ترجمه مکان خطا بر مبنای شناسایی موج سیار با استفاده از فیلتر کالمن توسعه‌یافته تطبیقی

توضیحات

 عنوان فارسی: مکان خطا بر مبنای شناسایی موج سیار با استفاده از فیلتر کالمن توسعه‌یافته تطبیقی .

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Fault location based on travelling wave identification using an adaptive extended Kalman filter

مکان خطا بر مبنای شناسایی موج سیار با استفاده از فیلتر کالمن توسعه‌یافته تطبیقی .

چکیده:

مکان خطا در سیستم‌های انتقال یک مساله چالش برانگیز است ، که در درجه اول به دلیل موقعیت خطا در نزدیکی ایستگاه فرعی یا سیگنال‌های ضعیف خطا است. در این مطالعه ، یک فیلتر کالمن توسعه‌یافته انطباقی ekf  بر مبنای حداکثر احتمال  ML  برای تخمین دامنه‌های آنی امواج انتقال پیشنهاد شده‌است . در این روش ، از الگوریتم ekf برای تخمین حالات بهینه ( امواج انتقال پاک ) با نویز سفید اضافی استفاده می‌شود در حالی که ML برای بهینه‌سازی ماتریس‌های کوواریانس خطا و شرایط اولیه الگوریتم ekf استفاده می‌شود . با استفاده از روش پیشنهاد شده، نقاط تکین امواج انتقال را می‌توان تشخیص داد و زمان رسیدن دقیق سر موج اولیه در ایستگاه‌های فرعی M و N را می‌توان به راحتی مشخص کرد . بنابراین فاصله خطا را می‌توان دقیقا ً محاسبه کرد . کارایی این روش دقیق با استفاده از روش پیشنهادی بوسیله یک پالس آنی شبیه‌سازی شده نشان‌داده شده‌است . همچنین روش پیشنهادی با انواع مختلف خطاهای مانند مکان‌های مختلف خطا ، مقاومت‌های خطای متفاوت و زاویه‌های مختلف خطا با استفاده از شبیه‌سازی ATP مورد آزمایش قرار گرفته‌است . دقت محل خطا با استفاده از روش پیشنهادی با طرح تبدیل موجک مرسوم مقایسه شده‌است .

• مقدمه

مکان خطا، مهم‌ترین طرح مورد استفاده برای دقت دقیق ذکر شده در خطوط انتقال می‌باشد . این روش دارای مزیت دقت بالا ، ایمنی به نوسان توان ، و عدم حساسیت نسبت به شرایط مختلف خطا مانند نوع خطا ، زاویه شروع خطا و مقاومت در برابر خطا است . بنابراین ، منافع فزاینده محققین و مهندسین در این زمینه را به خود جلب می‌کند [ ۱ – ۴ ] .

از آنجا که روش‌های مکان خطای مبتنی بر موج سیار ، روش مکان خطای مبتنی بر تک انتها و روش دو طرفه روش‌های اصلی هستند . در مقایسه با روش مکان خطای تک انتها ، روش دو طرفه معمولا ً قابل‌اعتمادتر و دقیق‌تر است ، زیرا صرفا ً به موج اولیه نیاز دارد ، نه موج‌های انتقال فرعی . علاوه بر این، روش موج سیار دو طرفه پتانسیل پیدا کردن انواع زیادی از اختلالات را علاوه بر وقوع صاعقه مانند معمول دارد .

برای روش موج دوطرفه انتقال ، عامل کلیدی تعیین زمان دقیق ورود موج موج اولیه است. سیگنال موج حرکتی گذرا پس از وقوع خطا، یک تکلیف واضح دارد. تبدیل موجک WT، به عنوان یک ابزار تجزیه و تحلیل برای سیگنال در دامنه زمان و دامنه، می تواند تکینگی سیگنال گذرا را به طور موثر تشخیص دهد، که مناسب برای شناسایی امواج حرکت گذرا است. در [5]، تجزیه و تحلیل موجک ارائه شده است برای ارائه قطعنامه زمانی برای بالا بردن مقاومت در برابر زکورسینگ تشخیص خطا بر اساس سیگنال گذرا. به همین ترتیب، تبدیل موجک دیجیتال به ولتاژ DC و سیگنال های جریان در خط انتقال HVDC جدا شده در [6] اعمال می شود. در [7] یک روش کلی بر مبنای تبدیل فاز حالت و تبدیل موجک برای محل گسل در شبکه برق پیچیده پیشنهاد شده است. اگر چه روش WT نتایج خوبی در تعیین نوع و موقعیت گسل نشان می دهد، اما برخی از معایب مانند محاسبه پیچیده، حساسیت به سطح سر و صدا و وابستگی دقت آن در انتخاب ویولت مادر را نشان می دهد. مهمترین محدودیت روش های موجود بر مبنای تبدیل موجک، تغییر غیرمستقیم زمان نیست، به این معنی که هیچ ارتباطی بین سیگنال اصلی و ضرایب WT وجود ندارد. اخیرا برخی از تکنیک های ترکیبی با استفاده از موجک ترکیبی، ماشین های بردار پشتیبانی [8، 9]، شبکه عصبی مصنوعی [10-12] و منطق فازی [13] برای تعیین موقعیت خطای خطوط انتقال مبتنی بر موج استفاده شده است. اگر چه این ترکیب ها ممکن است بهتر از WT تک انجام دهند، اما پیچیدگی محاسباتی بیشتری دارند. علاوه بر این، آنها هنوز از محدودیت های WT رنج می برند.

از سوی دیگر ، تبدیل هیلبرت – هوانگ  hht   که به عنوان تکنیک برای تحلیل سیگنال‌های غیرخطی و غیر ثابت در نظر گرفته می‌شود ، برای تحلیل سیگنال خطای سیستم قدرت توسعه داده می‌شود و تاثیر بهتری در موقعیت خطا دارد ( به عنوان مثال [ ۱۴ – ۱۸ ] ) . hht از تجزیه حالت تجربی  EMD و تبدیل هیلبرت ( حزب التحریر ) تشکیل شده‌است . سیگنال ( موج سیار ) ابتدا به روش EMD به تابع حالت درونی تجزیه می‌شود . سپس فرکانس لحظه‌ای و دامنه آنی توسط حزب التحریر بدست می‌آیند تا طیف هیلبرت را تشکیل دهند. بنابراین گذرا ناشی از خطا می‌تواند به دقت از طریق فرکانس لحظه‌ای و آنالیز طیف فرکانس – فرکانس تشدید شود . hht می‌تواند بر کاستی‌ها of فایق آید و ثابت شده‌است که یکی از بهترین روش‌ها برای استخراج ویژگی فرکانس لحظه‌ای در کاربردهای تشخیص خطای توان است . با این حال ، EMD به عنوان گام اصلی در hht هنوز نقایصی دارد ، مانند the overshoot یا undershoot در نظریه . یک شرط توقف متفاوت برای حلقه محاسبه EMD ممکن است مجموعه متفاوتی از imfs را تولید کند، و صندوق بین‌المللی پول ممکن است به طور دقیق ماهیت فیزیکی واقعی داده‌های تحلیل شده را منعکس نکند چرا که the مایل به از دست دادن برخی امواج سواره در لبه شیب‌دار صندوق بین‌المللی پول است . در عین حال ، حزب التحریر ممکن است منجر به یک فرکانس منفی در زمان شود ، که تعبیر و تفسیر اهمیت فیزیکی قابل بحث است .

اگر چه الگوریتم های فوق الذکر قابل اعتماد هستند ممکن است

در برخی موارد از اشتباهات رنج می برند. اول، به منظور تعیین زمان ورود سر موج، اغلب نیاز به نرخ نمونه گیری بالاتر از دستگاه محافظ است. با این حال، نرخ نمونه گیری بالا می تواند به راحتی توسط انواع صداهای تداخل ایجاد شود. علاوه بر این، سیگنال موج حرکتی خود را دارای سر و صدای فراوانی می کند زیرا ضبط کننده های موج حرکت معمولا با یک آستانه کم تنظیم می شوند تا به عنوان بسیاری از امواج حرکتی خطا را برای تجزیه و تحلیل رویداد در نظر بگیرند، که احتمال وقایع گسل درست را از دست می دهد، اما همچنین افزایش می یابد مقدار ناخواسته داده های ناشی از سر و صدا که باید ثبت شوند. دوم، سیگنالهای موج حرکتی که توسط یک خطای تک فاز به زمین ایجاد شده با زاویه ابتدای 0 درجه یا مقاومت بالا در برابر خطا ممکن است بسیار ضعیف باشند و جبهه موج ناچیز برای هدف تشخیص به سختی شناخته می شود. بنابراین، برای بهبود قابلیت اطمینان تشخیص موج حرکتی، همچنان قابلیت تشخیص سریع خطا را حفظ می کند، شناسایی داده های موج موج انتقال دو طرفه و روش همبستگی ضروری است.

برای استخراج هد موجی از سیگنال موج سیار ، برخی از روش‌های فیلتر کالمن مبتنی بر دامنه زمانی ، از جمله روش مربع خطا و روش حداقل مربع ، برای تعیین نوع خطا و مکان مورد استفاده قرار گرفته‌اند . با این حال ، اکثر این الگوریتم ‌ها چندین محدودیت را بر حسب خطاهای ناشی از وجود نویز دارند . برعکس ، روش فیلترینگ کالمن مبتنی بر دامنه زمانی است ، به جای تبدیل سیگنال به فضای دامنه فرکانس ، بنابراین هیچ مشکلی در تغییر فاز یا تضعیف دامنه در the وجود ندارد . ثابت شده‌است که یکی از بهترین روش‌ها برای برآورد دامنه ، فاز ، و فرکانس اجزای اساسی و هارمونیک یک سیگنال اختلال در نویز سفید در مساله کیفیت توان است [ ۱۹ – ۱۹ ] . با این حال ، هنوز کمی ادبیات در کاربردهای تشخیص خطای توان یافت شده‌است .

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.