Khôi phục dạng sóng dòng điện khi biến dòng điện bị bão hòa sử dụng phân tích Prony

Bài viết Khôi phục dạng sóng dòng điện khi biến dòng điện bị bão hòa sử dụng phân tích Prony trình bày thuật toán khôi phục dạng sóng dòng điện khi biến dòng điện bị bão hòa; sử dụng biến đổi Wavelet rời rạc để phát hiện chu kỳ dòng điện bị bão hòa; sử dụng phân tích Prony để xác định biên độ, tần số và góc pha của thành phần AC, biên độ và thời hằng của thành phần DC của dòng điện ngắn mạch, từ đó khôi phục lại dạng sóng dòng điện bị bão hòa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khôi phục dạng sóng dòng điện khi biến dòng điện bị bão hòa sử dụng phân tích Prony76 Nguyễn Xuân Vinh, Nguyễn Đức Huy, Nguyễn Xuân Tùng KHÔI PHỤC DẠNG SÓNG DÒNG ĐIỆN KHI BIẾN DÒNG ĐIỆN BỊ BÃO HÒA SỬ DỤNG PHÂN TÍCH PRONY RESTORING THE DISTORTED CURRENT WAVEFORM IN CASES OF CURRENT TRANSFORMER SATURATION VIA PRONY ANALYSIS Nguyễn Xuân Vinh1, Nguyễn Đức Huy2, Nguyễn Xuân Tùng2 1 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long; vinhnx@vlute.edu.vn 2 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; huy.nguyenduc1@hust.edu.vn; tung.nguyenxuan@hust.edu.vnTóm tắt - Khi có sự cố ngắn mạch xảy ra trong hệ thống điện, Abstract - When a short circuit fault occurs in the power system, thebiên độ của thành phần xoay chiều (AC) và thành phần một chiều amplitude of the alternating current (AC) and the direct current(DC) có trong dòng điện ngắn mạch làm cho máy biến dòng điện component (DC) in the short-circuit current makes the currentbị bão hòa, và khi bị bão hòa thì dạng sóng dòng điện ngõ ra của transformer becomes saturated. Consequently, the output currentmáy biến dòng điện bị sai lệch dẫn đến hệ thống bảo vệ rơ le tác waveform of the current transformer is distorted, causing theđộng sai vì biên độ dòng điện thứ cấp khi biến dòng bão hòa nhỏ malfunction of the protective relay system because the amplitude of thehơn biên bộ của dòng điện ngắn mạch thực tế. Bài báo này trình secondary current in cases of current transformer saturation is smallerbày thuật toán khôi phục dạng sóng dòng điện khi biến dòng điện than that of the actual short-circuit current. This paper presents anbị bão hòa; sử dụng biến đổi Wavelet rời rạc để phát hiện chu kỳ algorithm that helps to restore the distorted current waveform underdòng điện bị bão hòa; sử dụng phân tích Prony để xác định biên current transformer saturation, using the Discrete Wavelet Transform tođộ, tần số và góc pha của thành phần AC, biên độ và thời hằng detect the saturated electrical current cycle, using Prony analysis tocủa thành phần DC của dòng điện ngắn mạch, từ đó khôi phục lại determine the amplitude, the frequency and the phase angle of the ACdạng sóng dòng điện bị bão hòa.Tính chính xác và hiệu quả của component, the amplitude and the time constant of the DC componentthuật toán được mô phỏng và kiểm chứng sử dụng phần mềm of the short-circuit current, thereby restoring the saturated currentSimulink/Matlab. waveform. The accuracy and the efficiency of the algorithm have been modeled and verified by means of Simulink/Matlab software.Từ khóa - bão hòa máy biến dòng điện; lọc bỏ DC; khôi phục Key words - saturated current transformer; DC removal; waveformdạng sóng; phân tích Prony; biến đổi Wavelet rời rạc (DFT). restoration; Prony analysis; discrete Wavelet transform (DWT).1. Đặt vấn đề khi máy biến dòng điện bị bão hòa, gồm 2 bước: sử dụng Hệ thống bảo vệ rơ le bảo vệ hệ thống điện khi có các sự phép biến đổi Wavelet để nhận biết các mẫu dòng điệncố xảy ra trong hệ thống điện như ngắn mạch trên đường dây không bị bão hòa, sử dụng thuật toán hồi quy để trích xuấttruyền tải, ngắn mạch trong máy biến áp, sự cố máy phát… các đặc trưng của dòng điện ngắn mạch – biên độ và gócvà tín hiệu dòng điện là dữ liệu đầu vào của rơ le bảo vệ. pha của thành phần AC, biên độ và thời hằng của thànhDòng điện cung cấp cho hệ thống bảo vệ rơ le được lấy từ thứ phần DC – sử dụng các mẫu dòng điện không bị bão hòa,cấp của máy biến dòng điện và nhiệm vụ của biến dòng điện từ đó phục hồi dạng sóng dòng điện bị bão hòa.là biến đổi dòng điện có biên độ lớn thành dòng điện có biên Tài liệu [3], [4] trình bày thuật toán phát hiện và phụcđộ nhỏ phù hợp với ngõ vào hệ thống rơ le bảo vệ, và cách ly hồi dạng sóng dòng điện bị bão hòa, kết hợp thuật toánhệ thống rơ le với phần sơ cấp để đảm bảo an toàn cho thiết Wavelet và mạng nơ ron nhân tạo. Thuật toán Wavelet đểbị.Vì vậy, độ chính xác của hoạt động của hệ thống bảo vệ rơ nhận dạng chu kỳ dòng điện bị bão hòa và sử dụng mạngle tùy thuộc vào độ chính xác của dòng điện tín hiệu đầu vào, nơ ron nhân tạo để phục hồi dạng sóng cho các chu kỳvà khi có ngắn mạch xảy ra trong hệ thống điện, biên độ của dòng điện bị bão hòa.thành phần xoay chiều (AC) và thành phần một chiều (DC) Tài liệu [5] trình bày phương pháp sử dụng một biếncó trong dòng điện ngắn mạch làm cho máy biến dòng điện dòng lõi kép mắc vào mạch ...