基于一维卷积-门控循环单元网络的110kV高压配电线路双端故障测距研究

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现阶段,随着电网运行规模扩大、新能源并网和交直流耦合对电网产生不利影响以及电网运行信息的巨量增长,使得传统线路故障定位方法无法较好地应对数据规模庞大、故障机理复杂、多时序、多耦合等问题,无法完备地实现精确的故障特性表征,进而实现线路故障精准定位。深度学习网络不需要人为提取特征,能够通过数据样本学习到更为深层的数据特征联系,具有强大的非线性拟合能力,并且随着网络深度的增加学习能力更强。基于此,文章开展了基于深度学习网络的110kV高压配网线路故障定位研究。首先,采用实际配网参数建立了电气仿真模型,通过故障设置获取了故障数据样本,并对数据样本进行了预处理以消除物理量两支差异的影响;其次,在前人的研究基础之上,充分考虑各主流神经网络的特性,提出了基于一维卷积-门控循环单元的高压配网线路故障定位模型;最后,基于数据样本和模型结构对深度网络进行训练,并基于测试样本对所提模型的测距精度进行了计算分析。研究结果显示,使用文章所提模型,线路故障定位的最小偏差仅为0.17m,测试样本的平均偏差为129.6145m;在与另外两个定位模型的对比中发现,文章所提模型均方根误差为0.1691,较对照模型的最大误差0.2720提升了 37.83%;同时,分析发现,过渡阻抗的变化情况对线路故障定位精度没有太大影响,表明了模型能应对过渡阻抗大范围变化情况下的定位问题。研究成果进一步表明了,深度学习网络能够获得深层的数据特征,对提高线路故障测距精度具有积极意义。
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