فصل چهارم: مبانی علمی روشهای پیشنهادی…………………………………………………………………….٢٧
٤‐١‐ از تبدیل فوریه تا تبدیل موجک………………………………………………………………………………………. ٢٨

٤‐٢‐ سه نوع تبدیل موجک……………………………………………………………………………………………………. ٣٣

فصل پنجم: جمعآوری اطلاعات …………………………………………………………………………………… ٥٧

٥‐١‐ نحوه بدست آوردن سیگنالها…………………………………………………………………………………………… ٥٨

٥ ‐١‐١‐ بدست آوردن سیگنالهای فرورزونانس……………………………………………………………………… ٥٨

٥‐١‐٢‐ انواع کلیدزنیها و انواع سیم بندی در ترانسفورماتورها……………………………………………………. ٥٩

٥ ‐١‐٣‐ اثر بار بر فرورزونانس ……………………………………………………………………………………………. ٦٤

٥ ‐١‐٤‐ اثر طول خط…………………………………………………………………………………………………………. ٦٥

٥‐١‐٥‐ بدست آوردن سیگنالهای سایر حالات گذرا………………………………………………………………….. ٦٦

فصل ششم: پیاده سازی الگوریتم و نتایج شبیه سازی …………………………………………………….. ٧٤

٦‐١‐ مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………….  ٧٥

٦‐٢‐ تعیین کلاسها و تعداد الگوهای هر کلاس ……………………………………………………………………..	٧٥
٦‐٣‐ اعمال تبدیل موجک و استخراج ویژگیها ………………………………………………………………………	٧٥
٦‐٤‐ پیاده سازی الگوریتم با استفاده از شبکه عصبی ……………………………………………………….LVQ	٨١
٦‐٥‐ پیاده سازی الگوریتم با استفاده از شبکه عصبی رقابتی……………………………………………………..	٨٨
فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات…………………………………………………………………………….	٩٥
٧‐١‐ نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………..	٩٦
٧‐٢‐ پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………………………	٩٨
فهرست منابع……………………………………………………………………………………………………………	١٠٠

۶‐۱۲‐ انرﮊی لحظه ای یک نمونه از جریان فاز دوم سیگنالها…………………………………………………………….۶۸

۶‐۲۲‐ انرﮊی لحظه ای یک نمونه از ولتاﮊ فاز سوم سیگنالها………………………………………………………………۶۸

۶‐۳۲ مقایسه میانگین مولفه های متناظر بردارهای ویژگی استخراج شده توسط تبدیل موجک

Daubechies1 بر روی جریان فاز دوم چهار سیگنال بصورت نرمالیزه شده…………………………………….۷۸

۶‐۴۲‐ مقایسه میانگین مولفه های متناظر بردارهای ویژگی استخراج شده توسط تبدیل موجک

Daubechies2بر روی ولتاﮊ فازسوم چهار سیگنال بصورت نرمالیزه شده……………………………………….۷۸

۶‐۵۲‐ مقایسه میانگین مولفه های متناظر بردارهای ویژگی استخراج شده توسط تبدیل موجک 1

Daubechies بر روی جریان فاز دوم چهار سیگنال بصورت نرمالیزه شده. ……………………………………..۲۹

۶‐۶۲‐ مقایسه میانگین مولفه های متناظر بردارهای ویژگی استخراج شده توسط تبدیل موجک

Daubechies2 بر روی ولتاﮊ فازسوم چهار سیگنال بصورت نرمالیزه شده ……………………………………..۳۹

۶‐۷۲‐ انرﮊی لحظه ای یک نمونه از ولتاﮊ فاز سوم سیگنالها …………………………………………………………….۳۹

۶‐۸۲‐ انرﮊی لحظه ای یک نمونه از جریان فازدوم سیگنالها …………………………………………………………….۴۹

چکیده

یکــی از عوامــل ســوختن و خرابــی ترانــسفورماتورها در سیــستم هــای قــدرت، وقــوع پدیــده

فرورزونانس است. با توجه به اثرات مخرب این پدیده، تشخیص آن از سایر پدیده هـای گـذرا از

اهمیت ویژه ای برخوردار است که در این پایان نامه کارکرد دو شـبکه عـصبی یـادگیری کـوانتیزه

کننده برداری((LVQ١ و شبکه عصبی رقابتی در دسته بندی دو دسته سیگنال کـه دسـته اول شـامل

انواع فرورزونانس و دسته دوم شامل انواع کلیدزنی خازنی، کلیدزنی بار، کلیـدزنی ترانـسفورماتور

می باشد، با استفاده از ویژگیهای استخراج شده توسط تبدیل موجک٢ خانواده Daubechies تا شش

سطح مورد بررسی قرار گرفته است. نقش شبکه های عصبی مذکور بعنـوان طبقـه بنـدی کننـده،

جدا سازی پدیده فرورزونانس از سایر پدیده های گذرا است. سیگنالهای مذکور بـا شـبیه سـازی

توسط نرم افزار EMTP بر روی یک فیدر توزیع واقعی بدست آمده اند. بـرای اسـتخراج ویژگیهـا،

کلیه موجکهای موجود در جعبه ابزار Wavelet نرم افزار MATLAB بررسی شده اسـت کـه تبـدیل

موجک خانواده Daubechies بعنوان مناسبترین موجک تشخیص داده شد. به منظـور اسـتخراج هـر

چه بهتر ویژگیها سیگنالها، الگوها نرمالیزه (مقیاسبنـدی) شـدهانـد سـپس انـرﮊی شـش سـیگنال

جزئیات حاصل از اعمال تبدیل موجک به عنوان ویژگیهای استخراج شده از الگوها، برای آموزش

و امتحان دو شبکه عصبی مذکور بکار رفتهاست. به کمک این الگوریتم تفسیر برخـی از رخـدادها

که احتمال بروز پدیده فرورزونانس در آنها وجود دارد قابل انجام بوده، همچنین میتوان نسبت بـه

ساخت رله هایی برای مقابله با پدیده فرورزونانس کمک نماید. عناوین روشهای ارایه شده در این

پایان نامه به شرح زیر میباشند:

١)  شناسایی فرورزونانس با استفاده از تبدیل موجک و شبکه عصبی LVQ

٢)  شناسایی فرورزونانس با استفاده از تبدیل موجک و شبکه عصبی رقابتی

نتایج حاصل از این روشها بیانگر موفقیت بسیار هر دو روش در شناسـایی فرورزونـانس از سـایر

پدیده های گذرا می باشد.

کلید واﮊه: شبکه عصبی LVQ، شبکه عصبی رقابتی، تبدیل موجک، پدیده فرورزونانس, نـرم

افزار EMTP ، نرم افزار MATLAB

مقدمه

امروزه انرﮊی الکتریکی نقش عمدهای در زمینههای مختلف جوامـع بـشری ایفـا مـیکنـد و جـزﺀ

لاینفک زندگی است. بدیهی است که مانند سایر خـدمات اندیـسها و معیارهـایی جهـت ارزیـابی

کیفیت برق تولید شده مورد توجه قرار گیرد. اما ارزیابی میزان کیفیت برق از دید افراد مختلـف و

در سطوح مختلف سیستم قدرت بکلی متفاوت است. به عنوان مثال شرکتهای توزیع، کیفیت بـرق

مناسب را به قابلیت اطمینان سیستم برقرسانی نسبت میدهنـد و بـا ارائـه آمـار و ارقـام قابلیـت

اطمینان یک فیدر را مثلاﹰ ٩٩% ارزیابی میکنند سازندگان تجهیـزات الکتریکـی بـرق بـا کیفیـت را

ولتاﮊی میدانند که در آن تجهیزات الکتریکی به درسـتی و بـا رانـدمان مطلـوب کـار مـیکننـد و

بنابراین از دید سازندگان آن تجهیزات، مشخصات مطلوب ولتاﮊ شبکه بکلی متفاوت خواهد بـود.

اما آنچه که مسلم است آنست که موضوع کیفیت برق، نهایتـاﹰ بـه مـشترکین و مـصرف کننـدگان

مربوط میشود و بنابراین، تعریف مصرفکنندگان اهمیت بیشتری دارد.

بروز هر گونه اشکال یا اغتشاش در ولتاﮊ، جریان یا فرکانس سیستم قدرت کـه باعـث خرابـی یـا

عدم عملکرد صحیح تجهیزات الکتریکی مشترکین گردد به عنوان یک مشکل در کیفیت برق، تلقی

میگردد.

واضح است که این تعریف نیز از دید مشترکین مختلـف، معـانی متفـاوتی خواهـد داشـت. بـرای

مشترکی که از برق برای گرم کردن بخاری استفاده میکند، وجود هارمونیکها در ولتاﮊ یا انحراف

فرکانس از مقدار نامی هیچ اهمیتی ندارد، در حـالی کـه تغییـر انـدکی در فرکـانس شـبکه، بـرای

مشترکی که فرکانس برق شهر را به عنوان مبنای زمانبندی تجهیزات کنترلی یک سیـستم بـه کـار