基于XGBoost的光伏阵列故障诊断方法研究

针对光伏阵列输出具有非线性并受最大功率点跟踪影响,从而导致传统的诊断方法精度低、模型性能差等问题,提出一种基于极端梯度提升的光伏阵列故障诊断方法。首先,在光伏电池单二极管模型的基础上,建立光伏阵列仿真模型,利用PVsyst软件对光伏阵列的输出特性和故障成因进行系统的模拟分析,得到了故障特征参数,并通过特征重要度排序验证了所选择故障特征参数的有效性;其次,提取光伏阵列不同故障状态下的故障特征,构建基于XGBoost的故障诊断模型;最后,利用网格搜索和交叉验证对诊断模型的超参数进行寻优,通过混淆矩阵计算评价指标来评估诊断模型的性能。并将该方法与决策树、随机森林以及梯度提升树相比,结果表明,该方法不仅能准确检测所有的故障种类,并且模型的泛化能力更好,诊断准确率更高。

基于相邻矩阵的多机器人编队容错控制

针对基于leader follower模式的多机器人编队运动中可能出现的机械故障和网络故障 ,提出了一种基于相邻矩阵的容错控制方法 .利用相邻矩阵表示编队中多机器人的相互位置关系 ,一旦在编队运动过程中出现故障 ,则利用调整队形搜索算法找到需要进行队形调整的机器人编号 .根据相邻矩阵更新算法 ,这些编号所代表的机器人的相邻关系在相邻矩阵中得以调整 .新的理想编队所对应的相邻矩阵产生 ,编队队形就可以依赖相邻矩阵重新得以恢复 ,从而实现多机器人编队的容错控制 .仿真实验证明了该方案的有效性和可行性 .

基于Tabu-Roughset的电网故障诊断系统研究

如何有效利用电网调度中心的大量数据进行电网故障诊断是一个重要课题。提出一种基于Tabu-RoughSet的电网故障诊断系统,包含数据采集、电网故障诊断、基于Web的电网故障诊断结果表示三个模块。在电网故障诊断模块里,利用Roughset理论对接收到的故障信息建立决策表并构成可辨识矩阵,利用Tabu搜索对可辨识矩阵寻找最优解,迅速准确地给出电网故障诊断结果。基于Web的诊断表示模块能够根据用户提出的查询请求采用可视化技术将诊断结果以基于网络的Web方式显示。实验结果表明,该系统能快速寻找最优解,较好地实现对电网故障的诊断。

基于依赖矩阵的Web服务组合故障诊断

为了保证指挥信息系统在动态环境下能够提供持续可靠的组合服务,提出一种利用依赖矩阵对Web服务组合故障原因进行诊断的模型,对依赖矩阵的建立进行了详细说明。然后,基于构造的依赖矩阵,提出改进的贪心算法对失效情况进行探测,并设计了基于二分查找的故障定位算法。实验模拟表明,提出的模型能够利用少量探测就能监测整个服务组合流程的运行情况,并定位找到错误源。

基于多端行波时差的配电网故障定位方法

针对现有配电网故障定位方法存在实现复杂、可靠性不高的问题,提出一种基于多端行波时差的配电网故障定位方法。首先,分析故障行波传输特性,提出一种配电网故障状态表达式。根据多端行波时差和双端行波原理计算故障距离理论值。将理论值代入故障状态表达式,搭建故障搜索矩阵和辅助矩阵,通过分析矩阵元素变化特征和数值状态定位故障线路。然后,根据三端行波法计算实际故障距离,消除行波波速不确定性造成的测距误差。最后,在Matlab/Simulink中建立配电网故障模型,验证在不同的故障类型和过渡电阻下定位方法的有效性。仿真结果表明定位方法可靠性好、准确度高。

形成节点阻抗矩阵的支路优化排序方法

基于广度优先搜索技术,提出优化支路追加顺序的新方法,按照所生成的优化排序结果形成节点阻抗矩阵,可大大减少相应计算量。

基于节点阻抗矩阵和电压暂降的故障定位新方法

配电网线路发生故障时,将导致用户停电,直接影响供电连续性和可靠性,及时准确的故障定位对及时排除故障,缩短停电时间,提高供电质量有重要意义。当线路发生故障时,一方面将在全系统内引起电压暂降,给系统内的敏感负荷带来损失;另一方面,利用该特征可识别故障类型并判断故障位置,为此提出利用电压暂降数据识别故障类型,基于节点阻抗矩阵实现配电网故障定位的新方法,并结合网络参数和离线仿真分析,建立不同故障类型和故障情况下的节点电压数据库,当检测到故障后,将采集到的电压暂降数据在节点电压数据库中进行搜索匹配,确定故障区间和故障点。该方法直接利用搜索结果确定故障位置,不用增加其它算法或变换,原理简单,计算迅速。最后,利用电力系统计算机辅助设计(power system computer aided design,PSCAD)仿真软件和实验室搭建实际电路进行测试,验证所提方法的正确性和可靠性。

基于路径搜索的配电网多端行波故障定位算法

配电网结构复杂,多为树形辐射状分布,馈线上分支多,且网络拓扑结构经常发生改变,传统的故障定位方法很难适用于配电网的准确故障定位。提出基于路径搜索的配电网多端行波故障定位算法,首先构建一种新的配电网关联矩阵,充分表达配电网的拓扑结构;然后提出路径搜索的方法,对各末端节点间的最短路径及所经过的线路进行排列;最后综合利用多端暂态行波信息,实现对配电网的准确定位。仿真结果表明;该算法可以快速准确地给出故障距离,且路径搜索可以实现配电网中初始行波传播过程。

基于分支定界的机电系统故障诊断方法研究

为确保飞机具有良好的故障检测和故障隔离能力,提高飞机机电系统的可靠性和维修性,开展机电系统故障诊断方法研究。通过FMECA分析建立典型机电系统测试性模型,结合测试性模型和飞机安全性要求,建立以故障模式检测率高、诊断准确度高、测试点缺陷率低为目标的整数规划模型,并通过整数规划求解器CPLEX验证了模型正确性。以模型为基础,设计了基于邻域改进的启发式算法对模型近优求解,以及分支定界算法进行最优求解,实现对故障项快速检测、非故障项精准隔离。通过结果对比,证明了分支定界算法在机电系统故障诊断问题中的有效性。通用化求解算法适用于相似场景的大规模、高耦合的问题求解。