Iranian Electric Industry Journal of Quality and Productivity

fa شناسایی خطاهای امپدانس بالا در شبکه توزیع با استفاده از تبدیل S و سیستم فازی High impedance faults detection in distribution system using S transform and fuzzy system برق و کامپیوتر كاربردي Applicable در این مقاله، یک الگوریتم هوشمند جدید برای شناسایی خطاهای امپدانس بالا (HIF) در شبکههای توزیع ارائه شده است. پس از بررسی دقیق تبدیل S و خروجیهای 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 منحنیهایی از خروجی تبدیل S اخذ شده است. سپس برای کمیسازی اطلاعات خروجی تبدیل S، چهار شاخص اعوجاج هارمونیکی کلTHD انرژی هارمونیکی زوج E ضریب تغییرات Cو تغییرات فاز (PD از منحنیهای خروجی تبدیل S استخراج شدهاند. هر کدام از اندیسها، اطلاعات دامنه و فاز سیگنال در هر یک از حوزههای زمان و فرکانس هستند. سپس شاخصهای عددی به عنوان ورودی سیستم فازی استفاده میشوند تا خطای امپدانس بالا از دیگر شرایط شبکه توزیع مثل شرایط نرمال، کلیدزنی بار، کلیدزنی خازنی و شرایط جریان هجومی ترانسفورماتور تشخیص داده شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که دقت تشخیص HIF با روش پیشنهادی بیش از 5/98% در شرایط نویزی dB30  است. استفاده از پارامتر PD برای اولین بار، باعث شده است که برای تصمیم گیری یک سیکل از سیگنال ورودی کافی باشدکه زمان تصمیم گیری را تا نزدیک 02/0 ثانیه کاهش می‌دهد. داده‌های تست از یک شبکه واقعی kV20  شبیه‌سازی‌ شده در نرم‌افزار PSCAD استخراج شده‌اند و نتایج به ‌دست ‌آمده نشان‌دهنده‌ی قابلیت بالای الگوریتم در محیط‌های عملیاتی است. روش پیشنهادی علاوه بر ارائه سرعت بالا در تشخیص، دارای پیچیدگی محاسباتی کمی بوده و می‌تواند در سامانه‌های حفاظتی مورد استفاده قرار گیرد. <div>   </div> 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.   خطای امپدانس بالا, شبکه توزیع, تبدیل S, تئوری فازی High impedance faults, distribution system, S transform, fuzzy system 29 38 http://ieijqp.ir/browse.php?a_code=A-10-1473-2&slc_lang=fa&sid=1 َAaida Abedzadeh آیدا عابدزاده aaida.abedzadeh@gmail.com 2980969826 10031947532846007280 No Department of electrical and computer engineering, Graduate university of advanced technology, Kerman, Iran دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، کرمان، ایران Saeid Hasheminejad سعید هاشمی نژاد saeidhasheminejad@yahoo.com 2991823585 10031947532846007281 Yes Department of electrical and computer engineering, Graduate university of advanced technology, Kerman, Iran دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، کرمان، ایران