电能质量问题分析论文提纲

论文题目：计及电能质量问题的电缆损耗智能评估

摘要：配电网的谐波、三相不平衡、电压偏差等电能质量问题日益严峻,目前计及以上电能质量问题的电缆线路损耗研究还不够深入,没有系统地开展复合电能质量问题综合作用下的电缆线路损耗量化评估,更缺乏相应的电能质量干扰下的电缆现场试验数据支撑相关的理论研究。本文从电缆的损耗组成出发,针对谐波、三相不平衡、电压偏差等电能质量问题,定量分析它们各自对电缆损耗的影响,建立各自单独作用下的电缆附加损耗物理公式计算模型。对于复合电能质量问题,提出了基于主客观权重相结合的层次分析法-变异系数法组合赋权的复合电能质量问题综合作用下的电缆线路附加损耗评估模型。为了检验各种电能质量问题作用下的电缆电能质量损耗物理公式计算模型,本文在大容量的电能质量综合扰动平台上设计了电缆的电能质量扰动试验,针对实际电网中电缆线路所连接的不同负载类型和大小,完成了谐波、三相不平衡、电压偏差等电能质量问题干扰下的电缆现场试验,采集汇总了各种负载情况下的电缆电能质量干扰试验数据集。通过对电缆试验数据进行处理和分析,首先验证了电缆电能质量损耗物理公式模型的准确性,然后以电缆的电能质量附加损耗增率指标对谐波、三相不平衡、电压偏差作用下的电缆线路功率损耗进行量化分析。由于电缆的结构复杂,敷设方式特殊,电阻、电容等电气参数难以准确获取,而且不同的电能质量问题会产生关联交互影响,导致使用传统物理公式模型评估计及电能质量问题的电缆线路损耗存在较大偏差,计算过程复杂。考虑到电缆运行中的电压、电流、电能质量指标等运行电气参数能够准确测量并存储,本文将以影响电缆线路损耗的关键运行电气参数作为智能评估模型的输入,建立基于人工智能算法的计及电能质量问题的电缆线路损耗智能评估模型,从而更加精确、快捷地评估复合电能质量问题综合作用时的电缆线路损耗。在计及电能质量问题时,影响电缆损耗的运行电气参数众多,不同参数之间存在复杂的交互作用,本文选用具有强大特征处理和提取能力的卷积神经网络（CNN）进行智能评估建模。本文以电缆电能质量扰动试验得到的大量试验数据为训练样本,将每个数据样本中电缆线路的电压、电流、各种电能质量指标值等运行电气参数作为卷积神经网络的输入向量,电缆线路损耗的评估值作为网络的输出目标,建立基于深度学习算法的计及电能质量问题的电缆线路损耗智能评估模型。通过在120k W电阻负载和80A电流源负载两个数据集中进行仿真分析,最终的评估结果表明,对比不计及电能质量问题的智能评估模型、传统机器学习智能评估模型以及赋权法公式评估模型,应用卷积神经网络建立的计及电能质量问题的电缆线路损耗智能评估模型能够更加准确、稳定地评估复合电能质量问题作用下的电缆线路损耗。

关键词：电能质量;谐波;三相不平衡;电压偏差;电缆损耗;卷积神经网络

学科专业：电气工程

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状与分析

1.3 本文主要研究内容

第二章 电缆损耗的计算与智能评估方法

2.1 电缆额定运行损耗计算

2.1.1 线芯电阻损耗

2.1.2 绝缘介质损耗

2.1.3 金属护套损耗

2.1.4 铠装层损耗

2.2 电能质量问题对电缆损耗的影响

2.2.1 谐波对电缆损耗的影响

2.2.2 三相不平衡对电缆损耗的影响

2.2.3 电压偏差对电缆损耗的影响

2.2.4 复合电能质量问题对电缆损耗的影响

2.3 智能评估算法

2.3.1 传统机器学习模型

2.3.2 卷积神经网络

2.4 本章小结

第三章 电缆电能质量扰动平台设计及实现

3.1 电缆试验设计

3.1.1 试验原理

3.1.2 试验平台设计

3.1.3 试验电缆参数

3.2 电缆试验数据处理

3.3 电缆电能质量损耗分析

3.3.1 电缆谐波损耗分析

3.3.2 电缆三相不平衡损耗分析

3.3.3 电缆电压偏差损耗分析

3.3.4 电缆复合电能质量损耗分析

3.4 本章小结

第四章 电缆电能质量损耗智能评估实现

4.1 建立电缆损耗智能评估模型

4.1.1 确定输入运行电气参数

4.1.2 运行电气参数预处理

4.1.3 电缆损耗评估模型的评价指标

4.1.4 卷积神经网络仿真模型

4.2 电缆损耗智能评估模型仿真分析

4.2.1 120kW负载电缆损耗智能评估分析

4.2.2 80A负载电缆损耗智能评估分析

4.2.3 智能评估仿真对比结论

4.3 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢