تحقیق درمورد توسط نرم افزار و سریهای زمانی

دانلود پایان نامه

(3-16)
مقدار سیگنال را در نمونهی iام و میانگین کلی دادههای یک پنجره با N عدد نمونه را بیان مینمایند. بصورت ACF سری زمانی برای تاخیر kام خوانده میشود و عددی است میان 1 و 1- . هرچه به 1 نزدیکتر باشد به معنی شباهت بیشتر دو سری زمانی است؛ همچنینهای نزدیک به 1- به معنی شباهت دو سری زمانی در جهت معکوس میباشد. در واقع ACF ارتباط خطی میان مشاهدات سریهای زمانی را که هر کدام به میزان k گام زمانی تاخیر همراه هستند را اندازهگیری مینماید.


شبیهسازیهای متفاوت نشان میدهند دامنههای ACF جریان تفاضلی سه فاز با تاخیرهای متفاوت به هنگام وقوع خطای داخلی بصورت مشابهی تغییر مینمایند؛ در حالی که در هنگام مواجه با یک جریان هجومی، ACFهای سه فاز رفتار متفاوتی را نشان میدهند. الگوریتم ارائه شده بر اساس این حقیقت میباشد. شکل(3-4) این الگوریتم را توصیف مینماید.
نه
بله
فرایند تصحیح اثر اشباع
محاسبهی
, ,
برای
معیار= max{Sa,Sb,Sc}-min{Sa,Sb,Sc}
اگر
057/0< معیار
جریان هجومی
جریان خطا
ضبط جریان تفاضلی بعد از تشخیص تغییرقابل توجه در آن برای یک پنجرهی دادهی نیم سیکل
شکل (3- 4) الگوریتم تشخیص جریان هجومی از جریان خطا براساس تابع همبستگی
بلافاصله بعد از اینکه تغییر قابل توجهی در سیگنال جریان تفاضلی توسط رله دیفرانسیل کشف شد، جریان تفاضلی برای یک پنجرهی دادهی نیم سیکل (01/0 ثانیه برای یک سیستم ) ضبط میشود. از اینجا به بعد تمام فرایند تشخیص نوع جریان بر روی همین پنجرهی دادهی نیم سیکل صورت میگیرد. الگوریتم تصحیح اثر اشباع وارد عمل میشود و درصورتی که نقطهی شروع اشباعی را تشخیص داد جریان ثانویهی CTها را از آن لحظه تا پایان اشباع تخمین میزند. در صورتی که اشباعی در کار نباشد این الگوریتم تصحیح اثر اشباع جریان های ثانویه CT را در خروجی قرار میدهد.
از آنجایی که دورهی نمونه گیریمیباشد ماکزیمم مقدار تاخیر برای یک پنجرهی داده برابر 26 است. در این مرحلهی الگوریتم ACF فازهای همراه با تغییر را برای kهای 15 تا 26 محاسبه مینماید. این بازهی k بعد از مقایسهی شبیهسازیهای مختلف برای حالات وقوع جریان هجومی و جریان خطا و مقایسهی تغییرات ACF برای تاخیرهای گوناگون بدست آمده است. مشاهده شده است که ACFهای جریانهای تفاضلی سه فاز در این بخش بیشترین تفاوت را نسبت به یکدیگر دارا میباشند.
، و جریان های تفاضلی مربوط به هریک از سه فاز ترانسقورماتور میباشند. در مرحلهی بعد الگوریتم انحراف از معیار ACF فازهای همراه با تغییر قابل توجه را محاسبه میکند و بعنوان شاخصهایی برای تشخیص نوع جریان مورد استفاده قرار میگیرند. انحراف از معیار در واقع تابعی است که میزان پراکندگی داده ها را از میانگین آنها بیان میکند. بنابراین اگر شیب منحنی های ACF برحسب تاخیر سه فاز با یکدیگر متفاوت بود بیانگر متفاوت بودن انحراف ازمعیار آنها نیز میباشد.
شبیهسازیها نشان میدهند که شاخصهای بدست آمده در مرحلهی قبل در هنگام وقوع جریان خطای داخلی با یکدیگر تقریبا برابر میباشند در حالی که به هنگام عبور جریان هجومی از ترانسفورماتور دارای مقادیر متفاوتی از یکدیگر هستند. علت شباهت مقادیر این شاخصها در زمان وقوع جریان خطا شباهت شکل موج این جریان ها به یک شکل موج سینوسی و ذات متقارن این شکل موجها میباشد. جریانهای هجومی دارای یک بخش پیک و زاویهی مرده میباشند و به همین دلیل دارای شکلی نامتقارن در پنجرهی داده می باشند، به همین جهت شاخصهای بدست آمده مربوط به آنها نیز با یکدیگر متفاوتند. همانطور که شکل (3-4) نشان میدهد تابع معیار بصورت میزان تفاوت میان مقادیر ماکزیمم و مینیمم این شاخصها تعریف شده است.
انتخاب یک حد آستانهی مناسب همواره به عنوان یکی از دغدغههای الگویتمهای شناسایی جریان هجومی از جریان خطا بوده است. بر اساس شبیهسازیهای مختلف محدودهی حد آستانهی مناسب انتخاب شده است. اگر معیار محاسبه شده در مرحلهی قبل بزرگتر از 062/0 باشد جریان هجومی اتفاق افتاده است؛ در غیر این صورت اگر معیار کوچکتر از 055/0 باشد با یک جریان خطا مواجه هستیم. داده های مربوط به تستهای عملی نشان می دهند که این محدوده () برای حالات عملی میتواند عریضتر نیز باشد ( ). بنابراین الگوریتم ارائه شده برای اینکه هر تمام سیستمهای عملی و شبیهسازی شده را در بر بگیرد محدودهی اول را جهت تشخیص نوع جریان لحاظ کرده است.
3-3 مطالعات موردی
برای اینکه اثر روش ارائه شده را بررسی نماییم سیستمی توسط نرم افزار PSCAD شبیهسازی شده است. همچنین از آنجا که همواره سیگنالهایی که از طریق شبیهسازیها بدست میآید نسبت به حالت واقعی کمی متفاوتند، نتایج حاصل از شبیهسازیها در عمل هم بررسی و ارزیابی میشوند. برای این کار یک سیستم آزمایشگاهی نیز بکار گرفته شده است و با استفاده از داده های اندازهگیری شده روش ارائه شده مورد سنجش قرار گرفته شده است. در هر دو حالت بررسی با دادههای شبیهسازی و عملی، موارد و حالات حتمل زیادی را برای جریان هجومی و جریان خطا با استفاده از ترانسفورماتور Y-Δ و Y-Y در نظر گرفته شده است.
3-3-1 دادههای شبیهسازی