• بیان مساله

پیش از انجام هر اقدامی در جهت بهبود مسئله کیفیت توان باید اغتشاشات کیفیت توان را به درستی تشخیص داد. در این زمینه روشهای مختلفی ارائه شده است. روشهای مبتنی بر آنالیز سیگنال، روشهای هوش مصنوعی و برخی روشهای ترکیبی نمونه­ای بارز از روشهای شناسایی الگوهای وقایع کیفیت توان می­باشند. در این تحقیق سعی می­شود که یک روش هوشمند جدید برای شناسایی این وقایع ارائه گردد. در مرحله اول با استفاده از روشهای آنالیز سیگنال در حوزه زمان و فرکانس ویژگیهایی از شکل موجها استخراج می­گردد و در مرحله بعد ویژگیهای بارز توسط یک روش انتخاب ویژگی مناسب انتخاب می­گردد. در مرحله سوم ویژگی­های انتخاب شده، توسط یک ابزار هوشمند مناسب آموزش داده خواهد شد. در انتها صحت الگوریتم با استفاده از داده­های دیده نشده مورد بررسی قرار می گیرد.

برای بهبود کیفیت توان الکتریکی، منابع تولید اغتشاش در سیستم قدرت باید شناسایی و کنترل شوند. این امر می تواند با تشخیص و طبقه بندی انواع اغتشاشات صورت پذیرد. برای دسترسی به این توانایی، ابزاری که بتواند این وظایف را انجام دهد، مورد نیاز است. این ابزار باید قادر به تحلیل انواع مسایل کیفیت توان بطور همزمان در حوزه زمان و فرکانس باشند. هنوز مسئله طبقه بندی خودکار اغتشاشات کیفیت توان با مشکل همراه است، به دلیل آنکه شامل طیف گسترده ای از دسته های اغتشاش و درجه­های مختلفی از بی­نظمی می­باشد.

هدف نهایی از بررسی مسائل کیفیت توان، پیدا کردن یک مشخصه درست از پدیده­های کیفیت توان و ارائه راهکاری مناسب برای شرکتها و کاربران، می باشد. برای حل مشکلات کیفیت توان، قبل از انجام هر عملی باید منابع و دلایل مرتبط با اغتشاشات کیفیت توان، مشخص شوند. این فرآیند شامل مونیتورینگ اغتشاشات کیفیت توان، بررسی جزئیات مشخصات اغتشاشات و تعیین راهکارهایی به منظور غلبه بر مشکلات آنها می باشد. این قبیل عملکردها شامل شناسایی، مکان­یابی و طبقه­بندی اغتشاشات مختلف می­باشند. به منظور طراحی یک طبقه­بندی کننده، لازم است پس از جمع آوری داده­ها اقدام به استخراج و انتخاب ویژگی­های مناسب نمود، به گونه­ای که به کمک آنها بتوان، کلاسهای مختلف را با حداکثر دقت جداسازی کرد.

در این پایان نامه، 9 گونه از اغتشاشات که به طور معمول در شبکه توزیع رخ می­دهند، در نظر گرفته شده است. هفت نوع اغتشاش تکی و دو نوع اغتشاش ترکیبی مورد بررسی قرار گرفته که شامل سیگنال نرمال، کمبود ولتاژ، بیشبود ولتاژ، قطعی، هارمونیک­ها، نوسانات گذرا، کمبود ولتاژ با هارمونیک، بیشبود ولتاژ با هارمونیک و فلیکر می­باشد.

نیازهای اصلی، به سیستم مانیتورینگ، اغلب به هدف اندازه­گیری وابسته است. برخی از این اهداف به شرح ذیل است:

• مونیتورینگ اغتشاشات موجود در سیستم، جهت بررسی راه­حل­های پیشنهادی یا مقایسه با مقادیر قابل قبول اغتشاش

• آزمایش تجهیزاتی که سبب اغتشاش شده یا آنرا تولید می­کنند، این کار به خاطر اطمینان از عملکرد قابل قبول تجهیزات ، طبق استانداردهای معین صورت می پذیرد.

• تشخیص یا عیب یابی عملکرد یک تجهیز خاص که از نظر شرکت برق یا استفاده کننده غیرقابل قبول است.

• مشاهده سطوح اغتشاش زمینه و پیگیری رفتار و شناسایی الگوی ساعتی، روزانه، هفتگی، ماهیانه یا فصلی اغتشاشات (به طور کلی جمع آوری اطلاعات آماری)

• تصدیق مطالعات شبیه­سازی یا تکنیکها و تنظیم دقیق مدلسازی وسایل و سیستم تحت بررسی

• تعیین امپدانس نقطه کار در هر محل. این امپدانس برای قضاوت در مورد قابلیت استقامت سیستم در برابر اغتشاشات کیفیت توان مفید می­باشد.

علاوه بر این اهداف، احتمال دارد دلایل دیگری برای انجام مونیتورینگ وجود داشته باشد و در نتیجه امکانات مورد نیاز سیستم مونیتورینگ تحت تاثیر قرار میگیرد.

یک سیستم مونیتورینگ، میتواند به طور کلی به سه زیر سیستم، تعیین وضعیت سیگنال ورودی (جمع آوری داده­ها) و زیر سیستم ذخیره­سازی و پردازش دیجیتال و نیز زیر سیستم واسط استفاده کننده، مطابق شکل (1-1) تقسیم شود.