شناسایی و دسته‌بندی اغتشاشات تکی و ترکیبی کیفیت توان با استفاده از روشی مبتنی بر تحلیل مؤلفه‌های مستقل

نویسندگان

دانشگاه شهید باهنر کرمان - بخش مهندسی برق

چکیده

تشخیص اغتشاشات کیفیت توان، نیاز به روش‌هایی جهت تجزیه، شناسایی و دسته‌بندی شکل موج‌ها دارد. در این مقاله از روشی آماری موسوم به تحلیل مؤلفه‌های مستقل تک‌کاناله برای این منظور استفاده شده است. در این روش با استفاده از ویژگی استقلال آماری و همچنین توزیع غیرگوسی منابع، سیگنال‌های منبع از سیگنال‌های مشاهده‌شده جداسازی می‌شوند. روش ارائه‌شده جهت دسته‌بندی اغتشاشات کیفیت توان شامل سه مرحله می‌باشد؛ الف) تولید داده، ب) استخراج ویژگی و ج) دسته‌بندی اغتشاشات. از مزایای این روش می‌توان به هزینه کم‌تر (به‌دلیل استفاده از یک سنسور)، دقت بالا در استخراج اجزای مستقل سیگنال‌های غیرگوسی، غیرخطی و غیرساکن، ممتاز بودن سیگنال‌های استخراج‌شده، دسته‌بندی اغتشاشات ترکیبی با بیش از دو اغتشاش تکی در هر ترکیب (اغتشاشات سه‌تایی و چهارتایی) و تخمین زمان شروع، زمان پایان و مدت‌زمان اغتشاشات کمبود ولتاژ، بیشبود ولتاژ، فلیکر (سوسو زدن یا چشمک زدن نور) و گذرای نوسانی با دقت بالا اشاره کرد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌ها روی شکل موج‌های تولیدی و واقعی، کاربردی بودن و دقت بالای روش پیشنهادی را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Detection and Classification of Single and Multiple Power Quality Disturbances Based on Independent Component Analysis

نویسندگان [English]

  • S. Nazari
  • S. Esmaeili
  • F. Karimzadeh
Faculty of Electrical Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده [English]

Detection of power quality disturbances requires some methods to decompose, identify and then classify waveforms. In this paper, a statistical method called Single Channel Independent Component Analysis (SCICA) is used for this means. In this method, source signals are separated from observed signals by using the characteristics of statistical independence as well as the non-Gaussian distribution of disturbance sources. The proposed method for classification of PQ disturbances consists of three stages: a) data generation, b) feature extraction and c) disturbances classification. The advantages of this method are its lower cost (due to the using of only one sensor), high accuracy in extracting independent components of non-Gaussian, non-linear and non-static signals, excellence of estimated signals, classification of multiple power quality disturbances that include more than two disturbances for any combination (ternary and quaternary disturbances) and estimation the starting time, ending time and duration of voltage swell, voltage sag, flicker and oscillatory transients with great accuracy. The results of the simulations on generated and real waveform show capability and high performance of the proposed method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Independent component analysis
  • power quality disturbances
  • observed signal
  • estimated signals
  • detection
  • classification