25212

دسته بندي پديده كاهش ولتاژ مبتني بر پارامترهاي بيضي دو بعدي با در نظر گرفتن پرش زاويه فاز و ماهيت خطا

كارشناسي ارشد

برق قدرت - سيستم هاي قدرت

1397

1400/1/23

دكتر عليرضا جليليان

برق

افت ولتاژ يكي از نگراني‌هاي مهم براي مصرف‌كنندگان برق و همچنين ارائه‌دهندگان خدمات برق مي‌باشد. بنابراين به علت بهبود كيفيت عملكرد سيستم قدرت و به دست آوردن اطلاعات در مورد وضعيت سيستم قدرت در زمان افت، دسته‌بندي و توصيف كاهش ولتاژ نياز است. اين پايان نامه روش‌هاي جديدي براي طبقه بندي پديده كاهش ولتاژ در شبكه‌هاي قدرت بر اساس مولفه‌هاي تبديل كلارك و پارامترهاي بيضي ارائه مي‌دهد. اين روش‌ها با داده‌هاي واقعي ثبت شده توسط كارگروه IEEE 1159.2، داده‌هاي واقعي ارائه شده توسط دپارتمان انرژي و موسسه تحقيقات انرژي الكتريكي و شبكه توزيع 12 باسه بررسي مي‌شود. دو روش به طور صحيح دسته‌بندي را انجام مي‌دهند، اما تفاوت آن‌ها در دادن اطلاعات اضافي است كه ديگري از آن عاجز است. روش مولفه‌هاي كلارك بين دو كاهش ولتاژ دوفاز و دو فاز به زمين تمايز قائل مي‌شود، ولي در روش پارامترهاي بيضي، وقوع افزايش ولتاژ در فازهاي سالم بررسي مي‌شود. هم‌چنين تاثير تغيير دادن متغييرهاي شبكه در پارامترهاي هر دو روش بررسي مي‌شود. در ادامه به بررسي و محاسبه پرش زاويه فاز و ديگر مشخصه‌هاي تك رويداد با استفاده از بيضي رسم شده توسط مولفه‌هاي كلارك پرداخته مي‌شود. در خصوص پرش زاويه فاز، يك روش جديد بر اساس بيضي رسم شده توسط مولفه‌هاي كلارك با در نظر گرفتن مولفه صفر كلارك ارائه مي‌شود. روش جديد، خطاي سيستماتيك موجود در محاسبه پرش زاويه فاز بدون در نظر گرفتن مولفه صفر كلارك را در كاهش ولتاژهاي تك فاز بهبود مي‌بخشد. تعيين ماهيت نوع خطاي مرتبط با كاهش ولتاژ از ديگر مسائل بررسي شده در اين پايان‌نامه است. بررسي اين موضوع كه كاهش ولتاژ نامتعادل ايجاد شده ناشي از خطاي تك فاز يا دو فاز است، با استفاده از مولفه‌هاي متقارن و شاخصي به نام S انجام مي‌گيرد. با تغيير نوع اتصال سيم پيچ ترانسفورماتور، اين موضوع در شبكه توزيع 12 باسه بررسي مي‌شود. در انتها يك الگوريتم جديد براي طبقه‌بندي كاهش ولتاژهاي چند مرحله‌اي بر اساس بيضي رسم شده توسط مولفه‌هاي كلارك ارائه شده است. اين الگوريتم با استفاده از پارامترهاي نقطه بر موج قادر به تفكيك كردن مراحل مختلف مي‌باشد و با استفاده از دو روش گفته شده دسته‌بندي هر مرحله به طور جداگانه انجام مي‌گيرد.

1400/06/27

Classification of voltage sag phenomenon based on two-dimensional ellipse parameters considering the phase angle jump and the nature of the fault

4/12/2022 12:00:00 AM

Voltage drop is one of the major concerns for electricity consumers as well as electricity service providers. Therefore, in order to improve the quality of power system performance and obtain information about the status of the power system during a drop, it is necessary to classify and describe the voltage drop. This dissertation offers new methods for classifying the phenomenon of voltage drop in power networks based on Clarke conversion components and elliptical parameters. These methods are verified with real data recorded by the IEEE 1159.2 Working Group, real data provided by the Department of Energy and the Electric power Research Institute, and a 12-bus distribution network. The two methods categorize correctly, but the difference is that they provide additional information that the other is unable to do. The Clarke component method distinguishes between two-phase and two-phase voltage drops to ground, but in the elliptical parameters method, the occurrence of voltage increases in healthy phases is investigated. The effect of changing the network variables on the parameters of both methods is also investigated. In the following, the phase angle jump and other single event characteristics are investigated and calculated using the ellipse drawn by Clarke components. Regarding the phase angle jump, a new method based on the ellipse drawn by Clarke components is presented considering the Clark zero component. The new method improves the systematic error in calculating the phase angle jump without considering the zero Clarke component in reducing single-phase voltages. Determining the nature of the type of error associated with voltage reduction is another issue discussed in this dissertation. Investigation of the fact that the reduction of the unbalanced voltage caused by a single-phase or two-phase error is done using symmetric components and an index called S. By changing the connection type of the transformer winding, this issue is investigated in the 12-bus distribution network. Finally, a new algorithm for classifying multi-stage voltage sag based on the ellipse drawn by Clarke components is proposed. This algorithm is able to distinguish different stages using point-to-wave parameters and classification of each stage is done separately using the two mentioned methods.

دسته بندي پديده كاهش ولتاژ , بيضي ولتاژ سه فاز , بيضي رسم شده توسط مولفه هاي كلارك , مشخصه هاي تك رويداد , پرش زاويه فاز , ماهيت خطاي مرتبط با كاهش ولتاژ , كاهش ولتاژ چند مرحله اي

classification of voltage sag phenomenon , three-phase voltage ellipse , ellipse drawn by clarke components , single-event characteristics , phase angle jump , multi-stage voltage sag , the nature of fault associated with voltage sag