基于支持向量机的配电网线损计算_第1页
基于支持向量机的配电网线损计算_第2页
基于支持向量机的配电网线损计算_第3页
基于支持向量机的配电网线损计算_第4页
基于支持向量机的配电网线损计算_第5页
已阅读5页,还剩51页未读 继续免费阅读

付费下载

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

毕 业 设 计 ( 论 文 )题 目 基 于 支 持 向 量 机 的 配 电 网 线 损计 算 大 学 本 科 生 毕 业 设 计 论 文I基 于 支 持 向 量 机 的 配 电 网 线 损 计 算专 业 : 电 气 工 程 及 其 自 动 化班 级 : 电 气 101 班作 者 :指 导 教 师 : 职 称 : 教 授答 辩 日 期 : 2014-6-摘 要配 电 网 是 直 接 或 降 压 后 将 电 能 送 到 用 户 的 电 网 , 是 电 力 网 的 末 端 。配 电 网 有 线 路 分 布 广 , 电 压 等 级 低 , 所 连 接 的 设 备 多 的 特 点 。 配 电 网 线损 计 算 是 配 电 管 理 和 运 行 的 一 项 重 要 任 务 。本 文 运 用 了 一 种 基 于 支 持 向 量 回 归 的 计 算 配 电 网 线 损 的 可 行 方 法 ,建立 了 配 电 网 线 损 计 算 的 支 持 向 量 回 归 模 型 。 针 对 有 代 表 性 的 配 电 线 路 的线 损 与 特 征 参 数 的 样 本 数 据 , 利 用 支 持 向 量 回 归 的 拟 合 特 性 映 射 线 损 与特 征 参 数 之 间 复 杂 的 非 线 性 关 系 , 找 出 配 电 线 路 的 线 损 随 特 征 参 数 变 化的 规 律 。 为 了 提 高 支 持 向 量 回 归 机 的 学 习 效 率 , 采 用 样 本 分 类 处 理 的 方法 分 别 对 其 进 行 训 练 , 使 的 计 算 结 果 更 加 符 合 实 际 。 同 时 , 以 配 电 线 路数 据 为 实 例 , 仿 真 结 果 验 证 了 所 提 的 方 法 和 模 型 的 有 效 性 和 实 用 性 。关 键 词 : 电 力 系 统 , 支 持 向 量 回 归 机 , 线 损 计 算IIAbstractThe distribution network is a direct or voltage-drop net after the power grid of the power sent to the user,and also the end of the power grid. Distribution network lines widely distributed, low voltage level, the connected devices and more features. Distribution network line loss calculation is an important task of distribution management and operation.Aiming at power system, a feasible method is used for calculating the energy losses in distribution systems based on support vector regression (SVR)model. For representational samples of reflecting the relation between energy losses and characteristic parameter of distribution net, SVR method, due to its strong regression ability, is able to map complex non-linear relation between them, and find the rule of energy losses varying with characteristic parameter. In order to improve the learning accuracy of SVR model, a problem-specific scheme is performed to divide the samples into several clusters. Simulation verifies the validity and practicability of the proposed method.Keywords: power system, support vector regression, losses calculationIII目 录前 言 .1第 1 章 绪 论 .21.1 电 网 线 损 理 论 计 算 的 意 义 .21.2 配 电 网 线 损 计 算 研 究 现 状 .31.3 本 文 的 主 要 工 作 .4第 2 章 传 统 线 损 计 算 方 法 .62.1 均 方 根 电 流 法 .62.2 平 均 电 流 法 .72.3 最 大 电 流 法 .82.4 等 值 电 阻 法 .92.5 本 章 小 结 .10第 3 章 基 于 支 持 向 量 机 的 建 模 .113.1 统 计 学 习 理 论 基 础 .113.1.1 机 器 学 习 .113.1.2 经 验 风 险 最 小 化 .123.1.3 推 广 性 的 界 .133.2 支 持 向 量 机 .133.2.1 最 优 分 类 面 与 广 义 最 优 分 类 面 .133.2.2 支 持 向 量 机 回 归 .143.2.3 支 持 向 量 机 的 实 现 .163.3 支 持 向 量 机 线 损 计 算 .173.3.1 样 本 输 入 的 归 一 化 .173.3.2 核 函 数 的 选 取 .173.3.3 参 数 选 择 .18第 4 章 算 例 仿 真 过 程 .22IV4.1 基 于 支 持 向 量 机 配 电 网 线 损 的 计 算 过 程 .224.2 实 例 计 算 流 程 .224.3 MATLAB 程 序 仿 真 及 结 果 .244.4 数 据 分 类 .314.4.1 理 论 基 础 .314.4.2 分 类 算 法 流 程 .334.5 结 果 分 析 .39第 5 章 总 结 与 展 望 .41致 谢 .42参 考 文 献 .43附 录 .451前 言线 损 是 电 能 在 电 力 网 传 输 过 程 中 所 产 生 的 损 耗 , 它 是 电 力 部 门 的 一项 重 要 的 技 术 经 济 指 标 , 是 衡 量 电 力 企 业 管 理 水 平 的 主 要 指 标 之 一 , 也是 电 力 系 统 规 划 设 计 水 平 、 生 产 技 术 水 平 和 经 营 管 理 水 平 的 综 合 反 映 。电 力 网 中 电 能 的 损 失 与 线 路 的 结 构 、 负 载 和 管 理 有 关 。 通 过 开 展 线 损 的计 算 与 分 析 , 可 以 找 出 影 响 损 失 的 主 要 因 素 , 从 而 把 不 合 理 的 电 能 损 失减 少 到 最 小 以 确 保 取 得 最 佳 的 降 耗 目 标 和 经 济 效 益 。配 电 网 理 论 线 损 计 算 方 法 , 主 要 分 为 两 类 : 一 类 是 依 据 网 络 主 要 损耗 元 件 的 物 理 特 征 建 立 的 各 种 等 值 模 型 算 法 ; 另 一 类 是 根 据 馈 线 数 据 建立 的 各 种 统 计 模 型 和 神 经 网 络 模 型 等 算 法 。 电 压 等 级 较 低 的 配 电 网 , 运行 数 据 和 结 构 参 数 的 收 集 整 理 很 困 难 ,无 法 采 用 潮 流 法 计 算 , 则 要 求 简 化计 算 方 法 , 以 便 减 少 人 力 、 物 力 而 又 能 达 到 所 接 受 的 准 确 度 。 针 对 这 种精 度 要 求 不 太 高 情 况 , 目 前 采 用 回 归 分 析 方 法 和 神 经 网 络 模 型 计 算 配 电网 线 损 的 方 法 得 到 一 些 研 究 。 回 归 分 析 法 是 一 种 建 立 在 数 理 统 计 理 论 基础 上 的 统 计 方 法 , 它 寻 求 的 是 因 变 量 (线 损 )与 自 变 量 (特 征 参 数 )之 间 的 线性 关 系 。 神 经 网 络 具 有 高 度 的 非 线 性 处 理 能 力 , 可 以 拟 合 配 电 线 路 的 线损 与 特 征 参 数 之 间 复 杂 的 非 线 性 关 系 , 这 两 种 方 法 简 洁 实 用 , 无 需 建 立复 杂 的 数 学 关 系 式 和 进 行 大 量 计 算 。 但 这 些 方 法 也 存 在 一 定 的 局 限 性 ,回 归 分 析 法 方 法 需 要 有 大 量 数 据 , 数 据 少 则 难 以 找 出 统 计 规 律 , 且 对 不同 的 配 电 网 结 构 不 具 有 通 用 性 。随 着 Vapnik 等 人 提 出 的 统 计 学 习 理 论 不 断 发 展 和 成 , 统 计 学 习 理 论开 始 受 到 越 来 越 广 泛 的 重 视 , 并 在 此 理 论 框 架 下 产 生 了 支 持 向 量 机2( SVM) 这 一 新 的 通 用 机 器 学 习 方 法 。 这 种 方 法 , 泛 化 能 力 强 , 适 用 于小 样 本 。 本 文 尝 试 用 这 种 新 的 统 计 学 习 方 法 , 支 持 向 量 回 归 (SVR)来 进行 配 电 网 线 损 计 算 与 分 析 。第 1 章 绪 论1.1 电 网 线 损 理 论 计 算 的 意 义近 几 年 来 , 国 家 十 分 重 视 电 力 建 设 , 相 继 实 施 了 农 村 和 城 市 电 网 的 建 设与 改 造 工 程 , 我 国 电 力 事 业 迅 速 发 展 , 进 入 了 一 个 崭 新 的 发 展 时 期 , 为 保证 经 济 发 展 和 各 项 事 业 进 步 提 供 了 强 大 的 电 力 保 障 。 随 着 经 济 快 速 发 展 ,电 力 需 求 日 益 增 大 , 经 出 现 电 力 供 应 不 足 的 局 面 , 近 年 来 许 多 省 份 出 现 限电 情 况 。 在 各 级 电 力 网 电 能 损 耗 占 比 例 来 看 ,地 方 10kV 及 以 下 线 损 电 量 一 般 占 到总 损 耗 电 能 的 45% 60%, 10kV 及 以 下 电 网 的 降 损 工 作 一 直 是 地 区 电 力 局 降 损 工作 的 重 点 。 目 前 的 情 况 是 , 一 方 面是 电 力 供 应 不 足 , 另 一 方 面 是 配 电 网 存 在 较高 的 电 能 损 耗 。 通 过 配 电 网 理 论 线 损 计 算 , 优 化 配 电 网 结 构 , 确 定 配 电 网 最佳 运 行 方 式 和 经 济 调 度 , 降 低 配 电 网 电 能 损 耗 , 节 约 资 源 , 提 高 供 电 能 力 ,具 有 重 大 大 意 义 。配电网是指直接为用户服务的那一部分电力系统,一般是指从110kV/10kV 或 35kV/10kV 降压电站的 10kV 线路出口至用户端。配电网作为电力网的末端,其电压等级低、直接与用户连接、线路分布广、连接设备多,因此系统存在着较大的阻抗,导致电能在转换、输送、分配过程中不可避免地伴随着大量的损耗。据统计,配电网线损占整个电网能量的5%,构成配电网线损的成分较多,对配网线损进行全面的理论分析,目的在于对线损中的各个组成部分的构成情况及所处位置进行研究,找出对有较大降损潜力组成部分的降损措施,为制定科学有效的长期降损规划提供3正确的理论依据。因此,对电配网线损的理论计算和分析研究很有必要,具有很大的实用价值。本 毕 业 设 计 将 基 于 支 持 向 量 机 (SVM)研 究 中 压 配 电 网 准 确 、 快 速 而简 便 的 线 损 计 算 方 法 。 但 由 于 配 电 网 结 构 的 复 杂 性 、 参 数 多 样 性 和 资 料不 完 善 以 及 缺 乏 实 时 监 控 设 备 等 因 素 , 准 确 计 算 配 电 网 理 论 线 损 比 较 困难 , 一 直 是 个 难 题 。 为 解 决 这 一 难 题 , 众 多 科 研 工 作 者 从 理 论 到 实 践 不断 深 入 研 究 配 电 网 理 论 线 损 计 算 方 法 , 希 望 研 究 出 更 加 适 合 配 电 网 理 论线 损 计 算 的 新 方 法 , 更 加 快 速 、 准 确 地 计 算 配 电 网 理 论 线 损 , 满 足 电 力部 门 配 电 网 线 损 的 分 析 和 管 理 需 要 。1.2 配 电 网 线 损 计 算 研 究 现 状(1)国内发展现状 在 我 国 国 内 对 于 此 项 理 论 的 研 究 也 是 非 常 多 的 , 但 这 些 研 究 活 动 都是 在 近 几 年 才 逐 步 发 展 起 来 的 , 我 国 也 曾 有 诸 多 学 者 和 专 家 发 表 了 多 篇的 相 关 理 论 文 章 , 将 他 们 进 行 整 理 起 来 进 行 计 算 和 评 估 , 发 现 我 国 对 电力 线 损 的 计 算 主 要 有 传 统 算 法 、 新 的 潮 流 式 计 算 方 法 和 其 他 的 一 些 算】【 1法 , 传 统 的 配 电 网 理 论 线 损 计 算 方 法 : 均 方 根 电 流 法 , 最 大 电 流】 【 32法 , 平 均 电 流 法 , 等 值 电 阻 法 。 改 进 的 潮 流 算 法 : 前 推 回 代 潮 流 计 算 法 ,牛 顿 法 和 改 进 牛 顿 法 , 改 进 快 速 解 耦 法 , 动 态 潮 流 法 。 新 算 法 : 遗 传 算法 与 人 工 神 经 网 络 算 法 , 基 于 区 间 算 法 , 模 糊 识 别 算 法 。电 网 线 损 理 论 按 管 理 应 分 为 省 地 局 和 县 区 级 两 部 分 , 按 电 网 的 不 同特 点 , 对 35KV 以 上 输 电 网 和 6-10KV 配 电 网 分 别 采 用 不 同 的 计 算 方 法 。输 电 网 采 用 完 整 的 负 荷 数 据 进 行 潮 流 计 算 得 到 网 损 结 果 。 由 于 配 电 网 为辐 射 状 结 构 , 线 路 r/x 比 值 较 大 等 因 素 , 决 定 了 其 潮 流 计 算 方 法 不 同 于 输电 网 。 由 于 配 电 网 负 荷 数 据 不 全 , 运 行 方 式 复 杂 多 样 化 , 因 此 很 多 时 候采 用 网 络 简 化 和 负 荷 简 化 方 法 , 近 似 计 算 配 电 网 线 损 。4( 2) 国外发展现状 配 电 网 理 论 线 损 计 算 的 方 法 在 世 界 上 早 有 人 开 始 研 究 , 这 一 研 究 最 早是 在 上 世 纪 30 年 代 左 右 , 由 诸 多 个 外 国 电 力 专 家 组 成 小 组 来 研 究 影 响 电能 输 送 损 耗 的 情 况 , 他 们 通 过 数 学 模 型 的 方 式 结 合 电 力 设 备 的 实 际 部 件 ,并 以 高 速 运 算 的 PC 电 脑 作 为 计 算 工 具 来 企 图 加 快 对 这 一 方 法 的 研 究 ,并 将 实 际 利 率 结 果 运 用 到 实 际 操 作 中 。 在 配 网 自 动 化 以 及 高 级 应 用 软 件 方面 , 国 外 研 究 的 热 点 是 网 络 化 、 集 成 化 、 智 能 化 对 于 线 损 计 算 , 国 外 现 在 研究 的 重 点 多 是 对 线 损 的 分 析 降 损 措 施 与 方 法 研 究 , 如 :以 线 损 为 目 标 的 配 电网 网 络 重 构 , 无 功 优 化 、 补 偿 电 容 投 放 位 置 的 确 定 等 问 题 ,其 中 涉 及 到 的 线 损问 题 大 都 转 化 为 功 率 损 耗 问 题 , 以 潮 流 计 算 的 方 法 来 求 解 。依 据 网 络 主 要 损 耗 元 件 的 物 理 特 征 建 立 的 各 种 等 值 模

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论