Εντοπισμός της Θέσης Σφάλματος σε Γραμμή Μεταφοράς Μεσαίου Μήκους μέσω Συστήματος Κλειστού Βρόχου Ψηφιακών Ηλεκτρονόμων και του RTDS

Abstract

Τη σημερινή εποχή η παροχή ηλεκτρικής ενέργειας με αποτελεσματικότητα και αξιοπιστία είναι κομβικής σημασίας. Τα δίκτυα μεταφοράς αποτελούνται από γραμμές μεταφοράς οι οποίες εκτείνονται δεκάδες έως και εκατοντάδες χιλιόμετρα. Ένα από τα πιο σοβαρά προβλήματα που παρουσιάζονται στις γραμμές αυτές είναι, στην περίπτωση εμφάνισης σφάλματος σε κάποιο σημείο κατά μήκος τους, ο προσδιορισμός της θέσης του ώστε να αποκατασταθεί με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ευκολία και ταχύτητα. Προς επίτευξη αυτού έχουν πραγματοποιηθεί πληθώρα ερευνών και έχουν προταθεί διάφοροι αλγόριθμοι ανίχνευσης θέσης σφάλματος σε γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Η παρούσα εργασία πραγματεύεται την πειραματική δοκιμή αλγορίθμων ανίχνευσης θέσης σφάλματος μέσω επεξεργασίας αναλογικών σημάτων εμπορικών ηλεκτρονόμων οι οποίοι εποπτεύουν τους ζυγούς αναχώρησης και άφιξης γραμμής μεταφοράς, κατά μήκος της οποίας προσομοιώνονται σφάλματα σε πραγματικό χρόνο. Συγκεκριμένα, η προσομοίωση του συστήματος δύο ζυγών και μοντέλου γραμμής μεταφοράς γίνεται με χρήση του προσομοιωτή πραγματικού χρόνου RTDS (Real Time Digital Simulator). Στα πλαίσια της εργασίας χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο γραμμής μεταφοράς μεσαίου μήκους. Τα σήματα τάσεων και ρευμάτων των ζυγών οδηγούνται από τις αναλογικές εξόδους του RTDS σε δύο ηλεκτρονόμους οι οποίοι είναι ρυθμισμένοι κατάλληλα ώστε να ανιχνεύουν τα σφάλματα που πραγματοποιούνται κατά την προσομοίωση. Κάθε φορά που ανιχνεύουν σφάλμα οι ηλεκτρονόμοι παράγουν ένα αρχείο μορφής COMTRADE το οποίο περιέχει τις κυματομορφές ρευμάτων και τάσεων στα άκρα της γραμμής τη στιγμή του σφάλματος. Τα αρχεία αυτά ανακτώνται από τη βάση δεδομένων όπου αποθηκεύονται ενώ χρησιμοποιείται κώδικας σε γλώσσα Python για την επεξεργασία τους. Ο κώδικας εξάγει τους φασιθέτες των σημάτων από τα αρχεία COMTRADE, μετά από κατάλληλη επεξεργασία για απομόνωση του σφάλματος, αφαίρεση του DC offset και εφαρμογή μετασχηματισμού Hilbert στο σήμα, και τους χρησιμοποιεί ως εισόδους για τους αλγορίθμους θέσης σφάλματος. Οι αλγόριθμοι εκφράζονται και αυτοί σε κώδικα Python. Στην εργασία αυτή εξετάζονται οι αλγόριθμοι θέσης σφάλματος για γραμμή μεταφοράς μεσαίου μήκους που προσδιορίστηκαν στην εργασία [11]. Στο τέλος της εργασίας προτείνονται, ακόμα, μελλοντικές προοπτικές και πιθανές βελτιώσεις της μεθόδου που αναλύθηκε.