基于改進(jìn)布谷鳥算法的配電網(wǎng)故障定位研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-25 05:43
配電網(wǎng)是電網(wǎng)向客戶傳遞電能中最重要的一環(huán),是電網(wǎng)中最易發(fā)生事故的一部分。因此,對(duì)于配電網(wǎng)中故障的精確迅速定位有助于電網(wǎng)供電可靠性和供電質(zhì)量的提高,并對(duì)社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活等方面產(chǎn)生較大影響。但配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)的逐漸變化,配電線路的增多、老化以及環(huán)境和天氣等因素的影響,為配電網(wǎng)故障定位帶來了難題。本文主要圍繞布谷鳥搜索算法于配電網(wǎng)故障定位應(yīng)用及改進(jìn)、饋線終端信息丟失、多電源配電網(wǎng)以及分布式電源的接入等因素對(duì)配電網(wǎng)故障定位展開研究。提出一種基于改進(jìn)的布谷鳥搜索算法的配電網(wǎng)故障定位方法。布谷鳥搜索算法通過模擬布谷鳥群的寄生傳播機(jī)制利用Lévy飛行來進(jìn)行全局搜索,避免算法容易陷入局部最優(yōu)。把布谷鳥搜索算法應(yīng)用于配電網(wǎng)故障定位,并根據(jù)配電網(wǎng)故障定位快速、精確的要求改進(jìn)算法。將搜索步長(zhǎng)和迭代次數(shù)相結(jié)合,這提升了算法前期階段的迭代速度和后期階段的搜索精度,并在接近目標(biāo)解時(shí)減小步長(zhǎng)以提高搜索精度。對(duì)于饋線終端上傳信號(hào)因?yàn)榫路老化、天氣、環(huán)境等影響可能存在的畸變、缺失等情況,引入防誤判因子和假設(shè)故障數(shù),改進(jìn)了評(píng)價(jià)函數(shù),通過公式驗(yàn)證和仿真對(duì)比得出,這提高了算法的有效性和容錯(cuò)能力。配電網(wǎng)中更多電源接入使...
【文章來源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Lévy飛行軌跡Fig.2.1Lévyflighttrajectory
基于改進(jìn)布谷鳥算法的配電網(wǎng)故障定位研究10圖2.2CS算法流程圖Fig.2.2TheflowchartofCS步驟1:設(shè)置算法參數(shù),如種群數(shù)量、搜索空間維數(shù)、發(fā)現(xiàn)概率、最大迭代次數(shù)、最優(yōu)值保留代數(shù)以及全局最優(yōu)值等。建立目標(biāo)函數(shù),并隨機(jī)初始化鳥巢的位置。步驟2:計(jì)算所有鳥巢的目標(biāo)函數(shù)值,將最優(yōu)解作為全局最優(yōu)值,并記錄對(duì)應(yīng)鳥巢位置。步驟3:經(jīng)Lévy飛行更新所有鳥巢位置并計(jì)算其目標(biāo)函數(shù)值,得到函數(shù)值與更新前的對(duì)應(yīng)種群的函數(shù)值進(jìn)行比較,若更優(yōu),采用更新后的對(duì)應(yīng)鳥巢位置,反之保持對(duì)應(yīng)鳥巢位置和更新前一致。
西華大學(xué)碩士學(xué)位論文1501ix線路區(qū)段正常線路區(qū)段故障(3.2)式(3.2)中:xi為配電網(wǎng)中第i個(gè)線路區(qū)段的故障狀態(tài),其中正常狀態(tài)為“0”,故障狀態(tài)為“1”。關(guān)于配電網(wǎng)中各個(gè)開關(guān)的故障狀態(tài),根據(jù)配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電源容量、負(fù)荷及潮流等情況為配電網(wǎng)中各個(gè)開關(guān)相應(yīng)的FTU設(shè)備設(shè)置故障電流閾值,當(dāng)流過開關(guān)的電流大于其閾值時(shí),則判定該開關(guān)有故障電流流過。發(fā)生故障時(shí),一般各個(gè)開關(guān)流過故障過電流均遠(yuǎn)大于其相應(yīng)閾值,本文所討論的情況中均認(rèn)為FTU能準(zhǔn)確檢測(cè)到故障電流。在傳統(tǒng)的單電源輻射狀配電網(wǎng)中,因?yàn)槌绷饔呻娫戳飨蛴脩舳,其網(wǎng)絡(luò)正方向也總是由電源流向用戶端(網(wǎng)絡(luò)正方向這里指配電網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時(shí)的電流方向),因此開關(guān)存在兩種故障狀態(tài),“1”表示開關(guān)流過故障電流,“0”表示開關(guān)未流過故障電流。因此,當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí),F(xiàn)TU檢測(cè)并上傳各個(gè)開關(guān)的故障狀態(tài)信息(即開關(guān)是否流過故障電流及其方向),本文以Ik表示,稱為開關(guān)k實(shí)際故障狀態(tài)。有故障電流無故障電流10kI(3.3)式(3.3)中:Ik為配電網(wǎng)中開關(guān)k的實(shí)際故障狀態(tài)。3.4開關(guān)函數(shù)的構(gòu)建在基于FTU和智能算法的配電網(wǎng)故障定位過程中,開關(guān)函數(shù)用于表示開關(guān)故障狀態(tài)和線路區(qū)段故障狀態(tài)之間的關(guān)系。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生短路故障,其定位過程就是算法隨機(jī)生成并更新線路區(qū)段的期望故障狀態(tài),又通過開關(guān)函數(shù)將其轉(zhuǎn)換為開關(guān)的期望故障狀態(tài),再利用該信息去最佳逼近FTU上傳的開關(guān)的實(shí)際故障狀態(tài)。根據(jù)需要,規(guī)定:從開關(guān)K延網(wǎng)絡(luò)正方向進(jìn)行遍歷,經(jīng)過的線路區(qū)段稱為開關(guān)K的下游區(qū)段。圖3.1單電源網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DFig.3.1Topologyofsinglepowersupplynetwork
本文編號(hào):3248619
【文章來源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Lévy飛行軌跡Fig.2.1Lévyflighttrajectory
基于改進(jìn)布谷鳥算法的配電網(wǎng)故障定位研究10圖2.2CS算法流程圖Fig.2.2TheflowchartofCS步驟1:設(shè)置算法參數(shù),如種群數(shù)量、搜索空間維數(shù)、發(fā)現(xiàn)概率、最大迭代次數(shù)、最優(yōu)值保留代數(shù)以及全局最優(yōu)值等。建立目標(biāo)函數(shù),并隨機(jī)初始化鳥巢的位置。步驟2:計(jì)算所有鳥巢的目標(biāo)函數(shù)值,將最優(yōu)解作為全局最優(yōu)值,并記錄對(duì)應(yīng)鳥巢位置。步驟3:經(jīng)Lévy飛行更新所有鳥巢位置并計(jì)算其目標(biāo)函數(shù)值,得到函數(shù)值與更新前的對(duì)應(yīng)種群的函數(shù)值進(jìn)行比較,若更優(yōu),采用更新后的對(duì)應(yīng)鳥巢位置,反之保持對(duì)應(yīng)鳥巢位置和更新前一致。
西華大學(xué)碩士學(xué)位論文1501ix線路區(qū)段正常線路區(qū)段故障(3.2)式(3.2)中:xi為配電網(wǎng)中第i個(gè)線路區(qū)段的故障狀態(tài),其中正常狀態(tài)為“0”,故障狀態(tài)為“1”。關(guān)于配電網(wǎng)中各個(gè)開關(guān)的故障狀態(tài),根據(jù)配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電源容量、負(fù)荷及潮流等情況為配電網(wǎng)中各個(gè)開關(guān)相應(yīng)的FTU設(shè)備設(shè)置故障電流閾值,當(dāng)流過開關(guān)的電流大于其閾值時(shí),則判定該開關(guān)有故障電流流過。發(fā)生故障時(shí),一般各個(gè)開關(guān)流過故障過電流均遠(yuǎn)大于其相應(yīng)閾值,本文所討論的情況中均認(rèn)為FTU能準(zhǔn)確檢測(cè)到故障電流。在傳統(tǒng)的單電源輻射狀配電網(wǎng)中,因?yàn)槌绷饔呻娫戳飨蛴脩舳,其網(wǎng)絡(luò)正方向也總是由電源流向用戶端(網(wǎng)絡(luò)正方向這里指配電網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時(shí)的電流方向),因此開關(guān)存在兩種故障狀態(tài),“1”表示開關(guān)流過故障電流,“0”表示開關(guān)未流過故障電流。因此,當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí),F(xiàn)TU檢測(cè)并上傳各個(gè)開關(guān)的故障狀態(tài)信息(即開關(guān)是否流過故障電流及其方向),本文以Ik表示,稱為開關(guān)k實(shí)際故障狀態(tài)。有故障電流無故障電流10kI(3.3)式(3.3)中:Ik為配電網(wǎng)中開關(guān)k的實(shí)際故障狀態(tài)。3.4開關(guān)函數(shù)的構(gòu)建在基于FTU和智能算法的配電網(wǎng)故障定位過程中,開關(guān)函數(shù)用于表示開關(guān)故障狀態(tài)和線路區(qū)段故障狀態(tài)之間的關(guān)系。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生短路故障,其定位過程就是算法隨機(jī)生成并更新線路區(qū)段的期望故障狀態(tài),又通過開關(guān)函數(shù)將其轉(zhuǎn)換為開關(guān)的期望故障狀態(tài),再利用該信息去最佳逼近FTU上傳的開關(guān)的實(shí)際故障狀態(tài)。根據(jù)需要,規(guī)定:從開關(guān)K延網(wǎng)絡(luò)正方向進(jìn)行遍歷,經(jīng)過的線路區(qū)段稱為開關(guān)K的下游區(qū)段。圖3.1單電源網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DFig.3.1Topologyofsinglepowersupplynetwork
本文編號(hào):3248619
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