基于孤立森林算法的电涌保护器异常参数监测研究
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TM862;TN303

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国家自然基金(41475006)、江苏高校优势学科建设工程(PADA)资助项目


Research on abnormal parameter monitoring of surge protective devices based on isolation forest algorithm
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    摘要:

    应用孤立森林算法构建电涌保护器(SPD)的异常参数监测模型,通过令模型学习正常 SPD 参数数据的分布,来对无法 拟合至该分布内的 SPD 异常参数数据进行识别,进而对器件实际状态及劣化程度进行评价预警。 研究先对 SPD 进行多参数采 样,将得到的 390 组实验数据进行预处理,结合算法模型计算每组采样数据对应的异常值,来识别对应异常的采样数据,最后根 据每组数据对应的标签,对算法的准确度进行验证。 检验结果表明,基于孤立森林算法构建的监测模型可以对 SPD 采样数据 的异常程度进行评价,锁定 SPD 在系统中可能出现不良或劣化状态时所对应的参数值。 对于实验数据集,该算法模型在选择 不同参数下的性能指标 AUC 值不低于 96%,为 SPD 性能的监测研究提供了新的思路。

    Abstract:

    In this paper, isolation forest algorithm is used to construct an abnormal parameter monitoring model for surge protectors. By making the model learn the distribution of normal SPD parameter data, the abnormal parameter data of SPD that cannot fit into the distribution will be identified, then the actual state and deterioration degree of the device can be evaluated and warned. The study first performs multi-parameter sampling on the SPD, pre-processes the obtained 390 sets of experimental data, and combines the algorithm model to calculate the abnormal value corresponding to each set of sampling data to identify the corresponding abnormal sampling data. Finally, according to the label corresponding to each set of data, Verify the accuracy of the algorithm. The test results show that the monitoring model based on the isolation forest algorithm can evaluate the abnormality of the SPD sampling data, and lock the parameter values corresponding to the SPD that may appear bad or degraded in the system. For the experimental data set, the performance index AUC value of the algorithm model under different parameters is not less than 96%, which provides a new idea for the monitoring research of SPD performance.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

马俊彦,杨仲江,王 昊.基于孤立森林算法的电涌保护器异常参数监测研究[J].电子测量与仪器学报,2020,34(7):58-63

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  • 在线发布日期: 2023-11-20
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