基于深度学习的智能配电网故障识别与分类方法研究

来源 :北京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ai2676886
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
准确高效地对故障信号进行识别与分类是提高配电网稳定性、完成配电网故障定位、故障测距等研究工作的重要前提。随着分布式发电(DG)、电动汽车和储能设备等分布式能源(DER)的广泛应用,传统配电网逐步朝着信息化、自动化的智能配电网方向发展。针对智能配电网中DER导致的故障信号特征较难识别和DG带来的故障信号非线性变化等问题,配电网故障识别与分类算法需要获取更为准确的故障特征并进行有效识别。深度学习是人工智能领域在数据处理技术上突破创新的新兴理论,其原理是使计算机系统从经验和数据中提高目标功能,可以更好地满足新形势下的配电网故障信号的识别与分类技术的要求。本文提出了一种基于深度学习的配电网故障识别与分类方法,并结合基于微型同步相量测量单元(μPMU)的配电网状态估计生成的测试数据集,验证了方法的准确性。主要内容如下:1)研究基于μPMU的配电状态估计算法。本文针对智能配电网故障信号不易采集以及非线性性质的负载和分布式能源带来的信号特征识别困难问题,提出了基于μPMU量测数据的状态估计数据处理方法,提高了测试数据集的准确性和可靠性。2)研究基于深度学习的故障识别与分类模型搭建方法。针对传统配电网故障识别与分类方法较难识别混合电能质量干扰信号特征的问题,提出一种基于改进型S变换特征提取和LSTM网络特征分类的深度学习方法,有效识别混合故障信号特征。3)实现智能配电网模型仿真,完成对本文方法的验证工作。在Matlab/Simulink仿真环境搭建含分布式(风力)能源的配电网模型,设置不同故障种类,产生故障电能质量干扰信号。采用μPMU测量含DER的配电网系统故障数据,以此为基础进行状态估计,生成测试数据集。搭建基于Keras/Tensorflow的深度学习框架,并设置主机图形计算单元(GPU)作为运算引擎,完成基于深度学习的故障识别与分类模型的学习过程。将上述两个部分结合进行验证,该方法能够有效地对故障信号进行识别与分类,测试精度可达到90%。
其他文献
粮食价格作为“百价之基”关系到百姓生活的方方面面,一方面粮食价格的高低直接决定了种粮农民的收入情况,关系到6亿农民的钱袋子;另一方面农业生产又处于国民经济的最上游,
近年来,随着《中国制造2025》的不断推进,传统制造行业的数字化转型升级已经逐渐成为了企业增强自身竞争力的有力手段。作为产品全生命周期管理的重要一环,装配工艺数字化对
氧气还原反应(Oxygen Reduction Reaction,ORR)的动力学是惰性的,极大地限制了燃料电池和金属-空气电池的发展。因此,需要催化剂加快ORR的反应进程。目前应用最为广泛的催化
应急物资是支撑应急管理的基础性资源,应急物资保障的效率直接影响应急管理工作是否能够顺利进行。在多灾种并发情况下,应急物资需求大幅度增加,仅依靠政府储备是无法有效满
当目标存在微动时,微动会对雷达回波产生频率调制,称为微多普勒频率。微多普勒频率中蕴含了丰富的目标微动特征信息,可为目标识别提供重要的依据。目标微多普勒特性提取技术
雷达散射截面积(Radar Cross Section)是衡量目标隐身性能和雷达探测能力的重要指标,代表了目标体在雷达视野中的尺寸大小。RCS具有非常重要的研究价值,尤其在军事应用中,隐
无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术摆脱了电缆对用电设备的束缚,具有安全、方便、灵活等诸多优点。在电动汽车、消费电子、植入医疗设备等领域有广泛的运用前景
针对非平稳信号的变换域处理问题,傅里叶变换存在一定的局限性,而分数阶傅里叶变换在阶次匹配情况下对线性调频信号具有良好的聚焦性,但由于阶次搜索带来的计算复杂度使得其
微小型零件具有比重小、节省材料、节省能源等优点,在航空航天、国防军事、医疗卫生等高科技领域的应用越来越广泛。车铣复合加工技术作为一种比较新的加工方法,结合了车削和
小鲍岛街区作为1914-1922及1938-1945年间的青岛日侨第二大街区,是青岛作为日本租借地的历史见证,是在第一次世界大战亚洲唯一战场——青岛土地上日本作为战胜国的建设成果,