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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳泳志
研究生(外文):CHEN, YONG-ZHI
論文名稱:應用模糊派翠網路於配電系統故障偵測之應用
論文名稱(外文):Fault Section Identification in Distribution Systems Using Fuzzy Petri Nets
指導教授:林嘉宏林嘉宏引用關係
指導教授(外文):LIN, CHIA-HUNG
口試委員:莊慧仁辜德典林嘉宏
口試委員(外文):CHUANG, HUI-JENKU, TE-TIENLIN, CHIA-HUNG
口試日期:2021-08-12
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄科技大學
系所名稱:電機工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:模糊派翠網路智慧型故障指示器配電自動化智慧電網
外文關鍵詞:Fuzzy Petri NetSmart Fault IndicatorDistribution AutomationSmart Grid
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本論文結合智慧型故障指示器,將導線運轉資料收集並回傳,並根據配電饋線架構,建構模糊派翠網路模型。根據模糊派翠網路狀態方程式之經驗式搜尋演算法,快速決定故障位置,大幅降低因系統故障造成之用戶停電時間,而提升故障復電效能。由於無線通訊限制,故障指示器之過電流旗標狀態信號在傳送過程,可能造成資料遺失、錯誤或逾時等事件發生。本論文根據回傳之電流信號及用戶來電資訊,加入模糊派翠網路推論機制中,以減少因通訊限制故障指示器回傳資料遺失而造成故障區間誤判的情形,提升配電系統線路故障復電功能,有效支援智慧電網設備管理功能。
This thesis proposes a fault identification method that is embedded in an asset management system that integrates data from smart fault indicators (SFIs). The fault identification model, based on Fuzzy Petri-net (FPN) technology, is developed by using the database of an automated mapping/facilities management/geographic information system (AM/FM/GIS). The proposed method uses data that include the statuses of fault indicators and circuit breakers, the available pre-current and post-current measurements of FIs, the loadings of a feeder and a lateral, the trouble call information. Communications capabilities are added to these fault indicators to develop a centralized asset management system that can dispatch crews to fault locations faster, accelerating restoration. A distribution feeder of Taiwan Power Company (Taipower) was simulated. The obtained resulto indicate the great performance of the FPN method in enhancing service reliability.
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究架構 3
1.3 論文章節概述 5
第二章 具通訊功能的智慧型故障指示器 6
2.1 前言 6
2.2 智慧型故障指示器功能 [11-13] 8
2.2.1 短路故障電流波形事件 8
2.2.2 瞬時故障電流波形事件 8
2.2.3 永久性故障電流波形事件 9
2.2.4 湧入電流波形事件 10
2.3 智慧型故障指示器硬體架構[14] 11
2.3.1 電流取電模組[14] 12
2.3.2 電流感測模組[14] 13
2.3.3 LoRa無線通訊模組[14] 15
2.3.4 資料處理及運算分析模組[14] 18
2.3.5 各模組整合之架構[14] 19
2.4 智慧型故障指示器架構[14] 20
第三章 模糊派翠網路 22
3.1 前言 22
3.2 派翠網路 22
3.3 模糊派翠網路 25
3.4 真實值與確定性因數 28
3.5 模糊派翠網路模型於配電饋線應用 29
第四章 案例分析 37
4.1 前言 37
4.2 案例一 : 單一故障(FI狀態訊息傳輸正常) 40
4.3 案例二 : 單一故障(下游故障指示器故障旗標誤報) 48
4.4 案例三 : 單一故障(故障指示器旗標遺失) 53
4.5 案例四 : 多重故障事故 59
第五章 結論與未來研究方向 73
5.1 結論 73
5.2 未來研究方向 74
參考文獻 75
[1] Te-Tien Ku; Chung-Sheng Li; Chia-Hung Lin; Chao-Shun Chen; Cheng-Ting Hsu, 2020, “Faulty Line-Section Identification Method for Distribution Systems Based on Fault Indicators” 2020 IEEE/IAS 56th Industrial and Commercial Power Systems Technical Conference (I&CPS), Las Vegas, NV, USA, 29 June-28 July 2020
[2] Iman Kiaei; Saeed Lotfifard, 2020, “Fault Section Identification in Smart Distribution Systems Using Multi-Source Data Based on Fuzzy Petri Nets”, IEEE Transactions on Smart Grid, Volume: 11, 74 - 83, 17 May 2019
[3] Izudin Džafić; Rabih A. Jabr; Sylwia Henselmeyer; Tarik Ðonlagić, 2018, “Fault Location in Distribution Networks Through Graph Marking”, IEEE Transactions on Smart Grid, Volume: 9, 1345 - 1353, 7 July 2016
[4] Jen-Hao Teng; Wei-Hao Huang; Shang-Wen Luan, 2014, “Automatic and Fast Faulted Line-Section Location Method for Distribution Systems Based on Fault Indicators”, IEEE Transactions on Power Systems, Volume: 29, 1653-1662, 6 January 2014
[5] 徐造華,2018,“台電162億推配電系統強韌計畫 更新設備搭新科技 目標今年停電少600件”, https://www.taipower.com.tw/tc/news_info.aspx?mid=17&id=
1657&chk=e95da082-ec56-40ac-8813-fa06ebe632f4,8月2日
[6] 2018,“一篇文章讀懂配電自動化和配電管理”, https://kknews.cc/zh-tw/news/
kn65jmr.html,5月7日
[7] 王基仲,2009,“應用多代理人支援配電自動化系統復電之研究”,國立高雄應用科技大學,碩士論文
[8] Yanfeng Gong, Mangapathirao Mynam, Armando Guzmán, 2012, “Fault Location for Power Lines With Multiple Sections”, PES T&D 2012, Orlando, FL, USA, 7-10 May 2012
[9] Sumate Lipirodjanapong, Pumpat Uthaisiritanon, Pitipol Duangjinda, 2019, “Short circuit/Fault Current Notification in Subtransmission system by Message Cellular Network”, 2019 14th International Joint Symposium on Artificial Intelligence and Natural Language Processing (iSAI-NLP), Chiang Mai, Thailand, 30 Oct.-1 Nov. 2019
[10] 陳盛鴻,劉倉寶,2011年5月,“尋找地下配電線路故障點的好幫手-線路故障指示器”,台電月刊,頁3-8,第十一期
[11] 吳定融,2017,“屋外型避雷器特性分析”,崑山科技大學,碩士論文
[12] 陳偉誠,2020,“整合電力物聯網技術之分岐線故障定位系統設”,國立中山大學,碩士論文
[13] 王焌合,2020,“結合電流取電及信號取樣之智慧故障指示器設計”,國立高雄科技大學,碩士論文
[14] 呂政蔚,2019,“應用電流取電及羅氏線圈感測元件之智慧故障指示器”,國立中山大學,碩士論文
[15] Yuzhen Zhang, Qian Lei, Yuexi Zhuang, Jinxiao Liu, Lei Yang, Huanqi Xu, 2017, “A Petri Net Fault Diagnosis Model for Distribution System Based on Fault Information of FTUs”, 2017 Chinese Automation Congress (CAC), Jinan, China, VOL. 11, 20-22 Oct. 2017
[16] 廖紘毅,2015,“結合派翠網路及熵於製造系統模式的辨識及複雜度的評估”,國立雲林科技大學,碩士論文
[17] 柯裕隆,2001,“應用派翠網路於配電系統開關操作策略制定之研究”,國立中山大學,碩士論文
[18] 蔡祈名,2005,“轉換時間圖至物件導向時間派翠網路以進行時間性驗證”,私立東海大學,碩士論文
[19] 張子鴻,2004,“配電系統大規模停電搶修調度系統之建置”,國立高雄應用科技大學,碩士論文
[20] 劉政佳,2019,“利用Petri Net預測和物聯網自動化農業環境參數監測系統”,明志科技大學,碩士論文
[21] 張進榮,2005,“應用模糊理論及彩色派翠網路於配電系統負載預測之研究”,國立高雄應用科技大學,碩士論文
[22] 陶治中,洪敏琛,2013,“隨機派翠網路應用於臺鐵捷運化之運行調度模擬模式建構與分析”,運輸計劃季刊,第四十四卷,第四期,頁333-372,民國一零四年十二月

電子全文 電子全文(網際網路公開日期:20240818)
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