0

Định vị sự số trên lưới điện bằng phương pháp biến đổi wavelet

98 1 0
  • Định vị sự số trên lưới điện bằng phương pháp biến đổi wavelet

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 12/05/2022, 10:24

I H C QU C GIA TP HCM I H C BÁCH KHOA TR N TRUNG HI U NH V S C TRÊN BI Chuyên ngành : K Thu t i n Mã s 8520201 : NB I WAVELET LU TP H CHÍ MINH, tháng 01 I H C QU C GIA TP HCM I H C BÁCH KHOA TR N TRUNG HI U NH V S C N B NG BI Chuyên ngành : K thu Mã s 8520201 : I WAVELET n LU TP H CHÍ MINH, tháng 01 i 22 C HỒN THÀNH T I I H C BÁCH KHOA -HCM Cán b ng d n khoa h c: PGS.TS Võ Ng c u (Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v ch ký) Cán b ch m nh n xét : TS Nguy n Nh t Nam (Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v ch ký) Cán b ch m nh n xét : i (Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v ch ký) Lu 09 tháng 01 cb ov t 2022 ih Thành ph n H m: (Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v c a H ng ch m b o v lu Ch t ch: PGS TS Phan Th Thanh Bình TS Nguy n Phúc Kh i CB ph n bi n 1: TS Nguy n Nh t Nam CB ph n bi n 2: i U viên: Xác nh n c a Ch t ch H ng Khoa qu n lý chuyên ngành sau lu c s a ch a (n u có) CH T CH H NG NG KHOA PGS TS Phan Th Thanh Bình N- H ng Tu n ii NT I H C QU C GIA TP.HCM I H C BÁCH KHOA C NG HÒA XÃ H I CH c l p - T - H nh phúc T NAM NHI M V LU H tên h c viên: Tr n Trung Hi u MSHV: 2070262 9/11/1997 Chuyên ngành: K Thu I n TÀI: I WAVELET II Mã s : 8520201 NH V S NB N NHI M V VÀ N I DUNG: - Gi i thi - C i Wavelet ng d tính tốn v trí s c - Kh o sát ng c a y u t i ng dây 110kV th c t i v i toán u qu c a III NGÀY GIAO NHI M V : 06/09/2021 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 09/01/2022 V CÁN B NG D N: PGS TS VÕ NG CÁN B NG D N (H tên ch ký) PGS TS Võ Ng U CH NHI M B (H tên ch ký) u TS Nguy n Nh t Nam NG KHOA N- (H tên ch ký) H ng Tu n iii NT T O L IC L u tiên, xin g i l i c c i h c Bách Khoa Thành ph H n t -nh nt tc ng viên t i c bi t th t nh ng ki n th c h n n su t trình h c cao h c xin chân thành bày t lòng bi t ng d n, ch b o t o m u ki n t t nh trân tr ng g i l i c nl lu n th y Võ Ng ot n tình tài n anh ch u ki n u ng nghi p t i Cơng ty ng viên tơi, giúp tơi có th hồn thành TP H Chí Minh, ngày 09 tháng 01 H c viên Tr n Trung Hi u Lu iv TÓM T T LU u tra s c m t công tác vô quan tr ng v n hành th v n hành nh h th nh xác nhanh chóng v trí s c vi c vơ quan tr ng có th nhanh chóng kh c ph c, tái l p i v i s c mb tin c y cung c i v i s c thống qua, vi có th có n cho khách hàng Cịn nh xác v trí s c nh nguyên nhân s c t quan tr ng gi i pháp nh m tránh s c tái di n sau Tuy nhiên, v i s phát tri n nhanh chóng c a xã h tri n c h t n nhánh r c ta ngày ph c t p, có nhi u tra s c m i l n m t ph i có m t cơng c Phân tích bi c v trí s c i Wavelet ng d ng c a vi c minh ch ng nh v trí s c th p mang tính ng d ng cao n cho , s dùng ph n m mô ph ng s c ng n m ch x y th c t t tín hi u c n, n Chính v y, ta c n có th h tr vi c nhanh chóng ng dây 110kV m thu t toán l phát ng dây 110kV Tr An Phú Giáo Các ng dây s c thông qua phép bi i Wavelet t nh có th tính tốn xác v trí s c K t qu cho th y thu t toán có xác r t cao ph thu c vào y u t bên ngồi nên có tính ng d ng cao cho tốn th c t Lu v ABSTRACT Fault detection can be considered a very important work in transmission line operation for a stable power system Exactly and quickly find the fault location plays an essential role in transmission line operation in order to fix the troubles and recover the power flow This will help ensure the service reliability in persistent fault Also, for the transient fault, locating the accurate position is also important to find out the reason of the fault and provide the solution to prevent the repeating fault in the future On the other hand, along with the enhancement of the social life is the development of the infrastructure More and more complicated power system with lots of branches and sections leads to the huge challenge of fault detection Therefore, we need to have a tool to support people for quiclky and accurately finding the fault location In this paper, I will illustrate Wavelet transformation method and its application in locating the fault location of the 110kV transmission line To prove the truth of this method, I will use MATLAB program to simulate a real-life fault happened in 110kV Tri An Phu Giao transmission line The signal from two sides of the transmission line will be applied to Wavelet transformation and noise filter algorithm for accurate calculation of the fault location The result of this project has a pretty high precision and rarely depends on the others external factors so that it can widely apply to the real-life fault Lu vi L u c a riêng Các s li u, k t qu nêu Lu c cơng b b t k cơng trình khác ng m i s cc cho vi c th c hi n Lu n Lu c ch rõ ngu n g c H c viên th c hi n Lu (Ký ghi rõ h tên) Tr n Trung Hi u Lu vii M CL C U 1.1 T m quan tr ng c tài nghiên c u .1 1.2 M c tiêu nghiên c u ng ph m vi nghiên c u 1.4 Cách ti p c n gi i quy t v nghiên c u 1.5 K t qu nghiên c u .3 NG QUAN 2.1 S c ba pha cân b ng: 2.2 S c ba pha không cân b ng: .4 n ng n m ch b i x ng 2.4 Vector áp ng n m ch b i x ng: 2.5 H u qu s c i l i 11 2.6 Nguyên nhân x y s c th c t 11 2.7 Các gi i pháp gi m s c 12 2.8 Các nghiên c 12 I WAVELET 15 3.1 L ch s hình thành 15 15 3.3 Các h c a Wavelet .16 3.4 Bi n i Wavelet liên t c 20 3.5 Bi i Wavelet r i r c (DWT) 21 3.6 Bi -SWT) 21 3.7 K thu 3.8 M t s 3.9 c (Multi-Resolution Analysis-MRA) .22 ng d ng c i Wavelet .25 ng d nh v s c ng dây truy n t i 25 ng dây truy n t i 25 3.9.2 Thu nh v s c 27 3.9.3 Thu t toán l c nhi u 29 4: V NGHIÊN C NG 31 4.1 Bài toán 31 4.2 Kh 4.2.1 Gi i thi 4.2.2 Lý l ng dây Tr An-Phú Giáo 32 ng dây 32 ng dây .34 Lu viii 4.2.3 Thông s v n hành .34 4.3 S c ng dây 110kV Tr An - Phú Giáo 35 4.3.1 Tính tốn thơng s ng dây 35 37 38 ng .39 T QU TÍNH TỐN .40 40 .41 5.2.1 41 43 .50 51 58 5.3 Các y u t n vi nh v s c t i Wavelet 59 5.3.1 D ng s c .59 n tr ng n m ch 64 n tr t 66 5.3.4 Kh ng dây v i kho ng cách s c khác 67 5.3.5 Kh ng dây g m nhi 5.3.6 So sánh thu xu I: K T LU n dây d n khác 71 i v i thu t toán khác 73 NG PHÁT TRI N 75 75 76 TÀI LI U THAM KH O 78 PH L C .80 Lu ix Hình 5.48: Th m ng n m ch t i v trí x= 0.5L= 15.24075 km Hình 5.49: Th m ng n m ch t i v trí x= 0.6L= 18.2889 km Hình 5.50: Th m ng n m ch t i v trí x= 0.7L= 21.33705 km 69 Hình 5.51: Th m ng n m ch t i v trí x= 0.8L= 24.3852 km Hình 5.52: Th m ng n m ch t i v trí x= 0.9L= 27.43335 km Các k t qu v th i gian truy c th ng kê b 70 i B ng 3: K t qu kh o sát s c t i x t STT (km) t1 (s) t2 (s) n 0.9L t2-t1 (s) x tính tốn (km) (%) 0.1L 3.04815 0.000007 0.000090 0.000083 3.05496 0.22344 0.2L 6.0963 0.000017 0.000079 0.000062 6.13811 0.68586 0.3L 9.14445 0.000028 0.000069 0.000041 9.22126 0.84000 0.4L 12.1926 0.000039 0.000059 0.000020 12.30442 0.91707 0.5L 15.24075 0.000049 0.000049 0.000000 15.24075 0.6L 0.000059 0.000039 -0.000020 18.17708 0.61138 0.7L 21.33705 0.000069 0.000028 -0.000041 21.26024 0.36000 0.8L 0.000079 0.000017 -0.000062 24.34339 0.17147 0.9L 27.43335 0.000090 0.000007 -0.000083 27.42654 0.02483 18.2889 24.3852 Nh n xét: V i kho ng cách s c n phía c i, sai s c a thu t toán mb nh t ng d ng vào th c t V i sai s l n ng v i 111.82 m, ta v t kho ng tr nên không 5.3.5 Kh m b o kho n vi ng dây g m nhi u ng dây bao g m nhi c nh u tra s c n dây d n khác n v i lo i dây d n khác có th làm n k t qu c a phép tính thơng s truy i 5.3 ng dây bao g m m is d nt n cáp ng m ng dây truy n t i có m t k t h p m n cáp ng m r ng g i n Vi t Nam Gi s ng dây 110kV mà ta kh o sát có m n cáp ng m dài 1km u ngu n Cáp ng c s d ng lo i s i XPLE 1000mm2 v 0.0176 Ohm Sau áp d ng bi i c k t qu : 71 n tr DC 20oC Hình 5.53: Th m ng n m ch v ng h p có cáp ng m Nh n xét: - Th m m s c ghi nh n t i so v n cáp ng m ng n - Khi có m km/h n cáp ng m, t ng 1.45% t th c t vi c s n cáp ng it 5.3 truy n sóng t truy n sóng ng dây khơng k t h p v i r t nh nên k t qu t ng s khơng b ng n Khi có m , h c m c a dây d n s làm truy n sóng Ta xét m ng dây có chi u dài gi ng dây truy n t i Tr Ankh o sát s dây m t g n 298000 ng dây không Tuy nhiên, ng r t ng n so v ng dây bao g m m it n cáp ng K t qu sau qua bi c th hi 72 ng c ng Hình 5.54: Th m ng n m ch v ng h Nh n xét: - Th m s c ghi nh n t i - Khi có m , xu t hi n h c m gi a hai dây d n làm ph n tr t truy n sóng 5.3.6 So sánh thu xu Thu t tốn ng d ng bi thu i r t nh , nên k t qu t ng s i v i thu t toán khác nh v s c ph n khác nh n (ti t di i m so v i n, ph thu c vào y u t ng nh t v lo i dây d n tr s c , y u m B cl thu t tốn t so sánh v tín hi hi u vào yêu c c tính ng d ng c a thu t toán bi chung, thu m gi a i Wavelet Nhìn m riêng nên khó có th nói thu t t tốn Tuy nhiên, v i s phát tri n c a công ngh , thi t b ng tín hi tri n m u ki n thu n l n truy n sóng, cáp quang ngày phát ta có th ng d ng thu t toán Wavelet s c th c t 73 B ng 4: So sánh Thu t tốn Bi i Wavelet (tín hi u) Phân b n áp th t ngh ch t i hai ng dây M ng dây thông s r i M t p trung ng dây Thành l p phân b n áp Bi i Wavelet (tín hi u m u) Thu t tốn Newton trình cân b n nh v s c Tín hi u u vào n áp u ng dây m Ít ph thu c vào lo i dây d n Không ph thu c vào lo i s c , n tr n áp hà Ít ph thu c vào lo i ng dây d n dây n áp Không ph thu c vào n lo i s c u ng dây n áp Ch s d ng tín hi u n m ng dây m u ng dây B Ch c n n áp hai ng dây ng dây n áp n, d dàng áp dòng di n d ng u ng dây n áp Ít ph thu c vào lo i m u dây d n Không ph ng dây thu c vào lo i s c , n tr t, ch c n tín hi u m u n áp Khơng ph thu c vào dịng di n lo i s c u ng dây 74 m Sai s ph thu c r t nhi xác c a thi t b thu nh n sóng ng n m ch Ph c lo i s c ng n m ch ng dây truy n t i ph ng nh t ng dây truy n t i ph ng nh t Tính tốn ph c t p, ph thu c nhi u y u t lo i dây d n, lo i s c Ch s d ng ng nh t có sai s b ng b n tr s c Sai s ph thu c r t nhi xác c a thi t b thu nh n sóng ng n m ch Khơng bi t v c kho ng cách t s c u c ng dây ng dây truy n t i ph ng nh t VI: K T LU N NG PHÁT TRI N Wavelet MATLAB Simulink hơng sóng áp trung gian MATLAB Simulink ; , tốn dàng Ngồi ra, MATLAB cịn có Wavelet, P b Wavelet cao trong ngành 75 n Wavelet k dàng P xác cho cịn dây khơng 110kV Phú Giáo nên cao D 110kV Phú Giáo, Ngồi ra, v Cho nên vịng kín, Ngoài ra, 76 , Ngoài , 77 TÀI LI U THAM KH O [1] H Sadaat, Power system analysis McGraw-Hill, 1999, pp 353-434 [2] R Teodorescu, M Liserre and P Rodríguez, Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power Systems John Wiley & Sons, 2011 [3] G Yanfeng, M Mynam, A Guzmán et al., Automated Fault Location System for Nonho in The 65th Annual Conference for Protective Relay Engineer, College Station, TX, USA, 2012, pp 374-381 [4] L Ying-hong, C Liu et al., A New PMU-Based Fault Detection / Location Technique for Transmission Lines With Consideration of Arcing Fault Discrimination, IEEE Trans Power Delivery, vol 19, no 4, pp 1587-1593, 2004 [5] L Eriksson, M M Saha, and G D Rockefeller, Compensation For Apparent Reactance In The Fault Resistance Resulting From Remore-End Infeed, IEEE Trans Power Engineering Review, vol PER-5, Iss 2, 1985 [6] G S Eduardo, and C Pereira, Transmission Line Fault Location using Two-Terminal Data without Time Synchronization, IEEE Trans Power System, vol 22, Iss 1, pp 498-499, 2007 [7] D Swagata, S Santoso, A Gaikwad et al., Impedance-Based Fault Location in Transmission Networks: Theory and Application, IEEE Access, vol 2, pp 537-557, 2014 [8] J Chae-Kyu, and L Jong-Beom, Fault Location Using Wavelet Transform in Combined Transmission Systems, IFAC Power Plants and Power Systems Control, vol 36, Iss 20, pp 617-622, 2003 [9] I Jan, R Molag, and E Rosolowski, Transmission Lines with use of Two-End Unsynchronized Measurements, IEEE Trans Power Deliv., vol 21, no 2, 2006 [10] N Peleg, The History and Families of Wavelets Internet: http://cs.haifa.ac.il/~nimrod/Compression/Wavelets/w3families2000.pdf, 2021 [11] N H H i, N V Anh, P M Tồn H T c, Cơng c phân tích Wavelet ng d ng MATLAB, NXB Khoa h c K thu t Hà N i, 2005 [12] Mathworks et al., Introduction to Wavelet Families https://www.mathworks.com/help/wavelet/gs/introduction-to-the-waveletfamilies.html, 2021 [13] L T ng, X lý s tín hi u wavelet i H c Qu c Gia TP.HCM, 2016 [14] C K Jung, J B Lee, X H Wang, and Y H Song, Electric Power Systems Research, vol 77, Issue 10, 2007, pp 1349-1352 [15] D J E Merry, Wavelet theory and applications: a literature study Eindhoven: Technische Universiteit Eindhoven, The Dutch Copyright Act, 2005 [16] C K Jung, J B Lee, X H Wang, and Y H Song, Technique for Fault Location on Underground Power Cables, Electric Power Systems Research, vol 77, Iss 10, pp 1355-1362, 2007 PH L C PH L C 1: TÍNH TỐN THƠNG S NG DÂY TRÊN MATLAB Nh m module tính tốn thông s Nh p thông s c ng dây 110kV Tr An - Phú Giáo, bao g m: V trí pha so v i m ng dây t ng kính ngồi dây d n T s dày v t li u so v i v i dây ACSR, chon T/D = 0.5 80 GMR = 0.6815 n tr DC t th i S dây d n m Sau nh ng kính góc thơng s K t qu thông s t qu : ng dây: n tr th t thu n th t không: R10 = [R1 R0] = [0.15963 0.28627] (Ohm/km) 10= [L1 L0]= [0.0013212 0.0038436] (H/km) 10= [C1 C0]= [8.7785e-09 4.2293e- 09] (F/km) K t qu s cs d mô ph truy n t i 81 ng dây PH L C 2: BI Nh p I WAVELET TRONG MATLAB m Toolbox Wavelet Analyzer MATLAB Công c h tr nhi u lo i bi t c, mi n 1- i Wavelet r i r c, li n , Wavelet 1-D phù h p v Module cho phép ta ch n nhi u d c p bài, n sóng Wavelet db2 82 t LÝ L CH TRÍCH NGANG I THƠNG TIN CÁ NHÂN - H tên: Tr n Trung Hi u - a ch liên l ng An Th ng An Th nh, thành ph Thu n An, t II - O T 2020: H ih ct i h c Bách Khoa Tp.H Chí T n nay: H c cao h c t i h c Bách Khoa Tp.H Chí Minh Minh III Q TRÌNH CƠNG TÁC - T n nay: Cơng tác t i Phịng K Thu t - Cơng t 83 n l c Bình ... Hình 3.2: Wavelet Har 17 Hình 3.3: Wavelet Daubechies 17 Hình 3.4: Wavelet Biorthogonal 18 Hình 3.5: Wavelet Coiflets 18 Hình 3.6: Wavelet. .. 3.2: Wavelet Har - Daubechies: m t h Wavelet nh g phép bi hi c Ingrid Daubechies t o ra, làm cho i Wavelet r i r c mang tính ng d i tên dBN (v i N b c c a bi n c xu t i Wavelet) Hình 3.3: Wavelet. .. h c t o b c tính gi ng 18 Hình 3.6: Wavelet Symlets - Wavelet Symlets: Hàm Wavelet khơng có hàm rút g rõ ràng Hình 3.7: Wavelet Morlet - Mexican Hat: Hàm Wavelet khơng có hàm rút g n hàm t l
- Xem thêm -

Xem thêm: Định vị sự số trên lưới điện bằng phương pháp biến đổi wavelet ,