結(jié)合預(yù)測(cè)方法在避雷器帶電測(cè)試中的應(yīng)用

向穎黎 朱翔

摘 要：金屬氧化物避雷器在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，可以通過(guò)電壓下實(shí)際電流的大小來(lái)反映出其自身的絕緣性能，而且也可以通過(guò)此方式去檢驗(yàn)電阻片的非線性性能的優(yōu)劣。但是，由于當(dāng)前周期性的實(shí)驗(yàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬氧化物避雷器實(shí)際的優(yōu)良性能以及運(yùn)轉(zhuǎn)壽命進(jìn)行量化預(yù)測(cè)，所以在進(jìn)行預(yù)測(cè)的過(guò)程中，則需要通過(guò)結(jié)合運(yùn)作法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)避雷器帶電測(cè)試的檢驗(yàn)，以此才能夠測(cè)算出金屬氧化物避雷器自身阻性電流預(yù)測(cè)的效果，并驗(yàn)證其自身在投入使用后，是否有真正的應(yīng)用性能。因此，本文主要探討結(jié)合預(yù)測(cè)法在避雷器帶電測(cè)試中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：避雷器帶電測(cè)試;灰色預(yù)測(cè)法;阻性電流;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

前言

作為電力設(shè)備的保護(hù)系統(tǒng)，避雷器自身有著不可或缺的作用，但是在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，由于受電流阻性的影響，避雷器是否能夠發(fā)揮自身真正的作用，則需要通過(guò)運(yùn)行檢測(cè)來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，而這種帶電的檢測(cè)方式，由于多種因素的影響會(huì)導(dǎo)致其測(cè)試數(shù)據(jù)的不精準(zhǔn)性，因此有效通過(guò)結(jié)合預(yù)測(cè)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)避雷器帶電測(cè)試的檢驗(yàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合數(shù)據(jù)的運(yùn)行情況來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其應(yīng)用參數(shù)的有效驗(yàn)證，并且也可以在實(shí)際驗(yàn)證的過(guò)程中，針對(duì)檢驗(yàn)避雷器的阻性電流和全電流來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)避雷器運(yùn)行狀況的分析，進(jìn)而就能夠發(fā)現(xiàn)其自身存在的隱患，并通過(guò)有效措施的應(yīng)用來(lái)確保避雷器的使用可以真正實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)足電力設(shè)備的運(yùn)行。

一、結(jié)合預(yù)測(cè)法的概述

在進(jìn)行實(shí)踐的過(guò)程中，對(duì)于預(yù)測(cè)工作而言人們都會(huì)遇到這樣的問(wèn)題，針對(duì)同一問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)，但是由于預(yù)測(cè)方法不同，其最終結(jié)果也存在著誤差。因此，為了得到精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)結(jié)果，則需要通過(guò)對(duì)預(yù)測(cè)的精度來(lái)進(jìn)行取舍，從而才能夠保證其最終的數(shù)值應(yīng)用效果能夠滿(mǎn)足具體需求。一般情況下，在應(yīng)用預(yù)測(cè)方法時(shí)，其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)實(shí)際計(jì)算的誤差平方和去選取其誤差平方和最小誤差的方式，但是將誤差平方和比較大的預(yù)測(cè)方法舍棄，卻有一點(diǎn)點(diǎn)可惜，因?yàn)樵谶M(jìn)行預(yù)測(cè)的過(guò)程中，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，更重要的是去驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否真實(shí)，而且任何一種預(yù)測(cè)方法，只要運(yùn)用得當(dāng)就會(huì)獲得一定的有關(guān)信息，所以利用這些信息，就能實(shí)現(xiàn)去優(yōu)化測(cè)算的方式[1]。當(dāng)最終的檢測(cè)結(jié)果呈現(xiàn)不同預(yù)測(cè)的誤差平方和相差無(wú)幾時(shí)，就能保證其預(yù)算方法的準(zhǔn)確性。因此，將不同的預(yù)測(cè)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，并獲得更加精準(zhǔn)的結(jié)果，就是結(jié)合預(yù)測(cè)法。

二、結(jié)合預(yù)測(cè)方法在避雷器帶電測(cè)試中的應(yīng)用

（一）反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

反向傳播是一種誤差反向傳播的方式，也是一種最優(yōu)的檢測(cè)方法，因?yàn)樗軌蚺c其它預(yù)算方式進(jìn)行結(jié)合使用，并通過(guò)人工訓(xùn)練的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，這使得在該網(wǎng)絡(luò)中所有計(jì)算方式，都能夠以損失函數(shù)的梯度形式進(jìn)行反饋，并通過(guò)此種方式來(lái)更新權(quán)重，這樣通過(guò)最小化損失函數(shù)的應(yīng)用，就能確保其計(jì)算的精準(zhǔn)性。而且，反向傳播在輸入數(shù)值時(shí)，可以對(duì)已知數(shù)的輸入來(lái)進(jìn)行未知函數(shù)的梯度計(jì)算，所以它也是一種有效的監(jiān)督方法。在當(dāng)前階段中，一些無(wú)監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)該模式應(yīng)用的推廣，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)層疊替代計(jì)算的應(yīng)用，因此它能夠在一定程度內(nèi)縮小誤差的出現(xiàn)。比如，在激勵(lì)傳播階段中，可以通過(guò)輸送訓(xùn)練來(lái)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)獲得激勵(lì)響應(yīng)，再將激勵(lì)響應(yīng)同訓(xùn)練輸入相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)求得輸出差，這樣就能夠獲得隱藏的輸出計(jì)算響應(yīng)誤差。針對(duì)群眾更新來(lái)看，在輸入的過(guò)程中，利用輸入激勵(lì)和響應(yīng)誤差函數(shù)的相乘，就能獲得全新的權(quán)重梯度，在這個(gè)梯度上利用一定比例進(jìn)行核算，也能夠?qū)崿F(xiàn)提高其權(quán)重的計(jì)算結(jié)果。

在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也可以通過(guò)輸入層、輸出層、隱含層進(jìn)行函數(shù)計(jì)算，再利用隱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輸出信號(hào)以及輸出節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)，這樣就能夠保證最終的輸出結(jié)果，通過(guò)核算可以利用誤差的產(chǎn)生來(lái)進(jìn)行反向傳播。并且，在此過(guò)程中，由第一層神經(jīng)元的狀態(tài)進(jìn)行下一層神經(jīng)元狀態(tài)的影響，也能夠保證最終輸出層得到期望的結(jié)果。但是，如果在此過(guò)程中，輸出得不到期望的輸出結(jié)果，則可以通過(guò)反向傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)將誤差信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，這樣通過(guò)接通返回渠道進(jìn)行修改，就能夠使其誤差值降低[2]。對(duì)此，針對(duì)避雷器帶電測(cè)試而言，為了確保反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型建立，能夠真正實(shí)現(xiàn)對(duì)其阻性電流峰值進(jìn)行預(yù)算，則需要先對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，這樣才能夠滿(mǎn)足神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求。與此同時(shí)，在通過(guò)輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)、隱藏節(jié)點(diǎn)數(shù)和輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)的選擇來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確認(rèn)，這樣再通過(guò)將樣本劃分為訓(xùn)練樣本和校驗(yàn)樣本進(jìn)行使用，就能夠通過(guò)合理的學(xué)習(xí)算法應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的校正和應(yīng)用。

（二）灰色預(yù)測(cè)法的應(yīng)用

一般情況下，金屬氧化避雷器在進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，電壓下測(cè)量全電流以及阻性電流的應(yīng)用數(shù)據(jù)，可以反映其自身的絕緣性能以及電阻片性能的好壞。但是，如果存在著避雷器自身電阻片和非線性性能惡化的現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致其自身出現(xiàn)電壓降低的問(wèn)題，進(jìn)而就會(huì)使其電壓下阻性電流分量增加。同時(shí)，持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的惡化運(yùn)行。也會(huì)導(dǎo)致避雷器出現(xiàn)熱崩潰而發(fā)生嚴(yán)重的設(shè)備事故，所以通過(guò)對(duì)避雷器進(jìn)行定期檢驗(yàn)，就可以探測(cè)出避雷器自身的阻性電流和全性電流應(yīng)用的效果，這樣也能夠?qū)Ρ芾灼髯陨淼倪\(yùn)行做出判斷，從而發(fā)現(xiàn)其隱患問(wèn)題?；疑A(yù)測(cè)法的應(yīng)用能夠保證在進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理時(shí)，直接建立出相應(yīng)的灰色模型，這樣就能夠根據(jù)其系統(tǒng)自身運(yùn)轉(zhuǎn)的規(guī)律來(lái)定量，進(jìn)而配合預(yù)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用就能夠?qū)ζ鋺?yīng)用的狀態(tài)進(jìn)行判斷。并且，隱形的灰色預(yù)測(cè)模型可以用原始數(shù)列進(jìn)行計(jì)算，這樣通過(guò)對(duì)隨機(jī)數(shù)進(jìn)行獲取，判斷其變化發(fā)生的規(guī)律也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，而且灰色系統(tǒng)所采用的動(dòng)態(tài)雷達(dá)數(shù)據(jù)法，也可以通過(guò)由原始數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)生成，并完成累加數(shù)列的建立，這樣就能從一階段變量轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓱?yīng)用的微分方程，以此在進(jìn)行間隔計(jì)算，這樣就能通過(guò)不斷計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其變量的有效探求，這樣利用相應(yīng)計(jì)算法則也能夠得出具體需要的結(jié)論。

（三）組合應(yīng)用法的應(yīng)用

在計(jì)算單個(gè)預(yù)算模型時(shí)，可以通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)值和預(yù)測(cè)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，這樣就能夠求得其預(yù)算偏差，而在進(jìn)行預(yù)測(cè)模型的權(quán)值設(shè)立時(shí)，又可以將此種模型的應(yīng)用進(jìn)行組合使用，這樣通過(guò)合理計(jì)算誤差值，就能夠建造出誤差模型，從而也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)誤差的有效確認(rèn)，以此就能夠?qū)€性規(guī)劃以及約束條件進(jìn)行確認(rèn)，進(jìn)而就能夠?qū)ζ錂?quán)重值向量進(jìn)行計(jì)算[3]。而且，在具體計(jì)算的過(guò)程中，針對(duì)灰色預(yù)算和反向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立而言，其最終的組合式應(yīng)用方法能夠有效確保其誤差值的降低，同時(shí)灰色預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果梯度值，可以被認(rèn)為是關(guān)聯(lián)度校驗(yàn)通過(guò)后所產(chǎn)生的序列值模型，因此其預(yù)測(cè)模塊模型可以在此過(guò)程中得到修正。反向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型通過(guò)樣本訓(xùn)練將誤差值固定在特有范圍之內(nèi)，并且它會(huì)低設(shè)想誤差值，它既能夠滿(mǎn)足精度需求，也能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)測(cè)值的應(yīng)用效果，將二者進(jìn)行有機(jī)融合，就能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)二者的結(jié)合使用來(lái)對(duì)避雷器的阻性電流峰值進(jìn)行預(yù)算，從而就能夠檢驗(yàn)出其預(yù)測(cè)模型的有效性。

總結(jié)

為了確保避雷器帶電測(cè)試檢驗(yàn)精度的有效提高，在進(jìn)行預(yù)測(cè)的過(guò)程中，則可以通過(guò)結(jié)合預(yù)測(cè)法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)避雷器帶電測(cè)試的有效應(yīng)用，而且它能夠?qū)崿F(xiàn)降低由單一預(yù)測(cè)法所存在的片面性，并實(shí)現(xiàn)對(duì)其精度進(jìn)行驗(yàn)證，這也使得其自身的預(yù)測(cè)結(jié)果要相較于單一計(jì)算方法更具精準(zhǔn)性。

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