إعلانات: الحصول على القبول في مستوى 200 ودراسة أي دورة في أي جامعة من اختيارك. رسوم منخفضة | لا JAMB UTME. اتصل بـ 09038456231

تطوير الكشف القائم على تقدير محسن وتوطين الخسائر غير الفنية باستخدام قياسات العدادات الذكية

إعلانات! احصل على ما يصل إلى 300,000،2020 N نقدًا في مسابقة أسباير XNUMX

تطوير الكشف القائم على تقدير محسن وتوطين الخسائر غير الفنية باستخدام قياسات العدادات الذكية.

الملخص

يقدم هذا العمل البحثي تطوير تقدير الحالة القائمة على الفرع الحالي لاكتشاف الخسائر غير الفنية (NTLs) وتحديد موقعها. يؤخذ في الاعتبار استخدام تقدير حالة المربع الصغرى المرجح (WLS) لتقييم تيار الفرع لشبكة ما أثناء السرقة. من أجل تأكيد وجود سرقة في الشبكة ، تمت مقارنة قيمة القياس الحالية التي تم الحصول عليها من وحدة تحكم محول التوزيع (DTC) المثبتة في المحطة الفرعية مع تلك الخاصة بقراءات العدادات الذكية لجميع العملاء ، ويشير الاختلاف فوق الحد التقديري إلى وجود سرقة.

في حالة تحديد موقع نقطة السرقة ، تم استخدام مفهوم تقدير حالة المربع الصغرى المرجح لتقييم تيار الفرع الفعلي لكل فرع من فروع الشبكة على الرغم من السرقة ، تتم مقارنة تيار الفرع المقدر بتيار الفرع المحسوب على أساس قراءة العداد ، ويتم استغلال الاختلاف من أجل تحديد نقطة الموقع. تم تنفيذ الطريقة المطورة على شبكة جهد منخفض 415 فولت المستخدمة في هذه الأدبيات. تم التحقق من صحة النتائج التي تم الحصول عليها من خلال مقارنتها بعمل Marques et al. ، 2016.

تم إجراء جميع النمذجة والتحليل باستخدام OPENDSS و MATLAB R2015a. من النتائج التي تم الحصول عليها ، عندما يكون إجمالي السرقة في الشبكة 30٪ ، 40٪ أو 50٪ ، يكون الحد الأقصى للتغير في تيار الفرع المقدر 0.62٪ ، 0.83٪ ، 1.02٪ على التوالي ، فهذه تعتبر الحد الأدنى لاتخاذ قرار السرقة في الشبكة. كما لوحظ أن المعدل الإيجابي الحقيقي (TPR) والمعدل الإيجابي الكاذب (FPR) بغض النظر عن النسبة المئوية للسرقة في الشبكة يظهران تحسنًا بنسبة 27.5٪ و 11.11٪ على التوالي.

قائمة المحتويات

إعلان ……………………………………………………………… .. ii

شهادة .......................... iii

التفاني ………………………………………………………………… .. iv

إعتراف……………………………………………………. الخامس

نبذة مختصرة………………………………………………………………………. السادس

جدول المحتويات .................................... vii

قائمة جداول………………………………………………………………. س

قائمة الأشكال …………………………………………………………… .. xi

قائمة الملاحق ……………………………………………………… xii

قائمة الاختصارات ………………………………………………. الثالث عشر

الفصل الأول……………………………………………………………… .. 1

خلفية الدراسة ……………………………………………………. 1

  • الدافع …………………………………………………………… .. 2
  • أهمية البحث …………………………………………… 3
  • نص المسألة………………………………………………. 3
  • الهدف والأهداف ………………………………………………… .. 3
  • المنهجية …………………………………………………………… 4

الفصل الثاني.………………………………………………………………. 5

مراجعة الأدب…………………………………………………… .. 5

  • المقدمة……………………………………………………………. 5
  • مراجعة المفهوم الأساسي …………………………………. 5
    • نظام الطاقة الكهربائية …………………………………………. 5
    • الخصائص التقنية لشبكة توزيع الجهد المنخفض ... 5
    • تدفق الطاقة في شبكات الجهد المنخفض ………………………………………………………. 7
    • خسائر نظام توزيع الطاقة ………………………………………………………… 10

2.2.4.2 الخسائر غير الفنية ………………………………………………………………………………. 11

  • تحليل الخسائر غير الفنية …………………………………………………………………. 11
  • وصف طرق الكشف عن NTLs وموقعها ... 14
    • طرق الذكاء الاصطناعي (AIM) ............................ 15
    • الطرق المعتمدة على القياس الذكي ....................................... 16
  • الشبكة الذكية …………………………………………………………………………………………… .. 17
    • البنية التحتية للقياس المتقدم (AMI) ……………………………………………. 18
    • العدادات الذكية (SMs) ……………………………………………………………………………؛ 19
    • مراقب محولات التوزيع (DTC) .................................... 21
    • مركز البيانات ……………………………………………………………………………… 22
  • تقدير الحالة (SE) …………………………………………………………………………………؛ 23
    • تحديات تقدير الدولة في أنظمة التوزيع …………………………. 23
    • تقدير الحالة في شبكة الجهد المنخفض ................................ 25
    • مقدر WLS …………………………………………………………………………………… 25
      • خوارزمية تقدير حالة WLS ……………………………………………… .. 27
    • محاكاة مونت كارلو …………………………………………………………………………… .. 28
      • خصائص مونتي كارلو …………………………………………………………. 28
      • خطوات المشاركة في محاكاة مونت كارلو .......................... 29
      • إجراء محاكاة مونت كارلو في طريقة تقدير الحالة الحالية للفرع (BCSE) .......... 29
    • وصف الخوارزمية المرجعية والخوارزمية المقترحة …………………………………… .. 30
    • دراسة حالة ………………………………………………………………………………………………………………… .. 32
      • وصف دراسة الحالة ……………………………………………………………………………………………؛ 32
    • مراجعة الأعمال المماثلة ……………………………………………………………………………………………………؛ 34

الفصل الثالث..…………………………………………………………………………………………………………………. 39

المواد والطرق ………………………………………………………………………………………………… .. 39

  • مقدمة ………………………………………………………………………………………………………………… .. 39
  • المواد………………………………………………………………………………………………………………………. 39
    • البرمجيات ……………………………………………………………………………………………………………… 39
      • برنامج Matlab 2015a …………………………………………………………………………………………. 39
      • برنامج OPENDSS ………………………………………………………………………………………………. 39
    • حالة الاختبار …………………………………………………………………………………………………. 40
  • المنهجية…………………………………………………………………………………………………………………. 40
    • خوارزمية الكشف ………………………………………………………………………………………………… .. 40
    • تطوير خوارزمية تدفق الطاقة على أساس نهج الدوائر المكافئة للنورفين والنورتون في التوزيع …………………………………………………………………………………………… …………… 41
  • تطوير خوارزمية تقدير الحالة ……………………………………………………………………… .. 42
    • صياغة تقدير الحالة القائمة للفرع الحالي ................................................ 42
      • صيغ WLS الأساسية ……………………………………………………………………………………………… .. 42
      • معادلات القياس والمصفوفات اليعقوبية ……………………………………………………… .. 43

3.4.1.3. المصفوفة اليعقوبية. (ح (س)) …………………………………………………………………………………… 45

3.4.1.5 دقة مقدر الدولة ………………………………………………………………………………………. 48

  • حساب فرع الحالي ………………………………………………………………………………………. 48
  • الطريقة المطورة لموقع NTLs ……………………………………………………………………………. 49
  • يعتبر السيناريو ……………………………………………………………………………………………………… .. 51
  • تعديل حالة الاختبار …………………………………………………………………………………. 52
  • تقييم الأداء …………………………………………………………………………………………………… .. 52

الفصل الرابع……………………………………………………………………………………………………………………. 54

النتائج والمناقشة ………………………………………………………………………………………………… .. 54

  • مقدمة …………………………………………………………………………………………………………………… 54
  • الافتراض الذي تم .......................................................................................................................................................... 54
  • حساب الأخطاء لكشف وتوطين NTLs ………………………………………… 54
    • حساب الخطأ لكل طور (PPE) ............................................ 54
    • نتيجة خطأ التوطين لموقع NTLs ……………………………………………………………؛ 55
  • محاكاة وتحليل النتائج لمنهجية الكشف ………………………………………………………؛ 59
    • محاكاة وتحليل النتائج لمنهجية التوطين ........................................ 60
  • التحقق من صحة الطريقة المحسنة ……………………………………………………………………………………؛ 64

الفصل الخامس……………………………………………………………………………………………………………………… 66

الاستنتاج و التوصيات…………………………………………………………………………………. 66

  • ملخص………………………………………………………………………………………………………………………. 66
  • خاتمة ………………………………………………………………………………………………………………… .. 66
  • مساهمة كبيرة ……………………………………………………………………………………………………. 67
  • القيود ................................................................ 67 ............................ XNUMX

التوصيات ………………………………………………………………………………………………………………. 67

المراجع……………………………………………………………………………………………………………. 68

مقدمة

كانت الخسائر غير الفنية (سرقة الطاقة الكهربائية) مصدر قلق كبير في أنظمة الطاقة التقليدية في جميع أنحاء العالم. في الولايات المتحدة وحدها ، تم الإبلاغ عن سرقة الطاقة لشركات المرافق ذات التكلفة حوالي 6 مليار دولار في السنة (McDaniel & McLaughlin ، 2009) يبدو هذا الرقم منخفضًا نسبيًا مقارنة بالخسائر التي تواجهها المرافق في البلدان النامية مثل نيجيريا وبنغلاديش ، الهند وباكستان (التقرير السنوي لشركة Eskom لعام 2009).

يعد تنفيذ البنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI) كأحد التقنيات الرئيسية في الشبكات الذكية بالتخفيف من مخاطر سرقة الطاقة من خلال قدرات المراقبة وقياسات الاستخدام الدقيقة. ومع ذلك ، فإن تطبيق العدادات الذكية الرقمية وإضافة طبقة إلكترونية إلى نظام القياس يقدم العديد من النواقل الجديدة لسرقة الطاقة.

بينما لا يمكن اختراق العدادات الميكانيكية التقليدية إلا من خلال العبث المادي ، يمكن التلاعب ببيانات القياس في AMI محليًا وعن بعد قبل إرسالها إلى العدادات الذكية أو داخل العدادات الذكية أو عبر روابط الاتصال. كشفت اختبارات الاختراق بالفعل عن العديد من نقاط الضعف في العدادات الذكية (Wright، 2009). في عام 2009 ، تم الإبلاغ عن محاولة سرقة طاقة منظمة ضد AMI من قبل مكتب التحقيقات الفيدرالي الأمريكي ، والتي من المحتمل أن تكلف شركة مرافق تصل إلى 400 مليون دولار سنويًا (Krebs B. 2012).

لذلك ، هناك حاجة ماسة إلى نظام الكشف عن سرقة الطاقة وتوطينها (ETDLS) الذي يمكنه اكتشاف وتوطين هجمات سرقة الطاقة ضد AMI بشكل فعال وفعال. الخسائر الفنية هي خسائر متأصلة في شبكة نظام الطاقة بسبب عدم كفاءة أجهزة أنظمة الطاقة أو خسائر قلب الحديد التي تحدث أثناء نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية. بينما الخسائر غير الفنية من ناحية أخرى ، ناتجة عن إجراءات خارجية لنظام الطاقة.

المراجع

عبد المجيد ، أ. ، وبرون ، م. (2012). تقدير حالة نظام الجهد المنخفض باستخدام العدادات الذكية. ورقة مقدمة في مؤتمر هندسة الطاقة في الجامعات (UPEC) ، 2012 47th International.

Abur ، A. ، & Exposito ، AG (2004). تقدير حالة نظام الطاقة: النظرية والتنفيذ: صحافة اتفاقية حقوق الطفل.

Adesina، L.، & Fakolujo، O. (2015). تحليل متناسق في شبكة توزيع 33 كيلوفولت: دراسة حالة لمنطقة الأعمال الجزرية. مجلة IEEE الأفريقية للحوسبة وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات ، 8 (2).

Alam ، M. ، Muttaqi ، K. ، & Sutanto ، D. (2012). أداة تقييم شاملة للتأثيرات الكهروضوئية الشمسية على شبكات توزيع الجهد المنخفض ثلاثية الطور. ورقة مقدمة في التطورات في تكنولوجيا الطاقة المتجددة (ICDRET) ، 2012 المؤتمر الدولي الثاني حول.

Antmann ، P. (2009). الحد من الخسائر الفنية وغير الفنية في قطاع الطاقة. ورقة خلفية لاستراتيجية الطاقة لمجموعة البنك الدولي.

عارف ، أ. ، الحسين ، م. ، المطيري ، ن. ، العمار ، إي ، خان ، ي. ، مالك ، ن. (2013). دراسة تجريبية وتصميم عداد الطاقة الذكي للشبكة الذكية. ورقة مقدمة في مؤتمر الطاقة المتجددة والمستدامة (IRSEC) ، 2013 الدولية.

Barai ، GR ، Krishnan ، S. ، & Venkatesh ، B. (2015). القياس الذكي ووظائف العدادات الذكية في الشبكة الذكية - مراجعة. IEEE.

Ciric ، RM ، Feltrin ، AP ، و Ochoa ، LF (2003). تدفق الطاقة في شبكات التوزيع بأربعة أسلاك - النهج العام. معاملات IEEE على أنظمة الطاقة ، 18 (4) ، 1283-1290.

Depuru ، SSSR ، Wang ، L. ، & Devabhaktuni ، V. (2011). سرقة الكهرباء: نظرة عامة والقضايا والوقاية ونهج ذكي يعتمد على العداد للتحكم في السرقة. سياسة الطاقة ، 39 (2) ، 1007-1015.

فريق CSN.

أدخل عنوان بريدك الإلكتروني:

ألقاها TMLT نيجيريا

انضم إلى أكثر من 3,500 قارئ على الإنترنت الآن!


=> تابعنا على INSTAGRAM | فيس بوك & تويتر للحصول على آخر التحديثات

إعلانات: نوبة السكري في 60 يوما فقط! - النظام الخاص بك هنا

حقوق التأليف والنشر تحذير! لا يجوز إعادة نشر المحتويات الموجودة على هذا الموقع الإلكتروني أو إعادة إنتاجها أو إعادة توزيعها كليًا أو جزئيًا دون الحصول على إذن أو إقرار بذلك. جميع المحتويات محمية بموجب قانون الألفية الجديدة لحقوق طبع ونشر المواد الرقمية.
يتم نشر المحتوى على هذا الموقع بنوايا حسنة. إذا كنت تملك هذا المحتوى وتعتقد أنه تم انتهاك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك أو انتهاكها ، فتأكد من الاتصال بنا على [[البريد الإلكتروني محمي]] لتقديم شكوى وسيتم اتخاذ الإجراءات على الفور.

القسم:

التعليقات مغلقة.