基于多维特征与随机森林的低压用电安全隐患预警方法

文档摘要：故障电弧作为低压用电常见安全隐患,因存在隐蔽性和随机性,导致难以在故障前夕有效感知,现有保护方法通常于故障发生后采取措施,容易造成电气火灾发生.针对这些问题,提出基于多维特征与随机森林的低压用电安全隐患预警方法.首先,搭建真型实验平台复现多种负载故障电弧真实场景,采集实验数据进行去噪、归一化和样本化等预处理;接着分析故障前、后波形变化情况,进而实行特征有效性分析,提取多维与故障相关程度较高的特征值,提高特征普适性.然后,搭建随机森林模型并进行超参数优化,以最小化节点信息熵为目标完成模型训练,提升模型整体性能和学习效率.最后,通过实验验证表明,所提方法在多种不同负载运行工况下预测准确率可高达99.4％以上,且预测准确率高于4种主流分类预测模型.

Abstract：Asacommonsafetyhazardinlow-voltageelectricityuse,faultarcsaredifficulttoperceiveeffectivelyontheeveoffailureduetotheirconcealmentandrandomness.Existingprotectionmethodsusuallytakemeasuresaftertheoccurrenceoffaults,whichcaneasilycauseelectricalfires.Toaddresstheseissues,awarningmethodforlow-voltageelectricalsafetyhazardisproposedonbasisofmulti-dimensionalfeaturesandrandomforests.Next,arandomforestmodelisbuiltandhyper-parametersareoptimized,withthegoalofminimizingnodeinformationentropytocompletemodeltraining,sothatenhancestheoverallperformanceandlearningefficiencyofthemodel.Finally,experimentalverificationshowsthattheproposedmethodachievesapredictionaccuracyofover99.4％withdifferentloads,anditspredictionaccuracyishigherthanthatoffourtraditionalclassificationpredictionmodels.

作者：肖湘奇   胡军华   叶志   吴文娴   罗宇剑   邹晟   罗晨 Author：XIAOXiangqi   HUJunhua   YEZhi   WUWenxian   LUOYujian   ZOUSheng   LUOChen
作者单位：国网湖南省电力有限公司,湖南长沙410004;智能电气量测与应用技术湖南省重点实验室,湖南长沙410004长沙理工大学电气与信息工程学院,长沙410114
刊名：电力科学与技术学报 ISTICPKU
Journal：JournalofElectricPowerScienceandTechnology
年，卷(期)：2024, 39(2)
分类号：TM501TP183
关键词：低压用电安全  故障电弧  随机森林算法  特征工程  
Keywords：low-voltageelectricitysafety  faultarc  randomforestalgorithm  characteristicengineering  
机标分类号：TP391TM501.2TM71
在线出版日期：2024年7月2日
基金项目：国家电网有限公司总部科技项目基于多维特征与随机森林的低压用电安全隐患预警方法[
期刊论文]  电力科学与技术学报--2024, 39(2)肖湘奇  胡军华  叶志  吴文娴  罗宇剑  邹晟  罗晨故障电弧作为低压用电常见安全隐患,因存在隐蔽性和随机性,导致难以在故障前夕有效感知,现有保护方法通常于故障发生后采取措施,容易造成电气火灾发生.针对这些问题,提出基于多维特征与随机森林的低压用电安全隐患预警方...参考文献和引证文献
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关键词：低压用电安全,故障电弧,随机森林算法,特征工程,

2024-10-4 00:38 上传 基于多维特征与随机森林的低压用电安全隐患预警方法.pdf

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