advertenties: Ontvang toegang tot het 200-niveau en studeer een cursus aan een universiteit naar keuze. Lage tarieven | Geen JAMB UTME. Bel 09038456231

Ontwikkeling van een op staatsschatting gebaseerde verbeterde detectie en lokalisatie van niet-technische verliezen met behulp van slimme metermetingen

ADS! Verzamel tot N300,000 cash in de 2020 Aspire Contest

Ontwikkeling van een op staatsschatting gebaseerde verbeterde detectie en lokalisatie van niet-technische verliezen met behulp van slimme metermetingen.

SAMENVATTING

Dit onderzoek presenteert de ontwikkeling van op vertakkingen gebaseerde toestandsschatting voor detectie en lokalisatie van niet-technische verliezen (NTL's). Het gebruik van gewogen kleinste kwadraten (WLS) toestandsschatting voor de evaluatie van aftakstroom van een netwerk tijdens diefstal wordt overwogen. Om de aanwezigheid van diefstal in een netwerk te bevestigen, werd de huidige meetwaarde verkregen van de Distribution Transformer Controller (DTC) die op het onderstation was geïnstalleerd, vergeleken met die van de slimme meterstanden van alle klanten, een verschil boven een geschatte drempel duidt op de aanwezigheid van diefstal.

Voor het geval van het lokaliseren van het diefstalpunt, werd het concept van de gewogen schatting van de kleinste kwadratische toestand gebruikt voor de evaluatie van de werkelijke takstroom van elke tak van het netwerk ondanks diefstal, de geschatte takstroom wordt vergeleken met de berekende takstroom op basis van meterstanden, en het verschil wordt benut om het punt van locatie te lokaliseren. De ontwikkelde methode is geïmplementeerd op een 415V laagspanningsnetwerk dat in deze literatuur wordt gebruikt. De verkregen resultaten werden gevalideerd door het te vergelijken met het werk van Marques et al., 2016.

Alle modellen en analyses werden uitgevoerd met OPENDSS en MATLAB R2015a. Uit de verkregen resultaten, wanneer de totale diefstal in het netwerk 30%, 40% of 50% is, is de maximale variatie van de geschatte takstroom respectievelijk 0.62%, 0.83%, 1.02%, deze worden beschouwd als de drempel voor de beslissing van diefstal in het netwerk. Er werd ook opgemerkt dat de True Positive Rate (TPR) en The False Positive Rate (FPR) ongeacht het percentage diefstal in het netwerk een verbetering laten zien van respectievelijk 27.5% en 11.11%.

INHOUDSOPGAVE

VERKLARING …………………………………………………………… .. ii

CERTIFICERING ………………………………………………………… .. iii

WIJDING ……………………………………………………………… .. iv

ERKENNING……………………………………………………. v

ABSTRACT………………………………………………………………………. vi

INHOUDSOPGAVE …………………………………………………… ..vii

LIJST VAN TABELLEN………………………………………………………………. X

LIJST VAN FIGUREN ………………………………………………………… .. xi

LIJST VAN BIJLAGEN …………………………………………………… xii

LIJST VAN AFKORTINGEN………………………………………………. xiii

HOOFDSTUK EEN…………………………………………………………… .. 1

Achtergrond van de studie ………………………………………………… 1

  • Motivatie …………………………………………………………… ..2
  • Betekenis van onderzoek ………………………………………… 3
  • Verklaring van het probleem………………………………………………. 3
  • Doel en doelstellingen ……………………………………………… .. 3
  • Methodologie ……………………………………………………… 4

HOOFDSTUK TWEE.………………………………………………………………. 5

BOEKBEOORDELING…………………………………………………… 5

  • Invoering……………………………………………………………. 5
  • Herziening van het fundamentele concept ………………………………… 5
    • Elektrisch systeem …………………………………………. 5
    • Technisch kenmerk van laagspanningsdistributienetwerk …………………… 5
    • Stroomsterkte in laagspanningsnetwerken ………………………………………………………. 7
    • Verliezen in het distributievermogensysteem ……………………………………………………… 10

2.2.4.2 Niet-technische verliezen ……………………………………………………………………………. 11

  • Analyse van niet-technische verliezen ………………………………………………………………. 11
  • Beschrijving van methoden voor detectie en lokalisatie van NTL's ………………………… 14
    • The Artificial Intelligent Methods (AIM) ……………………………………………. 15
    • De op slimme meting gebaseerde methoden ……………………………………………… .. 16
  • Smart Grid ………………………………………………………………………………………… .. 17
    • Geavanceerde meetinfrastructuur (AMI) ……………………………………………. 18
    • Slimme meters (SM's) ……………………………………………………………………… 19
    • Distribution Transformer Controller (DTC) …………………………………………. 21
    • Dataconcentrator ………………………………………………………………………… 22
  • Staatsschatting (SE) …………………………………………………………………………… 23
    • Uitdagingen van staatsschatting in distributiesystemen ………………………… 23
    • Toestandschatting in laagspanningsnet ……………………………………………… ..25
    • WLS Estimator ……………………………………………………………………………………… 25
      • WLS State Estimation Algorithm …………………………………………………… .. 27
    • Monte Carlo-simulatie ……………………………………………………………………………… 28
      • Kenmerken van Monte Carlo ……………………………………………………………. 28
      • Stappen betrokken bij de Monte Carlo-simulatie ………………………………………… 29
      • Monte Carlo simulatieprocedure in de Branch Current State Estimation (BCSE) methode ……………. 29
    • Beschrijving van het referentiealgoritme en het voorgestelde algoritme ………………………………………… .. 30
    • Casestudy ………………………………………………………………………………………………………………………… .. 32
      • Beschrijving van de casestudy ……………………………………………………………………………………………… 32
    • Herziening van soortgelijke werken ………………………………………………………………………………………………………… 34

HOOFDSTUK DRIE..………………………………………………………………………………………………………………. 39

MATERIALEN EN METHODEN ………………………………………………………………………………………………………… 39

  • Inleiding …………………………………………………………………………………………………………… .. 39
  • Materialen ……………………………………………………………………………………………………………………………. 39
    • Software ……………………………………………………………………………………………………………………… 39
      • Matlab 2015a software ………………………………………………………………………………………………. 39
      • OPENDSS-software …………………………………………………………………………………………………. 39
    • De testcase ………………………………………………………………………………………………………. 40
  • Methodologie…………………………………………………………………………………………………………………. 40
    • Detectiealgoritme …………………………………………………………………………………………… .. 40
    • Ontwikkeling van een powerflow-algoritme op basis van de equivalente circuitbenadering van thevenin en norton in distributie …………………………………………………………………………………………………… …………… 41
  • Ontwikkeling van een algoritme voor de schatting van de staat …………………………………………………………………… 42
    • Formulering voor schatting van de huidige stand van de bedrijfstak ………………………………………………… .. 42
      • Basis WLS-formules …………………………………………………………………………………………………… 42
      • Meetvergelijkingen en jacobiaanse matrices …………………………………………………… 43

3.4.1.3. De Jacobian Matrix. (H (x)) ……………………………………………………………………………………… 45

3.4.1.5 Nauwkeurigheid van de schatting van de staat ……………………………………………………………………………………. 48

  • Berekening van takstroom ……………………………………………………………………………………………. 48
  • Ontwikkelde methode voor de NTL-locatie ………………………………………………………………………………. 49
  • Overwogen scenario …………………………………………………………………………………………………………… .. 51
  • Wijziging van de testcase ………………………………………………………………………………. 52
  • Prestatie-evaluatie ……………………………………………………………………………………………………… 52

HOOFDSTUK VIER…………………………………………………………………………………………………………………. 54

RESULTATEN EN DISCUSSIE ………………………………………………………………………………………………………… 54

  • Inleiding ……………………………………………………………………………………………………………………… 54
  • Veronderstelling gemaakt ……………………………………………………………………………………………………………… 54
  • Berekening van de fouten voor de detectie en lokalisatie van NTL's …………………………………………… 54
    • Berekening van de fout per fase (PBM) ……………………………………………………………………………. 54
    • Resultaat van de lokalisatiefout voor locatie van NTL's ……………………………………………………………… 55
  • Simulatie en resultaatanalyse voor detectiemethodologie ………………………………………………………… 59
    • Simulatie en resultaatanalyse voor lokalisatiemethodiek ……………………………………………… .. 60
  • Validatie van de verbeterde methode ………………………………………………………………………………………… 64

HOOFDSTUK VIJF……………………………………………………………………………………………………………… 66

CONCLUSIE EN AANBEVELINGEN…………………………………………………………………………………. 66

  • Overzicht………………………………………………………………………………………………………………………. 66
  • Conclusie ………………………………………………………………………………………………………………………… .. 66
  • Belangrijke bijdrage……………………………………………………………………………………………………. 67
  • Beperkingen ………………………………………………………………………………………………………………………… .. 67

Aanbevelingen ……………………………………………………………………………………………………………. 67

REFERENTIES …………………………………………………………………………………………………………. 68

INLEIDING

Niet-technische verliezen (diefstal van elektrische energie) zijn een groot probleem in traditionele energiesystemen over de hele wereld. Alleen al in de Verenigde Staten (VS) werd energiediefstal gemeld aan nutsbedrijven voor ongeveer $ 6 miljard / jaar (McDaniel & McLaughlin, 2009). Dit cijfer lijkt relatief laag in vergelijking met de verliezen die nutsbedrijven in ontwikkelingslanden zoals Nigeria en Bangladesh ondervinden. , India en Pakistan (Eskom Jaarverslag 2009).

Implementatie van Advanced Metering Infrastructure (AMI) als een van de sleuteltechnologieën in smart grids belooft het risico van energiediefstal te verminderen door zijn monitoringmogelijkheden en de fijnmazige gebruiksmetingen. De toepassing van digitale slimme meters en de toevoeging van een cyberlaag aan het meetsysteem introduceren echter tal van nieuwe vectoren voor energiediefstal.

Terwijl traditionele mechanische meters alleen gecompromitteerd kunnen worden door fysieke manipulatie, kan in AMI met de meetgegevens worden geknoeid, zowel lokaal als op afstand, voordat ze naar de slimme meters of binnen de slimme meters of via de communicatieverbindingen worden gestuurd. Penetratietesten hebben al verschillende kwetsbaarheden in slimme meters aan het licht gebracht (Wright, 2009). In 2009 werd een georganiseerde poging tot energiediefstal tegen AMI gemeld door het Amerikaanse Federal Bureau of Investigation, wat een nutsbedrijf mogelijk tot $ 400 miljoen per jaar zou kunnen kosten (Krebs B. 2012).

Daarom is een energiediefstaldetectie- en lokalisatiesysteem (ETDLS) dat aanvallen op energiediefstal tegen AMI effectief en efficiënt kan detecteren en lokaliseren, dringend vereist. Technische verliezen zijn inherente verliezen in het stroomsysteemnetwerk als gevolg van de inefficiëntie van stroomsysteemapparaten of ijzeren kernverliezen die optreden tijdens de transmissie en distributie van elektrisch vermogen. Terwijl niet-technische verliezen aan de andere kant worden veroorzaakt door acties buiten het voedingssysteem.

REFERENTIES

Abdel-Majeed, A., & Braun, M. (2012). Schatting van de toestand van laagspanningssystemen met behulp van slimme meters Paper gepresenteerd op de Universities Power Engineering Conference (UPEC), 2012 47th International.

Abur, A., en Exposito, AG (2004). Schatting van de toestand van het energiesysteem: theorie en implementatie: CRC-pers.

Adesina, L., en Fakolujo, O. (2015). Harmonische analyse in een 33kV-distributienetwerk: een casestudy van het zakendistrict van het eiland. IEEE African Journal of Computing and ICTs, 8 (2).

Alam, M., Muttaqi, K., & Sutanto, D. (2012). Een uitgebreide beoordelingstool voor de effecten van zonne-PV op driefasige distributienetwerken met laagspanning. Paper gepresenteerd op de Developments in Renewable Energy Technology (ICDRET), 2012 2e internationale conferentie over de.

Antmann, P. (2009). Vermindering van technische en niet-technische verliezen in de energiesector. Achtergrondnota voor de WBG Energiestrategie.

Arif, A., Al-Hussain, M., Al-Mutairi, N., Al-Ammar, E., Khan, Y., & Malik, N. (2013). Experimentele studie en ontwerp van slimme energiemeter voor het smart grid. Paper gepresenteerd op de Renewable and Sustainable Energy Conference (IRSEC), 2013 International.

Barai, GR, Krishnan, S., & Venkatesh, B. (2015). Slimme meting en functionaliteiten van slimme meters in smart grid - een review. IEEE.

Ciric, RM, Feltrin, AP, & Ochoa, LF (2003). Krachtstroom in vierdraads distributienetwerken - algemene benadering. IEEE Transactions on Power Systems, 18 (4), 1283-1290.

Depuru, SSSR, Wang, L., & Devabhaktuni, V. (2011). Elektriciteitsdiefstal: overzicht, problemen, preventie en een slimme metergebaseerde aanpak om diefstal te beheersen. Energiebeleid, 39 (2), 1007-1015.

CSN Team.

Vul uw e-mailadres:

Geleverd door TMLT NIGERIA

Word nu lid van meer dan 3,500+ lezers online!


=> VOLG ONS OP Instagram | FACEBOOK & TWITTER VOOR LAATSTE UPDATES

ADS: KNOCK-OFF DIABETES IN SLECHTS 60 DAGEN! - BESTEL HIER

AUTEURSRECHT WAARSCHUWING! Inhoud op deze website mag niet opnieuw worden gepubliceerd, gereproduceerd, gedistribueerd, geheel of gedeeltelijk, zonder toestemming of erkenning. Alle inhoud wordt beschermd door DMCA.
De inhoud op deze site is met goede bedoelingen geplaatst. Als u eigenaar bent van deze inhoud en van mening bent dat uw auteursrecht is geschonden of geschonden, neemt u contact met ons op via [[Email protected]] om een ​​klacht in te dienen en zullen er onmiddellijk acties worden ondernomen.

Tags:

Reacties zijn gesloten.