基于智能算法的含IIDG配电网短路故障类型辨识研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flyrain_yan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着新能源在电力系统中主体地位的提升及智能电网的发展,含分布式电源(Distributed Generator,DG)配网中的海量电气信息亟待挖掘利用。人工智能算法的高速发展为实现基于海量数据样本的含DG配网故障类型辨识提供了可能,有助于配网的安全、稳定、可靠运行,构建新型电力系统。然而,目前缺乏含DG配网的短路故障特征提取研究及不平衡样本条件下的辨识智能算法研究。针对上述不足,本文从特征提取和智能算法两方面出发,研究含DG的配网短路故障类型辨识智能算法。针对含DG配网特征提取问题,采用基础理论分析方式得到含DG配网的暂稳态特征。结合DG输出特性的数学模型,等效其为压控电流源进行低阻故障的序网络分析,考虑其4种不同输出特性,利用等模值法消元计算出各处稳态短路电流并进行有无DG、不同DG渗透率及不同输出特性三种情况下的定量对比分析,得到低阻故障的稳态特征。基于高阻故障的暂态过程,经过与正常状态对比的有效性分析及故障条件变化的适用性分析后,利用小波包分解提取出零序电压的小波包能量比作为暂态特征。基于仿真示例的对比分析,验证了所提特征的有效性与适用性。针对配网数据不平衡问题,采用改进阴性选择方法进行故障类型辨识。免疫思想能够充分利用大量正常数据样本和少量故障样本这一巨大差异“优势”,但阴性选择算法存在黑洞及二分类问题,考虑引入少量故障样本,结合人工免疫网络对检测器进行优化聚类。不平衡样本下的仿真结果表明,优化后的检测器集可有效减小黑洞范围,聚类生成的故障状态分类器可有效减小无效覆盖范围并实现故障类型的有效辨识,且方法在不同渗透率及拓扑结构情况下仍然适用。针对配网故障状态数据样本数量少的问题,采用改进的双Q学习深度Q值网络(Double Deep-Q-Network,DDQN)方法进行短路故障类型辨识。转化样本不平衡问题为均衡小样本问题,考虑利用强化学习思想,引入样本动态化标签,转化静态的故障类型辨识问题为动态的序贯决策问题。引入第2个目标网络逼近真实标签,减少对于标签样本的依赖性且双层网络对于原始样本有不同程度的数据增强效果。设计强化学习辨识网络逼近动作价值函数,用于选择动作、更新状态,实现样本的序贯分类;设计终止判断自强化网络逼近状态价值函数,自主判断终止状态,对同一样本进行多轮自强化辨识。均衡小样本下的仿真结果表明,自强化辨识过程可以有效减少漏判、误判及错判的概率,且此算法能够通过个性定制得到更为“人性化”的输出结果,且方法在不同渗透率及拓扑结构情况下仍然适用。最后对改进阴性选择、改进DDQN及经典的BP(Back Propagation)神经网络算法进行了算法思想、问题本质、数学模型、数据基础等多方面的对比研究。
其他文献
棉花是世界上重要的经济作物之一,棉纤维、棉籽等作为原材料在纺织、油料等领域应用广泛。棉花本身不仅是研究植物异源多倍化的模式生物,同时也是研究细胞伸长、植物基因组进化的良好模式作物。其中,陆地棉(n=2x=26,AD1)的种植面积最大,而亚洲棉(n=x=13,A2)作为陆地棉可能的祖先A0的后代,也具有重要的研究价值。根据最新组装的基因组数据,陆地棉中转座元件含量占到了64.06%,亚洲棉中该比例更
学位
重金属镉和抗生素磺胺是畜牧业中常见的污染物,在养殖废水中经常同时存在,水体中抗生素与重金属相互作用,对水生植物产生显著的毒性,因此研究抗生素与重金属的联合污染风险在环境毒性评估方面有着重要的意义。本文研究了两种沉水植物苦草(Vallisneria natans(Lour.)Hara)和黑藻(Hydrilla verticillata(L.f.)Royle)在14天磺胺(0.1、0.5、1、2.5、
学位
随着工农业的快速发展,大量除草剂和杀菌剂被投放到农田中。这些化学试剂随着农业用水汇入江河湖泊,将对水生生态系统造成极大威胁。硝磺草酮是近年来新兴的三酮类除草剂,铜作为各类杀菌剂的主要成分在农业中广泛使用,二者在环境中共存易造成复合污染,然而硝磺草酮和铜对水生植物的单一及联合毒性尚不清楚,在水生生态系统中的复合污染类型未知。本文利用水培法,探究水生植物苦草(Vallisneria natans(Lo
学位
随着图像拼接的应用范围越来越广,复杂场景下的图像拼接成为研究的热点。目前的研究方向主要分为传统图像处理算法方向与深度学习算法方向。这些算法都围绕图像拼接的基本框架进行改进与创新。图像拼接基本框架包含图像对齐、图像融合两个阶段。本文也围绕图像对齐与图像融合分别对传统图像处理算法与深度学习算法提出了改进。在传统图像处理方向,本文提出了两个改进。图像对齐模型从最初的全局单应矩阵发展为受一定约束的网格变形
学位
图像去雨旨在去除含雨图像中的雨线并恢复干净的背景,在室外监控、自动驾驶等领域具有重要应用价值。近些年,以神经网络为核心的深度学习技术大大促进了图像去雨的发展。目前大多数去雨算法通过设计优秀的去雨网络,在合成雨图中取得了显著的效果,但是当应用于真实场景时,仍存在一些问题:(1)忽略雨水的先验信息,导致算法对不同类型的雨线鲁棒性较差;(2)缺少对应的真值参考图像,导致真实雨图的去雨结果主要依赖于定性分
学位
高分辨率遥感图像多类别舰船检测对于海洋监测管理、军事海防预警等具有重要意义,但当前舰船检测仍面临诸多难点。舰船目标具有长宽比大、尺度差异大和方向任意的特点,在港口呈现出并排甚至密集排列,同时船只类别信息标注稀少等,这都给多类别舰船目标检测带来巨大的挑战。本文重点探索高分辨率遥感图像舰船目标的检测问题,分别从数据集、密集舰船检测和半监督多类别舰船检测三个方面开展研究,主要工作和贡献如下:(1)针对当
学位
实例分割作为高分辨率遥感图像信息提取的一类重要技术,在定位目标的同时,还会对目标进行实例级的语义分割。不同于目标检测技术使用简单矩形框表征目标,实例分割使用更加精细的目标轮廓,从而能够提取出更加精确的特征用于典型地物目标提取,如建筑物、汽车、舰船等。然而,实例分割在遥感图像中的应用存在几个问题:一是遥感图像中的目标往往具有任意方向性,该特性影响着现有实例分割模型对密集排列目标的分割效果;二是遥感图
学位
随着社会的持续发展,企业与群众对电力系统可靠性的要求也在提升,配电网故障辨识与保护动作有利于线路的全面分析与检修,具有重要意义。但随着逆变器型分布式电源(Inverter Interfaced distributed generator,IIDG)的广泛应用,其接入在带来积极作用的同时,也使得传统故障辨识方法与短路电流保护的应用效果受到影响。为此,本文从数据驱动角度出发,研究了配电网短路故障辨识方
学位
目前主流的卫星都采用线阵推扫成像模式,例如海洋一号D卫星、高分七号卫星、资源三号卫星、SPOT卫星、IKONOS卫星等,但是推扫成像过程中线阵探测器上探元之间响应不一致、空间复杂的电磁环境等因素会导致采集的遥感影像中存在条带噪声。条带噪声会降低遥感影像的数据质量,影响数据的解译,限制数据的可用性。条带噪声检测可以及时发现遥感影像的质量问题,同时有助于发现有问题的探元,对预处理系统进行预警以重新进行
学位
阐述了原有研究生培养模式存在的问题,结合高校科研人才与企业科研资本的优势,提出建立协同双赢校企合作研究生培养模式。通过构建“学术性、实践性、职业导向性、资源共享性和技术创新性”五位一体的分层校企合作研究生联合培养可持续发展体系,提高学生的创新能力、理论联系实际能力、发现问题和解决问题能力,促使高校和企业实现双赢。
期刊