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絕緣礙子洩漏電流分類器建構

在文檔中 第一章 緒論 (頁 73-77)

圖 3.5SVM 分類器架構圖

圖 3.6 所示,是本文所建構的 SVM 分類器架構系統,並以本遙控監測量測蒐 集到之 69kV 橋村-崙背線#4 塔與 161kV 北港-四湖一路#51 塔中的洩漏電流、當地 氣候資料作為 SVM 的訓練資料對。

1.輸入向量:濕度、溫度、雨量、風速、露點

2.支撐向量:每小時之洩漏電流等級類型所組成的支撐向量。

3.核函數(Kernel Function)的選取:高斯函數(Gaussian function)被用來當做 本論文之支撐向量迴歸的核函數。

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(1)高斯核函數(Gaussian kernel function),即徑向基函數(RBF)核函數為:

(3-32)

(2)最佳化的分類超平面以及非線性分類器如式(3-30)、(3-31)所示。

從上兩式可以先求出 w(權重值)、b(偏權值)、

α

i支撐向量(SV),再藉 由前述的數值帶入,得到輸出目標向量

y ,這裡的

i

y 即為洩漏電流等級類型之診

i 斷結果。

訓練時係使用一對多(one against rest)的方式進行分類訓練,假設洩漏電流 等級為 n 段,因此只需要訓練 n 個分類模型即可,其訓練方式是將第一段等級為 一類,第二到第八段等級為另一類進行模型訓練,接下來將第二段等級為一類,

依此類推至第八段等級。本文將資料經過篩選後,作為本系統之訓練與測試驗證 之數據資料,本文利用 SVM 分類辨識系統來辨識在不同的天候情況下,判斷絕緣 礙子洩漏電流會落於何種區間,其建立方法流程如圖 3.6 所示,詳細訓練流程說明 如下:

1. 篩選欲進行訓練的資料對。

2. 將篩選後的資料正規化,如[0,1]或[-1,1]之間。

3. 將正規化後的資料導入 SVM 中進行模型訓練。

4. 重複上述步驟,待 n 個洩漏電流等級訓練完畢。

5. 選取約 20~50 筆的資料進行一對多的分類訓練,此步驟稱為交叉驗證,能 夠避免產生過度訓練的情況。

6. 重複步驟 5,直到 n 個分類器進行交叉驗證後儲存分類訓練模型。

2

( , ) e x p

2

2

i j

i j

x x

K x x

σ

= −

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將上述的分類模型建置好後,接下來進行資料比對的分類流程,其分類流程如圖 3.8 所示,SVM 分類器共分為八個,以 SVM-1 為例,資料輸入進 SVM-1 分類器後,

資料判定為+1 時,即屬於第一段等級;資料判定為-1 時,表示該資料是屬於其 他等級,並進入到 SVM-2 繼續進行分類,同樣的被判定為 -1 時,則進入 SVM-3 分類,依此類推。

圖 3.6 洩漏電流與氣候資料庫訓練流程圖

於分類模型建置好之後,接下來就進行資料比對的分類流程,在進行分類預 測時,其資料也是必須先經過正規化的動作,再一一導入已訓練好的分類模型當 中進行分類,其分類流程如圖 3.7 所示,SVM 分類器共分為八個,以 SVM-1 為例,

資料輸入進 SVM-1 分類器後,資料判定為+1 時,即屬於第一段洩漏電流等級;

資料判定為-1 時,表示該資料是屬於其他等級,並進入到 SVM-2 繼續進行分類,

同樣的被判定為 -1 時,則進入 SVM-3 分類,依此類推。

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圖 3.7 洩漏電流辨識分類流程圖

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