شناسایی خطاهای امپدانس بالا در شبکه توزیع با استفاده از تبدیل S و سیستم فازی

Abstract

در این مقاله، یک الگوریتم هوشمند جدید برای شناسایی خطاهای امپدانس بالا (HIF) در شبکه­های توزیع ارائه شده است. پس از بررسی دقیق تبدیل S و خروجی­های آن، تمامی اطلاعات دامنه و فاز در هر دو حوزه زمان و فرکانس از سیگنال جریان شبکه توزیع استخراج شده است. این اطلاعات به صورت منحنی­هایی از خروجی تبدیل S اخذ شده است. سپس برای کمی­سازی اطلاعات خروجی تبدیل S، چهار شاخص اعوجاج هارمونیکی کلTHD انرژی هارمونیکی زوج E ضریب تغییرات Cو تغییرات فاز (PD از منحنی­های خروجی تبدیل S استخراج شده­اند. هر کدام از اندیس­ها، اطلاعات دامنه و فاز سیگنال در هر یک از حوزه­های زمان و فرکانس هستند. سپس شاخص­های عددی به عنوان ورودی سیستم فازی استفاده می­شوند تا خطای امپدانس بالا از دیگر شرایط شبکه توزیع مثل شرایط نرمال، کلیدزنی بار، کلیدزنی خازنی و شرایط جریان هجومی ترانسفورماتور تشخیص داده شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که دقت تشخیص HIF با روش پیشنهادی بیش از 5/98% در شرایط نویزی dB30 است. استفاده از پارامتر PD برای اولین بار، باعث شده است که برای تصمیم گیری یک سیکل از سیگنال ورودی کافی باشدکه زمان تصمیم گیری را تا نزدیک 02/0 ثانیه کاهش می‌دهد. داده‌های تست از یک شبکه واقعی kV20 شبیه‌سازی‌ شده در نرم‌افزار PSCAD استخراج شده‌اند و نتایج به ‌دست ‌آمده نشان‌دهنده‌ی قابلیت بالای الگوریتم در محیط‌های عملیاتی است. روش پیشنهادی علاوه بر ارائه سرعت بالا در تشخیص، دارای پیچیدگی محاسباتی کمی بوده و می‌تواند در سامانه‌های حفاظتی مورد استفاده قرار گیرد.