基于機(jī)器學(xué)習(xí)的分布式發(fā)電并網(wǎng)保護(hù)研究.pdf

1、隨著配電網(wǎng)中分布式電源滲透率的不斷提高，國內(nèi)外很多國家組織都在積極制定并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。在公共耦合點處配置并網(wǎng)保護(hù)是使分布式電源滿足并網(wǎng)要求的一種重要的、新型的繼電保護(hù)措施。但是由于分布式電源類型的多樣性和出力的波動性，并網(wǎng)保護(hù)的配置需要考慮較多因素，此時依賴于離線方式進(jìn)行定值整定的常規(guī)保護(hù)就難以滿足可靠性和速動性的要求。為此，本文提出了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的分布式發(fā)電并網(wǎng)保護(hù)原理。
　　相對于配電網(wǎng)保護(hù)，國內(nèi)外對分布式發(fā)電并網(wǎng)保護(hù)的研究還非常有

2、限。為此，本文首先對國內(nèi)外的研究進(jìn)行了梳理。在對國內(nèi)外分布式電源并網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)展歷程進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，給出了并網(wǎng)保護(hù)的定義。然后從故障檢測、孤島檢測和重合閘等方面分析了并網(wǎng)保護(hù)的功能與配置，并對故障檢測和孤島檢測功能的可靠性和速動性進(jìn)行了分析與討論。最后，從并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和并網(wǎng)保護(hù)原理兩個方面，分析了并網(wǎng)保護(hù)在理論與應(yīng)用方面存在的主要問題。
　　接著，針對并網(wǎng)保護(hù)的多功能特點，本文研究并建立了基于多分類支持向量機(jī)的并網(wǎng)保護(hù)。在傳統(tǒng)二

3、分類 SVM基礎(chǔ)上，通過預(yù)測結(jié)果軟化、概率組合，構(gòu)建了可同時實現(xiàn)并網(wǎng)保護(hù)中的孤島檢測和故障檢測功能的三分類模型。為了提高分類模型的泛化能力，訓(xùn)練中采用了 SVM-RFE的特征選擇算法，并結(jié)合交叉驗證獲得最優(yōu)分類模型。通過仿真與常規(guī)的故障保護(hù)和防孤島保護(hù)比較，證明了本方案在可信賴性和安全性方面都更有優(yōu)勢。
　　最后，針對主動配電網(wǎng)中孤島檢測的概念漂移問題，本文提出了基于在線自學(xué)習(xí)的孤島檢測方法。首先利用SCADA系統(tǒng)自主獲取在線樣本

4、；接著以增量聚類的方式實現(xiàn)樣本的再采樣，從而改善樣本的有偏性；最后提出了基于加權(quán) SVM的優(yōu)選樣本集策略實現(xiàn)在線更新分類模型，提高對實時系統(tǒng)狀況的學(xué)習(xí)能力。仿真結(jié)果表明，該方案可以有效應(yīng)對緩慢概念漂移和突然概念漂移事件，并且具有較高的分類平衡精度和較強(qiáng)的魯棒性。
　　本學(xué)位論文在國家科技支撐計劃“以大規(guī)模可再生能源利用為特征的智能電網(wǎng)綜合示范工程”（2013BAA01B04）和國家高技術(shù)研究發(fā)展（863）計劃項目“電網(wǎng)海量信息處理