وحید عیوضی کهنمویی - دانشکده فنی و مهندسی
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی برق گرایش قدرت
عنوان:
بهبود مکانیابی خطا در سیستمهای توزیع با در نظر گرفتن خطای امپدانس بالا
اساتید راهنما:
دکتر محمد حسن مرادی- دکتر محمدرضا طوسی
استاد مشاور:
دکتر حمیدرضا کرمی
اساتید داور:
دکتر علیرضا حاتمی-دکتر منوچهر حسینی
نگارش:
وحید عیوضی کهنمویی
زمان : دوشنبه 18/11/95 ساعت 6 عصر
مکان : آمفی تئاتر دانشکده مهندسی
چكيده:
موضوع مکانیابی خطا در سیستمهای توزیع همواره به عنوان یک مساله مهم مورد توجه کارشناسان بوده است. روشهای متعددی در زمینه مکانیابی خطا در سیستمهای توزیع ارائه شده است، این روشها به سه گروه اصلی تقسیم میشوند: روشهای امپدانسی، روشهای مبتنی بر امواج سیار و روشهای هوشمند. روشهای معمول مکانیابی خطا مبتنی بر اندازهگیری امپدانس خط قبل از وقوع خطا اصولا بخاطر مواردی چون، امپدانس مسیر خطا، ساختار سیستم و برخی موارد دیگر مکان خطا را با دقت مشخص نمیکنند. از طرفی دیگر بخاطر رنج وسیع مقاومتها و تاثیر منفی ضرائب میراکننده در سیستمهای توزیع، روشهای مکانیابی خطا مبتنی بر امواج سیار نیز در تعیین مکان خطا همواره با مشکلاتی مواجه هستند. بدلیل پایین بودن دامنه خطای امپدانس بالا، این خطا بوسیله روشهای مکانیابی اشاره شده به درستی تشخیص داده نمیشود. معمولا خطای امپدانس بالا هنگامی رخ میدهد که هادی در مسیر انتقال قطع شده و به زمین بیافتد و یا از طریق یک امپدانس بزرگ مثل درخت به زمین متصل گردد اتفاق چنین امری نه تنها بدلیل بروزجرقه بین هادی برقدار و زمین سبب آسیب جدی به تجهیزات حفاظتی میشود بلکه از نظر امنیت جانی انسانها نیز بسیار خطرناک میباشد.
در این پایان نامه یک روش هوشمند جهت مکانیابی خطا با استفاده از روش تبدیل موجک تجربی و همچنین شبکههای عصبی رگرسیون تعمیم یافته ارائه شده است. این روش براساس تحلیل فرکانس مشخصه مسیرهای مختلف سیستم توزیع انجام میگیرد. سیگنال گذرای تولید شده توسط خطا در طول مسیرهای توزیع در دو جهت متفاوت از نقطه خطا به سمت پایانههای خط منتشر میشوند و توسط انشعابهای میان فیدرها برگشت داده میشوند، بسته به مسیری که سگینال گذرای خطا از آن عبور میکند، سیگنال گذرا در هر مسیر دارای فرکانس مشخصهای میباشد که طیف انرژی این سیگنال در فرکانسهای مشخصه دارای تراکم بیشتری نسبت به سایر فرکانسها میباشند. بنابراین در این روش با تجزیه سیگنال گذرا و استخراج این فرکانسها توسط روش تبدیل موجک تجربی و محاسبه انرژی آنها در هر سطح، مقدارانرژی نرمالیزه شده به عنوان ویژگی مورد نظر جهت آموزش شبکه عصبی رگرسیون تعمیم یافته انتخاب میشود تا مکان خطا تعیین گردد. روش ارائه شده در یک سیستم 34 باسه توسط نرمافزار EMTP-ATP شبیه سازی شده است، و نتایج بدست آمده در مقایسه با روشهای پیشین عملکرد مطلوب این روش را نشان میدهد.
واژههای کلیدی: مکانیابی خطا، خطای امپدانس بالا، سیستم توزیع، فرکانسهای مشخصه مسیر، تبدیل موجک تجربی، تجزیه مد تجربی، شبکههای عصبی رگرسیون تعمیم یافته
Abstract:
Fault location in distribution systems had always been of great importance to utilities for reliable power supply. Several fault location methods has been proposed in distribution systems like impedance method and travelling waves method. The conventional fault location methods which are based on the measurement of post-fault line impedance suffering from the factors such as path fault impedance, system configuration and etc., so that they have Low accuracy. On the other hand, because of the vast range of resistances, the negative impact of damping Factors affects the performance of travelling wave-based fault locators in large distribution systems. Because of low amplitude of High Impedance Fault (HIF), the conventional fault location methods are not able to detect the HIF exactly. Generally this fault occurs when the conductor has been cut and touched the ground, or grounded by a big impedance like tree. Moreover this occurrence due to the arcing between conductor and ground cause dangerous damage to protective equipment’s, although is a treat for human safety.
To overcome these problems this thesis proposes an intelligent fault location method using a new signal analysis technique called Empirical Wavelet Transform (EWT) and Generalized Regression Neural Network (GRNN) for distribution systems. The proposed method is based on path characteristic frequencies. Fault-originated traveling waves propagate along the distribution paths in both directions away from the fault point and are reflected at line terminations, junctions between feeders, laterals, and the fault location. Depending on the paths which traveling waves reciprocate through, the transient signal at each path, contains certain path characteristic frequencies (PCFs). Energy spectrum of the transient signal has higher density around the path characteristic frequencies than other Frequency’s. By decomposing the transient signal and extracting these frequency’s by EWT and calculate the energy of each level, the values of normalized energy use as Features for training the GRNN in order to locate the fault. The proposed method examined on IEEE 34 buss test system, which shows satisfactory results.
Key Words: Fault Location, High Impedance Fault, Distribution Systems, Path Characteristic Frequency’s, Empirical Wavelet Transform, Empirical Mode Decomposition, Generalized Regression Neural Network.
1- مشخصات فردی :
نام و نام خانوادگی : وحید عیوضی کهنمویی
محل تولد : تبریز
تاریخ تولد: 13/08/1370
تلفن تماس : 09148893776
پست الکترونیکی : v.eyvazi12@gmail.com
2- سوابق تحصیلی :
مقطع تحصیلی |
رشته تحصیلی |
نام دانشگاه |
کاردانی |
برق صنعتی |
دانشگاه فنی تبریز |
کارشناسی |
برق - قدرت |
دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز |
کارشناسی ارشد |
برق - قدرت |
دانشگاه بوعلی سینا همدان |
3- سوابق کاری :
· همکاری با شرکت آترا فراز گستر در زمینه تولید و مونتاژ درایوها و تابلو برقهای صنعتی به مدت 4 سال
4- مهارت ها :
· MATLAB Simulink
· MATLAB Programming
· EMTP_RV
· ATP
· Signal processing Tools
· PSIM
· PLC-STL
5- آشنایی با زبانهای خارجی :
· انگلیسی
· ترکی استانبولی
· فرانسه