[实用新型]一种基于径向基神经网络的自适应继电保护装置

说明书

一、技术领域：

本实用新型涉及电力系统输电线路的继电保护装置，是一种用于配电输电线路的微机保护装置，特别是涉及一种基于径向基神经网络的自适应继电保护装置，属于电力系统继电保护技术领域。

二、背景技术：

随着社会的迅速发展，一方面社会生产和人们生活对电力系统供电质量和可靠性的要求越来越高，为了保证系统安全、稳定和经济运行，必须提高继电保护系统的工作性能。另一方面我国电力工业在这几十年来迅猛发展，电力系统规模迅速扩大，电压等级不断提高，建立了东北、西北、华北、华东、华中、华南等大区电力网络，并且网络之间也出现了互联，以后全国所有的电力网络将互联成一个大系统，同时输电线路的电压等级还将提升，因此对继电保护的要求越来越严格。

面对如此错综复杂的电力网络和很高的供电质量要求，基于传统原理的继电保护系统己经不能满足要求，因此迫切需要进一步研究继电保护原理，提出新的继电保护方法来满足发展的电力系统的要求。

传统的继电保护也力图适应系统运行方式的变化和故障状态。例如电流速断保护的整定值，是按系统最大运行方式下，线路末端发生三相短路考虑，过电流保护是按线路的最大负荷电流考虑。这种按最严重的条件确定保护定值的方法，能保证所有可能的正常和故障条件下，保护都不会错误地切除被保护的线路，但却存在以下两点缺点：一是按上述方法设定的定值，在其它运行方式下(其中包括系统的主要运行方式)不是最佳的。二是在最小运行方式或最不利的短路条件下，保护失效或性能严重变差。同时应该指出的是，在传统保护中也有许多自适应性能，微机自适应保护根本上还是以保护基本整定公式为基础，只是使某个参数进行自适应处理，但这样使算法复杂化，需要进行很复杂的计算，从根本上还是摆脱不了整定计算的烦恼。而基于神经网络的保护不需要进行各种整定计算，只需要用已有的样本对其进行训练就可以。

三、实用新型内容：

1、实用新型目的：

本实用新型提供一种基于径向基神经网络的自适应继电保护装置，该装置具有判断复杂故障的能力，使诊断正确率提高，其目的是具有较强高可靠性。

2、技术方案：

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种基于径向基神经网络的自适应继电保护装置，用于电力系统的继电保护，其特征在于：该装置包括：

控制核心单元，用于实现对采集数据的大量数学计算，采用数字信号处理器；

数据采集系统单元，用于采集电网的电压或电流信号，包括电压互感器和电流互感器；

故障识别单元，用于识别系统故障；

出口控制单元，接到执行命令时负责动作开关或发出警告；

通信接口单元，完全独立的中断子程序，不影响系统保护功能；

和液晶显示单元，用于报告前台运行管理人员获得检测量的信息和电网的运行状态。

上述基于径向基神经网络的自适应继电保护装置，以数字信号处理器DSP为装置控制核心，外围主要由数据采集系统、故障识别器、出口控制和通信接口与液晶显示等组成。

数字信号处理器：由于信号处理环节涉及到大量对采集数据的数学计算，必须采用专用的数字信号处理芯片(DSP)来实现。TMS系列DSP的体系结构是专为实时信号处理而设计的，其中16位定点 DSPTMS320LF2407是一种低功耗器件，它采用改进型哈佛结构，有1条程序总线和3条数据总线，流水线操作。

液晶显示单元：为了获得检测量的信息和电网的运行状态，需要利用液晶显示来报告前台运行管理人员，为此采用ST7920中文字型点矩阵LCD控制/驱动器所驱动的GDM12864E LCD显示屏。此LCD显示屏为20引脚封装，其工作方式可以为串行传输方式，也可以为并行传输方式，本设计采用并行传输方式。

通信接口单元：通信模块是一个完全独立的中断子程序，它的去留并不影响系统的保护功能。当该模块被激活时，系统即处于联网通信模式，从而可以在一定围内构成一个网络化的继电保护系统。

故障识别单元：对于故障识别系统，需选用具有在片学习功能的神经网络芯片，即将网络训练所需的反馈电路及权值存储、计算和修正电路都集成在了一个芯片，形成全硬件的、具有自学习能力的神经网络系统，。

出口控制单元：当中央处理器发出执行命令时，该模块负责动作开关或发出警告等。

3、优点及效果：

本实用新型提出的一种基于径向基神经网络的自适应继电保护装置，有益效果为：