基于人工智能的配电网故障恢复重构研究

发布时间：2016-07-09 22:08

  本文关键词：基于人工智能的配电网故障恢复重构研究，由笔耕文化传播整理发布。

《南京理工大学》 2008年

基于人工智能的配电网故障恢复重构研究

李鹏飞  

【摘要】： 网络重构是配电系统运行和控制的重要手段,也是配电管理系统的重要组成部分。随着智能技术的发展,运用智能算法重构配电网络来达到降低网损的目的已经成为一种可能。 论文阐述了配电网重构的背景、现状与特点;研究了目前较为流行的配电网重构算法;分析了各种配电网重构的目标函数以及约束条件。在此基础上,论文针对支路交换法,研究其算法原理,并对算法进行有效地改进。运用PSASP电力系统分析综合程序,对不同结构的配电网络进行实际算例仿真,考察算法的实用性。 BP神经网络等人工智能算法能避免一般算法反复进行潮流计算而耗费时间的缺点,并且有很好的全局逼近优点。论文从BP算法自身着手,针对其学习速度慢和可能局部收敛两个问题,采取有效的手段分别改进。 论文还从图论知识着手,构造三种数学模型。用配电网的树形拓扑约束改进BP算法的误差函数,并且对BP神经网络的输出结果做了环网和孤立顶点约束判断,很好地解决了BP算法可能收敛到局部最小的缺点。最后以实际算例对改进算法进行仿真测试,证实该算法具有输出结果速度快、能有效全局逼近的特点。 BP神经网络还有自学习——这一最重要也最令人注目的特点,非常适合长期运行的配电网络。因此,论文所研究的算法有很好的应用前景。

【关键词】：
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM73
【目录】：

摘要5-6

Abstract6-9

1 绪论9-17

1.1 配电网重构的背景及意义9-10

1.2 配电网重构特点10-11

1.3 配电网重构研究的现状11-15

1.4 配电网重构研究的展望15-16

1.5 论文的主要工作16-17

2 配电网重构及其算法17-23

2.1 配电网重构的要求与策略17-18

2.2 配电网故障恢复重构目标的确立18-19

2.3 配电网故障恢复重构的目标函数19-21

2.4 配电网故障恢复重构的约束条件21-22

2.5 本章小结22-23

3 支路交换算法及其改进23-41

3.1 支路交换法简介23-24

3.2 支路交换算法分析24-25

3.3 支路交换法重构规则25

3.4 改进的支路交换法25-29

3.4.1 推导重构依据最佳转移负荷27-28

3.4.2 具体支路交换法的计算步骤28-29

3.5 基于图论拓扑结构的算法机理29-31

3.5.1 图论基础29-30

3.5.2 算法机理分析30-31

3.6 算例仿真31-40

3.6.1 16节点多电源配电系统算例31-35

3.6.2 69节点单电源配电系统算例35-40

3.7 本章小结40-41

4 BP神经网络及其改进41-62

4.1 人工神经网络模型介绍41-45

4.1.1 神经元模型41-43

4.1.2 神经网络模型43-45

4.2 BP神经网络45-49

4.2.1 BP神经网络的结构45-46

4.2.2 BP算法46-47

4.2.3 BP网络设计47-49

4.3 BP神经网络自身的改进49-53

4.3.1 BP神经网络的缺点49-50

4.3.2 BP神经网络的改进50-53

4.4 基于图论构造配电网数学模型53-56

4.4.1 树形结构约束的数学模型53-54

4.4.2 环形网络约束的数学模型54-55

4.4.3 孤立顶点约束的数学模型55-56

4.5 基于图论数学模型的BP神经网络改进56-61

4.5.1 改进误差函数对权值修正量的公式推导56-59

4.5.2 基于配电网图形拓扑结构的具体约束条件59-61

4.6 本章小结61-62

5 改进BP神经网络在配电网重构中的应用62-76

5.1 具体BP算法总体上的设计62-67

5.1.1 对BP网络结构和算法程序的设计62-63

5.1.2 程序基本参数设定及其设计流程图63-64

5.1.3 基于MATLAB的m语言程序实现64-67

5.2 算法测试及结果分析67-74

5.2.1 16节点多电源配电系统测试分析67-70

5.2.2 69节点单电源配电系统测试分析70-74

5.3 本章小结74-76

6 论文总结76-78

致谢78-79

参考文献79-84

附录84

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 李华东,韩学山,付余民,张维国;配电网重构的快速估计方法[J];东北电力学院学报;1998年03期

2 张焰,陈章潮,吴思谋;提高供电可靠性的配电网重构[J];电工电能新技术;1997年02期

3 张大海,江世芳,赵建国;配电网重构研究的现状与展望[J];电力自动化设备;2002年02期

4 孙健,江道灼;一种多目标配电网络重构新算法[J];电力系统自动化;2003年20期

5 沈晓东,刘俊勇,孙毅;配电网重构的研究和发展[J];四川电力技术;2003年02期

6 吴本悦，赵登福，刘云，，夏道止;一种新的配电网络重构最优流模式算法[J];西安交通大学学报;1999年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 车仁飞;配电网潮流计算及重构算法的研究[D];山东大学;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 杨成峰;配电网故障恢复重构研究[D];河海大学;2002年

2 王先明;城市配电网络重构的算法研究[D];重庆大学;2002年

3 金丽成;基于CMAC神经网络的配电网络重构[D];浙江大学;2003年

4 胡上尉;多层前馈神经网络算法的改进及应用[D];重庆大学;2006年

5 郑宇明;基于指标法的配电网络重构[D];太原理工大学;2005年

6 阮伟;用于降低网络损耗的配电网重构方法的研究[D];武汉大学;2004年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 冯学军,赵琴;径向基神经网络在股市预测中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2005年01期

2 刘华强;唐荻;杨荃;郭立伟;;模糊小脑模型神经网络在多辊冷连轧机轧制力预报模型中的应用[J];北京科技大学学报;2006年10期

3 任雪梅,朱英平,王武宏,黄鸿;基于径向基函数神经网络车辆跟驰模型[J];北京理工大学学报;2004年04期

4 张立君;徐佳;;人工神经元电路结构的研究与探讨[J];北京印刷学院学报;2006年04期

5 胡志军;王鸿斌;;BP神经网络数值预测方法的研究[J];长春师范学院学报;2006年10期

6 杨丽君;基于LS-SVM的电力系统参考相角预测[J];传感技术学报;2005年03期

7 胡光辉,刘晔,张国林,卢景芬,江枫,韩俊鹏;双光路光纤位移传感器的研究[J];传感器技术;2005年01期

8 周国栋;胡延霖;于克振;;一种改进BP网络及其在智能传感器非线性校正中的应用[J];传感器世界;2006年02期

9 韩玲;基于人工神经网络——多层感知器(MLP)的遥感影像分类模型[J];测绘通报;2004年09期

10 张作清,韩克宁,于代国,张振城;应用支持向量机方法预测储层敏感性[J];测井技术;2005年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陆相林;;SOFM方法在山东省17地市旅游综合实力评价中的应用[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（一）[C];2007年

2 姜晓军;程卫东;;神经网络训练样本选取与优化的研究[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会（MCMI'2007）论文集（下册）[C];2007年

3 张晖生;纪彩峰;;电力光缆故障处理及维护方法[A];山东电机工程学会第四届供电专业学术交流会论文集[C];2007年

4 潘鹏飞;潘鸣飞;朱亮亮;王旭;唐宏丹;;远动工控机与通道的切换技术[A];2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C];2006年

5 于广彬;刘昕霞;汪玉凤;刘巧静;;组态软件在电力负荷监测系统的应用[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年

6 王玉田;王威;张海锋;陈蕾蕾;;基于神经网络的热敏电阻非线性补偿的研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（二）[C];2007年

7 唐良宝;黄斌;;基于DSP和PLC的细纱机智能控制系统[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年

8 叶德谦;刘波;;一种改进的遗传神经网络及其在股市中的应用[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用（CACIS）学术会议论文集[C];2007年

9 单承赣;张哲;孙德辉;钟磊;;一种DC系数中的神经网络数字图像盲水印算法[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用（CACIS）学术会议论文集[C];2007年

10 李彬;汪泉弟;;基于多层感知器的无线传感器网络动态负载平衡[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王睿;实现复方剂量配比优化的ED-NM-MO三联法[D];北京中医药大学;2004年

2 车仁飞;配电网潮流计算及重构算法的研究[D];山东大学;2003年

3 徐建新;灌区水资源评价及节水高效灌溉专家系统[D];西安理工大学;2000年

4 陈燕;数据仓库的设计与实现[D];大连理工大学;2000年

5 银建中;基于人工神经网络的超临界流体萃取模拟方法研究[D];大连理工大学;2002年

6 林景栋;配电网故障定位和负荷均衡的图算法[D];重庆大学;2002年

7 殷峻暹;城市防洪与供水模糊集与风险分析理论研究与应用[D];大连理工大学;2002年

8 陈周熠;钢管高强混凝土核心柱设计计算方法研究[D];大连理工大学;2002年

9 吴景社;区域节水灌溉综合效应评价方法与应用研究[D];西北农林科技大学;2003年

10 王锐;税收不遵从的识别研究[D];浙江大学;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 姜明月;基于可靠性效益最优的配电网络重构[D];西安理工大学;2005年

2 王晓阳;安康市区城市配电网可靠性分析与重构研究[D];西安理工大学;2005年

3 何俊杰;船舶航向智能模糊控制系统及其仿真[D];大连理工大学;2000年

4 李久宏;基于知识的机构概念设计系统研究[D];西安电子科技大学;2001年

5 欧春平;智能算法在流域洪水预报系统建模中的应用及其软件集成体系[D];大连理工大学;2001年

6 雷伟刚;安全监控综合推理系统的研究及应用[D];河海大学;2001年

7 郑春厚;神经自整定函数器在机器人测控系统中的应用[D];曲阜师范大学;2001年

8 黄道姗;电力设备状态智能管理系统[D];福州大学;2002年

9 黄俊;基于人工神经网络的焊接材料设计[D];南京理工大学;2002年

10 黄加亮;RBF神经网络在船用低速柴油机故障诊断中的应用研究[D];大连海事大学;2000年

【同被引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张强,高明,张力强,吕利军,刘志伟;大同电网利用小火电机组黑启动方案[J];电力系统自动化;2003年12期

2 黄健;张尧;李绮雯;;蚁群算法在配电网重构的应用[J];电力系统及其自动化学报;2007年04期

3 杨俊杰,周建中,吴玮,刘芳;改进粒子群优化算法在负荷经济分配中的应用[J];电网技术;2005年02期

4 靳晓凌;赵建国;;基于改进二进制粒子群优化算法的负荷均衡化配电网重构[J];电网技术;2005年23期

5 张宪;苑津莎;杨薛明;康支霞;;基于粒子群算法的配电网网架规划[J];华北电力大学学报;2006年03期

6 金义雄,程浩忠,严健勇,张丽;改进粒子群算法及其在输电网规划中的应用[J];中国电机工程学报;2005年04期

7 刘蔚,韩祯祥;基于支持向量机的配电网重构[J];电力系统自动化;2005年07期

8 金丽成,邱家驹;基于CMAC神经网络的配网重构模型[J];浙江大学学报(工学版);2004年06期

9 赵艳萍;;基于CIM模型的电网拓扑分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年01期

10 刘阳,徐卓君,魏萍,刘书芬;小流域水土流失的数学模型及数值模拟[J];吉林大学学报(信息科学版);2004年05期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 姜静清;最小二乘支持向量机算法及应用研究[D];吉林大学;2007年

2 王磊;支持向量机学习算法的若干问题研究[D];电子科技大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 郑朝明;配电网故障恢复系统的研究[D];华北电力（北京）大学;2002年

2 邓永生;遗传算法在配电网重构中的应用研究[D];重庆大学;2002年

3 魏智博;黑启动过程中网络重构策略的研究[D];华北电力大学（河北）;2007年

4 张钊;配网故障诊断及供电恢复算法研究[D];东南大学;2005年

5 陈晓燕;紫色土坡面土壤侵蚀预测模型应用研究[D];西南农业大学;2003年

6 孙佳;紫色土土壤侵蚀评价指标体系研究[D];西南大学;2007年

7 王杰;基于GIS的电网参数管理系统及其可视化应用[D];浙江大学;2007年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李华东,韩学山,付余民,张维国;配电网重构的快速估计方法[J];东北电力学院学报;1998年03期

2 王守相,王成山;配电网络重构的优化可信度度量的区间方法[J];电力系统自动化;2001年23期

3 吴文传,张伯明;三相不平衡配电网的潮流故障统一分析方法[J];电力系统自动化;2002年20期

4 王守相,李继平,王成山,孙琪;配电网三相潮流算法比较研究[J];电力系统及其自动化学报;2000年02期

5 尹丽燕,于继来;多时间段落的配电网络动态重构[J];中国电机工程学报;2002年07期

6 张焰,陈章潮,吴思谋;提高供电可靠性的配电网重构[J];电工电能新技术;1997年02期

7 韩祯祥,文福栓;人工神经元网络在电力系统中应用的新进展(一)[J];电力系统自动化;1993年01期

8 曹冬明,张伯明,邓佑满,田田;一种新型恢复控制方法的研究[J];电力系统自动化;1999年01期

9 杨明皓,黄单舸;配电网供电恢复决策的实时计算方法[J];电力系统自动化;2000年05期

10 刘天琪;超高压大系统最优恢复计划的多目标模糊决策法[J];电力系统自动化;2000年15期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 张立庆;带惩罚项的BP神经网络在线梯度法[D];大连理工大学;2004年

2 郑高峰;带动量项的BP神经网络收敛性分析[D];大连理工大学;2005年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李鹏;江辉;孙芊;周娟;;基于群搜索优化算法的配电网重构[J];电网技术;2010年12期

2 李启旺;袁荣湘;丁伟;杨德尚;王柳;季宏;季钢;;灵敏度分析与支路交换法相结合的配电网重构算法研究[J];电力系统保护与控制;2010年10期

3 周睿;;改进负荷均衡法在配电网重构中的应用[J];广东科技;2010年18期

4 王威;韩学山;王勇;车仁飞;许星明;;配电网重构及电容器投切综合优化方法[J];电网技术;2010年12期

5 毕鹏翔,刘健,张文元;配电网络重构的研究[J];电力系统自动化;2001年14期

6 赵振宇;高云;叶海龙;;配电网优化控制方法[J];农村电气化;2007年07期

7 张凡;余健明;马元社;;基于供电成本最小的配电网重构[J];电网与清洁能源;2010年12期

8 熊浩,刘启胜,黄彦浩;双层遗传算法应用于配电网重构的研究[J];高电压技术;2004年03期

9 黄彦浩,李晓明,尹项根;配电网重构遗传算法的动态“回路”编码与“树形”解码技术[J];继电器;2004年14期

10 刘蔚,韩祯祥;基于支持向量机的配电网重构[J];电力系统自动化;2005年07期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 王少林;白牧可;吕涛;唐巍;张立梅;关洪浩;;考虑分布式电源出力调整的多目标配电网重构[A];中国智能电网学术研讨会论文集[C];2011年

2 相里碧玉;蔡金锭;孙轶群;;配电网重构与电容器投切综合优化的研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（中册）[C];2008年

3 王少林;唐巍;;分布式电源出力和配网重构综合优化[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年

4 王倩;杨京燕;孟璐;;基于改进的蚁群算法和最小生成树的配电网重构[A];中国智能电网学术研讨会论文集[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 邹必昌;含分布式发电的配电网重构及故障恢复算法研究[D];武汉大学;2012年

2 蒙文川;人工免疫算法及其在电力系统中的应用研究[D];浙江大学;2006年

3 赵晶晶;含分布式发电的配电网优化运行研究[D];重庆大学;2009年

4 刘蔚;基于运行模式的配电网优化[D];浙江大学;2006年

5 邓群;进化稳定策略在配电网重构及规划中应用的研究[D];重庆大学;2004年

6 杨霖;过程状态特征化方法及其在配网能耗计算与优化中的应用[D];哈尔滨工业大学;2008年

7 何禹清;配电网快速可靠性评估及重构方法研究[D];湖南大学;2011年

8 崔巍;配电规划管理系统集成化研究与应用[D];大连理工大学;2003年

9 杨文宇;基于最小生成树算法的配电网架优化规划[D];西安理工大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李鹏;基于群搜索优化算法的配电网重构[D];湖南大学;2011年

2 董家读;配电网重构的启发式算法研究[D];西南交通大学;2010年

3 李鹏飞;基于人工智能的配电网故障恢复重构研究[D];南京理工大学;2008年

4 贾彦兵;基于混合算法的配电网重构的研究与应用[D];东北电力大学;2011年

5 李锦;基于区间负荷的配电网重构研究[D];天津大学;2011年

6 秦艳辉;含分布式发电的配电网重构优化研究[D];西南交通大学;2012年

7 黄彦浩;基于“改良”策略遗传算法的配电网重构研究[D];武汉大学;2004年

8 花宁;含分布式电源的配电网重构研究[D];南昌大学;2012年

9 王倩;含分布式电源的配电网重构[D];华北电力大学;2012年

10 张冠军;基于二进制差分进化算法的含有分布式电源的配电网重构研究[D];重庆大学;2011年

  本文关键词：基于人工智能的配电网故障恢复重构研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：68059