毕业论文-基于遗传算法的复杂电网故障诊断方法的研究

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1、中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）题目：基于遗传算法的复杂电网故障诊断方法的研究学习中心：甘肃省奥鹏学习中心1[1]年级专业：网络09秋电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师：职称：导师单位：中国石油大学（华东）中国石油大学（华东）远程与继续教育学院论文完成时间：2015年05月29日III摘要随着经济的快速发展，优质、可靠、稳定的电力供应己成为电能用户的普遍需求。然而由于自然、人为等多种因素的影响，电力系统的故障是不可避免的。特别是电力网络，由于输配电线路长期暴露在自然环境中，更是容

2、易引发各种各样的故障，一旦电网发生故障，将会造成对用户供电的中断或供电质量的下降，甚至损坏电气设备。另一方面，在电网的规模和复杂程度不断增加的同时，自动化水平也在不断加强，越来越多的自动装置应用到电力系统中，当电网发生故障时，各级自动装置会产生大量的报警信息。这些信息不加选择地涌入控制中心，特别是同时出现多种故障信息并伴随有保护和断路器的拒动以及误动时，故障诊断问题将会变得异常复杂。本文通过对电力系统故障诊断的一些研究，主要完成了下面一些研究及分析的工作：首先是了解了电力系统故障诊断的原理及各种类型，并

3、说明了部分解决方法；然后简要的阐述了各种方法的原理，特别是遗传算法。最后，研究基于遗传算法的故障诊断，通过保护与断路器规则建模解析并求得最优解，又通过实际案例来证明了其有效性与准确性。关键词：电力系统，故障诊断，遗传算法，目标函数，解析模型。III目录摘要III第1章绪论11.1背景和意义11.2国内外研究现状11.3本文的主要内容2第2章常见电网故障诊断方法42.1电网故障诊断的基本概念42.1.1保护动作类型42.1.2故障区域识别52.2电网故障诊断方法62.2.1专家系统62.2.2人工神经网络

4、72.2.3基于优化技术的方法82.2.3其他技术82.3本章小结9第3章遗传算法的基本原理及应用103.1遗传算法的基本原理103.1.1基本概念103.1.2遗传算法特点103.1.3遗传算法的原理103.2遗传算法的分类123.2.1简单遗传算法（SGA）123.2.2高级遗传算法（RGA）133.3遗传算法在电力系统中的应用143.3.1调度和规划的应用153.3.2故障诊断与警报处理153.3.3运行优化的应用153.3.4其他领域的应用15第4章基于遗传算法的故障诊断174.1故障诊断的数学

5、模型174.1.1故障诊断的完全解析模型174.1.2完全解析模型的目标函数194.1.3基于遗传算法的模型求解204.1.4诊断流程204.2基于遗传算法的故障诊断算例分析及验证214.2.1实际算例系统214.2.2故障以及报警信息的分析224.2.3故障诊断求解以及结果分析224.3本章小结24结论25参考文献26III第1章绪论1.1背景和意义自进入21世纪以来，随着时代的飞速发展，技术的不断进步以及人类社会对电力依赖程度的加大，电力系统在社会经济占有着非常重要的地位，所以确保电网的安全可靠是电

6、力相关部门最神圣的使命。如今的电力系统也越来越大，越来越复杂，而且有很大部分的输电线路暴露在自然环境中，导致电网中经常容易出现各种各样的复杂故障[1~2]。为了创造一个安全稳定运行的电力系统，增强供电的持续与可靠性，就需要一个优质的故障诊断系统，以便故障的及时检测与故障后的及时恢复。现如今，我国在电力系统方面还不算优秀，供电的可靠性也有待加强，电网的故障经常发生在输电线路上，特别是在超高压长距离输电线路上发生某些故障时，都需要及时发现并处理好故障问题，确保线路的安全稳定运行。而这些又需要大量的人力物力和

7、财力，比如在山区部分的输电线路或恶劣天气下去检修等。所以必须要通过有效故障诊断系统，使电力系统发生故障时，能获取各种故障信息，故障性质，故障地点并自动评定出最优的保护动作。另外，在发生故障后，一般通过保护设备的动作情况可以进行故障元件的检测识别。不过有时也会出现不止一套的保护设备动作，更有可能是误动，这都属于元件故障诊断。发生故障时，继电保护装置会发出信号或断路器跳闸，以便快速的切除故障或发出警告信息。调度中心就会根据数据采集监控系统搜集出保护装置和开关变位信息，并提供给调度员，他们会根据所掌握的信息结

8、合电网运行维护单位所提供的分析结果做出最后的故障分析报告。若是不能通过一定准确有效的方法来恢复故障元件，就会影响电力系统的正常运行。而且电力系统在数据传输时也会传输错误的保护动作信息。因此，还必须要有有效的分析计算方法来准确的判断出故障元件的位置，方便检测并消除事故来及时的让电力系统恢复其供电运行。1.2国内外研究现状面对如今很多复杂的电力系统，国内外关于故障诊断方面的研究多都处在故障元件的识别与检测上，并提出了很多方法[3~4]。主要有以