کتاب مکان یابی خطای تکفاز به روش امپدانسی

کتاب مکان‌ یابی خطای تکفاز به روش امپدانسی نوشته‌ مهدی کاردل به بررسی روش‌های نوین تشخیص و تعیین محل خطا در شبکه‌های توزیع برق می‌پردازد. نویسنده در این اثر با تمرکز بر خطای تکفاز به زمین و استفاده از مدل‌های امپدانسی و الگوریتم‌های عددی، فرایند مکان‌یابی خطا را در شبکه‌های شعاعی و پیچیده توضیح داده است. ساختار کتاب شامل مبانی سیستم‌های توزیع، الگوریتم‌های امپدانسی، مدلسازی شبکه، استفاده از شبکه‌های عصبی و نتایج شبیه‌سازی در محیط متلب است. نشر هورین این کتاب را منتشر کرده است. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب مکان یابی خطای تکفاز به روش امپدانسی

کتاب مکان‌ یابی خطای تکفاز به روش امپدانسی با تمرکز بر شبکه‌های توزیع شعاعی، مسئله‌ی تشخیص و تعیین محل خطا را از دیدگاه فنی و محاسباتی دنبال می‌کند. مهدی کاردل ابتدا جایگاه شبکه‌ی توزیع را در میان چهار بخش اصلی سیستم قدرت (تولید، انتقال، فوق‌توزیع و توزیع) توضیح داده و نشان داده است که چرا به‌دلیل گستردگی جغرافیایی و تنوع بارها، مکان‌یابی خطا در این بخش دشوار و در عین‌ حال حیاتی است. در فصل‌های آغازین این کتاب انواع خطاها، اهمیت کاهش زمان خاموشی، نقش شاخص‌های قابلیت اطمینان و محدودیت‌های روش‌های متداول در شبکه‌های توزیع بررسی شده است.

در ادامه کتاب مکان‌ یابی خطای تکفاز به روش امپدانسی، ساختار الگوریتم‌های امپدانسی برای تعیین فاصله‌ی خطا تشریح شده است. نویسنده با استفاده از مدل سه‌ فاز چهار سیمه، ماتریس‌های امپدانس، تفکیک مؤلفه‌های واقعی و موهومی ولتاژ و جریان و الگوریتم پخش بار شعاعی، معادلات فاصله‌ی خطا را برای حالت‌های مختلف اتصال کوتاه (تکفاز به زمین، دو فاز، دو فاز به زمین و سه‌ فاز) فرموله کرده است. سپس روش جست‌وجوی درختی روی فیدر، مفهوم گستره‌ی گمان‌های مکان خطا و استفاده از باند عدم‌قطعیت برای کاهش خطای تخمین توضیح داده شده است.

بخش دیگری از کتاب مکان‌ یابی خطای تکفاز به روش امپدانسی به ترکیب روش امپدانسی با ابزارهای هوشمند اختصاص دارد. در این بخش، ایده‌ی ساخت بانک اطلاعاتی آنلاین از فروولتاژها، استفاده از ماشین بردار پشتیبان و شبکه‌های عصبی پیشخور برای شناسایی الگو و انتخاب محتمل‌ترین محل خطا مطرح شده است. کاردل همچنین به مقایسه‌ی روش پیشنهادی با سایر روش‌ها مانند امواج سیار، روش‌های مبتنی بر موجک، الگوریتم‌های سه‌ فاز مستقیم و طرح‌های مختلف اتوماسیون توزیع پرداخته است. در فصل پایانی کتاب، نتایج شبیه‌سازی روی یک شبکه‌ی نمونه ۲۲ یا ۲۴ باسه در محیط متلب و نحوه‌ی آموزش شبکه‌ی عصبی برای کاهش خطای مکان‌یابی ارائه شده است.

خلاصه کتاب مکان یابی خطای تکفاز به روش امپدانسی

کتاب مکان‌ یابی خطای تکفاز به روش امپدانسی بر این ایده استوار است که با استفاده از ولتاژ و جریان ثبت‌شده در ابتدای فیدر، می‌توان امپدانس معادل تا محل خطا را محاسبه کرد و از روی آن فاصله و شاخه‌ی معیوب را به‌ دست آورد. مهدی کاردل ابتدا معادلات حالت ماندگار خطا را برای انواع اتصال کوتاه استخراج کرده و الگوریتمی تکراری برای محاسبه‌ی فاصله‌ی خطا در شبکه‌های شعاعی پیشنهاد کرده است.

سپس نشان داده شده که به‌دلیل وجود شاخه‌های متعدد و عدم‌قطعیت در پارامترها، چند محل مختلف می‌توانند پاسخ معادلات باشند. برای رفع این ابهام، مفهوم گستره‌ی احتمالاتی مکان خطا و تعریف باند خطا مطرح شده و در گام بعد، با استفاده از شبیه‌سازی فروولتاژ در نقاط مختلف، ساخت بانک اطلاعات و به‌کارگیری شبکه‌های عصبی و ماشین بردار پشتیبان، محل واقعی خطا از میان گزینه‌های ممکن انتخاب شده است.

چرا باید کتاب مکان یابی خطای تکفاز به روش امپدانسی را بخوانیم؟

این کتاب برای فهم عمیق مکان‌یابی خطا در شبکه‌های توزیع، از سطح معادلات امپدانسی تا پیاده‌سازی در متلب و استفاده از شبکه‌های عصبی، یک مسیر نسبتاً کامل ترسیم کرده است. خواننده با چالش‌های واقعی شبکه‌های شعاعی، محدودیت داده‌ها در پست توزیع و نحوه‌ی ترکیب روش‌های کلاسیک و هوشمند برای کاهش زمان خاموشی و بهبود قابلیت اطمینان آشنا می‌شود.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

مطالعه‌ی این کتاب به دانشجویان و پژوهشگران مهندسی برق قدرت، طراحان و بهره‌برداران شبکه‌های توزیع و افرادی که روی الگوریتم‌های مکان‌یابی خطا، اتوماسیون توزیع یا کاربرد شبکه‌های عصبی در سیستم‌های قدرت کار می‌کنند، پیشنهاد می‌شود. برای پروژه‌های کارشناسی ارشد و دکتری در حوزه‌ی توزیع نیز مناسب است.