20、电力变压器故障诊断与神经网络融合算法研究

电力变压器故障诊断与神经网络融合算法研究

一、ANFIS 模糊综合判断在变压器故障诊断中的应用

1.1 ANFIS 结构层介绍

ANFIS（自适应神经模糊推理系统）在变压器故障诊断中具有重要作用，其结构包含多个层次：
- 第一层 ：该层每个节点代表语言标签（如 H、M、L）的隶属函数，用于确定给定输入 $R_i$（$i = 1,2,3$）满足语言标签的程度。
- 第二层 ：此层节点为标记为 ∏ 的方块，将输入信号相乘并输出结果，输出值为规则的激发强度。
- 第三层 ：节点标记为 N，第 $i$ 个节点计算第 $i$ 条规则的激发强度与所有规则激发强度之和的比值，输出称为归一化激发强度。计算公式为 $\frac{\omega_i}{\sum_{i}\omega_i}$，其中 $\omega_i$ 是第二层的输出。
- 第四层 ：每个节点 $i$ 是标记数字的方块，节点函数为 $O_{i}^{4}=\omega_i(p_{i0}+p_{i1}R_1 + p_{i2}R_2 + p_{i3}R_3)$。
- 第五层 ：单个节点标记为 Σ，将所有输入信号求和得到整体输出，精确输出通过 Takagi - Sugeno 公式计算：$\sum_{i = 1}^{M}\frac{\omega_i(p_{i0}+\sum_{j = 1}^{3}p_{ij}R_j)}{\sum_{i = 1}^{M}\omega_i}$。当 ${p_{i0}, p_{i1}, p_{i2}, p