Wavelets and its applications of power system protection

Abstract

Bu çalışmada güç sistemlerinin en pahalı ve en vazgeçilmez bir elemanı olan güç transformatörlerinin sayısal yolla korunması amacıyla yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Farklı güçlerde ve tiplerde olmalarından dolayı, güç transformatörü koruması da farklılık göstermektedir. Şimdiye kadar güç sistemleri uygulamalarında kullanılan tüm algoritmalar güç sistemleri uygulamalarında güvenilirliklerini kanıtlamış ve birim koruma amacıyla yıllardır kullanılmaktadır. Yüksek frekanslı harmonik bileşenlerin tamamı ihmal edilerek sadece gerilim ve akım sinyallerindeki temel harmonik bileşenler üzerine kurulu yöntemlerdir. Ayrıca fazör hesaplamalarında pencere algoritmaları kullanılmakta ve önemli bir zaman gecikmesi ortaya çıkmaktadır. Bu işlemler sonucunda doğruluk da tam olarak garanti edilememektedir. IEEE 519 gibi (güç sistemlerinde harmonik standardı) enerji kalitesindeki standartların artması nedeniyle başarımı yüksek algoritmalara ihtiyaç vardır. Bu amaçla dalgacık tekniği ve dönüşümü kullanılmış ve zaman düzleminde yapılan çözümlemelerde oldukça güvenilir ve hassas sonuçlar elde edilmiştir. Bölüm 3'de de belirtildiği gibi, dalgacık tekniği ile yapılan çözümlemeler irdelendiğinde normal çalışma, enerjilenme anı ve arıza durumlarının yüksek frekanslı bileşen katsayıları yardımıyla kolayca ayırt edilebileceği gözlemlenmiştir.

In this work, a new digital protection algorithm is developed for the power transformer which is the most important and expensive element in a power system. Due to their different sizes and varieties, relaying for power transformers differs from situation to situation. Transformer protection algorithms, that have been developed so far, have proved their efficiency and computational ability. Using several windowing techniques cause, significant delay for relay operation. Due to increasing power quality standards such as IEEE 519, new high performance algorithms are needed. For this purpose, the wavelet technique is introduced and used for analyzing magnetizing inrush currents and faults current. Wavelets introduce new classes of basis functions for time - frequency signal analysis and have properties particularly suited to the transient components and discontinuities evident in power system disturbances. For this reason, the wavelet technique and transformation were used and very accurate and satisfactory results were obtained in the time domain. As it is stated in Section 3, it is observed that magnetizing inrush, rated condition and fault conditions are easily distinguished by using high frequency components.