Смагулова К.К., Брейдо И.В., Искаков У.К.

Карагандинский государственный технический университет

Разработка алгоритмов работы адаптивной системы защиты от токов утечек методами нечеткой логики

smagulovakk@mail.ru

Энергетика

 

Аннотация:

В настоящее время для решения задач управления используется общая теория управления, в рамках которой разработаны различные алгоритмы нахождения оптимальных законов управления объ­ектами различной физической природы.

Ключевые слова: токи утечки, аппараты защиты, алгоритм управления, нечеткая логика, уставки срабатывания.

I. Введение Архитектура или модель нечеткого управления основана на замене классической системы управления системой нечеткого управления, в качестве которой исполь­зуются системы нечеткого вывода. В этом случае модель нечеткого управления строится с учетом необходимости реализации всех этапов нечеткого вывода, а сам процесс вывода реализуется на основе одного из алгоритмов нечеткого вывода. Иллюстрация модели нечеткого управления представлена на рисунке 1.

 

 

Рисунок 1 – Иллюстрация модели нечеткого управления системой изменения уставок срабатывания

 

Для разработки системы нечеткого вывода используется пакет графических средств Fuzzy Logic Toolbox программы Matlab 7.01.

II. Постановка задачи Задача состоит в том, чтобы разработать некоторую экспертную систему, которая была бы реализована в виде системы нечеткого вывода  и позволяла бы определять величину изменения уставки срабатывания средств защиты от токов утечки на основе линейных интегральных и квадратичных интегральных критериев, при различных режимах изменения напряжения контролируемой сети.

Для формирования базы правил систем нечеткого вывода необходимо предварительно определить входные и выходные лингвистические переменные.

Затем в редакторе систем нечеткого вывода FIS реализуются все необходимые этапы нечеткого моделирования. Задаются основные параметры нечеткого вывода такие как: метод нечеткого логического И (And method) ­ значение "min", метод нечеткого логического ИЛИ (Or method) значение "max", метод импликации (Implication) ­ значение "min", метод агрегирования (Aggregation) ­значение "max" и метод дефаззификации (Defuzzification)  значение "centroid".

Следующим этапом нечеткого моделирования является определения функций принадлежности входных и выходных параметров.

Далее происходит запись разработанных ранее правил нечетких продукции в редакторе нечеткого вывода с помощью программы Rule Editor.

III. Результаты Создание подобной системы нечеткого вывода, подразумевает создание специального «fis» файла, являющего основой работы нечеткого регулятора. Используя разработанные ранее модели сети с изолированной нейтралью  и системы формирование критериев работы, смоделирована модель системы защиты на основе нечеткого регулятора.

IV. Выводы Проведенные имитационные эксперименты и простота реализации, обусловленная выбором линейных интегральных и квадратичных интегральных критериев срабатывания, позволяет судить о высокой точности и высокой надежности разработанной системы.

 

Литература

1. Леоненков А.  Нечеткое моделирование в среде Matlab и Fuzzytech. Спб., 2005.

2. Смагулова К.К., Брейдо И.В., Искаков У.К. Методы адаптации параметров аппарата защиты от токов утечки в условиях колебания напряжения. Республиканский журнал «Труды университета» 4 (41) 2010 г. ISSN 1609-1825. Республиканское государственное  казенное предприятие «Карагандинский государственный технический университет». Издательство КарГТУ , 2010.с.63-65.

3. Смагулова К.К., Искаков У.К., Брейдо И.В. Аппарат защиты от токов утечки в сетях постоянного тока. VI международная научно-практическая конференция «Образование и наука XXI века - 2010», 17-25 октября, 2010. София, Болгария «Бял ГРАД-БГ» ООД, 2010.Том 19. Технологии. Физика.с.80-84.