基于迁移学习深度卷积神经网络的配电网故障区域定位.pdf

在电力系统中，配电网故障区域定位是一项至关重要的任务，它能够快速准确地识别出故障发生的地点，从而缩短停电时间，减少经济损失，并确保电力供应的稳定性。近年来，随着大数据和人工智能技术的发展，数据驱动的方法逐渐成为解决这一问题的有效途径。然而，配电网的故障样本数量相对较少，这给基于深度学习的模型训练带来了挑战。为了解决这个问题，一种基于迁移学习的深度卷积神经网络(CNN)故障区域定位方法应运而生。 迁移学习是一种机器学习策略，它利用预训练模型在大规模数据集上的知识来改善在小样本数据集上的学习效果。CNN作为一种强大的图像处理工具，其在图像识别和分类任务上表现优异。当应用于配电网故障区域定位时，CNN可以有效地提取故障特征，通过学习电压和电流信号的模式，来识别故障发生的区域。 本文中，作者分析了迁移学习和CNN的特点，指出它们在配电网故障定位中的应用潜力。他们选择了ResNet50网络，这是一种深度残差学习框架，能够有效缓解深度网络中的梯度消失和爆炸问题，提高模型的训练效果。通过利用ResNet50的预训练模型，研究人员构建了一个基于迁移学习的CNN模型，该模型只需要两个测点的电压电流信息就能进行故障区域的定位。 在 IEEE 33节点配电网模型上进行的实验验证显示，提出的这种方法即使在小样本情况下也能实现高精度的故障定位，而且对于过渡电阻、故障类型和噪声等因素具有较好的鲁棒性。这表明，结合迁移学习的深度CNN模型可以克服配电网故障样本稀少的难题，提供更可靠的故障定位服务。 此外，文章还讨论了配电网故障定位的其他常见方法，如基于模型的方法、基于监测数据的方法以及基于统计学习的方法等。这些方法各有优缺点，但深度学习结合迁移学习的方案在处理小样本数据时展现出显著的优势。 这篇论文揭示了如何利用迁移学习和深度CNN技术来提升配电网故障区域定位的效率和准确性。这对于电力系统的运维管理和故障恢复具有重要意义，也为未来在类似问题上的研究提供了新的思路和方法。随着技术的不断进步，我们期待看到更多基于人工智能的解决方案在电力领域的实际应用，以提升整个系统的可靠性和安全性。