20829

۲۰۸۲۹

حفاظت خطوط انتقال به كمك مؤلفه هاي فركانس بالا در شبكه قدرت با حضور خطوط كمپكت

كارشناسي ارشد

سيستم هاي قدرت

۱۳۹۵

۱۳۹۷/۱۲/۱۹

دكتر سيد محمد شهرتاش

برق

چكيده در اين پايان¬نامه الگوريتم جامعي شامل تشخيص وقوع خطا، تشخيص فاز خطادار و حفاظت كامل خطوط انتقال همراه با تفكيك خطاهاي داخلي از خارجي ارائه شده است. الگوريتم پيشنهادي مبتني بر محاسبه انرژي موجود در مولفه¬هاي فركانس بالاي سيگنال ولتاژ است و براي تفكيك خطاهاي داخلي از خارجي به خاصيت كاهندگي خازن¬هاي معادل تجهيزات در پست دور در برابر مولفه¬هاي فركانس بالا اتكا دارد. در الگوريتم پيشنهادي از ابزار تبديل TT، تبديل موجك، فيلتر گراديان چند سطحي و گراديان بهبود يافته براي استخراج مولفه¬هاي گذرا استفاده شده است. از ويژگي¬هاي بارز الگوريتم، استفاده تنها از اطلاعات يك سمت خط انتقال، عملكرد صحيح به ازاي تمامي زاويه¬هاي شروع خطا (حتي زاويه صفر درجه)، مقاومت خطاي تا 200 اهم و تغيير شرايط بهره¬برداري (تغيير جهت و اندازه توان انتقالي) است و صرفا از 3 نمونه بعد از وقوع خطا، استفاده مي¬كند. همچنين در ارزيابي الگوريتم پيشنهادي، علاوه ارزيابي عملكرد الگوريتم پيشنهادي به ازاي ورودي سيگنال ولتاژ ، عملكرد الگوريتم پيشنهادي به ازاي سيگنال جريان مورد بررسي قرار گرفت و نتايج بدست آمده نشان¬دهنده عملكرد صحيح الگوريتم پيشنهادي در هر دو وضعيت مي¬باشد. يكي از مزيت¬هاي الگوريتم¬هاي پيشنهادي دارا بودن بار محاسباتي پايين و دقت بالا در انجام عمليات جامع حفاظتي است. الگوريتم¬هاي پيشنهادي علاوه بر امكان بكارگيري در خطوط انتقال معمولي، براي خطوط كمپكت نيز قابل استفاده هستند. نتايج شبيه¬سازي پست 400 كيلو ولت واقعي انجيرك-رودشور در نرم¬افزار EMTP ، حاكي از قابليت اتكا و امنيت بالاي الگوريتم جامع پيشنهادي در انجام همه ماموريت¬هاي محوله است. كلمات كليدي: مولفه¬هاي گذرا، حفاظت خط انتقال، حفاظت خط كمپكت، محل¬يابي خطا، تشخيص فاز خطادار

1398/04/12

Protection of transmission lines by using high-frequency components of voltage/current signals of the power network with the presence of compact lines

3/9/2020 12:00:00 AM

Abstract: In this thesis, a comprehensive algorithm including fault detection, faulted phase selection, and full protection of transmission lines with proper discrimination between external and internal faults has been presented. The proposed algorithm is based on the calculation of energy in the high-frequency components of the voltage signal. This scheme can discriminate between external and internal faults based on fault-initiated transients, considering the high-stop filtering property of busbars through modelling their stray capacitances and employing three processing tools including Wavelet transform, TT-transform and Mathematical Morphology Gradient for extracting transient components. The proposed algorithm keeps its high accuracy for all fault inception angle (even near the zero angle), the fault resistance up to 200 ohms and the change of operating points (change the direction and magnitude of transitional power) and is very fast as it needs only 3 samples after fault occurrence. The algorithm is one-sided and has low computational burden and it can be used for compact line, as well. The proposed algorithm not only has been investigated for voltage signals as inputs, but also has been evaluated for current signals and the results show that the proposed algorithm has the correct performance in both situations. Simulation results of Anjirak-RudShur 400kV transmission line in the EMTP software have shown that the performance of the proposed algorithm in both dependability and security aspects shows high accuracy. Keywords: High-frequency components, transmission line protection, compact transmission lines, fault location, faulted phase selection.