基于组合型交叉熵算法的电网故障诊断方法研究

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1、硕士学位论文基于组合型交叉熵算法的电网故障诊断方法研究FAULTDIAGNOSISMETHODFORPOWERNETWORKBASEDONCOMBINATIONALCROSSENTROPYALGORITHM作者：边晨源导师：边莉副教授黑龙江科技大学二〇一五年六月学位论文使用授权声明本人完全了解黑龙江科技大学有关诔留、使用学位论文的规定.同意本人所撰写的学位论文的使用投权按照学校的管理規定处理：作为申请学位的条•件之一，学位论文著作权拥有者須抆权所在学校拥有学位论文的部分使用权*即：：D学校档食室和2]书馆有权保留学位论文的纸质版和电子飯，可以使用影:印4印成扫描等复

2、ft]手設保存知;[编学:’立论文；_为教学和科研目的，学校档戈室和3韦馆可以碎公开的学位论文作为资料在档案室，图书馆等场所或在.咬丨二:;网上供校内师生罔诘、浏览另圩，疼据有关法规.同意中3E家图乓馆保4衧究生学位论文.太人电子文裆的内容和纸质•發文的内容奸一致，论文的公布（包括刊登〉Gk黑纥江蚪技大学圩究生学K■办理，(保密的学位论文在解密后适用九I,论文审阅认定书研究生边農源在规定的修业年限内，按照研究生培养方蚩的要求，完成了研究生课程和其他培养环节的学习，成绩合格；在我的指导下r独立完成本学位论文，经审阅，论文中的观点，It据、表述和结构为我所认同，论文撰写

3、格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审.导师签名；01^〇1<年（月日中图分类号：TM711学校代码：10219UDC：621.3密级：公开黑龙江科技大学硕士学位论文基于组合型交叉熵算法的电网故障诊断方法研究STUDYONFAULTDIAGNOSISMETHODFORPOWERNETWORKBASEDONCOMBINATIONALCORSSENTROPYALGORITHM作者边晨源导师边莉申请学位工学硕士培养单位电气与控制工程学院学科专业电气工程研究方向电气设备状态监测与故障诊断答辩委员会主席蔡惟铮评阅人蔡惟铮二○一五年六月本论文是在我的导师

4、边莉副教授的悉心指导下完成的，在我的选题和论文撰写过程中，导师倾注了大量的心血和汗水，提出了宝贵的意见和建议。边老师为我提供了优良的研究环境和学习资源，使我的研究课题得以顺利进行。导师严谨的治学态度，宽广的学术视野，敏锐的洞察力，忘我的工作方式和实事求是的科学作风成为我学习的榜样，并使我受益终生，值此论文完成之际，向辛勤培育我的导师表示衷心的感谢!感谢我的父母，他们的支持是我顺利完成学业的强大动力，不论遇到什么样的困难，他们都是我坚强的依靠.父母一直以来都提供给我最优越的生活条件，这让我在面对物质和理想的选择时，会更倾向于后者，做出自己想要的决定，感谢他们！感谢党和

5、国家养育了我，我会用我所学到的积极知识回报社会！摘要采用优化技术的电网故障诊断方式由于其理论基础严密，实用性好等优点，越来越受到人们的重视。但仍有一些需要解决的问题：如完全描述故障情形的诊断模型建立问题；优化算法迭代过程中的实时性问题；以及报警信息不完备或畸变时诊断系统的容错性问题。对于输电网的故障诊断，本文以保护器和断路器动作信息（开关量）之间的关联关系和动作逻辑，建立诊断模型，并引入权重因子用以平衡保护拒动对目标函数的影响。然后采用组合型交叉熵算法（CCE）对模型寻优，进而识别故障元件。通过对算例中多种典型故障进行仿真测试，本文方法均能正确识别故障元件，若故障情

6、形伴随有保护器和断路器误动、拒动以及多重故障，诊断结论同样正确，证明算法具有一定的容错能力。对于配电网的故障定位，以分段开关处FTU检测到的故障过电流信息为依据，建立故障定位数学模型。融入故障过电流方向性因素，使得传统模型同样适用于含分布式电源的配电网故障定位建模中。然后同样利用CCE对模型寻优，识别故障馈线区段。仿真算例分别从IEEE33节点系统和典型多电源配电网中提取故障情形，其中包括单点、多点故障和少量信息畸变等复杂情况，本文方法能够定位正确的故障区段，证明了其有效性和容错性。针对优化技术解决电网故障诊断时所存在的问题，文中分别从输电网和配电网两方面出发，研究

7、了有效反映故障情形的诊断模型建立方式，重点在于提出采用CCE对故障诊断模型寻优的思路。该算法收敛速度快，精度高，在报警信息缺失、畸变及多重复杂故障时均能有效收敛于最优解，具有容错性。仿真过程中将CCE与遗传算法（GA）、粒子群算法（PSO)在收敛性上进行比较，进一步证明CCE满足电网故障诊断对准确性和实时性的要求。该论文有图32幅，表13个，参考文献61篇。关键词：诊断模型；组合型交叉熵算法；输电网；配电网；容错性IAbstractPowernetworkfaultdiagnosismethodusingoptimizationtechniqueisbeingt