基于遗传算法优化神经网络的直流输电线路故障测距算法.pdf

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1、第42卷第1期华北电力大学学报Vo1．42，No．12015年1月JournalofNonhChinaElectricPowerUniversityJan．，2015doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2015．01．O6基于遗传算法优化神经网络的直流输电线路故障测距算法杨明玉，毛王清(华北电力大学电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室，河北保定071003)摘要：针对传统直流输电故障测距方法存在的缺陷，提出了一种基于遗传算法优化神经网络的直流输电线路故障测距新算法。通过比较不同过渡电阻下故障行波的频谱特征，得出自然频率主要由故障位置所决定的结论。选择故障电压信号

2、固有频率的主频及其2倍频率作为样本属性，采用遗传算法优化神经网络的结构，对神经网络进行训练、测试。MATLAB和PSCAD联合仿真结果表明，该算法具有快速性、可靠性、精确性。关键词：直流输电；故障测距；固有频率；遗传算法；神经网络中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：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。行波法存在波头识别0引I=I困难，采样率高、精度与波速有关等难以克服的技术问题；而故障分析法依赖于精确的线路参数，当高压直流输电(highvolta

6、gedirectcurrent，线路参数有一定误差或频变特性明显时，会影响HVDC)具有送电距离远、传输功率大、电网互联方故障定位的精度。便及控制性能良好等优点，在我国将具有广阔的计算超高压输电线路故障后的暂态过程很复应用前景。杂。电力系统发生短路时，线路电感会引起按指目前，高压直流输电线路故障测距方法主要数衰减的直流分量，线路的分布电容会引起随时间衰减的高频分量，串联补偿电容会引起低频分收稿日期：2014-04-15量。暂态电流、电压波形因为这些同时产生的分第1期杨明玉，等：基于遗传算法优化神经网络的直流输电线路故障测距算法35量的影响而发生严重的畸变。作为暂态扰动的重取故障行波的固有频

7、率。要特征，各分量的频率可用于故障测距j。故障后向预测Prony算法是Prony的一种改进算测距的精度与故障信号各频率分量的提取精度密法。后向预测法使信号真实频率分量对应的极点切相关。传统的频域法故障测距需要求取量测端分布在单位圆内，而噪声所对应的极点分布在单和故障点的反射角，考虑到直流输电系统换流站位圆外，因此，非常适用于噪声干扰导致信号的真结构复杂以及实际运行方式多变，难以准确求取实频率难以提取的情况。此外，Pron