The application of kernel density estimation for aided the process of locating sources of voltage fluctuations

• Autorzy: Kuwałek Piotr

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.08.18

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie estymatora jądrowego gęstości do wsparcia procesu lokalizacji źódeł wahań napięcia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the improvement of a multi-point method of identification of voltage fluctuation sources based on the analysis of voltage variability. The improvement consists in using the kernel density estimation for statistical analysis of voltage changes. At the beginning of the article the necessity of locating disturbing loads, resulting from the agreement between the power distributor and the power consumer, guaranteeing the power supply of the appropriate quality. The next part presents multi-point method using the analysis of voltage changes enabling aided of the location of disturbing loads. Problems were presented that could disturb the correct location process using this method. The results of simulation research are presented, showing the benefits of the proposed improvement of the multi-point method discussed. The possibility of automatic localization of voltage fluctuation sources and practical implementation of the method in measuring and recording instruments is discussed.

PL

W artykule przedstawiono ulepszenie wielopunktowej metody identyfikacji źródeł wahań napięcia bazującej na analizie zmienności napięcia. Ulepszenie polega na wykorzystaniu estymatora gęstości jądra do analizy statystycznej. Na początku artykułu przedstawiono konieczność lokalizacji niespokojnych odbiorników, wynikającą m.in. z umowy między dystrybutorem a konsumentem, gwarantującą dostarczenie energii elektrycznej o odpowiedniej jakości. W kolejnej części przedstawiono możliwości wsparcia procesu lokalizacji wielopunktową metodą wykorzystującą analizę zmienności amplitudy wahań napięcia. Przedstawiono problemy, mogące zaburzać przeprowadzenie poprawnego procesu lokalizacji z wykorzystaniem tej metody. Przedstawiono rezultaty badań symulacyjnych, pokazujące korzyści zaproponowanego ulepszenia omówionej metody wielopunktowej. Omówiono możliwości automatycznej lokalizacji źródeł wahań napięcia oraz praktycznej implementacji metody w przyrządach pomiarowo-rejestrujących.

Słowa kluczowe

EN

kernel density estimation; voltage variation; voltage fluctuation indices; source of disturbance; power quality

PL

estymator jądrowy gęstości; wahania napięcia; wskaźniki wahań napięcia; źródło zaburzeń; jakość energii elektrycznej

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 8
• Strony: 70--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Kuwałek Piotr

• Metrology and Optoelectronics Division, Institute of Electrical Engineering and Electronics, Faculty of Electrical Engineering, Poznan University of Technology, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznan, Poland

Bibliografia

• [1] The Act of 10th of April 1997 Energy Law.
• [2] Decree of Ministry of Economy dated 04.05.2007 on detailed conditions of power system operation, 2007.
• [3] Voltage fluctuation, Std. IEV number 161-08-05, [web page] http://std.iec.ch/iec60050.
• [4] Mindykowski J., Tarasiuk T.: Problems of power quality in the wake of ship technology development, Ocean Engineering, vol. 107, pp. 108-117, 2015, http://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2015.07.036.
• [5] Hanzelka Z., et al.: New challenges for voltage quality studies, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 89, pp. 17-25, 2013.
• [6] Hanzelka Z.: Single-Point Methods for Location of Electromagnetic Disturbances in Power System, Przegląd Elektrotechniczny, 91(2015), no. 6, pp. 1-5.
• [7] Hanzelka Z., et al.: Single-point methods for location voltage fluctuation sources in a power system, Jako´s´c energii elektrycznej w sieciach elektroenergetycznych w Polsce, PTPiPEE, pp. 55-70, 2015.
• [8] Hanzelka Z., et al.: Single-Point Methods for Location of Distortion, Unbalance, Voltage Fluctuation and Dips Sources in a Power System, Power Quality, chapter 9, 2011, http://doi.org/10.5772/16410.
• [9] Wilkosz Z.: Single-point measurement localization of prevailing harmonic sources in a power system, 2012 11th International Conference on Environment and Electrical Engineering, pp. 1-6, Venice, 2012, http://doi.org/10.1109/EEEIC.2012.6221387.
• [10] Axelberg P.G.V., Bollen M., Gu L.: Trace of flicker sources using the quantity of flicker power, IEEE Tran. on Power Delivery, 23, 1, pp. 465-471, 2008.
• [11] Hanzelka Z., et al.: Quality of power delivery. Part 1, Current state in Polish power system, Elektro Info, 9(2017), pp. 112-115.
• [12] Senderovich G.A., Diachenko A.V.: A method for determining location of voltage fluctuations source in electric grid, Electrical engineering and electromechanics, no. 3, pp. 58-61, 2016, http://doi.org/10.20998/2074-272X.2016.3.09.
• [13] Wiczyński G.: Analysis of Voltage Fluctuations in Power Networks, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 57, no. 11, pp. 2655-2664, 2008.
• [14] Wiczyński G.: Poszukiwanie punktów zasilania odbiorników wywołujących zmienność napięcia, Pomiary i Diagnostyka w Sieciach Elektroenergetycznych, pp. 51-60, Kołobrzeg, Poland 2018.
• [15] Wiczyński G.: Study on measures of voltage fluctuation in electrical networks, Poznan University of Technology, Poznan 2010.
• [16] Wiczyński G.: Voltage-Fluctuation-Based Identification of Noxious Loads in Power Network, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 58, pp. 2893-2898, 2009.
• [17] Otomański P., Wiczyński G.: The usage of voltage and current fluctuation for localization of disturbing loads supplied from power grid, Przegla˛d Elektrotechniczny, 87(2011), no. 1, pp. 107-111.
• [18] Renner H.: Flicker Source Identification in Meshed High Voltage Grids, 2012 Electric Power Quality and Supply Reliability, pp. 1-6, Tartu 2012.
• [19] Eghtedarpour N., Farjah E., Khayatian A.: Intelligent identification of flicker source in distribution systems, IET Generation, Transmission and Distribution, 4(9), pp. 1016-1027, 2010, http://doi.org/10.1049/iet-gtd.2009.0447.
• [20] Inamdar J., Annapoorani K.: A Soft Computing approach for Detection of the Voltage Flicker Source, International Journal of Pure and Applied Mathematics, vol. 118, no. 17, pp. 881-889, 2018.
• [21] Dejamkhooy A., Dastfan A., Ahmadyfard A.: Source detection and propagation of equal frequency voltage flicker in nonradial power system, Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences, 24(2016), pp. 1351-1370.
• [22] Bień A., et al.: Application of neural networks to voltage fluctuations measurement – a proposal for a new flickermeter, EPQU’05: Electrical Power Quality and Utilisation: 8th international conference, pp. 267-272, Cracow, Poland 2005.
• [23] Górecki K., Szmajda. M., Mroczka J.: The methodology of source disturbances detection on an electroprecipitator exampl, 11th Int. Conf. on Electrical Power Quality and Utilisation, pp. 1-6, Lisbon, Portugal 2011.
• [24] Duda K., et al.: The New Measure of Low-Frequency Disturbances in Power System, Metrology and Measurment Systems, vol. 12, 2(2005).
• [25] Examples of sub-ranges δVmax: [Access: 05.12.2018, 10:20],[1] Z. Q. Bo, X. N. Lin, Q. P. Wang, Y. H. Yi, and F. Q. Zhou, “Developments of power system protection and control,” Prot Control Mod Power Syst, vol. 1, no. 1, p. 7, Dec. 2016.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).