基于改进差分进化算法的电力系统变电运行故障诊断问题

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1、基于改进差分进化算法的电力系统变电运行故障诊断问题任甜甜赵小平摘要：变电运行是电力系统运营必不可少的环节。基于遗传算法被广泛用于电力系统故障诊断的特征，提出了启发式群智能优化的改进差分进化算法，将变电运行中电力电子故障元件的诊断问题转化为参数规划问题。在对系统工作状态的控制中引入搜索边界的约束条件改善系统控制性能，并对故障元件定位。启发式的锊能搜索实时记忆的特点简化了求解过程，混合的变异策略提高了对故障的诊断精度。通过实验仿真证明了该智能算法的提出，为故障元件估计提供了新的解决途径。关键词：故障诊断;差分进化算法;边界约束;变电运行;收

2、稿日期：2017-8-13基金：新疆工程学院科研基金院级(2015xgy301712)PowerSubstationRunningFaultSectionEstimationBasedonImprovedDifferentialEvolutionAbstract：Thethesubstationrunningisindispensabletopowersystem.BasedontheGeneticAlgorithmanewimprovedDifferentialEvolutionAlgorithmisproposewhichcantr

3、ansformedtheproblemofSubstationRunningFaultsectionestimationintoparameterprogrammingproblem.Aboundaryconstraintsisaddedinthecontroloftheworkingstatetoimprovethecontrolperformanceaswellaslocatethefaultelectricelementofthesystem.Thecharacteristicsofheuristicguideintelligen

4、cesearchsimplifiedthesolutionprocessandthemixedmutationstrategyimprovedtheaccuracyoffaultdiagnosis.TheimprovedDEAisprovedtobeanewwaytosolvefaultsectionestimationinpowersubstationrunningsystem.Keyword：faultsectionestimation;differentialevolutionalgorithm;boundaryconstrain

5、ts;substationrunning;Received：2017-8-13随着人工智能化水平的不断提高，各行各业对能源需求的加剧，促使我国的电力产业飞速发展，用户关于用电质量以及可靠性保障的要求不断提高，变电运行U1作为电力系统正常运营过程中的一个必不可少的环节，对其工作状态的控制直接影响着电力网络的供电质量。为保证安全稳定高效的供配电产业链，必须有复杂的控制系统与之相匹配，在变电运行的电力电子设备故障m动作时，能及时有效地判别故障区域，识别故障元件，减小其暂态过程。电力系统的故障诊断问题可以归类为参数整定识别问题。差分进化算法(D

6、EA)位1是借鉴遗传算法的思想理念并在此基础上提出的基于群体智能的优化算法，具有整定参数少，调整算子简单;可根据搜索进度实时的改变搜索的策略，跟进当前搜索情况;特冇的记忆能力使其具冇较强的全局搜索收敛能力和鲁棒的搜索性能。DEA作为一种并行的群体智能的直接搜索算法，在应用领域中应对经验不足;在搜索的过程中对于结果的准确度不理想。根据对实际生产过程中存在的多样复杂问题进行的经验总结，已出现了很多改进DEA，用改进的带有边界约朿的混合变异策略的指数递增变异算子的DEA对电力系统变电运行时发生的故障进行分析识别，降低了搜索过程中局部最小值的搜

7、索概率，降低了控制系统的复杂程度。1电力系统故障诊断及其传统求解方法1.1变电运行中电路故障类型对电力系统变电运行中电力电子装置可靠运行的要求越来越高，这就要求电网系统在保障工作效率的同时，提高安全系数，丰富电力电子装置自诊断的方法，准确判断故障类型，识别故障元件。电力系统中的变电环节由多组电力电子元器件组成，是故障元件的产生最多的环节。变电过程的主要电路类型为整流电路和逆变电路。1.2传统诊断方法我国目前的工业化程度飞速发展，在电力检修、运行与维护方面也取得了很大的进步，但在变电运行这个过程中还存在着很多的不足。除了操作失误和维护工作

8、不到位等人为的因素外，谐波问题和电力电子设备故障会对电网的正常运行产生很大的影响，这类问题的早期故障诊断主要依赖于技术人员的长期经验总结，这给维护工作带来了很大的困扰，在线故障诊断就是实时动态的监控变电运行