基于特征提取和分类算法的微电网孤岛检测模型

摘要

近年来，微电网成为电力系统研究的热点。目前，分布式电源(DistributedGeneration，DG)大规模并网过程中仍存在很多问题，DG的发电能力不能充分发挥，微电网灵活、智能的控制方式为这一问题提供了新的解决思路，可以提高供电可靠性;微电网中DG多采用可再生能源，清洁无污染，符合保护环境的理念;微电网还可作为超高压、远距离电力网络的补充供电方式。但是，微电网发挥上述优势有赖于孤岛检测问题的有效解决，微电网孤岛检测问题的研究具有重要的理论和现实意义。 目前学者们提出的孤岛检测方法主要针对单个逆变器，主要包括基于通信手段的孤岛检测方法、主动式孤岛检测法和被动式孤岛检测法。基于通信的检测方法准确可靠，主要限制在于成本高，目前实用困难，随着智能电网的建设，特别是智能配电网的发展，有一定潜力;主动法检测盲区小、灵敏性较高，但是会引起电能质量下降，且不适用于多个逆变器;被动法原理简单、实现容易，对电能质量无不良影响，但是无法避免较大的检测盲区。 本文介绍了微电网的概念及世界各国的发展现状，研究了微电网并网运行和孤岛运行这两种运行模式，分析了计划孤岛运行的优点和非计划孤岛运行带来的危害;指出了目前对孤岛效应的两种原则立场:反孤岛策略和孤岛运行的利用。研究了孤岛检测的原理及特性，提出了孤岛检测的主要标准和指标，分析了现有的孤岛检测方法和其优缺点，指出了孤岛不易检测出的主要原因，提出了新的基于特征提取和分类算法的孤岛检测方法。研究了ELM的基本理论，建立了基于特征提取和分类算法的微电网孤岛检测模型，实现了微电网孤岛检测模型的离线参数寻优和在线检测，利用PSCAD仿真软件搭建了微电网模型，利用Matlab仿真软件搭建了孤岛检测模型，通过仿真计算验证了孤岛检测方法的有效性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 微电网的提出

1．2 微电网研究现状

1．2．1 概述

1．2．2 美国微电网研究现状

1．2．3 欧洲微电网研究现状

1．2．4 日本微电网研究现状

1．3 微电网孤岛检测问题的提出及研究意义

1．4 本文所作的工做

第2章 微电网及其孤岛检测

2．1 微电网

2．1．1 微电网的概念

2．1．2 微电网两种运行模式及控制策略

2．2 微电网孤岛和孤岛运行

2．2．1 微电网孤岛分类

2．2．2 微电网反孤岛策略和孤岛运行的利用

2．2．3 微电网孤岛运行

2．3 本章小结

第3章 微电网孤岛检测方法研究

3．1 孤岛检测相关标准

3．2 孤岛检测原理分析

3．2．1 孤岛检测的基本原理

3．2．2 孤岛检测的特性分析

3．3 孤岛检测有效性指标

3．4 孤岛检测方法

3．4．1 电网端的孤岛检测方法

3．4．2 被动式孤岛检测方法

3．4．3 主动式孤岛检测方法

3．5 本章小结

第4章 基于极限学习机(ELM)的孤岛检测

4．1 概述

4．2 ELM的学习理论

4．3 基于ELM的微电网孤岛检测模型建立

4．3．1 微电网孤岛检测模型搭建

4．3．2 微电网孤岛检测特征提取与训练样本集选取

4．3．4 ELM分类算法参数寻优

4．4 基于ELM分类算法的在线孤岛检测模型

4．4．1 在线数据采集

4．4．2 特征提取

4．4．3 在线孤岛检测

4．4．5 检测时间分析

4．4．6 检测失败处理办法

4．5 本章小结

第5章 算例分析

5．1 建立微电网模型

5．2 数据准备

5．3 孤岛检测结果及分析

5．3．1 检测精度分析

5．3．2 检测时间分析

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢