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研究生:陳建名
研究生(外文):Chine-Ming Chen
論文名稱:應用類神經網路及灰關聯分析於輸配電系統緊急復電操作策略之研究
論文名稱(外文):Emergencey Operation Strategy for Power System Restoration with Artificial Neural Network and Grey Relational Analysis
指導教授:林惠民林惠民引用關係
指導教授(外文):Whei-Min Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:電機工程學系研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:101
中文關鍵詞:故障區域偵側最佳化負載潮流程式灰關聯分析電壓修正類神經網路復電策略
外文關鍵詞:Artificial Neural NetworkVoltage CorrectionGrey Relational AnalysisRestoration StrategyFault Section DetectionOptimal Power Flow
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電力系統發生緊急事故時,調度人員常依據保護電驛及斷路器動作的記錄資料,來判斷系統發生故障的區域與元件,建立一套完整的故障偵測與復電系統,不僅可以增加調度人員處理與排除故障的能力,並可以快速得知整個系統的復電策略,以縮短停電時間。

本論文所提出的復電流程包括故障區域偵測與隔離、復電策略、及電壓修正三個部分,以類神經網路及灰關聯分析規劃整個電力系統緊急操作順序,並以最佳化負載潮流程式驗證每個規則是否符合安全運轉條件,以IEEE 30-Bus系統為例,規劃緊急復電操作策略,最後在個人電腦進行模擬測試,以驗證整個復電策略的可行性。
Power system protection is important for service reliability and quality assurance. Various faults may occur due to natural and artificial calamity. Dispatchers are use the changed statuses of protection devices from the Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) system to identify the fault. To reduce the outage duration and promptly restore power services, fault section detection has to be done effectively and accurately with fault alarms.

In this thesis, artificial neural networks (ANN) and Grey Relational Analysis (GRA) are used to develop the restoration schemes for emergency operation in a power system including fault section detection (FSD), restoration strategy(RS), and voltage correction(VC). The optimal power flow (OPF) is responsible for verifying the proposed schemes by off-line analysis. With a IEEE 30-Bus power system, computer simulations were conducted to show the effectiveness of the proposed restoration schemes.
摘要......................................................I
Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .II
目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .III
圖目錄. . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . .VI
表目錄. . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . .VIII

第一章 緒論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1-1 研究背景與動機. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1-2 文獻回顧. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
1-3 研究方法與貢獻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
1-4 論文內容概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

第二章 研究方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

2-1 類神經網路介紹. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2-1-1 類神經網路架構...............7
2-1-2 類神經網路運作...............9
2-1-3 類神經網路選用..............10
2-1-4 機率神經網路...............11
2-2 灰關聯分析介紹. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
2-2-1 前言...................17
2-2-2 灰色系統介紹...............18
2-2-3 灰關聯度定義...............19
2-2-4 灰關聯度計算步驟.............23
2-2-5 本文所提出之灰關聯度...........24
2-2-5-1四大公理證明........... 27
2-3 最佳負載潮流介紹. . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

第三章 復電策略系統之建構. . . . . . . . . . . . . . . .30

3-1 前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
3-2 故障區域偵測之建立. . . . . . . . . . . . . . . . . .31
3-3 復電策略之建立. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
3-4 電壓修正策略之建立. . . . . . . . . . . . . . . . . .36

第四章 復電策略操作流程.. . . . . . . . . . . . . . . .38

4-1 輸配電系統之架構. . . . . . . . . . . . . . . . . .38
4-2 復電規則之建立. . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
4-3 負載篩選. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
4-4 復電操作流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

第五章 系統模擬測試分析. . . . . . . . . . . . . . . . .50

5-1 匯流排故障案例. . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
5-2 變壓器故障案例. . . . . . . . . . . . . . . . . .58
5-2-1 測試一..................58
5-2-2 測試二..................61
5-3 多重故障案例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5-4 案例測試綜合討論. . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
5-4-1強軔性測試................71
5-4-2負載變動測試(卸載)............76
5-4-3 研究方法比較...............80

第六章 結論與未來發展方向. . . . . . . . . . . . . . . .83

6-1 結論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
6-2 未來發展方向. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

參考文獻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
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