استفاده از تبدیل کلارک بمنظور تشخیص انواع نوسان توان و خطاهای همزمان با آن

رله‌های دیستانس به‌طور گسترده برای حفاظت از خطوط انتقال انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. گاهی ممکن است در این خطوط در اثر وقوع نوسان توان، امپدانس محاسبه ‌شده در رله دیستانس وارد زون‌های عملکردی آن شود و منجر به قطع بیمورد خطوط شود. قطع بی‌مورد خطوط می‌تواند باعث بروز خاموشی‌های سراسری در شبکه‌های قدرت شود. بر این ‌اساس در این مقاله روشی بر مبنای تبدیل کلارک برای تشخیص نوسان توان و تمایز آن از خطاهای هم‌زمان ارائه ‌شده است. روش ارائه‌ شده بر اساس محاسبه میانگین سیگنال‌های جریان شبکه در خروجی تبدیل کلارک عمل می‌کند. این روش مستقل از پارامترهای شبکه است و قابلیت تشخیص انواع نوسانات از جمله نوسان توان پایدار و ناپایدار و انواع خطاهای هم‌زمان را دارا می‌باشد. برای ارزیابی روش ارائه ‌شده ابتدا حالت‌های مختلف نوسان توان و خطاهای هم‌زمان در نرم‌افزار digsilent شبیه‌سازی ‌شده و سپس با استفاده از داده‌های ماتریسی به‌دست‌ آمده از سیگنال جریان، الگوریتم پیشنهادی در محیط نرم‌افزار matlab و با استفاده از تبدیل کلارک پیاده‌سازی شده است. علاوه بر ارزیابی نرم‌افزاری، روش پیشنهادی با استفاده از تستر و رله ساخته ‌شده توسط شرکت دانش‌بنیان وبکو امیرکبیر، تست عملی شده است. نتایج تست‌های نرم‌افزاری و عملی نشان از موفقیت روش پیشنهادی در تشخیص انواع نوسان توان دارند. همچنین این نتایج نشان می‌دهند که روش پیشنهادی از سرعت بالایی در تشخیص خطاهای هم‌زمان با نوسان توان، برخوردار است.

Detection of power oscillation and simultaneous faults using Clark transform

Distance relays are widely used to protect transmission lines. Sometimes, in these lines due to the occurrence of the swing of the power, the impedance calculated in the distance relay enters into its functional zones and leads to the cutting off of the lines. This issue can cause global power outages. Accordingly, in this paper, a Clarkbased method for detecting the swing of power and distinguishing it from simultaneous faults is presented. The proposed method operates based on the calculation of the average current signal in the Clark transform output. This method is independent of network parameters and it is capable of detecting various types of swings, including stable and unstable power fluctuations and all types of simultaneous faults. To evaluate the proposed method, different modes of power swing and simultaneous errors are simulated in DIgSILENT software and then using the matrix data obtained from the current signal, the proposed algorithm is implemented in the Matlab software using the Clark transform. In addition to software evaluation, the proposed method has been tested using a tester and relay made by the Vebko Amirkabir knowledgebased company. The results of the software and practical tests show the success of the proposed method in identifying the types of power swings. The results also show that the proposed method has a high speed in detecting simultaneous faults with power swings.