(Luận văn thạc sĩ hcmute) nhận dạng sự cố trong hệ thống điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN PHÁT LỢI NHẬN DẠNG SỰ CỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2014 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN PHÁT LỢI NHẬN DẠNG SỰ CỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2014 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN PHÁT LỢI NHẬN DẠNG SỰ CỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS QUYỀN HUY ÁNH Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2014 Luan van Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: NGUYỄN PHÁT LỢI Ngày, tháng, năm sinh: Quê quán: 30/10/1988 Thành phố Hồ Chí Minh Chỗ riêng địa liên lạc: Giới tính: Nam Nơi sinh: TP.HCM Dân tộc: Kinh 202/3 Lã Xuân Oai, Phường Tăng Nhơn Phú A, Quận 9, Tp.Hồ Chí Minh Điện thoại: 012521 12521 E-mail: nguyenphatloi@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Cao Đẳng: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ tháng 9/2006 đến tháng 3/2010 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Điện công nghiệp Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ tháng 9/2010 đến tháng 3/2012 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Điện công nghiệp Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: BIÊN SOẠN TÀI LIỆU RƠ LE D60 CHO THỰC TẬP CUNG CẤP ĐIỆN HVTH: Nguyễn Phát Lợi - Trang i - Luan van Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: Ngày 09/1/2012 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: Thạc sĩ Nguyễn Nhân Bổn III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Trường Đại học Sư phạm Kỹ Giảng viên thỉnh giảng Khoa thuật Tp Hồ Chí Minh Điện – Điện tử Từ tháng Trường Cao đẳng Công nghệ Giảng viên Khoa Điện – Điện tử 8/2014 Thủ Đức Từ tháng 9/2012 đến tháng 7/2014 Ngày 01 tháng năm 2014 Người khai ký tên NGUYỄN PHÁT LỢI HVTH: Nguyễn Phát Lợi - Trang ii - Luan van Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng năm 2014 Người cam đoan NGUYỄN PHÁT LỢI HVTH: Nguyễn Phát Lợi - Trang iii - Luan van Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Quyền Huy Ánh tận tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Chân thành cảm ơn quý Thầy/Cô phản biện đưa quan điểm, đánh giá bổ sung vào lĩnh vực nghiên cứu, giúp hiểu rộng hướng nghiên cứu đề tài tự đánh giá lại công việc thực Chân thành cảm ơn q Thầy/Cô Khoa Điện – Điện tử Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Trường Đại học Bách khoa TP.HCM truyền đạt kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm, giúp tơi tự tin tìm hiểu kiến thức chun ngành, tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành khố học Và cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ cho tơi suốt trình học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! Tp.Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng năm 2014 Tác giả luận văn NGUYỄN PHÁT LỢI HVTH: Nguyễn Phát Lợi - Trang iv - Luan van Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh TÓM TẮT Hệ thống điện ngày trở nên phức tạp theo phát triển kinh tế, xã hội Vấn đề hoạt động an toàn, ổn định, kinh tế đáng tin cậy hệ thống điện có vai trị quan trọng phát triển kinh tế Tuy nhiên, cố xảy hệ thống điện điều tránh khỏi, người ta thường sử dụng hệ thống bảo vệ rơ le để nhanh chóng phát cô lập cố khỏi hệ thống Với nhiều dạng cố khác nhau, hệ thống bảo vệ trở nên phức tạp cài đặt vận hành Luận văn đề xuất sử dụng mạng nơ – ron để phát phân loại dạng cố đường dây truyền tải hệ thống điện nút IEEE sở tạo mẫu phần mềm PowerWorld huấn luyện mạng phần mềm Matlab Với số mẫu huấn luyện 1280 mẫu tương ứng với dạng cố, mạng nơ – ron truyền thẳng lớp ẩn cho độ xác cao Điều cho thấy có khả thay hệ thống rơ le bảo vệ đường dây hệ thống nhận dạng đề xuất HVTH: Nguyễn Phát Lợi - Trang v - Luan van Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh ABSTRACT Electric power systems are increasingly more complicated by the development of economics and societies The problems of safe, stable, economic operation and reliable power system play very important role in economic development However, the faults in electrical system occurred inevitably, so they often use protection relay system to quickly detect and isolate problems from the power system With many different types of electric faults, protection systems become more complex in the installation and operation This thesis proposed using neural networks to detect and classify the types of electrical faults on transmission lines of the power system based on IEEE buses to create samples by using Power World software and online training with Matlab software The number of training samples is 1280 which are corresponding to the failure mode, feed-forward neural networks in the one hidden layers with high accuracy The result that demonstrates can replace protective relay systems in power transmission with recognition system which is proposed HVTH: Nguyễn Phát Lợi - Trang vi - Luan van Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh MỤC LỤC Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học i Lời cam đoan iii Lời cảm ơn iv Tóm tắt v Abstract vi Mục lục .vii Danh sách chữ viết tắt xi Danh sách hình xii Danh sách bảng xiv Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung vấn đề nghiên cứu 1.2 Các kết nghiên cứu nước công bố 1.2.1 Phương pháp mạng nơ – ron nhân tạo để bảo vệ khoảng cách cho đường dây truyền tải 1.2.2 Áp dụng nhận dạng mẫu bảo vệ khoảng cách 1.2.3 Phương pháp Nơ – ron mờ (Fuzzy neural) để phân loại cố cho bảo vệ đường dây truyền tải 1.2.4 Thuật toán mạng nơ – ron cải tiến cho việc phân loại cố đường dây truyền tải 1.2.5 Xác định vị trí xảy cố hệ thống điện: phương pháp nhận dạng mẫu HVTH: Nguyễn Phát Lợi - Trang vii - Luan van Luận văn thạc sĩ 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 Vận hành hở – Vận hành hở – Vận hành hở – Vận hành hở – Vận hành hở – Vận hành hở – Vận hành hở – Vận hành hở – Vận hành hở – Vận hành hở – Vận hành hở – Vận hành hở – Vận hành hở – GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh 102% 102% 102% 105% 105% 105% 105% 105% 108% 108% 108% 108% 108% ABN AN AB ABC ABN AN AB ABC ABN AN AB ABC ABN 66% 69% 72% 75% 78% 81% 83% 87% 90% 93% 96% 99% 3% 4,5 1,5 2,5 3,5 4,5 Thông số điện áp dòng điện ba pha cho trường hợp cố tạo thành ma trận cột bốn dòng, đặt tên test Trong cửa sổ Command Window, nhập dòng lệnh sau: output = net(test) if(output(1,1)>0.526)&(output(2,1)