基于人工神经网络的自适应继电保护.pdf

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1、基子人工神经网络的宜适应继电保护木李风光，陈少华，马宏亮(广东工业大学自动化学院，广东广州510006)薰lliIliIll詈墓磊纂萎嚣毳蓦会羹呈篙警譬端电潦供电系统为实例，对其进行了仿真计算分析，均得出正确的结果。关键词：自适应；距离保护；人工神经网络中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1009-9492(2010)10-0046-05l引言随着电力系统的发展和对安全运行要求的提高．常规的继电保护原理和故障诊断技术已经渐渐不能适应不断发展的系统要求。因此自适应继电保护越来越受到重视，并已

2、有广泛的研究。自适应距离保护的定值随系统运行方式和短路类型的实际情况而改变。使保护装置能更灵敏并且更快地切除故障，性能也得到显著提高_l。]。但是自适应距离保护根本上还是以保护基本整定公式为基础．只是使某个参数进行自适应处理，这样的代价就是算法复杂化，从根本上摆脱不了整定计算的复杂过程。人工神经网络具有极高的运算速度，它可以实时实现用数字计算机技术较难实现的高精度最优算法。神经一图1四边型阻抗继电器网络具有分布式存储知识结构，它不仅可以存储大量信一设测量阻抗zm的实部为R，虚部为，则图1中在息，而

3、且连接权与连接结构都可以通过学习的训练得到。第Ⅳ象限部分的特性可以表示为：与普通计算机保护相比，基于人工神经网络的继电保护具有更高的可靠性，具有更强的自适应性和正确动作的足≤R．1能力f4-5]。≥一Rtan~，J本文通过把人工神经网络引入到自适应距离保护中。第Ⅱ象限部分的特性可以表示为：由站计算机采集所需的电压、电流量。经过处理，将这些相关的数据输入训练好的人工神经网络中。由ANN估算X1数据供给距离保护作为动作的判据．以达到在自适应距离R一xccl保护中为解决计算倾斜角的复杂的非线性问题。第1

4、象限部分的特性可以表示为：2四边形阻抗继电器尼R+cotl四边形阻抗继电器是常见的一种继电器]，如图1所Xs一Rtan~J示，它是目前微机线路保护装置主要采用的特性元件，在相间和接地保护中应用都很广泛。综合以上三式，动作特性可以表示为：广东省教育厅项目(编号：Z02033)收稿日期：2010—04—29研究与一tan口，RR+—cota1阻为m，短路电压为，则可列故障点处的电压方程}一足tan≤一R-tangJUt=Ul+【，2+Vo=，忍，保护安装B，处母线上的电压为：其中：fO，X0●●●●●

5、I+2+∞~IfRi=I．，X．>0，●●●●●14rc,iZI，l~tmZ2，lo．r,o~Zd+R，(，nIP，：．j0，Rso其中：l足，R>0。四边形特性阻抗继电器四个动作边界特性与整定方法Io=，。“1)，口，l+，口，Io)如下。Jr^，，(1)，，(2)，，l0)(1)边界DC，承担阻抗继电器测距作用。直线DC下倾角是为了在双侧电源线路上，防止相邻线路出口经过假定线路的正序阻抗等于负序阻抗，上式可整理为：过渡电阻接地时的超越(误动作)，如图l所示。按被●●●●●保护线路正常功率输送情

6、况整定，通常取7。～10。。UA，ZI，for(o)(Zo—ZI)f+Rr(，+IP。(2)边界BC，应按避开负荷阻抗条件来整定，可称在接地短路阻抗继电器的接线方式。该给阻抗继电器之为负荷阻抗线。它的整定是在能避开负荷阻抗情况下。加入如下的电压和电流：有较好的避开弧光电阻影响的能力，为此。沿R轴方向应尽可能宽一些。由于一般在被保护起始端发生弧光电阻短UJUA路时，R要比末端短路时小一些，故略小于线路阻抗，：A+i：AKi角。可取60。左右。I(3)边界OA、0E是方向边界，其主要目的是保证阻可得故

7、障测量阻抗：抗继电器动作的方向性．当被保护电路背后短路不容许误动时，OA、OE边界应如图1所示。+／,o))+R／(1a+b同一般方向阻抗继电器相比．图l的四边形特性考虑z，：：了出口带弧光短路时拒动问题。边界OA下倾d．角可为

8、j15。一20。左右。ZI1(IA+3k，o)+R，(，+，^)——————————————一边界OE，首先考虑了系统振荡时如果误动。误动时，3klo间应尽量短。此外，对距离保护应具备选相作用的阻抗继z，+。电器，边界OE应防止不对称短路时完好相阻抗继电器误IA+3kIo

9、动作。为此，图l中Of．不宜过大，l5。～2O。已足够。(4)动作特性要叠加一个包括原点的矩形特性是为了其中：，为流过接地电阻的过渡电流；，为流过故障解决正方向故障的死区问题，如图1所示，保证正方向出线路的电流。口故障可靠动作。则附加测量阻抗为：3单相接地短路的自适应距离保护图2所示为双端电源线路发生单相接地短路．过渡电z：rL，1,4+3klo距离I段侏护范zR为过渡电阻风在保护测量阻抗中引起的附加测量(85％L)分量，当两侧电源存在电势相位差时，流过保护的电流和流过故障点的电流