پروژه الگوریتمی جدید در تشخیص خطای امپدانس بالا با استفاده از اعوجاج هارمونیکی کل (THD)

توضیحات:

تحقیق،پروژه،پایان‌نامه در مورد الگوریتمی جدید در تشخیص خطای امپدانس بالا با استفاده از اعوجاج هارمونیکی کل (THD) رشته مهندسی برق قدرت در 70 صفحه همراه با رعایت اصول روش تحقیق در قالب word و قابل ویرایش همراه با جزئیات کامل

نکته: »»» این پروژه بصورت انحصاری فقط در وبسایت fileok.ir به فروش می رسد.«««

چکیده:

با توجه به اهمیت خطاهای امپدانس بالا در کاهش قابلیت اطمینان و خطر برق گرفتگی در شبکه های توزیع بکارگیری روشی جهت آشکارسازی هر چه سریعتر این نوع خطاها بسیار مهم می باشد.از طرفی رخداد پدیده هایی همچون کلید زنی بانکهای خازنی، کلید زنی بارهای خطی، کلیدزنی بارهای غیرخطی، و جزیره شدن میکروشبکه ها که دارای خواصی شبیه به خواص خطاهای امپدانس بالا می باشند نباید سبب تشخیص نادرست روش آشکارسازی پیشنهاد شده و در نتیجه کاهش امنیت شبکه گردد.

جریان خطای امپدانس بالا سبب ایجاد اعوجاج و هارمونیک در جریان شبکه می گردد که معیار بسیار خوبی جهت آشکارسازی خطاهای امپدانس بالا می باشد.

در این پروژه سعی می شود با استفاده از خاصیت هارمونیک زایی جریان خطا و انجام آزمایشات مختلف بر روی مدل خطای امپدانس بالا و پدیده های مشابه در یک شبکه توزیع معیار هایی جهت تشخیص و جداسازی این پدیده از پدیده های مشابه بدست آید.از آنجایی که اکثر تحقیقات گذشته بر روی هارمونیکی خاص تمرکز داشته اند در این پروژه سعی می شود از اعوجاج هارمونیکی کل استفاده شود. مدل مورد نظر برای خطا مدل دو دیود ساده شده است و شامل دو منبع DC که بیانگر ولتاژ شروع جرقه بین خطوط توزیع و درختان یا خاک و مقاومتهایRp  و Rn که بیانگر خطا می باشند تشکیل شده است.

یکی از مشکلات مهم حضور تولید پراکنده در شبکه توزیع ، جزیره ای شدن می باشد، این پدیده پیامد هایی را در پی دارد که بایستی به دقت و با سرعت تشخیص داده شود ،به طوریکه استاندارد IEEE 1547-2003، ماکزیمم تاخییر 2 ثانیه را برای آشکار سازی جزیره غیر عمدی بیان می کند.روش پیشنهاد شده علاوه بر آشکارسازی خطاهای امپدانس بالا ،وقوع جزیره الکتریکی که یکی از مهمترین مسايل در میکروشبکه ها می باشد را نیز آشکار می کنند.اندازه برخی از پارامترهای سیستم مانند ولتاژ،فرکانس و غیره در اثر جزیره ای شدن سیستم تغییر زیادی خواهند کرد.فلسفه اصلی روش های تشخیص بر پایه همین تغییرات بوده که می توان در مورد جزیره ای شدن با کنترل پارامترهای خروجی تولید پراکنده و یا پارامترهای سیستم ،تصمیم گرفت.

فهرست مطالب:

چکیده    1

فصل اول: آشنایی با خطاهای امپدانس بالا

1-1- معرفی خطای امپدانس بالا     2

1-2- اهداف آشکارسازی خطای امپدانس بالا 3

1-3- ماهیت جرقه در خطای امپدانس بالا      3

1-4-  ارزیابی میزان قابلیت اتکا و امنیت روش های آشکارسازی خطای امپدانس بالا         5

1-4-1- شاخص های قابلیت اتکا      5

1-4-2- شاخص های امنیت            6

1-5- مروری بر مدل های خطاهای امپدانس بالا          6

1-6- مدل منتخب 17

فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته

2-1- مقدمه        18

فصل سوم: معرفی الگوریتم پیشنهادی

3-1- مقدمه        21

3-2- معیارهای  به کار گرفته شده در روش پیشنهاد شده        22

3-1-1- استخراج اعوجاج هارمونیکی کل       22

3-1-2- ماندگاری افزایش اعوجاج هارمونیکی کل         24

3-1-3- نسبت هارمونیک سوم به اعوجاج هارمونیکی کل        26

3-2- پیاده سازی الگوریتم آشکارسازی پیشنهاد شده در شبکه های توزیع         27

3-3- پیاده سازی الگوریتم آشکارسازی پیشنهاد شده در میکروشبکه     29

فصل چهارم: شبیه سازی و نتایج

4-1- شبکه های مورد مطالعه        33

4-1-1- شبکه ی توزیع      33

4-1-2- میکروشبکه           35

4-2- نتایج شبیه سازی     36

4-2-1- نتایج شبکه توزیع   36

4-2-2- نتایج میکروشبکه در حالت متصل به شبکه     39

4-2-3- نتایج میکروشبکه در حالت جزیره ای  42

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری  47

5-2- پیشنهادات  50

منابع     51

فهرست شکل ها

شکل 1-1 شکل موج جریان و ولتاژ جرقه       4

شکل 1-2 : مدل Emanuel برای خطای امپدانس بالا    7

شکل 1-3 الف: تغییرات هارمونیک سوم بر حسب تغییرات ∆V  و tanθ    8

شکل 1-3 ب: تغییرات هارمونیک دوم بر حسب تغییرات ∆V  و tanθ        8

شکل 1-5: مدل خطای امپدانس بالا با در نظر گرفتن ماهیت جرقه ها     9

شکل 1-6: مدل خطای امپدانس بالا با استفاده از دو مقاومت غیر خطی 10

شکل 1-7: جریان خطای امپدانس بالا بر حسب زمان  11

شکل 1-8 : مدل خطای امپدانس بالا رائه شده در سال 2003   12

شکل 1-9 : مدل خطای امپدانس بالا با استفاده از متغیر غیر خطی و منابع DC متغیر        12

شکل 1-10: مدل خطای امپدانس بالای ارائه شده در سال 2005           14

شکل 1-11: مشخصه V-I قوس      14

شکل 1-12: سیگنال مقاومت های متغیر با زمان        15

شکل 1-13: مدل خطای امپدانس بالا با استفاده از EMTP        15

شکل 1-14: مدل خطای امپدانس بالا با استفاده از EMTP        16

شکل 3-1: شکل موج های ولتاژ و جریان شبیه سازی شده ی خطای امپدانس بالا           21

شکل 3-2  : اعوجاج هارمونیکی کل سیگنال جریان کلید زنی بار خطی  25

شکل 3-3  : اعوجاج هارمونیکی کل سیگنال جریان کلید زنی بانک خازنی          25

شکل 3-4  : اعوجاج هارمونیکی کل سیگنال جریان کلید زنی بار غیرخطی          25

شکل 3-5  : اعوجاج هارمونیکی کل سیگنال جریان خطای امپدانس بالا  26

شکل 3-6  : طیف هارمونیکی کلیدزنی بار غیر خطی  26

شکل 3-7 : طیف هارمونیکی خطای امپدانس بالا       27

شکل 3-8: پروسه الگوریتم آشکارسازی خطای امپدانس بالا در شبکه های توزیع 28

شکل 3-9 : خطای امپدانس بالا در میکروشبکه          30

شکل 3-10 : پروسه الگوریتم آشکارسازی خطای امپدانس بالا در منابع تولید پراکنده        32

شکل 4-1 : دیاگرام تک خطی شبکه توزیع مورد مطالعه          34

شکل 4-2 : دیاگرام تک خطی میکروشبکه مورد مطالعه در حالت متصل به شبکه 35

شکل 4-3 : دیاگرام تک خطی میکروشبکه مورد مطالعه در حالت جزیره ای          35

فهرست جدول ها

جدول 3-1 :آشکارساز نصب شده در منبع تولید پراکنده            29

جدول 3-2 : آشکارساز نصب شده سمت ثانویه ترانسفورماتور توزیع      30

جدول 4-1 : پارامتر های خطوط شبکه توزیع  34

جدول 4-2 : مشخصات بار های شبکه های توزیع       34

جدول 5-1: بررسی امتیازات هر روش           49