Subestazioetako bigarren tresnaen erlazioraketa zaintzarako zirkuituaren ezkutuko akatsuen automatikoko detektzeko metodoari buruzko ikerketa

I. Sarrera

Iturritako erresguaren bigarren zirkuituaren funtzionamendu anormalak eragina handia du osoko energia sistemaren gainean. Batekiko, erresguaren bigarren zirkuitua energia sisteman elementu garrantzitsua da, eta bere funtzio nagusia sistema elektrikoaren egituratu egin izan da. Bigarren zirkuituaren funtzionamendu anormala gertatzen denean, sistema elektrikoaren estabilitasuna jaitsi daiteke eta akatsen probabilitatea gehitu.

Gainera, erresguaren bigarren zirkuituaren funtzionamendu anormalak erresguaren tresnak okerra funtzionatzeko edo ez funtzionatzeko ahalmena du, hala eta guztiz, sistema elektrikoaren segurtasuna arriskutsu dezake. Adibidez, lerro batean akatsa gertatzen denean, erresguaren bigarren zirkuituaren funtzionamendu anormalak tresna horri orduan eta moduan egokian lerro akatsa mozten saiatzea saihesteko, emaitza gehiago serioak sortu daitezke, tresna eta instalazioen osoen hondamenarekin eta suertarakin. Beraz, zirkuituko akats irudigarriak efektiboki detektatzea beharrezkoa da.

Xia Tongzhao et al. iturritako erresguaren bigarren zirkuituko akats irudigarrien detektatzeko metodo bat proposatu zuen informazio anparametro anitzaren oinarrian. Parametro anitzetako informazioa bilduz, erresguaren bigarren zirkuituaren funtzionamendu egoera analisi osoa egin daiteke, hala eta guztiz, akats irudigarriak zehaztasun handiagoz detektatzen ditu, detektorearen zehaztasuna eta fiabletasuna hobetu eta azkarrean identifikatu eta konpondu ahal izango dira arrisku seguruak. Hala ere, metodo honek datuen prozesamenduaren konplexutasuna eta kalkulu kopurua zenbait neurrian handitzen ditu.

Yang Yuhan PLC teknologiaren oinarrian iturritako erresguaren bigarren zirkuituko akatsen detektatzeko metodo bat proposatu zuen. PLC teknologiaren programazio oso adina, fiabletasuna altua eta eskalagarritasuna handia kontuan hartuz, detektorearen automatikotasuna eta intelektualtasuna hobetu, eta bigarren zirkuituaren funtzionamendu egoera denbora errealean monitorizatu, sistema elektrikoaren segurtasuna eta estabilitasuna hobetzeko aplikazio on bat du. Hala ere, aplikazio praktikoaren aldetan, PLC teknologia hardware eta software laguntza behar du, sistema elektrikoaren kostua eta konplexutasuna gehitzen dituena.

Honek esker, lan honetan iturritako erresguaren bigarren tresnen zirkuituko akats irudigarrien detektatzeko metodo automatikoari buruzko ikerketa proposatzen da, eta diseinatutako detektore metodoaren prestakotasuna konparatze proba ingurunean analizatu eta frogatzen da.

II. Iturritako erresguaren bigarren zirkuituko akats irudigarrien detektatzeko eskema automatikoen diseinua
2.1 Iturritako erresguaren bigarren zirkuituko akatsen elkarketa eremuan analisia

Erresguaren bigarren zirkuituaren egoera arazoen ebazpen prozesuan, osagai desberdinen arteko harremana [3] dela eta. Beraz, akats irudigarriak badira, horien manifestazio makroek ez dira mugatuta zehazki kokapen akats batera. Horretarako, lan honetan lehenengo erresguaren bigarren zirkuituko akatsen elkarketa eremuan analisia egiten da [4]. Funtzio egokia eraikituz, jatorrizko akats-detektore arazoaren problema optimotzat egin daiteke objektibo-funtzioaren fitness funtzioa kalkulatze arazoan. Modu horretan, erresguaren bigarren zirkuituaren funtzionamendu informazio errealaren arabera, bigarren zirkuituaren egoera ebaluatu daiteke.

Erresguaren bigarren zirkuituko akatsen elkarketa eremuan zehatz, lan honetan erresguaren bigarren zirkuituaren funtzionamendu informazio errealaren eta balio esperoaren arteko antzekotasuna neurrizko estandarra hartzen da. Zirkuituko korronte totala kalkulatzean, zirkuituko zati guztiak batu behar diren kasuan, batuketa-ren borobietak zati-korronteen kopuruak dira. Metodo hau erabiliz, erresguaren bigarren zirkuituko akatsen elkarketa eremuan analisia lortzen da, akats irudigarrien detektorearen jarraian erabilgarria izango da.

2.2 Erresguaren bigarren zirkuituko akats irudigarrien detektorea

Taula 1. Balio karakteristiko korrontearen irteerako emaitzen taula alderatzea zirkuituko akatsen kriterioen gradu desberdinetan

I. Probaren emaitzen analisia

Taula 1-ko probaren emaitzetik ikusten da, hiru metodo detektore desberdinetan, Literatura [1]an proposatutako informazio anparametro anitzaren oinarrian iturritako erresguaren bigarren zirkuituko akats irudigarrien detektore metodoak hobeto funtzionatzen du gradua handiagoetan. Neurketa zirkuituaren errore orokorrearen maila 10.0% baino txikiagoa denean, zirkuituko akatsen kriterioaren balio karakteristikoaren irteera emaitza oso baxua da, horrek akats errealen determinazioan defizio batzuk ditu.

Literatura [2]an proposatutako PLC teknologiaren oinarrian iturritako erresguaren bigarren zirkuituko akatsen detektore metodoarentzat, zirkuitu osoaren akatsen kriterioaren balio karakteristikoaren irteerak oso estabilak dira, baina balio orokorrak hobetu daitezke.

Kontrastatzen, artikulu honetan diseinatutako detektore metodoaren arabera, zirkuituko akatsen kriterioaren balio karakteristikoaren irteerak beti 0.12 A baino goikoak dira, eta gehiena 0.22 A gainditzen du, hala eta guztiz, erresguaren bigarren tresnen zirkuituko akats irudigarriak efektiboki adieraz dezake. Kontrol taldearekin alderatuta, estabilitatean eta egokitzean avantaje oso argiak ditu.

Diseinatutako detektore metodoaren prestakotasuna analizatzean, iturritako erresguaren bigarren tresnen zirkuituaren modeloa PSCAD/EMTDC-en eraiki zen. Ezarpen konkretuan, protekzio mota erreal, elektrikoa osagaien modeloa eta funtzio parametro konfigurazioa oso kontuan hartu ziren.

II. Aplikazio probak
2.1 Proba-preparatzailea

Transmisio lerro tipiko baten oinarrian, distantziaren protekzioa konfiguratua eta erresguaren bigarren tresnen zirkuitu gisa erabili zen. Funtzio parametro konfigurazio konkretuan, impezkuntza tartea lerroaren impezkuntza %80 - %120 ezarrita zen; atzerapena 0.1 s, eta funtzio-denbora 0.02 s; funtzio ezaugarria laukizko ezaugarria hartu zen, protekzio tartean gertatzen den akats batean funtzionamendu fiablea eta protekzio tartean kanpo gertatzen den akats batean ez funtzionamendu fiablea; tensioa %80 baino txikiagoa denean, protekzioa blokeatua izan zen, tensio oso baxuan funtzionamendu okerra saihesteko. CTaren bihurtzaile-maila 1000:1 zen, eta tensio indarrak 1.0 A ezarri ziren. PTaren bihurtzaile-maila 10000:1 zen, eta tensio indarrak 100 kV ezarri ziren. Iragazki konfigurazioan, pasabaxu iragazkia erabili zen, eta moztu frekuentzia 500 Hz ezarri zen, bataz besteko soinuaren eragina murrizteko.

2.2 Proba-eskema

Aurretik aipaturiko proba-ingurunearen oinarrian, Literatura [1]an proposatutako informazio anparametro anitzaren oinarrian iturritako erresguaren bigarren zirkuituko akats irudigarrien detektore metodoa eta Literatura [2]an proposatutako PLC teknologiaren oinarrian iturritako erresguaren bigarren zirkuituko akatsen detektore metodoa kontrol-talde gisa hartu ziren. Hiru metodo desberdinen detektore-emaitzak proba-baldintza berdinetan probatu ziren.

Proba-baldintza zehatzetan, CT dagoen zatiaren neurketa zirkuitua akatsaren kokapena bezala ezarri zen, eta CT dagoen zatiaren neurketa zirkuituaren errore orokorreak -15%, -10%, -5%, +5%, +10%, eta +15% izan ziren. Ondoren, metodo detektore desberdinen arabera, zirkuitu neurketa zatiaren akatsen kriterioaren balio karakteristikoen banaketa zabaldu zen.

2.3 Proba-emaitzak eta analisia

Metodo detektore desberdinen arabera, zirkuituko akatsen kriterioaren balio karakteristikoaren korronte-balioen irteera emaitzak gradu desberdinetan zenbakitzen dira, eta datu emaitza zehatzak Taula 1-n agertzen dira.

III. Iraultza

Erresguaren bigarren zirkuituko anormaltasuna sistema elektrikoaren energia galera handitzen duten faktoreen artean da. Bigarren zirkuituko transformadore korronte edo tensiorik akatsa gertatzen denean, neurketako errorea gertatzen da, horrek faktura elektrikoaren zehaztasuna eragiten du.

Artikulu honetan iturritako erresguaren bigarren tresnen zirkuituko akats irudigarrien detektatzeko metodo automatikoari buruzko ikerketa proposatzen da, hala eta guztiz, gradu desberdineko bigarren zirkuituen detektore zehatzak lortzen ditu, eta praktikan erabilgarritasun ona du. Artikulu honetan, erresguaren bigarren tresnen zirkuituaren detektore metodoaren ikerketa eta diseinua eginez, iturrietako segurtasun-kudeamendu errealari baliozko erreferentzia eman nahi zaie.

2.1 atalean eraikitako erresguaren bigarren zirkuituko akatsen elkarketa eremuko fitness funtzioa kontuan hartuz, detektore-prozesu zehatzan, fitness funtzioaren balio optimoa soluzio final gisa lortzen da. Metodo hau erabiliz, erresguaren bigarren tresnen zirkuituko akats irudigarrien detektore eta analisia lortzen dira.