别表示当前种群中杂草的最小适应度值和最大适应度值2.4)空间扩散分布杂草产生的种子按照以0为均值，以σ为标准差的正态分布的方式分布在父代杂草的周围，成长为新一代杂草，每一代的标准差按照下列公式计算：式中，iter表示当前迭代次数；δ_cur表示当前标准差；n表示非线性调和因子，通常设置为3；2.5)竞争性排斥规则当杂草和后代的数目之和达到预设的最大种群规模N_max时，算法将执行竞争性排斥规则，对杂草和后代组成的种群中所有个体的适应度值按大小进行排序，保留适应度值高的个体，淘汰其余个体；2.6)终止条件最大迭代次数iter_max或者两次相邻两代的适应度函数值不在变化时终止迭代，最终得到标准状态选取方法θ；3)应用基于标准状态概率分配的连续变量离散化算法进行数据离散化；3.1)使用入侵杂草优化算法合理选择标准状态，将数据形成具有区分度的离散化结果；3.2)选出最佳标准状态后，根据所选择的标准状态，计算该属性的标准状态概率分配矩阵P_x；4)根据训练样本计算先验概率；5)计算测试样本属于各个故障类型的后验概率；6)将测试样本归入后验概率最大的故障类型，得到故障诊断结果。