【摘要】：架空輸電線路是電網(wǎng)中傳輸電能的重要組成部分,必須確保輸電線路安全穩(wěn)定的運(yùn)行,然而近年來國內(nèi)外電力行業(yè)中架空輸電線路多次遭到嚴(yán)重的冰災(zāi)事故,給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來了危害,嚴(yán)重的會(huì)造成大面積的停電事故并且使電網(wǎng)恢復(fù)困難。因此對(duì)輸電線路的覆冰情況進(jìn)行預(yù)測,能及時(shí)了解導(dǎo)線覆冰的趨勢并給出預(yù)警,能有效防止嚴(yán)重的覆冰事故,給輸電導(dǎo)線防冰、除冰提供依據(jù)。本文首先闡述了輸電線路產(chǎn)生覆冰的條件、覆冰的機(jī)理和過程,對(duì)輸電線路覆冰進(jìn)行了分類,綜合分析了影響導(dǎo)線覆冰的各種因素,同時(shí)闡述了導(dǎo)線防冰、除冰的常用措施。利用輸電線路的影響因素對(duì)輸電線路進(jìn)行覆冰預(yù)測,將輸電線路影響因素的歷史數(shù)據(jù)作為預(yù)測模型的輸入量,首先用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)(SVM)模型分別對(duì)輸電線路覆冰進(jìn)行了預(yù)測,結(jié)果顯示支持向量機(jī)的預(yù)測精度高于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。支持向量機(jī)中的懲罰參數(shù)和核參數(shù)對(duì)算法精度影響很大,采用遺傳算法(GA)和粒子群算法(PSO)對(duì)懲罰參數(shù)和核參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)遺傳算法中的交叉概率和變異概率影響尋優(yōu)能力,粒子群算法中的慣性因子和加速因子影響尋優(yōu)能力,對(duì)兩算法中的參數(shù)進(jìn)行改進(jìn),利用改進(jìn)后的算法對(duì)SVM中懲罰參數(shù)和核參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,利用優(yōu)化后的SVM對(duì)導(dǎo)線覆冰進(jìn)行預(yù)測,結(jié)果表明優(yōu)化后的預(yù)測時(shí)間都增加了,預(yù)測精度也提高了。其中基于改進(jìn)遺傳算法的優(yōu)化時(shí)間相對(duì)最少,而基于遺傳粒子群結(jié)合算法的預(yù)測時(shí)間最長,基于改進(jìn)遺傳算法和改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化后的預(yù)測精度大體相同,基于遺傳粒子群結(jié)合算法優(yōu)化后的預(yù)測精度最高。從線路覆冰預(yù)測的結(jié)果可以看出,支持向量機(jī)在歷史數(shù)據(jù)樣本較小時(shí)預(yù)測能力比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)要好,更適合處理小樣本問題,同時(shí)利用優(yōu)化措施對(duì)支持向量機(jī)進(jìn)行優(yōu)化后,增加了預(yù)測算法復(fù)雜度,提高了覆冰厚度預(yù)測的精度。
[Abstract]:Overhead transmission line is an important part of electric energy transmission in power grid. It is necessary to ensure the safe and stable operation of transmission line. However, in recent years, the overhead transmission line in the domestic and foreign power industry has suffered many serious ice disaster accidents. It has brought harm to the safe operation of the power grid, which will cause large-scale blackout and make the power grid difficult to recover. In order to predict the ice-coating situation of transmission lines, the trend of wire ice-coating can be understood in time and early-warning can be given, which can effectively prevent serious ice-coating accidents and provide the basis for anti-icing and de-icing of transmission lines. In this paper, the conditions, mechanism and process of ice-coating on transmission lines are described firstly, the ice-coating of transmission lines is classified, and the factors that affect the ice-coating of transmission lines are comprehensively analyzed. At the same time, the commonly used measures of anti-icing and de-icing of conductors are also expounded. The influence factors of the transmission line are used to predict the icing of the transmission line, and the historical data of the influencing factors of the transmission line are taken as the input of the prediction model. Firstly, RBF neural network and support vector machine (SVM) model are used to predict icing of transmission lines. The results show that the prediction accuracy of support vector machine is higher than that of RBF neural network. The penalty parameters and kernel parameters in support vector machine have great influence on the accuracy of the algorithm. Genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO) are used to optimize the penalty parameters and kernel parameters. At the same time, the crossover probability and mutation probability of genetic algorithm affect the optimization ability, the inertia factor and acceleration factor of particle swarm optimization algorithm affect the optimization ability, and the parameters of the two algorithms are improved. The improved algorithm is used to optimize the penalty parameters and kernel parameters in the SVM, and the optimized SVM is used to predict the wire icing. The results show that the prediction time and the prediction precision are increased after the optimization. The optimization time based on the improved genetic algorithm is the least, and the prediction time based on the genetic particle swarm optimization algorithm is the longest, and the prediction precision of the improved genetic algorithm and the improved particle swarm optimization algorithm is about the same as that of the improved genetic algorithm and the improved particle swarm optimization algorithm. The prediction accuracy based on genetic particle swarm optimization algorithm is the highest. From the result of line icing prediction, it can be seen that support vector machine has better prediction ability than neural network in small historical data sample, and is more suitable to deal with small sample problem. At the same time, support vector machine is optimized by using optimization measures. The complexity of prediction algorithm is increased and the accuracy of ice thickness prediction is improved.
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM752

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本文編號(hào)：2434356