基于遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直流輸電線路故障測距算法.pdf

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1、第42卷第1期華北電力大學(xué)學(xué)報Vo1．42，No．12015年1月JournalofNonhChinaElectricPowerUniversityJan．，2015doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2015．01．O6基于遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直流輸電線路故障測距算法楊明玉，毛王清(華北電力大學(xué)電力系統(tǒng)保護與動態(tài)安全監(jiān)控教育部重點實驗室，河北保定071003)摘要：針對傳統(tǒng)直流輸電故障測距方法存在的缺陷，提出了一種基于遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直流輸電線路故障測距新算法。通過比較不同過渡電阻下故障行波的頻譜特征，得出自然頻率主要由故障位置所決定的結(jié)論。選擇故障電壓信號

2、固有頻率的主頻及其2倍頻率作為樣本屬性，采用遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練、測試。MATLAB和PSCAD聯(lián)合仿真結(jié)果表明，該算法具有快速性、可靠性、精確性。關(guān)鍵詞：直流輸電；故障測距；固有頻率；遺傳算法；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中圖分類號：TM77文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1007—2691(2015)O1—0034—05DCtransmissionFaultLocationMethodBasedonGeneticAlgorithmandNeuralNetworkYANGMingyu，MAOWangqing(KeyLaboratoryofPowerSystemProtectionandDy

3、namicSecurityMonitoringandControlofMinistryofEducation，NoAhChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：AccordingtothepooreffectonthetraditionalDCtransmissionfaultlocation，anewfaultlocationalgorithmforHVDCtransmissionlinesbasedongeneticalgorithmandneuralnetworkisputforward．Bycomparing

4、spectrallea—turesunderdifferenttransitionresistance，itisfoundthattransitionresistanceaffectsthemagnitudeofthenaturalfre-quencyonly．Thefundamental~equencyandthe2ndharmonicarechosenastheinputsfortrainingandtestingtheneu—ralnetworkforfaultlocationintheHVDCsystem．Geneticalgorithmisadoptedtooptimizethe

5、neuralnetworkstruc—ture．TheresultsofsimulationscarriedoutinMATLABandPSCADshowthattheproposedalgorithmisfast，reliableandaccurate．Keywords：DCtransmission；faultlocation；naturalfrequency；geneticalgorithm；neuralnetwork是行波法和故障分析法。行波法存在波頭識別0引I=I困難，采樣率高、精度與波速有關(guān)等難以克服的技術(shù)問題；而故障分析法依賴于精確的線路參數(shù)，當(dāng)高壓直流輸電(highvolta

6、gedirectcurrent，線路參數(shù)有一定誤差或頻變特性明顯時，會影響HVDC)具有送電距離遠(yuǎn)、傳輸功率大、電網(wǎng)互聯(lián)方故障定位的精度。便及控制性能良好等優(yōu)點，在我國將具有廣闊的計算超高壓輸電線路故障后的暫態(tài)過程很復(fù)應(yīng)用前景。雜。電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，線路電感會引起按指目前，高壓直流輸電線路故障測距方法主要數(shù)衰減的直流分量，線路的分布電容會引起隨時間衰減的高頻分量，串聯(lián)補償電容會引起低頻分收稿日期：2014-04-15量。暫態(tài)電流、電壓波形因為這些同時產(chǎn)生的分第1期楊明玉，等：基于遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直流輸電線路故障測距算法35量的影響而發(fā)生嚴(yán)重的畸變。作為暫態(tài)擾動的重取故障行波的固有頻

7、率。要特征，各分量的頻率可用于故障測距j。故障后向預(yù)測Prony算法是Prony的一種改進算測距的精度與故障信號各頻率分量的提取精度密法。后向預(yù)測法使信號真實頻率分量對應(yīng)的極點切相關(guān)。傳統(tǒng)的頻域法故障測距需要求取量測端分布在單位圓內(nèi)，而噪聲所對應(yīng)的極點分布在單和故障點的反射角，考慮到直流輸電系統(tǒng)換流站位圓外，因此，非常適用于噪聲干擾導(dǎo)致信號的真結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及實際運行方式多變，難以準(zhǔn)確求取實頻率難以提取的情況。此外，Pron