ترجمه سیستم هوشمند تشخیص خطا در خطوط انتقال سیستم قدرت

توضیحات

 عنوان فارسی: بررسی کاربرد سیستم هوشمند برای تشخیص خطا در خطوط انتقال سیستم قدرت

عنوان انگلیسی مقاله:

A survey on intelligent system application to fault diagnosis in electric power system transmission lines

تجزیه و تحلیل و تشخیص خطا در سیستم های قدرت مسائل مربوط به خود را در سیستم های قدرت در پی دارد، که شامل: اثرات مهم اقتصادی برای اپراتورها، عوامل تعمیر و نگهداری و صنعت برق می شود. به همین خاطر جستجو و توسعه ی الگوریتم ها و روش های جدید برای حل این مشکل مورد توجه قرار گرفته است. در سیستم های هوشمند برای مقابله با این مشکل تعداد قابل توجهی راه حل پیشنهاد شده است. در زمینه تشخیص خطا در سیستم های قدرت الکتریکی، این بررسی به مرور کاربرد سیستم های هوشمند در تشخیص خطا در سیستم انتقال می پردازد. تعداد زیادی از آثار مرتبط را می توان پیدا کرد، که در مجلات بین المللی گزارش شده اند. این بررسی، تنها به آثارگزارش شده در مجلات با پایبندی بالا نسبت به موضوع فوق محدود شده است. طبقه بندی استراتژی های به کار رفته و روابط آنها با تکنیک های کلاسیک, ارائه شده و مورد بحث قرار گرفته است، این کار اجازه می دهد تا شناسایی گرایش های اصلی و زمینه های تحقیقاتی مربوط به سیستم های تشخیص خطای هوشمند خطوط انتقال انجام گیرد.

  مقدمه

تشخیص خطا در سیستم های قدرت شامل تشخیص زمان و شناسایی محل وقوع خطا در  سیستم می باشد[1]. با گسترش سیستم های نظارت همراه با افزایش رایانه های پردازش داده , فن آوری های تشخیص خطای سیستم قدرت توسعه یافته اند. هدف از این سیستم کمک به تصمیم گیری در هر دو زمان واقعی عمل و در محیط های برنامه ریزی است. سازمان های نظارتی در برزیل برای عوامل در موارد در دسترس نبودن تجهیزات انتقال و تاخیر در تعمیر سیستم مجازات شدید پولی در نظر می گیرند. بنابراین، بازیابی تجهیزات معیوب باید سریع و کارآمد باشد، به همین دلیل پژوهش در سیستم های تشخیص خطا بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. در دهه های 1980 و 1990 تعداد زیادی از رله های الکترومکانیکی مسئول تولید سیگنال قطع برای قطع کننده هایی بودند, که محافظت از تجهیزات در خطوط انتقال را بر عهده داشتند. از سوی دیگر ، سیستم قادر به طبقه بندی خطاها نبود. این کار به اپراتور انسانی واگذار می شد، در نتیجه زمان قابل توجهی برای تعمیر صرف می شد. در سال های اخیر چندین سیستم کارشناسی توسعه داده شد, که به طور خودکار این کار را انجام می دادند، که به اپراتورها در به سرعت بازگرداندن سیستم قدرت به حالت عملیاتی عادی خود پس از یک خطا کمک می کردند. استفاده گسترده از رله های حفاظت دیجیتال در دهه ی 1990با استفاده از ماژول های تشخیص، طبقه بندی، و محل شروع شد, که توسط سیستم های تشخیص خطا ارائه می شد. این سیستم ها برای تشخیص عیب بصورت محلی طراحی شده بودند و این تجهیزات برای این منظور به اجرا در می آمدند. با این حال، دستگاه های الکترونیکی هوشمند ممکن است در عمل با شکست مواجه شوند, بنابراین به تجهیزات حفاظت سیستم قدرت، با تعهد ثانویه به تشخیص و گزارش دهی به رابط های بین ماشین و انسان متصل می شدند. سیستم های تشخیص خطا هنوز هم مواردی از شناسایی خطا های نادرست و رویدادهای چند خطا دارند. علاوه بر این، در مراکز عملیاتی که دریافت داده ها از چندین پست انجام می گیرد، از سیستم های تشخیص خطا می توان برای استخراج اطلاعات برای اپراتورها در تصمیم گیری سریع و هدفمند استفاده کرد. این سیستم ها می توانند بر روی اطلاعات در مورد خطا ها و اطلاعات بدست آمده از شبیه سازی در تشخیص خطا تمرکز کرده، و به اضافه کردن یا اصلاح اطلاعات مهم برای اپراتورهای سیستم بپردازند. موضوع تجزیه و تحلیل و تشخیص خطا در سیستم های قدرت، از موضوعات ثابت در زمینه فنی در 60 سال گذشته بوده است. کار حاضر نتیجه تحقیقات فشرده در این زمینه بوده و بصورت تشخیص ، طبقه بندی، و مکان خطا طبقه بندی شده اند. بیش از 2100 اسناد از جمله مجلات، کنفرانس، و فصول کتاب یافت شده است. با توجه به مقدار زیاد کار مرتبط در این زمینه, و با توجه به این واقعیت که سهم مهمی از آنها معمولا در مجلات بین المللی منتشر شده اند، تنها مقالات مجله ها با پایبندی بالا به موضوعات مذکور به عنوان منابع برای پژوهش انتخاب شده است . شکل. 1 تعدادی از مقالات مربوط به تجزیه و تحلیل خطا در سیستم های خطوط انتقال که در مجلات از سال 1939 تا 2014 منتشر شدند، را نشان می دهد. جستجو از طریق مخازن علمی (Science Direct و IEEExplore) با استفاده از کلمات کلیدی زیر انجام شد: “Fault Location,” “Fault Diagnosis,” “Fault Detection”, “Fault Classification,” and “Fault Analysis

در بخش های زیر، ترکیبی از قسمت های مهم مقالات انتخاب شده ارائه شده است که یک مرور کلی از روش های مختلف استفاده شده در مسئله ی تشخیص خطا در سیستم انتقال قدرت الکتریکی را نشان می دهند. این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است. بخش 1 مقدمه را ارائه کرده است. شبیه سازی گذرا الکترومغناطیسی، همراه با پارامترهای شبیه سازی اصلی برای دیتابیس خطا ، در بخش 2 آورده شده است. سه بخشی که یک سیستم تشخیص خطای کامل  را تشکیل می دهد, (تشخیص خطا، محل خطا، و طبقه بندی خطا) بصورت دقیق در بخش 3 آورده شده است. تکنیک های انجام سه وظیفه تشخیص خطا، با تمرکز بر الگوریتم های سیستم هوشمند در بخش 4 ارائه شده است. با توجه به تعداد زیادی از طرح های پیشنهادی مورد بحث، بخش 4 به چند زیر مجموعه تقسیم بندی شده است, تا یک مرور کلی از تکنیک های هوشمند سیستم های تشخیص خطا را ارائه دهد. نتایج اصلی و روند پژوهش در بخش 5 بحث شده است.

شبیه سازی گذرای الکترومغناطیسی در خطوط انتقال

حالت صنعتی در تجزیه و تحلیل دینامیکی خطوط انتقال, با قطع برق های برنامه ریزی شده یا نا به هنگام, شبیه سازی دیجیتال حوزه زمان با استفاده از نرم افزار برای حالت گذرای الکترومغناطیسی می باشد [1]. این ابزار را می توان برای ایجاد سناریوهایی که در دیتابیس ذخیره می شوند, اعمال کرد. هنگامی که دیتابیس آماده شد، از آن برای آزمایش و یا طراحی سیستم های تشخیص خطای هوشمند استفاده خواهد شد. این رویکرد به ویژه در تجهیزات انتقال با تعداد کمی از وقایع ثبت شده مفید است و می تواند موقعیت های عملی که توسط دیتابیس های تاریخی سیستم واقعی پوشش داده نشده است, فراهم کند. نرم افزارهایی که به طور گسترده برای شبیه سازی حالت گذرای الکترو مغناطیسی استفاده می شوند, PSCAD® توسعه یافته از EMTDC® [3]، و ابزار های جدید مشتق شده از [4] EMTP® می باشند. نرم افزار PSCAD [3] یکی از مورد استفاده ترین نرم افزار های تجاری برای مطالعه حالت گذرا الکترو مغناطیسی است. این نرم افزار مدل سازی سیستم قدرت با استفاده از روش ارائه شده در [4] ، بر اساس اولین نسخه از نرم افزار EMTP بر روی کامپیوتر های پردازنده مرکزی, پیاده سازی می شود. اخیرا، ATPDraw® با یک رابط گرافیکی توسط [5] توسعه داده شد, که در تعداد زیادی از شرکت ها و دانشگاهها مورد استفاده قرار گرفت. فایل های خروجی این پلت فرم می تواند بعنوان ورودی برای نرم افزار ATP® مورد استفاده قرار گیرد  ، که بر اساس EMTP® برای کاربران کامپیوتر های شخصی توسعه داده شد.  از نرم افزار SIMULINK-MATLAB® [6] نیز، با توجه به تنوع کتابخانه مفید یکپارچه این نرم افزار به طور گسترده استفاده می شود. امروزه، روش مدل سازی توسعه یافته توسط [4] Dommel تا حد زیادی در سطح جامعه دانشگاهی منتشر شده است. که در تعداد زیادی از کتاب ها در مورد حالت گذرا الکترومغناطیسی [7-10] ارائه شده است. مزایای اصلی این روش سادگی آن، بازده محاسباتی، دقت، و مقاوم بودن عددی ان است. این بهره وری مربوط به استفاده از تکنیک های sparsity و ordering ماتریس می باشد [11], که شبیه به نرم افزار پخش بار می باشد. در آغاز توسعه EMTP [4] ، خطوط انتقال توسط مدل پارامتر فشرده با استفاده از مدارهای RLC با اتصال آبشاری مقاومت، سلف، و خازن بین فازها، و یا با استفاده از مدل موج رونده در خطوط بدون اتلاف با روش مشخصه ها [12] مدل می شد. در چنین مواردی، تلفات به عنوان مقاومت فشرده در پایانه ها و در وسط خط نشان داده می شد. عدم تعادل پارامترهای ماتریس، با استفاده از یک تبدیل معین که ماتریس را به ماتریس های قطری تبدیل می کرد, [13-15] حل شد. این مدل ها وابستگی پارامترهای الکتریکی خط به فرکانس، یک وابستگی که به طور عمده بخاطر اثر پوستی جریان در کابل و مقاومت غیر صفر خاک بود, در نظر نگرفت. در آن زمان، مدل سازی وابستگی فرکانسی پارامترها بخوبی شناخته شده بود [16]، اما اضافه کردن آن به روش پیشنهاد شده توسط [4] مشکل بود.

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.