基于混沌載波優(yōu)化及行波多分辨理論的輸電網(wǎng)故障診斷.pdf

1、電力系統(tǒng)用戶對電能可靠性的要求越來越高，然而由于運行、維護、老化等原因，電網(wǎng)發(fā)生故障是不可避免的。快速地診斷和消除故障，加快事故后的檢修和恢復速度，能加強系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性，增強供電可靠性，對國民經(jīng)濟效益的積極作用也是不可估量的。因此，IEEE。PES 2004會議明確提出智能型故障診斷的概念，對于實際工作而言，如何利用電網(wǎng)控制中心采集的故障報警及電氣量信息，快速判斷故障元件、故障類型及故障位置，構建一個優(yōu)質的故障診斷決策系統(tǒng)，為值班

2、人員提供故障診斷，這對于系統(tǒng)恢復運行、提高供電可靠性是一個非常重要的課題。 本論文概念上是從輸電網(wǎng)故障的“診”和“斷”兩個方面開展工作，主要內(nèi)容可具體分為三大部分。首先是如何利用保護、斷路器或其它電氣量信息快速定位故障元件，首次引入自定義混沌優(yōu)化算法；其次是確定具體故障類型，即故障選相，重點區(qū)別于傳統(tǒng)工頻量方法構造了選相的模極大值特征量；最后是故障測距，主要是針對性地提出行波故障測距若干問題的新對策。具體開展的工作總結如下：

3、 1．將輸電網(wǎng)故障的區(qū)域診件過程建模成一個0-1整數(shù)規(guī)劃優(yōu)化問題，引入混沌優(yōu)化的概念，并首次提出自定義載波映射使連續(xù)變量的混沌優(yōu)化適用于0-1整數(shù)規(guī)劃。實驗表明，自定義載波混沌優(yōu)化算法彌補了傳統(tǒng)進化算法易陷入局部最優(yōu)、迭代次數(shù)多的缺陷，更易實現(xiàn)在線應用。 2．從能量的觀點對輸電線路故障后的行波過程進行了闡述，提出采用實際非對稱數(shù)值解耦的方法完全消除不平衡三相線路之間的耦合影響。在此基礎上分析了行波在故障點、母線等阻抗不連續(xù)處

4、的反射和折射情況，進而給出了實際故障行波分析需要面對的問題，并推導了多導線母線節(jié)點的行波傳輸?shù)戎狄?guī)則。 3．就工程的角度闡述了多分辨分析理論的具體內(nèi)涵，提出了“平均”與“細節(jié)”的概念，用以描述暫態(tài)信號中的低頻與高頻成分；進而給出了暫態(tài)信號分析的小波解決方案，并對當前一些研究文獻中小波函數(shù)的盲目選取作法提出了商榷。 4．分析了相模解耦后各模在各相上以及各相上各模的傳播規(guī)律，基于凱倫布爾變換建立了故障行波特征判據(jù)量，給出了故

5、障選相軟件程序設計框圖。 5．在輸電線路行波故障測距方法中，首次提出利用線模與零模傳播速度上的差異構造半程波頭還是對端母線反射經(jīng)故障點透射過來的波頭。 6．首次提出不換位或不完全換位輸電線路情況下采用實際非對稱解耦獲得實際模量波速進行故障測距，這是因為對稱解耦方法并不能完全消除不對稱三相之間的耦合，各個模量之間的耦合也給行波波頭的檢測帶來了困難，不能保證測距結果的準確性。 7．藉助先驗線模速度，首次提出構造模極大