Harmonic signature for diagnosis purposes in unbalanced distribution systems

Abstract

تم في هذا البحث تحليل التوترات الثلاثية الطور العقدية غير المتزنة، غير الجيبية لشبكة توزيع بوساطة المركبات التناظرية التوفيقية كما قمنا بتوضيح أثر السلوك المزدوج لعدم الاتزان والتوفيقات على التشغيل المستقر لشبكات التوزيع بطريقة تحليلية جديدة وحصلنا على المركبات التناظرية التوفيقية الموافقة للتوترات الثلاثية الطور العقدية غير المتزنة وغير الجيبية بأخذ مجال كلي من الرتب التوفيقية وذلك باستعمال ثلاث مصفوفات تحويل وكل مصفوفة تطبق على مجموعة جزئية من المجال الكلي للرتب التوفيقية التي تتميز مقادير أطوارها المتزنة بنفس التتابع وأشعة التوتر abc غير المتزنة لكل رتبة توفيقية تحول إلى ثلاث أشعات جديدة هي شعاع الاتزان، وشعاع عدم الاتزان الأول وشعاع عدم الاتزان الثاني كما تم تمثيلها على شكل متتالية فوري تسمح بتوضيح توقيع توفيقي للتوترات الثلاثية الطور العقدية غير المتزنة وغير الجيبية بطريقة تحليلية أو بيانية وقد طبقت هذه الطريقة على شبكة توزيع ثلاثية الطور والنتائج المتحصل عليها ثبت فعالية الطريقة المعروضة لمراقبة ومعاينة جودة الطاقة الكهربائية، ويمكن استعمالها كأداة متينة لعملية التشخيص

In this paper distorted and unbalanced threephase bus voltages (DUTBV) of distribution systems are analyzed by means of symmetrical harmonic components (SHCs) A new method which characterizes the dual behavior of unbalance and harmonics on steady state distribution system operations is presented The SHCs of DUTBV are deduced for a whole range of harmonic orders of interest by the use of three matrices’ transformations Each matrix is applied to a subset of harmonic orders of which the corresponding balanced threephase quantities rotate in the same sequence The unbalanced voltage phasors abc at each hth harmonic order are then transformed to three new phasors called balanced first unbalanced and second unbalanced Their representation in Fourier series allows us to identify a harmonic signature of DUTBV in analytical or graphical ways The method is applied to typical three phase distribution systems The obtained results confirm the efficiency of the proposed method for power quality monitoring and reporting and it can be used as a powerful diagnosis tool