基于遗传算法的神经网络小电流接地系统故障选线方法研究

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1、１了：海绣中图分类号：公开ＵＤＣ：本校编号：續州义道义攀硕±学位论文论文＾目基于遗传算法的神经网络小电流接地：系统故障选线方法研究何哲０２１３０３９４研究生嫂名．：学号１‘．学校指导教师姓名：王瑞峰职疏：教授申请学位等级．工学硕壬学位专业电力系统及其自动化：２０１６，６，１７２０１６．６．３论文提交日期：论义笞辩日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加示注和致谢之

2、处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名；签字曰期焊ｆｃ月曰（（考來］学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留。、使用学位论文的规定特授权兰州交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩巧或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供査阅和借飼。同意学校向国家有关部口或机构送交

3、论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签学位论文作者签名；吨餐导师签名：方字曰期：兴）１１）年＾月Ｉ］曰签字曰期：（月｜１曰硕士学位论文基于遗传算法的神经网络小电流接地系统故障选线方法研究FaultLineDetectionforIndirectlyGroundingPowerSystemBasedonGeneticAlgorithmOptimizingNeuralNetwork作者姓名：何哲学科、专业：电力系统及其自动化研究方向：电力系统继电保护学号：02130394指导教师：王

4、瑞峰教授完成日期：2016年4月25日兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要国内外中低压配电网的中性点接地方式普遍为小电流接地方式，该接地方式发生单相接地故障时，故障电流小，不会立即引起开关跳闸，可以继续为负荷供电1~2h，供电可靠性高。但随着故障时间的增加，非故障相电压升高，绝缘可能受到破坏，导致故障进一步扩大，因此，需要快速选出和切除故障线路。研究并设计一种可靠的故障选线方法对提高电力系统的安全运行起到关键作用。首先，对中性点不接地系统、谐振接地系统这两类最常用的小电

5、流接地方式的配电网单相接地故障展开研究，详细描述了故障情况下零序电流的基波稳态特征、暂态特征和谐波特征。其次，介绍了人工神经网络理论知识，针对小电流接地系统的故障特征，建立了一个3-8-3-1型结构的故障选线BP(BackPropagation,反向传播)神经网络模型。详细分析3种故障特征的定义和提取方法，结合已提出的网络模型设计了BP神经网络选线方法的具体流程。分析该方法的缺陷，并提出解决方案。再次，在分析遗传算法的基础之上，讨论对遗传算法中的适应度函数、交叉率、变异率等要素进行改进，得到改进的自适应遗传算法。并将其与B

6、P算法相结合对多层前馈神经网络的权值及阈值进行优化，以达到提高学习效率，避免学习陷入局部最小的目的，使选线模型具备优良的收敛性能和广泛的适应性能。最后，采用EMTP对单相接地故障进行仿真，通过MATLAB提取故障特征分量，整理得到训练样本。利用改进的自适应遗传算法训练神经网络，得到故障选线模型。同时，将仿真得到的测试样本对该神经网络模型进行测试，把测试结果与随机权值和阈值的BP神经网络选线模型、简单遗传算法优化BP网络得到的选线模型预测结果进行了比较，结果表明其选线结果更为理想。关键词：小电流接地系统；单相接地故障；故障选

7、线；遗传算法；BP神经网络论文类型：应用基础研究-I-基于遗传算法的神经网络小电流接地系统故障选线方法研究AbstractNon-effectivelygroundingneutralsystemiswidelyusedinmediumvoltagedistributionnetworkathomeandabroad.Thefaultcurrentissmallwhensinglephasetogroundfaultisoccurred,thereforethepowersystemcancontinuemaintain1

8、~2hpower.Itshouldtoelectandremovethefaultlinequicklybecausethenon-faultphasevoltageisincreased,theinsulationmaybedamagedasthetimeincreasing.Itisverysign