Nhận dạng và điều khiển phân tán sự cố trạm biến áp trên cơ sở neuron mờ và mạng wavelet

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -o0o - BÙI ĐÌNH DÂNG NHẬN DẠNG VÀ ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN SỰ CỐ TRẠM BIẾN ÁP TRÊN CƠ SỞ NEURON - MỜ VÀ MẠNG WAVELET CHUYÊN NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN MÃ SỐ NGÀNH: 2.06.07 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 04 năm 2007 CƠNG TRÌNH ĐƯƠC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN BỘI KHUÊ Cán chấm nhận xét 1:………………………………………………… Cán chấm nhận xét 2:………………………………………………… Luận văn thạc sĩ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH Ngày …… tháng …… năm 2007 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC TP HCM, ngày …… tháng …… năm 2006 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : BÙI ĐÌNH DÂNG Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 12/1978 Nơi sinh : Thái Bình Chuyên ngành MSHV : Thiết bị, mạng nhà máy điện : 01804474 I- TÊN ĐỀ TÀI: Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tổng quan nhận dạng, điều khiển hệ thống lớn, hệ thống con, biến đổi Wavelet mạng Neuron Áp dụng Wavelet cho nhận dạng cố đường dây, máy biến áp, Xây dựng mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển cố đường dây, máy biến áp, Thực hành áp dụng mạng Wavelet – Neuron cho bảo vệ trạm biến áp Nhận xét đánh giá Kết luận III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/02/2006 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 06/10/2006 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS NGUYỄN BỘI KHUÊ CHỦ NHIỆM NGÀNH CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thơng qua Ngày TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH tháng năm 2006 TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, lời cảm ơn chân thành gửi đến Thầy hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Bội Khuê - tất hướng dẫn, ý kiến đóng góp tận tình Thầy người thực luận văn trình học làm việc vừa qua Với kiến thức có ngày hơm nay, kết trình học tập rèn luyện lâu dài, hết công ơn tất quý Thầy, Cô Trường Đại Học Bách Khoa đem đến hành trang kiến thức cho tơi vào đời Ngồi ra, xin gửi đến Thầy, Cô Khoa Điện - Điện Tử lời cảm ơn sâu sắc tận tình truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho tơi suốt q trình học tập trường Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn chân thành đến bạn bè, đồng nghiệp gia đình tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ cho tơi nhiều q trình học tập, cơng tác thời gian hồn thành luận văn TP Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2007 Người thực hiện: Bùi Đình Dâng TĨM TẮT LUẬN VĂN Với tình hình kinh tế - xã hội đà phát triển nay, ngành điện ngày nắm vai trò quan trọng, ảnh hưởng định đến tồn phát triển loại hình cơng nghiệp, kinh tế, dịch vụ…Do đó, hệ thống điện Việt Nam phải ngày mở rộng, phát triển để đảm nhận tốt vai trị Trong hệ thống điện, vấn đề bảo vệ vô quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến ổn định, trình vận hành tổng thể hệ thống Hệ thống bảo vệ có hoạt động tốt hệ thống điện vận hành cân ổn định, cô lập nhanh điểm cố Trong bảo vệ hệ thống điện vấn đề nhận dạng cố, loại cố, điểm cố quan trọng Do luận văn trình bày phương pháp nhận dạng phân tán cố trạm biến áp hệ thống điện dùng biến đổi Wavelet kết hợp với mạng Neuron Wavelet có nghĩa sóng nhỏ, phân tích tín hiệu thành tổng phiên dịch tỷ lệ Wavelet (Wavelet mẹ) Wavelet hàm sine hay cosine biến đổi Fourier mà sóng nhỏ có thời gian trì tới hạn giá trị trung bình khơng Để phù hợp với hướng nghiên cứu luận văn, Cán hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn bội Khuê đồng ý giới hạn nhiện vụ luận văn: khơng tìm hiểu, kết hợp phần lý thuyết Mờ luận văn mà kết hợp phân tích Wavelet với mạng Neuron để nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp Luận văn trình bày chương với nội dung sau: Chương 1: Giới thiệu đề tài luận văn, nhiệm vụ, mục tiêu, phạm vi nghiên cứu giá trị thực tiễn luận văn Giới thiệu nội dung luận văn tài liệu tham khảo trình thực luận văn Chương 2: Phần tổng quan đề tài luận văn Trình bày vấn đề bảo vệ hệ thống điện, bảo vệ hệ thống lớn, hệ thống Nhận dạng cố hệ thống điện, tổng quan số báo áp dụng biến đổi Wavelet nhận dạng cố đường dây, máy biến áp Tổng quan mạng Neuron nhận dạng điều khiển cố hệ thống điện Chương 3: Phần phương pháp luận luận văn Trình bày lý thuyết hệ thống, hệ thống lớn, hệ thống phương pháp điều khiển Lý thuyết nhận dạng, biến đổi Wavelet, mạng Neuron áp dụng cho nhận dạng Mạng Wavelet – Neuron áp dụng cho nhận dạng điều khiển cố đường dây, máy biến áp, So sánh việc áp dụng Wavelet mẹ khác nhận dạng cố hệ thống điện Chương 4: Phần áp dụng mạng Wavelet – Neuron vào thực tế nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp Bình Triệu Chia nhỏ trạm biến áp, lập trình Matlab cho mạng Wavelet – Neuron bảo vệ phần tử trạm Mô dạng cố điểm cần bảo vệ, chạy chương trình cho kết nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp Chương 5: Kết luận, nhận xét đánh giá phương pháp nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp mạng Wavelet – Neuron Những vấn đề thực vấn đề hạn chế Phụ lục 1: Tính tốn ngắn mạch số điểm đặc trưng đường dây ví dụ áp dụng chương Phụ lục 2: Kết mô cố đường dây ví dụ áp dụng chương Phụ lục 3: Thông số cài đặt, kết mô cố máy biến áp áp dụng chương Phụ lục 4: Tính tốn ngắn mạch trạm biến áp Bình Triệu – Cơng ty Điện Lực Thành Phố Hồ Chí Minh MỤC LỤC Chương 1: Phần mở đầu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Nhiệm vụ mục tiêu luận văn 1.3 Phạm vi nghiên cứu luận văn 1.4 Những điểm luận văn 1.5 Giá trị thực tiễn luận văn 1.6 Nội dung luận văn 1.7 Tài liệu tham khảo Chương 2: Tổng quan Chương 3: Phương pháp luận 20 3.1 Hệ thống lớn, hệ thống phương pháp điều khiển 21 3.1.1 Lý thuyết hệ thống 21 3.1.2 Điều khiển hệ thống điện 22 3.2 Lý thuyết nhận dạng, biến đổi Wavelet áp dụng cho nhận dạng cố 23 3.2.1 Khái niệm nhận dạng 23 3.2.1.1 Nhận dạng đường cong tín hiệu 24 3.2.1.2 Kỹ thuật nhận dạng đường cong tín hiệu 24 3.2.1.3 Nhận dạng cố hệ thống điện 26 3.2.2 Phương pháp phân tích tín hiệu 26 3.2.2.1 Biến đổi Wavelet 28 3.2.2.2 Wavelet Matlab 31 3.2.2.3 Áp dụng Wavelet cho nhận dạng cố hệ thống điện 34 3.3 Mạng Neuron áp dụng cho nhận dạng điều khiển cố 34 3.3.1 Cấu trúc mơ hình Neuron thần kinh 35 3.3.2 Mơ hình tốn học Neuron nhân tạo 35 3.3.3 Mạng Neuron 37 3.3.4 Phương thức làm việc mạng Neuron 38 3.3.5 Phương pháp học hướng ngược Gradient 39 3.3.6 Phân loại mạng Neuron 40 3.3.7 Một số mạng Neuron 40 3.4 Mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển cố đường dây tải điện 44 3.4.1 Biến đổi Wavelet nhận dạng cố 45 3.4.2 Mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển cố đường dây 47 3.4.3 Ví dụ áp dụng 50 3.5 Mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển cố máy biến áp, 67 Chương 4: Áp dụng mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp Bình Triệu 83 4.1 Sơ đồ nguyên lý, thông số, quy tắc điều khiển cố trạm Bình Triệu 84 4.2 Mô phỏng, biến đổi Wavelet nhận dạng cố phần tử trạm 86 4.3 Chương trình mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển phân tán cố 97 4.4 Kết nhận dạng điều khiển phân tán cố 97 Chương 5: Kết luận 123 Phụ lục 125 Phụ lục 133 Phụ lục 135 Phụ lục 139 CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Điện loại lượng dùng phổ biến Để có lượng điện, từ khâu sản xuất, truyền tải đến phân phối phải tiến hành đồng Khoa học ngày phát triển, nhu cầu người ngày cao, địi hỏi phải có nguồn điện ngày chất lượng ổn định Do đó, vấn đề bảo vệ hệ thống điện phải đặc biệt quan tâm, để xẩy cố dù nhỏ, thời gian khắc phục ngắn ảnh hưởng khơng nhỏ đến sản xuất, dịch vụ, người tiêu dùng… Hệ thống điện Việt Nam cịn nhỏ, nói ngành điện khơng đáp ứng đủ nhu cầu người tiêu dùng số lượng chất lượng điện Đó khơng thực trước bước, dự báo phụ tải chưa xác cịn phụ thuộc q nhiều vào thủy điện Vấn đề ổn định, đảm bảo chất lượng điện chưa quan tâm cao, tổn thất điện lớn Hệ thống điện với thiết bị cũ, dễ hư hỏng, hệ thống bảo vệ hoạt động không tin cậy, chưa đồng chọn lọc cao Bảo vệ hệ thống điện chủ yếu dùng relay bảo vệ, với relay kỹ thuật số làm việc tin cậy liên kết hệ thống bảo vệ relay khó khăn Do địi hỏi phải phát triển, áp dụng kỹ thuật mới, đại bảo vệ hệ thống điện Hiện nay, với phát triển mạnh khoa học lĩnh vực mạng Neuron, logic mờ, trí tuệ nhân tạo, biến đổi Wavelet áp dụng rộng rãi lĩnh vực nhận dạng, thiết kế, quy hoạch, dự báo, điều khiển… Do đó, áp dụng biến đổi Wavelet mạng Neuron bước thay cho relay bảo vệ hệ thống điện nói chung trạm biến áp nói riêng cần thiết Nếu nhận dạng điểm cố, điều khiển lúc cố tin cậy mạng Wavelet – Neuron hồn tồn bảo vệ ổn định trạm biến áp hệ thống điện Mặt khác, việc liên kết bảo vệ phân tán hệ thống điện trạm biến áp mạng WN dễ dàng, xác nhờ truyền dẫn tín hiệu SCADA phối hợp bảo vệ Các cố trạm biến áp gồm: ngắn mạch pha, ngắn mạch pha, ngắn mạch pha chạm đất, ngắn mạch pha hay đường dây vào trạm, đứt dây, cố nội máy biến áp, cố lộ ra, cố điện áp, tần số Với phần tử trạm có mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển khác Mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp phải nhận biết dạng cố, điểm cố đưa tín hiệu điều khiển phù hợp đảm bảo lập cố, ổn định trạm toàn hệ thống Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1.2 Nhiệm vụ mục tiêu luận văn Để phù hợp với hướng nghiên cứu luận văn, Cán hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Bội Khuê đồng ý giới hạn nhiệm vụ luận văn: khơng tìm hiểu, kết hợp phần lý thuyết Mờ luận văn, kết hợp biến đổi Wavelet mạng Neuron nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp Nhiệm vụ luận văn: Tổng quan nhận dạng, điều khiển hệ thống lớn, hệ thống con, biến đổi Wavelet mạng Neuron Áp dụng Wavelet nhận dạng cố đường dây, máy biến áp, Xây dựng mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển cố đường dây, máy biến áp, Thực hành áp dụng mạng Wavelet – Neuron bảo vệ trạm biến áp Bình Triệu Nhận xét đánh giá Kết luận Luận văn thiết kế, huấn luyện mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp Điều khiển phân tán trạm biến áp phân nhỏ thành phần tử đường dây (đi vào hay ra), cái, máy biến áp lộ Với phần tử ta có mạng Wavelet – Neuron nhận dạng loại cố, vị trí cố điều khiển cô lập cố Các cố bảo vệ cấp cho máy cắt (Breaker Fault) cách cắt máy cắt cao (phía nguồn tới) trạm hay gửi tín hiệu cắt máy cắt trạm khác Hình 1.1: Mơ hình trạm biến áp Tương ứng với mạng WN: Hình 1.2: Mơ hình mạng WN bảo vệ trạm biến áp Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron PHỤ LỤC 1: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH – CHƯƠNG • • • • • • I B = a I N + a I N + I N = −1,425 + j 0,823 = 1,646∠150 • • • • I C = a I N + a I N + I N = 1,425 + j 0,823 = 1,646∠30 ⇒ ⇒ I B = 3927 ( A) I C = 3927 ( A) I N = 3I N0 = Với h = 0,8 ta tính được: • • I N = − j 5,682 ; I N2 = 0; • I N0 = Sơ đồ phân bố dòng điện ngắn mạch mạch thứ tự: Suy dòng điện ngắn mạch pha điểm đặt bảo vệ: • • • • I A = I N + I N + I N = − j 1,775 • • • • • • ⇒ I A = 4235 ( A) I B = a I N + a I N + I N = −1,537 + j 0,887 = 1,775∠150 • • • • I C = a I N + a I N + I N = 1,537 + j 0,887 = 1,775∠30 ⇒ ⇒ I B = 4235 ( A) I C = 4235 ( A) I N = 3I N0 = Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 132 PHỤ LỤC 2: MÔ PHỎNG NGẮN M ẠCH – CHƯƠNG PHỤ LỤC MÔ PHỎNG NGẮN MẠCH TRÊN ĐƯỜNG DÂY L1 + Ngắn mạch pha A chạm đất: + NM pha B, C không chạm đất: h = 20%; INM = 6505A h = 20%; INM = 5939A h = 50%; INM = 3942A h = 50%; INM = 4242A h = 80%; INM = 2768A h = 80%; INM = 3181A Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 133 PHỤ LỤC 2: MÔ PHỎNG NGẮN M ẠCH – CHƯƠNG + Ngắn mạch pha B, C chạm đất: + Ngắn mạch pha: h = 20%; INM = 6275A h = 20%; INM = 6593A h = 50%; INM = 4313A h = 50%; INM = 4596A h = 80%; INM = 3252A h = 80%; INM = 3535A Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 134 PHỤ LỤC 3: MÔ PHỎNG MÁY BIẾN ÁP – CHƯƠNG PHỤ LỤC MP SỰ CỐ MÁY BIẾN ÁP Phía 15KV: + Thơng số nguồn hệ thống: + Thơng số máy biến áp: Phía 110KV: + Thông số tải: + Mô ngắn mạch pha A chạm đất C81: Phía 15KV: + MP chế độ bình thường: Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 135 PHỤ LỤC 3: MÔ PHỎNG MÁY BIẾN ÁP – CHƯƠNG Phía 110KV: Phía 15KV: + Mô ngắn mạch pha A chạm đất C11: Phía 110KV: Phía 15KV: + Mơ ngắn mạch pha B, C không chạm đất C11: Phía 110KV: Phía 15KV: + Mơ ngắn mạch pha B, C không chạm đất C81: Phía 110KV: Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 136 PHỤ LỤC 3: MÔ PHỎNG MÁY BIẾN ÁP – CHƯƠNG + Mô ngắn mạch pha B, C chạm đất C81: Phía 110KV: Phía 15KV: + Mơ ngắn mạch pha A, B, C C81: Phía 110KV: Phía 15KV: + Mơ ngắn mạch pha B, C chạm đất C11: Phía 110KV: Phía 15KV: Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 137 PHỤ LỤC 3: MÔ PHỎNG MÁY BIẾN ÁP – CHƯƠNG + Mô ngắn mạch pha A, B, C C11: Phía 15KV: Phía 110KV: Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 138 PHỤ LỤC 4: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRẠM BIẾN ÁP BÌNH TRIỆU PHỤ LỤC TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRẠM BIẾN ÁP BÌNH TRIỆU Sơ đồ nguyên lý trạm Bình Triệu tương đối đơn giản nên ta chọn phương pháp ma trận tổng trở Zbus để tính tốn ngắn mạch Thông số ma trận xác định sở sơ đồ thay siêu độ hệ thống trạm biến áp Vì dịng điện ngắn mạch lớn so với dòng phụ tải nên thường bỏ qua dịng phụ tải tính tốn Điều có nghĩa coi điện áp trước cố điểm lưới định mức, dòng điện nút zero trừ điểm ngắn mạch có dịng dịng ngắn mạch Ngồi cịn có số giả thiết thường chấp nhận tính tốn ngắn mạch: Bỏ qua nhánh từ hoá đầu phân áp sơ đồ thay máy biến áp, bỏ qua điện dung đường dây, bỏ qua điện trở Sơ đồ thay thế, thông số, ma trận tổng trở Zbus: Chọn Scb = 100MVA, Ucb = 110KV ta có bảng giá trị sau: Cấp điện áp 110KV 15KV Scb (MVA) 100 100 Ucb (kV) 110 15,065 Icb (kA) 0,525 3,832 Zcb (Ω) 121 2,269 Điện kháng hệ thống lấy từ số liệu ngắn mạch trung tâm điều độ Miền Nam: X(1)HT = 6,4Ω, X(0)HT = 5Ω, XMBA = 37,45Ω Suy ra: X (1) HTcb = X (1) HT Z cb = 6,4 121 = 0,053 X ( ) HTcb = X ( ) HT Z cb = 121 = 0,041 X MBAcb = X MBA Z cb = 37,45 121 = 0,31 Sơ đồ thay thứ tự thuận, thứ tự nghịch, thứ tự không: Thành lập ma trận tổng trở Zbus: Chọn nút (0) làm nút cân bằng, nút (1), (2) (1) ( 2) hình vẽ Ta có Z bus = Z bus , thành lập ma trân Zbus sau: Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 139 PHỤ LỤC 4: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRẠM BIẾN ÁP BÌNH TRIỆU - Đóng vào nút (0) nhánh có tổng trở ZHTcb: Z bus = Z HTcb - bus Đóng vào nút (1) nhánh có tổng trở ZMBAcb: Z bus = ⎢ bus Z Z Z MBAcb ⎥⎦ + bus ⎣ bus Như vậy: ⎡Z ⎡ j 0,053 Z (1) = Z ( 2) = ⎢ ⎣ j 0,053 j 0,053⎤ ; j 0,363⎥⎦ ⎡ j 0,041 Z (0) = ⎢ ⎣ j 0,041 ⎤ Z j 0,041⎤ j 0,351⎥⎦ Sơ đồ thay Thevenin, cơng thức tính dịng điện điện áp nút: + Ngắn mạch pha chạm đất nút k: Dòng điện ngắn mạch k: Dòng điện pha k: • • • I kk(1) = I kk( 2) = I kk( 0) = ⎡ • ⎤ ⎢ I •kA ⎥ ⎡ ⎢ I ⎥ = ⎢a ⎢ ⎢ kB • ⎥ ⎢ I kC ⎥ ⎢⎣ a ⎣⎢ ⎦⎥ • (1) kk Z +Z • ( 2) kk +Z • ( 0) kk ⎡ •(1) ⎤ 1⎤ ⎢ I kk• ⎥ ⎢ ⎥ 1⎥⎥ ⎢ I kk( 2) ⎥ • 1⎥⎦ ⎢ I ( 0) ⎥ ⎢ kk ⎥ ⎣ ⎦ a a2 • • • • • • • • • Điện áp thành phần nút j: U (jj1) = − Z (jk1) I kk(1) ; U (jj2) = − Z (jk2) I kk( 2) ; U (jj0) = − Z (jk0) I kk( 0) Điện áp pha j: ⎡ • ⎤ ⎢U jA ⎥ ⎡ ⎢U• ⎥ = ⎢a ⎢ jB ⎥ ⎢ ⎢U• ⎥ ⎢⎣ a ⎢⎣ jC ⎥⎦ a a2 ⎡ •(1) ⎤ U 1⎤ ⎢ •jj ⎥ ⎢ ⎥ 1⎥⎥ ⎢U (jj2 ) ⎥ • 1⎥⎦ ⎢ ( ) ⎥ ⎢U jj ⎥ ⎣ ⎦ + Ngắn mạch pha khơng chạm đất nút k: Dịng điện ngắn mạch k: • • I kk(1) = − I kk( 2) = • • Z kk(1) + Z kk( 2) ; • I kk( ) = Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 140 PHỤ LỤC 4: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRẠM BIẾN ÁP BÌNH TRIỆU + Ngắn mạch pha chạm đất nút k: Dịng điện ngắn mạch k: I • (1) kk = • (1) kk • ( 2) kk • ( 2) kk Z Z Z +Z Z + ; • ( 0) kk • (0) kk I • ( 2) kk = −I • • (1) kk Z kk( 0) Z • ( 2) kk +Z • (0) kk ; I • (0) kk = −I • (1) kk • Z kk( ) • • Z kk( ) + Z kk( 0) + Ngắn mạch pha nút k: • I kk(1) = Dịng điện ngắn mạch k: • ; • • I kk( 2) = I kk(1) = Z kk(1) Kết tính tốn: a) Ngắn mạch C11: + Ngắn mạch pha A chạm đất: • • • I 11(1) = I 11( ) = I11( 0) = • • (1) 11 Z +Z • ( 2) 11 • I A = I11(1) = − j 20,409 • ( = (a + a ) + 1) I I 1B = a + a + I • I 1C • (1) 11 • (1) 11 +Z • ( 0) 11 = = − j 6,803 j 0,053 + j 0,053 + j 0,041 ⇒ I1 A = 10714 ( A) =0 ⇒ I 1B = ( A) =0 ⇒ I1C = ( A) • U 11(1) = − j 0,053(− j 6,803) = 0,639 • U 11( 2) = − j 0,053(− j 6,803) = − 0,361 • U 11( ) = − j 0,041(− j 6,803) = − 0,279 Suy ra: • • • • U A = U 11(1) + U 11( ) + U 11( ) = • • (1) 11 • • U 1B = a U + aU • ( 2) 11 • +U • (0) 11 • ⇒ U A = ( KV ) = 0,962∠ − 115,76 U 1C = a U 11(1) + a U 11( ) + U 11( ) = 0,962∠115,76 ⇒ U 1B = 105,82 ( KV ) ⇒ U 1C = 105,82 ( KV ) Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 141 PHỤ LỤC 4: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRẠM BIẾN ÁP BÌNH TRIỆU + Ngắn mạch pha B, C khơng chạm đất: • • I 11(1) = − I11( ) = • • • = • Z11(1) + Z11( 2) • • = − j 9,434 ; I 11( ) = j 0,053 + j 0,053 • I A = I11(1) + I11( ) + I 11( ) = • (1) 11 • I 1B = a I + a I • ( 2) 11 • • +I • ( 0) 11 • ⇒ I1 A = ( A) = −16,34 ⇒ • I 1C = a I11(1) + a I 11( ) + I11( 0) = 16,34 • I 1B = 8579 ( A) ⇒ I1B = 8579 ( A) • • U 11(1) = − j 0,053(− j 9,434) = 0,5 ; U 11( ) = − j 0,053( j 9,434) = 0,5 ; U 11( ) = − j 0,041(0) = • • Suy ra: • • U A = U 11(1) + U 11( ) + U 11( ) = • • • • • • ⇒ U A = 110 ( KV ) U 1B = a U 11(1) + a U 11( 2) + U 11( 0) = −0,5 • • ⇒ U 1B = 55 ( KV ) U 1C = a U 11(1) + a U 11( ) + U 11( ) = −0,5 ⇒ U 1C = 55 ( KV ) + Ngắn mạch pha B, C chạm đất: • I 11(1) = • Z11(1) + I • ( 2) 11 = −I Z Z +Z • +I • ( 2) 11 • ( 2) 11 +Z +I • (1) 11 • I 1B = a I + a I • • = − j 13,138 j 0,053 × j 0,053 j 0,053 + j 0,053 + j 0,053 • Z11( 0) Z I1 A = I = • (0) 11 • ( 0) 11 Z • (1) 11 • (1) 11 • ( 2) 11 • ( 2) 11 • (0) 11 • (0) 11 • ( 2) 11 = j 5,73 ; • = −I • • (1) 11 Z11( ) Z =0 +I I • (0) 11 • (0) 11 ⇒ • ( 2) 11 +Z • (0) 11 = j 7,407 I1 A = ( A) = 19,76∠145,78 • I 1C = a I11(1) + a I 11( ) + I 11( ) = 19,76∠34,22 ⇒ ⇒ I 1B = 10374 ( A) I 1B = 10374 ( A) • U 11(1) = − j 0,053(− j 13,138) = 0,304 • U 11( ) = − j 0,053( j 5,73) = 0,304 • U 11( ) = − j 0,041( j 7,407) = 0,304 • Suy ra: U 1A = U • (1) 11 +U • • (1) 11 • • U 1B = a U • ( 2) 11 +U + aU • (0) 11 • ( 2) 11 = 0,912 ⇒ U A = 100,32 ( KV ) =0 ⇒ U 1B = ( KV ) U 1C = a U 11(1) + a U 11( ) + U 11( ) = ⇒ U 1C = ( KV ) • +U • ( 0) 11 • + Ngắn mạch pha: • I 11(1) = • Z11(1) = = − j 18,868 ; j 0,053 • • I 11( ) = I11( 0) = Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 142 PHỤ LỤC 4: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRẠM BIẾN ÁP BÌNH TRIỆU • • • • I A = I11(1) + I 11( ) + I 11( ) = 18,868∠ − 90 • • • • • • ⇒ I 1B = a I11(1) + a I 11( ) + I11( 0) = 18,868∠150 • • ⇒ I 1C = a I 11(1) + a I 11( ) + I11( 0) = 18,868∠30 • I A = 9906 ( A) ⇒ I1B = 9906 ( A) I 1B = 9906 ( A) • • U 11(1) = − j 0,053(− j 18,868) = ; U 11( ) = − j 0,053(0) = ; U 11( 0) = − j 0,041(0) = Suy ra: U A = U 1B = U 1C = ( KV ) b) Ngắn mạch C81: + Ngắn mạch pha A chạm đất: • • • (1) ( 2) ( 0) I 22 = I 22 = I 22 = • (1) 22 Z +Z • ( 2) 22 • • (1) I A = I 22 = − j 2,786 • • I B = I 2C = ⇒ ⇒ = = − j 0,929 j 0,363 + j 0,363 + j 0,351 I A = 10676 ( A) I B = I 2C = ( A) • Điện áp nút 2: (1) U 22 = − j 0,363(− j 0,929) = 0,663 U • ( 2) 22 = − j 0,363(− j 0,929) = − 0,337 U • (0) 22 = − j 0,351(− j 0,929) = − 0,326 • • Suy ra: +Z • ( 0) 22 • • (1) ( 2) ( 0) U A = U 22 + U 22 + U 22 =0 • U 2B = a U • (1) 22 + aU • ( 2) 22 • • +U • • (0) 22 ⇒ U A = ( KV ) = 0,9924∠ − 119 • (1) ( 2) (0) U 2C = a U 22 + a U 22 + U 22 = 0,9924∠119 • Điện áp nút 1: ⇒ U 2C = 14,95 ( KV ) • • = −Z • ( 2) 12 I • ( 2) 22 = − j 0,053(− j 0,929) = − 0,049 = −Z • ( 0) 12 I • (0) 22 = − j 0,041(− j 0,929) = − 0,038 (1) U 11(1) = − Z 12(1) I 22 = − j 0,053(− j 0,929) = 0,95 U • ( 2) 11 U • (0) 11 • • Suy ra: ⇒ U B = 14,95 ( KV ) • • U A = U 11(1) + U 11( ) + U 11( ) = 0,863 • • (1) 11 • • U 1B = a U + aU • ( 2) 11 • +U • ( 0) 11 ⇒ U A = 94,93 ( KV ) = 0,9935∠ − 119 • U 1C = a U 11(1) + a U 11( ) + U 11( ) = 0,9935∠119 ⇒ U 1B = 109,28 ( KV ) ⇒ U 1C = 109,28 ( KV ) + Ngắn mạch pha B, C khơng chạm đất: • • (1) ( 2) I 22 = − I 22 = • I2A = • • • (1) ( 2) Z 22 + Z 22 ⇒ = = − j 1,377 ; j 0,363 + j 0,363 • (0) I 22 =0 I A = ( A) I B = a (− j 1,377 ) + a( j 1,377 ) = −2,385 ⇒ I B = 9139 ( A) Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 143 PHỤ LỤC 4: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRẠM BIẾN ÁP BÌNH TRIỆU • I 2C = a (− j 1,377 ) + a ( j 1,377 ) = 2,385 ⇒ I 2C = 9139 ( A) • Điện áp nút 2: (1) U 22 = − j 0,363(− j 1,377) = 0,5 • ( 2) U 22 = − j 0,363(− j 1,377) = 0,5 • (0) U 22 = − j 0,351(0) = • • Suy ra: • • (1) ( 2) ( 0) U A = U 22 + U 22 + U 22 =1 • U 2B = a U • U 2C = a U • (1) 22 • (1) 22 + aU • ( 2) 22 + a2 U • ( 2) 22 • Điện áp nút 1: ⇒ U A = 15,065 ( KV ) +U • ( 0) 22 = −0,5 ⇒ U B = 7,532 ( KV ) +U • (0) 22 = −0,5 ⇒ U 2C = 7,532 ( KV ) • • (1) U 11(1) = − Z12(1) I 22 = − j 0,053(− j 1,377) = 0,927 • • • ( 2) U 11( 2) = − Z12( ) I 22 = − j 0,053( j 1,377) = 0,073 • • • ( 0) (0) U 11( 0) = − Z 12 I 22 = − j 0,041(0) = • • Suy ra: • • U A = U 11(1) + U 11( 2) + U 11( 0) = • • • ⇒ U A = 110 ( KV ) • U 1B = a U 11(1) + a U 11( 2) + U 11( 0) = 0,8931∠ − 124 • U 1C = a U • (1) 11 + a2 U • ( 2) 11 +U • (0) 11 ⇒ U 1B = 98,24 ( KV ) = 0,8931∠124 ⇒ U 1C = 98,24 ( KV ) + Ngắn mạch pha B, C chạm đất: • (1) I 22 = • I = −I Z Z +Z • = = − j 1,847 j 0,363 × j 0,351 j 0,363 + j 0,363 + j 0,351 • • (1) 22 (0) Z 22 Z I2A = • (0) 22 • (0) 22 Z (1) Z 22 + • ( 2) 22 • ( 2) 22 • ( 2) 22 • ( 2) 22 ⇒ +Z = j 0,908 ; • (0) 22 I • (0) 22 = −I • • (1) 22 ( 2) Z 22 Z • ( 2) 22 +Z • (0) 22 = j 0,939 I A = ( A) • I B = a (− j 1,847 ) + a( j 0,908) + j 0,939 = 2,7707∠ − 149 • I 2C = a (− j 1,377 ) + a ( j 1,377 ) + j 0,939 = 2,7707∠149 Điện áp nút 2: U • (1) 22 = − j 0,363(− j 1,847) = 0,3296 U • ( 2) 22 = − j 0,363(− j 0,908) = 0,3296 ⇒ ⇒ I B = 10617 ( A) I 2C = 10617 ( A) • ( 0) U 22 = − j 0,351( j 0,939) = 0,3296 Suy ra: • • • • (1) ( 2) (0) U A = U 22 + U 22 + U 22 = 0,988 • • • • (1) ( 2) ( 0) U B = a U 22 + a U 22 + U 22 =0 ⇒ U A = 14,884 ( KV ) ⇒ U B = ( KV ) Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 144 PHỤ LỤC 4: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRẠM BIẾN ÁP BÌNH TRIỆU • • • • (1) ( 2) (0) U 2C = a U 22 + a U 22 + U 22 =0 • Điện áp nút 1: • ⇒ U 2C = ( KV ) • (1) U 11(1) = − Z 12(1) I 22 = − j 0,053(− j 1,847) = 0,9021 • • • ( 2) U 11( 2) = − Z12( ) I 22 = − j 0,053( j 0,908) = 0,0481 • • • (0) (0) U 11( ) = − Z 12 I 22 = − j 0,041( j 0,939) = 0,0385 • • Suy ra: • • U A = U 11(1) + U 11( ) + U 11( ) = 0,9887 • • • ⇒ U A = 108,76 ( KV ) • U 1B = a U 11(1) + a U 11( 2) + U 11( 0) = 0,8588∠ − 120 • U 1C = a U • (1) 11 + a2 U • ( 2) 11 +U • (0) 11 = 0,8588∠120 ⇒ U 1B = 94,47 ( KV ) ⇒ U 1C = 94,47 ( KV ) + Ngắn mạch pha: • (1) I 22 = = • (1) Z 22 • = − j 2,755 ; j 0,363 • I A = 2,755∠ − 90 ⇒ • I B = 2,755∠150 I A = 10557 ( A) ⇒ • I 2C = 2,755∠30 • ( 2) ( 0) I 22 = I 22 =0 I B = 10557 ( A) ⇒ I 2C = 10557 ( A) • • • Điện áp nút 2: U 22(1) = − j 0,363(− j 2,755) = ; U 22( 2) = − j 0,363(0) = ; U 22( 0) = − j 0,351(0) = Suy ra: U A = U B = U 2C = ( KV ) Điện áp nút 1: U • (1) 11 U • ( 2) 11 = 1− Z = −Z • • (1) 12 • ( 2) 12 I I • • (1) 22 • ( 2) 22 = − j 0,053(− j 2,755) = 0,854 = − j 0,053(0) = • ( 0) (0) U 11( 0) = − Z 12 I 22 = − j 0,041(0) = Suy ra: • • • • U A = U 11(1) + U 11( ) + U 11( ) = 0,854 • • • • • • ⇒ U A = 93,94 ( KV ) U 1B = a U 11(1) + a U 11( 2) + U 11( 0) = 0,854∠ − 120 • • U 1C = a U 11(1) + a U 11( ) + U 11( ) = 0,854∠120 ⇒ U 1B = 93,94 ( KV ) ⇒ U 1C = 93,94 ( KV ) Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron 145 TĨM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : BÙI ĐÌNH DÂNG Phái : Nam Ngày tháng năm sinh : 12/1978 Nơi sinh : Thái Bình Địa liên lạc : Trung Tâm Thí Nghiệm Điện – Cơng ty Điện Lực TP Hồ Chí Minh, B84A Bạch Đằng F2 Q.TB ĐT: 0919700314 Quá trình đào tạo: - Từ năm 1995 – 2000 học Trường ĐH Bách Khoa TP HCM - Từ năm 2004 đến học cao học ngành Thiết bị, mạng nhà máy điện, khố 15, Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM Q trình cơng tác: Từ năm 2001 đến công tác đội thí nghiệm relay mạch nhị thứ - Trung Tâm Thí Nghiệm Điện – Cơng ty Điện Lực TP Hồ Chí Minh ... nhận dạng điều khiển cố đường dây tải điện - Mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển cố máy biến áp, Chương ÁP DỤNG MẠNG WAVELET – NEURON NHẬN DẠNG VÀ ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN SỰ CỐ TRẠM BIẾN ÁP. .. thống • Nhận dạng cố, biến đổi Wavelet nhận dạng cố hệ thống điện • Mạng Neuron nhận dạng điều khiển cố hệ thống điện Nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp sở mạng Wavelet – Neuron CHƯƠNG... phần tử trạm có mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển khác Mạng Wavelet – Neuron nhận dạng điều khiển phân tán cố trạm biến áp phải nhận biết dạng cố, điểm cố đưa tín hiệu điều khiển phù hợp