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Feature extraction of induction motor stator fault based on particle swarm optimization and wavelet packet
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作者 WANG Pan-pan SHI Li-ping +1 位作者 HU Yong-jun MIAO Chang-xin 《Journal of Coal Science & Engineering(China)》 2012年第4期432-437,共6页
关键词 故障特征提取 定子电流信号 粒子群优化算法 异步电动机 小波包 全局搜索能力 匝间短路 基波分量
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A novel internet traffic identification approach using wavelet packet decomposition and neural network 被引量:6
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作者 谭骏 陈兴蜀 +1 位作者 杜敏 朱锴 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第8期2218-2230,共13页
Internet traffic classification plays an important role in network management, and many approaches have been proposed to classify different kinds of internet traffics. A novel approach was proposed to classify network... Internet traffic classification plays an important role in network management, and many approaches have been proposed to classify different kinds of internet traffics. A novel approach was proposed to classify network applications by optimized back-propagation (BP) neural network. Particle swarm optimization (PSO) algorithm was used to optimize the BP neural network. And in order to increase the identification performance, wavelet packet decomposition (WPD) was used to extract several hidden features from the time-frequency information of network traffic. The experimental results show that the average classification accuracy of various network applications can reach 97%. Moreover, this approach optimized by BP neural network takes 50% of the training time compared with the traditional neural network. 展开更多
关键词 神经网络分类 小波包分解 网络流量 互联网 识别方法 BP神经网络 粒子群优化 网络应用程序
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基于增强多头注意力机制的Optuna-BiGRU测井岩性识别
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作者 王婷婷 王振豪 +1 位作者 李方 赵万春 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2024年第1期127-142,共16页
测井岩性识别是油气勘探开发中至关重要的内容。针对现有算法模型在处理测井曲线数据时,无法有效捕获曲线内部深层关联和深度方向关系、拟合能力较弱、难以准确提取关键特征、噪声干扰以及模型超参数调优过程复杂困难等问题,提出了一种... 测井岩性识别是油气勘探开发中至关重要的内容。针对现有算法模型在处理测井曲线数据时,无法有效捕获曲线内部深层关联和深度方向关系、拟合能力较弱、难以准确提取关键特征、噪声干扰以及模型超参数调优过程复杂困难等问题,提出了一种通过Optuna超参数优化双向门循环单元(Optuna-BiGRU)结合增强多头注意力机制(EMHA)的测井岩性识别模型——Optuna-BiGRU-EMHA模型。该模型引入残差机制和层归一化以改进多头注意力机制模块,并结合双向门循环单元(BiGRU)解决了处理测井数据时的问题,同时使用Optuna超参数优化框架和小波包自适应阈值方法分别解决了超参数调优和噪声干扰问题。首先通过交会图分析和敏感性箱线图分析选取自然伽马、深感应电阻率、中子-密度孔隙度、平均中子-密度孔隙度和岩性密度5个特征参数的测井数据,通过小波包自适应阈值方法对数据进行去噪,并将测井数据分割成数据块,然后利用Optuna框架优化BiGRU-EMHA模型超参数,最后通过实验对比K-近邻算法(KNN)、随机森林(RF)、极端梯度提升算法(XGBoost)、长短期记忆(LSTM)神经网络、BiGRU、双向长短期记忆(BiLSTM)神经网络、BiGRU-MHA、Optuna-BiGRU-EMHA等8种模型在测井岩性识别中的精度。结果表明:Optuna-BiGRU-EMHA模型识别准确率达到80%,相对于传统机器学习模型和深度学习模型,综合岩性识别准确率分别提高15.94%~23.14%和3.93%~15.94%,该模型为常规测井岩性识别提供了坚实的理论支持。 展开更多
关键词 岩性识别 深度学习 BiGRU 增强多头注意力机制 小波包自适应阈值 超参数优化
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小波包与遗传算法优化BP神经网络相结合的井架钢结构损伤识别
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作者 韩东颖 田伟 +1 位作者 黄岩 朱国庆 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期39-44,共6页
井架钢结构损伤影响其承载安全性,为快速、准确对损伤位置进行识别,提出小波包与遗传算法优化BP神经网络相结合的井架钢结构损伤识别方法。首先利用小波包处理非平稳振动信号的优良性能对原始振动信号进行特征提取,获得表征井架钢结构... 井架钢结构损伤影响其承载安全性,为快速、准确对损伤位置进行识别,提出小波包与遗传算法优化BP神经网络相结合的井架钢结构损伤识别方法。首先利用小波包处理非平稳振动信号的优良性能对原始振动信号进行特征提取,获得表征井架钢结构损伤的信息;再通过特征参数建立数据集训练并测试井架钢结构损伤识别模型,该模型结合遗传算法自身特点改善了传统BP神经网络的不足。本文识别方法不需要损伤前的数据特征进行对比,便可对损伤位置进行确定。经过对石油井架钢结构模型实验验证:该方法对井架钢结构损伤识别准确率超过90%,相对于BP网络识别准确率以及识别速度均有所提高。 展开更多
关键词 井架钢结构 损伤 小波包 遗传算法 优化的BP神经网络
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基于小波包分析和优化KNN的电动开度阀故障检测方法
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作者 唐炜 陈远 程鲲鹏 《液压与气动》 北大核心 2024年第1期46-55,共10页
针对以微控制器MCU为控制核心的电动开度阀控制系统难以集成高效且计算量小的故障检测子系统的问题,基于小波包变换和优化K近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)算法提出了一种电动开度阀故障检测方法。对阀门振动信号进行小波包变换,计算小波... 针对以微控制器MCU为控制核心的电动开度阀控制系统难以集成高效且计算量小的故障检测子系统的问题,基于小波包变换和优化K近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)算法提出了一种电动开度阀故障检测方法。对阀门振动信号进行小波包变换,计算小波包节点的能量值与其重构信号的时域特征参数。根据Pearson系数筛选出两种与能量强相关的故障特征参数:峰峰值与均方根,并将两者作为KNN算法的样本评价指标;通过对评价指标进行加权优化了KNN算法的距离计算公式,分别在MATLAB和实验样机中进行故障检测测试,对应最高分类准确率分别为92.5%与86.7%。结果表明:实验测试与仿真分析具有较好的一致性,该故障检测方法的优势在于计算量小、故障识别率较高,并能有效地应用于以MCU为核心的电动开度阀控制系统。 展开更多
关键词 电动开度阀 小波包分析 优化KNN 故障检测
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基于FCM和EO-SVM水轮机尾水管压力脉动特征识别
6
作者 刘茜媛 王利英 +1 位作者 张路遥 曹庆皎 《水电能源科学》 北大核心 2024年第1期162-165,共4页
为有效识别水轮机尾水管压力脉动特征,提出了一种基于模糊C均值聚类、平衡优化器算法与支持向量机的识别方法。该方法首先采用平衡优化器算法优化SVM的惩罚因子和核函数以获得更好的SVM参数组合,构建EO-SVM识别模型以实现其在水轮机尾... 为有效识别水轮机尾水管压力脉动特征,提出了一种基于模糊C均值聚类、平衡优化器算法与支持向量机的识别方法。该方法首先采用平衡优化器算法优化SVM的惩罚因子和核函数以获得更好的SVM参数组合,构建EO-SVM识别模型以实现其在水轮机尾水管压力脉动特征识别中的应用。然后采用模糊C均值聚类算法将待分类的压力脉动特征进行初始聚类,将其分为四类,并依据聚类结果选择最靠近每类中心的样本作为EO-SVM模型的训练样本。将SVM和EO-SVM两种模型的识别分类结果进行比较,验证了所提EO-SVM模型的有效性。 展开更多
关键词 压力脉动 小波包分析 模糊C均值聚类 平衡优化器算法 支持向量机
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基于数据分解与斑马算法优化的混合核极限学习机月径流预测
7
作者 李菊 崔东文 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第6期42-50,共9页
为提高月径流预测精度,改进混合核极限学习机(HKELM)预测性能,提出小波包分解(WPT)-斑马优化算法(ZOA)-HKELM组合模型。利用WPT处理月径流时序数据,构建局部高斯径向基核函数和全局多项式核函数相混合的HKELM;通过ZOA优化HKELM超参数(... 为提高月径流预测精度,改进混合核极限学习机(HKELM)预测性能,提出小波包分解(WPT)-斑马优化算法(ZOA)-HKELM组合模型。利用WPT处理月径流时序数据,构建局部高斯径向基核函数和全局多项式核函数相混合的HKELM;通过ZOA优化HKELM超参数(正则化参数、核参数、权重系数),建立WPT-ZOA-HKELM组合模型,并构建WPT-遗传算法(GA)-HKELM、WPT-灰狼优化(GWO)算法-HKELM、WPT-鲸鱼优化算法(WOA)-HKELM、WPT-ZOA-极限学习机(ELM)、WPT-ZOA-最小二乘支持向量机(LSSVM)、ZOA-HKELM作对比模型,通过黑河流域莺落峡、讨赖河水文站月径流时间序列预测实例对各模型进行检验。结果表明:(1)莺落峡、讨赖河水文站月径流时间序列WPT-ZOA-HKELM模型预测的平均绝对百分比误差分别为1.054%、0.761%,决定系数均达0.999 9,优于其他对比模型,具有更高的预测精度,预测效果更好。(2)利用ZOA优化HKELM超参数,可提高HKELM预测性能,优化效果优于GWO、WOA、GA。(3)预测模型能充分发挥WPT、ZOA和HKELM优势,提高月径流预测精度;在相同分解和优化情形下,HKELM的预测性能优于ELM、LSSVM。 展开更多
关键词 月径流预测 时间序列 斑马优化算法 混合核极限学习机 小波包变换 超参数优化
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VMD结合小波包信息熵和GJO-SVM的电机轴承故障诊断
8
作者 纪京生 周莉 马向阳 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期128-136,共9页
针对电机滚动轴承故障特征难以提取从而导致诊断准确率低的问题,提出了一种基于变分模态分解(Variational Modal Decomposition,VMD)结合小波包信息熵(Wavelet Packet Information Entropy,WPIE)的特征提取方法,并采用金豺优化(Golden J... 针对电机滚动轴承故障特征难以提取从而导致诊断准确率低的问题,提出了一种基于变分模态分解(Variational Modal Decomposition,VMD)结合小波包信息熵(Wavelet Packet Information Entropy,WPIE)的特征提取方法,并采用金豺优化(Golden Jackal Optimization,GJO)算法优化后的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)进行电机滚动轴承的故障诊断。首先,利用VMD将采集到的信号进行分解,依据局部极小包络熵筛选出最优本征模态(Intrinsic Mode Function,IMF)分量;其次,利用小波包将最优IMF分量再分解,并提取信息熵作为特征向量矩阵;最后,采用GJO算法对支持向量机中的惩罚参数和核参数进行寻优选择,建立GJO-SVM故障诊断模型,将特征向量矩阵输入金豺算法优化支持向量机(GJO-SVM)故障诊断模型中进行故障诊断。将VMD结合小波包信息熵特征提取与VMD结合近似熵特征提取进行对比试验,试验结果表明,VMD结合小波包信息熵特征提取精度提高了2.5%,其特征提取更加优越;将金豺算法优化支持向量机(GJO-SVM)与粒子群优化(Porticle Swarm OPtimization,PSO)算法支持向量机(PSO-SVM)、果蝇优化算法(Fruit fly Optimation Algorithm,FOA)支持向量机(FOA-SVM)进行对比试验,试验结果表明,GJO-SVM其平均准确率达到99.16%,较PSO-SVM、FOA-SVM分别提高了2.5%、3.61%。金豺算法优化支持向量机(GJO-SVM)可以更加有效提取并诊断滚动轴承故障。 展开更多
关键词 变分模态分解 小波包信息熵 金豺优化算法 支持向量机 轴承故障诊断
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声学测温信号时延优化方法
9
作者 李书缘 赵俭 赵乂鋆 《计测技术》 2024年第1期80-87,共8页
为了优化发动机燃烧室声学测温信号的时延处理,提高温度测量的准确性和稳定性,提出了一种结合小波包分解变换重组和孤立森林算法的信号处理新方法。首先,通过热校准风洞实验,得到声学测温探头在高温气流环境中的数据;然后,采用小波包分... 为了优化发动机燃烧室声学测温信号的时延处理,提高温度测量的准确性和稳定性,提出了一种结合小波包分解变换重组和孤立森林算法的信号处理新方法。首先,通过热校准风洞实验,得到声学测温探头在高温气流环境中的数据;然后,采用小波包分解变换重组方法结合孤立森林算法对温度数据进行滤波和重构,消除噪声和提取有效信息;同时,为了提高数据质量和准确性,对重构后的数据进行异常值检测。热校准风洞试验结果表明:经过信号处理后的数据分布更平缓和对称、标准差显著降低、数据更集中于均值,从而提高了温度测量的准确性和稳定性。本研究为声学测温更准确的应用于发动机燃烧室提供了一种有效的技术方案。 展开更多
关键词 声学测温 发动机燃烧室 时延优化方法 小波包变换
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基于WPT-ISO-RELM模型的月径流时间序列预测研究
10
作者 王应武 白栩嘉 崔东文 《水力发电》 CAS 2024年第3期12-18,38,共8页
为提高月径流时间序列的预测精度,提升基本蛇群优化(SO)算法搜索能力,同时提升正则化极限学习机(RELM)预测性能,提出了小波包变换(WPT)-改进蛇群优化(ISO)算法-RELM预测模型。首先,利用WPT将月径流时间序列分解为低频分量和高频分量;其... 为提高月径流时间序列的预测精度,提升基本蛇群优化(SO)算法搜索能力,同时提升正则化极限学习机(RELM)预测性能,提出了小波包变换(WPT)-改进蛇群优化(ISO)算法-RELM预测模型。首先,利用WPT将月径流时间序列分解为低频分量和高频分量;其次,通过构建8个RELM超参数寻优适应度函数对ISO寻优能力进行检验,并与SO算法、灰狼优化(GWO)算法、变色龙群算法(CSA)、鲸鱼优化算法(WOA)、樽海鞘群体算法(SSA)、侏獴优化算法(DMO)、粒子群优化算法(PSO)的优化结果作对比;最后,建立WPT-ISO-RELM模型,并构建包含WPT-SO-RELM在内的17种模型作对比模型,通过黑河流域莺落峡水文站、讨赖河水文站2个月径流预测实例对各模型进行验证。结果表明:①ISO寻优精度优于SO、GWO、CSA、WOA、SSA、DMO、PSO,通过关键参数的改进,能有效提升ISO的极值寻优能力和平衡能力;②WPT-ISO-RELM模型对莺落峡水文站、讨赖河水文站月径流预测的平均绝对百分比误差分别为0.854%、0.447%,平均绝对误差分别为0.245、0.068 m^(3)/s,纳什效率系数均在0.9999以上,优于其他对比模型,具有更高的预测精度和更好的稳健性;③ISO对于高维和低维问题均具有较好的优化效果,算法寻优能力对提升RELM预测精度十分关键,算法优化性能越强,寻优精度越高,由此获得的RELM超参数越优,所构建的模型预测性能越好。 展开更多
关键词 月径流预测 正则化极限学习机 改进蛇群优化算法 小波包变换 群体智能算法 超参数优化
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基于WPT-ARO-DBN/WPT-EPO-DBN模型的月含沙量多步预测
11
作者 高雪梅 崔东文 《人民珠江》 2024年第3期69-78,共10页
准确的含沙量多步预测对于区域水土流失治理、防洪减灾等具有重要意义。为提高含沙量多步预测精度,改进深度信念网络(DBN)的预测性能,基于小波包变换(WPT),分别提出人工兔优化(ARO)算法、鹰栖息优化(EPO)算法与DBN组合的月含沙量多步预... 准确的含沙量多步预测对于区域水土流失治理、防洪减灾等具有重要意义。为提高含沙量多步预测精度,改进深度信念网络(DBN)的预测性能,基于小波包变换(WPT),分别提出人工兔优化(ARO)算法、鹰栖息优化(EPO)算法与DBN组合的月含沙量多步预测模型,通过云南省龙潭站月含沙量时序数据对模型进行验证。首先利用WPT对实例月含沙量时序数据进行3层分解处理,得到8个更具规律的子序列分量;其次介绍ARO、EPO算法原理,利用ARO、EPO对DBN隐藏层神经元数等超参数进行寻优,建立WPT-ARO-DBN、WPT-EPO-DBN预测模型,并构建WPT-PSO(粒子群算法)-DBN、WPT-DBN作对比分析模型;最后利用4种模型对各子序列分量进行预测,将预测值叠加得到最终月含沙量多步预测结果。结果表明:(1)WPT-ARO-DBN、WPT-EPO-DBN模型对实例超前1步—超前4步月含沙量具有满意的预测效果,对超前5步具有较好的预测结果,对超前6步、超前7步的预测效果一般,对超前8步的预测精度较差,已不能满足预测精度需求;(2)WPT-ARO-DBN、WPT-EPO-DBN模型的多步预测效果要优于WPT-PSO-DBN模型,远优于WPT-DBN模型,具有更高的预测精度、更好的泛化能力和更大的预测步长;(3)ARO、EPO能有效优化DBN超参数,提高DBN预测性能,优化效果优于PSO,WPT-ARO-DBN、WPT-EPO-DBN模型能充分发挥WPT、新型群体智能算法和DBN网络优势,提高月含沙量多步预测精度,且预测精度随着预测步数的增加而降低。 展开更多
关键词 月含沙量预测 深度信念网络 人工兔优化算法 鹰栖息优化算法 小波包变换 组合模型
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滚动轴承优选WPE与ANVTPSO-BPNN故障诊断 被引量:1
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作者 樊红卫 严杨 +5 位作者 张旭辉 张超 曹现刚 薛策译 毛清华 李杰 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期593-602,625,626,共12页
为了提高滚动轴承故障诊断的效率和准确率,提出一种基于优选小波包能量(wavelet packet energy,简称WPE)联合自适应无速度项粒子群优化前馈神经网络(adaptive no velocity term particle swarm optimization-back propagation neural ne... 为了提高滚动轴承故障诊断的效率和准确率,提出一种基于优选小波包能量(wavelet packet energy,简称WPE)联合自适应无速度项粒子群优化前馈神经网络(adaptive no velocity term particle swarm optimization-back propagation neural network,简称ANVTPSO-BPNN)的滚动轴承故障诊断方法。首先,采用小波分析对轴承振动信号进行消噪,并通过小波包分解提取能量特征,对基函数和分解层数进行优选;其次,采用自适应方式调节PSO算法的惯性权重和学习因子,并对标准PSO算法舍弃速度项以避免粒子初始速度对算法收敛速度和求解精度的影响;最后,针对某滚动轴承的实测数据,完成了5种不同策略的BPNN算法验证。结果表明:提出的方法迭代步数只有273步,诊断精度达到99%,较消噪前后的BPNN及消噪后的2种PSO-BPNN,具有更高的诊断效率和准确率。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 小波消噪 小波包分解 粒子群优化 神经网络
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基于AO优化VMD-小波包的岩石破裂声发射信号去噪算法 被引量:1
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作者 王婷婷 李方 +2 位作者 霍雨佳 王振豪 赵万春 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2023年第6期78-91,共14页
针对岩石在破裂过程中产生的大量含噪声发射信号问题,基于天鹰优化(Aquila Optimizer,AO)算法提出一种改进的变分模态分解(VMD)联合小波包分解的声发射(AE)信号去噪算法。利用Circle混沌优化的AO算法对VMD算法中的分解模态个数K和二次... 针对岩石在破裂过程中产生的大量含噪声发射信号问题,基于天鹰优化(Aquila Optimizer,AO)算法提出一种改进的变分模态分解(VMD)联合小波包分解的声发射(AE)信号去噪算法。利用Circle混沌优化的AO算法对VMD算法中的分解模态个数K和二次惩罚因子α进行寻优,有效避免了人为经验选取参数导致的时间消耗以及效果不佳等问题;利用得到的最优参数组合对岩石破裂声发射信号进行分解,得到一系列本征模态分量,结合相关系数筛选出含噪分量;然后利用小波包去噪算法对含噪分量进行处理;最后,将未处理的分量与降噪处理后的分量重构得到去噪后的AE信号。通过仿真和实测信号分析,结果表明与现有去噪算法相比,该算法能更好地去除AE信号中的噪声分量,保留信号的频域特征信息,可为后续利用声发射信号探究岩体破裂规律提供参考。 展开更多
关键词 岩石破裂声发射信号 天鹰优化算法 变分模态分解 小波包去噪 Circle混沌
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基于CEEMDAN-PE-WPD和多目标优化的超短期风电功率预测方法
14
作者 常雨芳 杨子潇 +2 位作者 潘风 唐杨 黄文聪 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期5015-5025,共11页
为了提高风电功率预测的精度,提出了一种基于总体平均经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)、排列熵(permutation entropy,PE)、小波包分解(wavelet packet decomposition,WPD)... 为了提高风电功率预测的精度,提出了一种基于总体平均经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)、排列熵(permutation entropy,PE)、小波包分解(wavelet packet decomposition,WPD)和多目标优化的超短期风电功率预测方法。首先,利用CEEMDAN、PE和WPD构成的信号处理方法降低原始风电信号的随机性和波动性;然后,将分解后的子分量输入到长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络,并且利用精英T分布麻雀优化算法(elite t-distribution sparrow optimization algorithm,ETSSA)优化LSTM的隐藏层单元数,提升LSTM网络的预测性能;最后,建立多目标优化损失函数,将准确率、稳定度和合格率3个优化目标同时加入到损失函数中,综合提升模型的预测性能。对内蒙古某地区风力发电场的实测数据进行实验分析结果表明,与其他经典预测方法相比,所提方法提升风电功率预测性能有显著效果,并且在不同季节风况下预测效果良好。 展开更多
关键词 超短期风电功率预测 总体平均经验模态分解 排列熵 小波包分解 长短期记忆神经 精英T分布麻雀优化算法 多目标优化
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基于风功率波动平抑的复合储能两次功率分配容量配置方法研究 被引量:2
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作者 毛志宇 李培强 +3 位作者 马德鑫 肖家杰 钟吴君 涂春鸣 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期4111-4120,共10页
针对风功率波动平抑场景,提出了一种锂电池-超级电容复合储能容量配置新方法,将容量配置划分为复合储能总功率分配和内部功率解耦两个过程。首先采用自适应时间窗小波包方法平滑风电功率,可根据风波动情况自适应规划滤波时间窗,在时间... 针对风功率波动平抑场景,提出了一种锂电池-超级电容复合储能容量配置新方法,将容量配置划分为复合储能总功率分配和内部功率解耦两个过程。首先采用自适应时间窗小波包方法平滑风电功率,可根据风波动情况自适应规划滤波时间窗,在时间窗内自适应确定小波包分解层数,兼顾整体风功率平滑和局部风电功率跟踪,减小了复合储能系统总功率;然后基于多项式拟合滤波(Savitzky-Golay,SG)解耦内部功率,在此基础上构建以寿命周期净效益最大为目标的复合储能容量配置模型,并提出一种改进哈里斯鹰算法(improved elite Harris hawks optimizer,IEHHO)求解模型。该算法通过引入精英等级策略加强优势个体的信息共享,并提出非线性能量函数和高斯随机游走策略平衡各阶段搜索能力,避免限于局部最优。最后,基于实际风电场数据验证了所提策略的有效性、所提算法的高效性及配置方案的合理性。 展开更多
关键词 复合储能系统 自适应时间窗小波包 多项式拟合滤波 寿命周期成本效益模型 改进哈里斯鹰算法
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小波包分解与神经网络风机齿轮箱故障诊断 被引量:1
16
作者 刘谨言 买买提热依木·阿布力孜 +1 位作者 项志成 谢丽蓉 《计算机仿真》 北大核心 2023年第10期123-129,共7页
齿轮箱作为风机传动系统重要的机械部件长期工作在恶劣环境中易于发生故障。针对风机齿轮箱产生的振动信号具有非平稳、瞬态、不确定性、以及外界干扰因素等特点,提出了小波包与改进的BP神经网络相结合方法。首先提取原始振动信号的时... 齿轮箱作为风机传动系统重要的机械部件长期工作在恶劣环境中易于发生故障。针对风机齿轮箱产生的振动信号具有非平稳、瞬态、不确定性、以及外界干扰因素等特点,提出了小波包与改进的BP神经网络相结合方法。首先提取原始振动信号的时域波形,利用小波包对于时域特征值进行分解,将小波包分解后的子频带能量进行归一化计算,并作为BP网络的输入特征向量,其次创建BP故障模型,通过改进的优化算法对神经网络的权值和阈值进行全局寻优,最终使得对故障类型进行精确的判断,提高了故障诊断效率。仿真结果比较了两种优化算法的性能指标,得出改进的蚁群算法(MMA)优化算法识别精度更高,误差相对较小,收敛速度更快,验证了方法的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 小波包分解 神经网络 智能优化算法 风机齿轮箱 故障检测
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基于自适应时间尺度小波包和模糊控制的复合储能控制策略 被引量:5
17
作者 毛志宇 李培强 郭思源 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期158-165,共8页
对复合储能系统参与风电波动平抑进行了探讨和分析。首先,传统滤波方法在提取并网功率时以风电波动大的时段确定平滑程度,在不同风电波动场景整体平滑效果差异较大,提出自适应时间尺度小波包方法,能够根据风电波动情况自适应规划滤波时... 对复合储能系统参与风电波动平抑进行了探讨和分析。首先,传统滤波方法在提取并网功率时以风电波动大的时段确定平滑程度,在不同风电波动场景整体平滑效果差异较大,提出自适应时间尺度小波包方法,能够根据风电波动情况自适应规划滤波时间尺度,同时在时间尺度内自适应确定分解层数,兼顾不同风电波动时段,提高了场景适应能力。然后,基于功率型、能量型储能出力充放电响应分界时间,用所提方法进行内部功率分配,并设计了计及复合储能荷电状态(SOC)优化和能量型、功率型储能协调控制的双目标模糊控制策略,在优化SOC的同时减小对并网功率的影响。最后,依托某风电场典型日数据在MATLAB中验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 自适应时间尺度规划 自适应小波包分解 复合储能系统 内部功率协调控制 双目标模糊控制 荷电状态优化
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基于ASWPD-BO-GRU的月径流量预测模型 被引量:2
18
作者 唐铭泽 杨银科 张菁雯 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期84-91,共8页
为提高月径流量预测精度,并针对传统分解集成径流预测模型错误使用未来数据的问题,提出并建立了基于自适应小波包分解(ASWPD)和贝叶斯优化(BO)的门控循环单元(GRU)月径流量预测模型(ASWPD-BO-GRU)。首先,利用ASWPD对原始月径流量时间序... 为提高月径流量预测精度,并针对传统分解集成径流预测模型错误使用未来数据的问题,提出并建立了基于自适应小波包分解(ASWPD)和贝叶斯优化(BO)的门控循环单元(GRU)月径流量预测模型(ASWPD-BO-GRU)。首先,利用ASWPD对原始月径流量时间序列进行分解,在不使用未来数据的前提下得到4个相对规律的分解子序列,以降低预测难度;然后,利用BO优选分解后的子序列对应的GRU模型超参数;最终,对每个子序列进行预测,将预测结果相加重组得出月径流量预测结果。将提出并建立的模型应用于黑河流域莺落峡水文站月径流量预测中,并与GRU、BO-GRU、WPD-BO-GRU模型(基于传统分解思想对原始月径流量时间序列整体进行分解的预测模型)的预测结果进行对比。结果表明:ASWPD-BO-GRU模型的纳什效率系数(NSE)为0.89,在实例应用中预测精度最高,说明ASWPD-BO-GRU模型在正确分解的前提下具有较高的预测精度和更强的泛化能力。 展开更多
关键词 月径流量预测 自适应动态分解策略 小波包分解 贝叶斯优化 门控循环单元
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基于改进的灰狼优化算法与SVM风机轴承故障诊断
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作者 刘谨言 买买提热依木·阿布力孜 +1 位作者 项志成 谢丽蓉 《机械传动》 北大核心 2023年第9期160-169,共10页
针对当前风机轴承故障诊断准确率较低、诊断难度较大、耗时较长等问题,提出改进的灰狼优化(Improved Grey Wolf Optimization,IGWO)算法与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)故障诊断方法。为了能够精准地提取故障特征,采用时频域... 针对当前风机轴承故障诊断准确率较低、诊断难度较大、耗时较长等问题,提出改进的灰狼优化(Improved Grey Wolf Optimization,IGWO)算法与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)故障诊断方法。为了能够精准地提取故障特征,采用时频域分析中的小波包分解法对故障振动信号进行特征提取,将小波包分解后的8个频带能量作为故障特征并构建特征向量;建立SVM故障模型并利用IGWO算法对SVM模型进行参数寻优,避免了灰狼优化(Grey Wolf Optimization,GWO)算法后期易陷入局部最优、收敛速度过慢等。实验结果表明,IGWO算法平均故障识别率高达99.3%,能够更加快速、高效、准确地识别故障的类型,为故障诊断的发展提供了良好的技术支撑。 展开更多
关键词 支持向量机 改进的灰狼优化算法 小波包分解 特征提取 故障分类
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基于LWP和改进RF的风机变流器故障诊断 被引量:1
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作者 王静 郑小霞 +1 位作者 叶禹含 杨爽勉 《电力电子技术》 北大核心 2023年第2期30-33,共4页
变流器是永磁直驱风电系统中故障率最高的部件,为提高永磁直驱风电机组运行稳定性,提出了基于提升小波包(LWP)与随机森林(RF)的变流器故障诊断方法。首先搭建了永磁直驱风电仿真模型,采集了故障电流信号,然后利用遗传算法与LWP结合提取... 变流器是永磁直驱风电系统中故障率最高的部件,为提高永磁直驱风电机组运行稳定性,提出了基于提升小波包(LWP)与随机森林(RF)的变流器故障诊断方法。首先搭建了永磁直驱风电仿真模型,采集了故障电流信号,然后利用遗传算法与LWP结合提取故障特征向量,最后利用经哈里斯鹰算法(HHO)优化后的RF诊断模型对变流器开路故障进行诊断,为了验证所提诊断模型的有效性,设计了一组基于贝叶斯优化RF的对比实验,结果表明:该方法诊断准确率高,能有效对变流器开路故障进行定位。 展开更多
关键词 变流器 提升小波包 哈里斯鹰算法 随机森林
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