【摘要】：中低壓配電網(wǎng)通常指35kV及以下電壓等級的電力網(wǎng)絡(luò),其分布范圍廣,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,與用戶緊密聯(lián)系。據(jù)統(tǒng)計,電力系統(tǒng)中大約70%的過電壓發(fā)生于配電網(wǎng)。各類短路故障的發(fā)生經(jīng)常是由過電壓導(dǎo)致的絕緣損壞引起的,這對系統(tǒng)的正常運行造成嚴(yán)重影響。因此研究如何提取內(nèi)部過電壓信號特征量并進(jìn)行識別分類,對保證電網(wǎng)的安全運行具有實際應(yīng)用價值。本文詳細(xì)總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于內(nèi)部過電壓特征提取和模式識別的研究現(xiàn)狀,重點分析了配電網(wǎng)內(nèi)部過電壓的特征,并利用ATP/EMTP搭建配電系統(tǒng)仿真模型,通過仿真得到7種內(nèi)部過電壓的波形數(shù)據(jù)。深入研究了信號時頻分析方法中的小波分析方法,主要包括小波變換和雙樹復(fù)小波變換的基本原理,并重點研究了雙樹復(fù)小波變換的抑制頻帶混疊特性,通過對比兩種方法對仿真信號分解結(jié)果的頻譜圖,證明了雙樹復(fù)小波變換在信號主頻率特征提取時的抑制頻帶混疊特性。針對雙樹復(fù)小波變換后特征量數(shù)據(jù)過大的問題,引入奇異值分解法,對三相電壓信號分別做奇異值分解。通過對各類過電壓的奇異值特征量的比較證明,利用雙樹復(fù)小波變換與奇異值分解提取的內(nèi)部過電壓特征量可用于配電網(wǎng)內(nèi)部過電壓識別。提取過電壓特征量后,由分類器對特征量進(jìn)行學(xué)習(xí)并對過電壓分類,分類器的性能直接決定了最后分類結(jié)果的好壞。本文重點研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度信念網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和訓(xùn)練原理,并介紹了在本文中如何設(shè)置兩種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。論文在軟件仿真模型數(shù)據(jù)中分別加入信噪比為-10dB和-5dB的白噪聲,形成兩組內(nèi)部過電壓數(shù)據(jù)樣本,通過實驗對雙樹復(fù)小波變換和小波變換的內(nèi)部過電壓信號處理能力、以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度信念網(wǎng)絡(luò)的識別能力進(jìn)行交叉驗證。結(jié)果證明,雙樹復(fù)小波變換在內(nèi)部過電壓信號處理能力上優(yōu)于小波變換,深度信念網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、識別效果優(yōu)于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。最后利用設(shè)計的錄波采集裝置采集配電網(wǎng)物理仿真系統(tǒng)的單相接地故障,對本文所提方法進(jìn)行進(jìn)一步驗證。發(fā)現(xiàn)在深度信念網(wǎng)絡(luò)下識別率達(dá)到95.71%,證明了基于雙樹復(fù)小波變換的識別研究方法在物理仿真系統(tǒng)上的可行性。
【圖文】：

由此理論分析所得的過電壓較高；工熄弧為條件進(jìn)行分析，所得過電壓值較低，但接頻熄弧理論分析間歇性弧光接地過電壓的發(fā)展過地配電網(wǎng)的等值電路如圖２－２所示。設(shè)三相電源壓分別為４、《２、岣，Ｂ、Ｃ相與Ａ相間的電分別為Ｃ２、Ｃ３，ｔ／ｘｇ為工頻電壓幅值，／ｊｄ、ｚ流和兩非故障相對地電容電流。以Ａ相電壓為ｕＡ＝Ｕｘｇ邋ｓｉｎ邋ｃｏｔ逡逑ｕＢ＝Ｕｘｇ邋ｓｉｎ（邋ｃｏｔ－＼２０°）逡逑，ｗｃ＝ｔ／ｘｇ邋ｓｉｎ（必，＋１２０。）逡逑廠邐，ｕＱＡ邋＝Ｖ３ｔ／ｘｇ邋ｓｉｎ（邋ｃｏｔ邋－１５０°）逡逑ｗＣＡ＝Ｖ３ｔ／ｘｇ邋ｓｉｎ（邋ｔｙ／－ｆｌ５０°）逡逑

以工頻電流過零熄弧為條件進(jìn)行分析，所得過電壓值較低，，但接近實際情況。逡逑因此本文采用工頻熄弧理論分析間歇性弧光接地過電壓的發(fā)展過程。逡逑中性點不接地配電網(wǎng)的等值電路如圖２－２所示。設(shè)三相電源電壓為ｗＡ、ｗＢ、逡逑？ｃ，三相對地電壓分別為４、《２、岣，Ｂ、Ｃ相與Ａ相間的電壓為ｗＢＡ、ｗＣＡ，逡逑三相對地電容為分別為Ｃ２、Ｃ３，ｔ／ｘｇ為工頻電壓幅值，／ｊｄ、ｚ２、／３分別為故逡逑障相對地電容電流和兩非故障相對地電容電流。以Ａ相電壓為參考相量，各電逡逑壓信號表示式為逡逑ｕＡ＝Ｕｘｇ邋ｓｉｎ邋ｃｏｔ逡逑ｕＢ＝Ｕｘｇ邋ｓｉｎ（邋ｃｏｔ－＼２０°）逡逑，ｗｃ＝ｔ／ｘｇ邋ｓｉｎ（必，＋１２０。）逡逑廠邐，邐（２－１）逡逑ｕＱＡ邋＝Ｖ３ｔ／ｘｇ邋ｓｉｎ（邋ｃｏｔ邋－１５０°）逡逑ｗＣＡ＝Ｖ３ｔ／ｘｇ邋ｓｉｎ（邋ｔｙ／－ｆｌ５０°）逡逑（９邐丨邐卜３逡逑／（ｉｄ一｝ＨＣ３逡逑圖２－２中性點不接地配電網(wǎng)等值電路圖逡逑如圖２－３所示，假定＆時刻Ａ相電壓達(dá)到峰值，此時配電網(wǎng)中發(fā)生Ａ相間逡逑歇性弧光接地故障，則三相對地電壓為：４（０邋＝邋＾＾、ｗ２（／「）＝邋Ｍ３（／「）＝－０．５
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM732

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本文編號：2598515