به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Fault detection » در نشریات گروه « برق »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Fault detection» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • قابلیت انتقال توان افزایش یافته با سیستم انتقال شش فاز امکان پذیر است اما به دلیل عدم وجود یک طرح حفاظتی مناسب برای ایمن سازی خط از 120 نوع خطای مختلف اتصال کوتاه احتمالی محبوبیت پیدا نکرد. این کار یک طرح حفاظتی با تبدیل موجک گسسته (موجک مادر db4) و یک شبکه عصبی مصنوعی (ANN) ارایه می کند. الگوریتم Levenberg-Marquardt برای آموزش شبکه های عصبی مصنوعی استفاده می شود. این طرح حفاظتی فقط به اطلاعات فعلی از پیش پردازش شده گذرگاه پایانی ارسال کننده نیاز دارد. برای تشخیص و طبقه بندی خطای تمامی 120 نوع خطا، یک ماژول ANN منفرد با شش ورودی و شش خروجی پیاده سازی شده است. برای تخمین مکان خطا در هر فاز، 11 ماژول ANN با شش خروجی، یکی برای هر یک از 11 نوع ترکیبی از خطاها، پیاده سازی شده است. نتایج شبیه سازی MATLAB/SIMULINK تکنیک حفاظتی پیشنهادی پیاده سازی شده بر روی سیستم انتقال قدرت شش فاز آلگنی نشان می دهد که در تشخیص و طبقه بندی تمامی خطاها با پارامترهای خطای متغیر با دقت 99.76 درصد موثر و کارآمد است. مشخص شد که عملکرد ماژول های تخمین مکان خطا با داده های آموزشی بهتر و با داده های تست متوسط است.
    کلید واژگان: شبکه عصبی مصنوعی, تبدیل موجک گسسته, تشخیص, طبقه بندی خطا, تخمین مکان خطا, انتقال شش فاز}
    G. Vikram Raju *, N. Venkata Srikanth
    The enhanced power transfer capability is possible with the six-phase transmission system but it did not gain popularity due to the lack of a proper protection scheme to secure the line from 120 types of different possible short circuit faults. This work presents a protection scheme with discrete wavelet transform (db4 mother wavelet) and an artificial neural network (ANN). The Levenberg-Marquardt algorithm is used for training the ANNs. This protection scheme requires only the pre-processed current information of the sending end bus. For fault detection and classification of all 120 fault types, a single ANN module is implemented with six inputs and six outputs. For fault location estimation in each phase, 11 ANN modules with six outputs are implemented, one for each of the 11 types of combination of faults. The MATLAB/ SIMULINK simulation results of the proposed protection technique implemented on the six-phase Allegheny power transmission system show that it is effective and efficient in detecting and classifying all the faults with varying fault parameters with an accuracy of 99.76%. It is found that the performance of the fault location estimation modules is better with the training data and moderate with the testing data.
    Keywords: Artificial Neural Network, Discrete wavelet transform, Fault detection, classification, Fault location estimation, Six-phase transmission}
  • زهرا مروج*، امیر ایمانی، محمد پازکی
    در سالیان اخیر استفاده از خطوط DC جهت اتصال منابع تولید پراکنده از قبیل مزارع بادی فراساحلی با رشد روزافزونی روبه روست. یکی از چالش های حفاظت خطوط DC مربوط به خطوط ترکیبی کابل های زیرزمینی و خطوط هوایی می باشد. در این مقاله، روشی نوین جهت شناسایی و طبقه بندی خطای خطوط DC ترکیبی به کمک ابزارهای پردازش سیگنال در حوزه زمان و با استفاده از داده های یک پایانه ارائه شده که دارای مزایایی از قبیل سادگی پیاده سازی، سرعت بالای شناسایی، فرکانس پایین نمونه برداری و مقاومت مناسب در برابر نویز می باشد. به وسیله انجام شبیه سازی های متعدد در محیط نرم ا فزاری PSCAD و پیاده سازی الگوریتم حفاظتی در محیط نرم افزاری MATLAB، تاثیر پارامترهای خطا همچون مقاومت، نوع و محل وقوع خطا بر عملکرد طرح حفاظتی پیشنهادی مورد صحت سنجی قرارگرفته است. همچنین کارآمدی روش پیشنهادی در سناریوهای مختلف بهره برداری از خطوط ترکیبی همچون تغییر طول خط انتقال، تغییر درصد خطوط کابلی و هوایی و افزایش تعداد بخش های خطوط مورد بررسی قرار گرفته و نشان دهده عملکرد قابل قبول آن می باشد.
    کلید واژگان: خطوط HVDC, شناسایی خطا, طبقه بندی خطا, روش ITD, خطوط انتقال ترکیبی}
    ZAHRA MORAVEJ *, Amir Imani, Mohammad Pazoki
    The growth of exploitation of distributed generation sources (DGs) such as offshore wind farms makes DC networks an interesting alternative to conventional AC grids. But protection of DC lines is one of the main challenges of these grids especially in hybrid non-homogenous corridors including underground cables and overhead lines. In this paper, a new single-end time domain-based protection scheme for fault detection and classification is presented with remarkable features such as easy implementation, low computation burden, low sampling frequency, no setting parameters requirement, and also appropriate performance in noisy conditions. To validate the proper performance of the proposed scheme, several scenarios are simulated including internal and external DC, AC faults, and severe load variations in EMTDC/PSCAD software environment. Also, some hybrid line scenarios such as line length variation, OHL or Cable length changes, and increasing the number of line segments are investigated. The result shows desirable performance in various conditions.
    Keywords: HVDC Line, Fault Detection, Fault Classification, ITD, Non-Homogenous Line}
  • Alireza Sistani, Seyed Amir Hosseini *, Vahideh Sadat Sadeghi, Behrooz Taheri
    DC microgrids have emerged as a promising solution to provide reliable and efficient power for various applications. However, similar to any power system, DC microgrids are prone to faults that can disrupt their performance. Accordingly, the lack of publication of sufficient standards and guidelines for the protection of DC microgrids makes it necessary to develop protection methods in these networks. Therefore, the purpose of this paper is to create a new fault detection method in islanded DC microgrids. In this method, the current signal samples are entered into a chaotic state, and using the feature of sensitivity to the initial conditions of this method, it accurately identifies the fault. In this case, the signal undergoes a very large chang during the fault, which is easily visible compared to the normal state. It should be noted that, unlike other methods, in the proposed method in this paper, only one measurement unit is used in the DC bus for sampling signals. Therefore, there is no need to use communication links in the proposed method. The proposed method has been implemented using MATLAB/Simulink software on a sample DC microgrid. The results show that the proposed method is capable to detect pole-to-pole and pole-to-ground faults on the microgrids and also faults on the distributed generations and electrical vehicles. Also, results prove that this method is resistant to the operational uncertainty of distributed generations, electrical vehicles, and the destructive effects of noise on the sampled signals.
    Keywords: DC Microgrid, Chaos Theory, Fault Detection, White Gaussian Noise, Uncertainty}
  • Shankarshan Prasad Tiwari*

    In recent years, due to the widespread applications of DC power-based appliances, the researchers attention to the adoption of DC microgrids are continuously increasing. Nevertheless, protection of the DC microgrid is still a major challenge due to a number of protection issues, such as pole-to-ground and pole-to-pole faults, absence of a zero crossing signal, magnitude of the fault current during grid-connected and islanded mode, bidirectional behaviour of converters, and failure of the converters due to enormous electrical stress in the converter switches which are integrated in the microgrid.  Failure of the converter switches can interrupt the charging of the electrical vehicles in the charging stations which can affect transportation facilities. In addition to the above mentioned issues protection of the DC microgrid is more challenging when fault parameters are varying due to dissimilar grounding conditions and varying operational dynamics of the renewable sources of energy. Motivated by the above challenges a support vector machine and ensemble of k-nearest neighbor based protection scheme has been proposed in this paper to accurately detect and classify faults under both of the modes of operation. Results in the section 5 indicate that performance of the protection scheme is greater as compared to other algorithms.

    Keywords: DC Microgrid, Fault Detection, Support Vector Machine, Ensemble Of K-Nearest Neighbor, Grid Connected, Islanded Mode}
  • Reza Ghadirinezhad, Mohammad Hoseintabar-Marzebali *

    Wound rotor induction machine (WRIM) has been extensively used in different applications such as medium-power wind turbines and traction systems. Since these machines work under harsh and difficult conditions, condition monitoring of such systems is crucial. Different electrical and mechanical signatures of machines were used for electrical and mechanical fault detection in electrical machines such as vibration, acoustic emission, stray flux, and stator current signature. In recent years, stator current signature analysis due to simplicity, cost-effectiveness, and availability has been considered for fault detection process in comparison with previous conventional methods such as acoustic and vibration. In this paper, a high-resolution technique based on the chirp-Z transform is used for rotor asymmetry fault (RAF) detection in induction machines through stator current signature analysis. In this regard, the Teager-Kaiser energy operator (TKEO) technique for demodulation fault characteristic frequency is used as a pre-processing stage to avoid leakage of the supply frequency. The method has better accuracy due to better spectral resolution and resolvability. Furthermore, computational complexity in the proposed method will be reduced in comparison to the previous conventional ones which have used the Fast Fourier transform (FFT). The proposed technique is tested through synthetic and experimental stator current of WRIM in healthy and faulty conditions with different rotational speeds and fault severities. The results show the validity of the proposed method in rotor asymmetry fault detection through the stator current signature of WRIM.

    Keywords: Fault Detection, Condition Monitoring, Stator Current Signature Analysis}
  • Abbas Ehsani-Seresht *, Ali Bolourian, Reza Roshanfekr
    One of the most common causes of vibration in rotating machines is the misalignment fault. The Motor Current Signature Analysis (MCSA) is an excellent method for the detection of the misalignment fault on those electric machines whose current signals are practically available. This paper aims to extend the application of the MCSA method to non-electric rotating systems for the detection of the misalignment fault between the driver machine and the driven machine. For this, a small brushless direct current (BLDC) motor was connected to the driver machine. Then, by using the Fast Fourier Transform and Wavelet Packet Transform the current signal of the BLDC motor was analyzed to detect the misalignment fault. In addition, a fault detection indicator was provided using the energy of the current signal. For the evaluation of the proposed method, an experimental setup was provided. The driver machine of the setup was an induction machine. So, it was possible to investigate the misalignment fault through both the BLDC motor and the induction motor. The results showed that the misalignment fault can be detected by the current signal of the BLDC motor as well as the current signal of the driver machine.
    Keywords: Condition monitoring, Fault detection, Fast Fourier Transform, Wavelet packet transform}
  • شهریار شیردل، مزدک تیمورتاشلو*، محمد محمدیون، عبدالرضا علوی قره باغ

    با توجه به کاربرد گسترده موتور های الکتریکی در صنایع گوناگون، بررسی شرایط و تشخیص ایراد احتمالی آن در مراحل اولیه یکی از مهمترین اهداف تجهیزات هوشمند پایش موتورهای صنعتی در کارخانه های مدرن می باشد. بلبرینگ ها از جمله قطعات مکانیکی هستند که رخداد ایراد در آن ها حین کار متداول است. ایرادات مکانیکی موتور الکتریکی به صورت لرزش در موتور خود را نشان می دهند که این امر می تواند به تشخیص ایراد رخ داده خصوصا در مراحل اولیه کمک کند. علاوه بر آن نویز موجود در محیط های صنعتی نسبت به سایر سیگنال ها معمولا تاثیر کمتری بر لرزش می گذارد، زیرا لرزش مستقیما از بدنه موتور ویا پایه آن استخراج می گردد. با توجه به این توضیح در این تحقیق یک روش تشخیص ایراد یاتاقان با استفاده از تبدیل موجک سیگنال لرزش در موتور های القایی پیشنهاد شده که می تواند با دقت بسیار بالا، ایراد را شناسایی کند. روش پیشنهادی در نرم افزار Matlab پیاده سازی شد و نتیجه به دست آمده از آن روی داده های لرزش در دو پایگاه داده مختلف، با آخرین مقالات این حوزه مقایسه و بر اساس معیارهایی مانند دقت و صحت کارایی روش پیشنهادی اثبات و مزایای آن مانند سرعت بالا، محاسبات کم و مقاوم بودن آن در برابر نویز محیط نیز نشان داده شد.

    کلید واژگان: تشخیص ایراد, موتور القایی, تبدیل موجک, یادگیری ماشین, سیگنال لرزش}
    Shahryar Shirdel, Mazdak Teimoortashloo*, Mohammad Mohammadiun, Abdorreza Alavi Gharahbagh

    Due to the widespread use of electric motors in various industries, checking the conditions and diagnosing its possible faults in the early stages is one of the most important goals of intelligent industrial monitoring equipment in modern factories. Bearings are one of the mechanical parts that often fail during operation. The mechanical faults of the electric motor show themselves as vibration in the motor, which can be used to diagnose the fault, especially in the early stages. In addition, noise in industrial environments usually has less impact on vibration because vibration is extracted directly from the motor body or its base. According to this explanation, in this research, a bearing fault detection method is proposed using wavelet transform of the vibration signal in induction motors, which can detect the defect with very high accuracy. The proposed method was implemented on two different databases using Matlab 2021. The obtained results, compared with the latest articles in this field, confirmed the effectiveness of proposed method based on criteria such as accuracy and correctness. In the meantime, the advantages of proposed method, such as high speed, low calculations and its robustness to noise, were also shown.

    Keywords: Fault detection, Induction motor, Wavelet transform, Machine learning, Vibration signal}
  • مصطفی دودانگه، نوید غفارزاده*

    در این مقاله روشی جدید جهت تشخیص خطا و تعیین محل خطا در ریزشبکه سولار MTDC ارایه شده است. مسایلی از جمله گسترش منابع تولیدات تجدیدپذیرو بارهای DC و تلاش برای افزایش کیفیت توان و کاهش اثرات زیست محیطی تولید برق باعث گسترش شبکه های سولار شده است. تشخیص انواع و محل خطا جهت تداوم سرویس دهی و جلوگیری از خرابی بیشتر و تقویت ویژگی انتخابگری حفاظت مورد اهمیت است. در این روش یک کیت مداری به شبکه متصل می شود. در صورت رخداد خطا در شبکه با عبور جریان از کیت های متصل شده و اندازه گیری امواج سیار مشتق جریان خطا و اعمال آن به یک فیلتر ریخت شناسی ریاضی، تشخیص خطا صورت می گیرد. تعیین محل خطا با استفاده از معادلات مداری و محاسبات جریانی صورت می گیرد. خطاهای اتصال قطب مثبت به زمین (PG)، اتصال قطب منفی به زمین (NG) و اتصال قطب مثبت به منفی (PN) به عنوان اغتشاشات خط DC در نظر گرفته شد. در تعیین نوع خطا از خروجی فیلتر ریخت شناسی ریاضی و تحلیل انرژی سیگنال استفاده شده است. روش ارایه شده در یک ریزشبکه MTDC متصل به منابع ذخیره کننده و تجدیدپذیر انرژی با خطاهای بسیاری آزموده شد. نتایج بیان کننده صحت روش پیشنهادی است. این روش نسبت به نویز با نسبت سیگنال به نویز بین 10 تا 70 درصد و تغییرات فرکانس نمونه برداری از 5/0 تا 50 کیلوهرتز و مقاومت خطا تا 100 اهم به صورت مقاوم عمل می کند و درصدخطای روش پیشنهادی کمتر از 3 درصد می باشد. در خطاهای با امپدانس بالا تا 1000 اهم عملکرد بسیار خوب بوده و در بدترین شرایط خطا کمتر از 7 درصد است.

    کلید واژگان: حفاظت ریزشبکه سولار MTDC, انرژی سیگنال, فیلتر ریخت شناسی ریاضی, دسته بندی خطا, تشخیص و تعیین محل خطا, فیزلت آنلاین و تزریق جریان}
    Mostafa Dodangeh, Nzvid Ghaffarzadeh*

    In this paper, a new method for detection and fault location and classification in MTDC solar microgrid is presented. Some issues such as expanding renewable energy sources and DC loads and efforts to increase power quality and reduce the environmental impact of electricity generation have led to the expansion of solar networks. Identifying the types and locations of faults is important to ensure service continues and to prevent further breakdowns and the increasing the protection’s selectivity characteristic. In this method, an orbital kit is connected to the network. In the fault occurrence time in the network, the fault is detected by passing a current through the connected kits and measuring the traveling waves derived from the fault current, and applying it to a mathematical morphological filter The location of the error is determined using orbital equations and flow calculations. Mathematical morphology filter output and signal energy analysis were used to determine the type of faults. The method presented in an MTDC microgrid connected to energy storage and renewable sources was tested with many faults. The results indicate the accuracy of the proposed method. This method is resistant to changes in arcs resistance (up to 100 ohms), and has a very good performance in high impedance faults conditions(up to 1000 ohms).

    Keywords: DC solar microgrid protection, signal energy analysis, fault classification, fault detection, location, current injection kit, online phaselet, mathematical morphology filter}
  • S. Prasad Tiwari*

    In spite of the numerous benefits over the traditional power distribution system, protection of the microgrid is a challenging and complex task. The varying fault resistances due to dissimilar grounding conditions can affect the performance of the protection scheme. Under such conditions, the magnitude of the fault current can vary from lower to higher level. In addition to the above, the dissimilar magnitude of fault current during grid connected and islanded mode demands a protection scheme that can easily discriminate the mode of operation. The magnitude of fault current in grid-connected and islanded modes needs a robust protection scheme. In this regard, an ensemble of subspace kNN based robust protection scheme has been proposed to detect the faulty conditions of the microgrid. The tasks of the mode detection, fault detection/classification as well as faulty line identification has been carried out in the proposed work. In the proposed protection scheme, discrete wavelet transform (DWT) has been used for processing of the data. After recording the voltage and current signals at bus-1, the protection scheme has been validated. The validation of the protection scheme in Section 6 reveals that the protection scheme is efficiently working.

    Keywords: Fault Detection, classification, Grid-connected, Islanded Mode, Ensemble of kNN, Microgrid, Faulty Line Identification}
  • Das P. Chennamsetty*, Sravana K. Bali

    Symmetrical nature of mean of electrical signals during normal operating conditions is used in the fault detection task for dependable, robust, and simple fault detector implementation is presented in this work. Every fourth cycle of the instantaneous current signal, the mean is computed and carried into the next cycle to discover nonlinearities in the signal. A fault detection task is completed using a comparison of two sub cycle means, and the same concept is extended to faulty phase classification. Under various fault and system operating situations, the suggested technique is assessed for regular faults, remote end faults, high resistive faults, and high impedance arcing faults. This paper's extensive case studies illustrate the suggested scheme's simplicity, computational flexibility, speed, and reliability. The suggested approach yields 100% consistent results in 4-8 msec detection time.

    Keywords: Shifting Window, Fault Detection, Remote End Fault}
  • Morteza Ghaseminezhad *, Morteza Jadidoleslam
    The use of permanent magnets in the structure of electric machines, in addition to simplifying design and construction by reducing losses, leads to increased efficiency in the motor. However, the magnetic material can be damaged by failure caused by faults such as short circuits in the electronic driver of the motor. Magnets containing samarium and neodymium are completely brittle and easy to crack. These elements are also very vulnerable due to their crystalline structure and grain texture. Magnet defect fault is one of the most common faults in permanent magnet machines. In this paper, a permanent magnet synchronous motor (PMSM) with a magnet defect fault is simulated using the finite element method. Moreover, Prony's method is modified by the matrix pencil method for the estimation of the component created in the stator current. The frequency spectrum of magnetic flux density and stator current in both faulty and healthy modes are extracted and fault detection is done through a modified Prony's method.
    Keywords: Permanent magnet synchronous motor, fault detection, Magnet defect}
  • S. M. Hosseini, M. Abedi *
    This research aims to investigate a fault detection method applicable to the stator part of the Brush-Less DC motor (BLDC). Indeed, it is a concern to make sure the motor is operating in a healthy mode, and in any other case, it is of great importance to detect the fault as soon as possible to prevent the further ruin of the major system. Regarding this, a sub-branch method of the Wavelet Transform (WT) analysis, named Continuous Wavelet Transform (CWT), is utilized to observe the short-circuit fault in the stator coils. Thus, a novel simulator of the BLDC motor is developed by making an interconnection between ADAMS and MATLAB in which different electrical and mechanical components are included. Therefore, a close-to-reality model of the BLDC motor is achieved, leading to a more accurate evaluation of the proposed method. An energy-type feature will be suggested to characterize the fault happening. Through acquiring the normalized energy amount for one of the Wavelet Coefficient (WC) signals, obtained by the CWT, and comparing the energy with a predefined threshold amount of energy for that signal, it is feasible to detect the stator's flawed performance. By conducting different simulations, the proposed method will be validated.
    Keywords: BLDC motor, stator inter-turn fault, CWT, Fault detection, ADAMS software}
  • سید محمد نوبختی، عباس کتابی*

    ویژگیهای ریزشبکه ها از جمله عبور توان دوطرفه در فیدرها، کاهش سطح اتصال کوتاه در حالت جزیره ای، و ماهیت منابع تولید پراکنده (DGs) سبب اختلال در عملکرد روش های حفاظت متعارف در ریزشبکه ها میگردد. در این مقاله، یک روش حفاظتی مبتنی بر امپدانس، بر ای تشخیص اتصال کوتاه در خطوط توزیع هو ایی و کابلی فشارضعیف (LV) و فشارمتوسط (MV) در ریزشبکه ها پیشنهاد شده است. بر ای تعیین یک شاخص تشخیص اتصال کوتاه، از مدارهای معادل پیشنهادی جدید بر ای خطوط دوسو تغذیه استفاده می شود. در روش پیشنهادی داده های محل نصب رله و دامنه ولتاژ توالی مثبت طرف دیگر خط مورد نیاز است. این روش قابلیت تشخیص اتصالکوتاه های امپدانس بالا ر ا نیز در هر دو حالت متصل به شبکه و جزیره ای دارا است. علاوه بر این، روش پیشنهادی، در برابر عدم قطعیت بار و تولید و همچنین تغییر پیکربندی شبکه، مقاوم است. نرخ نمونه برداری پایین و حداقل تبادل داده از جمله مز ایای روش حفاظت پیشنهادی است. به منظور ارزیابی صحت عملکرد این روش، شبیه سازی در نرم افزار پی اس کد و متلب انجام شده است

    کلید واژگان: خطوط توزیع فعال, منابع تولید پراکنده, شبکه توزیع, مدلسازی خطوط دوسوتغذیه, تشخیص اتصال کوتاه, حفاظت مبتنی بر امپدانس, ریزشبکه}
    Seyyed Mohammad Nobakhtin, Abbas Ketabi*

    The extensive penetration of microgrids in the distribution network poses challenges to the control system, coordination with the network, and especially the traditional current-based protection systems despite many advantages such as reducing power outages, increasing reliability and resiliency, enhancing the flexibility of the power system in supplying loads, and improving the power quality. The main reason for the incorrect performance of current protection schemes is the change in the network fault level due to the connection and disconnection of the distributed generator or the microgrid operating mode change from the grid connected to the islanded and vice versa. To improve the performance of the protection system in the presence of microgrids, some schemes have been presented in two general categories: schemes based on modifying the network behavior and schemes based on modifying the protection system. In the first category, the network behavior during the faults is modified by external equipment to operate the conventional protection schemes properly. In the second category, the protection schemes are modified to correct performance according to the network behavior change during the short circuit faults. Due to the limitations of the schemes in the first category, the schemes of the second ones are more practical. Among the second category schemes, the impedance-based ones can operate in both grid-connected and islanded modes of the microgrid due to their directional nature and independence of the fault level of the network.This article rearranges and reforms the conventional sequence equivalent circuits of the lines during the short circuit faults and presents new equivalent circuits. Also, a protection scheme is proposed using these circuits for low-voltage and medium-voltage overhead and cable lines in smart AC microgrids. The basis of the proposed scheme is the large change in impedance in the proposed delta sequence equivalent circuit. This scheme employs the voltage and current data at the relay location and the magnitude of the positive sequence voltage at the other line end. Therefore, minimum data exchange between two ends of the line and low sampling rate are the features of the proposed scheme. This scheme is independent of the configuration of the microgrid, its operating mode, and uncertainties in the microgrid. Also, it can detect high resistance and high impedance short circuit faults in the grid-connected and islanded mode with a detection time of fewer than two cycles in low voltage lines and about three cycles in medium voltage lines. A case study microgrid is simulated in PSCAD software, and the proposed scheme is implemented on it by MATLAB software. The results show the accurate performance of the proposed protection scheme in detecting short circuit fault types in different conditions.

    Keywords: Active distribution line, distributed generator (DG), distribution network, doubly-fed lines modelling, fault detection, impedance-based protection, microgrid}
  • مصطفی دودانگه، نوید غفارزاده*

    در این مقاله روشی جدید برای تشخیص خطا و تعیین محل خطا در ریزشبکه DC چندپایانه ای (MTDC) ارایه شده است. مسایلی از جمله گسترش منابع و بارهای DC و تلاش برای افزایش کیفیت توان باعث گسترش شبکه های MTDC شده است. تشخیص انواع و محل خطا برای تداوم سرویس دهی و جلوگیری از خرابی بیشتر مورد اهمیت است. در این روش یک کیت مداری به شبکه متصل می شود. در صورت رخداد خطا در شبکه با عبور جریان از کیت های متصل شده و اندازه گیری امواج سیار مشتق جریان خطا و اعمال آن به یک فیلتر ریخت شناسی ریاضی، تشخیص خطا صورت می گیرد. تعیین محل خطا با استفاده از معادلات مداری و محاسبات جریانی صورت می گیرد. در تعیین نوع خطا از خروجی phaselet و سیستم استنتاج فازی استفاده شده است. روش ارایه شده در یک ریزشبکه MTDC متصل به منابع ذخیره کننده و تجدیدپذیر انرژی با خطاهای بسیاری آزموده شد. نتایج بیان کننده صحت روش پیشنهادی است. خطای روش پیشنهادی کمتر از 7 درصد است. و نسبت به تغییر فرکانس نمونه برداری (بین 500 هرتز تا 50 کیلوهرتز)، مقاومت خطا (تا 125 اهم) و بارگذاری (تا 120% بار نامی) به صورت مقاوم عمل می کند و در خطاهای با امپدانس بالا عملکرد بسیار خوبی دارد.

    کلید واژگان: حفاظت ریزشبکهMTDC, سیستم استنتاج فازی, دسته بندی خطا, تشخیص و تعیین محل خطا, تزریق جریان, phaselet آنلاین و فیلتر ریخت شناسی ریاضی}
    Mostafa Dodangeh, Navid Ghaffarzadeh*

    In this paper, a new method for fault detection, location, and classification in multi-terminal DC microgrid (MTDC) is proposed. MTDC grids have expanded due to some issues such as the expansion of DC resources, loads, and aims to increase power quality. Diagnosing the types and location of faults is important to continue the service and prevent further outages. In this method, a circuit kit is connected to the grid. In fault time, the fault in the network is detected by passing the current through the connected kits and measuring the traveling waves derived from the fault current as well as applying it to a mathematical morphological filter. Determining the location of the fault is done using circuit equations and current calculations. Phaselet output and fuzzy inference systems are used to determine the type of faults. The presented method was tested in an MTDC microgrid connected to renewable and energy storages with many faults. The results show the ability of the proposed method. The error of the proposed fault location method is less than 7%. This method is resistant towards the change in sampling frequency (between 500 Hz and 50 kHz), fault resistance (up to 125 ohms), and loading (up to 120% of the nominal load); it acts very well in high impedance faults.

    Keywords: MTDC microgrid protection, Fuzzy inference system, Fault classification, Fault detection, location, Flow injection technique, online phaselet, mathematical morphology filter}
  • حسین مصفا، حمید حالوزاده*

    سامانه SCADA سامانه ای حیاتی می باشد که  فرایندهای صنعتی را نظارت و کنترل می کند. در این سامانه با نفوذ در راه های ارتباطی بین حسگرها، عملگرها و سرورها حمله سایبری رخ می دهد. در سال های اخیر حمله سایبری مشکلاتی را برای سامانه های کنترل صنعتی به بار آورده است. حمله سایبری از نظر اختلال در سامانه، عملکردی شبیه به وقوع عیب در آن دارد. در اختیار داشتن لحظه ای پارامترهای شبکه مانند تاخیر انتها به انتها، از دست رفتن بسته و ترافیک شبکه می تواند بین عیب و حمله سایبری تمایز ایجاد کند. هدف از این پژوهش ابتدا تشخیص و سپس جداسازی عیب از حمله سایبری در سامانه ی SCADA با استفاده از پارامترهای شبکه است. برای این کار یک سامانه ی عبور سیال به همراه یک کنترل کننده مدلسازی شده است. برای این سامانه فیلتر تشخیص عیب برد (BFDF) طراحی شده است که ناهنجاری های مختلف سامانه را مشخص می کند. اگر در زمان تشخیص ناهنجاری توسط فیلتر، پارامترهای شبکه نیز شرایط غیرعادی را نشان بدهد، حمله سایبری تشخیص داده می شود. شبیه سازی ها در نرم افزار Omnet++ انجام شد. نتایج پژوهش موثر بودن این روش در تفکیک عیب و حمله سایبری را نشان داد.

    کلید واژگان: تشخیص عیب, حمله سایبری, حمله داس, سیستم SCADA, فیلتر تشخیص عیب برد (BFDF), نرم افزار OMNET++}
    H. Mosaffa, H. Khaloozadeh *

    The SCADA system is a vital system that monitors and controls industrial processes. In these systems, a cyber attack occurs by infiltrating the communication channels between sensors, actuators and servers. In recent years, cyber-attacks have created problems for industrial control systems. A cyber attack has a function similar to a fault in terms of system malfunction. Having instantaneous network parameters such as latency, packet loss, and network traffic can probably make the difference between a fault and a cyber attack. The purpose of this initial research is to detect and then isolate the fault from the cyber attack of the SCADA system using different networks. To do this, a fluid passage system with a controller is modeled. A fault detection filter (BFDF) was designed, which detects various anomalies of the system, If at the time of detection of the anomaly by the filter, the network parameters also show abnormal conditions, a cyber attack is detected. The simulations were performed in Omnet ++ software. The research results showed the effectiveness of this method in distinguishing between fault and cyber attack.

    Keywords: Beard Fault Detection Filter (BFDF), Cyber Attack, DoS attack, Fault Detection, OMNET++ software, SCADA system}
  • مجتبی حیدرزاده قرهورن*، علیرضا یزدی زاده

    در این مقاله به مدلسازی و سپس عیب یابی توربین بادی با استفاده از شبکه های عصبی هوشمند MLP و SVR پرداخته شده است. عیب یابی و مدلسازی مربوط به بخش سیستم الکتریکال توربین بادی موردنظر میباشد. داده های واقعی دریافتی از توربین بادی مربوط به سایت نیروگاه بادی کهک به عنوان اطلاعات پایه ای مورد نیاز برای انجام مدلسازی و عیب یابی مورد استفاده قرار گرفته است. پس از مدلسازی توربین بادی توسط دو شبکه ی عصبی ذکر شده در بالا، مقایسه این دو روش اتفاق افتاده است و میزان دقت و مقادیر انواع خطاهای مدلسازی برای هریک از این دو روش بررسی و تحلیل شده است و نتایج حاکی از دقت و صحت روش SVR در مدلسازی و به طبع آن دقت و صحت در عیب یابی توربین بادی میباشد. شبیهسازیهای انجام گرفته در نرم افزار MATLAB بوده است و این نرم افزار یکی از نرم افزارهای بسیار پرکاربرد و مورد اعتماد در زمینه ی شبیه سازی سیستمهای الکتریکی و الکترومکانیکی است. نتایج مربوط به شبیه سازیها و مدلسازی ها در قالب شکل های مختلف در متن مقاله آورده شده است. قابل ذکر است که عیب یابی انجام شده برای سنسور سرعت ژنراتور توربین بادی میباشد و اساس مدلسازی و عیب یابی روش داده محور است.

    کلید واژگان: شبکه های عصبی هوشمند, عیب یابی, مدلسازی, توربین بادی, نیروگاه بادی کهک, داده محور}
    Mojtaba Heidarzadeh Ghareveran*, Alireza Yazdizadeh

    In this paper we use SVR and MLP Neural Network for modelling and fault detection of KAHAK wind turbines. Electrical subsystems is our purpose for modelling and fault detection. We have actual data and real parameters about 2.5 MW wind turbines that installed in KAHAK wind farme. In first step we modelled and fault datect with two approach, Support Vector Regresion (SVR) and Multi Layer Perceptron (MLP), in second step we compare model error and accurase of SVR and MLP approach, that we can see SVR approach is better than MLP approach according modelling error. We use MATLAB software for this work.

    Keywords: Neural Network, Fault Detection, Modelling, Wind Turbine, Data-based, KAHAK}
  • سعید جورکش، جواد پشتان*، حمیده جعفری
    در این مقاله، عملکرد شبکه عصبی در تشخیص و جداسازی وضعیت های موتورالقایی (سالم، عیب حلقه بیرونی یاتاقان، اتصال کوتاه سیم پیچی استاتور و شکستگی میله روتور) با استفاده از ترکیب اطلاعات سیگنال های جریان و ولتاژ پیش پردازش شده با آنالیز مولفه های مستقل بررسی شده است. همچنین، مقاوم بودن روش پیشنهادی در حضور اغتشاشات (نامتعادلی منبع تغذیه و خشک کار کردن پمپ) بررسی شده است. نتایج حاصل از آزمایش نشان می دهند روش ترکیب داده عصبی با قابلیت اطمینان زیادی، عیوب ذکرشده را تشخیص می دهد و نسبت به اغتشاشات موجود، عملکرد مقاومی دارد.
    کلید واژگان: آنالیز مولفه های مستقل, موتورالقایی, ترکیب داده عصبی, تشخیص و جداسازی عیب}
    Saeid Jorkesh, Javad Poshtan *, Hamideh Jafari
    In this paper, the performance of the neural network in diagnosing an induction motor situations (safe, bearing outer race, broken rotor bar and stator short circuit faults) has been evaluated using fusion ofthe pre-processed-current-and-voltage-signals information. Moreover, the robustness of the proposed approach is evaluated against the unbalanced power source and dry running of the electro-pump. Results indicate that the proposed neural data fusion has better reliability in this fault detection application, also provides more robust behavior.
    Keywords: Independent Component Analysis, induction motor, Neural data fusion, fault detection, diagnosis}
  • محمد حدیدی، سید محمد کارگر*

    تشخیص عیب در سامانه های هوایی جهت جلوگیری از بسیاری از حوادث همواره حایز اهمیت بوده است. انجام این فرآیند به روش های مختلف امکان پذیر می باشد. در این مقاله ابتدا با استفاده از داده های پروازی یک هواپیمای بدون سرنشین و به کارگیری شبکه عصبی، مدل هواپیما در محور عرضی شناسایی شده است. در ادامه بر اساس مدل به دست آمده و با استفاده از منطق فازی، واحد تشخیص عیب حس گر وضعیت هواپیما طراحی گردید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد، نرخ هشدارهای اضافی به طور متوسط یک هشدار در چهار ساعت پرواز و نرخ هشدارهای ازدست رفته به طور متوسط یک هشدار در دو ساعت پرواز می باشد. این مقادیر به تایید کارشناسان سامانه پهپاد رسید

    کلید واژگان: هواپیمای بدون سرنشین, تشخیص عیب, شبکه عصبی, منطق فازی}
    Mohammad Hadidi, Seyed Mohamad Kargar*

    Fault detection has always been important in aviation systems to prevent many accidents. This process is possible in different ways. In this paper, we first identify the longitudinal axis plane model using neural network approach. Then based on the obtained model and using fuzzy logic, the aircraft status sensor fault detection unit was designed. The simulation results show that the fault detection system is able to work well, with additional alarms averaging 1 alert per 4-hour flight and miss alert rates averaging 1 alert per 2 hours. The results are confirmed by the experts from the UAV system.

    Keywords: Unmanned aerial vehicle, Fault detection, neural network, Fuzzy logic}
  • مهرنوش کمرزرین، محمدحسین رفان*، پرویز امیری

    پایش وضعیت، عیب یابی و کنترل تحمل پذیر خطای توربین بادی موجب افزایش قابلیت اطمینان و در دسترس بودن توربین می شود. نرخ عیب مدار باز سوییچ IGBT مبدل در مقایسه با نرخ کل عیوب در توربین بادی قابل توجه است. در این مقاله به کنترل تحمل پذیر خطای مدار باز IGBT در مبدل های پشت به پشت ژنراتور DFIG پرداخته شده است. در ساختار پیشنهادی ابتدا تشخیص عیب سوییچ مبدل با استفاده از یک روش سریع و عددی انجام می شود و سپس کنترل تحمل پذیر خطا به منظور جبران سازی نقصان پیش آمده فعال می شود، در این روش ساق معیوب با باز شدن گیت هر دو IGBT در یک ساق توسط کنترل کننده، کنار رفته و یکی از ساق ها به عنوان ساق مشترک بین دو مبدل سمت شبکه و سمت روتور قرار می گیرد. ساختار پیشنهادی ارزان قیمت است و کنترل تحمل پذیر خطا در آن با حداقل سخت افزار اضافه عمل می کند. برای ارزیابی ساختار پیشنهادی از یک شبیه ساز نرم افزاری توربین 5/2 مگاوات بر اساس داده واقعی، استفاده شده است. شبیه سازی ها نشان داد که روش پیشنهادی در تشخیص عیوب، موثر و مقاوم است و به خوبی توانسته است جبران سازی خطای سوییچ را برای ساختن جریان های سه فاز خروجی انجام دهد، مقایسه شاخص های عددی، توانایی روش پیشنهادی را مشخص کرده است.

    کلید واژگان: توربین بادی, DFIG, تشخیص عیب, کنترل تحمل پذیر خطا, مبدل پشت به پشت, توپولوژی بدون افزونه}
    Mehrnoosh Kamarzarrin, Mohammad Hossein Refan *, Parviz Amiri

    One of the most common types of wind turbines (WTs) is the Doubly-Fed Induction Generator (DFIG) with a back-to-back converter. The power converter with an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) switch is essential equipment for power regulation and grid connection in WTs. The converter IGBT open-circuit causes a drawback in output current and as a result, the production performance of the turbine is reduced. Condition Monitoring (CM), Fault Diagnostic (FD), and Fault-Tolerant Control (FTC) of a WT increase the reliability and availability of the turbine and are typical methods to reduce energy production costs and WT downtime. The IGBT switch’s open-circuit failure rate is significant compared to the overall fault rate in WTs. This paper discusses IGBT open-circuit FTC in back-to-back DFIG converters. In the proposed structure, the converter switch fault is first diagnosed using a fast and numerical method. In the first part, a method based on normalized phase currents, the absolute of the phase currents, and an adaptive threshold is used. The FTC system can be divided into two classes of redundancy and non-redundancy or into active and inactive classes. In this article, the proposed method is active and non-redundancy. In the second step, the FTC process is activated to compensate for the system degradation. In this method, the faulty leg is removed with the gate opening of both IGBTs in one leg by the controller, and one of the legs is positioned as a common leg between the two grid side and rotor side converters. The conventional method in this structure is to use Pulse Width Modulation (PWM) with a zero sequence signal. The novelty of the paper is the use of the proposed SVM vector control. The proposed structure is inexpensive. Furthermore, the fault diagnostic structure operates without additional sensors and the FTC structure operates with minimal hardware. To evaluate the proposed structure, a 2.5 MW turbine software simulator based on real data is used. The simulations show that the proposed method is effective and robust in FD and FTC and that the proposed method is successful in detecting multiple defects of the grid-side and rotor-side converters, as well as the defects of one leg. The proposed method can compensate for the open switch fault to construct three-phase output currents by comparing the numerical parameters. The ability of the proposed method is specified.

    Keywords: Wind Turbine, DFIG, Fault Detection, Fault Tolerant Control, Back to Back Converter, Non-Redundant Topology}
  • مرتضی سعید، حامد زین الدینی میمند*، داود ابوترابی زارچی

    تشخیص نوع خطا در ترانسفورماتورهای قدرت اهمیت زیادی دارد، زیرا ترانسفورماتورها تحت تاثیر تنش های الکتریکی مانند موج سیار، کلیدزنی ها، و همچنین تنش های حرارتی مانند اضافه بار و واکنش های شیمیایی در روغن دی الکتریک هستند. ارزیابی شرایط و جلوگیری از گسترش خطا در ترانسفورماتور باعث افزایش طول عمر ترانسفورماتور، کاهش هزینه ها و تداوم بهره برداری در نیروگاه ها و پست های انتقال می شود. در این مقاله فرض بر این است که دو گازCO  وCO2  محلول در روغن ترانسفورماتور توسط سنسور TM8 به صورت آنلاین اندازه گیری شده و با استناد به استاندارد CIGRE 761-2019 جهت تشخیص خطا، هفت روش 1- تبدیل فوریه گسسته، 2- تبدیل موجک گسسته، 3- تبدیل هیلبرت، 4- تبدیل گابور، 5- ترکیب تبدیل موجک گسسته و تبدیل گابور، 6- اسپکتروگرام، 7- ترکیب تبدیل موجک گسسته و تبدیل هیلبرت، بصورت پیوسته بر روی این دو گاز محلول در روغن ترانسفورماتور اعمال می شود تا مشخص شود که در یک زمان یا یک فرکانس مشخص کدام یک از گازهای محلول در روغن ترانسفورماتور تغییر می کنند و همبستگی زمانی تغییر گازهای محلول در روغن ترانسفورماتور چگونه است، تا بتوان خطاهای تعیین شده توسط استاندارد CIGRE 761-2019 را تشخیص داد.

    کلید واژگان: ترانسفورماتور قدرت, تشخیص خطا, تبدیل موجک گسسته, تبدیل هیلبرت, تبدیل فوریه سریع, تبدیل گابور, اسپکتروگرام}
    Morteza Saeid, Hamed Zeinoddini-Meymand*, Davoud Abootorabi Zarchi

    Dissolved gases in transformer oil indicate the occurrence of a fault in the transformer. Many standards use the ratio of dissolved gases in transformer oil to detect faults in transformers. These traditional methods cannot, however, be used in cases in which the transformer needs to be immediately removed from service in case of a serious error such as electric arcs to prevent the error from spreading. For this purpose, this paper uses signal processing methods that analyze the signal online. The paper assumes that CO and CO2 dissolved gases in transformer oil are measured online by a sensor and then some signal processing methods are applied to the measurement data. These methods include Fast Fourier Transform, Discrete Wavelet Transform, Hilbert Transform, Gabor Transform, the combination of discrete wavelet and Hilbert transform, the combination of discrete wavelet and Gabor transform, and spectrogram. These methods are continuously applied to these two gases that are soluble in transformer oil to determine their variations in the transformer oil at a certain time or a certain frequency. The gases are also modified and then the performance of each of the processing methods mentioned in these changes is investigated. Fault detection reference is the CIGER 761-2019 standard. The purpose of this paper is to find out the samples of gases change in a frequency interval or timeframe together irrespective of the faults in the transformer and changes in the volume of dissolved gases in transformer oil, analyze the signal processing methods, and detect the type of fault using CIGRE 761-2019 standard. The fast Fourier transform method analyzes signal power by frequency. The discrete wavelet transform method extracts high-frequency components of gases and detects faults based on the largest components. The Hilbert transform method converts the signal into two real and imaginary parts. Then, it uses the imaginary part that represents the signal phase to detect faults. The Gabor transform method extracts instantaneous frequencies in the time-frequency plane and uses this method to detect faults. In the methods that combine discrete wavelet transform and Hilbert or Gabor transform, high-frequency components are extracted by discrete wavelet transform, and then Hilbert or Gabor transform methods are applied. The spectrogram method also indicates the size of the short-time Fourier transform, which is used to analyze the signal. These signal processing methods are compared in several features, and the discrete wavelet transform method is introduced as the best method for fault detection.

    Keywords: Power Transformer, Fault detection, Discrete Wavelet Transform, Hilbert Transform, Fast Fourier Transform, Gabor Transform, Spectrogram}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال