Estimation of Simplified Transient Model Parameters Using Genetic Algorithm

توضیحات

ABSTRACT

A proper model is proposed in this paper for transient analysis of distribution transformers. The model is  capable of representing the impedance or admittance characteristics of the transformer measured from the terminals under different terminal connections up to approximately 200 kHz. The model is simple, so that the simulation with this model is easy and fast. It is feasible to use the model as a two port element by network analyzing. To estimation of model parameters genetic algorithm have been used. The first stage, all necessary tests are carried out on the 2500 KVA, 6300/420 V transformer. Thereafter, the model parameters are estimated using genetic algorithm toolbox in MATLAB. The comparison between calculated and measured quantities confirms that the accuracy of the proposed method in the middle transient frequency domain is satisfactory.

 

INTRODUCTION

Transformers are among the most important equipment of power networks. These apparatuses must be able to withstand different types of strengths. Additionally, they must be monitored during their operation in order to prevent any large destructive faults. Hence, the study of transformers in transient states is very important. A variety of different models is proposed by authors, which can be classified as follows:  Black box models   Physical models   Hybrid model  Each one of these models owns its special capabilities and properties. Black box models are dependent on the measured data from the terminal of transformer. Furthermore, it is impossible to consider any internal fault by the model. By physical models, which are based on FEM (Finite Element Method) or consists a lot of RLC elements (so called detailed models), the simulation time is very long and their usage by power network analysis is almost impossible due to their numerous elements. The hybrid model is a combination of physical and black box models and is recommended only for expanding the frequency domain of simulation. In this paper we present a model which can set the transformer as a bipolar element in network firstly, and this model should be simple and have enough accuracy secondly, and model’s of four experiments in transformer’s terminal thirdly.

 

چکیده

در این مقاله یک مدل مناسب برای تحلیل گذرا از ترانسفورماتورهای توزیع ارائه شده است. این مدل قادر است مشخصات امپدانس یا ورودی ترانسفورماتور را که از پایانه های تحت اتصالات ترمینال مختلف تا حدود 200 کیلوهرتز اندازه گیری شده است، نشان دهد. مدل ساده است، به طوری که شبیه سازی با این مدل آسان و سریع است. از طریق تجزیه و تحلیل شبکه امکان استفاده از این مدل به عنوان عنصر دو پورت وجود دارد. برای تخمين پارامترهای مدل از الگوريتم ژنتيک استفاده شده است. مرحله اول، تمام آزمایش های لازم بر روی ترانسفورماتور 2500 KVA، 6300/420 V انجام می شود. پس از آن، پارامترهای مدل با استفاده از جعبه ابزار الگوریتم ژنتیک در MATLAB برآورد می شوند. مقايسه مقادير محاسبه شده و اندازه گيري شده نشان مي دهد که دقت روش پيشنهادي در دامنه فرکانس مياني متوسط رضايت بخش است.

 

مقدمه

ترانسفورماتورها یکی از مهمترین تجهیزات شبکه های برق هستند. این دستگاه ها باید قادر به مقاومت در برابر انواع مختلف نقاط قوت باشند. علاوه بر این، در طول عملیات آنها باید به منظور جلوگیری از هر گسل های مخرب بزرگ مورد بررسی قرار گیرد. از این رو مطالعه ترانسفورماتورها در حالت های گذرا بسیار مهم است. انواع مدل های مختلف توسط نویسندگان ارائه شده است که می تواند به شرح زیر طبقه بندی شود: مدل های جعبه سیاه مدل های فیزیکی مدل های ترکیبی هر یک از این مدل ها دارای ویژگی های خاص خود می باشد. مدل های جعبه سیاه وابسته به داده های اندازه گیری شده از ترمینال ترانسفورماتور است. علاوه بر این، غیر ممکن است که هر خطای داخلی را با مدل در نظر بگیریم. مدل های فیزیکی که براساس روش FEM (Finite Element Method) یا شامل بسیاری از عناصر RLC (به اصطلاح مدل های دقیق) است، زمان شبیه سازی بسیار طولانی است و استفاده از آنها در تجزیه و تحلیل شبکه های شبکه به دلیل عناصر متعدد آنها تقریبا غیرممکن است. مدل ترکیبی ترکیبی از مدل های فیزیکی و جعبه سیاه است و تنها برای گسترش دامنه فرکانس شبیه سازی توصیه می شود. در این مقاله، ما یک مدل ارائه می دهیم که می تواند ترانسفورماتور را به عنوان یک عنصر دو قطبی در شبکه در ابتدا قرار دهد و این مدل باید ساده و دقت کافی در مرحله دوم و مدل چهار آزمایش در ترمینال ترمینال سوم باشد.

 

 

Year: 2010

Publisher : Eighteenth International Energy Conference of Iran

By :  Mehdi Bigdeli,Ebrahim Rahimpour

File Information: English Language/ 5Page / size: 746 KB

Download

سال :1389

ناشر : هجدهمین کنفرانس بین المللی برق ایران

کاری از : مهدی بیگدلی، ابراهیم رحیم پور

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 5 صفحه / حجم : KB 746

لینک دانلود