安徽师范大学学报(自然科学版)2024,Vol.47Issue(1) :11-19.DOI:10.14182/J.cnki.1001-2443.2024.01.002

基于集体离群点挖掘的电网潜在故障检测算法

Potential Fault Detection Algorithm of Power Grid Based on Collective Anomaly Mining

黄晓地 吴淑慧 陈诚 胡中峰
安徽师范大学学报(自然科学版)2024,Vol.47Issue(1) :11-19.DOI:10.14182/J.cnki.1001-2443.2024.01.002

基于集体离群点挖掘的电网潜在故障检测算法

Potential Fault Detection Algorithm of Power Grid Based on Collective Anomaly Mining

黄晓地 1吴淑慧 2陈诚 3胡中峰4
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作者信息

  • 1. 合肥学院 经济与管理学院,安徽 合肥 230601;合肥工业大学 管理学院,安徽 合肥 230009
  • 2. 合肥工业大学 管理学院,安徽 合肥 230009
  • 3. 安徽省电力行业协会,安徽 合肥 230001
  • 4. 合肥学院 经济与管理学院,安徽 合肥 230601
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摘要

针对城市电网故障早期阶段的隐蔽性、潜伏性特点,通过构建"集体离群点-故障模式"的度量规则,对电网系统中全等级异常电流波动信号进行层次聚类分析,将区域性潜在故障检测问题转换为挖掘故障信号数据中的集体离群点问题.为提高检测效率,设计了 一种基于不动点迭代法的层次聚类改进算法(Fixed point iteration based k-medoids,FPK-medoids),利用不动点较强的局部搜索能力提高聚类收敛速度.在测试数据集和实例数据集上进行实验,结果表明改进算法的收敛性能优于传统算法,检测模型能够精准识别电网中的区域性潜在故障.

Abstract

In view of the latent and concealed characteristics of potential faults in the early stage of urban power grid,this paper proposed a novel detection approach based on hierarchical clustering.According to the measure-ment rule of"collective anomaly-fault pattern",through clustering analysis on all levels of abnormal current fluc-tuation signals in the power system,the problem of regional potential fault detection is transformed into the detec-tion of collective anomaly.Besides,an improved multi-layered clustering algorithm based on fixed point iteration(FPK-medoids)is designed to enhance the detection efficiency.The experimental results show that the conver-gence performance of the improved algorithm is better than the traditional algorithm,and the detection model can identify the regional potential faults in the early stage.

关键词

潜在故障/集体离群点/不动点/层次聚类/FPK-medoids算法

Key words

potential fault/collective anomaly/fixed point/hierarchical clustering/FPK-medoids algorithm

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基金项目

教育部青年项目(21YJC630044)

安徽省高等学校人才基金(2022AH051774)

出版年

2024
安徽师范大学学报(自然科学版)
安徽师范大学

安徽师范大学学报(自然科学版)

CSTPCD
影响因子:0.435
ISSN:1001-2443
参考文献量17
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