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期刊号: CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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基于WGAN-GP-BiGRU的少样本断路器故障诊断方法

来源:电工电气发布时间:2025-09-26 13:26 浏览次数:1

基于WGAN-GP-BiGRU的少样本断路器故障诊断方法

王鹏,史维平,蔡双乐,杨霄,黑富坤,杨磊
(国网宁夏电力有限公司吴忠供电公司,宁夏 吴忠 751100)
 
    摘 要:针对传统断路器故障诊断样本较少和诊断准确率不高问题,提出了一种基于带梯度惩罚的 Wasserstein 生成对抗网络(WGAN-GP)和双向门控循环单元(BiGRU)的故障诊断方法。该方法使用 WGAN-GP 对断路器数据进行数据扩充,改善了原模型训练过程不稳定的问题,并获得高质量样本数据,再结合扩充后的数据集通过 BiGRU 模型进行故障诊断分类训练。实验结果表明,在相同测试集下,所提出的诊断方法能有效增强模型对少样本故障的识别能力,提高了故障诊断的准确率。
    关键词: 断路器故障诊断;生成对抗网络;双向门控循环单元;数据增强;梯度惩罚
    中图分类号:TM561     文献标识码:A     文章编号:1007-3175(2025)09-0051-06
 
Fault Diagnosis Method of Circuit Breaker with Few
Samples Based on WGAN-GP-BiGRU
 
WANG Peng, SHI Wei-ping, CAI Shuang-le, YANG Xiao, HEI Fu-kun, YANG Lei
(Wuzhong Power Supply Company, State Grid Ningxia Electric Power Co., Ltd, Wuzhong 751100, China)
 
    Abstract: To address the issues of insufficient fault diagnosis samples and low diagnostic accuracy in traditional circuit breakers, this paper proposes a fault diagnosis method based on Wasserstein generative adversarial network with gradient penalty (WGAN-GP) and bidirectional gated recurrent unit (BiGRU). This method uses WGAN-GP to augment the circuit breaker data, which improves the instability of the original model training process and obtains high-quality sample data. Then, combined with the augmented dataset, the BiGRU model is used for fault diagnosis classification training. The experimental results show that, under the same test set, the proposed diagnostic method can effectively enhance the model’s ability to identify few-shot faults and improve the accuracy of fault diagnosis.
    Key words: circuit breaker fault diagnosis; generative adversarial network; bidirectional gate recurrent unit; data augmentation; gradient penalty
 
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