基于改进模糊神经网络的配电网故障选线研究.pdf

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1、第38卷第22期电力系统保护与控制Vlo1．38NO．222010年11月16日PowerSystemProtectionandControlNOV．16．2OlO基于改进模糊神经网络的配电网故障选线研究张俊芳，刘鹏(1．南京理工大学，江苏南京210094；2．南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京211106)摘要：在配电网中广泛采用小电流接地方式，传统的单一单相接地故障选线方法适用范围有限。针对单一故障选线方法的不足，提出利用模糊神经网络对多种选线方法进行融合。采用基于小波包从零序电流中提取暂态能量分量和暂态方向分量，和基于FFT从零序电流中提取稳态基波分量和五次谐波分量作为故障选线的特

2、征分量。设计模糊神经网络的结构并进行改进，采用BP学习算法。在Matlab7．1环境下搭建10kV配电网模型，分别仿真不同的故障位置、故障合闸角、故障接地类型和故障线路的故障以验证理论的有效性。关键词：故障选线；稳态基波分量；五次谐波分量；暂态方向分量；暂态能量分量；小波包；模糊神经网络ResearchonfaultlinedetectionfordistributiOnnetworkbasedonimprovedfuzzyneuralnetworksalgorithmZHANGJun．fang，LIUPeng(1．NanjingUniversityofScience&Technolog

3、y，Nanjing210094，China2．NanjingNari—RelaysElectricCo．，Ltd，Nanjing2l1106，China)Abstract：Inthedistributionnetwork，neutralineffectivelygroundingsystemiSwidelyused．Theapplicablescopeof仃aditionalsinglephasefaultground1ineselectioniSlimited．Variousmethodsofearthfaultlineselectionarecombinedusingfuzzyneu

4、ra1networks(FNN)againsttheshortcomingofsinglefaultlineselectionmethod．Steady．statefundamentalcomponent，~eady．statefiRhharmoniccomponent，transientenergycomponentandtransientdirectioncomponentextractedfromzero．sequencecurrentseparatelybymeansofFFTandwaveletpacketareusedasfaultfeaturestoperfomlfault

5、lineselection．Thestructureoffuzzyneuralnetworks(FNN)isdesignedandimproved．Back—propagmion(BP)algorithmisadoptedastrainingalgorithm．Atlast,a10kVdistributionnetworkssimulmionmodeliSsetupbyMatlab7．1．Faultgroundtypes，faultlocation，faultcloseinitialangles，andfaultlinesaresimulatedtodemonstratethefeasi

6、bilityofthetheory．Keywords：earthfaultlinedetection；statefundamenta1signalcomponent；thefifthharmonicsignalcomponent；transientcurrentdirectioncomponent；transientcurrentpowercomponent；waveletpacket；fuzzyneuralnetworks中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1674．3415(2010)22．0120．06方法的实际故障测度进行融合，得到可靠性较高的0引言故障选线结果。但训练神

7、经网络的数据来自专家知配电网小电流接地系统复杂，零序阻抗大，受识推理，有一定的主观性。文献『5．6]~1J用不同结构故障接地过渡电阻的影响故障电流小，故障线路与的模糊神经网络融合故障信息明显提高了故障选线非故障线路的区别不明显：受各种干扰因素的影响，的正确性和可靠性。但融合的选线方法多数较为传故障选线装置测量到的故障特征量具有很大的模糊统，选用的故障特征量也较少，不能完全反映故障性和不确定性。反映稳态基波分量的方法受消弧线特征。圈补