Вестник Кольского научного центра РАН № 1, 2025 г.
ляет получать достаточно точное представление об изменении частотных характеристик сигна ла во времени. Суть этого метода заключается в свертке анализируемого сигнала с масштаби рованной и перемещенной версией анализиру ющей функции, которую называют материнским вейвлетом. В результате вейвлет-преобразова ния рассчитывается набор вейвлет-коэффициен тов, величины которых прямо пропорциональны степени совпадения анализируемого сигнала и выбранного вейвлета. Для обучения СНС был создан набор данных, содержащий двумерные изображения вейвлет- спектров тока в нейтрали автотрансформатора. Полученный датасет ГИТ состоит из 800 цвет ных изображений скейлограмм размером 224 на 224 пикселя. Так как одна из задач исследо вания заключается в определении присутствия или отсутствия ГИТ в токе нейтрали (бинарная классификация), то в набор данных вошли изоб ражения двух классов: ГИТ и геомагнитно спо койные часы (рис. 2). Высокие значения ГИТ, которые представляют наибольшую опасность для работы трансформаторов, имеют частоты в диапазоне от 1.5 мГц до 3.6 мГц [Aksenovich et al., 2023], поэтому было решено выбрать диа пазон частот от 1.36 мГц до 5.42 мГц для скей- лограмм в этом исследовании. Кроме того, в этом частотном диапазоне отражаются толь ко токи в нейтрали, которые вызваны неравно мерной нагрузкой по трем фазам в электричес кой сети. Таким образом, в класс «геомагнитно спокойных часов» входят скейлограммы, на ко торых отсутствуют ГИТ и могут присутствовать незначительные токи, возникающие в результа те дисбаланса фазных нагрузок. Это объясняет выбор именно бинарной классификации в этом исследовании. Количество примеров в классе «ГИТ» (400) равно количеству примеров в клас се «геомагнитно спокойные часы» (400), что де лает набор данных сбалансированным. Чтобы показать, что метод классификации на основе стандартного отклонения не подходит для этого исследования, были рассчитаны значе ния стандартного отклонения для каждого изоб ражения скейлограмм на рис. 2. Стандартное отклонение характеризует степень отклонения данных от среднего значения и рассчитывается Рис. 2. Примеры изображений скейлограмм, взятых в разные дни на разных подстанциях из созданного датасета. S обозначает стандартное отклонение значений вейвлет- коэффициентов, рассчитанное для каждой скейлограммы 18
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz