مدلسازی و تشخیص خطا در سیستم های قدرت با استفاده از شبکه های پتری

تشخیص خطا در سیستم های قدرت فرآیندی است که در آن عناصر خطادار سیستم بر اساس اطلاعات حاصل از رله ها و مدارشکن ها که در سیستم های scada فراهم شده اند تمیز داده می شوند. به محض بروز خطاهای جدی در سیستم قدرت، اطلاعات هشدار دهنده فراوانی حاصل از عناصر حفاظتی توزیع شده در سیستم قدرت به مرکز کنترل ارسال می شود. در چنین شرایطی لازم خواهد بود اپراتورها با استدلال، علت و محل خطا و همچنین عناصرخطا دیده را به سرعت و به دقت تشخیص دهند. دقت و سرعت فرآیند تشخیص خطا به تجربه اپراتور بستگی دارد. با افزایش پیچیدگی سیستم قدرت، بویژه در وضعیت خطاهای چندگانه یا عملکرد نامناسب عناصر حفاطتی، مقدار اطلاعات مستلزم پردازش، به اندازه ای زیاد خواهد شد که انسان از عهده آن بر نخواهد آمد. در چنین حالتهایی نیاز اپراتورها به دسترسی سریع به اطلاعات مطمئن و روش های کامپیوتری گسترش یافته تا برخی از این وظایف خودکار شده و به اپراتور انسانی کمک شود. روش های تشخیص خطای مناسب می توانند اطلاعات موثر مربوط به خطا را برای عوامل دیسپاچینگ فراهم ساخته و در نتیجه عملکرد امن و پایدار سیستم های قدرت را تضمین کنند. تشخیص خطا در سیستم های قدرت همچنان به واسطه سرعت و دقت مورد نیاز برای این کار مورد حل کامل قرار نگرفته است. در همین راستا خطاهای پنهان ناشی از بد عمل کردن مدارشکن ها و هشدارهای غلط ناشی از رله ها و بروز خطاهای متعدد نیز از بزرگترین مشکلات در مونیتورینگ شبکه می باشد. در این پایان نامه به منظور مدلسازی و تشخیص خطا و محل آن در سیستم های قدرت از شبکه های پتری استفاده خواهد شد. در این روش استدلالی، چگونگی استفاده از اطلاعات وضعیت سیستم حفاظتی برای تخمین بخش خطا دیده سیستم قدرت، توسط شبکه های پتری فرمول بندی شده است. این فرایند استدلالی می تواند بر اساس شبکه های پتری، به طور گرافیکی نمایش داده شود و توسط عملیات ماتریسی اجرا شوند. اکتساب اطلاعات توسط rtuهای سیستم های scada، شامل سیگنال تریپ رله ها و سیگنال وضعیت مدارشکن ها بعنوان ورودی مدل های تشخیص خطا می باشند. اطلاعات عملوند منطقی رله های حفاظتی دیجیتالی همچون اطلاعات pickup و operation عناصر حفاظتی، قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به اطلاعات scada در انعکاس وضعیت تریپ رله دارند. آنها می توانند بعنوان ورودی به مدل های تشخیص خطا مبتنی بر اطلاعات scada اضافه شوند. ماتریس های لازم در مدل های تشخیص خطای جدید می تواند به آسانی با اصلاح ماتریس های اصلی ایجاد شوند. با استفاده از شبکه های پتری زمان پردازش اطلاعات کاهش یافته و همچنین دقت فرآیند تشخیص افزایش می یابد. روش اعمال شده، علیرغم سادگی، امکان مونیتورینگ سلسله مراتبی سیستم قدرت را فراهم می سازد. از دیگر قابلیت-های این روش استفاده در کاربردهای زمان حقیقی می باشد.