تحقیق درمورد شبکه های عصبی و نظریه مجموعه

دانلود پایان نامه

(2-119)
N: تعداد نمونه ها در هر سیکل
برای اندازهگیری EII با استفاده از رابطهی میتوان کار کرد اما نیازمند تخمین و هستیم بنابراین دو راه حل زیر ارائه شده است :
1) افت ولتاژ در و نادیده گرفته شود (به دلیل مقدار ناچیز آنها در ترانسفورماتور های بزرگ):
(2-120)
در لحظهی kT (Tدوره تناوب نمونهگیری):
(2-121)
بیان شده است که با استفاده از این رابطه و باتوجه به این که وجود خطا غیر قابل اجتناب است، در حالت جریان هجومی تغییرات همچنان موجود است اما در حالت وجرد خطا تغییرات پریودیکی (مانند tan ) مشاهده مینماییم. اما با توجه به این خاصیت که پریود تغییرات در حالت جریان خطا نصف پریود سیگنال قدرت است و با استفاده از روش غیر مستقیم(حوزه فرکانس) وجود جریان هجومی یا غیر را میتوان تشخیص داد.
2) زمانی که سیم پیچ ثانویه در حالت بیباری است، داریم:
(2-122)
این رابطه را در حالت کلی نیز میتوان بکار برد(چون افت ولتاژ بر روی و ناشی از جریان ثانویه در مقابل افت ولتاژ بر روی آنها ناشی از جریان تفاضلی قابل اغماض میباشد).
(2-123)
با استفاده از ولتاژ و جریان های تفاضلی در لحظه هایkT ، (k+1)T و (k-1)T ، r1 را می توان حذف کرد. بنابراین :
(2-124)
2-2-7 روش های مبتنی بر ریخت شناسی
مرجع [22] تکنیکی را برای تشخیص جریان هجومی از جریان خطای داخلی ارائه میکند. گفته شده است که براساس تبدیل ریخت شناسی و مدهای ترکیبی آن میتوان نوع جریان گذرا را درحالی که دسته زیادی از نویزها برطرف شدهاند، تشخیص داد. براساس مشخصههای متفاوت آنالیز طیف انرژی گذراهای ناشی از جریان هجومی و یا اتصال کوتاه سیم پیچیها، ضابطه حفاظتی ترانسفورماتور بدست میآید. بیان شده است که این روش از عملکرد اشتباه ناشی از جریانهای هجومی متقارن جلوگیری می کند وسرعت آن با دقت بسیار بالا کمتر از 1 سیکل فرکانس قدرت است.
به جهت نفوذپذیری مغناطیسی هسته ترانسفورماتور شکل موج جریان هجومی یک تغییر ناگهانی را نشان میدهد. بنابراین تحقیقات بر پدیده های گذرا بافرکانس بالا متمرکز شده اند تا سرعت پاسخ رله را افزایش دهند. امروزه ریخت شناسی ریاضیاتی(MM) که از نظریه مجموعهها و هندسه انتگرالی شکل گرفته است از طریق شکل سیگنال در حوزه زمان به غیر از حوزه فرکانس، در توصیف وآنالیز هندسهای بطورگسترده بکار می رود. محاسبات ریاضی آن شامل عملیات جمع ، تفریق، ماکزیمم و مینیمم بدون ضرب یا تقسیم است بنابراین در فرایندهای زمان واقعی میتوان از آن استفاده کرد.
درمرجع [23]برای تشخیص جریان هجومی از جریان خطای داخلی ترانسفورماتور، از مکان هندسی جریان سمت منبع ( ) و اختلاف ولتاژ دو طرف ترانسفورماتور () استفاده میشود. استفاده از ولتاژ میزان تاثیر اشباع ترانسفورماتور جریان را کاهش می دهد. این عمل به وسیله مقایسه طول مکان هندسی تحت شرایط اغتشاش با حالت نرمال صورت میگیرد.
طول مکان هندسی از طریق تعیین تعداد پیکسل در طول مرز، تخمین زده می شود. با استفاده از این روش و با تعیین دو شاخص حتی می توان متوجه شد که اتصال کوتاه سیم پیچها مربوط به سمت اولیه است یا ثانویه.
2-2-8 روش های مبنی بر شبکه های عصبی، فازی و تکنیک تبدیل موجک
در طراحی، آموزش و آزمون شبکه عصبی، چندین حالت گذرای ترانسفورماتور باید در نظر گرفته شود ، مثل : جریانهای هجومی با زوایای کلیدزنی مختلف و شار پسماند مختلف در هسته، خطاهای داخلی با در نظر گرفتن خطای سه فاز، دو فاز به زمین، خطای دو فاز، خطای تکفاز به زمین، خطای سیم پیچی و خطای دور سیمپیچی به زمین.
در[28] برای تشخیص جریان هجومی از جریان خطا از یک شبکه عصبی روبه جلو (FFNN) استفاده شده است. الگوریتم آموزشی اولیه back-propagation با فرض اولیه استفاده از یک تابع تبدیل سیگموئید برای واحد پردازش شبکه، میباشد. بعد از یک مرتبه آموزش شبکه تابع تبدیل واحد به hard limitersتغییر داده شده است. حد آستانه نیز در مقدار بایاس بدست آمده در زمان آموزش شبکه در حالت سیگموئید قرار داده شده است. شبیهسازیها نشان از درستی این روش بوده است.
مرجع [25] الگوریتمی تفاضلی را بر اساس شبکههای عصبی ارائه مینماید که به محتوای هارمونیکی جریان تفاضلی وابسته نمیباشد. الگوریتم با تابع تبدیل back-propagation و دادههای تجربی (جریانهای خطا و جریانهای هجومی) آموزش داده شده است. در این روش به جای استفاده از جریان تفاضلی هر سه فاز ترانسفورماتور برای ورودی الگوریتم، تنها یک فاز کافی تشخیص داده شده است.
مرجع [26] الگوریتمی را با عنوان شبکه ی عصبی مصنوعی با پاسخ ضربه محدود (FIRANN ) برای حفاظت دیفرانسیل یک ترانسفورماتور قدرت پیشنهاد داده است. 3 دسته FIRANN طراحی، آموزش و تست شده است. دسته اول خطای داخلی را از سایر پدیدهها (جریان هجومی یا خطای خارجی) تشخیص میدهد. دو دستهی دیگر هرکدام دارای دو خروجی میباشند که خطا های داخلی و خارجی را دستهبندی مینمایند. این طرح دارای 6 ورودی میباشد که جریانهای نرمالیزه شدهی هر دو سمت ترانسفورماتور 3 فاز میباشد. فرکانس نمونهگیری KHz 2 برای فرکانس قدرت Hz 50 در نظر گرفته شده است. زمان تشخیص خطا 3.5 ms میباشد.