چکیده
اکثر کارهای موجود مربوط به شناسایی اختلالات توان بر طبقهبندی اختلالات توان متمرکز هستند، یعنی برای شناسایی نوع اختلالات توان است. با این حال مهم است که علت اصلی اختلال توان را در زمان رفع اشکال و یا تخصیص مسئولیت بدانیم. برای این منظور، یک روش در حوزه زمان جدید در این مقاله برای شناسایی علت اصلی پیشنهاد شدهاست. ایده اصلی توسعه الگوهای شکل موج برای توصیف هرگونه اختلال توان مورد نظر است و سپس استفاده از الگوها برای متناسب کردن اختلالات اندازهگیری شده در ایستگاه فرعی است. سه رویداد انرژی-دار کردن متداول سیستم توان شامل انرژی دار کردن خازن، انرژی دار کردن ترانسفورماتور بدون بار، و راه اندازی موتور، مورد بررسی قرار میگیرند. تمام این رویدادها جریانهای بزرگی را به سیستم القا میکنند، بنابراین به احتمال زیاد مشکلاتی در زمینه کیفیت توان ایجاد می کنند. کارایی روش پیشنهادی به طور کامل با استفاده از شبیهسازیهای PSCAD / EMTDC، آزمایشات آزمایشگاهی و دادههای میدانی تایید شدهاست.
۱. مقدمه
مشکل کیفیت توان در اصل ناشی از اختلالات کیفیت توان است. کیفیت ضعیف توان هم بر اجزای سیستم قدرت و هم بر دستگاههای مشتریان تاثیر منفی میگذارد. بنابراین، شناسایی و تشخیص به موقع اختلالات ضروری است. در چند سال گذشته، روشهای زیادی برای استخراج ویژگی [ ۱-۶ ] و طبقهبندی [ ۷-۱۲ ] اختلالات توان ارایه شدهاست. این روشها میتوانند به مهندسان در مورد نوع اختلالات توان بگویند، اما برای عیبیابی آن کافی نیست [ ۳ ]. وقتی یک اختلال توان مشکلی ایجاد می کند، مهم است که علل اصلی این اختلالات را بدانیم. پس از اینکه علت اصلی به درستی شناسایی شد، می توان اقدامات مناسب برای کاهش آن را انجام داد و مسئولیت را نیز به عهده گرفت.
Abstract
Most existing work related with power disturbance identification focuses on the classification of power disturbances, i.e. to identify the type of the power disturbances. It is however more important to know the root cause of the power disturbance when troubleshooting or responsibility assignment is required. For this purpose, a novel time-domain method is proposed in this paper for the root cause identification. The basic idea is to develop the waveform templates for describing each power disturbances of concern and then use the templates to fit the disturbances measured at the substation. Three common power system energization events including capacitor energization, no-load transformer energization, and motor starting, are investigated. All these events induce large currents to the system, thus are very likely to cause power quality issues. The effectiveness of the proposed method has been verified thoroughly using PSCAD/EMTDC simulations, lab experiment and field data.
1. Introduction
The power quality problem is, in its essence, caused by power quality disturbances. Poor power quality adversely affects both power system components and customers’ devices. Thus, it is necessary to timely detect and identify the disturbances. In the past few years, lots of methods have been developed for feature extraction [1–6] and classification [7–12] of power disturbances. These methods can tell the engineers about the type of power disturbances, but it is not sufficient for troubleshooting [3]. When a power disturbance causes the problem, it is more important to know root causes of the disturbances. Only after the root cause is identified correctly, appropriate mitigating actions can be taken and responsibility can be assigned.
چکیده
1 مقدمه
2 روش پیشنهادی
2.1 تشخیص و استخراج شکل موجهای غیر عادی
2.2 استراتژی برای شناسایی علت اصلی
3 الگوهای سه رویداد انرژی دهنده
3.1 الگوی انرژی دار کردن خازن
3.2 الگو برای انرژی دار کردن ترانسفورماتور بدون بار
3.3 الگوی راه اندازی موتور
3.4 نمودار روش پیشنهادی
3.5 محدودیت های روش پیشنهادی
4 مطالعات شبیه سازی
4.1 شناسایی دلیل اصلی با استفاده از اختلالات ثبتشده در محل انرژی دهی
4.2 شناسایی دلیل اصلی با استفاده از اختلالات ثبتشده در گره ۶۵۲
4.3 شناسایی دلیل اصلی با استفاده از اختلالات ثبتشده در موقعیت های مختلف
4.4 مقاوم بون الگو در سایر اختلالات
5 تایید تست آزمایشگاهی
5.1 راهاندازی آزمایشهای آزمایشگاهی
5.2 تائید نتیجه
6 تایید دادههای میدانی
7 نتیجهگیری
ABSTRACT
1. Introduction
2. Proposed method
2.1. Detection and extraction of abnormal waveforms
2.2. Strategy for root cause identification
3. Templates for three energizing events
3.1. Template for capacitor energization
3.2. Template for no-load transformer energization
3.3. Template for motor starting
3.4. Flowchart of the proposed method
3.5. Limitations of the proposed method
4. Simulation studies
4.1. Identifying the root cause using disturbances recorded at energizing locations
4.2. Identifying the root cause using disturbances recorded at node 652
4.3. Identifying the root cause using disturbances recorded at various locations
4.4. Robustness of the template on other disturbances
5. Laboratory test verification
5.1. Laboratory experiments set up
5.2. Verification result
6. Field data verification
7. Conclusions