تحقیق درباره بررسی حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور قدرت به روش منطق فازی

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 25 صفحه

چکیده:

الگوریتمهای مختلفی جهت حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور قدرت معرفی شده اند که هر یک از آنها دارای محدودیتهایی هستند. با استفاده از تئوری منطق فازی از تعدادی از این الگوریتمها به طور همزمان استفاده شده است و بدین طریق از نقاط  قوت همه آنها استفاده شده و نقاط  ضعف هر یک از آنها توسط الگوریتمهای دیگر مرتفع شده اند. همچنین مقدار اطلاعات سینگنالهای حفاظتی و ضریب خسارت تصمیم گیری نادرست نیز در تصمیم گیری رله در نظر گرفته شده است و در نتیجه قابلیت اطمینان رله افزایش یافته است.

مقدمه:

در یک سیستم حفاظت دیفرانسیل در حالت عادی جریان تفاضلی قابل توجهی وجود ندارد ولی در هنگام وقوع خطای داخلی جریان تفاضلی افزایش می یابد. لذا افزایش جریان تفاضلی می تواند بعنوان نشانه وقوع خطای داخلی استفاده شود اما از آنجایی که افزایش جریان تفاضلی توسط عواملی غیر از خطای داخلی نیز رخ می دهد لذا وجود جریان تفاضلی لزوما نشانه وقوع خطای داخلی نخواهدبود. پدیده هایی نظیر جریان هجومی ترانسفورماتور، اضافه تحریک، اشباع یکی از CT ها در اثر اتصال کوتاه خارجی و تغییر قابل توجه تپ ترانسفورماتور نیز باعث ایجاد جریان تفاضلی می گردند. لذا با مشاهده جریان تفاضلی بیشتر از یک مقدار آستانه رله دیفرانسیل باید وقوع عوامل اخیر را رد نماید و در چنین وضعیتی دستور عملکرد رله را صادر نماید. برای رد کردن وقوع این پدیده ها باید نشانه های مربوط به هر کدام از آنها در هنگام وقوع خطای داخلی وجود نداشته باشد، لذا با جستجو در جریان تفاضلی در صورت عدم وجود آن نشانه ها، وقوع پدیده مربوطه رد می گردد. در همه این روشها، یک سیگنال اندازه گیری شده یا محاسبه شده باید با یک مقدار آستانه مقایسه گردد اما دستیابی به یک مقدار آستانه قطعی جهت تنظیم الگوریتم میسر نیست. دلیل این عدم قطعیت کافی نبودن اطلاعات درباره مواردی همچون محل خطا، مقاومت خطا و شار پسماند هسته است. از طرف دیگر سیگنال هایی که جهت مقاصد حفاظتی اندازه گیری و محاسبه می شوند نیز معمولا دچار عدم دقت و عدم قطعیت هستند. ابزار ریاضی مناسب برای غلبه بر این عدم قطعیت ها منطق فازیست. بنابراین با فازی کردن سیگنالها، عدم قطعیت های اندازه گیری و محاسبه جبران می شود و با فازی کردن تنظیمها، عدم قطعیت های مقادیر تنظیمی مرتفع می گردد و با ترکیب وزنی الگوریتمهای مختلف از نقاط قوت همه آنها استفاده گردیده و نقاط ضعف آنها جبران می گردد. در ادامه ابتدا منطق فازی بطور مختصر معرفی می گردد. پس از آن فازی کردن سیگنال های حفاظتی و مقادیر آستانه و عملکرد رله دیفرانسیل فازی مورد بررسی قرار می گیرد.

*مقدمه ای بر منطق فازی

جهت طراحی یک سیستم فازی باید روابط  تبدیل متغیرهای عددی به فازی، قوانین پردازشگر فازی و روابط تبدیل متغیرهای فازی به عددی مشخص گردند که در ادامه چگونگی انجام این کار بررسی می شود.

فازی کردن سیگنالهای حفاظتی:

جهت  اندازه گیری و محاسبه درست سیگنالها و استفاده بهینه از میزان اطلاعات آنها، از فازی کردن سیگنالها استفاده می شود. جهت فازی کردن سیگنالها، یک پنجره داده با k نمونه از آخرین مقادیر متوالی دامنه سیگنالها انتخاب گردیده و مقادیر متوسط، ماکزیمم و مینیمم داده های پنجره در نمونه nام محاسبه می شوند. روشهای متعددی جهت فازی کردن سیگنالها با استفاده از مقادیر محاسبه شده فوق وجود دارد. متداولترین روش، تعیین توابع عضویت مثلثی است که از آن استفاده گردیده است. در این روش به مقدار متوسط، تابع عضویت یک و به مقادیر مینیمم و ماکزیمم، تابع عضویت صفر نسبت داده می شود. مقادیر میانی نیز به صورت خطی تقریب می شوند. میزان عدم قطعیت سیگنال ها نیز به صورت عددی با تعریف مقدار اطلاعات توسط رابطه 1 بیان می گردد که در آن A(x(n)) مساحت زیرمنحنی تابع عضویت است.