發(fā)布時(shí)間：2020-03-27 21:02

【摘要】：社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),人們對(duì)用電質(zhì)量的需求也不斷增加。在電力系統(tǒng)故障方面進(jìn)行預(yù)測(cè),開(kāi)始逐步成為人們?cè)陔娏ρ芯可系臒狳c(diǎn)。且伴隨人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)與人工智能技術(shù)不斷交融,產(chǎn)生了許多技術(shù)手段,一般包括專家系統(tǒng),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),模糊邏輯診斷方法以及遺傳診斷方法等。而作為人工智能中一個(gè)重要的分支,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),在近幾年得到不斷的發(fā)展,深度學(xué)習(xí)的出現(xiàn),標(biāo)志著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)熱潮的開(kāi)始。在本文中,多層分布式卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被用來(lái)解決如何預(yù)測(cè)電力系統(tǒng)故障的問(wèn)題。通過(guò)多層分布式卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì),一個(gè)較大的區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),得以被分割成諸多小的區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò),其中分割后的單個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)多層分布式結(jié)構(gòu)中的單個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這樣做可用來(lái)降低復(fù)雜電網(wǎng)預(yù)測(cè)的難度,并減少整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算量。其中單個(gè)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),采用Alexnet結(jié)構(gòu),包含了卷積層,池化層,全連接層等,并選取多個(gè)卷積核進(jìn)行測(cè)試。模型建立完成后,通過(guò)PSASP仿真電力平臺(tái)搭建模擬一個(gè)簡(jiǎn)單電路,電路中通過(guò)修改R1,R2,R3抗阻,來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)電路電流,電壓變化,用以收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試。同時(shí)本文通過(guò)軟件工程的開(kāi)發(fā)理念,從需求分析到概要設(shè)計(jì)再到詳細(xì)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)出一個(gè)完整的電力故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)。并采用網(wǎng)站的實(shí)現(xiàn)方式,將多層分布式的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型作為該系統(tǒng)的一個(gè)功能模塊,電力信息展示,電力信息查詢,員工維修等作為其他功能模塊。并重新定義了預(yù)測(cè)故障點(diǎn)同維修員之間的最近距離。并通過(guò)軟件工程黑盒,白盒的測(cè)試方法,對(duì)系統(tǒng)功能模塊進(jìn)行測(cè)試,用真實(shí)區(qū)域電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率進(jìn)行測(cè)試,并與模擬電路的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,以確保整個(gè)系統(tǒng)健壯性。通過(guò)本文多層分布式卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和預(yù)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),我們發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的BP(51%),SVM(83%),ANN(45%)相比較,CNN提供了更高的識(shí)別率93%,同時(shí)多層分布式的設(shè)計(jì)降低了其模型計(jì)算的復(fù)雜度,使得電力系統(tǒng)故障信息能更快更準(zhǔn)確的被預(yù)測(cè)到。
【圖文】：

圖１．２電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖逡逑

低壓配電網(wǎng)邐〉電能用戶逡逑圖１．２電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖逡逑所以在不同的環(huán)節(jié)，電力系統(tǒng)的故障也會(huì)有很多種，一般可以分為以下幾類，短路故逡逑障，斷相故障，復(fù)雜故障，和由自然災(zāi)害引起的故障。短路故障一般發(fā)生在傳輸過(guò)程中，逡逑一般指的是輸電線路中導(dǎo)電部分與導(dǎo)電部分或與地面短接。造成短路的原因有很多種，可逡逑能是由于電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，造成電氣設(shè)備絕緣層老化而引起的，也可能是電氣設(shè)備本逡逑身存在質(zhì)量問(wèn)題，，造成電壓擊穿絕緣層引起的，或者是由于操作人員誤操，造成線路安全逡逑故障引起的，或者由于鳥(niǎo)獸咬壞接電設(shè)備和導(dǎo)線的絕緣層，造成電器設(shè)備載流部分故障引逡逑
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP183;TM711

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本文編號(hào)：2603387