شبیه سازی و ترجمه مقاله حداقل مربعات خطای وزنی بر پایه تخمین دهنده فازور پنجره متغیر برای کاربرد رله دیستانس

1- مقدمه 2- الگوریتم انطباقی پیشنهادی 3- نتایج و بحث EST 4- نتیجه گیری 5- منابع

چکیده: این مقاله یک الگوریتم پنجره داده انطباقی برای تخمین فازور سیگنال دقیق و سریع ارائه می دهد. روش پیشنهاد شده بر پایه الگوریتم مربعات حداقل خطای وزنی بعلاوه روش تخمین پنجره داده متغیر می باشد. یک مدل انطباقی برای سیگنال ورودی در طول دو مرحله استفاده شده است.مرحله اول برای تسریع در عملکرد ناحیه اول رله در نظر گرفته شده است.این کار از طریق استفاده از یک ضریب فراموش شده در محاسبه تابع هزینه انجام میشود.که بوسیله آن اثر نمونه های قدیمی روی تخمین برای کاهش اینرسی اولیه تخمین دهنده فازور کاهش می یابد.مرحله دوم یک سیکل بعد از وقوع خطا شروع می شود.این الگوریتم برای بهبود دقت تخمین و کمک به بدست آوردن بهتر تخمین موقعیت خطا استفاده می شود.به منظور بررسی الگوریتم پشنهادی مطالعات شبیه سازی مختلفی انجام شده است.این الگوریتم همچنین با استفاده از یک سری داده ظبط شده از یک سیستم انتقال با ولتاژ بالا ارزیابی شده است.نتایج بدست آمده دقیق،سریع و قابل اطمینان بودن الگوریتم پیشنهادی را تایید میکنند.این الگوریتم نه تنها باعث تسریع در عملکرد رله می شود، بلکه قابلیت کاهش خطای تخمین در فیلترهای دیجیتال به علت انحراف فرکانس سیستم قدرت، هارمونیک ها، بین هارمونیک ها و مولفه میرا شونده DC را بهبود میدهد.

This study presents an adaptive data window algorithm for fast and accurate signal phasor estimation. The proposed approach is based on weighted least error squares algorithm as well as variable data window estimation technique. An adaptive model is used for the input signal during the two stages. The first stage is considered to accelerate the relay first zone operation. This is done through applying a forgetting factor in the cost function computation, by which the effect of older samples on the estimation is reduced to decrease the initial inertia of the phasor estimator. The second stage starts one cycle after occurrence of the fault. This algorithm is used to improve the estimation accuracy and helps to obtain better estimation for the fault location. To verify the performance of the proposed algorithm, various simulation studies are carried out. The algorithm is also evaluated using some field data recorded from a high-voltage transmission system. The obtained results confirm accurate, fast and reliable response of the proposed algorithm. It not only accelerates the relay operation but also improves the digital filters’ capability of reducing the estimation error because of power system frequency deviation, harmonics, inter-harmonics and decaying dc component.

رله دیستانس

حفاظت از سیستم های قدرت نقش بسیار زیادی در کاهش هزینه ها و خطرات جانی سیستم های الکتریکی دارد. معمولا برای کار حفاظت سیستم های قدرت از فیوز و رله استفاده می شود. البته وسایل زیادی برای حفاظت وجود دارند که معروفترین آنها رله است. رله دیستانس از مهمترین و کاربردی ترین رله های حفاطتی به شمار می آید. این رله براساس فاصله یا همان حالت امپدانسی کار می کند. این رله برای هر سطح ولتاژی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. هماهنگی رله های دیستانس نیز امروزه به دلیل افزایش این نوع رله ها در سیستم های قدرت اهمیت زیادی دارد.

این مقاله یک الگوریتم پنجره تطبیقی برای تخمین فازور با استفاده از روش حداقل مربعات خطای وزنی معرفی می کند.بخش هایی این مقاله بصورت زیر خلاصه شد ه اند:

1.روش پیشنهادی می تواند عملکرد ناحیه اول رله را تسریع بخشد.

2.نفوذ مولفه DC در تخمین فازور به طور موثری کاهش یافته است.

3.فیلتر دیجیتال پیشنهادی مشخصات بهتری برای حذف مولفه هارمونیک و بین هامونیک فراهم می آورد.

4.مسئله نشت طیفی بخاطر انحراف فرکانس سیستم قدرت را رفع می کند.

5.هر دو فیلتر متعامد پیشنهادی مشخصات مشابه نزدیک به فرکانس اصلی را دارند، بنابراین یک پاسخ بودن نوسان در حالت انحراف فرکانس سیستم قدرت بدست می آید.