پایان نامه شناسایی فرورزونانس شبکه توزیع انرژی با تبدیل موجک

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد SC.M مهندسی برق‐ قدرت با عنوان شناسایی فرورزونانس در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی توسط تبدیل موجک

چکیده

یکی از عوامل سوختن و خرابی ترانسفورماتورها در سیستم های قدرت، وقوع پدیده فرورزونانس است. با توجه به اثرات مخرب این پدیده، تشخیص آن از سایر پدیده های گذرا از اهمیت ویژه ای برخوردار است که در این پایان نامه کارکرد دو شبکه عصبی ی ادگیری کوانتیزه کننده برداری (LVQ) و شبکه عصبی رقابتی در دسته بندی دو دسته سیگنال که دسته اول شامل انواع فرورزونانس و دسته دوم شامل انواع کلیدزنی خازنی، کلیدزنی بار، کلیدزنی ترانسفورماتور می باشد، با استفاده از ویژگیهای استخراج شده توسط تبدیل موجک خانواده Daubechies تا شش سطح مورد بررسی قرار گرفته است. نقش شبکه های عصبی مذکور به عنوان طبقه بندی کننده، جدا سازی پدیده فرورزونانس از سایر پدیده های گذرا است. سیگنالهای مذکور با شبیه سازی توسط نرم افزار EMTP بر روی یک فیدر توزیع واقعی به دست آمده اند. برای استخراج ویژگیها، کلیه موجکهای موجود در جعبه ابزار Wavelet نرم افزار MATLAB بررسی شده است که تبدیل موجک خانواده Daubechies به عنوان مناسبترین موجک تشخیص داده شد. به منظور استخراج هرچه بهتر ویژگیها سیگنالها، الگوها نرمالیزه (مقیاس بندی) شده اند سپس انرژی شش سیگنال جزئیات حاصل از اعمال تبدیل موجک به عنوان ویژگیهای استخراج شده از الگوها، برای آموزش و امتحان دو شبکه عصبی مذکور به کار رفته است. به کمک این الگوریتم تفسیر برخی از رخدادها که احتمال بروز پدیده فرورزونانس در آنها وجود دارد قابل انجام بوده، همچنین می توان نسبت به ساخت رله هایی برای مقابله با پدیده فرورزونانس کمک نماید. عناوین روشهای ارایه شده در این پایان نامه به شرح زیر می باشند:

1) شناسایی فرورزونانس با استفاده از تبدیل موجک و شبکه عصبی LVQ

2) شناسایی فرورزونانس با استفاده از تبدیل موجک و شبکه عصبی رقابتی

نتایج حاصل از این روشها بیانگر موفقیت بسیار هر دو روش در شناسایی فرورزونانس از سایر پدیده های گذرا می باشد.

پدیده فرورزونانس

فرورزونانس اصطلاحی است که به منظور توصیف پدیده رزونانس در مداری که حداقل دارای یک عنصر غیر خطی اندوکتیو است، به کار برده می شود. مداری که شامل ترکیب سری یک اندوکتانس قابل اشباع و مقاومت خطی و خازن است، مدار فرورزونانس نامیده می شود. رزونانسی که در مدار شامل راکتور خطی رخ می دهد به رزونانس خطی سری و رزونانسی که در مدار شامل راکتور قابل اشباع رخ می دهد به فرورزونانس یا رزونانس جهشی موسوم است. بواسطه مشخصه غیر خطی راکتور، مقدار اندوکتانس در ناحیه اشباع تابعی از درجه اشباع هسته مغناطیسی که خود وابسته به ولتاژ دو سر راکتور است، می باشد و از این رو در ناحیه اشباع اندوکتانس می تواند مقادیر متعددی را به خود اختصاص دهد که ممکن است در هر یک از این مقادیر تحت شرایط خاصی پدیده فرورزونانس تحقق یابد. در حقیقت پدیده فرورزونانس مورد خاصی از رزونانس جهشی است که در آن غیر خطی بودن، مربوط به هسته مغناطیسی راکتور است. رزونانس جهشی به این معناست که هر گاه در سیستمی که توسط منبع سینوسی تحریک می شود، در اثر افزایش مقدار یا فرکانس ورودی و یا مقدار یکی از پارامترهای سیستم، یک جهش ناگهانی در مقدار یکی از سیگنالهای دیگر سیستم پیش آید. این جهش می تواند در ولتاژ یا جریان و یا فلوی مغناطیسی یا در تمامی آنها ایجاد گردد. ...

فرورزونانس در ترانسفورماتورهای توزیع

با گسترش خطوط کابلی زیرزمینی و همچنین تمایل روزافزون استفاده از ترانسفورماتورهای با تلفات کم، مخصوصا ترانسفورماتورهای ساخته شده از ورقه های فولاد حاوی سیلیکان، احتمال وقوع فرورزونانس در این ترانسفورماتورها بیشتر شده است. این مشکل زمانی رخ می دهد که ترانسفورماتور بی بار تغذیه شده از طریق خط کابلی (و یا متصل شده به بانک خازنی) تحت کلید زنی تک فاز و یا دو فاز قرار می گیرد. همچنین در خطوط انتقال توزیع طولانی نیز، این مشکل می تواند اتفاق بیافتد.

فرورزونانس زمانی اتفاق می افتد که در هنگام بی باری و یا کم باری ترانسفورماتور در نقطه ای دور از آن قطع تک فاز و یا دو فاز انجام شود. به تناسب پارامترهای مقدار امکان دارد که فرورزونانس دارای دو حالت مختلف به شرح زیر می باشد:

فرورزونانس پایدار

فرورزونانس ناپایدار

که در ادامه پایان نامه تشریح خواهند شد. ...

سرفصل مطالب پایان نامه

فصل اول: مقدمه

فصل دوم: مروری یر کارهای انجام شده

فصل سوم: پدیده فرورزونانس

فصل چهارم: مبانی علمی روشهای پیشنهادی

فصل پنجم: جمع آوری اطلاعات

فصل ششم: پیاده سازی الگوریتم و نتایج شبیه سازی

فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات

فهرست منابع

فهرست جدولها

فهرست شکلها