دسته‌بندی خطا و شناسایی فازهای تحت خطا در سیستم‌های قدرت با استفاده از تئوری امواج سیار و سیستم فازی

نویسندگان

1 دانشجو

2 عضو هیئت علمی دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

چکیده: در این مقاله یک الگوریتم جدید بر پایه امواج سیار به​منظور دسته​بندی خطا و شناسایی فازهای تحت خطا ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی از دو بخش کلی تشکیل شده است. در بخش اول، پس از استخراج مؤلفه​های مودال از مؤلفه​های سه​فاز جریان، با استفاده از عملگر انرژی تیجر، امواج سیار از مؤلفه​های مودال استخراج می​شوند. سپس نسبت دامنه اولین موج سیار در مؤلفه​های مودال به​منظور دسته​بندی خطا و شناسایی فازهای تحت خطا به کار گرفته می​شود. عملگر انرژی تیجر یک عملگر ساده است که با سرعت بسیار بالا و با وضوح مناسب امواج سیار موجود در سیگنال​ها را استخراج می​کند. در بخش دوم، با استفاده از اطلاعات به‌دست‌آمده از مرحله قبل، دسته​بندی خطا و شناسایی فازهای تحت خطا اجرا می​گردد. روش​های هوشمند بهترین انتخاب برای به‌کارگیری در این مرحله هستند که برای اولین بار در این مقاله به کار گرفته می​شوند. روش مورداستفاده در این مقاله سیستم فازی است که با دقت بسیار بالایی توانسته است دسته​بندی خطا را انجام دهد. نتایج شبیه​سازی نشان می​دهد که برای خطاهای بسیار نزدیک به محل رله، خطاهای با امپدانس بالا و خطاهای با زاویه وقوع بسیار کوچک هم الگوریتم پیشنهادی عملکرد بسیار دقیقی داشته است.

کلیدواژه‌ها


[1]X. N. Lin, M. Zhao and K. Alymann and, “Novel design of a fast phase selector using correlation analysis,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 20, no. 2, pp. 1283-1290, 2005.
[2]C. Aguilera, E. Orduna and G. Ratta, “Fault detection, classification and faulted phase selection approach based on high frequency voltage signals applied to a series-compensated line,” Procedings of Institute of Electrical Engineering, Generation, Transmission & Distribution, vol. 153, pp. 469-475, 2006.
[3]X. Dong, W. Kong and T. Cui, “Fault classification and faulted phase selection based on initial current traveling wave,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 24, no. 2, pp. 552-559, 2009.
[4]M. S. Mamis, M. Arkan and C. Keles, “Transmission lines fault location using transient signal spectrum,” Electrical Power and Energy Systems, vol. 53, pp. 714-718, 2013.
[5]P. Jafarian and M. Sanaye-Pasand, “A traveling wave based protection technique using wavelet/PCA analysis,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 25, no. 2, pp. 588-599, 2010.
[6]A. Sharafi and M. Sanaye-Pasand, P. Jafarian, “Ultra high speed protection of parallel transmission lines using current traveling waves,” Generation, Transmission & Distribution, IET, vol. 5, no. 6, pp. 656-666, 2011.
[7]C. Pang and M. Kezunovic, “Fast distance relay scheme for detecting symmetrical fault during power swing,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 25, no. 4, pp. 2205-2212, 2010.
[8]H. Livani and C. Yaman, “A fault classification and localization method for three-terminal circuits using machine learning,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 28, no. 4, pp. 2282-2290, 2013.
[9]A. Ahmadimanesh and S. M. Shahrtash, “Transient-based fault location method for multi-terminal lines employing S-transform,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol, 28, no. 3, 2013.
[10]A. Ahmadimanesh and S. M. Shahrtash, “Time-time-transform-based fault location algorithm for three-terminal transmission lines,” Generation, Transmission & Distribution, IET, vol. 7, no. 5, pp. 464-473, 2013.
[11]R. Aguilar, F. Perez and E. Orduna, “High speed transmission line protection using principal component analysis, a deterministic algorithm,” Generation, Transmission & Distribution, IET, vol. 5, no. 7, pp. 712-719, 2011.
[12]T. Yonghong, Z. Wei, H. Zhen, L. Minzhong and P. Wei, “study on the effect of current transformer and its secondary cable to traveling wave propagation characteristic of electric power lines,” International Conference on Intelligent Systems Design and Engineering Application, pp. 1495-1498, 2012.
[13]H. M. Teager and S. M. Teager, “Evidence for non-linear sound production mechanisms in vocal tract, in speech production and modeling,” ser. NATO Advanced Study Institute Series D, W. J. Hardcastle and A. Marchal, Eds. Boston, MA: Kluwer, , vol. 55, pp. 17-29, Bonas, France. 1989.
[14]J. F. Kaiser, “Some useful properties of teager's energy operator,” In Procceedings ICASSP-93. vol. 3, pp. 149-152, 1993.