供电系统中高压断路器可靠性设计仿真

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1、第34卷第4期计算机仿真2017年04月文章编号：1006—9348(2017)04—0152一05供电系统中高压断中局J压断路器可靠性设计仿真周康，刘惠康(武汉科技大学信息科学与工程学院，湖北武汉430081)摘要：提高高压断路器故障诊断可靠性对于降低生产成本、提高运行可靠性具有重要作用。由于监测信号有限、信号之间为非线性关系，确定故障的来源非常困难，难以准确高效地诊断出故障。传统的诊断方法几乎都采用阈值的方法，缺乏数据管理和分析诊断平台，诊断时间长、效率低。为了提高诊断效率、提升故障诊断可靠性，提出了基于Matlab环境下的遗传算法(GeneticAlgorithm，简称G

2、A)优化的BP(BackPmpagation)神经网络算法和径向基函数(RBF)神经网络算法的高压断路器故障诊断方法。仿真结果表明两种算法都具有很快的识别速度和较高的准确性，与标准BP算法模型诊断方法对比，两种模型均诊断能力更优、实用性均更强，其中RBF性能最好，两种算法均能有效地提高高压断路器可靠性。关键词：高压断路器；故障诊断；神经网络；遗传算法；径向基函数中图分类号：TP391．9文献标识码：BReliabilityDesignSimulationofHighVoltageCircuitBreakerinPowerSupplySystemZHOUKang，LiuHui—k

3、ang(College0fInfonnationScienceaJldEngineering，WuhanUniversityofScience锄dTechnology，WuhanHubei430081，China)ABSTRACT：Improvingthefaultdiagnosisreliabilityofhighvoltagecircuitbreakerplaysanimportantroleinreduc—ingtheproductioncostandimprovingtheoperationreliab订ity．Becauseofthelimitedmonitoring

4、signalsandthenon—linearrelationshipbetweenthesignals，itisverydimculttodete玎Ilinethesourceoffaults，soitisdi￡Eiculttodi盼nosethefaultaccuratelyandeffectively．InordertoimpmvetheemciencyofdiagnosisandenhancethereliabilityoffaultdiagIlosis，basedongeneticalgorithm，BPneuralnetworkalgorithmaTldradial

5、basisfunction(RBF)neuralnet·worka190rithm，ah培hvoltagecircuitbreakerfaultdiagnosismethodwaspmposed．Thesimulationresultsshowthatthetwoalgorithmshavefastrecognitionspeedandhighaccumcy，canef玷ctivelyimprovethereliabilityofh培h—volt·agecircuitbreakers．KEYWoRDS：Hi曲voltagecircuitbreaker；Faultdiagnosi

6、s；Neuralnetwork；Geneticalgorithm；RBF1引言随着现代技术的发展，电能需求越来越多，电气设备应用越来越广，对供电可靠性的要求也越来越高。高压断路器(也称高压开关)作为供电系统中最广泛使用的开关电器设备，在系统中起着极为重要的保护作用。高压断路器的故障严重时可能导致大面积停电，影响人们正常生活，有时甚至会导致人员伤亡，因此提高供电系统中高压断路器可靠性尤为重要。提高高压断路器故障诊断的准确率和效率是提高供电系统中高压断路器可靠性的有效手段⋯。收稿日期：2016一06—03修回日期：2016一06—16—152一传统的高压断路器故障诊断采用阈值的方法

7、，例如合分闸的次数超过一定的阈值，或是当为开断电流的加权累计值超过设定阈值时，则表明应该检修、更换，从而间接的反映出触头的磨损情况。这种方式简单方便同时也是目前绝大的多数高压断路器故障诊断所采用的方式。但是这种方式存在着极大的资源浪费，很多高压开关在超过阈值后依旧具备良好的性能却仍被强制报废，非常不具备经济性忙J。前人的研究中也有谈到利用简单的BP算法以及模糊控制应用于高压断路器故障诊断，但是这些方法存在着精度不高，误差不稳定的缺点，因此提出了利用遗传算法(GeneticA190rithm，