基于GA-LVQ网络的信息融合故障选线方法

发布时间：2020-06-09 03:32

【摘要】：配电网单相接地故障选线一直是个尚未解决的难题,由于配电网结构复杂,现有各种单一选线方法的局限性,选线结果准确率低,因此探索新型快速准确的选线方法具有重大现实意义。论文分析了配电网单相接地故障时的电压电流信号的故障特征,探索了一种基于遗传算法优化神经网络的信息融合选线方法。首先针对利用故障暂态特征的小波模极大值选线方法在故障相电压过零点且接高过度电阻时容易发生误判或漏判的不足,利用学习矢量量化(LVQ)神经网络结构简单、便于实现和较好的聚类效果的特点,提出了一种遗传算法(GA)优化LVQ神经网络算法的配电网接地故障选线方法,克服了LVQ网络算法对初始权值敏感问题,提高了算法选线准确率和收敛速度。然后针对单一故障特征的选线方法准确率低,提出了基于GA-LVQ网络的信息融合故障选线方法。应用MATLAB软件建立配电网单相接地故障的仿真模型,利用故障稳暂态特征信息分别构造零序电流暂态行波分量法、基波法和有功分量法的故障测度函数,提取零序电流信号的故障特征信息,根据故障测度函数计算各故障测度作为GA-LVQ神经网络的信息融合选线方法的样本,对不同的故障类型进行仿真,并将该方法的选线准确率分别与三种单一的选线方法的选线准确率进行对比,结果表明GA-LVQ神经网络的信息融合选线方法具有更高的准确率。论文提出了将GA优化LVQ网络算法和智能信息融合算法相结合应用于配电网接地故障选线,通过MATLAB语言编程实现LVQ神经网络的聚类算法及遗传算法对LVQ网络初始权值的优化,具有一定的先进性,有效提高了选线准确率,应用前景广阔。
【图文】：

示意图,不接地,运行方式,示意图

的中性点接地方式有两大类；一类是Ｗ中性点直接接地或！＾中性点经低阻抗接地的有效逡逑接地方式；另一类是中性点不接地或Ｗ中性点经消弧线圈或Ｗ中性点经高阻抗接地的逡逑非有效接地方式心１。我国配电网常用的中性点接地方式示意图如图２．１所示。逡逑母线逡逑逦＾线路ｎ逡逑—逦逡逑均逦＾逡逑Ｉ——逦．逡逑ｒ逦１，逦Ｕｒ逦线路邋２逡逑Ｋ：邋：邋Ｖ邋二二＝＝逡逑ｒ逦ｕｃ逦线路１逡逑图２．１配电网中性点接地方式示意图逡逑当图２．１中的Ｋ１和Ｋ２都断开时，表示配电网中性点不接地运行方式（ＮＵＳ）。当逡逑图２．１中的Ｋ１闭合且Ｋ２断开化表示配电网中性点经消弧线圈接地运行方式（ＮＥＳ）。逡逑当图２．１中的Ｋ２闭合且Ｋ１断开时，，这表示配电网中性点经电阻接地方式（ＮＲＳ）。逡逑９逡逑

分布情况,电容电流,相量,皮相

的单相接地故障的稳态特性进行详细分析。逡逑２．２．１邋ＮＵＳ配电网单相接地故障稳态分析逡逑ＮＵＳ配电网正常运行时的电容电流在电网中的分布如图２．２（ａ）所示，王相对地电容逡逑电流的相量关系如图２．２脚所示，从图２．２脚可知；相对地电容电流相量之和为零。如果逡逑ＮＵＳ配电网的线路Ａ相发生金属性接地故障，则系统中的零序电流分布情况如图２．３（ａ）逡逑所示。系统Ａ相接地时电容电流和电压的相量关系如图２．３（ｂ）所示，根据图２．３可知ＮＵＳ逡逑配电网相间电压仍对称，其Ａ相对地电容电流和对地电压均为零，而同时非故障相Ｂ相逡逑和Ｃ相的对地电压均升高７＾倍，且送两相的对地电容电流也相应地增大倍。逡逑＆邋九逦邋NB逦＆邋ｉ邋‘逡逑？＿逦逦公逦卢心逡逑Ｅｃ逦知逦｝邋■逦／逡逑Ｃ0ｌ邋Ｃ0４＝邋Ｃ0ｉ逡逑￣Ｔ逦知ｉｃ邋人邋ｔｅ逡逑（ａ）逦脚逡逑－逦图２．２系统正常运行时电容电流的分布及相量关累逡逑ｋｃ逦去逦＾＇７｜＼逡逑么逦么逦知／．逦＼旬逡逑．逦逦逦Ｂ逦／邋ｃ／0ｌ邋＼逡逑ＩａＵ邋丰Ｃｏ邋＝＝邋Ｃｏ邋丰Ｃｏ逦／ｂ逦岛逡逑（
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM727

【参考文献】