LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP iii TP HỒ CHÍ MINH 30 – 08 – 2005 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1 1.3. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1 1.4. BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN 2 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÁC HIỆN TƯNG QUÁ ĐỘ TRÊN HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1. KHÁI NIỆM 3 2.1.1. Đònh nghóa chất lượng điện năng 3 2.1.2. Tầm quan trọng của chất lượng điện năng 3 2.2. CÁC HIỆN TƯNG QUÁ ĐỘ TRÊN HỆ THỐNG ĐIỆN 3 2.2.1. Dao động quá độ 3 2.2.2. Thay đổi áp thời gian dài 5 2.2.3. Thay đổi áp thời gian ngắn 5 2.2.4. Mất cân bằng điện áp 6 2.2.5. Méo họa tần 7 2.2.6. Nhấp nháy điện áp 8 2.3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG ĐIỆN NĂNG 9 2.3.1. Giới thiệu 9 2.3.2. Đánh giá chất lượng điện năng 9 2.3.3. Thiết bò đo chất lượng điện năng 10 CHƯƠNG 3: WAVELETS và PHÂN TÍCH WAVELETS 3.1. GIỚI THIỆU VỀ WAVELETS 13 3.1.1. Đònh nghóa Wavelets 13 3.1.2. Phân tích Wavlets 14 3.2. BIẾN ĐỔI WAVELETS 15 3.2.1. Biến đổi Wavelets liên tục 15 3.2.2. Biến đổi Wavelets rời rạc 18 CHƯƠNG 4: MẠNG NƠRON 4.1. GIỚI THIỆU VỀ MẠNG NƠRON 21 4.1.1. Đònh nghóa mạng nơron 21 4.1.2. Hoạt động của mạng nơron 22 4.1.3. Các thành phần của mạng nơron 23 4.2. HUẤN LUYỆN MẠNG NƠRON 24 4.2.1. Học có giám sát/ Học có thầy 24 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP iv TP HỒ CHÍ MINH 30 – 08 – 2005 4.2.2. Học không giám sát/ Học không có thầy 25 4.2.3. Tốc độ học 25 4.2.4. Các luật học 25 4.3. GIỚI THIỆU CÁC LOẠI MẠNG NƠRON 25 4.3.1. Mạng Lan truyền ngược 25 4.3.2. mạng LVQ 27 4.3.3. Mạng Xác suất 28 4.3.4. Mạng Hopffield 29 4.3.5. Mạng Tự sắp xếp 30 CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG CÁC HIỆN TƯNG QUÁ ĐỘ 5.1. MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM MATLAB 32 5.1.1. Giới thiệu về Power System Blockset Toolbox 32 5.1.2. Mạch mô phỏng 33 5.2. MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM ATP 34 5.2.1. Giới thiệu về ATP 34 5.2.2. Mạch và kết quả mô phỏng 38 CHƯƠNG 6: ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH WAVELETS và MẠNG NƠRON TRONG PHÂN TÍCH và PHÂN LOẠI QUÁ ĐỘ 6.1. ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH WAVELETS 41 6.1.1. Phân tích đa phân giải 41 6.1.2. Đònh lý Parseval 42 6.1.3. Phân tích tín hiệu quá độ bằng Wavelets 42 6.2. PHÂN LOẠI TỰ ĐỘNG BẰNG MẠNG NƠRON 47 6.2.1. Mô hình mạng nơron Xác suất 47 6.2.2. Nhận dạng hiện tượng quá độ bằng mạng nơron Xác suất 49 CHƯƠNG 7: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH VÀ NHẬN DẠNG 7.1 XÂY DỰNG GIẢI THUẬT 50 7.2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH VÀ NHẬN DẠNG 52 7.2.1 Nhận dạng qua các đặc trưng năng lượng 52 7.2.2 Mẫu huấn luyện và nhận dạng tự động 61 7.3 CHƯƠNG TRÌNH GIAO DIỆN 63 7.3.1 Giới thiệu về GUI 63 7.3.2 Phân tích và nhận dạng tín hiệu trên giao diện 65 CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN 8.1. KẾT LUẬN 68 8.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 1 TP HỒ CHÍ MINH 30 – 08 – 2005 Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ : Các vấn đề về chất lượng điện năng được quan tâm ở nhiều nước trên thế giới và đã có rất nhiều tài liệu đề cập đến đề tài này. Việt Nam hiện nay, tuy vấn đề về chất lượng điện năng chưa được quan tâm nhiều nhưng trong tương lai đây sẽ là một tiêu chí quan trọng để người tiêu dùng lựa chọn nhà cung cấp điện năng. Do đó, tìm hiểu về chất lượng điện năng và các vấn đề liên quan là một công việc cần thiết trong thời gian này. Hiện nay có nhiều kỹ thuật mới để phân tích, xử lý và phân loại, nhận dạng các tín hiệu. Đặc biệt kỹ thuật phân tích wavelets rất hiệu quả trong phân tích các tín hiệu động, không mang tính chu kỳ, và mạng nơron rất thích hợp cho việc phân loại tự động nhiều tín hiệu khác nhau. Nhận thấy được tầm quan trọng của các vấn đề trên, người thực hiện đã chọn đề tài Nhận Dạng và Phân Loại Các Tín Hiệu Quá Độ Dựa Vào Mạng Nơron Kết Hợp Với Phân Tích Wavelets để thực hiện trong luận văn tốt nghiệp. Đề tài này dùng để nhận dạng và phân loại nhanh các hiện tượng quá độ trên hệ thống điện như: Võng điện áp, Tăng điện áp, Méo họa tần, Nhấp nháy điện áp, Mất điện áp và Đóng cắt tụ điện trên đường dây. Khi nhận biết được các hiện tượng này sẽ giúp người vận hành hệ thống có những thao tác xử lý thích hợp để nâng cao chất lượng điện năng. 1.2 GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: Được sự phân công của Phòng quản lý sau đại học và Ban chủ nhiệm ngành và với sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn, người thực hiện đã giải quyết đề tài trên theo hướng kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và mô phỏng trên máy tính. 1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI: Do thời gian thực hiện đề tài là 06 tháng và bò hạn chế về thiết bò nên người thực hiện phải thu hẹp phạm vi nghiên cứu của mình. Nội dung đề tài được giới hạn trong việc mô phỏng kết quả phân loại một số tín hiệu có sẵn trên máy tính. Chấp nhận dữ liệu của các tín hiệu quá độ cũng được tạo ra trên máy tính, chưa thử nghiệm được việc xử lý trong thời gian thực. Ngoài ra đề tài được giới hạn trong việc nhận biết các hiện tượng quá độ khác nhau, không quan tâm đến việc nhận biết khác biệt trong cùng một loại quá độ. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2 TP HỒ CHÍ MINH 30 – 08 – 2005 1.4 BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN: Vì nội dung đề tài nói về nhận dạng các hiện tượng quá độ trên hệ thống điện nên luận văn được trình bày theo hướng tìm hiểu, phân tích các vấn đề lý thuyết liên quan làm nền tảng cho việc lập trình mô phỏng trên máy tính. Cụ thể luận văn được sắp xếp tuần tự theo các nội dung sau: - Chương 2 trình bày các vấn đề về chất lượng điện năng. Từ đó nêu lên các hiện tượng quá độ trên hệ thống ảnh hưởng đến chất lượng điện năng. Đây là các đối tượng sẽ được nhận dạng trong những phần sau. - Chương 3 trình bày khái niệm về wavelets và biến đổi wavelets. Lý thuyết này làm nền tảng cho việc nghiên cứu các ứng dụng của wavelets. - Chương 4 giới thiệu về mạng nơron, về đặc điểm và hoạt động của các loại mạng nơron. Lý thuyết này giúp cho việc chọn lựa tối ưu ứng dụng của từng loại mạng. - Chương 5 giới thiệu về hai phần mềm: ATP – EMTP và Matlab, đồng thời nêu lên cách thực hiện mô phỏng các dạng sóng của tín hiệu quá độ. Những tín hiệu này làm dữ liệu cho chương trình phân tích và phân loại. - Chương 6 nêu cụ thể cách ứng dụng phân tích wavelets đa phân giải trong phân tích các tín hiệu quá độ. Trình bày ứng dụng đònh lý Parseval vào biến đổi wavelets để trích các đặc trưng năng lượng của tín hiệu quá độ. Điều này sẽ làm giảm bớt số lượng mẫu nhận dạng. Ngoài ra, chương này còn trình bày cách thực hiện mô hình mạng nơron xác suất để nhận dạng tín hiệu, cách lựa chọn dữ liệu huấn luyện mạng. - Chương 7 nêu lên toàn bộ kết quả mô phỏng đạt được, bao gồm kết quả nhận dạng qua các đặc trưng năng lượng của tín hiệu và kết quả huấn luyện và thử nghiệm nhận dạng của mạng nơron. Các đặc trưng về năng lượng của tín hiệu được biểu diễn qua đồ thò phân bố năng lượng của 13 cấp phân tích wavelets db4 - Cuối cùng, chương 8 nêu lên nhận xét, kết luận của người thực hiện đề tài, cùng với đònh hướng phát triển của đề tài trong tương lai. - Toàn bộ nội dung các chương trình mô phỏng, cùng với các số liệu liên quan được trình bày trong phần phụ lục của luận văn. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 3 TP HỒ CHÍ MINH 30 – 08 – 2005 Chương 2 GIỚI THIỆU CÁC HIỆN TƯNG QUÁ ĐỘ TRÊN HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1. KHÁI NIỆM: 2.1.1. Đònh nghóa chất lượng điện năng: Bất kỳ sai lệch nào của dòng điện và điện áp so với dạng sóng sin chuẩn của nguồn cung cấp đều có thể gây ra hư hỏng hoặc tác động sai đối với các thiết bò. Người sử dụng yêu cầu phải được cung cấp nguồn điện có chất lượng, dạng sóng sin chuẩn có biên độ ổn đònh và đảm bảo độ tin cậy cho các thiết bò điện tử có độ nhạy cao. Có thể đònh nghóa khác nhau về chất lượng điện năng. - Các công ty cung cấp điện đònh nghóa chất lượng điện năng là độ tin cậy trong cung cấp điện. - Nhà máy sản xuất thiết bò điện đònh nghóa chất lượng điện năng là các đặc tính của nguồn cho phép thiết bò hoạt động phù hợp, các đặc tính này khác nhau đối với các loại thiết bò khác nhau và tùy vào từng nhà máy. - Tuy nhiên cuối cùng thì chất lượng điện năng sẽ do khách hàng đưa ra. Do đó chất lượng điện năng được đònh nghóa là các vấn đề trên hệ thống điện liên quan đến điện áp, dòng điện và tần số nhằm đảm bảo cho thiết bò hoạt động một cách hiệu quả. Thực tế, chất lượng điện năng chính là chất lượng của điện áp trên hệ thống điện Các tiêu chuẩn trong lãnh vực chất lượng điện năng được dành cho việc duy trì điện áp với các giới hạn xác đònh. 2.1.2. Tầm quan trọng của chất lượng điện năng: - Sự gia tăng của các thiết bò kỹ thuật số có độ nhạy cao đòi hỏi nghiêm ngặt về chất lượng nguồn cung cấp. Các lãnh vực liên quan như công nghệ bán dẫn, máy tính điện tử, người máy, thiết bò điều khiển có lập trình. Ngoài ra chính các thiết bò điện tử lại làm tăng ảnh hưởng đến chất lượng điện năng. Thò trường điện tạo ra tính cạnh tranh cũng làm người ta quan tâm nhiều đến chất lượng điện năng. - Chất lượng của nguồn điện có thể ảnh hưởng trực tiếp lên nhiều nhà tiêu thụ trong công nghiệp, những người sử dụng các thiết bò tự động và hiện đại. - Lý do cuối cùng để ta quan tâm đến chất lượng điện năng là giá trò kinh tế, các ảnh hưởng về kinh tế lên các công ty điện, khách hàng, nhà cung cấp thiết bò. 2.2. CÁC HIỆN TƯNG QUÁ ĐỘ TRÊN HỆ THỐNG ĐIỆN: 2.2.1. Dao động quá độ: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 4 TP HỒ CHÍ MINH 30 – 08 – 2005 Khái niệm quá độ được dùng để chỉ các sự kiện ta không mong muốn xảy ra thoáng qua trên hệ thống điện. Quá độ thường liên quan đến các hiện tượng dao động tắt dần của các mạch R, L và C. Quá độ được chia làm 2 loại: xung quá độ và dao động qua độ, tùy vào dạng sóng điện áp hoặc dòng điện quá độ. Xung quá độ: Hình 2.1: Xung quá độ Xung quá độ là sự thay đổi đột ngột điện áp hoặc dòng điện ở trạng thái xác lập, mang tính đơn cực. Xung quá độ thường được mô tả bằng thời gian xuất hiện và thới gian suy giảm của nó. Ví dụ một xung quá độ 1.2x50s 2000V sẽ có biên độ tăng từ 0 đến max 2000V trong thời gian 1.2s, sau đó suy giảm biên độ trong thời gian 50s. Nguyên nhân gây ra xung quá độ là do sét đánh. Do có chứa các thành phần tần số cao nên hình dạng xung quá độ có thể thay đổi tùy theo các thành phần của mạch, và sẽ khác nhau đáng kể ở những vò trí khác nhau trên hệ thống. Xung quá độ có thể kích thích tần số cơ bản và gây ra dao động quá độ. Dao động quá độ: Dao động quá độ là sự thay đổi đột ngột của điện áp hoặc dòng điện ở trạng thái xác lập trên hệ thống điện, mang tính lưỡng cực dương và âm . Dao động quá độ gồm các giá trò tức thời của điện áp hoặc dòng điện thay đổi cực tính liên tục. Nó được mô tả bởi các thành phần chứa trong phổ tần, gồm tần số, thời gian và biên độ. Dựa vào tần số người ta chia dao động quá độ ra thành 3 loại: tần số cao, tần số trung bình và tần số thấp. Hình 2.2 minh họa dạng sóng dao động quá độ do đóng cắt tụ. Hình 2.2: Dao động quá độ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 5 TP HỒ CHÍ MINH 30 – 08 – 2005 Trong những hình vẽ ở các mục sau này, trục hoành có thể biểu diễn thời gian hoặc số điểm lấy mẫu của tín hiệu. Tốc độ lấy mẫu là 256điểm/chu kỳ. - Các dao động quá độ có tần số >500KHz, thời gian tính bằng s, được xem là dao động quá độ tần số cao, chúng thường do đáp ứng của hệ thống đối với một xung quá độ. - Các dao động có tần số từ 5 – 500KHz với thời gian xảy ra hàng chục s, được xem là dao động quá độ tần số trung bình, thường do đóng cắt tụ và đóng cắt đường dây gây ra. - Các dao động quá độ có tần số < 5KHz, thời gian khoảng 0.3 – 50ms, được xem là dao động quá độ tần số thấp. Các dao động này thường xuất hiện trên hệ thống truyền dẫn và phân phối, thường do nhiều sự kiện khác nhau gây ra. 2.2.2. Thay đổi điện áp thời gian dài: Các thay đổi làm lệch điện áp hiện dụng trong thời gian dài hơn 01 phút được gọi là thay đổi điện áp thời gian dài. Chúng bao gồm quá điện áp và thấp điện áp. - Quá áp – Overvoltage: Một hiện tượng được gọi là quá điện áp khi giá trò hiệu dụng tăng lớn hơn 110% đònh mức trong thời gian dài hơn 01 phút. Quá điện áp thường xảy ra do đóng cắt tải có giá trò lớn, sự nạp điện trên các tụ nhánh. Ngoài ra việc cài đặt sai các đầu dây máy biến áp cũng có thể gây ra quá áp trên hệ thống. - Thấp áp – Undervoltage: Một hiện tượng được xem là thấp áp khi giá trò hiệu dụng giảm nhỏ hơn 90% đònh mức trong thời gian dài hơn 01 phút. Thấp điện áp xảy ra do các sự kiện ngược với quá điện áp. Việc đóng các tải có giá trò lớn hoặc cắt tụ nhánh có thể gây thấp điện áp. Thấp áp và quá áp sẽ gây ra các sự cố trên hệ thống làm ảnh hưởng đến các thiết bò điện tử công suất, máy tính, thiết bò xử lý. - Mất áp kéo dài – Sustained Interruption: Hiện tượng điện áp hệ thống giảm về zero kéo dài trong thời gian quá 01 phút được gọi là mất điện áp kéo dài. Hiện tượng này cũng thường xảy ra và cần phải có sự can thiệp của con người để phục hồi lại hệ thống. 2.2.3. Thay đổi điện áp thời gian ngắn: Thay đổi điện áp trong thời gian ngắn được chia làm nhiều loại tùy vào thời gian xảy ra, gồm: Instantaneous (3– 60s), Momentary (0.6– 3s), Temporary (0.1– 0.6s). Các thay đổi này xuất hiện do các điều kiện sự cố, do dòng khởi động các tải lớn. Tùy vào vò trí xảy ra sự cố và các điều kiện của hệ thống mà sự cố có thể gây ra giảm áp tạm thời (sag), tăng áp tạm thời (swell), mất điện tạm thời (interruption). - Mất điện tạm thời – Voltage Interruption: Hiện tượng này xảy ra khi điện áp nguồn hoặc dòng điện tải giảm đến giá trò nhỏ hơn 0.1pu (power unit) trong thời gian ít hơn 01 phút. Như hình vẽ 2.3. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 6 TP HỒ CHÍ MINH 30 – 08 – 2005 Hiện tượng này xảy ra do các sự cố trên hệ thống, sự cố tại thiết bò, điều khiển sai thiết bò. Mất điện áp thường do sự cố ngắn mạch trên hệ thống điện gây ra. Sự mất điện được đo bởi thời gian xảy ra trên hệ thống, từ lúc biên độ điện áp luôn nhỏ hơn 10% đònh mức. Thời gian của mất điện được xác đònh là thời gian hoạt động của các thiết bò bảo vệ, các thời gian này có thể không đều nhau. Hình 2.3: Mất điện tạm thời - Võng điện áp – Voltage Sag: Là sự giảm điện áp hoặc dòng điện hiệu dụng còn lại trong khoảng 0.1 – 0.9 pu trong thời gian từ 0.5 đến 30 chu kỳ. Như hình 2.4. Hình 2.4: Võng điện áp Võng điện áp thường kèm theo sự cố trên hệ thống nhưng cũng có thể do sự đóng điện của các tải nặng hoặc do quá trình khởi động các động cơ lớn. Các công ty điện, người sử dụng, nhà sản xuất thiết bò có thể áp dụng nhiều biện pháp để giảm bớt các sự cố gây ra võng điện áp và giảm bớt ảnh hưởng của nó lên các thiết bò. - Tăng điện áp – Voltage Swell: Là sự tăng dòng điện hoặc điện áp hiệu dụng đến giá trò khoảng 1.1 – 1.8 pu trong thời gian từ 0.5 đến 30 chu kỳ. Như hình 2.5. Hình 2.5: Tăng điện áp LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 7 TP HỒ CHÍ MINH 30 – 08 – 2005 Giống như võng điện áp, tăng điện áp thường kèm theo sự cố trên hệ thống nhưng ít phổ biến hơn. Tăng điện áp còn do sự gia tăng áp tức thời trên các pha không bò sự cố, của hệ thống 3 pha, trong sự cố ngắn mạch giữa 1 pha và đất. Tăng điện áp được xác đònh bởi biên độ hiệu dụng và thời gian xảy ra nó. Mức độ nghiêm trọng của tăng điện áp khi có sự cố sẽ tùy thuộc vào vò trí, trở kháng hệ thống và việc nối đất. Trong hệ thống không nối đất, điện áp dây pha không bò sự cố sẽ tăng rất ít hoặc không tăng do máy biến áp thường nối  -. Trong hệ thống không nối đất, khi xảy ra sự cố giữa một pha và đất thì điện áp trên các pha còn lại sẽ tăng lên đến 1.73 pu. Tuy nhiên tăng điện áp thường ít xảy ra trên hệ thống hơn so với võng và mất điện áp. 2.2.4. Mất cân bằng điện áp: Điều kiện không cân bằng được xác đònh bằng tỉ số giữa độ lệch cực đại và giá trò trung bình của điện áp hoặc dòng điện 3 pha, thường độ lệch tính theo %. Độ lệch (%) =max(V) / V trung bình . Tỉ số giữa thành phần thứ tự ngược hoặc thứ tự không và thứ tự thuận cũng có thể dùng để xác đònh % mất cân bằng điện áp. Nguyên nhân gây ra mất cân bằng áp nhỏ hơn 2% là do sử dụng các tải một pha trên hệ thống ba pha. Ngoài ra, mất cân bằng điện áp cũng có thể xảy ra do nổ các cầu chì trên một pha của nhánh tụ ba pha. Mất cân bằng điện áp được xem là nghiêm trọng khi độ lệch lớn hơn 5%. 2.2.5. Méo dạng sóng: Là sự lệch dạng sóng, ở trạng thái xác lập, so với dạng sóng sin lý tưởng ở tần số cơ bản của nguồn, nó được mô tả bằng phổ tần. Méo dạng sóng bao gồm 5 loại: lệch áp DC (DC offset), họa tần (Harmonics), liên hoạ tần (Interharmonic), Notching và nhiễu (Noise). - Lệch áp DC – DC offset: Sự xuất hiện của điện áp hoặc dòng điện DC trên hệ thống AC gọi là DC offset. Nguyên nhân là do nhiễu đòa từ hoặc do các bộ chỉnh lưu một chiều. Dòng DC trong mạng AC có thể ảnh hưởng làm bảo hoà máy biến áp ở điều kiện làm việc bình thường. Điều này sẽ làm phát sinh nhiệt và làm tăng tổn hao máy biến áp. Dòng DC này còn có thể gây ra ăn mòn điện phân đối với các điện cực nối đất và các đầu nối khác. - Họa tần – Harmonic: Là các điện áp hoặc dòng điện hình sin có lẫn các tần số bằng số nguyên lần tần số cơ bản của hệ thống, làm méo dạng sóng sin chuẩn, như hình 2.6. Các dạng sóng bò méo được phân tích thành tổng của thành phần cơ bản và các họa tần. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 8 TP HỒ CHÍ MINH 30 – 08 – 2005 Hình 2.6: Méo họa tần Nguyên nhân gây ra họa tần là do các đặc tính phi tuyến của các thiết bò và tải trên hệ thống. Các mức độ méo được mô tả bằng toàn bộ phổ họa tần với biên độ và góc pha của từng thành phần. Thường dùng đại lượng Độ méo hoạ tần tổng THD – Total Harmonic Distortion để đo giá trò ảnh hưởng của méo họa tần. Các cấp độ méo có thể được mô tả bởi giá trò THD, nhưng có thể gây ra sai lầm trong một số trường hợp. Ví dụ như dòng điện ngả vào của các bộ truyền động điều chỉnh tốc độ sẽ có giá trò THD cao khi chúng vận hành với các tải nhẹ. Điều này lại không phù hợp vì biên độ của dòng hài thấp cho dù méo hài cao. Để khắc phục việc này, sử dụng thêm đại lượng Độ méo nhu cầu tổng TDD – Total Demand Distortion. Đại lượng này tương tự như THD ngoại trừ việc biểu diễn độ méo theo % của tỉ lệ dòng điện tải so với biểu diễn theo % của biên độ dòng điện cơ bản. - Interharmonic – Liên họa tần: Các điện áp và dòng điện có các thành phần tần số khác với số nguyên lần tần số nguồn được gọi là liên họa tần. Chúng xuất hiện dạng các tần số rời rạc hoặc phổ băng rộng. Nguyên nhân chính gây ra méo liên họa tần là các bộ biến tần, động cơ cảm ứng, thiết bò hồ quang. Ngoài ra các đường dây điện mang tín hiệu cũng có thể xem như các liên họa tần. nh hưởng của liên họa tần thì không đáng kể đối với hệ thống điện. Chúng chỉ ảnh hưởng trên đường dây mang tín hiệu và làm nhấp nháy các thiết bò hiển thò như các màn hình phóng tia điện tử. - Notching: Là các nhiễu loạn điện áp mang tính tuần hoàn do các thiết bò điện tử công suất gây ra khi dòng điện chuyển đổi từ pha này sang pha khác. Vì Notching xảy ra liên tục nên nó được mô tả thông qua phổ họa tần của điện áp bò ảnh hưởng. Tuy nhiên Notching được xem là một trường hợp đặc biệt. Tần số của Notching cao và ta không thể nhận biết ngay bằng các thiết bò phân tích họa tần thông thường. - Nhiễu – Noise: Là các tín hiệu điện không mong muốn có dãi tần rộng, nhỏ hơn 200KHz, cộng thêm vào điện áp hoặc dòng điện của hệ thống trong các dây pha, dây trung tính hoặc dây dẫn tín hiệu. [...]... như biên độ quá áp và thấp áp, biên độ và thời gian quá độ, … Máy phân tích dựa vào hình ảnh: có thể lưu trữ và in dạng sóng thực cùng với các thông tin về chúng như là máy phân tích thông thường Máy phân tích họa tần và phân tích phổ: các thiết bò phân tích nhiễu loạn bò giới hạn về khả năng phân tích họa tần, do đó cần có thiết bò được thiết kế đặc biệt cho phân tích phổ và họa tần Máy này có các chức... học dùng để phân tích các tín hiệu động, phân chia một tín hiệu thành các phiên bản dòch chuyển và tỉ lệ của wavelets ban đầu Phân tích wavelets một tín hiệu là biến đổi tín hiệu đó thành nhiều tỉ lệ theo thời gian và tần số khác nhau Biến đổi wavelets của hàm f(t), được tính theo hệ số biến đổi và hệ số tỉ lệ, là f(u,s) bằng cách cho nó tương quan với một phần tử wavelets (3.6) Phân tích wavelets khắc... khắc phục được một số khuyết điểm của phân tích Fourier đối với các tín hiệu thay đổi nhiều theo thời gian (gọi là tín hiệu động) Ưu điểm của phân tích wavelets là khả năng phân tích cục bộ, tức là có thể phân tích một vùng nhỏ trong một tín hiệu lớn Vì vậy phân tích wavelets khắc phục được nhược điểm của phân tích Fourier và phân tích Fourier thời gian ngắn Phân tích Fourier khi chuyển sang miền tần... TỐT NGHIỆP 19 Trong phân tích wavelets, thường đề cập đến xấp xỉ và chi tiết: Các xấp xỉ là tỉ lệ cao, ứng với các thành phần tần số thấp của tín hiệu Các chi tiết là tỉ lệ thấp, ứng với các tần số cao của tín hiệu Quá trình lọc tại mức cơ bản của một tín hiệu có dạng như hình 3.14 Tín hiệu gốc s đi qua 2 bộ lọc bổ phụ, chia thành 2 tín hiệu A và D Nếu thực hiện việc này với tín hiệu số thực thì sẽ thu... ngả ra phù hợp với mẫu Một mạng nơron được tạo ra bằng cách kết hợp nhiều lớp nơron với nhau Dạng tổng quát như hình vẽ 4.3 Hình 4.3: Kết nối các lớp của mạng nơron Trong mạng này một số nơron sẽ giao tiếp với thế giới thực để nhận dữ liệu vào Một số nơron khác sẽ xuất kết quả ở ngả ra Các nơron còn lại tồn tại ở dạng ẩn trong mạng Thông thường một mạng nơron sẽ có 3 lớp: lớp vào, lớp ẩn và lớp ra Mỗi... hoạt động của chúng Mạng sẽ tìm kiếm sự cân đối hoặc hướng đến các ngả vào để tạo ra các thích nghi theo hàm của mạng Thậm chí không cần được dạy là đúng hay sai, mạng vẫn phải có thông tin về cách tự sắp xếp Thông tin này được gắn vào các cấu trúc mạng và các luật học Thuật toán học không giám sát nhấn mạnh đến sự hợp tác giữa các nhóm phần tử xử lý Các nhóm này sẽ làm việc với nhau, nếu tín hiệu vào. .. tạo ngả ra và chỉ có nó cùng với các phần tử lân cận có thể điều chỉnh các trọng số của chúng Vì phần tử chiến thắng được xác đònh là phần tử phù hợp nhất với mẫu vào nên mạng Kohonen tạo ra mô hình cho phân bố các ngả vào Mạng này phù hợp với việc tạo ra mô hình theo cấu trúc hoặc theo thống kê cho dữ liệu Mạng còn được gọi là mạng tự sắp xếp 4.3 GIỚI THIỆU CÁC LOẠI MẠNG NƠRON: 4.3.1 Mạng lan truyền... khác biệt giữa mạng này và các mạng khác là nó học không giám sát Tuy nhiên, khi cấu trúc này được phối hợp với các lớp nơron khác để dự đoán hoặc phân loại thì mạng sẽ học không giám sát trước, sau đó chuyển sang học có giám sát đối với những phần thêm vào Mạng có hai lớp: lớp vào kết nối hoàn toàn với lớp 2 chiều Kohonen, lớp ra dùng cho bài toán phân loại và biểu diễn nhóm của vectơ vào Lớp ra sử... 3.17: Phân tích đa cấp Quá trình phân tích có thể được lặp lại không xác đònh, nhưng thật sự việc phân tích chỉ tiếp tục cho đến khi các chi tiết riêng chứa đến một mẫu Trong thực tế, chọn số cấp phù hợp dựa trên bản chất của tín hiệu hoặc dựa vào một tiêu chuẩn phù hợp nào đó TP HỒ CHÍ MINH 30 – 08 – 2005 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 21 Chương 4 MẠNG NƠRON 4.1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG NƠRON: 4.1.1 Đònh nghóa Mạng Neuron: ... khi dùng các hệ số phân tích wavelets sẽ thấy chính xác thời gian xảy ra gián đoạn, như hình vẽ 3.4 Phân tích wavelets có khả năng thể hiện đặc tính của dữ liệu mà các kỹ thuật khác không có Nó còn có thể nén hoặc khử nhiễu cho tín hiệu mà không làm mất đi tính chất của tín hiệu đó Hình 3.4: So sánh phân tích Wavelets và Fourier 3.2 BIẾN ĐỔI WAVELETS: 3.2.1 Biến đổi wavelets liên tục: Biến đổi wavelets . thấy được tầm quan trọng của các vấn đề trên, người thực hiện đã chọn đề tài Nhận Dạng và Phân Loại Các Tín Hiệu Quá Độ Dựa Vào Mạng Nơron Kết Hợp Với Phân Tích Wavelets để thực hiện trong luận. 5.2.2. Mạch và kết quả mô phỏng 38 CHƯƠNG 6: ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH WAVELETS và MẠNG NƠRON TRONG PHÂN TÍCH và PHÂN LOẠI QUÁ ĐỘ 6.1. ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH WAVELETS 41 6.1.1. Phân tích đa phân giải. 7: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH VÀ NHẬN DẠNG 7.1 XÂY DỰNG GIẢI THUẬT 50 7.2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH VÀ NHẬN DẠNG 52 7.2.1 Nhận dạng qua các đặc trưng năng lượng 52 7.2.2 Mẫu huấn luyện và nhận dạng tự động