基于神經(jīng)網(wǎng)絡的含DG中壓配電網(wǎng)故障測距方法研究
發(fā)布時間:2020-12-27 03:13
分布式電源(Distributed Generation,DG)大量并網(wǎng)改變了配電網(wǎng)傳統(tǒng)的單電源、輻射型網(wǎng)絡拓撲結構,使其發(fā)展成為潮流雙向流動的新型配電系統(tǒng),導致傳統(tǒng)的配電網(wǎng)故障定位算法失效,給基于配電自動化的各種故障定位算法帶來了新的挑戰(zhàn)。本文針對含分布式電源中壓配電網(wǎng)的特點,提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡的配網(wǎng)故障測距方法,并基于此進一步提出基于兩層多代理系統(tǒng)的含分布式電源中壓配電網(wǎng)故障定位新方法,利用所提方法對實際配電網(wǎng)進行建模和驗證,具體工作如下:(1)本文考慮測距誤差以及配網(wǎng)多分支的影響,將各電源點故障特征量輸入RBF神經(jīng)網(wǎng)絡進行建模,從而得到基于不同電源點的多個故障測距結果;考慮過渡電阻的影響,將過渡電阻加入RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出特征向量進行故障測距。以IEEE 33節(jié)點典型配電系統(tǒng)為例進行仿真分析,仿真結果表明,將分布式電源電氣量引入RBF故障測距神經(jīng)網(wǎng)絡模型的輸入層能夠顯著提高模型的測距精度,短路過渡電阻引入RBF故障測距神經(jīng)網(wǎng)絡模型的輸出層能有效削弱過渡電阻對故障測距結果的負面影響,顯著提高神經(jīng)網(wǎng)絡模型的故障測距精度。(2)針對多分支、多節(jié)點復雜配電網(wǎng)所呈現(xiàn)出的越來越明顯的分布式特性...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-丨M-P神經(jīng)元模型??
?山東大學碩士學位論文???圖2-2典型分層神經(jīng)網(wǎng)絡??如圖2-2所示:nn為外界給神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入信息,神經(jīng)網(wǎng)絡向外??界輸出的結果。輸入層負貴接收外界的輸入信息xpa,并傳遞給中間各隱含層??神經(jīng)元。隱含層可設計為一層或多層,它是神經(jīng)網(wǎng)絡的內(nèi)部信息處理層,負責??信息的變換。再由隱含層傳遞到輸出層,各神經(jīng)元的信息經(jīng)進一步處理后,由??輸出層向外界輸出結果:??RBF神經(jīng)網(wǎng)絡是一種具有單隱層的三層前饋網(wǎng)絡,主要用于數(shù)據(jù)分類、模??式識別、時間序列分析等方面。RBF神經(jīng)網(wǎng)絡具有唯一最佳逼近的特性,且無??局部極小問題,可映射任意復雜的非線性關系,并且理論證明在前向網(wǎng)絡中RBF??網(wǎng)絡是完成映射功能的最優(yōu)網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡學習規(guī)則簡單,便于計算機實現(xiàn),學??習過程收斂速度快,具有很強的魯棒性、記憶能力、非線性映射能力以及強大??的自學習能力,因此具有很大的應用市常綜上,根據(jù)常用神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)缺點及??適用問題的不同,本文選取具有唯一最佳逼近特性、無局部極小問題、可映射??任意復雜非線性關系的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡來實現(xiàn)含DG中壓配電網(wǎng)的故障測距。??2.2?RBF神經(jīng)網(wǎng)絡基本模型??徑向基函數(shù)(Radial?Basis?Function,RBF)是多維空間插值技術,1985年??由Powe丨丨首先提出。Broomhead和Lowe于1988年將RBF引入神經(jīng)網(wǎng)絡設計??之中154]。之后,Jackson又論證了?RBF神經(jīng)網(wǎng)絡對非線性函數(shù)的一致逼近性能。??RBF神經(jīng)網(wǎng)絡基本思想:用RBF作為隱單元的“基”,構成隱含層空間,隱含??層對輸入矢量進行變換,將低維的模式輸入數(shù)據(jù)變換到高維空間內(nèi),使在低維??空間內(nèi)的線性不可分的問題在
?山東大學碩士學位論文???潔而且學習收斂速度快的優(yōu)點能逼近任意非線性函數(shù)M,不存在局部最優(yōu)??問題。因此,它被廣泛應用于時間序列分析、信道均衡、圖像處理、模式識別??和非線性控制等領域[57_58]。如下圖2-3所示,RBF神經(jīng)網(wǎng)絡屬于三層的網(wǎng)絡類??型,第一層是由信號源點組成的輸入層,第二層是隱含層,第三層是輸出層。??輸入層?隱含層?輸出層??圖2-3?RBF神經(jīng)網(wǎng)絡基本模型??RBF神經(jīng)網(wǎng)絡輸入層由特征輸入量構成,輸入層神經(jīng)元將特征輸入量傳遞??到隱含層神經(jīng)元,不對信號做任何處理。輸入層神經(jīng)元個數(shù)等于特征輸入量個??數(shù)。??RBF神經(jīng)網(wǎng)絡隱含層采用徑向基函數(shù)作為激活函數(shù),是一種非線性映射,??通常具有較多的神經(jīng)元個數(shù),完成從輸入空間到隱層空間的非線性變換。RBF??神經(jīng)網(wǎng)絡的隱含層常用激活函數(shù)有高斯函數(shù)、薄板樣條函數(shù)、逆多二次函數(shù)等。??高斯函數(shù)、薄板樣條函數(shù)以及逆多二次函數(shù)的表達式分別如下式(2-2)、(2-3)與??(2-4)所示。??上??(p(r)=e?^?0-2)??(p{r)?=?r2\n{r)?(2-3)??」??爐(,卜以+^2)?2?(2-4)??其中,r表示歐氏范數(shù),a為徑向基函數(shù)的寬度。??10??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于距離矩陣與分支系數(shù)的配電網(wǎng)故障定位方法[J]. 謝李為,李勇,羅隆福,陳春,曹一家. 中國電機工程學報. 2020(07)
[2]電網(wǎng)轉型背景下地市級智能電網(wǎng)示范區(qū)規(guī)劃研究[J]. 唐小璐,趙偉然,古含,何鑫. 電力大數(shù)據(jù). 2020(02)
[3]配網(wǎng)自動化故障定位問題的研究及應用[J]. 劉玉寶. 通信電源技術. 2019(12)
[4]泛在電力物聯(lián)網(wǎng)釋義與研究展望[J]. 楊挺,翟峰,趙英杰,盆海波. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(13)
[5]基于多代理技術的有源配電網(wǎng)供電恢復策略[J]. 董志輝,林凌雪,管霖,陳恒安,梁倩儀. 電力自動化設備. 2019(05)
[6]基于多代理系統(tǒng)的主動配電網(wǎng)電壓協(xié)調(diào)控制[J]. 岳超,朱旭,李鑫,祁秋民. 科技資訊. 2019(08)
[7]配電網(wǎng)接地故障原因分析及處理方法[J]. 翟潤強. 科技創(chuàng)新與應用. 2019(03)
[8]配電網(wǎng)故障定位技術發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 梁睿,孟祥震,周魯天,彭楠. 電力工程技術. 2018(06)
[9]配電網(wǎng)故障定位容錯算法[J]. 王艷松,宗雪瑩,衣京波. 電力自動化設備. 2018(04)
[10]配電網(wǎng)故障區(qū)間定位矩陣算法分析[J]. 張名捷. 中國電力企業(yè)管理. 2018(09)
博士論文
[1]電力線路在線巡視監(jiān)測及故障精確定位的研究[D]. 唐金銳.華中科技大學 2014
碩士論文
[1]基于多測點信息的中壓配電線路故障定位方法研究[D]. 李依琳.華中科技大學 2019
[2]復雜配電網(wǎng)單相接地故障選線方法研究[D]. 劉學超.中國礦業(yè)大學 2019
[3]含分布式電源的配電網(wǎng)故障定位[D]. 劉偉.安徽理工大學 2018
[4]基于行波原理的配電網(wǎng)故障選線與定位方法[D]. 馮志翔.華中科技大學 2018
[5]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的配網(wǎng)設備故障預測[D]. 陳哲.廣東工業(yè)大學 2017
[6]含分布式電源的配電網(wǎng)故障定位研究[D]. 王一非.太原理工大學 2017
[7]基于人工蜂群算法的配電網(wǎng)故障定位[D]. 曾紅梅.湖南大學 2014
[8]配電網(wǎng)行波故障測距的研究[D]. 智秀霞.華北電力大學(河北) 2009
本文編號:2940990
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-丨M-P神經(jīng)元模型??
?山東大學碩士學位論文???圖2-2典型分層神經(jīng)網(wǎng)絡??如圖2-2所示:nn為外界給神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入信息,神經(jīng)網(wǎng)絡向外??界輸出的結果。輸入層負貴接收外界的輸入信息xpa,并傳遞給中間各隱含層??神經(jīng)元。隱含層可設計為一層或多層,它是神經(jīng)網(wǎng)絡的內(nèi)部信息處理層,負責??信息的變換。再由隱含層傳遞到輸出層,各神經(jīng)元的信息經(jīng)進一步處理后,由??輸出層向外界輸出結果:??RBF神經(jīng)網(wǎng)絡是一種具有單隱層的三層前饋網(wǎng)絡,主要用于數(shù)據(jù)分類、模??式識別、時間序列分析等方面。RBF神經(jīng)網(wǎng)絡具有唯一最佳逼近的特性,且無??局部極小問題,可映射任意復雜的非線性關系,并且理論證明在前向網(wǎng)絡中RBF??網(wǎng)絡是完成映射功能的最優(yōu)網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡學習規(guī)則簡單,便于計算機實現(xiàn),學??習過程收斂速度快,具有很強的魯棒性、記憶能力、非線性映射能力以及強大??的自學習能力,因此具有很大的應用市常綜上,根據(jù)常用神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)缺點及??適用問題的不同,本文選取具有唯一最佳逼近特性、無局部極小問題、可映射??任意復雜非線性關系的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡來實現(xiàn)含DG中壓配電網(wǎng)的故障測距。??2.2?RBF神經(jīng)網(wǎng)絡基本模型??徑向基函數(shù)(Radial?Basis?Function,RBF)是多維空間插值技術,1985年??由Powe丨丨首先提出。Broomhead和Lowe于1988年將RBF引入神經(jīng)網(wǎng)絡設計??之中154]。之后,Jackson又論證了?RBF神經(jīng)網(wǎng)絡對非線性函數(shù)的一致逼近性能。??RBF神經(jīng)網(wǎng)絡基本思想:用RBF作為隱單元的“基”,構成隱含層空間,隱含??層對輸入矢量進行變換,將低維的模式輸入數(shù)據(jù)變換到高維空間內(nèi),使在低維??空間內(nèi)的線性不可分的問題在
?山東大學碩士學位論文???潔而且學習收斂速度快的優(yōu)點能逼近任意非線性函數(shù)M,不存在局部最優(yōu)??問題。因此,它被廣泛應用于時間序列分析、信道均衡、圖像處理、模式識別??和非線性控制等領域[57_58]。如下圖2-3所示,RBF神經(jīng)網(wǎng)絡屬于三層的網(wǎng)絡類??型,第一層是由信號源點組成的輸入層,第二層是隱含層,第三層是輸出層。??輸入層?隱含層?輸出層??圖2-3?RBF神經(jīng)網(wǎng)絡基本模型??RBF神經(jīng)網(wǎng)絡輸入層由特征輸入量構成,輸入層神經(jīng)元將特征輸入量傳遞??到隱含層神經(jīng)元,不對信號做任何處理。輸入層神經(jīng)元個數(shù)等于特征輸入量個??數(shù)。??RBF神經(jīng)網(wǎng)絡隱含層采用徑向基函數(shù)作為激活函數(shù),是一種非線性映射,??通常具有較多的神經(jīng)元個數(shù),完成從輸入空間到隱層空間的非線性變換。RBF??神經(jīng)網(wǎng)絡的隱含層常用激活函數(shù)有高斯函數(shù)、薄板樣條函數(shù)、逆多二次函數(shù)等。??高斯函數(shù)、薄板樣條函數(shù)以及逆多二次函數(shù)的表達式分別如下式(2-2)、(2-3)與??(2-4)所示。??上??(p(r)=e?^?0-2)??(p{r)?=?r2\n{r)?(2-3)??」??爐(,卜以+^2)?2?(2-4)??其中,r表示歐氏范數(shù),a為徑向基函數(shù)的寬度。??10??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于距離矩陣與分支系數(shù)的配電網(wǎng)故障定位方法[J]. 謝李為,李勇,羅隆福,陳春,曹一家. 中國電機工程學報. 2020(07)
[2]電網(wǎng)轉型背景下地市級智能電網(wǎng)示范區(qū)規(guī)劃研究[J]. 唐小璐,趙偉然,古含,何鑫. 電力大數(shù)據(jù). 2020(02)
[3]配網(wǎng)自動化故障定位問題的研究及應用[J]. 劉玉寶. 通信電源技術. 2019(12)
[4]泛在電力物聯(lián)網(wǎng)釋義與研究展望[J]. 楊挺,翟峰,趙英杰,盆海波. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(13)
[5]基于多代理技術的有源配電網(wǎng)供電恢復策略[J]. 董志輝,林凌雪,管霖,陳恒安,梁倩儀. 電力自動化設備. 2019(05)
[6]基于多代理系統(tǒng)的主動配電網(wǎng)電壓協(xié)調(diào)控制[J]. 岳超,朱旭,李鑫,祁秋民. 科技資訊. 2019(08)
[7]配電網(wǎng)接地故障原因分析及處理方法[J]. 翟潤強. 科技創(chuàng)新與應用. 2019(03)
[8]配電網(wǎng)故障定位技術發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 梁睿,孟祥震,周魯天,彭楠. 電力工程技術. 2018(06)
[9]配電網(wǎng)故障定位容錯算法[J]. 王艷松,宗雪瑩,衣京波. 電力自動化設備. 2018(04)
[10]配電網(wǎng)故障區(qū)間定位矩陣算法分析[J]. 張名捷. 中國電力企業(yè)管理. 2018(09)
博士論文
[1]電力線路在線巡視監(jiān)測及故障精確定位的研究[D]. 唐金銳.華中科技大學 2014
碩士論文
[1]基于多測點信息的中壓配電線路故障定位方法研究[D]. 李依琳.華中科技大學 2019
[2]復雜配電網(wǎng)單相接地故障選線方法研究[D]. 劉學超.中國礦業(yè)大學 2019
[3]含分布式電源的配電網(wǎng)故障定位[D]. 劉偉.安徽理工大學 2018
[4]基于行波原理的配電網(wǎng)故障選線與定位方法[D]. 馮志翔.華中科技大學 2018
[5]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的配網(wǎng)設備故障預測[D]. 陳哲.廣東工業(yè)大學 2017
[6]含分布式電源的配電網(wǎng)故障定位研究[D]. 王一非.太原理工大學 2017
[7]基于人工蜂群算法的配電網(wǎng)故障定位[D]. 曾紅梅.湖南大學 2014
[8]配電網(wǎng)行波故障測距的研究[D]. 智秀霞.華北電力大學(河北) 2009
本文編號:2940990
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