شناسایی خطاهای امپدانس بالا در شبکه توزیع با استفاده از تبدیل s و سیستم فازی

در این مقاله، یک الگوریتم هوشمند جدید برای شناسایی خطاهای امپدانس بالا (hif) در شبکه های توزیع ارائه شده است. پس از بررسی دقیق تبدیل s و خروجی های آن، تمامی اطلاعات دامنه و فاز در هر دو حوزه زمان و فرکانس از سیگنال جریان شبکه توزیع استخراج شده است. این اطلاعات به صورت منحنی هایی از خروجی تبدیل s اخذ شده است. سپس برای کمی سازی اطلاعات خروجی تبدیل s، چهار شاخص اعوجاج هارمونیکی کلthd انرژی هارمونیکی زوج e ضریب تغییرات cو تغییرات فاز (pd از منحنی های خروجی تبدیل s استخراج شده اند. هر کدام از اندیس ها، اطلاعات دامنه و فاز سیگنال در هر یک از حوزه های زمان و فرکانس هستند. سپس شاخص های عددی به عنوان ورودی سیستم فازی استفاده می شوند تا خطای امپدانس بالا از دیگر شرایط شبکه توزیع مثل شرایط نرمال، کلیدزنی بار، کلیدزنی خازنی و شرایط جریان هجومی ترانسفورماتور تشخیص داده شود. الگوریتم پیشنهادی فقط به یک سیکل از سیگنال جریان ورودی برای تصمیم گیری نهایی نیاز دارد. با استفاده از سیستم فازی، حتی با وجود نویز در سیگنال شبکه نیز تشخیص خطای امپدانس بالا به درستی انجام خواهد شد. نتایج شبیه سازی با استفاده از سیگنال های شبیه سازی شده با نرم افزار pscad ، عملکرد بسیار خوب الگوریتم پیشنهادی را نشان می دهد.

high impedance faults detection in distribution system using s transform and fuzzy system

a new intelligent algorithm is proposed in this paper to identify the high impedance faults (hif) in distribution systems. after a close analysis on the s transform (st) and its outputs specifications, all amplitude and phase information of the input signal in both time and frequency domains are extracted. st output information can be provided by some curves. then, to quantify the st output information, four numerical indices named as total harmonic distortion (thd), even harmonic energy (ehe), variation coefficient (vc) and phase difference (pd) are extracted from the st output curves. each of the indices represents one of the amplitude or phase information of the signal in time or frequency domains. the numerical indices are used as the inputs of the fuzzy system. using fuzzy system and its inputs, the hif is identified from other distribution systems such as the normal situation, load switching, capacitor switching and transformer inrush current. simulation results show that in the 30db noisy environment, the accuracy of the proposed algorithm is higher than 98.5%. using the parameter pd, the algorithm implementation time is near 0.02 seconds. test signals are extracted from a real 20kv network simulated in pscad software. results of testing the proposed algorithm show its superior performance in real distribution systems. having high speed and low computational burden of the proposed algorithm, make it a good choice for applying on the protective relays.