وبلاگ

به تناسب توسعه صنعت و گستردگی و پیچیدگی سیستم­های قدرت، بر سطح اتصال کوتاه در سیستم قدرت افزوده می­شود که این موضوع سبب افزایش نقش رله­های حفاظتی و تجهیزات واسط در جلوگیری از واردآمدن خسارت به تجهیزات فشارقوی در سیستم­های قدرت شده است. این رله­ها برای کارکرد صحیح، نیاز به دریافت اطلاعات صحیح داشته و لذا در صورت ایجاد اعوجاج در سیگنالهای دریافتی، انتظار عملکرد مورد نظر از آنها، امری بیهوده تلقی می­گردد. ترانسفورماتور جریان (CT) از جمله عناصر بسیار مهم بعنوان واسط رله­هاست که برای اخذ سیگنال جریانی متناسب با جریان اولیه و با دامنه­ای کوچکتر بکار گرفته می­شود. با وجود اینکه CTها از هسته­های آهنی برای بیشینه­کردن شار پیوندی بین سیم­پیچی اولیه و ثانویه (و کمینه­کردن شار نشتی) استفاده می­کنند، به دلیل غیرخطی­بودن مشخصه­ی مغناطیسی هسته، مستعد اشباع­شدن می­باشند. در نقاط بالاتر از زانوی منحنی مغناطیس­شوندگی، به ازای تغییرات جریان اولیه، جریان مغناطیسی هسته افزایش چشمگیری خواهد یافت. از آنجا كه جریان ثانویه‌ی CTها از تفاضل جریانِ ترانسفورماتوری اولیه و جریان مغناطیس­كنندگی بدست می­آید، تحت شرایط اشباع، جریان ثانویه با نسبت ثابتی جریان اولیه را دنبال ننموده و علاوه بر افزایش خطای نسبت تبدیل، اعوجاجی در سیگنال خروجی ظاهر خواهد شد. به هنگام بروز خطا، در اثر مولفة DC جریان خطا (که معمولاً در طراحی CT لحاظ نمی­گردد)، پدیدة اشباع رخ خواهد داد که یکی از راههای محدودکردن این اثر، استفاده از CT با مشخصات نامی بالاتر یا استفاده از الگوریتم­های خاص برای اصلاح این پدیده است. از آنجا که استفاده از CT با مشخصات نامی بالاتر، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، جبرانسازی نرم­افزاری پدیدة اشباع CT در سیستم­های قدرت، راهکار مناسبی برای حل مسئله بوده که منجر به کاهش هزینه و افزایش قابلیت اطمینان سیستم قدرت خواهد شد؛ بویژه آنکه چنین الگوریتمی را می­توان بسهولت در ساختار رله­های عددی (بعنوان یک پیش­پردازشگر اطلاعات) اعمال نمود. لذا هدف از انجام این پروژه، تشخیص پدیده اشباع و جبران­سازی اعوجاج جریان ثانویه CT با استفاده از روش­های پردازش سیگنال می­باشد.

1-2-              بر کارهای انجام شده

همانطور که اشاره شد، بر اثر اشباع ترانسفورماتور جریان علاوه بر افزایش خطای نسبت تبدیل، سیگنال خروجی معوج نیز خواهد شد. در [3-1] مشکلات ناشی از بروز اشباع در ترانسفورماتورهای جریان مورد بررسی قرار گرفته­شده است.
در [4] یک روش برای آشکارسازی اشباع در ترانسفورماتورهای جریان بر اساس این واقعیت که جریان در هنگام شروع اشباع به تندی تغییر می­کند، ارائه شده است. این روش، اشباع CT را به سبب کاهش ناگهانی مقدار جریان، تشخیص داده و لیکن در صورت استفاده از یک فیلتر پایین­گذر آنتی­الیاسینگ، از موفقیت چندانی برخوردار نیست. در [5] و [6] یک روش برای آشکارسازی اشباع ترانسفورماتور

 جریان بر اساس مشتق مرتبه سوم جریان ثانویه ارائه شده است. در این مقالات اثر فیلتر پایین گذر آنتی الیاسینگ در نظر گرفته شده است.

در [7] یک الگوریتم برای محاسبه شار هسته از روی جریان ثانویه و سپس جبران­سازی آن پیشنهاد شده است. این الگوریتم به خوبی شار هسته را محاسبه می­کند و اشباع CT را در شرایط مختلف تشخیص می­دهد. با این وجود در این روش از این فرض استفاده شده است که شار پسماند در شروع محاسبات برابر صفر است که در شرایط واقعی فرض مناسبی نمی­باشد.
یک روش دیگر برای آشکارسازی اشباع با محاسبه متوسط خطا و واریانس دامنه جریان در [8] پیشنهاد شده است. مقدار خطا با این فرض که اگر یک جریان سینوسی کامل باشد، باید جمع آن جریان با ضریبی از مشتق دومش صفر باشد، تعیین می­گردد. در [9] یک روش امپدانسی برای آشکار سازی اشباع در یک ترانسفورماتور جریان به منظور حفاظت دیفرانسیلی باسبار پیشنهاد شده است. این روش بر پایه معادله دیفرانسیل مرتبه اول امپدانس منبع سیستم قدرت در محل رله می­باشد و در آن از ولتاژ باسبار و جریان ثانویه ترانسفورماتور جریان برای محاسبه امپدانس استفاده شده است. تغییرات در این امپدانس برای تعیین وضعیت ترانسفورماتور جریان به کار می­روند. همچنین در مورد اثرات شار پسماند در هسته، اندازه اندوکتانس مغناطیس کنندگی و حالات مختلف خطا بحث شده است. در [10] یک روش آشکارسازی با استفاده از مولفه­های متقارن برای حفاظت دیفرانسیل پیشنهاد شده است. در [11] یک روش دیگر برای آشکارسازی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک پیشنهاد شده است. در این روش از شبکه عصبی به منظور تشخیص اشباع و از الگوریتم ژنتیک برای پیدا کردن ساختار بهینه شبکه عصبی از نظر تعداد لایه­ها و تعداد نرون­ها در هر لایه استفاده شده است. در [12] یک روش جدید ترکیبی با استفاده از مشتق دوم جریان خروجی ترانسفورماتور جریان و قاعده گذر از صفر ارائه شده است.
در [13] یک روش جبران­سازی پیشنهاد شده است که طی آن، پس از تخمین جریان مغناطیس­کنندگی هسته CT، این جریان به جریان ثانویه اندازه­گیری­شده اضافه ­شده، تا جریان ثانویه حاصل شود. این الگوریتم برای شرایط مختلف خطا و سیستم به خوبی کار می­کند ولی (همانند [7]) بر این فرض استوار است که شار پسماند قبل از وقوع خطا صفر است. الگوریتم پیشنهاد شده در [14] جریان ثانویه اعوجاج دار را جبران می­کند و سطح شار پسماند روی آن اثر نامطلوب ندارد. این الگوریتم از یک تایع دیفرانسیل مرتبه دوم برای تشخیص لحظه به اشباع رفتن استفاده می­کند.
یک روش جایگزین بکار بردن یک شبکه عصبی-مصنوعی برای تخمین تابعی است که جریان ثانویه ترانسفورماتور جریان که در اثر اشباع اعوجاج دار شده است را تصحیح کند. این روش در مقالات زیادی استفاده شده است[19- 15]. وابستگی به ظرفیت ثانویه ترانسفورماتور جریان، عدم در نظر گرفتن کلیه عواملی که می­توانند روی اشباع تاثیر بگذارند و بهینه نبودن ساختار شبکه عصبی از نقایصی است که در این مقالات به چشم می­خورند. در [20] از شبکه عصبی مصنوعی که تعداد نرون­ها و لایه­های این شبکه بوسیله الگوریتم ژنتیک بهینه شده است، بمنظور آشکارسازی و جبرانسازی اشباع استفاده شده است.

1-3-             ساختار پایان نامه

در این پایان­نامه، پس از معرفی اولیه پروژه در همین فصل، به معرفی ترانسفورماتورهای جریان، مدار معادل آن، مدل هسته و در نهایت بررسی پدیده اشباع CT و اثر پارامترهای موجود بر آن، در فصل دوم پرداخته شده است. در فصل سوم تکنیک­های مورد استفاده در پایان نامه برای آشکارسازی اشباع CT تشریح گردیده و فصل چهارم دربرگیرنده مراحل مدلسازی CT، شبکه نمونه (قسمتی از شبکه برق ایران) و پیاده­سازی روش­های بررسی­شده در فصل سوم است. پس از مقایسه روش­های پیاده­سازی شده و تعیین روش مناسب برای آشکارسازی پدیده اشباع در فصل چهارم، روش­های جبرانسازی جریان معوج­ ثانویه CT در فصل پنجم بررسی شده و نتایج حاصل از پیاده­سازی روش­های جبرانسازی جریان معوج ثانویه CT و انتخاب روش مناسب، ارائه گردیده است. در فصل ششم به تشریح و پیاده­سازی روش­های پیشنهادی پایان­نامه جهت آشکارسازی پدیده اشباع و جبرانسازی جریان معوج ثانویه CT در شرایط Online اختصاص داده شده و در نهایت، در فصل هفتم جمع­بندی، نتیجه­گیری و پیشنهادات ارائه گردیده است.
-Currant Transfirmer
***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است