يك روش هوشمند تشخيص جزيره در شبكه ي توزيع داراي توليدات پراكنده مبتني بر تبديل موجك و نزديكترين K- همسايگي(KNN)

An Intelligent-based Islanding Detection Method Using K-Nearest Neighbors and Discrete Wavelet Transform

چكيده: هدف اين مقاله، ارايه روشي جديد براي تشخيص جزيره ي الكتريكي است كه در شبكه هاي توزيع داراي DG اتفاق مي افتد. اين روش مبتني بر مطالعه و تحليل سيگنال هاي حالت گذرا است و با استفاده از تبديل موجك گسسته (DWT ) و دسته بندي كننده ي نزديك‌ترين K- همسايگي(KNN ) پياده مي شود. براي هر حادثه ي محتمل، با استفاده از DWT، خصوصيات مورد نياز دسته‌بندي، از سيگنال هاي گذراي DGها استخراج مي شوند. دسته بندي كننده ي KNN بر اساس اين خصوصيات آموزش داده مي شود تا بتواند حوادث را به دو نوع «جزيره» يا «غير‌جزيره» تقسيم كند. عملكرد الگوريتم پيشنهادي روي سيستم توزيع ولتاژ متوسط CIGRE آزمايش مي شود. اين سيستم داراي دو DG متفاوت از نوع سنكرون و آسنكرون است. با كمك نرم افزارهاي DIgSILENT، MATLAB و WEKA، 162 طرح مختلف مورد مطالعه و بررسي قرار مي گيرد تا رله ي انتخابي از نظر شاخص هاي مختلف از جمله دقت، سرعت، سادگي و هزينه، بهينه باشد. رله ي بهينه ي انتخابي ، با استفاده از سيگنال گذراي ولتاژ DG، موجك مادر db4 و سطح سوم تبديل موجك كار مي كند. نتايج شبيه سازي نشان مي‌دهد كه اين روش در مقايسه با روش هاي موجود مي تواند جزيره هاي الكتريكي را با دقت بالاتر و در زمان كوتاه تري تشخيص دهد.

Abstract: In this paper, a method for islanding detection based on analysis of transient state signals is provided. K-Nearest Neighbors (KNN) is trained for classifying the transient events. The required features for classifying are extracted through DWT of signals. The proposed method is then simulated on a medium voltage distribution system of CIGRE with two kinds of DGs using DIgSILENT, MATLAB and WEKA softwares. By analysis performed on type of input signal, type of mother wavelet and required transform level, among 162 relay designs, an optimum relay was selected for DGs based on accuracy, speed, simplicity and cost parameters. By evaluation, it was determined that using only one input (voltage) signal not only improves speed and simplicity and reduces costs, also makes accuracy of the proposed relay better than other intelligent and passive methods.