Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật điện: Định vị sự cố trên đường dây phân phối 22kV sử dụng phương pháp biến đổi wavelet

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA --- VÕ DOÃN QUỐC HUY ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI WAVELET Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số: 8520201 LUẬN VĂN THẠC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

VÕ DOÃN QUỐC HUY

ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI WAVELET

Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số: 8520201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2024

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – TP HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: 1 CBHD1: TS Trương Hoàng Khoa 2 CBHD2: PGS.TS Võ Ngọc Điều Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Nguyễn Phúc Khải

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Lê Văn Đại

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM ngày 15 tháng 6 năm 2024

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1 Chủ tịch: PGS TS Phạm Đình Anh Khôi

2 Thư ký: TS Huỳnh Quang Minh 3 Phản biện 1:TS Nguyễn Phúc Khải 4 Phản biện 2: TS Lê Văn Đại

5 Ủy viên: TS Huỳnh Văn Vạn Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

PGS TS Phạm Đình Anh Khôi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Võ Doãn Quốc Huy MSHV: 2170655 Ngày, tháng, năm sinh: 31/05/1985 Nơi sinh: Đồng Tháp Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số: 8520201

I TÊN ĐỀ TÀI: ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22KV

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI WAVELET (LOCATING FAULTS ON THE 22KV DISTRIBUTION LINE USING THE WAVELET TRANSFORM METHOD)

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Tổng Quan phép biến đổi Clarke, Wavelet và các kỹ thuật xử lý tín hiệu trong MATLAB

- Phân loại và định vị sự cố trên đường dây phân phối 22kV dựa trên phép đo một đầu các sóng lan truyền

- Mô phỏng đường dây phân phối 22kV trong MATLAB/Simulink và xác định sự cố bằng phương pháp phân tích sóng lan truyền

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/11/2023

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/4/2024 (gia hạn đến 03/06/2024)

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Trương Hoàng Khoa, PGS TS Võ Ngọc Điều

TP HCM, ngày 28 tháng 03 năm 2024

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 01

TS Trương Hoàng Khoa

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 02

PGS.TS Võ Ngọc Điều

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trường Đại Học Bách Khoa TPHCM thời gian qua đã hướng dẫn trong quá trình học tập, nghiên cứu và đặc

biệt cảm ơn thầy TS Trương Hoàng Khoa và thầy PGS TS Võ Ngọc Điều, đã

tận tình hướng dẫn trong suốt thời gian thực hiện luận văn Thầy đã hướng dẫn và chỉ ra những thiếu sót, bổ sung những kiến thức thực tế hữu ích giúp tôi hoàn thành quyển luận văn này

Xin chân thành cảm ơn các bạn thân hữu, các đồng nghiệp trong cơ quan đã cung cấp các số liệu phục vụ làm luận văn và những người thân trong gia đình đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thời gian thực hiện luận văn

Võ Doãn Quốc Huy

TÓM TẮT

Hệ thống điện Việt Nam với khối lượng đường dây phân phối lớn và trải rộng khắp các vùng địa lý đã, đang đặt ra những khó khăn, thử thách trong quản lý, vận hành an toàn, tin cậy cho hệ thống điện

Theo báo cáo tổng kết vận hành, có thể thống kê một số dạng sự cố trong vận hành lưới điện phân phối thời gian vài năm vừa qua, bao gồm: Sự cố do sét chiếm khoảng 60 - 80% tổng số vụ sự cố Sự cố do đứt dây dẫn, tụt lèo, hỏng cách điện, do cây, động vật hoang dã, con người thi công công trình gần hành lang chạm vào dây dẫn

Chính vì thế, có thể nói, sự cố xảy ra trên đường dây là không thể tránh khỏi Việc xác định vị trí sự cố chính xác, nhanh chóng có ý nghĩa rất quan trọng cho công tác khắc phục sự cố, giảm thiểu thời gian gián đoạn, đảm bảo hệ thống điện vận hành an toàn, tin cậy

Các phương pháp xác định vị trí sự cố dựa trên phân tích sóng quá độ (TW) lan truyền trên đường dây hiện nay được sử dụng chủ yếu trên lưới truyền tải Phân tích hiện nay phát hiện thời gian đến của sóng tới và các sóng phản xạ dựa trên cách đo một đầu cuối hoặc nhiều đầu cuối Do đặc điểm kết cấu của lưới phân phối khác với lưới truyền tải là có nhiều nhánh rẽ Nên khi sự cố, sóng quá độ sẽ lan truyền và phản xạ, khúc xạ rất nhiều lần tạo nên yếu tố nhiễu, ảnh hưởng rất lớn cho việc xác định vị trí sự cố so với lưới truyền tải Trong bài nghiên cứu này sử dụng phương pháp đo một đầu để thu tín hiệu sóng quá độ sự cố tại vị trí đầu nguồn Xác suất các đoạn và vị trí sự cố tiềm ẩn được tính toán dựa trên sự khác nhau của các đường truyền sóng tới và các sóng phản xạ Cụ thể sẽ mô phỏng và phân tích sự cố lưới điện một phát tuyến 22kV trên địa bàn huyện Long Hồ bằng phần mềm MATLAB Từ quá trình mô phỏng cho thấy kết quả đạt được khá phù hợp với thực tế và làm cơ sở quan trọng để đưa ra các giải pháp nhằm phân loại và định vị sự cố trên lưới trung áp

ABSTRACT

Vietnam's power system, with a large volume of distribution lines spreading across geographical areas has been posing difficulties and challenges in the power system's management, safety, and reliability

According to the operational summary report, it is possible to itemize and quantify a few types of incidents in distribution grid operations over the past few years, including incidents caused by lightning, accounting for about 60 - 80% of the total number of incidents; incidents caused by broken conductors arresters, loose wires, or broken insulation, by trees, wild animal, and by construction workers near the corridor touch the wires

Therefore, it can be said that incidents occure on the line are inevitable Determining the location of the incident accurately and quickly is crucial for troubleshooting, minimizing the time of interruptions, and ensuring the safe and reliable operation of the electrical system

The current fault locating methods based on transient wave (TW) analysis are mainly used on transmission grids Current analyses mainly detect the timing of incident waves and reflected waves based on single-terminal or multi-terminal measurements Due to the difference in the structural characteristics of the distribution grid, which has more forces in the system than the transmission grid, when the distribution grid is the fault, the transition wave will spread, reflect, and refract a lot more times, creating a lot more interference factors, thus greatly affecting the location of the fault In this research project, the single-terminal measurement of the transient wave is applied when there is a fault at the source head The probability of potential incident segments and locations is calculated based on the differences between incoming and reflected waves It will precisely simulate and analyze a faulty event in the 22kV line power grid in Long Ho District using MATLAB software From the simulation, the results

achieved are quite consistent with reality and can be used as an important basis for categorizing and locating faults on medium-voltage grids

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Học viên thực hiện Luận văn

Võ Doãn Quốc Huy

CHƯƠNG 1: CÁC LOẠI SỰ CỐ VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH

1.2.3 Phương pháp giải tích dựa vào phương trình Telegrapher 16

1.2.3.1 Tổng quan phương pháp 16 1.2.3.2 Ưu điểm và khuyết điểm chính của phương pháp 18 1.2.4 Phương pháp sử dụng thiết bị phát sóng kết hợp biến đổi Wavelet 18

1.2.4.2 Ưu điểm và khuyết điểm chính của phương pháp 19

1.3.1 Phép biến đổi Clarke (Clarke transform) 20 1.3.2 Phép biến đổi Fourier (Fourier transform) 21

1.3.2.2 Biến đổi Fourier thời gian ngắn - STFT 22

CHƯƠNG 2: ĐỊNH VỊ SỰ CỐ DỰA TRÊN PHÉP ĐO MỘT ĐẦU

2.1 Phương pháp chủ động phát xung vào đầu đường dây 27 2.2 Phương pháp phân tích sóng lan truyền từ điểm sự cố 27 2.2.1 Phương pháp đo lường hai đầu (Double Ended) 27 2.2.2 Phương pháp đo lường một đầu (Single Ended) 28 2.2.2.1 Phân tích đường dây không nhánh rẽ 29 2.2.2.2 Phân tích đường dây có nhánh rẽ 31 2.3 Áp dụng phương pháp đo lường một đầu cho tuyến đường dây

trung áp 22kV trên địa bàn huyện Long Hồ tỉnh Vĩnh Long 37

2.3.2 Sự cố và khảo sát sóng tới và các sóng phản xạ 38

CHƯƠNG 3: ĐỊNH VỊ SỰ CỐ DỰA TRÊN PHÂN TÍCH SÓNG

3.1 Mô phỏng và xác định sự cố cho đường dây không nhánh rẽ 51 3.1.1 Mô hình đường dây cần mô phỏng sử dụng MATLAB/

Simulink 51 3.1.2 Phương pháp mô phỏng và xác định sự cố 52

3.1.4 Phương pháp sóng truyền tại một đầu (single-Ended) 57 3.2 Mô hình, mô phỏng và xác định sự cố cho đường dây có nhánh rẽ - tuyến đường dây trung áp 22kV trên địa bàn huyện Long Hồ tỉnh

3.2.1 Mô hình đường dây cần mô phỏng sử dụng MATLAB/

3.2.2 Mô phỏng sự cố sử dụng MATLAB/Simulink 60 3.2.3 Mô phỏng, tính toán phân loại và xác định khoảng cách sự cố 61

3.2.3.1 Thu nhận tín hiệu điện áp sự cố trong hệ quy chiếu (abc)

3.2.3.2 Biến đổi điện áp từ hệ quy chiếu (abc) sang (αβ0) 62

3.2.3.5 Xác dịnh khoảng cách chênh lệch giữa sóng tới và

Bảng 3.4: So sánh kết quả tính toán và mô phỏng đoạn 2 70 Bảng 3.5: So sánh kết quả tính toán và mô phỏng đoạn 4 71 Bảng 3.6: So sánh kết quả tính toán và mô phỏng đoạn 6 72

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH

Hình 0.1: Sự cố do giông lốc thổi tấm lưới bay vào đường dây trên

Hình 0.2: Sự cố đường dây do sét làm đánh thủng LA 2 Hình 0.3: Sự cố đứt dây 22kV tại huyện Vũng Liêm 3

Hình 1.1: Mô hình mạch điện sự cố một pha chạm đất 8 Hình 1.2: Dòng điện khi ngắn mạch pha A chạm đất 9 Hình 1.3:Điện áp khi ngắn mạch pha A chạm đất 9 Hình 1.4: Mạch điện tương đương ngắn mạch hai pha chạm nhau 10

Hình 1.7: Mạch điện tương đương ngắn mạch hai pha chạm đất 11 Hình 1.8: Dòng điện khi mạch hai pha chạm đất 12 Hình 1.9: Điện áp khi ngắn mạch hai pha chạm đất 12 Hình 1.10: Mạch điện tương đương ngắn mạch ba pha 13

Hình 1.12: Điện áp khi xuất hiện ngắn mạch ba pha cùng chạm nhau 14

Hình 1.15: Chuyển đội hệ tọa độ (abc) sang (αβ0) 20

Hình 1.18: Phân tích Wavelet được xem như hai bộ lọc tần số cao và thấp 25 Hình 1.19: tín hiệu vào là dạng Sin chuẩn với nhiễu tần số cao 25

Hình 2.1: Sơ đồ Bewley Lattice mô tả thuật toán Double-Ended

để định vị sự cố trên đường dây AB không nhánh rẽ 28 Hình 2.2: Sơ đồ Bewley Lattice mô tả thuật toán Single-Ended để định vị

sự cố tại đầu A khi xảy ra sự cố tại nữa đầu đường dây AB

Hình 2.3: Sơ đồ Bewley Latttice mô tả thuật toán Single-Ended để

định vị sự cố tại đầu A khi xảy ra sự cố tại nữa cuối đường dây AB

Hình 3.1: Mô hình định vị sự cố cho đường dây không nhánh rẽ 51

Hình 3.3: Quy trình thực hiện mô phỏng và xác định sự cố cho đường dây

không nhánh rẽ dựa trên biến đổi Clack và wavelet rời rạc 52 Hình 3.4: Thuộc tính chi tiết khối tạo sự cố trong Matlab/Simulink 55 Hình 3.5: Khối tạo sự cố trong Matlab/Simulink 55 Hình 3.6: Dòng chạm đất pha A trên đường dây không rẽ nhánh 56 Hình 3.7: Tín hiệu ghi nhận bằng phương pháp Single-Ended 57 Hình 3.8: đường dây có nhánh rẽ sử dụng Matlab Simulink 58

Hình 3.10: Thuộc tính chi tiết khối đường dây 59

Hình 3.12: sự cố 3 pha nằm trên đoạn số 2, cách trụ 18 - 900m 60 Hình 3.13: Thuộc tính khối đường dây tạo sự cố trên đoạn 2,

Hình 3.14: Số liệu khối ngắn mạch tạo sự cố ngắn mạch 3 pha 61 Hình 3.15: Các khối của hệ thống đo đếm tại điểm A trong Matlab

Hình 3.16: Khối abc to Alpha-Beta-Zero trong Matlab Simulink 62 Hình 3.17: Không gian Workspae: nơi chứa các tín hiệu sau khi biến đổi 63 Hình 3.18: Khối To Workspace trong Matlab Simulink 63 Hình 3.19: Tín hiệu điện áp (αβ0) sự cố 3 pha chạm đất 64 Hình 3.20: Tín hiệu điện áp (αβ0) sự cố 1 pha chạm đất 64 Hình 3.21: đường dẫn chương trình Wavelet Analyzer 65

Hình 3.24: Kết quả mô phỏng MN 3 pha trên đoạn số 2,

Phát hiện dấu vết sự cố và nguyên nhân gây ra sự cố thực tế là điều không đơn giản, có những sự cố dễ dàng nhận thấy bằng mắt thường như Hình 1:

Hình 0.1: Sự cố do giông lốc thổi tấm lưới bay vào đường dây trên địa bàn huyện Long Hồ - Vĩnh Long

Một số sự cố mà dấu vết hiện trường rất khó phát hiện như phóng điện qua chuỗi sứ Do dấu vết phóng điện nhỏ, không thể thấy bằng mắt thường khi quan sát từ phía dưới Muốn phát hiện sự cố này, đòi hỏi phải leo lên trụ để kiểm

tra Không phát hiện được dấu vết hiện trường thì không thể xác định được vị trí cũng như là nguyên nhân sự cố Vì thế nếu không có những thông tin ban đầu như khoảng cách rơle báo (thường sẽ có sai số), người dân trình báo,…thì khó mà tập trung vào những khu vực nghi ngờ để tìm ra vị trí và nguyên nhân gây ra sự cố để có phương án khắc phục kịp thời và loại bỏ nguyên nhân trong tương lai

Sau đây là một số trường hợp sự cố đã xảy ra trên lưới điện thuộc địa bàn tỉnh Vĩnh Long:

Hình 0.2: Sự cố đường dây do sét làm đánh thủng LA

(nguồn: Điện lực Tam Bình – Vĩnh Long)

Hình 0.3: Sự cố đứt dây 22kV tại huyện Vũng Liêm (nguồn: Điện lực

trước khi đưa trở lại làm việc Việc khôi phục lại trạng thái làm việc bình thường của đường dây bị sự cố chỉ có thể được tiến hành nhanh nhất nếu biết được chính xác vị trí sự cố hoặc ước lượng được vị trí sự cố với độ chính xác hợp lý

Thời gian khắc phục sự cố càng kéo dài càng không có lợi, gây nên mất điện đến với hộ tiêu thụ và có thể dẫn đến thiệt hại đáng kể về kinh tế đặc biệt là đối với các ngành công nghiệp sản xuất, nếu phụ tải lớn có thể gây mất ổn định trong hệ thống điện

Như vậy việc nhanh chóng phát hiện, định vị, cô lập, đưa ra phương án sửa chữa khắc phục tình trạng hư hỏng, khôi phục lại chế độ cung cấp điện bình thường, đồng thời tiết kiệm thời gian và công sức [1-6] Đó là mục tiêu chung hướng đến của các công ty Điện lực Nghiên cứu các phương pháp định vị sự cố trên đường dây phân phối điện là một điều cần thiết trong việc quản lý vận hành hệ thống điện

2- Tổng quan các hướng nghiên cứu hiện nay

Các phương pháp xác định vị trí sự cố trên đường dây phân phối điện đã được quan tâm và nghiên cứu trong nhiều năm do yêu cầu rất cao trong thực tế về việc ước lượng chính xác được vị trí của điểm sự cố Những phương pháp này có thể được phân loại theo nhiều nhóm, ví dụ những phương pháp kinh điển như: phương pháp dựa trên trở kháng [1-3][7-16], phương pháp dựa vào sự lan truyền sóng [17-23], Ngoài ra còn có các hướng nghiên cứu mới như các phương pháp dựa trên các thuật toán xử lý tín hiệu mới để phân tích các tín hiệu đo lường nhằm đưa ra được kết quả ước lượng vị trí sự cố với độ chính xác cao hơn các phương pháp kinh điển Có thể kể tới các phương pháp sử dụng biến đổi sóng con (Wavelet) để phát hiện điểm thay đổi đột ngột (điểm bắt đầu xuất hiện một tần số mới) [23-27]; sử dụng phép biến đổi S trong miền tần số [20][28]; các phương pháp sử dụng thuật toán di truyền để tối ưu hóa các mô hình nhận dạng phi tuyến [29]; các phương pháp nơron và nơron lô-gíc mờ để xây dựng mô hình nhận dạng phi tuyến [22][30-38]; phương pháp tổng hợp kết quả nhiều

hệ nhận dạng,

Nhìn chung các phương pháp đều có những khả năng ứng dụng nhất định, tuy nhiên tất cả các phương pháp đều có những tồn tại nhất định, và đây cũng sẽ là khả năng để có thể tìm được một giải pháp tốt hơn cho bài toán xác định vị trí sự cố trên đường dây phân phối điện

3- Mục tiêu nghiên cứu

Dựa trên việc phân tích tín hiệu sóng truyền do sự cố tạo ra và sử dụng phương pháp biến đổi Wavelet để phân tích Đây là phương pháp số tiên tiến, xử lý tín hiệu kỹ thuật số mạnh mẽ hiện nay, dễ tiếp cận và áp dụng

Do đó, mục tiêu chính của luận văn này là dùng phương pháp dựa trên phép biến đổi Clarke và Wavelet rời rạc để nghiên cứu, đánh giá phương pháp phân loại và định vị sự cố trên lưới trung áp có nhánh rẽ Dựa trên giải pháp đo tín hiệu điện áp sự cố tại đầu nguồn, phân tích các sóng lan truyền từ vị trí sự cố đến đầu nguồn nhằm mục đích:

- Định vị sự cố bằng tính toán, mô phỏng định vị sự cố bằng phương pháp Wavelet sau đó so sánh kết quả đạt được với kết quả tính toán

- Đưa ra giải pháp cho việc phân loại và định vị sự cố trên lưới trung áp có nhánh rẽ Kết hợp với các phương pháp đang sử dụng nhằm mục đích giải quyết bài toán xác định sự cố hiệu quả hơn

4- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

✓ Đối tượng nghiên cứu:

Luận văn tập trung nghiên cứu và đưa ra phương pháp xác định vị trí sự cố trên đường dây phân phối điện 22kV

✓ Phạm vi nghiên cứu:

Ứng dụng phép biến đổi Clarke, Wavelet rời rạc Phân tích, tính xác suất sự cố trên lưới phân phối dựa trên phép đo một

đầu các sóng lan truyền Phân tích hiện tượng sóng lan truyền trên lưới phân phối có nhánh rẽ

Ứng dụng phần mềm MATLAB/Simulink để xây dựng mô hình đường dây, mô phỏng sự cố, biến đổi tín hiệu nhằm phân tích để phân loại và xác định vị trí sự cố trên lưới trung áp có nhánh rẽ

❖ Giới hạn nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu định vị sự cố trên lưới điện phân phối sử dụng phương pháp sóng con (Wavelet) trên thế giới còn rất hạn chế, tài liệu nghiên cứu khá ít Do đó chỉ mới mô phỏng trên lưới phân phối được đơn giản hóa (toàn bộ đường dây cùng một loại dây, tải tại các điểm cuối lưới là giống nhau) Nên chưa phân tích được ảnh hưởng của phụ tải, cáp ngầm, các nhánh rẽ 1 pha, tụ bù… đến sóng quá độ lan truyền

Do chiều dài đường dây ngắn, khoảng cách chênh lệch giữa sóng tới và các sóng phản xạ nhỏ Nên tần số lấy mẫu lớn dẫn đến thời gian mô phỏng rất lâu

5- Hướng tiếp cận của đề tài

Sử dụng phần mềm MATLAB để xây dựng mô hình một phát tuyến đường dây trung áp 22kV có nhánh rẽ thực tế trên địa bàn huyện Long Hồ tỉnh Vĩnh Long (có giản lược) Mô phỏng các trường hợp sự cố Dựa trên kết quả mô phỏng sử dụng các phép biến đổi Clarke và Wavelet rời rạc để phân tích tín hiệu điện áp sự cố, kết hợp các phương pháp tính toán dựa trên hiện tượng sóng lan truyền nhằm phân loại và định vị sự cố

6- Giá trị thực tiễn của luận văn

Bài toán xác định vị trí sự cố trên đường dây phân phối điện có ứng dụng thực tế rất rộng rãi khi được nghiên cứu sâu rộng Phương pháp của luận văn sẽ góp phần bổ sung số lượng các giải pháp để tạo điều kiện cho việc lựa chọn ứng dụng thực tế được dễ dàng hơn Phương pháp chỉ yêu cầu sử dụng các

tín hiệu dòng điện và điện áp đo lường được ở đầu đường dây phân phối điện, nên các khâu đo lường và thu thập số liệu cũng khá đơn giản, tính kinh tế cao

Khả năng áp dụng vào thực tế có độ chính xác cao, giúp giảm chi phí giá thành vận hành như tìm kiếm sự cố nhanh, khắc phục và sửa chữa kịp thời, giảm thiểu được thời gian mất điện… Giúp nâng cao khả năng quản lý và vận hành hệ thống điện được tốt hơn

7- Điểm mới của luận văn

Biến đổi Wavelet tín hiệu điện áp thu được từ một đầu đường dây, để có được hệ số phân tích cần thiết

Xác định vị trí ngắn mạch trên lưới phân phối trung áp có nhánh rẽ

CHƯƠNG 1: CÁC LOẠI SỰ CỐ VÀ PHƯƠNG PHÁP

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ SỰ CỐ



1.1- Các loại sự cố ngắn mạch trên lưới điện

Có hai loại ngắn mạch có thể xuất hiện trên bất kỳ đường dây tải điện; sự cố cân bằng và sự cố không cân bằng hay được gọi là sự cố đối xứng và không đối xứng Hầu hết các sự cố xảy ra trên hệ thống điện là sự cố không cân bằng Ngoài ra, các sự cố có thể được phân loại như sự cố không đối xứng ngang và sự cố không đối xứng dọc Các sự cố không đối xứng dọc là những loại sự cố xảy ra ở trở kháng của đường dây và không liên quan đến trung tính hoặc đất, cũng không có liên quan đến bất cứ liên kết giữa các pha Ở loại sự cố này nó tạo ra sự gia tăng điện áp và tần số, giảm dòng điện trong các pha bị sự cố Các sự cố không đối xứng ngang là sự mất cân đối giữa các pha hoặc giữa pha với đất Ở loại sự cố này nó tạo ra sự gia tăng của dòng điện, giảm tần số và mức điện áp trong các pha bị sự cố

Các sự cố không đối xứng ngang được phân thành bốn loại với các đặc điểm riêng được trình bày chi tiết trong các phần sau

1.1.1- Ngắn mạch một pha chạm đất

Hình 1.1 Mô hình mạch điện sự cố một pha chạm đất

Trong hệ thống đường dây phân phối điện, sự cố ngắn mạch một pha chạm đất xuất hiện khi có sự hư hỏng sứ cách điện, sự cố do đứt dây, cây ngã đổ vào đường dây, do sét đánh, phương tiện va quẹt… Lúc này, sự chênh lệch điện áp giữa dây mang điện (dây pha) so với phần tử gây sự cố được nối đất sẽ làm xuất hiện dòng hồ quang điện phóng từ dây pha sang phần tử gây sự cố sinh ra ngắn mạch chạm đất một pha Khi xuất hiện ngắn mạch một pha chạm đất, tổng trở đường dây có sự cố ngắn mạch sẽ giảm đi rất nhanh do điện trở dây dẫn thường rất nhỏ so với điện trở của phụ tải Do đó, dòng điện trong pha có sự cố tăng vọt Giá trị dòng điện ngắn mạch cao hay thấp phụ thuộc vào điểm ngắn mạch và tổng trở của đường dây và của hệ thống Sự tăng dòng điện tại dây sự cố sẽ dẫn đến sự sụt điện áp tại đầu nguồn cung cấp điện, biên độ điện áp tại pha sự cố sẽ thấp hơn biên độ điện áp của hai pha còn lại Mạch điện tương đương ngắn mạch một pha chạm đất được thể hiện như trong Hình 1.1 Dạng sóng dòng điện và điện áp khi có ngắn mạch một pha chạm đất được minh họa lần lượt như trong Hình 1.2 và Hình 1.3

Hình 1.2: Dòng điện khi ngắn mạch pha A chạm đất

Hình 1.3: Điện áp khi ngắn mạch pha A chạm đất

1.1.2- Ngắn mạch hai pha chạm nhau

Hình 1.4: Mạch điện tương đương ngắn mạch hai pha chạm nhau

Sự cố ngắn mạch pha - pha được gọi là ngắn mạch hai pha chạm nhau Có nhiều nguyên nhân xuất hiện ngắn mạch này như là do đứt một dây pha, chim chóc, nhánh cây rơi, các vật bay vướng vào một đường dây chạm vào dây kia… Lúc này, sự chênh lệch điện áp giữa dây mang điện (dây pha) so với phần tử gây sự cố được nối đất sẽ làm xuất hiện dòng hồ quang điện phóng từ dây pha sang phần tử gây sự cố sinh ra ngắn mạch hai pha Khi xuất hiện ngắn mạch hai pha, tổng trở đường dây có sự cố ngắn mạch sẽ giảm đi rất nhanh do điện trở dây dẫn thường rất nhỏ so với điện trở của phụ tải Do đó, dòng điện trong pha có sự cố tăng vọt, giá trị dòng điện sự cố so với pha còn lại có thể cao hơn gấp nhiều lần Giá trị dòng sự cố cao hay thấp phụ thuộc vào vị trí sự cố và tổng trở của hệ thống Sự tăng dòng điện tại dây sự cố sẽ dẫn đến sự sụt áp tại đầu nguồn cung cấp điện, biên độ điện áp tại hai pha sự cố sẽ thấp hơn biên độ điện áp của pha không có sự cố Sơ đồ nguyên lý ngắn mạch hai pha chạm nhau được thể hiện như trong Hình 1.4 Đồ thị dòng điện và điện áp ngắn mạch hai pha chạm nhau được minh họa lần lượt như trong Hình 1.5 và Hình 1.6 bên dưới

Hình 1.5: Dòng điện khi ngắn mạch hai pha

Hình 1.6: Điện áp khi ngắn mạch hai pha

1.1.3- Ngắn mạch hai pha cùng chạm đất

Hình 1.7: Mạch điện tương đương ngắn mạch hai pha chạm đất

Sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất xuất hiện khi có sự cố do đứt dây, cây ngã đổ vào đường dây, do sét đánh, phương tiện va quẹt.… chạm vào cả hai pha Lúc này, sự chênh lệch điện áp giữa dây mang điện (dây pha) so với phần

tử gây sự cố được nối đất sẽ làm xuất hiện dòng hồ quang điện phóng từ dây pha sang phần tử gây sự cố sinh ra ngắn mạch hai pha chạm đất Khi xuất hiện ngắn mạch hai pha chạm đất, tổng trở đường dây có sự cố ngắn mạch sẽ giảm đi rất nhanh do điện trở dây dẫn thường rất nhỏ so với điện trở của phụ tải Do đó, dòng điện trong pha có sự cố tăng vọt, giá trị dòng điện sự cố so với pha còn lại có thể cao hơn gấp nhiều lần Giá trị dòng sự cố cao hay thấp phụ thuộc vào vị trí sự cố và tổng trở của hệ thống Sự tăng dòng điện tại dây sự cố sẽ dẫn đến sự sụt điện áp tại đầu nguồn cung cấp điện, biên độ điện áp tại hai pha sự cố sẽ thấp hơn biên độ điện áp của pha không có sự cố Sơ đồ nguyên lý hiện tượng ngắn mạch hai pha cùng chạm đất được thể hiện như trong Hình 1.7 Đồ thị dòng điện và điện áp ngắn mạch hai pha cùng chạm đất được minh họa lần lượt như trong Hình 1.8 và Hình 1.9 bên dưới

Hình 1.8: Dòng điện khi mạch hai pha chạm đất

Hình 1.9: Điện áp khi ngắn mạch hai pha chạm đất

1.1.4- Ngắn mạch ba pha cùng chạm đất

Sự cố ngắn mạch ba pha xuất hiện khi có sự cố do cây ngã đổ vào đường dây, do sét đánh, phương tiện va quẹt… chạm vào cả ba pha Lúc này, sự chênh lệch điện áp giữa dây mang điện (dây pha) so với phần tử gây sự cố được nối đất sẽ làm xuất hiện dòng hồ quang điện phóng từ dây pha ra lớp bảo vệ sinh ra ngắn mạch chạm đất một pha Khi xuất hiện ngắn mạch ba pha chạm đất, tổng trở đường dây có sự cố ngắn mạch sẽ giảm đi rất nhanh do điện trở dây dẫn thường rất nhỏ so với điện trở của phụ tải Do đó, dòng điện trong các pha có sự cố tăng vọt, giá trị dòng điện sự cố có thể cao hơn gấp nhiều lần so với giá trị vận hành thông thường Giá trị dòng sự cố cao hay thấp phụ thuộc vào vị trí sự cố và tổng trở của hệ thống Sự tăng dòng điện tại dây sự cố sẽ dẫn đến sự sụt điện áp tại đầu nguồn cung cấp điện, biên độ điện áp tại đầu trạm biến áp bị tụt giảm nhanh dưới ngưỡng vận hành bình thường Sơ đồ nguyên lý hiện tượng ngắn mạch ba pha cùng chạm đất được thể hiện như trong Hình 1.10 Đồ thị dòng điện và điện áp khi có ngắn mạch ba pha cùng chạm đất được minh họa lần lượt như trong Hình 1.11 và Hình 1.12 bên dưới

Hình 1.10: Mạch điện tương đương ngắn mạch ba pha

Hình 1.11: Dòng điện khi ngắn mạch ba pha

Hình 1.12: Điện áp khi xuất hiện ngắn mạch ba pha cùng chạm nhau

1.2- Các phương pháp xác định vị trí sự cố phổ biến 1.2.1- Giới thiệu

Xác định vị trí sự cố ngắn mạch trên đường dây phân phối có thể chia thành các phương pháp chính như sau:

- Phương pháp dựa trên trở kháng, sự vận hành của rơle khoảng cách phụ thuộc rất nhiều vào điện trở sự cố và không hiệu quả trong trường hợp có điện trở sự cố rất cao [39] Phương pháp dựa trên trở kháng có thể được phân thành các phương pháp một đầu và phương pháp hai đầu phụ thuộc vào số lượng các thiết bị đầu cuối mà tại đó các dữ liệu điện áp và dòng điện được thu thập Tuy nhiên phương pháp tổng trở yêu cầu trở kháng ngắn mạch phải gần bằng 0 để có thể thu được kết quả ước lượng vị trí sự cố được chính xác Phương pháp

đo tổng trở ở cả hai đầu đường dây [40-44] có độ chính xác cao hơn vì ít phụ thuộc vào điện trở ngắn mạch hơn Nhưng nhìn chung phương pháp tổng trở sẽ không hiệu quả đối với các trường hợp sự cố thoáng qua

- Phương pháp dựa trên việc đo đạc sự truyền sóng, kỹ thuật sóng truyền là chính xác hơn các kỹ thuật kháng trở trong việc xác định vị trí sự cố của đường dây truyền tải, do không phụ thuộc vào điện trở ngắn mạch, phụ tải và các thông số nguồn trước sự cố Zeng Xiangjun et al [45] đề xuất phương pháp gắn thẻ thời gian bằng cách sử dụng hệ thống định vị toàn cầu (GPS), vị trí sự cố là được tính bằng thời gian sóng đến tại các cảm biến đặt ở đầu đường dây và V Šiožinys [46] dựa vào sự khác biệt thời gian giữa sóng phản xạ và khúc xạ Trong [47-50] dựa trên biến đổi wavelet tín hiệu quá độ do sự cố tạo ra Tuy nhiên, các phương pháp này có hạn chế không thể tách rời sóng truyền rõ ràng cho việc phát hiện vị trí sự cố từ các sóng khác của các tần số khác nhau, do các dao động và sóng đa hài quá độ của sự cố tạo ra gọi chung là nhiễu Trong [51-52] sử dụng phương pháp biến đổi wavelet kết hợp mạng nơron nhân tạo (ANNs) để huấn luyện cũng đang được phát triển Kurt J Ferreira and Alexander E Emanuel [53] dùng thiết bị cảm biến từ trường làm thiết bị đo lường thay thế cho việc xác định vị trí sự cố Phương pháp áp dụng giải thuật lọc nhiễu bằng cách sử dụng tín hiệu từ một đầu đường dây xác định thời gian sóng tới và phản xạ cùng tần số trong [54] Phương pháp này ngày càng được nghiên cứu áp dụng nhiều hơn, do có nhiều ưu thế như: Không cần đường giao tiếp và đồng bộ thiết bị lấy mẫu ở hai đầu đường dây, đồng bộ lấy mẫu thường phức tạp, chẳng hạn như định vị GPS, phương pháp và kỹ thuật truyền thông không chỉ làm tăng chi phí đầu tư mà còn ảnh hưởng đến tính chính xác của kết quả Đồng thời, thuật toán dựa trên những kỹ thuật tính toán hiện đại ngày càng mạnh mẽ và đáp ứng chính xác hơn, cùng với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghệ máy tính, vi xử lý

Một số phương pháp tiêu biểu để xác định vị trí sự cố ngắn mạch trên

đường dây phân phối từ những phương pháp nêu trên

1.2.2- Phương pháp dựa trên trở kháng

Phương pháp trở kháng được dùng phổ biến nhất trong các rơle khoảng cách kỹ thuật số được đặt trong trạm biến áp để bảo vệ cho các đường dây Ngoài trở kháng, khi xảy ra sự cố rơle còn tính toán và ghi lại các thông số sự cố trong bản ghi của rơle như: dạng sự cố, vùng sự cố, vị trí sự cố, giá trị tức thời của điện áp và dòng điện xung quanh thời điểm sự cố Việc xác định vị trí sự cố bằng rơle khoảng cách trong thực tế còn gặp nhiều sai số do những nguyên nhân khác nhau như: ảnh hưởng của điện trở quá độ đến sự làm việc của bộ phận khoảng cách, ảnh hưởng của trạm biến áp, ảnh hưởng của sai số máy biến dòng điện (BI) và máy biến điện áp (BU), sai số của rơle do thành phần tự do gây ra khi tính toán các giá trị hiệu dụng, độ không lý tưởng của các bộ lọc số, sai số của các thiết bị đo góc pha, việc tính toán cài đặt và chỉnh định rơle cũng như do việc đã loại bỏ các thành phần tín hiệu biến thiên nhanh dẫn tới mất đi một phần thông tin trong tín hiệu , từ đó dẫn đến việc xác định vị trí sự cố của rơle khoảng cách chưa được chính xác

1.2.3- Phương pháp giải tích dựa vào phương trình Telegrapher 1.2.3.1- Tổng quan phương pháp

Phương pháp này dựa vào đặc tính điện áp và dòng điện là hàm theo khoảng cách của đường dây truyền tải và thời gian Những thông số này có quan hệ với thông số của đường dây do đó nên gọi là phương trình Telegrapher

𝜕𝑣𝜕𝑥 +𝜕𝑖

𝜕𝑡 = −𝑅𝑖′ 𝜕𝑣

𝜕𝑡 + 𝜕𝑖

Với R, l, G, C là điện trở, điện cảm, điện dẫn và điện dung của đường

dây trên một đơn vị chiều dài

Hình 1.13: Sơ đồ phương trình Telegrapher

Có thể giải phương trình trên bằng các điều kiện biên như Hình 1.13 bằng việc thay thế

𝑍𝑐 = √(𝑅 + 𝑗𝜔𝑙)/(𝐺 + 𝑗𝜔𝐶 và 𝛾 = √(𝑅 + 𝑗𝜔𝑙)𝑥(𝐺 + 𝑗𝜔𝐶 , 𝑉0 = 𝑉𝑅 và 𝐼0 = 𝐼𝑅

Cách giải là: [𝑉𝑥

𝐼𝑥] = [

cosh⁡(𝛾𝑥) 𝑍𝐶sinh⁡(𝛾𝑥)sinh(𝛾𝑥) /𝑍𝐶 cosh⁡(𝛾𝑥) ] [

cosh𝛾(𝐿 − 𝑥) 𝑍𝐶sinh𝛾(𝐿 − 𝑥)sinh 𝛾(𝐿 − 𝑥) /𝑍𝐶 cosh𝛾(𝐿 − 𝑥) ] [

𝑉𝑆𝐼𝑆] () Với việc ngắn mạch xảy ra tại điểm F, cách đầu nhận D km Đường dây do đó được chia thành hai phần đồng nhất Phần đầu từ đầu phát đến F, SF với chiều dài (L-D) km Phần thứ hai từ đầu nhận đến F, RF với chiều dài D km Hai phần đường dây có thể coi như hai đường dây hoàn chỉnh Nghĩa là điện áp tại bất kỳ điểm nào trên đường dây cũng là hàm của điện áp và dòng điện tại cuối đường dây trong trạng thái bình thường Hơn nữa, tại điểm ngắn mạch F điện áp được diễn tả qua hai tập dữ liệu (VS, IS) và (VR, IR) là tương đương Do đó, từ phương trình (1.2) hoặc (1.3), điện áp tại điểm ngắn mạch cách đầu cuối D km có thể diễn tả như sau:

VF = cosh( (L − D))VS − ZC sinh( (L − D)I Với VF là điện áp tại điểm F, giải phương trình (1.4) cho kết quả khoảng cách D như sau:

𝐷 = 1𝛾𝑡𝑎𝑛ℎ−1(𝐴

A = cosh(L)VS + ZC sinh(L)IS −VR

B = IRZC + sinh(L)VS − ZC cosh(L)I

1.2.3.2- Ưu điểm và khuyết điểm chính của phương pháp

rồi phản hồi trở lại, nên điểm ngắn mạch sẽ xác định được bằng thời gian truyền xung này Phương pháp này thích hợp với việc xác định những trường hợp ngắn mạch có điện trở ngắn mạch cao

Hình 1.14: Sơ đồ mạch của thiết bị phát sóng

1.2.4.2- Ưu điểm và khuyết điểm chính của phương pháp - Ưu điểm

• Thực hiện trên mạch cứng, khi đã cắt điện nên có thời gian để phân tích kỹ

• Kết quả thực nghiệm tương đối tốt

- Nhược điểm

• Việc xác định phải dựa vào thiết bị lắp thêm, không đơn giản cho việc sử dụng

• Hạn chế chỉ chính xác với những trường hợp điện trở ngắn mạch cao

1.3- Phép biến đổi Clarke, Fourier và Wavelet

1.3.1- Phép biến đổi Clarke (Clarke transform)

Phương pháp biến đổi Clarke được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu điện áp hoặc dòng điện đo được từ hệ quy chiếu (abc) sang hệ quy chiếu (αβ0) như trên Hình 1.3 Phương pháp này giúp làm giảm khối lượng cần tính toán [55-56]

Hình 1.15: Chuyển đội hệ tọa độ (abc) sang (αβ0)

Phép chuyển đổi Clarke được sử dụng để mô tả các đặc điểm trạng thái của hệ thống điện bị sự cố như: pha chạm đất, pha chạm pha, hai pha chạm đất, ngắn mạch ba pha

Việc xác định sự cố chạm đất hoặc không chạm đất, theo phương pháp tiếp cận được đề cập bởi mô hình biến đổi ma trận T, với các phần tử của ma trận là các hằng số của phép chuyển đổi Clarke:

(1.6)

Thực hiện chuyển đổi ma trận theo (1.6), tín hiệu điện áp pha (VA, VB, VC) trong hệ quy chiếu (abc) được chuyển đổi thành các thành phần (Vα, Vβ,

V0) trong hệ quy chiếu (αβ0):

(1.7)

Phân tích thành phần V0 có thể xác định sự cố bất đối xứng trong mạng phân phối (một pha chạm đất, hai pha chạm nhau và hai pha chạm nhau chạm đất) Từ đó có thể xác định loại sự cố

1.3.2- Phép biến đổi Fourier (Fourier transform)

Hiện nay có nhiều phương pháp để phân tích tín hiệu trong miền thời gian và miền tần số Được biết nhiều nhất là phân tích Fourier Phân tích Fourier là kỹ thuật biến đổi tín hiệu từ miền thời gian sang miền tần số

1.3.2.1- Biến đổi Fourier:

Biến đổi Fourier là một phép biến đổi cho phép chuyển đổi một tín hiệu từ miền thời gian sang miền tần số Biến đổi Fourier có một nhược điểm lớn, khi biến đổi sang miền tần số, thông tin thời gian đã bị mất Khi nhìn vào biến đổi Fourier của một tín hiệu, không thể nào biết được thời gian diễn ra sự kiện Đối với các tín hiệu dạng sóng sự cố trên đường dây truyền tải, đường dây phân phối thì dạng sóng biến đổi đột ngột tại thời điểm trước và sau khi xảy ra sự cố Những đặc tính này thường là thành phần quan trọng nhất của tín hiệu, chính vì lí do này mà phân tích Fourier không thích hợp để phát hiện chúng [57]

Chúng ta có thể hình dung trong Hình 1.16 về chuyển đổi một tín hiệu từ miền thời gian sang miền tần số Ví dụ như một bản nhạc có thể được phân tích dựa trên tần số của nó

Nguyên tắc của phương pháp này là phân chia tín hiệu ra thành từng đoạn đủ nhỏ sao cho có thể xem tín hiệu trong mỗi đoạn là tín hiệu ổn định, sau đó, thực hiện biến đổi Fourier trên từng đoạn tín hiệu này như Hình 1.17

Hình 1.17: Phân tích Fourier thời gian ngắn.

1.4- Phép biến đổi Wavelet:

Biến đổi Wavelet ra đời [58-59] đã khắc phục được những bất lợi của biến đổi Fourier truyền thống mà nó còn có những ưu điểm mới lạ, hấp dẫn, thu hút nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu, phát triển và triển khai ứng dụng, mang lại hiệu quả thiết thực Ưu điểm nổi bật của phân tích Wavelet là khả năng phân tích cục bộ, tức phân tích một vùng nhỏ trong một tín hiệu lớn Khả năng này đã khắc phục nhược điểm của biến đổi Fourier và biến đổi Fourier thời gian ngắn

Wavelet là hàm được tạo ra từ hàm ω(x) - được gọi là Wavelet mẫu (còn gọi là Wavelet giải tích) Hàm ω(x) định nghĩa cho biến thực x và có thể

mang giá trị phức Nói cách khác, ω là một ánh xạ từ R vào C, có chuẩn giới hạn L2, || ω|| được định nghĩa:

(1.8)Vì hàm (x) có thể có giá trị phức nên |(x)|2 được dùng thay cho

(x)2 Bình phương của chuẩn L2, ||||2, được gọi là năng lượng của hàm  Giả sử |||| = 1 bằng cách chuẩn hóa hàm  thông qua việc nhân hàm  với hệ số

1√𝐾, hàm Wavelet mẫu phải thỏa mãn điều kiện tương thích:

(1.9)

Trong đó: ̂ là phép biến đổi Fourier của  Từ điều kiện tương thích trên suy ra:

(1.10)Hàm Wavelet được tạo bằng cách dịch chuyển (translation) và co giãn

(dilation) hàm Wavelet mẫu ω(x):

a được gọi là hệ số co giãn; b là hệ số dịch chuyển

Hệ số 1

√𝑎 được nhân vào để bảo toàn chuẩn L2, nghĩa là mỗi hàm ab(x)

đều có chuẩn bằng 1 nếu như  có chuẩn bằng 1 Đa số các lớp hàm đều có thể

biểu diễn như một tổ hợp tuyến tính của các hàm Wavelet mẫu Nghĩa là các hàm được biểu diễn như sự kết hợp tuyến tính hữu hạn các phép dịch chuyển và co giãn của một hàm Wavelet mẫu

❖ Biến đổi Wavelet rời rạc (Discrete Wavelet Transform-DWT):

DWT [58-63] là biến đổi tuyến tính tác động trên vector 2n chiều (vector trong không gian Euclide 2n chiều) vào một vector trong không gian tương tự DWT là một biến đổi trực giao Biến đổi trực giao có thể xem như là phép quay trong không gian vector, chúng không thay đổi độ dài

Trong DWT một Wavelet được dịch chuyển và mở rộng bởi những giá trị rời rạc Thông thường ta sử dụng hệ số theo lũy thừa của 2

Một định nghĩa tổng quát của Wavelet rời rạc:

(1.12)Biến đổi Wavelet rời rạc

(1.13)Với điều kiện trực giao chuẩn, ta có biến đổi ngược

(1.14)

Phương trình (1.14) cũng được gọi là phân tích Wavelet của f(t)

❖ Kỹ thuật phân tích đa phân giải (Multi-Resolution

Analysis-MRA)

Kỹ thuật phân tích đa phân giải là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của kỹ thuật biến đổi Wavelet rời rạc

Phần lớn các tín hiệu thực tế, thành phần tần số thấp là thành phần thực sự quan trọng và mang nét đặc trưng của tín hiệu Còn thành phần tần số cao được hiểu xem như là các sắc thái khác nhau của tín hiệu Lấy giọng nói làm ví dụ, ta thấy khi lọc bỏ thành phần tần số cao thì giọng nói có thể khác đi nhưng ta vẫn nghe và hiểu được, nhưng khi lọc bỏ thành phần tần số thấp thì không nghe được gì cả

Phân tích đa phân giải là có khả năng như hai bộ lọc [60-61][64], tạo nên hai thành phần: Xấp xỉ và chi tiết của tín hiệu vào Thành phần xấp xỉ có hệ số tỷ lệ cao, tương ứng với tần số thấp Thành phần chi tiết có hệ số tỷ lệ thấp, tương ứng với tần số cao

Hình 1.18: Phân tích Wavelet được xem như hai bộ lọc tần số cao và thấp

Minh họa tín hiệu vào là dạng Sin chuẩn với nhiễu tần số cao, Hình

1.19: