Nghiên Cứu Các Phương Pháp Thông Minh Để Phân Loại và Định Vị Sự Cố Trên Đường Dây Truyền Tải Điện

• Tác giả: Vũ Phan Huấn
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Kim Hùng
• Trường học: Đại Học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Mạng và Hệ thống điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Các Phương Pháp Thông Minh Để Phân Loại Và Định Vị Sự Cố Trên Đường Dây Truyền Tải Điện
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Mục đích nghiên cứu
• 0.2. Phương pháp nghiên cứu
• 0.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
• 0.5. Bố cục của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN LOẠI VÀ ĐỊNH VỊ SỰ CỐ
• 1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu
• 1.1.1. Giải pháp dựa trên kỹ thuật quản lý vận hành
• 1.1.2. Hướng nghiên cứu dựa trên kỹ thuật phân tích tín hiệu ở tần số lưới điện
• 1.1.3. Hướng nghiên cứu dựa trên kỹ thuật phân tích tín hiệu cao tần
• 1.1.4. Hướng nghiên cứu dựa trên kỹ thuật hệ thống thông minh
• 1.1.5. Hướng nghiên cứu dựa trên phương pháp lai
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC YẾU TỐ CHÍNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC VÀ SỰ NHẬN DẠNG SỰ CỐ CỦA BẢO VỆ RƠLE
• 2.1. Ảnh hưởng sóng hài đến rơle bảo vệ trong hệ thống điện
• 2.1.1. Sóng hài trong hệ thống điện
• 2.1.2. Ảnh hưởng sóng hài đến rơle bảo vệ
• 2.1.3. Nhận xét và đánh giá
• 2.2. Ảnh hưởng điện trở sự cố đến vùng làm việc rơle khoảng cách
• 2.2.1. Điện trở sự cố
• 2.2.2. Điện trở sự cố trên đường dây có nguồn cung cấp từ một phía
• 2.2.3. Điện trở sự cố trên đường dây có nguồn cung cấp từ hai phía
• 2.2.4. Khắc phục ảnh hưởng điện trở sự cố đến vùng làm việc rơle
• 2.2.5. Nhận xét và đánh giá
• 2.3. Ảnh hưởng sai số BI, BU đến thông số đo lường của rơle
• 2.3.1. Sai số BI, BU
• 2.3.2. Giải pháp cải thiện sai số BI, BU
• 2.3.3. Nhận xét và đánh giá
• 2.4. Ảnh hưởng của thông số đường dây đến đặc tính làm việc của rơle
• 2.4.1. Công thức tính hệ số k
• 2.4.2. Xác định trở kháng đường dây và hệ số k
• 2.4.3. Nhận xét và đánh giá
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ ĐIỂM SỰ CỐ CỦA RƠLE KỸ THUẬT SỐ
• 3.1. Phần mềm phân tích bản ghi sự cố rơle bảo vệ
• 3.1.1. Phần mềm phân tích sự cố Sigra 4
• 3.1.2. Nhận xét và đánh giá
• 3.2. Phương pháp định vị sự cố sử dụng dữ liệu đo lường dòng điện, điện áp tại một đầu đường dây
• 3.2.1. Hãng sản xuất rơle bảo vệ SEL và GE
• 3.2.2. Hãng sản xuất rơle bảo vệ TOSHIBA
• 3.2.3. Hãng sản xuất rơle bảo vệ SIEMENS
• 3.2.4. Hãng sản xuất rơle bảo vệ ABB
• 3.2.5. Hãng sản xuất rơle bảo vệ AREVA
• 3.2.6. Nhận xét và đánh giá
• 3.3. Định vị sự cố sử dụng dữ liệu đo lường từ hai đầu đường dây
• 3.3.1. Hãng sản xuất rơle bảo vệ TOSHIBA
• 3.3.2. Hãng sản xuất rơle bảo vệ SEL
• 3.3.3. Đánh giá phương pháp định vị sự cố
• 3.3.4. Nhận xét và đánh giá
• 3.4. Định vị sự cố sử dụng dữ liệu đo lường từ ba đầu đường dây
• 3.4.1. Phương pháp định vị sử dụng dữ liệu đo không đồng bộ của hãng SEL
• 3.4.2. Phương pháp định vị sử dụng dữ liệu đo đồng bộ dòng điện và điện áp của hãng sản xuất rơle bảo vệ TOSHIBA
• 3.4.3. Phương pháp định vị sử dụng biến đổi Clarke mở rộng của hãng sản xuất rơle bảo vệ GE
• 3.4.4. Đánh giá phương pháp định vị sự cố
• 3.4.5. Nhận xét và đánh giá
• 4. CHƯƠNG 4: SỬ DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP THÔNG MINH ĐỂ PHÂN LOẠI SỰ CỐ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN
• 4.1. Phân loại sự cố đường dây tải điện bằng hệ mờ
• 4.1.1. Thuật toán phân loại sự cố
• 4.1.2. Đánh giá phương pháp phân loại sự cố trên cơ sở hệ mờ
• 4.1.3. Nhận xét và đánh giá
• 4.2. Phân loại sự cố đường dây tải điện bằng phân tích wavelet
• 4.2.1. Phân tích wavelet rời rạc
• 4.2.2. Tính toán độ lớn dòng điện
• 4.2.3. Thuật toán nhận dạng sự cố
• 4.2.4. Ứng dụng phương pháp phân loại dạng bằng wavelet
• 4.2.5. Nhận xét và đánh giá
• 4.3. Phân loại sự cố đường dây tải điện bằng ANN
• 4.3.1. Thủ tục xây dựng mô hình ANN để phân loại sự cố
• 4.3.2. Mô hình hệ thống điện nghiên cứu
• 4.3.3. Nhận xét và đánh giá
• 4.4. Phân loại sự cố đường dây tải điện bằng ANFIS
• 4.4.1. Thủ tục xây dựng mô hình ANFIS để phân loại sự cố
• 4.4.2. Mô hình hệ thống điện nghiên cứu
• 4.4.3. Nhận xét và đánh giá
• 5. CHƯƠNG 5: SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP THÔNG MINH ANN, ANFIS ĐỂ ĐỊNH VỊ SỰ CỐ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN
• 5.1. Ứng dụng mạng ANN trong định vị sự cố đường dây truyền tải điện
• 5.1.1. Xây dựng mô hình mạng ANN
• 5.1.2. Kết quả thử nghiệm ANN định vị sự cố
• 5.1.3. Nhận xét và đánh giá
• 5.2. Ứng dụng mạng ANFIS trong định vị sự cố đường dây truyền tải điện
• 5.2.1. Xây dựng mô hình mạng ANFIS
• 5.2.2. Kết quả thử nghiệm ANFIS định vị sự cố
• 5.2.3. Nhận xét và đánh giá
• 5.3. Thí nghiệm kiểm chứng
• 5.3.1. Đường dây 110kV Đăk Mil – Đăk Nông
• 5.3.2. Đường dây 220kV Hoà Khánh - Huế
• KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
• QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN ÁN TIẾN SĨ (BẢN SAO)
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Phương Pháp Thông Minh Phân Loại Sự Cố Điện

Nghiên cứu phương pháp thông minh phân loại và định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện là một lĩnh vực quan trọng trong ngành điện lực. Với sự phát triển của công nghệ, việc áp dụng các phương pháp hiện đại giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong việc phát hiện và xử lý sự cố. Các phương pháp này không chỉ giúp giảm thiểu thời gian mất điện mà còn tiết kiệm chi phí cho các đơn vị quản lý.

1.1. Tầm quan trọng của việc phân loại sự cố điện

Phân loại sự cố điện giúp xác định nhanh chóng loại sự cố xảy ra, từ đó đưa ra biện pháp khắc phục kịp thời. Điều này đặc biệt quan trọng trong các hệ thống điện lớn, nơi mà thời gian xử lý sự cố có thể ảnh hưởng đến hàng triệu người tiêu dùng.

1.2. Các phương pháp hiện có trong nghiên cứu

Hiện nay, có nhiều phương pháp được áp dụng để phân loại và định vị sự cố, bao gồm Fuzzy Logic, Wavelet, ANN và ANFIS. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và hạn chế riêng, cần được nghiên cứu và đánh giá kỹ lưỡng.

II. Vấn đề và Thách thức trong Định Vị Sự Cố Trên Đường Dây Truyền Tải

Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện gặp nhiều thách thức do độ dài và độ phức tạp của hệ thống. Các yếu tố như điện trở sự cố, sóng hài và điều kiện môi trường có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của việc xác định vị trí sự cố. Việc phát hiện và xử lý kịp thời các sự cố này là rất cần thiết để đảm bảo sự ổn định của hệ thống điện.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác

Độ chính xác trong việc định vị sự cố phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điện trở sự cố, góc sự cố và nguồn cung cấp. Những yếu tố này cần được xem xét kỹ lưỡng để cải thiện kết quả định vị.

2.2. Thách thức trong việc xử lý sự cố

Việc xử lý sự cố thường gặp khó khăn do thiếu thông tin chính xác và kịp thời. Điều này đòi hỏi các đơn vị quản lý phải có quy trình rõ ràng và hiệu quả để giảm thiểu thời gian mất điện.

III. Phương Pháp Thông Minh Để Phân Loại Sự Cố Điện

Các phương pháp thông minh như Fuzzy Logic, Wavelet, ANN và ANFIS đã được nghiên cứu và áp dụng để phân loại sự cố điện. Những phương pháp này không chỉ giúp nâng cao độ chính xác mà còn giảm thiểu chi phí đầu tư cho thiết bị. Việc áp dụng công nghệ mới vào thực tiễn sản xuất là rất cần thiết.

3.1. Phương pháp Fuzzy Logic trong phân loại sự cố

Fuzzy Logic cho phép xử lý thông tin không chắc chắn và mơ hồ, giúp phân loại sự cố một cách hiệu quả. Phương pháp này đã được chứng minh là có độ chính xác cao trong nhiều nghiên cứu.

3.2. Ứng dụng Wavelet trong phân tích tín hiệu

Phân tích Wavelet giúp tách biệt các thành phần tín hiệu, từ đó xác định được dạng sự cố một cách chính xác. Phương pháp này rất hữu ích trong việc xử lý các tín hiệu phức tạp.

3.3. Mạng nơron nhân tạo ANN và ANFIS

Mạng nơron nhân tạo (ANN) và ANFIS là những công nghệ tiên tiến giúp cải thiện độ chính xác trong việc phân loại và định vị sự cố. Những mô hình này có khả năng học hỏi và thích nghi với các điều kiện khác nhau.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng các phương pháp thông minh trong phân loại và định vị sự cố điện mang lại nhiều lợi ích. Các kết quả thử nghiệm cho thấy độ chính xác cao và khả năng ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn. Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả quản lý mà còn giảm thiểu chi phí cho các đơn vị điện lực.

4.1. Kết quả thử nghiệm với hệ thống điện miền Trung

Các thử nghiệm được thực hiện trên hệ thống điện miền Trung cho thấy các phương pháp thông minh có thể cải thiện đáng kể độ chính xác trong việc định vị sự cố.

4.2. Ứng dụng công nghệ mới trong thực tiễn

Việc áp dụng công nghệ mới như hệ thống tự động hóa và giám sát từ xa đã giúp nâng cao hiệu quả trong việc phát hiện và xử lý sự cố.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển Tương Lai

Nghiên cứu về phương pháp thông minh phân loại và định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện đã mở ra nhiều hướng đi mới cho ngành điện lực. Việc áp dụng các công nghệ hiện đại không chỉ giúp nâng cao độ chính xác mà còn giảm thiểu chi phí và thời gian xử lý sự cố. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành điện.

5.1. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới, đặc biệt là trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo và học máy để nâng cao hiệu quả trong việc phân loại và định vị sự cố.

5.2. Tầm quan trọng của việc đầu tư công nghệ

Đầu tư vào công nghệ mới sẽ giúp ngành điện lực nâng cao khả năng quản lý và xử lý sự cố, từ đó đảm bảo cung cấp điện ổn định và tin cậy cho người tiêu dùng.