Método para detecção de falta de arco elétrico serie no lado CC de sistemas fotovoltaicos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
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Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31999 |
Resumo: | With the growth of photovoltaic (PV) installations, there is an associated increase in the risk of fire due to faults on the DC side. In this context, this work proposes and implements an algorithm based on Wavelet Packet Decomposition (WPD) and Support Vector Machine (SVM) to detect series arc fault on the DC side, sampling data from the alternating current component of a string. Consequently, a fault database was established for the SVM training using supervised learning. This database included data obtained through laboratory tests standardized by IEC 63027 and UL 1699B, as well as tests conducted in PV plants. From this database, WPD was utilized to compute features of signals both with and without faults. Subsequently, the SVM algorithm was trained to classify and identify series arc faults. The algorithm was then implemented in an embedded system using the Texas Instruments F28379D microcontroller. The results demonstrate the very good performance of the proposed algorithm, indicating that the implementation is feasible on low-cost microcontrollers. |
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Método para detecção de falta de arco elétrico serie no lado CC de sistemas fotovoltaicosMethod of a series arc fault detection algorithm on DC side of photovoltaic systemsArco elétrico sérieSistemas fotovoltaicosTransformadas waveletMáquina de vetores de suporteF28379DSeries arc faultPhotovoltaic systemsWavelet transformsSupport vector machineCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAWith the growth of photovoltaic (PV) installations, there is an associated increase in the risk of fire due to faults on the DC side. In this context, this work proposes and implements an algorithm based on Wavelet Packet Decomposition (WPD) and Support Vector Machine (SVM) to detect series arc fault on the DC side, sampling data from the alternating current component of a string. Consequently, a fault database was established for the SVM training using supervised learning. This database included data obtained through laboratory tests standardized by IEC 63027 and UL 1699B, as well as tests conducted in PV plants. From this database, WPD was utilized to compute features of signals both with and without faults. Subsequently, the SVM algorithm was trained to classify and identify series arc faults. The algorithm was then implemented in an embedded system using the Texas Instruments F28379D microcontroller. The results demonstrate the very good performance of the proposed algorithm, indicating that the implementation is feasible on low-cost microcontrollers.Fundação de Apoio da UFMG - FUNDEPCom o crescimento das instalações fotovoltaicas (PV), há um associado aumento no risco de incêndio devido a faltas no lado CC. Nesse contexto, este trabalho propõe e implementa um método baseado na Decomposição em Pacotes de Wavelet (do inglês, Wavelet Packet Decomposition - WPD) e Máquina de Vetores de Suporte (do inglês, Support Vector Machine - SVM) para detecção de faltas geradas por arco série no lado CC, analisando o sinal da componente alternada da corrente de uma string. Dessa forma, um banco de dados de faltas foi criado para o desenvolvimento da SVM através de treinamento supervisionado. Esse banco de dados incluiu dados obtidos por meio de testes em laboratório, padronizados pela IEC 63027 e UL 1699B, e testes em plantas PV. A partir do banco de dados, a WPD foi utilizada para o cálculo de atributos dos sinais com e sem falta. Em seguida, a SVM foi treinada para classificar e identificar faltas por arco elétrico série no lado CC. Por fim, o método foi implementado em um sistema embarcado por meio do microcontrolador F28379D da Texas Instruments. Os resultados demonstram um bom desempenho do método proposto e a implementação pode ser realizada em microcontroladores de baixo custo, aplicada a inversores string/multi-string.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaPinheiro, Humbertohttp://lattes.cnpq.br/5900576762082210Michels, LeandroGuerra, Rodrigo da SilvaPozzobon, Eugênio Piveta2024-06-10T11:21:29Z2024-06-10T11:21:29Z2024-02-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/31999ark:/26339/001300000n7ngporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-06-10T11:23:41Zoai:repositorio.ufsm.br:1/31999Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2024-06-10T11:23:41Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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