Anomaly Detection In Electrical Power System Using Phasor Measurement Units

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Instıtute of Science and Technology, 2015Bu tez çalışması, Matlab PMU'lar modeli ile ölçülen PMU verilerini kullanarak öncü bir yaklaşım sağlamıştır. Bu çalışmada MATLAB SIMULINK'in simülasyon ortamında, özellik çıkarımı için çeşitli sinyal işleme teknikleri kullanılarak bölgeler arası (inter-area) osilasyonlar, ferrorezonans vb gibi anormallikler tesbit edilmiştir. Çeşitli senaryoları simüle etme amacıyla bir sanal deney düzeneği (test-bed) sağlanarak, güç sistemi operasyonlarında herhangi bir istenmeyen durum tespit analizinin gerçekleştirilebilirliği amaçlanmıştır. Geniş Alan İzleme Sistemi ve kontrol gibi diğer uygulmalarla birlikte şebeke yönetimine bir bütün olarak bakıldığında, daha güvenilir bir şebeke yönetimi için umut verici bir gelecek sağlayacaktır. Elektrik kesintileri PMU'lar tarafından sağlanan durumsal farkındalık yoluyla önlenebilir. Böylece şebeke geliştirilmiş güvenirliğe sahip olarak çalıştırılacaktır. Kısacası, WAMS güç sistemi salınımlarının güvenilir olarak izlenmesi ve tesbiti gelecekteki güç şebekelerinin en kritik uygulamalarından biri olacaktır. Ayrıca, sistem operatörleri ve algılama algoritmaları için artan titreşimler ve istikrarsızlıklardan da değerli bilgiler sağlanacaktır. Bu sistem gözetimin sağladığı bir deneyim olarak, operatörler için faydalı bir bilgiye dönüştürülebilir. Böylece operatörler eşzamanlı anlar sırasında oluşan veri ve olayları karşılaştırarak istikrarsızlığın ana nedenini bulmak üzere gözlem yapmak ve senkronize fazör ölçümlerini izlemek için uyarılabilir. Ayrıca, gelecekteki istikrarsızlıklardan korunmak için düzeltici eylemler de devreye alınabilir.In this study using MATLAB SIMULINK simulation environment is used to detect anomalies like inter-area oscillations, ferroresonance etc. utilizing several signal processing techniques for feature extraction. This will provide a virtual experimental setup (test-bed) to simulate various scenarios so that analysis can be carried out to detect any undesirable situation in the power system operation. It has been shown through the simulated scenarios i.e. detection of inter-area oscillations and ferroresonance phenomenon, that PMUs measurement can successfully achieved the desired results. These applications along with other similar one in Wider Area Monitoring System provides the promising future which will ensure better monitoring, control and grid management on the whole. Blackouts can be avoided through the situational awareness provided by the PMUs. Hence, grid can be operated with enhanced reliability. In short, WAMS reliable detection and monitoring of power system oscillations will be one of the most critical applications of the future power networks. So that a valuable information of increasing oscillations and instability be provided to the system operators and detection algorithms. In addition, operator can be alerted to observe and monitor the synchronized phasor measurements to find the root cause of instability by comparing the data and events occurred during the same time instants. Also, corrective actions can be taken to safe guard the further instability.Yüksek LisansM.Sc