基于改进ANFIS算法的故障分类及测距的研究

发布时间：2017-08-26 07:04

  本文关键词：基于改进ANFIS算法的故障分类及测距的研究

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【摘要】：电力行业的快速发展以及我国能源结构分布不平衡使我国的高压输电发展迅速,高压输电具有电能损耗小、传输距离长等特点,高压输电线路发生的故障若不能及时排除会给居民生活和工业生产带来很大的影响。对线路故障类型分类和对故障位置定位都对保证电网可靠供电和安全运行有重要意义。传统的故障分类方法对故障类型判断误差率比较高,本文首先利用PSCAD/EMTDC对高压输电线路故障进行仿真,对不同位置、不同类型的故障仿真波形进行分析得出发生故障时电流的变化量要比电压变化明显,因此提取故障电流并利用比例共轭梯度法(Scaled Conjugated Gradient,SCG)改进ANFIS(自适应神经模糊推理系统)算法对线路发生的故障类型进行分类。SCG改进的ANFIS算法比标准ANFIS算法收敛速度更快,所需训练时间和训练步数也更少,并且其故障分类的结果也更加的准确。电力系统中主要的测距方法有行波测距法、单端测距法、双端同步测距法和双端不同步测距法。通过对上述方法的比较和分析最终选择双端不同步测距法,这种方法不需要增加硬件设备,从而节省成本,并且还能保证较好的测距准确度。线路参数在实际电网运行中是变化的,它的变化会对测距精度造成影响,因此采用抗差总体最小二乘法对线路参数进行估计。并对电力系统最常见的三种线路故障:单相接地、两相相间短路以及两相接地短路故障进行输电线路参数估计,并利用所得参数进行故障测距。计算结果表明抗差总体最小二乘法在故障测距中具有一定的优势,大大提高了参数估计的精确度,从进一步保证故障测距的准确度。
【关键词】：高压输电线路 故障分类 故障测距 改进ANFIS算法 抗差总体最小二乘法
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM75
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 故障分类研究现状9-10
• 1.2.2 故障定位研究的历史10-11
• 1.2.3 测距方法的发展11-12
• 1.3 电力系统暂态量的应用12-13
• 1.4 本文的主要工作13-14
• 第二章 高压输电线路故障测距方法介绍14-26
• 2.1 行波法14-16
• 2.1.1 传统行波法14-15
• 2.1.2 现代行波法15
• 2.1.3 行波测距算法15
• 2.1.4 行波测距存在的问题15-16
• 2.2 单端测距法16-22
• 2.2.1 单端测距算法16-19
• 2.2.2 不同短路故障时的边界条件和测距方程19-21
• 2.2.3 单端测距方法存在的问题21-22
• 2.3 双端测距方法22-25
• 2.3.1 双端同步测距算法22-24
• 2.3.2 双端不同步测距算法24-25
• 2.4 本章总结25-26
• 第三章 自适应神经模糊推理系统（ANFIS）的改进26-36
• 3.1 自适应神经模糊推理系统的发展过程26-28
• 3.1.1 模糊系统26-27
• 3.1.2 人工神经网络27-28
• 3.2 自适应神经模糊推理系统28-32
• 3.2.1 自适应神经模糊推理系统结构28-30
• 3.2.2 ANFIS原理30-32
• 3.3 ANFIS算法的改进32-34
• 3.4 仿真验证34-35
• 3.5 本章总结35-36
• 第四章 基于改进ANFIS算法的故障分类36-49
• 4.1 建立高压输电线路模型及PSCAD软件介绍36
• 4.2 仿真模型的建立36-44
• 4.2.1 PSCAD建立模型的步骤36-37
• 4.2.2 高压输电模型的建立37-41
• 4.2.3 线路故障仿真波形41-44
• 4.3 基于改进ANFIS的故障分类44-48
• 4.3.1 故障特征提取44-45
• 4.3.2 线路故障分类45-46
• 4.3.3 仿真验证46-48
• 4.4 本章总结48-49
• 第五章 基于参数估计的故障测距49-62
• 5.1 参数估计（抗差总体最小二乘法理论介绍）49-56
• 5.1.1 抗差最小二乘法49-51
• 5.1.2 抗差总体最小二乘法51-52
• 5.1.3 基于Huber的抗差估计52-56
• 5.2 测距方程56-57
• 5.3 仿真结果及分析57-61
• 5.4 本章总结61-62
• 结论与展望62-63
• 参考文献63-67
• 作者简介、发表文章及研究成果目录67-68
• 致谢68-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李泽文;曾祥君;徐晓菁;雷莉;张小丽;;输电线路双端行波故障定位新算法[J];电力系统自动化;2006年15期

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本文编号：740348