本文關(guān)鍵詞：基于小波變換與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸電線路故障分析與繼電保護(hù)

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【摘要】：隨著我國現(xiàn)代化的高速發(fā)展,電力工業(yè)也步入以特高壓、高智能化為特點的新階段,供電系統(tǒng)的可靠性顯得越來越重要。電力系統(tǒng)主要包括變壓器、輸電線路、發(fā)電機(jī)和負(fù)載,而電力電網(wǎng)由前兩者構(gòu)成。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行大部分取決于輸電線路的運行狀態(tài),因此需要對輸電線路的安全運行進(jìn)行加強(qiáng)保護(hù),尤其是對線路中出現(xiàn)的單相接地故障,應(yīng)給予及時地切除以免損壞電路的正常運行,這一直是電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重中之重。首先,本文分析了小電流接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障時電氣量的暫態(tài)特征,在MATLAB仿真軟件平臺上搭建小電流接地的系統(tǒng)模型,以仿真不同故障類型中的零序電流、電壓作為主要的研究對象,通過仿真的波形與國內(nèi)外專家研究的故障理論分析比較,本文搭建的電力系統(tǒng)模型能夠較為準(zhǔn)確地模擬各類故障狀態(tài)。根據(jù)故障時暫態(tài)零序電流的時頻特征,本文利用能夠同時在低頻段和高頻段分析故障信號的小波包變換。在故障信號處理方面,小波包比傳統(tǒng)小波變換的時頻性能更好。選擇db4小波基函數(shù),對系統(tǒng)模型仿真得到的故障零序電流進(jìn)行三層的小波包分解,分別分析和提取各個連續(xù)頻段的能量值,將基于小波包的特征能量與智能算法相結(jié)合來判別輸電線路的故障線路。通過MATLAB中的小波工具箱仿真證實,該算法能夠較為準(zhǔn)確且有效地提取出故障能量值,同時得知不同故障間的能量值之間存在一定的差異。最后,利用上述提取的故障特征能量值作為BP神經(jīng)網(wǎng)路的輸入,對其進(jìn)行訓(xùn)練。針對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在易陷入局部極小點和迭代訓(xùn)練過程較慢等不足,本文利用Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行改進(jìn)。最后利用50組測試樣本對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試,實驗結(jié)果表明,當(dāng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判斷出正確的故障線路后,系統(tǒng)將進(jìn)入故障中斷處理流程,發(fā)出故障跳閘命令,將結(jié)果輸送到開關(guān)量輸出電路,故障線路上的繼電器開關(guān)進(jìn)行動作,切除故障線路,完成繼電保護(hù)任務(wù)。
【關(guān)鍵詞】：輸電線路 小波變換 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 故障分析
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP183;TM75;TM77
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題的背景及意義8-9
• 1.2 輸電線路故障分析的研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 基于暫態(tài)量的輸電線路故障分析方法研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 現(xiàn)有選線方法的優(yōu)缺點比較10-12
• 1.3 繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容13-15
• 2 電力系統(tǒng)輸電線路故障研究及仿真模型搭建15-29
• 2.1 輸電線路的故障類型及原因15-17
• 2.1.1 常見的故障類型15-16
• 2.1.2 輸電線路故障產(chǎn)生的原因16-17
• 2.2 輸電線路故障特征及選線問題17-24
• 2.2.1 小電流接地系統(tǒng)的中性點接地方式17-19
• 2.2.2 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的特征分析19-22
• 2.2.3 小電流系統(tǒng)輸電線路故障選線問題及意義22-24
• 2.3 小電流接地系統(tǒng)仿真模型的搭建24-28
• 2.3.1 系統(tǒng)仿真參數(shù)的設(shè)置與波形25-26
• 2.3.2 中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障仿真波形26-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 基于小波變換與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的繼電保護(hù)研究29-47
• 3.1 小波理論簡介29-37
• 3.1.1 小波變換的基本內(nèi)容29-34
• 3.1.2 Daubechie小波基函數(shù)的選取34-35
• 3.1.3 小波變換在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用35-37
• 3.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸電線路故障分類方法37-41
• 3.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法37-38
• 3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的缺陷與改進(jìn)38-40
• 3.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用40-41
• 3.3 微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)41-45
• 3.3.1 輸電線路保護(hù)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)41-43
• 3.3.2 輸電線路保護(hù)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 4 基于繼電保護(hù)算法的輸電線路故障選線的仿真分析47-65
• 4.1 小波變換對故障信號特征量提取的仿真分析47-56
• 4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對故障特征量分類的仿真分析56-61
• 4.2.1 基本神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練56-60
• 4.2.2 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練60-61
• 4.3 仿真結(jié)果的分析61-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-74

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 齊鄭;喬豐;黃哲洙;李硯;張惠汐;饒志;;基于暫態(tài)分量遺傳算法的小電流接地故障定位方法[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2014年01期

2 張強(qiáng);張穎輝;;鋼鐵企業(yè)6～10kV配電系統(tǒng)中性點接地方式分析[J];冶金自動化;2013年06期

3 廖志偉;岳苓;文福拴;黃少先;李思岑;;基于混合規(guī)則網(wǎng)絡(luò)和警報時序特性的電力系統(tǒng)故障診斷[J];電力系統(tǒng)自動化;2013年10期

4 董明;張勇;張巖;文福拴;孫維真;王超;;含電氣量信息的電力系統(tǒng)故障診斷解析模型[J];電力系統(tǒng)自動化;2013年06期

5 湯云巖;周巧俏;陳繼軍;;小電流接地系統(tǒng)單相接地選線方法介紹[J];電工電氣;2012年06期

6 王喜香;李吉春;;淺議電力繼電保護(hù)的故障及維修技術(shù)[J];黑龍江科技信息;2010年35期

7 龐清樂;高厚磊;杜強(qiáng);吳遠(yuǎn)波;劉凱;;面向智能配電網(wǎng)的保護(hù)與控制方法[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2010年21期

8 王世旭;王坤;連經(jīng)斌;;小電流接地系統(tǒng)4PT消諧問題的探討[J];華中電力;2010年05期

9 符玲;何正友;錢清泉;;超高壓輸電線路的故障暫態(tài)特征提取及故障類型判斷[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2010年22期

10 高彩亮;廖志偉;岳苓;黃少先;;基于小波奇異值和支持向量機(jī)的高壓線路故障診斷[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2010年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 符玲;基于信息測度的電力系統(tǒng)故障識別方法研究[D];西南交通大學(xué);2010年

2 任偉;基于暫態(tài)能量的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定切機(jī)控制研究[D];天津大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 盧瑞曉;廣義Daubechies小波的理論和濾波器的構(gòu)造[D];西安電子科技大學(xué);2009年

2 黎穎;高壓輸電線路故障定位方法綜合研究[D];重慶大學(xué);2007年

3 陳小勤;基于小波熵測度的電力暫態(tài)信號檢測與分類方法研究[D];西南交通大學(xué);2006年

4 朱瑪;微機(jī)繼電保護(hù)抗干擾研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2005年

5 陳有根;基于小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的電力系統(tǒng)短路故障研究[D];中南大學(xué);2004年

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本文編號：617039