基于差分进化的改进细菌觅食算法在智能配电网故障定位方法中的应用

为了解决含分布式电源的配电网的故障定位问题,提出一种基于差分进化的改进细菌觅食算法进行配电网故障定位,首先针对分布式电源投切问题,构建能够动态适应多个分布式电源投切的开关函数,然后结合区域划分思想,通过将各个配网支路分为有源树和无源树进行故障信息筛选,降低解空间,提高故障定位的速度;同时针对细菌觅食算法精度不高和全局搜索能力较差的问题,借鉴差分进化中的变异和交叉机制,通过多样性控制与交叉操作协调来实现细菌觅食算法在细化搜索与扩展新区之间的协调,提高算法的寻优精度和全局寻优能力,适用于复杂的含分布式电源的配电网络。通过算例对该故障定位方法进行仿真,结果表明该算法能准确定位,并具有一定的有效性和容错性。     

基于改进细菌觅食优化算法的输电网规划

针对大规模输电网规划中细菌觅食算法(BFO)容易陷入局部最优、搜索精度和后期收敛速度明显下降的问题,使用改进细菌觅食算法(IBFO)建立了基于线路建设费用、网损费用以及正常运行时的过负荷惩罚费用最低的输电网规划模型,通过对IEEE-18节点和巴西南部46节点系统的计算,验证了IBFO在求解大规模输电网规划问题时收敛更快,更易寻得全局最优解。     

一种求解最优潮流问题的改进粒子群优化算法

提出了一种新的基于可行保留策略和变异算子的改进粒子群优化算法来求解最优潮流问题。可行保留策略将最优潮流问题的目标函数和约束条件分开处理,使得只有可行的解才能指导粒子飞行,避免了粒子在不可行域中的无效搜索,提高了算法的搜索效率;变异算子以预定的概率选择变异个体,对粒子的位置进行高斯变异操作,使得粒子可以有效避免陷入局部最优,增强了算法的全局搜索能力。通过 IEEE 30节点系统对该算法进行了测试,结果表明,对于复杂的最优潮流问题,该算法优于进化规划算法和常规的粒子群优化算法。     

改进支持向量机在电力变压器故障诊断中的应用研究

针对电力变压器故障诊断中状态量判断指标过于绝对、智能算法准确率受参数影响等问题,在分析电力变压器故障的基础上,提出将支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和细菌觅食算法(Bacterial Foraging Algorithm,BFA)相结合用于电力变压器的故障诊断方法。通过细菌觅食算法的寻优能力找到最优的支持向量机惩罚因子和核参数,提高了故障诊断能力。通过仿真和实例进行对比分析,验证了该方法的优越性。结果表明,相比于粒子群优化,细菌觅食算法具有更好的寻优能力。基于BFA-SVM的故障诊断模型,相比于改进前,具有更高的准确性、鲁棒性和寻优能力,故障诊断准确率相比于粒子群优化提高了7.50%,具有一定的实用价值。     

对装有接地故障指示器的10kV线路接地故障的判断与分析

苍梧县10kV配电网在高雷区域环境下运行,故障发生率较高,安装接地故障指示器对快速判断线路的故障点,提高巡检人员对故障的判断有极大的帮助。本文就10kV线路接地故障指示器安装位置的选择、故障线路及故障点的判定方法以及接地故障指示器的使用局限性等问题进行分析和探讨。     

暂态录波型故障指示器的单相接地故障研判应用

实际工程应用中,常采用暂态录波型故障指示器与配电自动化主站相配合的方法对配电网单相接地故障进行定位。本文针对现场暂态录波型故障指示器应用效果,对故障指示器安装过程中可能出现的反向、错相问题,提出了基于稳态特征的波形预处理方法,对故障指示器运行过程中可能出现的三相录波不同步问题,提出了总体最小二乘-基于旋转不变技术的信号参数估计(total least square-estimation of signal parameters via rotation invariance techniques,TLS-ESPRIT)波形同步校正方法,修正故障指示器录波波形,提升波形可用性。针对故障指示器采样频率较低、瞬时暂态波形特征误差较大等问题,提出了基于相关系数法的故障定位算法,提升主站单相接地故障定位准确性。最后,通过现场实际案例验证了文中所提方法能有效校正故障指示器录波波形、准确定位接地故障,提升配网接地故障处理能力。     

改进型细菌觅食算法应用于配电网络重构

为了更有效地解决配电网络重构问题,该文将结合粒子群算法特性的改进型细菌觅食算法应用于该问题求解。文中将粒子群算法的群体寻优机制引入细菌觅食算法中,并针对细菌觅食算法后期种群过于单一、易陷入局部最优的缺陷,通过算法机理分析,提出了采用均分变异繁殖的方式和新的驱散规则。既赋予了算法搜索的导向性,也保护了种群繁殖后的多样性,有效提高了算法寻优速度与全局搜索能力。最后,将改进后算法应用于配电网络重构求解。算例结果表明,该算法能快速有效地得到最优解,是可行的。     

配网故障指示器最优配置研究

为了实现故障指示器的经济性配置,提出一个关于故障指示器最优配置的目标函数。从经济性的角度出发,研究最佳的故障指示器安装位置和安装数目,期望在缩短故障定位时间的基础上,最大程度地降低设备安装和运行成本,达到经济上的最优化。应用免疫算法对该目标函数进行求解,并对一个小型网络进行故障指示器配置分析,进行算法仿真。仿真结果表明,从经济性的角度分析故障指示器的配置问题是可行的,故障指示器应该安装在合适的地方才能实现最大效益的利用。     

基于社会学习自适应细菌觅食算法的互联电网AGC最优PI/PID控制器设计

AGC控制器的参数对电网频率控制的动态性能具有重要影响。不合适的控制器参数将可能使得电网在遭遇较大的负荷扰动时失去频率稳定。针对互联电网AGC控制器参数优化整定问题,提出了一种基于社会学习自适应细菌觅食算法的最优PI/PID控制器设计方法。该方法将社会学习机制及自适应步长策略引入到标准细菌觅食算法中,通过改进细菌寻优过程中的趋化、群聚及繁殖等操作,提高算法的收敛速度及寻优精度。建立两区域互联电网AGC系统仿真模型,采用所提算法优化整定其PI/PID控制器参数。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

新型基于故障指示器的配电网故障寻址方法

针对配电网故障寻址中经常遇到的多区段故障和故障指示器拒动误动等问题,提出了一种基于可信度的多区段故障诊断方法。采用基于可辨识矩阵的属性约简算法对原始决策表进行约简,根据约简决策表和故障指示器的实际状态将区段分为峰、谷、坡三种。在分析峰及其组合发生故障可信度的基础上,把故障指示器的理想状况与实际状况的最大匹配问题转化成峰的最佳组合问题。同时,提出了一种寻找异脉峰组及递推不一致故障指示器的尾部添峰法,使基于故障指示器的配电网故障寻址系统不仅诊断速度快而且通用性强。     

基于细菌觅食算法优化的电力变压器故障诊断技术

针对支持向量机(SVM)分类性能受参数影响,且最优参数难以获取这一问题,提出一种基于细菌觅食算法(BFA)的电力变压器故障诊断模型的参数寻优方法。该方法以电力变压器油中特征气体含量作为状态评价样本,通过BFA寻找全局最优SVM参数解,构建k-折平均分类准确率目标函数,建立变压器故障诊断模型。仿真结果表明,BFA对SVM最优参数的选取较遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)更迅速,且优化后的SVM电力变压器故障诊断模型具有更高的精确度;利用BFA优化方法建立的SVM电力变压器状态诊断模型,对IEC三比值法中无法判断的数据也可进行精确诊断。最后,通过实例分析,验证了方法的有效性。     

采用改进细菌觅食算法的风／光／储混合微电网电源优化配置

风能和太阳能具有随机性和波动性的特点,由分布式电源、储能装置、负荷组成的微电网协调运行与控制十分复杂,对孤岛运行的微电网合理地配置电源以提高供电可靠性、经济性是微电网规划建设的一个首要问题。将改进的细菌觅食算法（bacterial foraging algorithm,BFA）应用到解决风／光／储混合的全年孤岛运行的微电网电源优化配置问题中,建立了计及设备投资成本、运行和维护成本、燃料成本、环保折算成本的微电网电源优化配置模型,以年风速、气温、光照强度作为输入,根据不同的用户供电可靠性和备选电源要求,得到微电网电源的类型及其容量的最优方案,结果表明改进的细菌觅食算法具有全局最优搜索能力强、寻优速度快的特点。该方法可以全面评估各种分布式电源的经济性,根据微电网建设地点的气象条件、投资成本等降低微电网电源的冗余投资,满足用户定制的多样化可靠性要求。     

最优最小熵反褶积与包络-导数能量算子在轴承故障提取中的应用

最小熵反褶积是检测轴承故障或齿轮故障信号等类脉冲信号的一种有效技术,但是该方法仍存在一个不足,即在使用前须设置滤波器的长度,而该参数值的选择一般只能通过技术人员的经验选择。针对这个局限性,提出了一个基于峭度、排列熵与信号能量的滤波器长度选择准则。通过该准则,可以有效地挑选出最优的滤波器长度,从而更好地对故障信号进行滤波。随后,一种增强的能量算子,包络-导数能量算子用来对过滤后的故障信号进行故障特征频率的提取。实验结果表明,该方法不仅可以有效地提取出轴承故障特征频率,并且与一些传统方法相比,该方法可以大大突出故障特征频率的幅值。     

考虑综合能源聚合商与配电公司利益均衡的配电网故障恢复方法

综合能源系统（IES）可以通过内部调度调节向电网购/售电功率,大量IES接入对配电网故障恢复的支援能力随之增强。针对当前配电网故障恢复未充分考虑IES主体利益需求的问题,提出了一种均衡综合能源聚合商与配电公司利益的配电网故障恢复方法。建立了配电网故障功率缺额计算与分配模型,实现了综合能源聚合商内部配电网功率缺额在各个IES之间的最优分配;考虑负荷损失量、网络损耗以及对综合能源聚合商的补偿费用,提出了综合能源聚合商与配电公司不同利益主体的博弈策略。算例仿真结果表明所提方法在满足综合能源聚合商利益的前提下能实现配电网故障最优恢复,同时表明电网与综合能源聚合商之间的电价补偿机制、IES接入规模对配电网故障恢复效果影响显著。     

On innovative methods of induction motor interturn and broken-bar fault diagnostics

A fault indicator, the so-called swing angle, for broken-bar and interturn faults is investigated in this paper. This fault indicator is based on the rotating magnetic-field pendulous-oscillation concept in faulty squirrel-cage induction motors. Using the "swing-angle indicator," it will be demonstrated here that an interturn fault can be detected even in the presence of machine manufacturing imperfections. Meanwhile, a broken-bar fault can be detected under both direct-line and PWM excitations, even under the more difficult condition of partial-load levels. These two conditions of partial load and motor manufacturing imperfections, which are considered as difficult situations for fault detection, are investigated through experimentally obtained test results for a set of 2- and 5-hp induction motors.     

新型短路与接地故障显示装置

介绍了一种新型的短路与接地故障显示装置，该装置具有强弱电隔离，安全性好、安装方便、能耗低的特点。     

基于最大概率的故障指示器故障判定方法

为解决配电网故障指示器信号错报及漏报情况下的故障判定问题,分析了故障指示器的特点,提出了配电网最小故障判定区域的概念。基于配电网最小故障判定区域建立了故障指示器故障判定数学模型。分析了故障指示器信号特点,以“三选二”原则提出了一种基于概率的故障指示器组合信号处理方法。结合最小故障判定区域模型和故障指示器组合信号,以故障指示器之间的相互依赖关系为依托,提出了一种基于最大概率的故障指示器故障判定方法。该方法以各区域假设故障后的模拟故障信号与实际情况下的故障信号之间的相似度表征故障发生的最大可能区域,并给出了详细公式。该方法在故障信号漏报和错报较少情况下具有很好的容错性,能够较为准确地确定故障区域。并且给出各个区域的可能概率,提供了故障备选方案,方便调度与运检人员干预排查故障,具有较好的现场应用价值。     

基于GPRS与Delphi的故障指示器监控中心站

为了使配电网在线故障定位实用化,文章特设计了基于GPRS与Delphi的单相接地故障指示器的中心站.故障指示器安装在10 kV高压输电线路上,实时采集高压侧的相位和电流信息,然后将采集到的数据经A/D变换,通过GPRS无线网络传送到变电站的PC机,PC机把Socket接收到的数据通过Delphi的DBCOM控件传送到组态软件的数据库,使数据动态的显示在界面上.当线路发生单相接地故障时,组态软件给出报警信息,方便工作人员查询.