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基于改進極限學習機的高壓斷路器故障診斷

來源：電工電氣發布時間：2022-10-24 15:24 瀏覽次數：627

基于改進極限學習機的高壓斷路器故障診斷

張蓮¹，賈浩²，張尚德²，趙夢琪²，趙娜²，黃偉²

(1 重慶市能源互聯網工程技術研究中心，重慶 400054;

2 重慶理工大學電氣與電子工程學院，重慶 400054)

摘要：針對極限學習機連接權重和閾值隨機選取存在的很大不確定性，提出將麻雀搜索算法與極限學習機結合搭建故障診斷模型(FASSA-ELM)。在原麻雀搜索算法的基礎上引入 Sine 混沌映射優化初始種群，結合螢火蟲算法 (FA) 對麻雀種群的位置以及最優解位置進行擾動更新，將改進后的麻雀搜索算法用于優化極限學習機的權值和閾值。采用集合經驗模態方法提取出高壓斷路器分合閘線圈電流中的故障特征量，對斷路器故障特征的仿真分析表明，FASSA-ELM 的診斷準確率達到了100%，將訓練樣本和測試樣本互換后該模型診斷準確率為84.5%，與其他三種模型相比，該方法具有更高的準確率和更好的穩定性。

關鍵詞： 斷路器；極限學習機；故障診斷；分合閘線圈電流

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：B 文章編號：1007-3175(2022)10-0050-07

Fault Diagnosis of High Voltage Circuit Breaker Based on

Improved Extreme Learning Machine

ZHANG Lian¹, JIA Hao², ZHANG Shang-de², ZHAO Meng-qi², ZHAO Na², HUANG Wei²

（1 Chongqing Energy Internet Engineering Technology Research Center, Chongqing 400054, China;

2 School of Electrical and Electronic Engineering, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054, China）

Abstract: This paper combined an improved sparrow search algorithm with the extreme learning machine to construct a fault diagnosis model (FASSA-ELM) for solving the uncertainty of the weight of connection of the extreme learning machine and the random threshold selection. This study introduced the Sine chaotic map based on the original sparrow search algorithm to optimize the initial population. It is combined with the firefly algorithm (FA) to disturb and update the position of the sparrow population and the optimal solution position.Moreover, it used the improved sparrow search algorithm to optimize the weights and thresholds of the extreme learning machine. This research employed the ensemble empirical mode method to extract the fault feature quantity of the switching coil current of the high voltage circuit breaker and conducted a simulation of the circuit breaker fault characteristic. The analysis results show that the diagnostic accuracy of the FASSA-ELM gets up to 100%. However, if exchanging the training sample for the test sample, the diagnostic accuracy of the model is 84.5%. Compared with the other 3 models, this method has higher accuracy and better stability.

Key words: circuit breaker; extreme learning machine; fault diagnosis; switching coil current

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