考虑样本不平衡的特高压换流阀状态评估及其影响因素分析

作者：李轩; 梅飞; 沙浩源; 李丹奇; 郑建勇^*

来源：中国电机工程学报, 2022, 42(04): 1558-1569.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.210804

• 换流阀
• 状态评估
• 过采样
• LightGBM
• SHAP值

针对特高压换流阀状态评估中原始数据不均衡、模型难以解释等问题，提出一种基于轻量梯度提升机(light gradient boosting machine,LightGBM)与SHAP归因分析的特高压换流阀状态评估方法。首先，通过层次聚类、自适应确定子簇规模与加权过采样生成均衡化样本，解决样本不平衡问题；接着，基于Light GBM树结构分类器构建状态评估模型，实现对样本的快速、准确评估；最后提出一种基于夏普利加法解释(SHapley Additive exPlanations,SHAP)归因理论的特高压换流阀状态评估影响因素分析框架，从全局与个体2个角度展示换流阀各状态量的重要程度及其对运行等级的影响效果。通过算例验证了所提过采样方法及状态评估模型的有效性，并通过关键影响因素的分析为换流阀状态评估结果提供依据与支撑。

• 单位
  电气学院; 东南大学; 河海大学