1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu

71 5 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu(Luận văn thạc sĩ) Chẩn đoán sự cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu

LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tơi.  Các  số  liệu,  kết  quả  nêu  trong  luận  văn  là  trung  thực  và  chưa  từng  được  ai  cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác    Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018 ii    LỜI CÁM ƠN   Trước tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn đến tất cả quý Thầy Cô đã giảng dạy  trong chương trình Sau Đại Học lớp Kỹ Thuật Điện – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ  Thuật TP Hồ Chí Minh, những người đã truyền đạt cho tơi kiến thức mới, làm cơ sở  cho tơi thực hiện tốt luận văn này.   Tơi  xin chân thành cảm ơn Thầy TS .Lê Mỹ Hà đã tận tình hướng dẫn cho tơi  trong thời  gian thực  hiện  luận  văn. Mặc dù  trong  q  trình thực  hiện  luận  văn  có  giai đoạn khơng được thuận lợi nhưng Thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho tơi  nhiều kiến thức mới.   Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Phịng Đào tạo Sau Đại Học đã giúp đỡ tơi  trong suốt q trình học và bảo vệ luận văn.  Sau cùng  tơi xin  gửi lời biết ơn sâu  sắc đến gia đình  đã  ln tạo điều kiện   tốt nhất  cho  tơi  trong  suốt  q  trình học cũng  như  thực  hiện  luận  văn này.   Do thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên luận  văn cịn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến góp ý của Thầy, Cơ và các Anh  Chị học viên.    TP Hồ Chí Minh, ngày tháng Học Viên      Nguyễn Ngọc Mạnh  iii    năm 2018 TĨM TẮT Nhận dạng những hư hỏng trong hệ thống điện là một bài tốn khó tuy nhiên  nó vẫn ln thu hút được nhiều sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học. Đặc  biệt là trong giai đoạn hiện nay “ Cách mạng cơng nghệ 4.0” đang  được hưởng ứng  và  phát  triển  trên  thế  giới  ,    chính  vì  thế  ứng  dựng  nhận  dạng  hư  hỏng  trong  hệ  thống điện thơng qua trí tuệ nhân tạo  đang được quan tâm hơn bao giờ hết. Cũng  như nhiều bài tốn nhận dạng những hư hỏng khác, thì độ chính xác của hệ thống  vẫn  tiếp  tục  cần  phải  cải  thiện  nhằm  vươn  tới  khả  năng  nhận  dạng  nhanh  với  độ  chính xác tuyệt đối .  Luận văn đề xuất sử dụng mạng neuron  để phát hiện và phân loại các dạng   sự cố trên đường dây truyền tải của hệ thống điện 5 nút IEEE trên cơ sở tạo mẫu   bằng phần mềm PowerWorld và huấn luyện mạng bằng phần mềm Matlab.  Xuất phát  từ yêu cầu  thực tế,  đang  rất  cần  có  nhưng  nghiên  cứu  về  vấn  đề  này. Chính vì  vậy  học viên  đã  chọn  đề tài “Chẩn  đốn  sự cố  hệ thống  điện  dùng  mạng neuron học sâu” làm luận văn với mong muốn phần nào áp dụng vào bài tốn  thực tế.   Bài tốn đã đặt ra phải giải quyết được những u cầu sau:    Nhận dạng sự cố  hệ thống điện thơng qua sử dụng mạng neuron học  sâu (deep learning )  theo phương pháp Stack auto encoders (SAE)   Đánh  giá  kết  quả  và  so  sánh  với  mơ  hình  mạng  neuron  lan  truyền  thẳng (FEED FORWARD BACKPROP )   Mở rộng nhận diện vị trí sự cố hệ thống điện  iv      ABSTRACT   Identified power system failure is a difficult math problem but it attracted a  lot  of  research  from  scientists.  Especially  in  the  current  period  of  "Technology  Revolution  4.0"  It  is  developing  strong  and  popular  in  the  world.  Therefore,  identified power system failure by deep learning neuron network is of great interest  However, the accuracy of the system still needs to be improved in order to achieve  rapid identification with absolute accuracy.    This thesis proposed using neural networks to detect and classify the types  of electrical faults on transmission lines of the power system based on IEEE 5 buses  to create  samples  by  using  Power  World  software  and  online  training  with   Matlab software     From the above problem, students chose the topic “System fault diagnosis  using deep learning neural networks” to be want to be applied into the application.  The thesis dealt with the following requirements:  -  Identified  power  system  failure  through  the  deep  learning  neuron  network  (DLNN) in the encoders auto stack method (SAE)           -    Evaluation  and  comparison  results  with  the  network  FEED  FORWARD  BACKPROP            -  Expand to identify the power system faults location.       v    MỤC LỤC Trang  QUYẾT ĐỊNH  GIAO ĐỀ TÀI  .   BIÊN BẢN CHẤM LUẬN VĂN TÔT NGHIỆP……………………………………  LÝ LỊCH KHOA HỌC   i LỜI CAM ĐOAN  ii LỜI CÁM ƠN  . iii TÓM TẮT   iv ABSTRACT  v DANH SÁCH  CÁC CHỮ VIẾT TẮT  .viii DANH SÁCH CÁC BẢNG   ix DANH SÁCH CÁC HÌNH   x Chương 1:  . 1 TỔNG QUAN  . 1 1.1 Tổng quan chung về vấn đề cần nghiên cứu :  . 1 1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước & ngồi nước   3 1.2.1 Nghiên cứu phương pháp xác định vị trí sự cố trên đường dây tải  điện dựa trên mạng neuron MLP   [21]   3 1.2.2  Phương pháp neuron mờ (Fuzzy neuron) để phân loại sự cố  cho  đường dây truyền tải [15]  . 3 1.2.3  Thuật  toán  mạng  neuron  cải  tiến  cho  việc  phân  loại  sự  cố  trên  đường dây truyền tải [16]  . 4 1.2.4 Nhận dạng sự cố trong hệ thống điện dùng MLP [19]   4 Chương 2:  . 6 MƠ HÌNH MẠNG NEURON  . 6 VÀ MƠ HÌNH HỌC SÂU   6 2.1. Tổng quan về mơ hình mạng neuron   6 2.1.1. Giới thiệu về mạng Neuron   6 2.1.2. Cấu trúc và hoạt động của mạng Neuron   10 2.1.3 So sánh các phương pháp học của mạng neuron   17 Chương  3 :   18 vi    GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ HỆ THỐNG ĐIỆN DÙNG  MẠNG  NEURON  HỌC  SÂU  DEEP  LEARNING  NEURON  NETWORK  (DLNN)   18 3.1.  Giới thiệu  . 18 3.2 So sánh sự khác nhau giữa mạng đa lớp và DLNN :  19 3.3 Ưu nhược DLNN  . 20 3.4 Sơ bộ về phương pháp học sâu (DLNN):   21 Chương 4 :   28 ÁP DỤNG DLNN TRONG CHẨN ĐỐN SỰ CỐ  HỆ THỐNG ĐIỆN   28 4.1  Tính khả dụng của dữ liệu  . 29 4.2  Sơ chế dữ liệu   31 4.3  Lập mơ hình và điều chỉnh thơng số   31 4.4 Thí nghiệm mơ phỏng   33 Chương 5 :   43 THẢO LUẬN VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM  . 43 5.1 Kết quả huấn luyện   43 5.2 Kiểm tra mẫu thực tế   44 5.3 Nhận xét kết quả   45 5.4  So sánh SAE_DLNN với MLP  . 52 5.5 Mở rộng chẩn đốn vị trí xảy ra sự cố từ chẩn đốn sự cố :   53 Chương 6 :   55 KẾT LUẬN & HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN  . 55 6.1 Kết luận chung   55 6.2 Hướng phát triển của đề tài :   55 Phụ lục 1  . 56 Chương trình  chẩn đốn sự cố trên MATLAB 2018a   56 TÀI LIỆU THAM KHẢO   59 vii    DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT    DLNN    Mạng neuron học sâu  IEEE    Viện  kỹ  nghệ  điện  –  điện  tử  (Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineer)  MLP     Mạng neuron đa lớp (Multilayer Perceptron)  ANN    Mạng neuron nhân tạo (Artificial Neural Network)  SAE     Bộ mã hóa giải mã (stack auto encorder )  AB    Ngắn mạch 2 dây  ABC    Ngăn mạch 3 dây  AN    Ngắn mạch 1 dây chạm đất  ABN    Ngắn mạch 2 dây chạm đất  viii    DANH SÁCH CÁC BẢNG     Bảng 1. 1 : Xác xuất xảy ra sự cố ngắn mạch   3  Bảng 4. 1:  Dữ liệu 1600 mẫu trên Excel  …………… ………………… ………37  Bảng 5. 1: Tổng kết so sánh lỗi traning dữ liệu……………………………………43  Bảng 5. 2: Tổng kết so sánh lỗi kiểm tra 80 dữ liệu ngẫu nhiên trong 1600 lỗi   44 Bảng 5. 3: Tổng kết so sánh lỗi kiểm tra dữ liệu thực tế khơng có trong 1600 mẫu     45 Bảng 5. 4: Ảnh hưởng số neuron đến kết quả huấn luyện và chẩn đoán sự cố   46 Bảng  5.  5:  Tổng  kết  mẫu  thử  nghiệm  mơ  phỏng  và  kiểm  tra  chẩn  đốn  sự  cố  hệ  thống điện   48 Bảng 5. 6: Tham số trong thử nghiệm   49 Bảng 5. 7: Hiệu suất so sánh 2 phương pháp (Compared Performance)  . 52 Bảng  5.  8:  Tổng  kết  so  sánh    kết  quả  huấn  luyện  theo  phương  pháp  mở  rộng  tập  mẫu  . 54 Bảng 5. 9 : Tổng kết so sánh  kết quả tìm vị trí lỗi theo phương pháp mở rộng tập  mẫu  . 54                         ix      DANH SÁCH CÁC HÌNH   Hình 2. 1: Cấu trúc của một neuron sinh học điển hình   10 Hình 2. 2: : Cấu trúc của một neuron   12 Hình 2. 3: Cấu trúc chung của mạng neuron   13 Hình 2. 4: Mạng tự kết hợp   15 Hình 2. 5: Mạng kết hợp khác kiểu   15 Hình 2. 6: Mạng truyền thẳng   16 Hình 2. 7: Mạng phản hồi   16   Hình 3. 1: Mơ hình cơ bản SAE  21 Hình 3. 2 : Mơ hình SAE  22 Hình 3. 3: Ngun lý  SAE  22 Hình 3. 4: Bộ mã hóa tự động (SAE)  23 Hình 3. 5: Bộ mã hóa tự động xếp chồng  26 Hình 3. 6: Mạng neuron học sâu với SAE  27   Hình 4. 1: Các bước trong nhận dạng hư hỏng của hệ thống điện  28 Hình 4. 2: LOGO phần mềm Powerworld  29 Hình 4. 3: Mạng điện tiêu chuẩn khi mơ phỏng  30 Hình 4. 4: Bảng mơ phỏng sự cố và trích xuất số liệu  30 Hình 4. 5: Mạng của chẩn đốn sự cố trong mơ phỏng  32 Hình 4. 6: Mạng điện mẫu kiểm tra sự cố  33 Hình 4. 7: Trạng thái đóng bus 5 & bus 4 của mạng điện  34 Hình 4. 8: Trạng thái ngắt bus 5 & bus 4 của mạng điện  34 Hình 4. 9: Mơ phỏng 4 sự cố ngắn mạch của mạng điện  35 Hình 4. 10: Mơ phỏng 10 vị trí  sự cố ngắn mạch của mạng điện  35 x    Hình 4. 11: Mơ phỏng điện trở của  sự cố ngắn mạch của mạng điện  36 Hình 4. 12: Cơng suất mạng điện khi mơ phỏng sự cố  36 Hình 4. 13 : Lưu đồ huấn luyện chẩn đốn sự cố và mở rộng chẩn đốn vị trí sự cố  bằng phương pháp SAE_DLNN  38 Hình 4. 14: Sơ đồ encoder – decoder 1  39 Hình 4. 15: Q trình chạy  Encoder -decoder 1 với 6 dữ liệu ngõ ra 6 dữ liệu ngỏ ra   39 Hình 4. 16: Quá trình chạy 1000 epoch tại ecorder1  40 Hình 4. 17: Sơ đồ encoder – decoder 2  40 Hình 4. 18: Quá trình epoch tại encoder 2  41 Hình 4. 19  : Quá trình softmax  layer  41 Hình 4. 20: Quá trình chạy softmax layer  42 Hình 4. 21: Tồn bộ chu trình huấn luyện và kết xuất dữ liệu SAE_DLNN  42 Hình  4.  22:  Sơ  đồ  khối  tồn  bộ  chu  trình  huấn  luyện  và  kết  xuất  dữ  liệu  SAE_DLNN  42   Hình 5. 1: Ảnh hưởng số neuron đến kết quả huấn luyện  50 Hình 5. 2: Ảnh hưởng số neuron đến kết quả chẩn đốn 80 mẫu  trong 1600 mẫu  50 Hình 5. 3: Ảnh hưởng số neuron đến kết quả kiểm tra thực tế 20 mẫu  50 Hình 5. 4 : Mối quan hệ tuyến tính giữa ngỏ ra và mục tiêu huấn luyện  51 Hình 5. 5: Matlab 2018a chạy huấn luyện MLP  52 Hình 5. 6: Mở rộng tập mẫu sau khi chẫn đốn sự cố  53 xi    15 15 15 85.8 87.8 100 16 15 20 99.4 100 100 17 15 25 99.4 100 100 18 15 30 99.4 100 100 19 20 99.4 100 100 20 20 10 99.4 100 100 21 20 15 99.4 100 100 22 20 20 99.4 100 100 23 20 25 99.4 100 100 24 20 30 99.4 100 100 25 25 99.1 97.5 100 26 25 10 99.4 100 100 27 25 15 99.4 100 100 28 25 20 99.4 100 100 29 25 25 99.4 100 100 30 25 30 99.4 100 100 31 30 99.4 100 100 32 30 10 99.4 100 100 33 30 15 99.4 100 100 34 30 20 99.4 100 100 35 30 25 99.4 100 100 36 30 30 99.4 100 100 47    Bảng 5: Tổng kết mẫu thử nghiệm mô kiểm tra chẩn đoán cố hệ thống điện Fault modes  1 pha  2 pha  2 pha  3 pha  chạm  chạm  chạm  chạm  đất   đất   nhau  nhau  400  400  400  400  390  400  397  400  97,5%  100%  99,3%  100%  20  20  20  20  100%  100%  100%  100%  Số mẫu huấn luyện  Số mẫu huấn luyện  thành công  Số mẫu được kiểm  tra được lấy từ  mẫu huấn luyện và  tỉ lệ nhận diện  thành cơng  Số mẫu được kiểm  tra được lấy từ  5  5  5  5  thực tế (khơng có  trong  dữ liệu huấn  luyện) và tỉ lệ  nhận diện thành  100%  100%  100%  100%  cơng    Mối quan hệ giữa tỷ lệ chính xác của chẩn đốn và số lần được trình bày  trong Bảng 5.6, Quan sát thấy rằng tỷ lệ này tăng lên khi sự gia tăng số lượng thời  48    kỳ.  Hơn  nữa,  cường  độ  gia  tăng  là  lớn  giữa  các  giai  đoạn  từ  20  đến  30  trên  mỗi  encorder và có xu hướng trơn tru khi số lượng thời gian là trên 30. Kết quả của thí  nghiệm mơ phỏng có thể giải thích được bởi vì mạng neuron học tập sâu hơn gần  với mạng lý tưởng hơn nhiều so với việc được đào tạo theo các mẫu huấn luyện .  Mối quan hệ giữa tỷ lệ chính xác của chẩn đốn và kích cỡ của mẻ được thể hiện  trong Hình 5.3 & Hình 5.4 & Hình 5.5 trong đó các thơng số khác được chọn là  Bảng 6: Tham số thử nghiệm Parameters  Value  Input Units( ngỏ  vào)  6  Output Units (ngỏ ra)  4  L2 weight regularizer   0.001  Sparsity regularizer to 4   4    Sparsity proportion to 0.05.  0.05    Number of Hidden Layer   2  ( số lớp ẩn )  Number of Each Hidden Units  30  (số neuron mỗi lớp )     Dấu hiệu ,lớp ẩn cần thiết để phân loại sự cố trong hệ thống điện theo những  bảng thống kê trên , đây là phương pháp thử  đúng sai , và theo quan sát kết quả  chẩn đốn đúng nhất khi số neuron mỗi lớp là 30 , khi vượt ngồi hay chưa đạt tới  số neuron này thì kết quả  khơng đạt được tốt nhất (Hình 5.1& Hình 5.2 & Hình  5.3)  49    Hình 1: Ảnh hưởng số neuron đến kết huấn luyện Hình 2: Ảnh hưởng số neuron đến kết chẩn đoán 80 mẫu 1600 mẫu Hình 3: Ảnh hưởng số neuron đến kết kiểm tra thực tế 20 mẫu   50    Hình : Mối quan hệ tuyến tính ngỏ mục tiêu huấn luyện     51    5.4 So sánh SAE_DLNN với MLP   Thí nghiệm mơ phỏng được thực hiện theo cùng một cách dựa trên mạng  lưới thần kinh lan truyền thẳng (FFB) . Tuy nhiên, tốn nhiều thời gian hơn để đào  tạo  mạng  cho  các  mẫu  hệ  thống  điện  do  sự  khuếch  tán  các  gradient.  Hơn  nữa,độ  chính xác khơng đạt như kỳ vọng   Bảng 7: Hiệu suất so sánh phương pháp (Compared Performance) Phương pháp chẩn đốn  Độ chính xác  Phương Pháp học sâu  Deep Learning Neuron Network –   Stack auto encode  100%  (SAE)  Huấn luyện bằng phương pháp lan truyền  thẳng   ( FEED FORWARD BACKPROP )  95%    Hình 5: Matlab 2018a chạy huấn luyện MLP 52     Kết luận  rằng  hiệu năng của  mạng neuron  học sâu nói  chung  tốt  hơn so với mạng neuron  lan truyền ngược 5.5 Mở rộng chẩn đốn vị trí xảy cố từ chẩn đốn cố :    Kết quả chẩn đốn sự cố trên hệ thống điện ta có thể tổng hợp thêm 1 tập  mẫu khác với 10 thơng số mới   Hình 6: Mở rộng tập mẫu sau chẫn đốn cố   Dựa vào SEA_DLNN ta tiếp tục huấn luyện với ngõ ra lúc này là vị trí sự  cố ( gia số 10%)  có tổng cộng 10 vị trí    Mức độ chẩn đốn  chính xác lúc này khơng cịn được cao  ( gần 76%)  Tuy nhiên chúng ta có thể khắc phục bằng cách tăng tập mẫu , tăng kiểm tra chéo  kết quả hay tăng thơng số ngỏ vào ở từng tạp mẫu.    - Hiệu suất chẩn đốn vị trí có thể cai thiện bằng cách tăng tập mẫu  đồng  thời tăng số neuron của lớp    Theo kết quả thống kê như trên ta có thể thấy hiệu quả của phương pháp  SAE của DLNN có hiệu suất cao hơn phương pháp lan truyền thẳng  (feed  forward  neuron network) .  Trong  hệ  thống  điện  để  đảm  bảo  quá  trình  phát  hiện  lỗi  nhanh  là  rất  quan  trọng, với phương pháp SAE của DLNN ta  có thời gian huấn luyện mẫu thấp  , thời gian đáp ứng nhanh nên SAE phù hợp với phân tích hệ thống điện   Ngoải ra ta cịn có thể chẩn đốn mở rộng thêm nhiều sự cố khác.      53    Bảng 8: Tổng kết so sánh kết huấn luyện theo phương pháp mở rộng tập mẫu     Bảng : Tổng kết so sánh kết tìm vị trí lỗi theo phương pháp mở rộng tập mẫu   54    Chương : KẾT LUẬN & HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận chung Luận văn này đã hoàn thành những nhiệm vụ sau :  - Giới  thiệu    việc  áp  dụng  mạng  neuronhọc    sâu  để  chẩn  đoán  lỗi  hệ  thống  điện.  Phương  pháp  được  tiếp  cận  là    phương  pháp  Stack  Autoencoder  (SAE_DLNN) .Phương pháp này nhằm giải quyết ba vấn đề chính của mạng  neuron  truyền  thống,  bao  gồm  sự  sẵn  có  của  dữ  liệu,  tối  ưu  địa  phương  tốt  hơn, và sự khuếch tán gradient.   - Dữ  liệu  về  hoạt  động  của  hệ  thống  điện  trong  luận  văn    được  lấy  từ  phần  mềm Powerworld trong việc quản lý nguồn điện mẫu tiêu chuẩn hồn tồn có  thể mơ phỏng và áp dụng trên mạng điện địa phương (dữ liệu cần được chiết  xuất và xử lý trước) và đưa vào cơ sở dữ liệu  để đào tạo mạng. Các tính năng  ẩn được quan sát ở các kích thước khác nhau để chúng ta có thể sơ bộ đánh giá  lỗi  này.  Sau  đó,  phương  pháp  SAE_DLNN  được  đào  tạo  trên  cơ  sở  dữ  liệu  được sử dụng chẩn đốn . Người phân loại mạng nhằm phản ánh các loại và  khả năng chẩn đốn.  Kết quả chứng  minh tính khả  thi và tính chính xác của  phương pháp.   6.2 Hướng phát triển đề tài : - Cần cải tiến mẫu sự cố bằng cách tăng thông số mẫu ngõ vào và tăng số lượng  mẫu, tăng chất lượng mẫu  - Tập mẫu cần tự phát triển qua từng bước nhận dạng sự cố và cập nhật vào tập  mẫu chính để tăng khả năng chẩn đốn chính xác từ đó có thể chẩn đốn các  sự cố khác chính xác hơn dẩn đến chẩn đốn nhiều sự cố trên tập mẫu  - Kết hợp nhiều phương pháp khác để tăng độ chính xác  - Tăng tốc độ  chẩn đốn để có thể ứng dụng trên mạng điện online   55    Phụ lục Chương trình chẩn đốn cố MATLAB 2018a Chương trình huấn luyện và kiểm tra kết quả chẩn đốn sự cố trên hệ thống  điện bằng phương pháp DLNN Stack autoencoders trên  MATLAB 2018a  Construct Deep Network Using Autoencoders %Nhập dữ liệu được trích xuất từ bảng EXCEL  inputs = X;  targets = T;  % Đào tạo bộ mã hóa tự động với lớp ẩn kích thước 30 neuron cho 2 lớp và chức  năng truyền tuyến tính cho bộ giải mã. Đặt trình cân bằng trọng số L2 thành 0,001,  bộ chỉnh sửa độ chụm thành 4 và tỷ lệ phần trăm thưa thớt thành 0,05      hiddenSize = 30;  autoenc1  =  trainAutoencoder(X,hiddenSize,     'L2WeightRegularization',0.001,         'SparsityRegularization',4,       'SparsityProportion',0.05,     'DecoderTransferFunction','purelin');    % Trích xuất các tính năng trong lớp ẩn.    features1 = encode(autoenc1,X);    %Traning bộ mã hóa tự động thứ hai bằng các tính năng dữ liệu  từ bộ mã hóa tự  động đầu tiên. Khơng scale dữ liệu.    56       hiddenSize = 30;  autoenc2 = trainAutoencoder(features1,hiddenSize,       'L2WeightRegularization',0.001,       'SparsityRegularization',4,       'SparsityProportion',0.05,       'DecoderTransferFunction','purelin',       'ScaleData',false);    %Trích xuất các tính năng trong lớp ẩn.    features2 = encode(autoenc2,features1);    %Đào  tạo  lớp  softmax  để  phân  loại  bằng  các  feature,  feature2,  từ  thứ  hai  autoencoder, autoenc2.    softnet  =  trainSoftmaxLayer(features2,T,'LossFunction','crossentropy');      %Chồng các bộ mã hóa và lớp softmax để tạo thành một mạng sâu.    deepnet = stack(autoenc1,autoenc2,softnet);      %Traning mạng neuron hoc sâu với dữ liệu sự cố hệ thống điện trong bảng Excel     deepnet = train(deepnet,X,T);  57    outputs=deepnet(X1);  outputs=deepnet(X2);        %Ước tính các sự cố bằng DLNN_SAE    faults_type = deepnet(X);  faults_type1 = deepnet(X1);  faults_type2 = deepnet(X2);  view(deepnet)        % In confusion matrix.    Plotregression(T,faults_type,'Train 1600 mẫu ',  T1,faults_type1,'Validation 80 mẫu’T2,faults_type2,'     Test thực tế 20 mẫu')    Figure,plotconfusion(T,faults_type,'Bảng1600mẫu           tranning',T1,faults_type1,'Bảng 80 mẫu đánh giá',  T2,faults_type2,'Bảng 20 mẫu đánh giá thuc tế ');          58    TÀI LIỆU THAM KHẢO  [1] F. Q. Lauzon, An introduction to deep learning, in 11th International Conference on Information Science, Signal Processing and their Applications(ISSPA), 1438-1439,  2012.  [2] J.  Schmidhuber,  Deep  learning  in  neuron  networks:  An  overview,  in  Neuron Networks, Elsevier, 61, 85-117, 2015.  [3] G. E. Hinton, R. R. Salakhutdinov, Reducing the dimensionality of data with neuron  networks, in Science, sciencemag.org, 313(5786), 504-507, 2006.  [4] G. E. Hinton, S. Osindero, Y.W. Teh, A fast learning algorithm for deep belief nets,  in Neuron computation, Cambridge, USA: the MIT Press, 18, 1527-1554, 2006.  [5] Y.  LeCun,  Y.  Bengio,  G.  E.  Hinton,  Deep  learning,  in  Nature,  Nature  Publishing  Group, 521(7553), 436-444, 2015.  [6] Y.  Bengio,  P.  Lamblin,  D.  Popovici,  etc,  Greedy  layer-wise  training  of  deep  networks,  in  Advances in Neuron Information Processing Systems,  Cambridge,  USA: the MIT Press, 19, 153160, 2007.  [7] Y.  Bengio,  Learning  Deep  architectures  for  AI,  in  Foundations and trends in Machine Learning, dl.acm.org, 2(1), 1-127, 2009.  [8] D.  Erhan,  Y.  Bengio,  A.  Courville,  etc,  Why  does  unsupervised  pre-training  help  deep  learning?,  in  The Journal of Machine Learning Research,  Cambridge,  USA:  the MIT Press, 11, 625660, 2010.  [9] Y.  Bengio,  A.  C.  Courville,  P.  Vincent,  Unsupervised  feature  learning  and  deep  learning: A review and new perspectives, in Department of Computer Science and Operations Research, Montreal: University of Montreal, 2012.  [10] I.  Arel,  D.  C.  Rose,  T.  P.  Karnowski,  Deep  machine  learningA  new  frontier  in  artificial  intelligence  research,  in  IEEE Computational Intelligence Magazine,  Knoxville: The University of Tennessee, 5(4), 13-18, 2010.  [11] D  Yu,  L  Deng,  Deep  learning  and  its  applications  to  signal  and  information  processing, in Signal Processing Magazine, IEEE, 28(1), 145-154, 2011.  59    [12] L Zhang, Y Liang, A fast method of face detection in video image, in The 2nd IEEE International Conference on Advanced Computer Control(ICACC 2010), 490-494,  2010.  [13] P. C. Fritzen, G. Cardoso, J. M. Zauk, etc, Alarm processing and fault diagnosis in  power  systems  using  artificial  neuron  networks  and  genetic  algorithms,  in  International Conference on Industrial Technology, Chile: Vi a del Mar, 891-896,  2010.  [14] F.  Wang,  Fault  diagnosis  for  power  systems  based  on  neuron  networks,  in  2nd International Conference on Software Engineering and Service Science,  352-355,  2011.  [15] Huishen  Wang  ,W.W.L  keerthipala  ,Fuzzy-neral  Approach  to  Fault  Classification  for  Transmission,IEEE  Transactions  on  Power  Delivery,Vol.13,No.4,October  1998,pp.1093-1104  [16] S.Vasilic,  M.Kezunovic,  An  Improved  Neural  Network  Algorithm  for  Classifying  the Transmission Line Faults,IEEE,2002,pp.918-923  [17] Andrew  Ng,  Unsupervised  feature  learning  and  deep  learning  tutorial,  in  openclassroom.stanford.edu.  [18] Deep Learning Neuron Network for Power System Fault Diagnosis WANG  Yixing 1,2, LIU Meiqin1,2 BAO Zhejing2 E-mail : {wangyixing,liumeiqin,zjbao  }@zju.edu.cn  [19] Quyền  Huy  Ánh,  Nguyễn  Phát  Lợi.  Nhận  dạng  sự  cố  trong  hệ  thống  điện.  Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật, số 30, tr. 21, 2014.  [20]    Nghiên  cứu  mơ  hình  học  sâu  (deep-learning)  và  ứng  dụng  trong  nhận  dạng  chữ  viết tay - Thạc sĩ Vũ Mạnh Hùng   [21]  Nghiên  cứu  phương  pháp  xác  định  vị  trí  sự  cố  trên  đường  dây  tải  điện  dựa  trên  mạng neuron MLP ( Tuấn Anh Trương –ĐHBK Hà Nội-2014)    60    ... 6: Mạng neuron học sâu với SAE      27    Chương : ÁP DỤNG DLNN TRONG CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ HỆ THỐNG ĐIỆN   Nó được thảo luận làm thế nào để áp dụng? ?sâu? ?mạng? ?neuron? ? để? ?chẩn? ?đốn lỗi  hệ? ?thống? ?điện? ?. Ý tưởng chính là trích xuất dữ liệu hữu ích từ một khối lượng lớn dữ ... phương pháp.  Luận? ?văn? ?? ?Chẩn đốn cố hệ thống điện dùng mạng neuron học sâu ”  được thực hiện với mục đích giải quyết một lớp con các bài tốn nhận dạng? ?sự? ?cố? ? trong ? ?hệ? ?thống? ?điện? ?thơng qua trí tuệ nhân tạo ... 2.1.3 So sánh các phương pháp? ?học? ?của? ?mạng? ?neuron? ?  17 Chương  3 :   18 vi    GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ HỆ THỐNG ĐIỆN DÙNG  MẠNG  NEURON? ? HỌC  SÂU  DEEP  LEARNING  NEURON? ? NETWORK 

Ngày đăng: 12/12/2022, 18:18

Xem thêm:

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN