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Identification de l'emplacement des défauts

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Traitement d’article sous le thème de:
Identification de l'emplacement des défauts
pour les lignes de transmission
à trois terminaux à l'aide
de la transformées en ondelettes discrètes
P. Chiradeja and C. Pothisarn (2009).
Présenté par:
LMOH Anass
2019-2020
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Plan de travail
1. Introduction et problématique.
2. Détection de défauts.
3. Limite de la transformée de Fourier.
4. Transformée en ondelette .
5. Principe de localisation.
6. La comparaison des résultats obtenues avec trois ondelettes mère .
7. Conclusion et références.
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Introduction
• Les lignes de transmission est parmi les supports les plus utilisé dans
le transport de l’énérgie électrique.
• Ils sont très sensible aux défauts.
• La localisation des défauts est un atout important.
• C’est un enjeu important en matière de sécurité et de qualité de
service.
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Détection des défauts
• Le défauts généré des fluctuations dans le signal.
• Ces défauts peuvent causer la détérioration des équipements
• Les types de défaut introduit dans l’article c’est SLG,DLG,L-L et 3L
• Plusieurs méthodes on été introduite pour la détection des
emplacements des défauts.
• La méthode traitée dans cette l’article c’est l’utilisation de la
transformée en ondelette.
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Limites de la Transformée
de Fourier
• La TF donne une approximation du signal en suite de sinus.
• Inconvénient, pas d’approche temporelle.
• Exemple de la limitation de la TF est un signal très utilisé dans les
application RADAR, le « shirp ».
• Le Shirp est un signal d’où sa fréquence augmente(Up-shirp) ou
diminue (Down-shirp) linéairement.
• La Transformation de Fourier n’est pas adaptée à l’analyse des signaux
non stationnaires.
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Limites de la Transformée
de Fourier
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Transformée en
ondelette
• Il consiste à transformer le signal
à une suite d’ondelette
de différentes paramètres
• Il offre en même temps une résolution
fréquentiel et temporel.
Exemple d’ondelette
+∞
𝑋 𝑎, 𝑏 =
𝑥 𝑡 . Ψ(𝑡)𝑎,𝑏 𝑑𝑡
−∞
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Transformée en
ondelette
Translation de l’ondelette
Dilatation de l’ondelette
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Transformée d’odelette
• La transformée d’ondelette discrète est donnée par :
𝐷𝑊𝑇 𝑚, 𝑛 =
𝜓
𝑛−𝑘.2𝑚
2𝑚
1
2𝑚
.
𝑘
𝑛 − 𝑘. 2𝑚
𝑓 𝑘 .𝜓
2𝑚
est l’ondelette mère
qui est Daubechies 4 .
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Principe de localisation
• Quand à la présence d’un défaut les relais de
protection active la LFL Terminal pour envoyer
une pulsation (150-450 kHz) dans le conducteur
de la ligne
• Le signal arrive au point de défaut et réfléchit
en retournant vers la LFL Terminal avec la
même vitesse de l’émission pour calculer la
distance .
• La distance au point de default est donnée par
la relation suivante :
𝑉.𝑇
𝑋=
( Valide de pour une ligne mono-terminale)
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Avec :
V : vitesse de l’onde
X : c’est la distance du LFL Terminal au point de
défaut
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Principe de localisation
• On travaille avec une ligne à trois terminaux
(MM3,TIK,NCO)
• Le défaut se situe entre deux terminaux
• Pour savoir entre quels terminaux le défaut existe et sa
position, on étudie l’onde réfléchit vers les terminaux
grâce à la transformée en ondelette .
• Pour déterminer la distance on utilise l’équation
suivante :
𝑙 − 𝑣𝑚 ∗ 𝑡𝑑
𝑋=
2
Avec :
Le système de transmission étudié
𝑙 : La longueur de la ligne.
𝑣𝑚 : la vitesse de l’onde .
𝑡𝑑 : la différence entre le temps de réception
des deux premiers échelons qui détecte le défaut
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Simulation du défaut
• La simulation dans l’article est faite à l’aide de ATP/EMTP sur MATLAB.
• La simulation d’un défaut de courant qui se situe à 60 % des terminaux MM3 et
TTK.
• On a utilisé la matrice de transformation de Clark pour calculer la séquence
positive du courant.
• Après l’application de la transformée en ondelette aux séquences positive du
courants obtenues on compare les échelons reçu dans les trois terminaux et les
deux premiers échelon reçu sont paramétrés dans l’équation de localisation .
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Simulation du défaut
• La figure suivant montre l’application de la transformé en ondelette sur la
séquence positive du courant en utilisant 3 différentes ondelettes mères.
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Simulation du défaut
• Le tableau suivant montre une comparaison entre les trois types d’ondelettes mère avec des
défauts de différentes localisation.
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Comparaison des
résultat
• L’ondelette mère Coif4 détecte le défaut plus rapide que les deux autres ondelette mère et aussi
avec une grande amplitudes (d’après la page 13 ).
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Comparaison des
résultat
• Résultat des différentes types de défauts dans des différents localisations dans la ligne .
Deaubchies4
Symlets 4
Coiflets 4
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Conclusion
• L’application de la transformée en ondelette dans la localisation des défauts
donne des résultats impressionnants pour les trois ondelettes mère utilisées.
• Après l’étude de défaut dans différentes places et avec des différentes types de
défauts avec 1600 cas étudiés, le résultat illustre que l’ondelette mère
Deaubchies4 donne des meilleurs résultats par rapport aux deux autre ondelettes
traitées avec une erreur inferieure à 400 mètres.
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Références
• Identification of the Fault Location for Three-Terminal
Transmission Lines using Discrete Wavelet Transforms P. Chiradeja and C.
Pothisarn
• “Fault Location Using Wavelets“ IEEE Transactions on Power
Delivery, pp. 1475-1480, October 1998. H Fernando, Magnago and Ali Abur
• What is Wavelet and How We Use It for Data Science Muhammad Rayan
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