基于小波系數(shù)PCA和SaDE-ELM的電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)分類
薛正愛1，黃陳蓉2，張建德2，支昊1，顧飛1
(1 南京工程學(xué)院 電氣工程學(xué)院，江蘇 南京 211167；
2 南京工程學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，江蘇 南京 211167)
摘 要：電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)分類是電能質(zhì)量綜合治理的前提，為提高分類精度，提出一種基于主成分分析(PCA) 和自適應(yīng)差分進(jìn)化(SaDE) 優(yōu)化的極限學(xué)習(xí)機(jī)(ELM) 的電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)分類方法。對(duì) 8 種擾動(dòng)信號(hào)用 db4 小波進(jìn)行 10 層多分辨分解，與標(biāo)準(zhǔn)能量信號(hào)的能量差系數(shù)作為特征向量，PCA 對(duì)其降維處理，去除冗余特征，得到 4 維數(shù)據(jù)作為分類的樣本數(shù)據(jù)集，利用 SaDE 算法對(duì) ELM 的輸入權(quán)值和隱含層節(jié)點(diǎn)偏置優(yōu)化。通過仿真實(shí)驗(yàn)表明，提出的 SaDE-ELM 識(shí)別準(zhǔn)確率更高，抗噪性更強(qiáng)，更適應(yīng)于電能質(zhì)量擾動(dòng)分類。
關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量；多分辨分解；主成分分析；自適應(yīng)差分進(jìn)化；極限學(xué)習(xí)機(jī)
中圖分類號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3175(2021)04-0006-05
Power Quality Disturbance Signal Classification Based on PCA and SaDE-ELM
XUE Zheng-ai1, HUANG Chen-rong2, ZHANG Jian-de2, ZHI Hao1, GU Fei1
（1 School of Electric Power Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China;
2 School of Computer Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China）
Abstract: Power quality disturbance signal classification is the premise of comprehensive power quality control. In order to improve the classification accuracy, this paper proposes a method of power quality disturbance signal classification based on principal component analysis(PCA) and adaptive differential evolution (SaDE) optimization of extreme learning machine (ELM). The 8 kinds of disturbance signals are decomposed by db4 wavelet with 10 layers of multi-resolution, and the energy difference coefficient with the standard energy signal is used as the feature vector, and PCA is used to reduce the dimensionality, redundant features are removed, and 4-dimensional data is obtained as a sample data set for classification. The SaDE algorithm is used to optimize the input weights and hidden layer node bias of ELM. Simulation experiment, the proposed SaDE-ELM has higher recognition accuracy, stronger noise resistance and it is more suitable for power quality disturbance classification.
Key words: power quality; multiresolution decomposition; principal component analysis; adaptive differential evolution; extreme learning machine
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