[发明专利]基于ANFIS的电气线路老化程度在线辨识系统及方法

权利要求书

1.基于ANFIS的电气线路老化程度在线辨识系统，其特征是：包括线路老化程度影响因子信号采集单元、线路老化程度计算单元、计算单元的模型参数学习单元和警报控制单元；

所述线路老化程度影响因子信号采集单元包括剩余电流传感器、负荷电压传感器、温度传感器和湿度传感器，用于实时采集电气线路的剩余电流、负荷电压、环境温度和环境湿度；

所述线路老化程度计算单元包括信号接收模块、参数修正模块和老化程度计算模块；信号接收模块用于接收线路老化程度影响因子信号采集单元中各传感器采集的电气线路的剩余电流、负荷电压、环境温度和环境湿度信息并输入至老化程序计算模块；参数修正模块用于接收计算单元的模型参数学习单元发送的模型修改参数并输入至老化程度计算模块；老化程度计算模块接收信号接收模块输出数据和计算单元的模型参数学习单元的输出数据，采用经离线或在线训练得到的用以泛化表达温度、湿度和绝缘电阻与25℃名义绝缘电阻之间的非线性映射关系的神经模糊网络ANFIS，计算得到线路的老化程度并作为该线路老化程度计算单元的输出；

所述计算单元的模型参数学习单元包括回报函数计算网络模块、动作评价子网络模块和贪婪动作决策子网络模块，回报函数计算网络模块的输出端与动作评价子网络模块的第一输入端连接，动作评价子网络模块的输出端与贪婪动作决策子网络模块的输入端连接，贪婪动作决策子网络模块的输出端与动作评价子网络模块的第二输入端连接；

所述警报控制单元包括警报控制器和警报器，警报控制器接收线路老化程度计算单元输出的线路老化程度，所述警报器与警报控制器电连接。

2.如权利要求1所述的基于ANFIS的电气线路老化程度在线辨识系统，其特征是：所述线路老化程度计算单元输出的老化程度值作为状态，状态通过回报函数计算网络模块得到即时奖励，状态、行为和即时奖励通过动作评价子网络模块完成信度值的计算；贪婪动作决策子网络模块基于该信度值产生行为，即对线路老化程度计算单元的电力电缆老化计算网络参数进行修正；所述动作评价子网络模块的权向量为W，在每个时间步k，动作评价子网络模块输入电力电缆的老化程度X_k,相应地，该线路老化程度计算单元的实际输出Q(X_k,a,W)并生成行为a_k，然后依据下一时刻的线路老化程度计算单元输出的老化程度值即状态X_k+1得到即时奖励r_k，再根据公式：Q(X_k,a_k)＝(1-α_k)Q(X_k,a_k,W_k)+α_k[r_k+γmax_bQ(X_k+1,b,W_k)]更新二元组(X_k,a_k)的Q值，其中γ是未来奖励的重要性，γ取值范围是封闭区间[0,1]，b表示下一状态使得Q值最大的行为，然后利用误差信号e＝Q(X_k,a_k)-Q(X_k,a_k,W_k)更新网络的权重W_k为W_k+1，使网络的实际输出逼近更新后的理想输出Q(X_k,a_k)；重复误差信号e的迭代计算过程直至误差信号e达到允许范围，其中k的取值范围为大于1的自然数。

3.如权利要求1或2所述的基于ANFIS的电气线路老化程度在线辨识系统，其特征是：根据电力电缆的种类和应用场所不同，所述警报控制器中存储与电力电缆对应的老化程度阈值。