Luận án Nghiên cứu phương pháp xác định vị trí sự cố trên đường dây tải điện dựa trên mạng nơron MLP

Tên luận án:

Nghiên cứu phương pháp xác định vị trí sự cố trên đường dây tải điện dựa trên mạng nơron MLP.

Ngành:

Kỹ thuật điện

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung vào việc phát triển các phương pháp xác định vị trí sự cố trên đường dây truyền tải điện sử dụng mạng nơron truyền thẳng đa lớp (MLP). Một trong những thành tựu cốt lõi là xây dựng thành công hai mô hình chính: một mô hình sử dụng độc lập mạng nơron MLP, và một mô hình kết hợp song song một thuật toán tổng trở (có thể là thuật toán chạy trên máy tính hoặc thuật toán từ rơle khoảng cách thực tế 7SA522) với một mạng nơron MLP. Các mô hình này được thiết kế để xác định chính xác vị trí sự cố trên đường dây truyền tải, với ví dụ tính toán cụ thể cho đường dây 110kV Yên Bái – Khánh Hòa. Đầu vào của các mạng nơron MLP trong các mô hình này là các đặc tính thời gian và đặc tính tần số được xác định từ các tín hiệu đo tức thời xung quanh thời điểm xuất hiện sự cố. Thời điểm xuất hiện sự cố được phát hiện chính xác thông qua phép phân tích sóng nhỏ (wavelet). Bên cạnh khả năng xác định vị trí, nghiên cứu còn phát triển đồng thời hai mạng nơron MLP khác để xác định dạng sự cố và điện trở sự cố.

Một đóng góp quan trọng khác là việc khảo sát và đề xuất ứng dụng wavelet Daubechies bậc 3 để phân tích thành phần d1 của tín hiệu lấy mẫu với tần số 100kHz, làm cơ sở vững chắc để phát hiện thời điểm xuất hiện sự cố trên đường dây truyền tải. Nghiên cứu cũng tiến hành khảo sát các đặc tính dựa trên hệ số tương quan giữa đầu vào và đầu ra nhằm lựa chọn các đặc tính có hệ số tương quan cao để sử dụng trong các mô hình ước lượng. Kết quả tính toán đã cung cấp danh sách 84 giá trị đặc trưng được tính toán từ 6 đường tín hiệu điện áp-dòng điện (u-i), đóng vai trò nền tảng cho việc tính toán các thông số sự cố như vị trí, dạng và điện trở sự cố.

Luận án còn đề xuất ứng dụng hợp bộ mô phỏng CMC-356 của Omicron kết hợp với rơle thực tế (7SA522) để so sánh chất lượng tính toán vị trí sự cố của mô hình với tác động của rơle trên đường dây thực tế. Đồng thời, các kết quả hoạt động của rơle khoảng cách thực tế sẽ được sử dụng để tạo mẫu học cho một mạng nơron MLP mới, nhằm mục đích bù sai số cho rơle thực tế, nâng cao độ chính xác tổng thể. Để phục vụ cho nghiên cứu sâu rộng này, một bộ mẫu dữ liệu toàn diện đã được tạo ra, bao gồm 2136 trường hợp sự cố. Bộ mẫu này bao gồm 4 dạng sự cố cơ bản: ngắn mạch một pha, ngắn mạch hai pha, ngắn mạch hai pha chạm đất và ngắn mạch ba pha, với các thông số sự cố thay đổi linh hoạt như: điện trở sự cố (từ 0 đến 5Ω), tải (từ 30% đến 100% định mức), thời điểm xuất hiện sự cố (thay đổi trong toàn bộ một chu kỳ), và vị trí sự cố (23 vị trí cách đều 5km trên đường dây dài 118,5km).