人工智能技術(shù)在小電流接地故障類型辨識中的研究
發(fā)布時間:2022-01-27 22:41
在我國,中壓配電網(wǎng)大多采用的是中性點(diǎn)非有效接地的方式也就是小電流接地方式。由于接地電流微弱,加上中壓配電網(wǎng)接線復(fù)雜,分支眾多,其單相接地故障類型的辨識成為一直以來尚未得到很好解決的難題。在小電流接地運(yùn)行方式下發(fā)生單相接地故障時,故障相與非故障相的對地電壓分別降低和升高導(dǎo)致系統(tǒng)相電壓變得不對稱,但線電壓依然對稱,所以系統(tǒng)雖存在故障但是仍能運(yùn)行1~2小時,不過如果此故障持續(xù)長時間,就可能會引起PT爆炸、絕緣子閃落等情況的發(fā)生,致使故障擴(kuò)大,影響用戶正常生產(chǎn)和生活。所以在單相接地故障發(fā)生后進(jìn)行快速準(zhǔn)確的故障分類尤為迫切與重要。本文通過對小電流接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障后故障線路零序電流變化情況進(jìn)行深入研究,結(jié)合相平面、小波熵、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提出了對接地故障類型進(jìn)行辨識的不同的方法。首先,論文介紹了小波分析理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及其相關(guān)概念特點(diǎn),分析了二者目前在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用。其次,論文詳細(xì)介紹了相平面法的原理,通過對電流信號數(shù)據(jù)做相平面分析,根據(jù)相平面分區(qū)圖統(tǒng)計相軌跡中不同區(qū)域點(diǎn)數(shù)的分布規(guī)律,結(jié)合模式識別進(jìn)行故障類型的辨識。再次,利用MATLAB仿真小電流接地系統(tǒng)模型,提取故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,隨后利用小...
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
五種典型的故障波形
平面就被平均分割為 64 個長方形區(qū)域,分別統(tǒng)計每個區(qū)域上的點(diǎn)數(shù),再將相平面點(diǎn)數(shù)分布圖的 64 個區(qū)域分成 A、B 和 C 的 3 個區(qū)域進(jìn)行點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計,如圖所示:圖4-2 相平面分區(qū)圖這樣分區(qū)的原因是:相平面的中心區(qū)域為 A 區(qū)域,當(dāng)波形為脈沖波時,相平面上離散的點(diǎn)約 90%分布在這里;以相平面中心為圓心,位于 A 區(qū)域外的圓環(huán)區(qū)域是B 區(qū)域,當(dāng)波形為近似梯形波時,約 60%的相平面離散點(diǎn)分布在這里(約 25%在 A區(qū)域,約 15%在 B 區(qū)域);相平面分區(qū)圖中剩余的四角及邊緣區(qū)域為 C 區(qū)域,當(dāng)波形為近似正弦波時,約 50%的相平面離散點(diǎn)分布在這里(約 30%在 A 區(qū)域,約 20%在 B 區(qū)域)[22]。我們?nèi)」收习l(fā)生后第二、三、四個周波的故障數(shù)據(jù)用于分類
24圖4-3 相平面圖由上圖可以看出,對于不同類型的故障波形,其相平面圖是具有較大的差別的,依據(jù)彼此之間的不同,可以明顯的判斷故障的類型。因此相平面法是提取故障特征的好方法。隨后即可根據(jù)相平面分區(qū)圖分別統(tǒng)計圖中在 A、B、C 區(qū)域中的點(diǎn)數(shù),下圖為穩(wěn)定型故障第二周波相平面圖的運(yùn)行界面:圖4-4 故障分析界面將全部相平面圖統(tǒng)計完畢,全部數(shù)據(jù)如表 4-1 所示:表 4-1 特征向量特征向量 1 2 3 4 5 6 7 8 9穩(wěn)定型 35 17 48 25 22 53 20 27 53電弧型 68 21 11 55 37 8 59 30 11高阻電弧 49 34 17 56 25 19 54 31 12高阻放電 88 8 4 95 3 2 92 5 3間隙放電 72 14 14 65 25 10 71 20 9分析表中的數(shù)據(jù),以穩(wěn)定型故障為例,第二、三、四周波的波形是類似的,因此進(jìn)行相平面分析后各區(qū)域中點(diǎn)數(shù)的比例是相似的,這足以說明相平面法的可行性。此外,分別統(tǒng)計第二、三、四周波的數(shù)據(jù)并作為特征向量,使得故障特征更為明顯。將全部數(shù)據(jù)輸入近鄰算法軟件中
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談10kV配電線路單相接地故障分析及預(yù)防措施[J]. 江小燕. 中國城市經(jīng)濟(jì). 2011(15)
[2]小波分析在信號處理中的應(yīng)用[J]. 杜云峰,黃琦,蔡明山. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2010(03)
[3]基于小波熵的心電信號去噪處理[J]. 侯宏花,桂志國. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報. 2010(01)
[4]全信息小波能量熵及其在旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J]. 韓捷,謝凱. 機(jī)械強(qiáng)度. 2009(06)
[5]論神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在入侵檢測系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 顧晟. 信息系統(tǒng)工程. 2009(05)
[6]晶體管放大器的非線性特性研究[J]. 蘇金善,趙建東,顧海燕. 中國現(xiàn)代教育裝備. 2008(11)
[7]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層單元數(shù)的確定[J]. 沈花玉,王兆霞,高成耀,秦娟,姚福彬,徐巍. 天津理工大學(xué)學(xué)報. 2008(05)
[8]最優(yōu)小波基的選取原則[J]. 魏寶琴,李白萍. 甘肅科技. 2007(10)
[9]小波奇異熵及其在高壓輸電線路故障選相中的應(yīng)用[J]. 何正友,符玲,麥瑞坤,錢清泉,張鵬. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2007(01)
[10]基于小波熵的直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)接地故障診斷[J]. 李冬輝,王波. 繼電器. 2006(15)
碩士論文
[1]基于小波變換的圖像邊緣檢測方法研究[D]. 許春梅.西華大學(xué) 2010
[2]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的罩式爐爐溫PID預(yù)測控制策略[D]. 孟良.太原理工大學(xué) 2009
[3]配電網(wǎng)中性點(diǎn)電阻接地方式研究及接地電阻器的開發(fā)[D]. 張俊華.湖南大學(xué) 2009
[4]RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在認(rèn)股權(quán)證定價中的應(yīng)用研究[D]. 楊梁玉.廈門大學(xué) 2009
[5]基于遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在大壩變形預(yù)報中的應(yīng)用[D]. 姜成科.大連理工大學(xué) 2009
[6]基于自適應(yīng)學(xué)習(xí)速率的改進(jìn)型BP算法研究[D]. 楊甲沛.天津大學(xué) 2008
[7]基于多小波包和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)故障類型識別研究[D]. 李東敏.西南交通大學(xué) 2008
[8]具有非線性剛度動力吸振器的隔振系統(tǒng)半主動控制研究[D]. 陳繼峰.華中科技大學(xué) 2006
[9]圖像隱藏與數(shù)字水印算法研究[D]. 歐陽希.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[10]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]. 陳有根.中南大學(xué) 2004
本文編號:3613210
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
五種典型的故障波形
平面就被平均分割為 64 個長方形區(qū)域,分別統(tǒng)計每個區(qū)域上的點(diǎn)數(shù),再將相平面點(diǎn)數(shù)分布圖的 64 個區(qū)域分成 A、B 和 C 的 3 個區(qū)域進(jìn)行點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計,如圖所示:圖4-2 相平面分區(qū)圖這樣分區(qū)的原因是:相平面的中心區(qū)域為 A 區(qū)域,當(dāng)波形為脈沖波時,相平面上離散的點(diǎn)約 90%分布在這里;以相平面中心為圓心,位于 A 區(qū)域外的圓環(huán)區(qū)域是B 區(qū)域,當(dāng)波形為近似梯形波時,約 60%的相平面離散點(diǎn)分布在這里(約 25%在 A區(qū)域,約 15%在 B 區(qū)域);相平面分區(qū)圖中剩余的四角及邊緣區(qū)域為 C 區(qū)域,當(dāng)波形為近似正弦波時,約 50%的相平面離散點(diǎn)分布在這里(約 30%在 A 區(qū)域,約 20%在 B 區(qū)域)[22]。我們?nèi)」收习l(fā)生后第二、三、四個周波的故障數(shù)據(jù)用于分類
24圖4-3 相平面圖由上圖可以看出,對于不同類型的故障波形,其相平面圖是具有較大的差別的,依據(jù)彼此之間的不同,可以明顯的判斷故障的類型。因此相平面法是提取故障特征的好方法。隨后即可根據(jù)相平面分區(qū)圖分別統(tǒng)計圖中在 A、B、C 區(qū)域中的點(diǎn)數(shù),下圖為穩(wěn)定型故障第二周波相平面圖的運(yùn)行界面:圖4-4 故障分析界面將全部相平面圖統(tǒng)計完畢,全部數(shù)據(jù)如表 4-1 所示:表 4-1 特征向量特征向量 1 2 3 4 5 6 7 8 9穩(wěn)定型 35 17 48 25 22 53 20 27 53電弧型 68 21 11 55 37 8 59 30 11高阻電弧 49 34 17 56 25 19 54 31 12高阻放電 88 8 4 95 3 2 92 5 3間隙放電 72 14 14 65 25 10 71 20 9分析表中的數(shù)據(jù),以穩(wěn)定型故障為例,第二、三、四周波的波形是類似的,因此進(jìn)行相平面分析后各區(qū)域中點(diǎn)數(shù)的比例是相似的,這足以說明相平面法的可行性。此外,分別統(tǒng)計第二、三、四周波的數(shù)據(jù)并作為特征向量,使得故障特征更為明顯。將全部數(shù)據(jù)輸入近鄰算法軟件中
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談10kV配電線路單相接地故障分析及預(yù)防措施[J]. 江小燕. 中國城市經(jīng)濟(jì). 2011(15)
[2]小波分析在信號處理中的應(yīng)用[J]. 杜云峰,黃琦,蔡明山. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2010(03)
[3]基于小波熵的心電信號去噪處理[J]. 侯宏花,桂志國. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報. 2010(01)
[4]全信息小波能量熵及其在旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J]. 韓捷,謝凱. 機(jī)械強(qiáng)度. 2009(06)
[5]論神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在入侵檢測系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 顧晟. 信息系統(tǒng)工程. 2009(05)
[6]晶體管放大器的非線性特性研究[J]. 蘇金善,趙建東,顧海燕. 中國現(xiàn)代教育裝備. 2008(11)
[7]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層單元數(shù)的確定[J]. 沈花玉,王兆霞,高成耀,秦娟,姚福彬,徐巍. 天津理工大學(xué)學(xué)報. 2008(05)
[8]最優(yōu)小波基的選取原則[J]. 魏寶琴,李白萍. 甘肅科技. 2007(10)
[9]小波奇異熵及其在高壓輸電線路故障選相中的應(yīng)用[J]. 何正友,符玲,麥瑞坤,錢清泉,張鵬. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2007(01)
[10]基于小波熵的直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)接地故障診斷[J]. 李冬輝,王波. 繼電器. 2006(15)
碩士論文
[1]基于小波變換的圖像邊緣檢測方法研究[D]. 許春梅.西華大學(xué) 2010
[2]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的罩式爐爐溫PID預(yù)測控制策略[D]. 孟良.太原理工大學(xué) 2009
[3]配電網(wǎng)中性點(diǎn)電阻接地方式研究及接地電阻器的開發(fā)[D]. 張俊華.湖南大學(xué) 2009
[4]RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在認(rèn)股權(quán)證定價中的應(yīng)用研究[D]. 楊梁玉.廈門大學(xué) 2009
[5]基于遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在大壩變形預(yù)報中的應(yīng)用[D]. 姜成科.大連理工大學(xué) 2009
[6]基于自適應(yīng)學(xué)習(xí)速率的改進(jìn)型BP算法研究[D]. 楊甲沛.天津大學(xué) 2008
[7]基于多小波包和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)故障類型識別研究[D]. 李東敏.西南交通大學(xué) 2008
[8]具有非線性剛度動力吸振器的隔振系統(tǒng)半主動控制研究[D]. 陳繼峰.華中科技大學(xué) 2006
[9]圖像隱藏與數(shù)字水印算法研究[D]. 歐陽希.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[10]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]. 陳有根.中南大學(xué) 2004
本文編號:3613210
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