基于动态物理先验时空异质图的电厂绝缘子污秽风险预测模型

《Scientific Reports》：Risk assessment of insulator contamination in thermal power plants by integrating dynamic physical priors and spatiotemporal heterogeneous graphs

　　

摘要

为了解决由各种源侧设施和气象条件的共同作用导致的热电厂绝缘子污秽风险预测问题，我们提出了Causal-STHGN模型。这是一种集成动态物理先验的时空异构图模型。本文首先构建电厂实体语义图，将源侧设施节点映射为绝缘子监测点的异质节点。随后，通过整合空间几何关系、风场方向性、源侧状态特征以及湿度条件调制，模型计算动态物理因果先验和边权重先验。此外，采用基于先验偏差的图注意力机制来约束空间依赖学习。并行时间结构被用于联合建模短期扰动和长期演化趋势。最后，以泄漏电流作为监督代理变量来校准连续风险表征，从而评估模型对湿度诱发激发和雨水冲刷等关键过程的表征能力。仿真结果表明，所提方法在整体预测精度、风险预警和物理一致性等指标上均表现出较强的整体性能，并在典型事件窗口内展现出更符合实际的风险响应。