[发明专利]采用遗传算法的雷电冲击电压波形双指数拟合系统及方法

权利要求书

1.一种采用遗传算法的雷电冲击电压波形双指数拟合系统，其特征在于，该系统包括雷电冲击波形的记录曲线数据处理和存储第一模块、拟合波形数据处理和存储第二模块、双指数函数第三模块、遗传算法参数设置第四模块、迭代处理和显示第五模块；

所述的雷电冲击波形的记录曲线数据处理和存储第一模块采集雷电冲击电压波形存储形成记录曲线，所述的拟合波形数据处理和存储第二模块对雷电冲击波形的记录曲线数据处理和存储第一模块的记录曲线处理成拟合波形并进行存储，所述的双指数函数第三模块对拟合波形数据处理和存储第二模块提供设置好参数的双指数函数模型进行拟合，所述的遗传算法参数设置第四模块提供设置好初始参数的遗传算法模块对经过双指数函数第三模块处理后的双指数函数模型进行迭代求解参数，所述的迭代处理和显示第五模块对遗传算法求解后的双指数模型进行迭代显示，最终显示记录曲线、拟合曲线和基准曲线。

2.根据权利要求1所述的一种采用遗传算法的雷电冲击电压波形双指数拟合系统，其特征在于：所述的雷电冲击波形为叠加过冲或振荡的雷电冲击波形。

3.根据权利要求1所述的一种采用遗传算法的雷电冲击电压波形双指数拟合系统，其特征在于：所述的雷电冲击波形包括基于高压大厅雷电冲击试验采集试验分析用波形和在线监测、输变电设备启动调试获取的雷电冲击暂态波形。

4.根据权利要求1所述的一种采用遗传算法的雷电冲击电压波形双指数拟合系统，其特征在于：所述的拟合波形数据处理和存储第二模块对雷电冲击波形的记录曲线数据处理和存储第一模块的记录曲线按照0.2和0.4倍极限值处理成拟合波形并进行存储，具体包括：

拟合曲线U_f(t)获取

求取波前小于0.2*U_e电压值的第一个采样点U_0.2；

求取波尾大于0.4*U_e电压值的第二个采样点U_0.4；

求取拟合曲线U_f(t)；

其中，j表示第j个波形幅值，o表示在U_e(t)中第o个波形幅值点，n表示拟合曲线U_f(t)波形记录点数。

5.根据权利要求1所述的一种采用遗传算法的雷电冲击电压波形双指数拟合系统，其特征在于：所述的双指数函数模型定义为：

u_d(t)＝A[exp(-t-D)/B-exp(-t-D)/C)]

式中：t是时间；u_d(t)是双指数电压拟合函数；A,B,C和D是拟合参数。

6.根据权利要求1所述的一种采用遗传算法的雷电冲击电压波形双指数拟合系统，其特征在于：所述的遗传算法模块的遗传算法基本步骤如下：

步骤1、确定编码策略；

步骤2、确定解的目标函数及相应的适应值；

步骤3、产生一组初始解群；

步骤4、根据解群中各个解的目标函数，采取一定的选择方法，选择适当个体进行遗传操作；

步骤5、通过杂交和变异产生一个新的解群；

步骤6、若遗传代数达到允许值或其他收敛条件已满足时停止，否则转到步骤4，用新的解群代替初始解群进行下一次迭代。

7.一种采用权利要求6所述的采用遗传算法的雷电冲击电压波形双指数拟合系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，设定采集参数，基于高压大厅雷电冲击试验采集试验分析用波形；

步骤2，将采集获取叠加过冲或振荡的的雷电冲击波形进行存储，形成记录曲线；

步骤3，按0.2和0.4倍极限值处理成拟合曲线；

步骤4，按照标准设置双指数函数模型拟合波形，求解4个参数从而获取基准曲线；

步骤5，利用遗传算法求解双指数函数模型的4个参数；

步骤6，利用4个参数重构基准曲线。