Bir güç kalitesi problemi olan kırpışmanın Hilbert?Huang dönüşümü kullanılarak belirlenmesi ve kısa dönem şiddetinin hesaplanması

Abstract

Kısa dönem kırpışma şiddeti (short term flicker severity-Pst), IEC standartlarında güç kalitesinin önemli ve geçerli bir endeksidir. Pst'nin doğru bir biçimde hesaplanması güç kalitesinin izlenmesinde önemli bir yoldur. Bu çalışmada, kırpışma değeri Pst'yi hesaplamaya yönelik yeni bir kırpışma ölçer (flickermeter) önerilmiştir. Önerilen yöntemde, kırpışma kestirim yöntemi olarak Hilbert-Huang Dönüşümüne (HHT) dayalı bir algoritma uygulanmıştır. Bu yöntemde, gerilim sinyali Görgül Kip Ayrışımı (Emprical Mode Decomposition-EMD) ve Öz Kip İşlevleri (İntrinsic Mode Function-IMF) bileşenlerine ayrıştırılmaktadır. Bu bileşenler gerilim kırpışmasının genliğinin ve frekansının hesaplanmasında kullanılmaktadır. Kırpışma değeri olan Pst ise bu genlik ve frekansın doğrusal olmayan bir fonksiyonu olduğundan istatistiksel yöntemler kullanılarak hesaplanmaktadır. Ayrıca IEC kırpışma ölçerin sayısal uyarlamasından elde edilen sonuçlar ile HHT'den elde edilen sonuçlar karşılaştırılmaktadır. Karşılaştırmalar yöntemin gerilim kırpışmasının tespitinde ve Pst'nin hesaplanmasında başarılı sonuçlar verdiğini göstermektedir. HHT yönteminin sinüsoidal dalgaşeklinin zarfındaki değişimleri belirleyebilmesi nedeniyle, HHT yönteminin kırpışmaları bulmada ve Pst'nin hesaplanmasında verimli olduğu öngörülmüş ve deneysel olarak gözlemlenmiştir.

Short term flicker severity (Pst) is an important measure of a power quality problem of flicker and it is defined in the power quality standards of IEC. Calculation of Pst is an accurate way of monitoring the flicker severity. In this work, a novel flickermeter is proposed to estimate the flicker value and Pst. In the proposed method, an algorithm based on Hilbert-Huang Transform (HHT) is applied to obtain the flicker severity. In this method, voltage signal is decomposed into Emprical Mode Decomposition (EMD) and Intrinsic Mode Function (IMF) components. These components are used in the calculation of the frequency and amplitude of voltage flicker. Flicker value Pst, which is a nonlinear function of this amplitude and frequency is calculated by using statistical methods. The results obtained from digital realization of the IEC flickermeter are compared with the results obtained from propose method of HHT. The comparison shows that the proposed method is very successful in estimating voltage flicker and in calculating Pst. It was observed and experimentally verified that the HHT method which can detect the variations in the envelope of the sinusoidal waveform is an efficient way of detecting flicker and calculating Pst.