基于模糊神经网络的输电线及变压器故障诊断新算法的研究

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1、基于模糊神经网络的输电线及变压器故障诊断新算法的研究摘要继电保护对维护电力系统的安全与稳定具有极其重要的作用，而故障诊断是继电保护的首要环节，故障诊断的准确与否直接关系到保护能否正确动作。随着电网电压等级的不断提高，规模日益扩大和结构复杂化，电力系统对继电保护的故障诊断环节提出了更为严格的要求，此外，为了能迅速排除线路故障恢复供电，就需要对线路故障进行准确测距。因此，提高故障诊断和故障测距的精度具有重要意义。但是故障诊断和故障测距算法发展至今，它们的原理都是基于故障发生后有限的电气量特征参数进行计算和

2、比较的，因此不可避免地存在着原理性的缺陷，要解决这一问题，必须从根本上改变故障诊断传统的原理和方式。根据上述观点，本论文结合模糊神经网络这一新型的人工智能技术，全面利用电气量参数的信息，通过网络的训练学习、模糊推理及模糊识别功能来提出一种新的故障诊，断算法，从而展示了故障诊断的一种新原理，并验证了新算法的可行性及优越性y本文首先指出了电力系统中现有故障诊断算法中存在的几个难点问题，指出了本论文的主要研究方向。然后介绍了模糊神经网络理论及其在电力系统中的应用现状以及本论文的主要工作。／模糊神经网络是一种

3、新型的人工智能技术，它结合了神经网络和模糊逻辑推理啄统两者的优点，相互取长补短，因而使得模糊模式识别和模糊逻辑推理等具有自学习的功能，这为本论文所提出的新算法奠定了理论基础。在此基础上，运用两种不同的模糊神经网络模型分别提出了变压器励磁涌流和内部故障鉴别的新算法和超高压输电线故障测距的新算法。j在研究了Simpson模糊极小一极大神经网络模型的结构特点和学习算法的基础上，本文首次提出了基于该网络模型的变压器励磁涌流和内部故障鉴别的新算法。在构造算法模型的过程中，分别提出了多特征输入量和波形已}乙原理两

4、种方法。这种新的鉴别方法最大的优点就是它全面利用了变压器两侧完全的电流和电压量信息，并且能快速收敛。网络的训练和测试结果表明，它能快速准确区分变压器处于各种运行工况下的励磁涌流和内部故障，正确率达100％。本文还提出了基于一种补偿型模糊神经网络的超高压输电线故障测距新算法。摔h偿型模糊神经网络的最大优点是能够通过调整补偿度的大小来调整模糊规则的运算，从而能加速网络的收敛。新算法采用双端电流电压量，并基于线路的分布参数模型运用EMTP仿真获取数据，采用了10条模糊规则来构造网络模型，通过合理选择隶属度参

5、数视值，就能达到满意的训练结果，测试结果表明，新算法具有很高的测距精度。，本论文在将模糊神经网络理论运用于电力系统故障诊断方面做了很好的尝试，成功地解决了变压器励磁涌流和内部故障的鉴别及超高压输电线路的精确故障测距这两个难点。本文的研究表明，模糊神经网络在电力系统继电保护领域的应用有很大的开发潜力。丫、．／～、关键词：故障诊断，模糊神经网络，励磁涌流，故障测距，Simpson模糊极小一极大神经网络，补偿型模糊神经网络FUZZYNEURAI．NETWoEKBASEDNEWALGoRITHMSRESEAR

6、CHoFTRANSMISSl0NLINEANDTRANSFoRMERFAUl月DIAGNOSISABSTRACTRelayProtectionplaysallextraimportantroleinmaintainingthesafetyandstabilityofpowersystem，andfaultdiagnosisisacenterpartofrelayprotection，whetherfaultdiagnosisisrightornotisakeyfactortoreliabilityof

7、relayprotection．Withtheincreasingvoltagegrade．systemscaleandstructurecomplexity,thereisamorestrictdemandinfaultdiagnosisofpowersystemrelayprotection．Andalsoincaseoftransmissionlinefaults，accuratefaultlocationiSneededtoremovethefaultsrapidlyandmakethelin

8、ebereusedinelectricitytransmission．Therefore．itiSveryimportanttoincreasetheaccuracyandprecisionoffaultdiagnosisandfaultlocation．Butuptillnow，t11edevelopedalgorithmsoffaultdiagnosisandfault10cationarea11basedu!c)oncalculationandco