Avances en el diagnóstico de fallas en sistemas eléctricos de transporte mediante redes neuronales: Un enfoque modular

Abstract

[EN] This work proposes a new method for fault diagnosis in electric power systems based on neural modules. With this method the diagnosis is performed by assigning a generic neural module for each type of element within the electric power system, whether it is a transmission line, bus or transformer. A total of three generic neural modules are designed, one for each type of element. The neural modules for buses and transformers comprise two diagnostic levels that take into consideration the logic states of switches and relays, both internal and back up; the neural module for transmission lines, however, also has a third diagnostic level which takes into account waveforms of fault voltages and currents, as well as the frequency spectrums of these waveforms in order to verify if the line had in fact been subjected to a fault, and at the same time to determine which type of fault (L-g, LL-g, LL, LLL, LLL-g),by means of a neural structure. This third diagnostic level can be carried out given the fact that every transportation line subjected to a fault will present fault currents and voltages before the fault is eliminated from the system by the intervention of its protection systems.

[ES] En este trabajo se propone un nuevo método para el diagnóstico de fallas en sistemas eléctricos de potencia basado en módulos neuronales. El método realiza el diagnóstico mediante la asignación de un módulo neuronal genérico para cada tipo de componente que conforma al sistema eléctrico de potencia, ya sea línea de transporte, bus o transformador. En total se diseñan tres módulos neuronales genéricos, uno para cada tipo de componente. Los módulos neuronales para buses y transformadores se componen de dos niveles de diagnóstico tomando en cuenta los estados lógicos de interruptores y relevadores tanto propios como de respaldo, a excepción del módulo neuronal para líneas de transporte, que además de los dos niveles de diagnóstico con los que cuentan los módulos neuronales para buses y transformadores, cuenta con un tercer nivel de diagnóstico que toma en consideración los oscilogramas de voltajes y corrientes de falla, así como los espectros de frecuencia de estos oscilogramas, para verificar si la línea de transporte realmente estuvo sujeta a una falla y a la vez determinar el tipo de ésta (L-g, LL-g, LL, LLL, LLL-g), esto a través de una estructura neuronal. Este tercer nivel de diagnóstico, es posible llevarlo a cabo ya que toda línea de transporte que es sometida a una falla presentará corrientes y voltajes de falla, antes de que ésta sea liberada del sistema por la acción de sus esquemas de protección