一種基于樸素貝葉斯的柱上斷路器故障檢測方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及斷路器故障檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于樸素貝葉斯的柱上斷路器故障檢測方法。 背景技術(shù) [0002] 在電力系統(tǒng)中，柱上斷路器作為配電網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組件，其可靠運行對于保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。然而，由于設(shè)備老化、環(huán)境因素、過載運行等多種原因，柱上斷路器時常發(fā)生故障，如單相接地故障、相間短路等，這些故障不僅影響供電質(zhì)量，還可能導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至引發(fā)更大范圍的停電事故。因此，及時準確地檢測柱上斷路器的故障狀態(tài)，對于提高電力系統(tǒng)的運行效率和減少故障損失具有重要意義。 [0003] 傳統(tǒng)的柱上斷路器故障檢測方法多依賴于人工巡檢、定期維護和經(jīng)驗判斷，這些方法存在檢測周期長、效率低、難以實時發(fā)現(xiàn)故障等缺點。隨著智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障檢測方法逐漸成為研究熱點。其中，樸素貝葉斯算法因其簡單高效、易于實現(xiàn)且能處理多特征數(shù)據(jù)的特點，在電力設(shè)備故障診斷領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 [0004] 然而，現(xiàn)有的柱上斷路器故障檢測方法往往僅關(guān)注單一特征或簡單特征組合，忽略了電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和多樣性，導(dǎo)致故障檢測的準確性和魯棒性受限。此外，對于特征數(shù)據(jù)的處理和異常數(shù)據(jù)的識別也缺乏有效的方法，進一步影響了故障檢測的準確性。 發(fā)明內(nèi)容 [0005] （一）要解決的技術(shù)問題 [0006] 為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于樸素貝葉斯的柱上斷路器故障檢測方法，旨在于解決現(xiàn)有技術(shù)中柱上斷路器故障檢測方法往往僅關(guān)注單一特征或簡單特征組合，忽略了電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和多樣性，導(dǎo)致故障檢測的準確性和魯棒性受限的問題。 [0007] （二）技術(shù)方案 [0008] 本發(fā)明的一種基于樸素貝葉斯的柱上斷路器故障檢測方法，所述方法包括： [0009] 根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率獲取第一特征數(shù)據(jù)，基于第一特征數(shù)據(jù)生成第一特征數(shù)據(jù)集合，并判斷第一特征數(shù)據(jù)集合組合類型； [0010] 基于樸素貝葉斯算法對第一特征數(shù)據(jù)集合中的所有第一特征數(shù)據(jù)進行分析，并輸出各第一特征數(shù)據(jù)的評估結(jié)果； [0011] 獲取第一特征數(shù)據(jù)集合中第一特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的異常數(shù)據(jù)，基于異常數(shù)據(jù)生成異常數(shù)據(jù)可信度，基于評估結(jié)果以及異常數(shù)據(jù)可信度，得到每個第一特征數(shù)據(jù)對每個目標特征的模糊程度； [0012] 基于模糊程度生成故障因子，獲取電力系統(tǒng)在當前運行時刻對應(yīng)的特征數(shù)據(jù)，根據(jù)當前運行時刻對應(yīng)的特征數(shù)據(jù)和故障因子，確定柱上斷路器的故障狀態(tài)。 [0013] 在本發(fā)明中，獲取電力系統(tǒng)在當前采集時間及歷史運行時間段中各運行時刻對應(yīng)的特征數(shù)據(jù)，記為第一特征數(shù)據(jù)，預(yù)處理第一特征數(shù)據(jù)集并生成第一特征數(shù)據(jù)集合； [0014] 第一特征數(shù)據(jù)包括相電流數(shù)據(jù)、鐵磁振幅數(shù)據(jù)和相電壓數(shù)據(jù)三種中的一種或多種組合，第一特征數(shù)據(jù)集合基于故障因子判斷第一特征數(shù)據(jù)的組合類型。 [0015] 在本發(fā)明中，記相電流數(shù)據(jù)的先驗概率為 ，相電壓數(shù)據(jù)的先驗概率為，鐵磁振幅的先驗概率為 ，記在相電流數(shù)據(jù)中故障類別的出現(xiàn)概率為 ，在相電壓數(shù)據(jù)中故障類別的出現(xiàn)概率為 ，在鐵磁振幅數(shù)據(jù)中故障類 別的出現(xiàn)概率為 ，其中 為每個類別的區(qū)間數(shù)量。假設(shè)特征之間相互獨立，則可以分解為單個特征的概率相乘： 分別計算每個數(shù)據(jù)中故障類別的后驗概率 ，其中 為故障類別的概率，作為歸一化因子 常數(shù)。 [0016] 在本發(fā)明中，使用拉普拉斯平滑處理特征值未出現(xiàn)的情況，使用樸素貝葉斯公式計算給定特征下每個類別的后驗概率，選擇具有最高后驗概率的類別作為評估結(jié)果。 [0017] 在本發(fā)明中，將第一特征數(shù)據(jù)集合中除采用的組合類型之外的其它第一特征數(shù)據(jù)記為輔助特征數(shù)據(jù)，計算得到該輔助特征數(shù)據(jù)與每個第一特征數(shù)據(jù)之間的差值的絕對值，并記為該第一特征數(shù)據(jù)與每個第一特征數(shù)據(jù)之間的特征差值。 [0018] 在本發(fā)明中，然后按照特征差值從小到大的順序?qū)Φ谝惶卣鲾?shù)據(jù)進行排序，得到第一特征數(shù)據(jù)序列。 [0019] 在本發(fā)明中，從第一特征數(shù)據(jù)序列中的第一個輔助特征數(shù)據(jù)開始，隨機選取N個第一特征數(shù)據(jù)，并將選取的N個輔助特征數(shù)據(jù)構(gòu)建的集合記為該輔助特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的近鄰輔助特征數(shù)據(jù)集合； [0020] 分別統(tǒng)計該輔助特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的近鄰第一特征數(shù)據(jù)輔助特征數(shù)據(jù)集合中異常數(shù)據(jù)為正常的輔助特征數(shù)據(jù)的數(shù)量以及異常數(shù)據(jù)為單相接地故障的輔助特征數(shù)據(jù)的數(shù)量，并分別記為第一數(shù)量和第二數(shù)量。 [0021] 在本發(fā)明中，將第一數(shù)量與該輔助特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的近鄰輔助特征數(shù)據(jù)集合中的輔助特征數(shù)據(jù)的總數(shù)量的比值記為該輔助特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的正常異常數(shù)據(jù)可信度。 [0022] 在本發(fā)明中，將第二數(shù)量與該輔助特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的近鄰輔助特征數(shù)據(jù)集合中的輔助特征數(shù)據(jù)的總數(shù)量的比值記為該輔助特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的單相接地故障異常數(shù)據(jù)可信度。 [0023] （三）有益效果 [0024] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

1.一種基于樸素貝葉斯的柱上斷路器故障檢測方法，其特征在于，所述方法包括： 根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率獲取第一特征數(shù)據(jù)，基于第一特征數(shù)據(jù)生成第一特征數(shù)據(jù)集合，并判斷第一特征數(shù)據(jù)集合組合類型； 基于樸素貝葉斯算法對第一特征數(shù)據(jù)集合中的所有第一特征數(shù)據(jù)進行分析，并輸出各第一特征數(shù)據(jù)的評估結(jié)果； 獲取第一特征數(shù)據(jù)集合中第一特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的異常數(shù)據(jù)，基于異常數(shù)據(jù)生成異常數(shù)據(jù)可信度，基于評估結(jié)果以及異常數(shù)據(jù)可信度，得到每個第一特征數(shù)據(jù)對每個目標特征的模糊程度； 基于模糊程度生成故障因子，獲取電力系統(tǒng)在當前運行時刻對應(yīng)的特征數(shù)據(jù)，根據(jù)當前運行時刻對應(yīng)的特征數(shù)據(jù)和故障因子，確定柱上斷路器的故障狀態(tài)。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于樸素貝葉斯的柱上斷路器故障檢測方法，其特征在于，獲取電力系統(tǒng)在當前采集時間及歷史運行時間段中各運行時刻對應(yīng)的特征數(shù)據(jù)，記為第一特征數(shù)據(jù)，預(yù)處理第一特征數(shù)據(jù)集并生成第一特征數(shù)據(jù)集合； 第一特征數(shù)據(jù)包括相電流數(shù)據(jù)、鐵磁振幅數(shù)據(jù)和相電壓數(shù)據(jù)三種中的一種或多種組合，第一特征數(shù)據(jù)集合基于故障因子判斷第一特征數(shù)據(jù)的組合類型。 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于樸素貝葉斯的柱上斷路器故障檢測方法，其特征在于，使用拉普拉斯平滑處理特征值未出現(xiàn)的情況，使用樸素貝葉斯公式計算給定特征下每個類別的后驗概率，選擇具有最高后驗概率的類別作為評估結(jié)果。 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于樸素貝葉斯的柱上斷路器故障檢測方法，其特征在于，將第一特征數(shù)據(jù)集合中除采用的組合類型之外的其他第一特征數(shù)據(jù)記為輔助特征數(shù)據(jù)，計算得到該輔助特征數(shù)據(jù)與每個第一特征數(shù)據(jù)之間的差值的絕對值，并記為該第一特征數(shù)據(jù)與每個第一特征數(shù)據(jù)之間的特征差值。 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于樸素貝葉斯的柱上斷路器故障檢測方法，其特征在于，然后按照特征差值從小到大的順序?qū)Φ谝惶卣鲾?shù)據(jù)進行排序，得到第一特征數(shù)據(jù)序列。 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于樸素貝葉斯的柱上斷路器故障檢測方法，其特征在于，從第一特征數(shù)據(jù)序列中的第一個輔助特征數(shù)據(jù)開始，隨機選取N個第一特征數(shù)據(jù)，并將選取的N個輔助特征數(shù)據(jù)構(gòu)建的集合記為該輔助特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的近鄰輔助特征數(shù)據(jù)集合； 分別統(tǒng)計該輔助特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的近鄰第一特征數(shù)據(jù)輔助特征數(shù)據(jù)集合中異常數(shù)據(jù)為正常的輔助特征數(shù)據(jù)的數(shù)量以及異常數(shù)據(jù)為單相接地故障的輔助特征數(shù)據(jù)的數(shù)量，并分別記為第一數(shù)量和第二數(shù)量。