چکیده: رله دیفرانسیل درصدی یکی از ابتدایی ترین طرحهای حفاظت ترانسفورماتورهای قدرت می باشد. رله های دیفرانسیل درصدی به خاطر عملکرد اشتباه در هنگام برقدار کردن ترانسفورماتورها و شرایط اضافه تحریک به واحد نگهدارنده هارمونیکی تجهیز شده اند. امروزه با پیشرفت در تکنولوژی ساخت هسته های جدید، مقدار هارمونیک مرتبه دوم در حین برقدار کردن ترانسفورماتورها تاحدی کاهش پیدا کرده است و همچنین هارمونیک دوم در شکل موج جریان خطا ظاهر می گردد. علاوه براین اشباع ترانسفورماتور جریان در حین خطای داخلی هارمونیکهای مرتبه بالا تولید می کند. لذا روش نگهدارنده هارمونیکی ممکن است در برخی از شرایط خطای داخلی و جریان هجومی مغناطیس کننده عملکرد نادرستی داشته باشد. بنابراین در این تحقیق روشهای جدیدی براساس تشخیص الگوهای جریان دیفرانسیل ارائه شده است. در مرحله اول توسط تبدیل s آنالیز سیگنال در حوزه زمان و فرکانس انجام می گیرد. از ماتریس خروجی تبدیل s، شکل موجهای کانتور دامنه، کانتور فرکانس و کانتور ماتریس s به دست می آیند. پس از آن مجموعه ای از ویژگیها از کانتورهای به دست آمده استخراج می گردد. سپس زیر مجموعه ای از ویژگیهای برتر، براساس دقت الگوریتم ارائه شده تعیین می گردد. روشهای انتخاب پیشرو، انتخاب پسرو و الگوریتم ژنتیک برای تعیین ویژگیهای برتر استفاده می شوند. دو طبقه بندی کننده معروف مانند ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی احتمالی، به منظور تشخیص خطا و طبقه بندی وقایع به کار گرفته می شوند. به علاوه، دو معیار دیگر برای تشخیص خطای داخلی براساس ویژگیهای برتر به دست آمده ارائه شده است. الگوریتمهای ارائه شده تقریباً تمامی خطاهای ترمینال واقع در ناحیه حفاظتی ترانسفورماتور را در حدود یک سیکل شناسایی می نماید. همچنین الگوریتمهای ارائه شده در شرایط اضافه تحریک، خطای خارجی و برقدار کردن ترانسفورماتورها حتی در زمان اشباع ترانسفورماتورهای جریان پایدار می باشد. نتایج به دست آمده از سیگنالهای واقعی یک ثبت کننده خطا، قابلیت اجرای این روش بر روی سیستمهای قدرت واقعی را تصدیق می نماید.

در روش پیشنهادی از یک طبقه بندی کننده شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان بر مبنای تبدیل s و تبدیل موجک گسسته برای طبقه بندی اغتشاشات کیفیت توان استفاده شده است. تبدیل موجک گسسته، با استفاده از تفکیک پذیری چندگانه سیگنال می تواند کاراکترهای اغتشاشات کیفیت توان را به حوزه فرکانس-زمان ببرد. از انرژی بدست آمده از تجزیه سیگنال به زیر باندهای فرکانسی، در استخراج پارامترهای مشخصه برای طبقه بندی اغتشاشات مختلف، استفاده شده است. طبقه بندی کننده پیشنهادی با استفاده از پنج مشخصه از تبدیل s و یک مشخصه از تبدیل موجک که با روشهای استخراج ویژگی، برگزیده شدند، طبقه بندی 9 سیگنال از اغتشاشات کیفیت توان را به خوبی و با راندمان بالا طبقه بندی کرده است.

در این پایان نامه به معرفی انواع کابلهای فشارقوی و مشخصات ساختاری آنها پرداخته شده است. در شبکه های کابلی، خطای رایج، اتصال کوتاه تکفاز هادی به غلاف می باشد. با پیاده سازی طرح حفاظتی دیستانس، تغییرات امپدانس دیده شده بر حسب فاصله از محل خطا در حالات مختلف زمین کردن،استخراج شده و مورد اعتبار سنجی قرار گرفته است. در نهایت با توجه به مشکلات پیش رو در طرح حفاظتی دیستانس از جمله غیر خطی بودن امپدانس دیده شده و ...، حفاظت دیفرانسیل به عنوان بهترین و پرکاربردترین روش حفاظتی برای سیستمهای کابلی پیشنهاد می گردد.