基于BP算法的鐵路配電網(wǎng)故障診斷研究

摘 要：通過(guò)分析鐵路配電網(wǎng)的特點(diǎn)，針對(duì)鐵路電網(wǎng)故障的不確定性因素與故障數(shù)據(jù)種類繁多的特點(diǎn)，采用BP算法進(jìn)行故障診斷，先研究鐵路電網(wǎng)的故障類型，然后分析BP算法的訓(xùn)練過(guò)程，最終設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于BP算法的鐵路電網(wǎng)故障診斷。

關(guān)鍵詞：鐵路電網(wǎng) 故障診斷 BP算法

中圖分類號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（c）-00-01

鐵路電力系統(tǒng)是鐵路運(yùn)輸?shù)撵`魂，而在鐵路電力系統(tǒng)中，鐵路配電網(wǎng)是其運(yùn)行的關(guān)鍵，它直接影響著鐵路上的行車安全，是鐵路系統(tǒng)中的核心[1]。但是由于鐵路配電網(wǎng)線路復(fù)雜，工程面積大，人工查找配電網(wǎng)故障原因存在很多困難，而配電管理自動(dòng)化水平還處于較低的水平[2]。所以，需要一種智能的故障診斷法應(yīng)用于鐵路配電網(wǎng)的故障診斷中。

1 鐵路配電網(wǎng)的主要特點(diǎn)

鐵路配電網(wǎng)與普通電網(wǎng)相比，它的主要特點(diǎn)是其接線為單一輻射網(wǎng)，自閉貫通線出線少且和自閉線同為雙端電源結(jié)構(gòu)，通常為單電源供電。此外，其母線與變壓器等設(shè)備與普通電網(wǎng)區(qū)別不大，但自動(dòng)化水平較低，電路信息量大，可用于故障診斷的信息較多。鐵路配電網(wǎng)的故障類型主要分為四大類：輸電線路故障、母線故障、系統(tǒng)振蕩、系統(tǒng)瓦解[3]。該文主要針對(duì)的是鐵路配電網(wǎng)的輸電線故障。

2 BP算法訓(xùn)練流程

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在故障診斷中廣泛應(yīng)用的原因是它具有學(xué)習(xí)能力、分類和識(shí)別與知識(shí)處理能力。BP算法在故障診斷中的工作原理為：輸入信號(hào)從輸入層經(jīng)隱含層逐層處理，直至輸出層 。若輸出層得不到期望輸出，則轉(zhuǎn)入反向傳播，根據(jù)預(yù)測(cè)誤差調(diào)整網(wǎng)絡(luò)權(quán)值與閥值，從而使預(yù)輸出不斷地逼近期望輸出。

3 BP算法的鐵路配電網(wǎng)故障診斷

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中輸入變量即征兆變量，不失一般性，取具有代表性的電網(wǎng)性能參數(shù)：發(fā)電機(jī)、變壓器、線路的容量與電壓以及線路電流，分別用，，···，表示，取一組樣本作為示例。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層神經(jīng)元的傳遞函數(shù)采用對(duì)數(shù)型傳遞函數(shù)logsig，輸出層神經(jīng)元傳遞函數(shù)采用線性激活函數(shù)purelin。本例將隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)設(shè)為10，最大訓(xùn)練次數(shù)為1000次，最小均方誤差為le-8。網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練性能如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練代碼如下：

4 結(jié)語(yǔ)

該文設(shè)計(jì)的基于BP算法鐵路配電網(wǎng)故障診斷經(jīng)過(guò)多次仿真測(cè)試，故障診斷效果良好，該方法效果顯著，具有一定的意義。

參考文獻(xiàn)

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[2] 舒輝.配電網(wǎng)故障信息管理廈診斷系統(tǒng)[D].成都西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，2008.

[3] 芮靜康.常見(jiàn)電氣故障的診斷與維修[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.