基于改进布谷鸟算法的配电网故障定位研究

发布时间：2021-06-25 05:43

　　配电网是电网向客户传递电能中最重要的一环,是电网中最易发生事故的一部分。因此,对于配电网中故障的精确迅速定位有助于电网供电可靠性和供电质量的提高,并对社会稳定、经济发展、人民生活等方面产生较大影响。但配电网的结构的逐渐变化,配电线路的增多、老化以及环境和天气等因素的影响,为配电网故障定位带来了难题。本文主要围绕布谷鸟搜索算法于配电网故障定位应用及改进、馈线终端信息丢失、多电源配电网以及分布式电源的接入等因素对配电网故障定位展开研究。提出一种基于改进的布谷鸟搜索算法的配电网故障定位方法。布谷鸟搜索算法通过模拟布谷鸟群的寄生传播机制利用Lévy飞行来进行全局搜索,避免算法容易陷入局部最优。把布谷鸟搜索算法应用于配电网故障定位,并根据配电网故障定位快速、精确的要求改进算法。将搜索步长和迭代次数相结合,这提升了算法前期阶段的迭代速度和后期阶段的搜索精度,并在接近目标解时减小步长以提高搜索精度。对于馈线终端上传信号因为线路老化、天气、环境等影响可能存在的畸变、缺失等情况,引入防误判因子和假设故障数,改进了评价函数,通过公式验证和仿真对比得出,这提高了算法的有效性和容错能力。配电网中更多电源接入使... 

【文章来源】：西华大学四川省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Lévy飞行轨迹Fig.2.1Lévyflighttrajectory

基于改进布谷鸟算法的配电网故障定位研究10图2.2CS算法流程图Fig.2.2TheflowchartofCS步骤1：设置算法参数，如种群数量、搜索空间维数、发现概率、最大迭代次数、最优值保留代数以及全局最优值等。建立目标函数，并随机初始化鸟巢的位置。步骤2：计算所有鸟巢的目标函数值，将最优解作为全局最优值，并记录对应鸟巢位置。步骤3：经Lévy飞行更新所有鸟巢位置并计算其目标函数值，得到函数值与更新前的对应种群的函数值进行比较，若更优，采用更新后的对应鸟巢位置，反之保持对应鸟巢位置和更新前一致。

西华大学硕士学位论文1501ix线路区段正常线路区段故障（3.2）式（3.2）中：xi为配电网中第i个线路区段的故障状态，其中正常状态为“0”，故障状态为“1”。关于配电网中各个开关的故障状态，根据配电网的拓扑结构、电源容量、负荷及潮流等情况为配电网中各个开关相应的FTU设备设置故障电流阈值，当流过开关的电流大于其阈值时，则判定该开关有故障电流流过。发生故障时，一般各个开关流过故障过电流均远大于其相应阈值，本文所讨论的情况中均认为FTU能准确检测到故障电流。在传统的单电源辐射状配电网中，因为潮流由电源流向用户端，其网络正方向也总是由电源流向用户端（网络正方向这里指配电网络正常运行时的电流方向），因此开关存在两种故障状态，“1”表示开关流过故障电流，“0”表示开关未流过故障电流。因此，当配电网发生短路故障时，FTU检测并上传各个开关的故障状态信息（即开关是否流过故障电流及其方向），本文以Ik表示，称为开关k实际故障状态。有故障电流无故障电流10kI（3.3）式（3.3）中：Ik为配电网中开关k的实际故障状态。3.4开关函数的构建在基于FTU和智能算法的配电网故障定位过程中，开关函数用于表示开关故障状态和线路区段故障状态之间的关系。当配电网发生短路故障，其定位过程就是算法随机生成并更新线路区段的期望故障状态，又通过开关函数将其转换为开关的期望故障状态，再利用该信息去最佳逼近FTU上传的开关的实际故障状态。根据需要，规定：从开关K延网络正方向进行遍历，经过的线路区段称为开关K的下游区段。图3.1单电源网络拓扑图Fig.3.1Topologyofsinglepowersupplynetwork


本文编号：3248619