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A Classifier-Guided Diffusion Model-Based Key Sample Augmentation Method for Power System Transient Stability
DOI:10.3390/en18184848.png)
摘要
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现代电力系统日益复杂,暂态不稳定的风险相应增加。基于数据驱动的暂态稳定性评估(TSA)因其效率而备受关注,但在实际应用中,不稳定事件的数量远小于稳定事件的数量,导致严重的类别不平衡和准确度下降。本文提出了一种SHAP引导、分类器控制的扩散增强框架,以缓解不平衡并提升TSA性能。首先,通过SHAP分析识别关键的不稳定和近边界样本,确保增强操作针对状态空间中最具信息量的区域。然后,采用一个基于Transformer去噪网络的分类器引导条件扩散模型,生成类别忠实的人工轨迹,这些轨迹能够捕捉长程时间依赖性和变量间的耦合关系。在IEEE 10机39节点系统上的案例研究表明,所提出的方法在准确度、精确度、召回率和F1分数方面,持续优于传统的过采样方法(如SMOTE/ADASYN)和深度生成基准(如CGAN/TimeGAN)。此外,该方法在少量样本设置和缩短的时间序列输入下仍能保持优异性能,展示了良好的适应性和鲁棒性。这些结果表明,所提出的增强框架为严重类别不平衡下的TSA提供了一种实用且有效的解决方案。
AI总结
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期刊
IF:
3.2
论文数:
1.6W
被引数:
14.3W
机构
引用论文
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