تشخیص اشباع و جبران سازی اعوجاج جریان ثانویه CT با درنظرگرفتن تغییر ساختار معمولی سیستم قدرت


تشخیص اشباع و جبران سازی اعوجاج جریان ثانویه CT با درنظرگرفتن تغییر ساختار معمولی سیستم قدرت

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فهرست جدول‌ها‌ح

فهرست شکل‌‌ها‌ط

فصل 1-.. مقدمه

1-1- مقدمه 2

1-2- مروری بر کارهای انجام شده3

1-3- ساختار پایان نامه4

فصل 2-.. ترانسفورماتور جریان

2-1- مقدمه 6

2-2- معرفی انواع ترانسفورماتورهای جریان6

2-3- کمیتهای مهم در ترانسفورماتور جریان حفاظتی8

2-4- مدار معادل ترانسفورماتور جریان10

2-5- شار هسته ترانسفورماتور جریان در شرایط خطا10

2-6- اشباع ترانسفورماتور جریان حفاظتی12

2-6-1-عوامل تأثیرگذار بر اشباع13

2-7- جمع­بندی13

فصل 3- روشهای آشکارسازی پدیده اشباع ترانسفورماتور جریان

3-1- مقدمه 16

3-2- آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر مشتق مرتبه سوم16

3-3- آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر تبدیل موجک گسسته19

3-3-1- توابع مادر و خصوصیات آنها20

3-3-2- رفتار فیلتری و مشخصه فرکانسی توابع و 24

3-3-3- وابستگینرخنمونهبرداریبهبالاترینحدفرکانسی24

3-3-4- انواع دیگر توابع مادر26

3-4- آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش ریخت­شناسی ریاضیاتی یک­بعدی28

3-4-1- عملگرهای اساسی MM28

3-4-2- فیلترهای MM29

3-4-3- اجزاء ساختاری (SE)29

3-4-4- آشکارسازی اشباع مبتنی بر روش MM30

3-5- آشکارسازی پدیده اشباع با استفاده از روش ریخت­شناسی پیشرو33

3-5-1- عملگرهای MLS33

فصل 4- مدلسازی و مقایسه روشهای آشکارسازی پدیده اشباع

4-1- مقدمه 37

4-2- مدلسازی ترانسفورماتور جریان37

4-3- نتایج حاصل از آشکارسازی پدیده اشباع CT مبتنی بر روش مشتق مرتبه سوم42

4-4- نتایج حاصل از آشکارسازی پدیده اشباع با استفاده از روش تبدیل موجک43

4-4-1- آستانه گذاری تطبیقی44

4-5- نتایج حاصل از آشکارسازی پدیده اشباع CT با استفاده از روش پیشنهادی MM45

4-6- نتایج حاصل از آشکارسازی پدیده اشباع CT مبتنی بر MLS47

4-7- مقایسه روشهای بررسی شده آشکارسازی پدیده اشباع CT48

فصل 5-.. روشهای جبرانسازی جریان معوج ثانویه ترانسفورماتور جریان

5-1- مقدمه 51

5-2- جبرانسازی جریان معوج ثانویه CT با استفاده از روش حداقل مربعات خطا (LSE)51

5-2-1- روش حداقل مربعات خطا (LSE)51

5-2-2- استفاده از روش LSE برای جبرانسازی جریان معوج ثانویه CT53

5-3- جبرانسازی جریان معوج ثانویه CT مبتنی روش تخمین جریان مغناطیس­کنندگی55

5-4- روش پیشنهادی جبرانسازی جریان معوج ثانویه CT با استفاده از شبکه عصبی 59

5-4-1- فرایند آموزش شبکه عصبی59

5-4-2- جبرانسازی جریان معوج ثانویه با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی60

5-5- مقایسه روشهای بررسی شده جبرانسازی جریان معوج ثانویه CT70

فصل 6- روشهای پیشنهادی پایان­نامه بمنظور آشکارسازی پدیده اشباع و جبرانسازی جریان معوج­ CT در شرایط Online

6-1- آشکارسازی پدیده اشباع CT مبتنی بر روش ریخت­شناسی ریاضیاتی در شرایط Online ......................73

6-2- جبرانسازی جریان معوج ثانویه در شرایط Online مبتنی بر روش پیشنهادی حداقل مربعات خطای اصلاح شده (MLSE)75

6-2-1- امکان بکارگیری در شرایط Online77

6-3- فلوچارت پیاده­سازی آشکارسازی آشکارسازی پدیده اشباع CT و جبران سازی جریان معوج ثانویه در شرایط Online77

فصل 7-.. جمع­بندی، نتیجه­گیری و ارائه پیشنهادات

7-1- جمع­بندی و نتیجه­گیری81

7-2- پیشنهادات82

فهرست مراجع83

پیوست یک 87

پیوست دو 90

 

فهرست جدول‌ها

عنوان صفحه

جدول ‏4‑1 : مدت زمان پیاده­سازی روشهای آشکارسازی پدیده اشباع49

جدول ‏5‑1 : اطلاعات شرایط ساختاری در نظر گرفته شده برای آموزش شبکه عصبی مصنوعی به ازای مقاومت خطای صفر اهم64

جدول ‏5‑2 : اطلاعات شرایط ساختاری در نظر گرفته شده برای آموزش شبکه عصبی مصنوعی به ازای مقاومت خطای 25/1 اهم65

جدول ‏5‑3 : اطلاعات شرایط ساختاری در نظر گرفته شده برای آموزش شبکه عصبی مصنوعی به ازای مقاومت خطای 5/2 اهم66

جدول ‏5‑4 : اطلاعات شرایط ساختاری در نظر گرفته شده برای آموزش شبکه عصبی مصنوعی به ازای مقاومت خطای 75/3 اهم67

جدول ‏5‑5 : اطلاعات شرایط ساختاری در نظر گرفته شده برای آموزش شبکه عصبی مصنوعی به ازای مقاومت خطای 5 اهم68

 

فهرست شکل‌‌ها

عنوان صفحه

شکل ‏2‑1 : نحوه­ی اتصال CT به شبکه قدرت6

شکل ‏2‑2: مدار معادل ترانسفورماتور جریان10

شکل ‏2‑3 : جریان اولیه و ثانویه اشباع­شده CT13

شکل ‏3‑1 : جریان اولیه منتقل شده به ثانویه و جریان ثانویه CT16

شکل ‏3‑2 : تخمین جریان با استفاده از مشتقات مرتبه اول (الف)، دوم (ب) و سوم (ج)18

شکل ‏3‑3 : نمونه­ای از تابع مادر (db10) و تابع عمود بر آن[23]21

شکل ‏3‑4 : پروسه محاسبهضرایبمولفهدقیقوتقریبیدرمراحلمختلفتجزیه23

شکل ‏3‑5 : مشخصه فرکانسی فیلتر موجک با تابع مادر در مراحل مختلف تجزیه23

شکل ‏3‑6 : مشخصهفرکانسیتوابعمادرمختلفبهازایفرکانسنمونهبرداری 10 کیلوهرتز25

شکل ‏3‑7: مشخصهفرکانسیتابعمادر (db2)بهازایفرکانسنمونهبرداری 5 کیلوهرتز26

شکل ‏3‑8: تابع Haar گسسته26

شکل ‏3‑9: توابع Daubechies پیوسته27

شکل ‏3‑10 : تابع Mexican Hat پیوسته27

شکل ‏3‑11 : تابع Morlet پیوسته27

شکل ‏3‑12 : تابع Meyer پیوسته27

شکل ‏3‑13 : نتیجه اعمال عملگرها و فیلترهای MM بر سیگنالf30

شکل ‏3‑14 : اشکال مورد استفاده برای اجزاء ساختاری30

شکل ‏3‑15 : تبدیل فوریه سیگنال جریان ثانویه CT در شرایط عادی سیستم و در شرایط خطا بدون معوج شدن سیگنال31

شکل ‏3‑16 : تبدیل فوریه سیگنال جریان ثانویه CT در شرایط عادی سیستم و در شرایط خطا و معوج شدن سیگنال جریان31

شکل ‏3‑17 : نتیجه اعمال فیلترهای متوسط­گیر و تفاضلی بر سیگنال f32

شکل ‏3‑18 : گام­های روش MLS33

شکل ‏3‑19 : نتیجه اعمال عملگرهای MLS بر سیگنال 34

شکل ‏4‑1 : مدار آزمایشگاهی استخراج منحنی هیسترزیس هسته CT38

شکل ‏4‑2 : ترانسفورماتور جریان مدلسازی شده در نرمافزار EMTP-RV39

شکل ‏4‑3 : منحنی رفت هیسترزیس مدل­شده در فیلتر هیسترزیس39

شکل ‏4‑4 : منحنی هیسترزیس مدلسازی شده در نرم افزار EMTP-RV39

شکل ‏4‑5 : شبکه انتقال (شبیه سازی شده در نرم افزار EMTP-RV )40

شکل ‏4‑6 : شبکه انتقال مورد بررسی (قسمتی از شبکه ایران)41

شکل ‏4‑7 : نمونه سیگنال جریان خروجی پست شماره 2 به ازای اتصال کوتاه در 25 میلی ثانیه41

شکل ‏4‑8 : نمونه سیگنال جریان خروجی پست شماره 2 به ازای اتصال کوتاه در 25 میلی ثانیه از دید ثانویه CT41

شکل ‏4‑9 : آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش مشتق مرتبه سوم به ازای وقوع خطا در زاویه صفر درجه جریان42

شکل ‏4‑10 : آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش مشتق مرتبه سوم به ازای وقوع خطا در زاویه 180 درجه جریان42

شکل ‏4‑11 :آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش تبدیل موجک به ازای خطا در زاویه صفر درجه جریان44

شکل ‏4‑12 : آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش تبدیل موجک به ازای خطا در زاویه 180 درجه جریان44

شکل ‏4‑13 : سیگنال اجزا ساختاری مناسب برای سیستم­های قدرت با طول 20 نمونه45

شکل ‏4‑14 : آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش MM به ازای خطا در زاویه صفر درجه جریان46

شکل ‏4‑15 : آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش MM به ازای خطا در زاویه 180 درجه جریان46

شکل ‏4‑16 : آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش MLS به ازای خطا در زاویه صفر درجه جریان47

شکل ‏4‑17 : آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش MLS به ازای خطا در زاویه 180 درجه جریان48

شکل ‏5‑1 : جریان­های اولیه ارجاع داده شده به ثانویة و جریان ثانویه CT در حالت اشباع­شده54

شکل ‏5‑2 : جبرانسازی جریان ثانویه CT با استفاده از روش LSE به ازای خطا در زاویه صفر درجه جریان55

شکل ‏5‑3 : جبرانسازی جریان ثانویه CT با استفاده از روش LSE به ازای خطا در زاویه 180 درجه جریان55

شکل ‏5‑4 : مدار معادل CT56

شکل ‏5‑5 : جریانهای اولیه و ثانویة معوج CT56

شکل ‏5‑6 : جبرانسازی جریان ثانویه CT با استفاده از روش MLS به ازای خطا در زاویه صفر درجه جریان58

شکل ‏5‑7 : جبرانسازی جریان ثانویه CT با استفاده از روش MLS به ازای خطا در زاویه 180 درجه جریان59

شکل ‏5‑10 : ساختار شبکه عصبی مصنوعی انتخاب شده60

شکل ‏5‑8 : جبرانسازی جریان ثانویه CT با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی آموزش دیده بوسیله اطلاعات شبکه با ساختار ثابت61

شکل ‏5‑9 : جبرانسازی جریان ثانویه CT موجود در شبکه تغییر ساختار یافته با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی آموزش دیده بوسیله اطلاعات شبکه با ساختار ثابت62

شکل ‏5‑11 : جبرانسازی جریان ثانویه CT موجود در شبکه تغییر ساختار یافته با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی آموزش دیده بوسیله اطلاعات شبکه با در نظر گرفتن تغییرات ساختاری ممکن در شبکه نمونه69

شکل ‏5‑12 : جبرانسازی جریان ثانویه CT موجود در شبکه تغییر ساختار یافته با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی آموزش دیده بوسیله اطلاعات شبکه با در نظر گرفتن تغییرات ساختاری ممکن در شبکه نمونه69

شکل ‏6‑1 : آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش MM در شرایط Online به ازای خطا در زاویه صفر درجه جریان74

شکل ‏6‑2 : آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش MM در شرایط Online به ازای خطا در زاویه 180 درجه جریان74

شکل ‏6‑3 : آشکارسازی پدیده اشباع مبتنی بر روش MM در شرایط Online به ازای خطا در زاویه صفر درجه جریان75

شکل ‏6‑4 : جبرانسازی جریان ثانویه CT با استفاده از روش MLSE به ازای خطا در زاویه صفر درجه جریان76

شکل ‏6‑5 : جبرانسازی جریان ثانویه CT با استفاده از روش MLSE به ازای خطا در زاویه 180 درجه جریان77

شکل ‏6‑6 : فلوچارت آشکارسازی پدیده اشباع CT و جبران سازی جریان معوج ثانویه در شرایط Online78