alparslan_tatar_tez

8/2/2019 alparslan_tatar_tez

1/79

KAHRAMANMARA ST MAM NVERSTES

FEN BLMLER ENSTTSELEKTRK-ELEKTRONK MHENDSL ANABLM DALI

LETM SSTEMLERNDE YAPAY SNR ALARI LE MESAFE

KORUMASI UYGULAMALARI

ALPARSLAN TATAR

YKSEK LSANS TEZ

KAHRAMANMARAOcak - 2007


2/79

KAHRAMANMARA ST MAM NVERSTES

FEN BLMLER ENSTTSELEKTRK-ELEKTRONK MHENDSL ANABLM DALI

LETM SSTEMLERNDE YAPAY SNR ALARI LE MESAFE

KORUMASI UYGULAMALARI

ALPARSLAN TATAR

YKSEK LSANS TEZ

KAHRAMANMARAOcak - 2007


3/79

KAHRAMANMARA ST MAM NVERSTESFEN BLMLER ENSTTS

ELEKTRK-ELEKTRONK MHENDSL ANABLM DALI

LETM SSTEMLERNDE YAPAY SNR ALARI LE MESAFEKORUMASI UYGULAMALARI

ALPARSLAN TATAR

YKSEK LSANS TEZ

Kod No:

Bu Tez ././. Tarihinde Aadaki Jri yeleri TarafndanOy Birlii ile Kabul Edilmitir.

. .. ..Yrd.Do. Dr. Prof. Dr. Yrd. Do. Dr.

A.SERDAR YILMAZ KEMAL KIYMIK Mehmet BAYRAKDanman ye ye

Yukardaki imzalarn ad geen retim yelerine ait olduunu onaylarm.

Prof.. Dr. zden GRCEnstit Mdr

Bu alma tarafndan desteklenmitir.Proje No:

Not: Bu tezde kullanlan zgn ve baka kaynaktan yaplan bildirilerin, izelge, ekilve fotoraflarn kaynak gsterilmeden kullanm, 5846 sayl Fikir ve Sanat EserleriKanunundaki hkmlere tabidir.


4/79

NDEKLER ALPARSLAN TATAR

NDEKLER

SAYFANDEKLER..................................................................................................................... I

ZET.................................................................................................................................. IIIABSTRACT ....................................................................................................................... IVNSZ .................................................................................................................................VZELGELER DZN..................................................................................................... VIEKLLER DZN..........................................................................................................VIISMGELER VE KISALTMALAR DZN.................................................................... IX1. GR.................................................................................................................................11.1. Koruma Sisteminin Genel zellikleri..........................................................................21.1.1. Koruma Sisteminde Olmas Gereken artlar..........................................................21.1.2. Koruma Sisteminden Beklentiler ..............................................................................21.1.3. Sistemde Oluan Arzalarn Kriteleri.......................................................................3

1.2. Koruma Sistemi Koordinasyonu .................................................................................41.2.1. Koordinasyon lemleri..............................................................................................41.2.2. Koruma Koordinasyonu in Gerekli Veriler ........................................................52. NCEK ALIMALAR................................................................................................63. MATERYAL VE METOT ............................................................................................103.1. Materyal .......................................................................................................................103.1.1. 154 kV Hatlarda Mesafe Korumas-Mesafe Koruma Rleleri.............................103.1.1.1. Empedans Tabanl Koruma .................................................................................103.1.1.2. Mesafe Rlelerinden Empedans Rlesinin alma Prensibi............................103.1.1.3. Mesafe (Empedans) Korumasnn Esaslar.........................................................113.1.1.4. Empedans lm (Yk ile Arza Akmn Ayrt Etme)...................................123.1.1.5. Mesafe Rlesi Tipleri .............................................................................................143.1.1.5.1. OHM Rlesi.........................................................................................................143.1.1.5.2. MHO Rlesi.........................................................................................................153.1.1.5.3. Empedans Rlesi.................................................................................................153.1.1.5.4. Mesafe Rlesi Zaman-Mesafe Karakteristii...................................................173.1.2. ncelenen letim Sistemi ...........................................................................................193.2. Metot .............................................................................................................................343.2.1. ok Katmanl Alglamal Alar ..............................................................................343.2.2. Matlabda YSA Modellemesi...................................................................................373.2.2.1. Mimari ....................................................................................................................37

3.2.2.1.1. Nron Modelleri (tansig,logsig,purelin)............................................................373.2.2.1.2. leri Beslemeli A................................................................................................393.2.2.1.2.1. Bir A Oluturmak (newff).............................................................................403.2.2.1.2.2. Arlklar Belirleme (init)..............................................................................403.2.2.1.3. Simlasyon (sim).................................................................................................403.2.2.1.4. Eitim...................................................................................................................403.2.2.1.5. Geri Bildirim Algoritmas..................................................................................413.2.2.1.5.1. Takm Eitimi (train) ......................................................................................413.2.2.1.5.2. Takm Gradyant Azal (traingd) .................................................................413.2.2.1.5.3. Momentumlu takm Gradyant Azal (traingdm)......................................433.2.2.1.6. Hzl Eitim .........................................................................................................44

3.2.2.1.7. Deiken renim Katsays (tringda,traingdx) .............................................44

I


5/79

NDEKLER ALPARSLAN TATAR

SAYFA3.2.2.1.8. Esnek Geri Bildirim (trainrp)454. BULGULAR VE TARTIMA..474.1. Uygulamann Yapldletim Sistemi...47

4.2. Uygulama Hakknda Genel Bilgi484.2.1.Uygulama - 1 ve Sonularnn Deerlendirilmesi ..484.2.2. Uygulama- 2 ve Sonularnn Deerlendirilmesi ..524.2.3. Uygulama- 3 ve Sonularnn Deerlendirilmesi ..554.2.4. Uygulama- 4 ve Sonularnn Deerlendirilmesi ..584.2.5. Uygulama- 5 ve Sonularnn Deerlendirilmesi...615. SONU VE NERLER...64KAYNAKLAR65ZGEM ...66

II


6/79

ZET ALPARSLAN TATAR

KAHRAMANMARA ST MAM NVERSTESFEN BLMLER ENSTTS

ELEKTRK-ELEKTRONK MHENDSL ANABLM DALI

YKSEK LSANS TEZ

ZET

LETM SSTEMLERNDE YAPAY SNR ALARI LE MESAFEKORUMASI UYGULAMALARI

ALPARSLAN TATAR

DANIMAN: Yrd. Do. Dr. A. Serdar YILMAZ

Yl : 2007 Sayfa : 66

Jri : Yrd. Do. Dr. A. Serdar YILMAZ: Prof. Dr. M. Kemal KIYMIK: Yrd. Do. Dr. Mehmet BAYRAK

Bu almada , iletim sistemlerinin mevcut mesafe koruma sistemleri incelendi,

ayn

iletim sisteminin parametreleri baz al

narak Yapay Sinir Alar

yntemi iledaha hassas ve seici bir korumann yollar aratrld.

almada , belirli bir iletim sistemi alannda bulunan ve birbiri ile ringoluturan be adet trafo merkezi arasndaki mevcut mesafe koruma sistemlerininalma prensibi detaylca incelenerek trafo merkezleri arasndaki iletimhatlarndaki mevcut koruma rlelerinin alma esaslar tespit edildi. Ayn iletimhatlar iin hat parametreleri baz alnarak koruma blgeleri YSAna retildi,rnek sistemdeki tm mesafe rleleri ama blgeleri dikkate alnarak be ayr blgeiin be ayr YSA modeli kuruldu ve eitildi.

Sinir ann renme katsays, aktivasyon fonksiyon deerleri gizli katmansays ve gizli katman nron saysnn deiimlerine gre sinir ann performansdeimektedir. Bu yntemle elde edilen sonulardan yksek performansa sahipolanlar dikkate alnp bu sonular zerinde durularak Yapay Sinir A yntemikullanlm daha hassas ve seici bir koruma iin zm yollar aranmtr.

Anahtar Kelimler: letim hatlar, mesafe koruma sistemleri, nron, renmekatsays, yapay sinir alar.

III


7/79

ABSTRACT ALPARSLAN TATAR

UNIVERSITY OF KAHRAMANMARA ST MAMINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

DEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERING

MSc THESIS

ABSTRACT

DISTANCE PROTECTION APPLICATIONS WITH ARTIFICIAL NEURALNETWORKS IN TRANSMISSION LINES

ALPARSLAN TATAR

Supervisor: Yrd. Do. Dr. A.Serdar YILMAZ

Year: 2007, Pages: 66

Jury : Assis. Prof. Dr. A. Serdar YILMAZ: Prof. Dr. M. Kemal KIYMIK: Assis. Prof. Dr. Mehmet BAYRAK

In this study, transmission lines present distance protection systems examinedand made a research to get a sensitive protection with Artificial Neural Networksmethod by using the same transmission line parameters.

In the study present distance protection sysytems working principles betweenfive transformer center which is in a ring, in a defined transmission line investigated.Present protection relays which is between five transformer centers workingprinciples dtermined. Protection zones were teached ANN by using sametransmission lines and parameters. Five different zone defined according to distancerelays working zones in the system. Five different ANN models established andtrained for five different zone.

Neural Networks performance change according to learning rate, activationfunction, hidden layer number and number of neurons in the hidden layer. We haveresults by this method. We choose high performance results. By using high

performance ANN results we try to get high sensitive and selective protection.

Key Words: Transmission lines, distance protection systems, neuron, learning rate,artificial neural Networks.

IV


8/79

NSZ ALPARSLAN TATAR

NSZ

Elektrik enerjisinin kesintisiz ve kaliteli birekilde iletimi ve datm yaplrkenmeydana gelebilecek arzalarn olutuu noktada snmlenmesi, dier blgelerietkilememesi iin seici ve hassas bir koruma sisteminin olmas gerekmektedir. Doru birrle koordinasyonu yaplmas ile, arzaya en yakn rlenin doru zamanda amagndermesi ile sadece arzal blgenin enerjisiz kalmas salanarak, dier blgelerinenerjisinde kesinti olmayacaktr. Kaliteli ve kesintisiz enerji kullanm elde edildiitakdirde ise tesislerdeki verim ve rn kalitesi artacak, i kayb ortadan kalkacak, arzadankaynaklanan giderler ve kayplar azalacaktr.

almalarm sresince yardmlarn esirgemeyen danman hocam sayn Yrd.Do.Dr. A.Serdar YILMAZa, tezin alt yapsnn oluturulmasnda Elk. Mh. Kamil ZSOYa,

tezin hazrlanmasnda bana yardmc olan mesai arkadalarm Elk. Mh. Seyfettin YILDIZve Elk. Mh. Onur HDAYOLUna teekkr ederim.

Tezin her aamasnda bana destek olan sevgili eime, uykusuz gecelerde beni yalnzbrakmayan oluma, desteklerini hi bir zaman benden esirgemeyen ok sevgili babam,annem ve kardelerime ok teekkr ederim.

Ocak 2007KAHRAMANMARA Alparslan TATAR

V


9/79

ZELGELER DZN ALPARSLAN TATAR

ZELGELER DZN

SAYFAizelge 3.1. ncelenen iletim sisteminin hat bilgileri ..21

izelge 3.2. Sistemde kull.1 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar...22izelge 3.3. Sistemde kull.3 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar. 23izelge 3.4. Sistemde kull.7 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar. 24izelge 3.5. Sistemde kull.6 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar. 25izelge 3.6. Sistemde kull.12 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar.26izelge 3.7.Sistemde kull.10 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar. 27izelge 3.8. Sistemde kull.11 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar.28izelge 3.9. Sistemde kull.8 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar. 29izelge 3.10. Sistemde kull.5 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar.30izelge 3.11. Sistemde kull.4 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar.31izelge 3.12. Sistemde kull.2 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar.32

izelge 3.13. Sistemde kull.2 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar.33izelge 4.1. Blgelere ait a katman bilgileri 48

VI


10/79

EKLLER DZN ALPARSLAN TATAR

EKLLER DZN

SAYFAekil 3.1. Mesafe (empedans) korumas blokemas.11

ekil 3.2. Arza ncesi normal durum..12ekil 3.3. Hat sonunda ksa devre.....12ekil 3.4. Hat ortasnda ksa devre...13ekil 3.5. Hat banda ksa devre..13ekil 3.6. OHM mesafe rlesinin alma blgesi....14ekil 3.7. OHM mesafe rlesine ait koruma blgeleri.14ekil 3.8. MHO rlesinin alma blgesi.15ekil 3.9. Empedans rlesinin alma blgesi.....................................................15ekil 3.10. Mesafe korumasnda blge oluturma...16ekil 3.11. Mesafe korumasnda blgeler 16ekil 3.12. Mesafe rlesi zaman-mesafe karakteristii...

17ekil 3.13. Genel olarak R-X dzlemi. 17ekil 3.14. 1.Blgeye ait R-X dzlem18ekil 3.15. 2.Blgeye ait R-X dzlemi..... 18ekil 3.16. 3.Blgeye ait R-X dzlemi......... 19ekil 3.17. 4.Blgeye ait R-X dzlemi...... 19ekil 3.18.ncelenen iletim sisteminin tek hat emas ..20ekil 3.19.K.Mara TM.-Menzelet HES aras iletim hatt koruma blgeleri...22ekil 3.20. K.Mara TM.- Kll TM. aras iletim hatt koruma blgeleri.. ..23ekil 3.21. K.Mara TM.- Narl TM. aras iletim hatt koruma blgeleri 24ekil 3.22. Klavuzlu TM.- Kll TM. aras iletim hatt koruma blgeleri. .25ekil 3.23. Klavuzlu TM.- Narl TM. aras iletim hatt koruma blgeleri...26ekil 3.24. Klavuzlu TM.- Menzelet HES. aras iletim hatt koruma blgeleri.. 27ekil 3.25. Narl TM.- Klavuzlu TM. aras iletim hatt koruma blgeleri ..28ekil 3.26. Narl TM.- K.Mara TM. aras iletim hatt koruma blgeleri29ekil 3.27. Kll TM.- Klavuzlu TM. aras iletim hatt koruma blgeleri...... 30ekil 3.28. Kll TM.- K.Mara TM. aras iletim hatt koruma blgeleri31ekil 3.29. Menzelet HES.- K.Mara TM. aras iletim hatt koruma blgeleri32ekil 3.30. Menzelet HES.- Klavuzlu TM. aras iletim hatt koruma blgeleri...33ekil 3.31 Temel nron modeli .37ekil 3.32. Log-sigmoid transfer fonksiyonu ..37

ekil 3.33. Tan-sigmoid transfer fonksiyonu ..38ekil 3.34. Lineer transfer fonksiyonu. 38ekil 3.35.Tek katmanl a .. 39ekil 3.36. Nron katman diyagram ...39ekil 3.37. ki katmanl tansig/purelin katman diyagram 39ekil 4.1. 5 girili, 15 gizli katmanl, 12 kl ok katmanl a modeli ...47ekil 4.2. Zone-1 koruma blgesine ait traingd algoritmasnn eitim hatas de...49ekil 4.3. Zone-1 koruma blgesi iin YSA test sonular (Rle 1-6 aras)...50ekil 4.4. Zone-1 koruma blgesi iin YSA test sonular (Rle 7-12 aras ) ...51ekil 4.5.Zone-2 koruma blgesine ait traingd algoritmasnn eitim hatas de52ekil 4.6.Zone-2 koruma blgesi iin YSA test sonular (Rle 1-6 aras)....53

ekil 4.7. Zone-2 koruma blgesi iin YSA test sonular (Rle 7-12 aras).54

VII


11/79

EKLLER DZN ALPARSLAN TATAR

ekil 4.8.Zone-3 koruma blgesine ait traingd algoritmasnn eitim hatas de55ekil 4.9.Zone-3 koruma blgesi iin YSA test sonular (Rle 1-6 aras)56ekil 4.10. Zone-3 koruma blgesi iin YSA test sonular (Rle 7-12 aras)...57ekil4.11.Zone-4 koruma blgesine ait traingd algoritmasnn eitim hatas de...58

ekil 4.12.Zone-4 koruma blgesi iin YSA test sonular (Rle 1-6 aras)......59ekil 4.13.Zone-4 koruma blgesi iin YSA test sonular (Rle 7-12 aras)................60ekil4.14.Zone-5 koruma blgesine ait traingd algoritmasnn eitim hatas de...61ekil 4.15.Zone-5 koruma blgesi iin YSA test sonular (Rle 1-6 aras)......62ekil 4.16.Zone-5 koruma blgesi iin YSA test sonular (Rle 7-12 aras)................63

VIII


12/79

SMGELER VE KISALTMALAR DZN ALPARSLAN TATAR

SMGELER VE KISALTMALAR DZN

kV : Kilo volt

A : AmperOG : Orta gerilimAG : Alak gerilimTM : Trafo merkeziHES : Hidroelektrik santraliMVA : Mega voltamperR : DirenANN : Artificial Neural NetworkDC : Doru akmATP : Ksa sreli alternatif programDFT : Ayrk fourier dnm

MLP : ok katmanl alglamal alarZ : Empedans rlesiCB : KesiciCT : Akm trafosuVT : Gerilim trafosuDC AUX DA : Yardmc beslemePCL : Haberleme portuTr : KontaktrZS : ebeke empedansZL : Yk empedansE : Kaynak i gerilimiYo : Giri vektrYm : k vektr : Katman : renme parametresi

: Toplam hataBP : Geri yaylml renme algoritmasW : Arlk Vektrn : rnek kme saysf : Transfer fonksiyonuR : Giri vektrndeki eleman says

S : Bir katmandaki nron saysp : A giriia : A kxK : u anki arlk ve tahminlergK : u anki gradyantK : renme derecesiIr : renme katsaysTr : Eitim kaydedicit : Hedef eitim

IX


13/79

SMGELER VE KISALTMALAR DZN ALPARSLAN TATAR

X


14/79

GR ALPARSLAN TATAR

1. GR

Elektrik enerjisi retimi elektrik santrallerinde geekletirilir. Bilinen ve yaygnolarak kullanlan balca santral trleri; hidroelektrik, termik, doalgaz, nkleer ve son

yllarda artan rzgr santralleridir. nite gcne bal olarak orta gerilim seviyesinde (6 -20 kV) retilen elektrik enerjisi uzak mesafelere aktarlabilmek iin yksek gerilimleredntrlr. Santral alt sahasndaki ykseltici g trafolar ( step-up transformer) ilegerilim seviyesi ykseltilir. ebeke yapsna gre ( lkemizde bu seviye 154 ile 380kVtur.) iletim sistemi ile havai hatlar zerinden bu yksek gerilimli enerji tketim

blgelerine nakledilir. alt merkezlerinde orta gerilime (31,5 - 34,5 kV) indirilen enerji,datm ebekesi ile sanayi tesislerine, yerleim birimlerine datlr. Buradan konut vekk iletmelerin ihtiyac olan alak gerilime dntrlerek mterilere ulatrlr.Byk iletmelerde ise elektrik enerjisi tesis giriine kadar orta gerilimde ulatrlr,

buradaki indirici trafolar (OG / AG) ile tesis iine datlr.

Grlyor ki, elektrik enerjisi belli bir yerde retilip iletim ve datm hatlarylatketiciye tanmaktadr. Elektrik enerjisinin kesintisiz ve kaliteli birekilde tanabilmesiiin, retim yapld noktadan tketim olan noktaya kadar bir dizi kontrol sistemindengemesi gerekmektedir. Dolaysyla retimden tketime kadar olan safha iinde bu iletimve datm hatlarnda koruma yaplmasarttr. nk btn tesisler ksa devreye maruzkalmas ve yldrm gibi atmosferik olaylardan etkilenmesi sz konusudur. Elektrikenerjisinin nakledilmesinde kullanlan koruma ve kontrol sistemleri ierisinde en nemligrev rlelere dmektedir. Bunlarn balcalar; ar akm, toprak, diferansiyel, hatempedans, ynl rlelerdir.

Elektrik enerjisinin iletim ve datm yaplrken oluabilecek ksa devre arzalarnnolutuu noktada snmlenmesi, dier yerleri etkilememesi gerekmektedir. Arzannolumas ile rete tarafndan arza akm ekilmeye balanr. Doru bir rlekoordinasyonu yaplmas ile arzaya en yakn rlenin ama gndermesi ile sadece arzal

blge enerjisiz kalr. Arzann giderilmesinde zamanlama da olduka nemlidir. Arzaltaraf ne kadar ksa srede kesilirse, dier blgelerin enerjisindeki kalite bozukluu da oderece azaltlm olur. Dolaysyla elektrik enerjisinin kullanmnda kesintisiz ve kaliteli

bir enerji iin rle koruma ve koordinasyonunun nemi olduka byktr.

1.1. Koruma Sisteminin Genel zellikleri

Transformatr, jeneratr, iletim hatt gibi ebeke elemanlarnn birinde ksa devreveya izolasyon hatas oluabilir. Bu durum sonucunda arza akmlarnn, ar gerilimlerinneden olaca zararlarn snrlandrlmas veya en aza indirilmesi gerekmektedir. Buoluacak zararlarn en aza indirilebilmesi ve bir ksa devrenin ebekenin genel iletmezerindeki olumsuz etkilerinin ortadan kaldrlmas iin arzal elemanlarn en ksazamanda devre d braklmas gerekmektedir. Arzal elemann otomatik olarak devre d

braklmas ilemi koruma sistemleri sayesinde gerekletirilir. Bu koruma sistemleriebekeyi devaml olarak gzeten rleler topluluundan olumaktadr. Herhangi bir hatatespit edildiinde ayarlanan deerlerin stndeki rleler devreye girerek arzal ksmndevre d braklmas salanr.

1


15/79

GR ALPARSLAN TATAR

1.1.1. Koruma Sisteminde Olmas Gereken artlar:

1. Gvenilir bir ekilde yaplm bir koruma sistemi, arzann meydana geldii

blm kesinlikle devreden karmal, ebekenin dier ksmlarnn devrede kalmasnsalayarak iletmeye devam etmelidir.

2. Koruma sisteminin olabildiince ksa bir sre iinde almas gerekmektedir.Oluabilecek zararlarn en aza indirilebilmesi iin ksa devrelerin ama sreleriniolabildiince azaltmak gerekmektedir. Ksa devrelerin olabildiince abuk giderilmesi,iletim ebekelerinde kararll salamada en nemli etkendir.

3. Bir koruma sisteminin davran, ebekenin yapsndan olabildiince bamszkalmal, manevralara imkan vermeli, ayar deiiklii gerektirmeden, paralel balamalarave besleme deiikliklerine elverili olmaldr.

4. Sistemlerin, belirlenen deerlerden ve srelerden fazla olmamak artyla aryklere duyarsz kalmalar istenir. Eer ar yklenme sresi uzar ve cihazlarda tahribatayol aabilecek snmalarn meydana gelmesi durumunda, bu durum ani amal rleler iledeil, termik korumal rleler tarafndan kontrol edilmelidir.

5. Koruma sistemi, ksa devre akmlarnn iddeti, cinsi ve hata yeri nerede olursaolsun almak zorundadr.

6. letmenin devreye alnmasn geciktiren ve g klan ve hibir fayda salamayanbir ebeke paralanmasna yol amamak iin senkronizma dndaki bir ilem srasndaoluabilecek salnmlara duyarsz kalnmas gerekir.

1.1.2. Koruma Sisteminden Beklentiler:

Koruma dzenlerinin grevi, iletme elemanlar ile elektrik tesis ve ebekelerindeortaya kan arzalar ve bunlarn eitlerini, gzlenen elektriksel byklkler yardmylaabuk ve doru olarak tespit etmektir. Gerektiinde arzal iletme elemann devre d

brakarak, enerjinin imknlar lsnde srekliliini salamaktr.

SeicilikHzl alma (Srat)Gvenilir almaEkonomiklikYedek Koruma

a- Seicilik: Arzann tr ve yerinin doru olarak tespit edilmesinden sonra amailemini sadece arzal eleman devre d brakarak veya mmkn olan en kk tesis

parasn devre d brakarak gerekletirmektir.

2


16/79

GR ALPARSLAN TATAR

Rlelerin ama sreleri ve ama akmlar; seici olmadan yaplan amada, mevcutkesicilere bal olan rlelerin ama sreleri ve arzay alglama deerleri ayndr. Budurumda arza akm en utan en baa kadar hissedildiinden hepsi ayn anda amaya

alr. Buda gereksiz yere baz yklerin enerjisiz kalmas demektir.

Hattn en bandaki rle ile en sonundaki rlenin normal iletme artlarnda zerindenakan iletme akmlar ayn deildir. Bu nedenle arza ya da ar akm deerleri de farkldr.rnein en utaki rlenin koruduu yk nominal 10 A akm grrken en bataki iin budeer 50 A olabilir. Bu durumda en utaki rle iin 12 A ar akm iken bataki iinnormal bir iletme deeridir. Veya en bataki iin 40 A iletme snrlar iinde kalrken, enutaki asndan bu deeriddetli bir arza akm karl olabilir.

b-Hzl alma: Arzalar olabildiinde sratli bir biimde alglanmal vetemizlenmelidir. Bylece arza srasndaki yksek akmlardan etkilenme az olur ve tketici

bu durumu fark etmez. zellikle iletim sistemlerinde arza temizleme sreleri saniyeninonda birinden az olacakekilde tesis edilir.

c-Gvenilirlik:Koruma aygtlar gvenilir olmaldr.Her bir aygtn gvenilirlii toplam gvenilirlii belirler.Gereksiz ama, yanl ama ve amama gibi yanl alma durumlar gvenilirliibelirler.

Gvenilirliin Arttrlmas iin;

Ayn

koruma ilemi iin farkl

metodlara sahip birden ok koruma dzeneiniparalel altrmak kili dzende ikisinin birden, l dzende en az ikisinin arzay grmesi ve ama

emri vermesi gerekir.Tamamen bamsz olmaldrlar.

d- Yedek Koruma: Koruma dzeninin ana grevinin yan sra yedek korumazelliine sahip olmas gerekir. Koruma sistemindeki komu rleler birbirlerinin yedeiolarak alr. Hem gvenilir ve hem de ekonomik bir zmdr.

e-Ekonomiklik:

Seilecek koruma dzeni ekonomik olmaldr. letmeye ek maliyet getirmektedirAncak iyi bir koruma ile enerjisiz kalma sresi azalacandan i gc kayb azalr.Bu iki unsuru dikkate alarak en iyi zm gelitirmek gerekir.

1.1.3. Sistemde Oluan Arzalarn Kriterleri:

Koruma sistemleri ile bu sistemleri meydana getiren rlelerin alma prensiplerininbelirlenmesinden sonra rlelerin koruma alanlarndaki ksa devre veya arzay tespitedebilmeleri iin duyarl olacaklar byklkleri belirlemek gerekir. Bir arzann meydanagelmesi, gz nne alnan devre elemanlarna ait gerilim ve akmlarn az ya da okdeiimine neden olur.

3


17/79

GR ALPARSLAN TATAR

ebeke zerinde bir arzann olumasn salayan etkenler;

1. Bir ksa devre, ar akmlar ve gerilim dmleri ile anlalr. Ancak bu iki etkenyeterli deildir. Her arza ar akmlara yol amaz. Ar akmlar ve gerilim dmleri,

motorlara yol verilmesi veya transformatrlerin enerjilendirilmesi gibi durumlarda daoluabilir.

2. Bir devre elemannn grnen empedansndaki deiim deerlendirilerekyukardaki iki etken birletirilebilir. Bir arza halinde grnen empedans, yk deiimisonucu olabilenlerden daha byk bir ani azalmaya urar. Bu kriter arza var olu kriteriolarak benimsenmektedir.

3. Her dengesiz arza, gerilimler ve akmlarda doru, ters ve sfr bileenler ortayakarmaktadr. Arzal fazlardaki gerilim dmesine ramen gerilimlerin ters ve sfr

bileenleri arza yerinde maksimum deerler almaktadr.

4. Genel olarak normal ebeke elemanlarnn kapasite akmlar ve mknatslanmaakmlar gibi paralel akmlar, iletme akmlar ve ksa devre akmlar yannda kktr.

5. Giri ve k arasndaki g ynnn deimesi.

1.2. Koruma Sistemi Koordinasyonu

Elektrik g retim, iletim ve datm sistemlerinde, besleme noktas ile hatannolutuu nokta arasndaki iki veya daha fazla koruma cihaznn bal olduu durumlarda,arza yerine en yakn koruma elemannn alarak sadece arzal blm devre d etmesigerekir. Arzal noktann besleme ynndeki koruma elemanlar, arzal blmnkorumasn yapan elemanlarn herhangi bir nedenle ama yapmad durumlarda destekkoruma salayacak ekilde dizayn edilmelidir. Bu koruma tarz seici koruma olarakadlandrlr. Sistemdeki gerekli koruma artlarn salamak iin koruma cihazlar seicilikgereklilikleri gz nne alnarak minimum ksa devre akm deerlerine ve minimumsrede atrma yapacakekilde dizayn edilirler.

Koruma hassasiyeti ile seicilik ou zaman birbirine ters der. Ancak optimumkoordinasyon ve koruma hassasiyeti iin dizayn yaplmas zorunludur.

1.2.1. Koordinasyon lemleri:

Koordinasyon ilemleri, ykn olduu noktadan g beslemesine kadar olan seribal tm koruma cihazlarnn seimini ve ayarlarn kapsar. Seimde ve ayarda, sistemdekullanlacak cihazlarn ar akmn eitli seviyelerinde cevap srelerini karlatrmakgerekir. Burada dikkat edilecek en nemli zelliklerden bir tanesi koruma sisteminingvenilirlii asndan bir koruma sisteminde kullanlacak cihazlarn ayn imalatfirmadan olmasdr. Yeni veya koruma sistemi deitirilecek mevcut sistemlerininkoordinasyon ilemlerinde olabilecek ksa devre akmlarnn maksimum ve minimum

deerlerinin bilinmesi gerekmektedir.

4


18/79

GR ALPARSLAN TATAR

Koruma ileminde ncelikli ilemlerin banda, kullanlacak koruma cihazlarna aitatrma erileri incelenerek koordinasyonun hazrlanmasdr.

a) Akm-Zaman karakteristik erileri: Logaritmik koordinat sisteminde, zaman

dey eksene, akm ise yatay eksene ilenir. Karakteristik erinin alt ve sol tarafna denakm deerlerinde koruma sistemi almaz, erinin sa ve st tarafna den akmdeerlerinde sistem alr.

b) Koordinasyon sistemi iin aadaki bilgiler gereklidir. Koordinasyonu yaplacak sistemin tek hat diyagram Sistemdeki gerilim seviyesi Giri g verileri;

1. ebeke ve besleme sistemine ait empedans ve ksa devre g deerleri (MVA)2. X/R oran3. Mevcut sisteme ait rlelerin cins ve ayar deerleri4. Generatr gleri ve empedans deerleri5. Transformatr gleri ve empedans deerleri

1.2.2. Koruma Koordinasyonu in Gerekli Veriler:

1. Transformatrn deerleri (gerilimler ve g deerleri ) ve empedanslar2. Sistemin balanacaebekenin ksa devre gleri ve gerilim deerleri3. Koruma cihazlarnn atrma ve kesme deerleri

4. Koruma cihazlar

na ait ak

m-zaman karakteristik erileri5. Akm transformatrlerinin evirme oranlar, uyarma karakteristik erileri, sargdirenleri ve kayp deerleri

6. letken kesit ve uzunluklar7. Ksa devre ve yk akm deerleri

Bu almada, TEA 12. Blge alannda bulunan Klavuzlu TM., Narl TM., KllTM., K.Mara TM., ile Menzelet HES arasndaki ring oluturan 154 kVluk iletimsistemindeki mevcut Mesafe Koruma Rleleri , ayarlar ve aralarndaki koordinasyonincelenmi, ayn iletim hatlar iin, Yapay Sinir Alar metodu kullanlarak daha hassas veseri bir koruma sisteminin oluturulabilmesi iin zm yollar aranmt

5


19/79

NCEK ALIMALAR ALPARSLAN TATAR

2. NCEK ALIMALAR

D.V.Coury, D.C.Jorge (1997) Yapay Sinirsel An letim Hatlarnn Mesafe

Korumasna Yaklam Tarz ( Artificial Neural Network Approach to Distance Protectionof Transmission Lines ) isimli makalelerinde; iletim hatlarnn korunmas iin bir mesafekoruma rlesinin genellikle sabit ayarlar temel alnarak saland, bu tip rlelerinmenzilinin deien a artlarndan etkilendii belirtilmitir. G sistemi analizi iintanmlayc bir model olarak Yapay Sinir Ann, koruma alan ierisinde klasik mesafekoruma rlelerine kar byk stnlk salayabilecei anlatlmtr. Bu makalede, birANN nin rnek snflandrcya benzetilerek kullanlmasyla bir mesafe koruma rlesiincelenmitir. ANN rle a deiiklikleri gibi farkl hata artlaryla karlatnda ( akmdalga ekillerindeki DC sapmalarn varlnda bile ) menzilini hassasiyetle koruyabildii,hzl ve kesin bir alma salayabildii ve bu performansn klasik mesafe korumarlelerine gre byk bir gelime kaydettii, bylece kullanlan ANNler ile rlelerin

birinci koruma blgelerinin menzilini uzatabildii ve sistem gvenilirlii arttrldbelirtilmitir. Ayrca bu yntemin farkl a kurulumlarn tatmin edici performans eldeedilinceye kadar deneme ve test etmeyi ierdiinin unutulmamas gerektii, her ne kadar

bu cihazlar rle felsefesinde yeni boyutlar at gsterilse de genie incelenmesi ve baziletim hatlarnn mesafe korumasyla ilgili eitli problemlerine zm bulmas gerektiivurgulanmtr.

Wang Xiaru, Qian Qingquan, Wu Si Tao (1998) Sinir Alar Uygulamasnn MesafeKorumasna Uyarlanmas ( Applying Neural Networks in Adaptive Distance Protection )isimli makalelerinde; Klasik mesafe rlelerinin iletim hatlarnda belli empedanslmlerine gre alt, arzal branman belirleyen nemli unsurun hattn sahip olduu

belli empedansn arza direncinden dolay yksek ya da dk deere ulamas olduunubelirtmilerdir. Makalede, arzann gerek g sistemi artlarnda genel iletmekarakteristiinin seimini zorlatrd anlatlmakta, sinirsel alarn tasarmnn byk

problemler zm iin mesafe rlelerine uyarlanma baarsndan bahsedilmektedir. rneklarak 500 kVluk bir sistem dikkate alnm, sinirsel mesafe rlesi byk arzalardayounlaarak test edilmi ve sonularndan bilgi verilmitir. Yine makalede, sinirsel antemeli olan mesafe rlesi gelitirilmi, hata direncini ve gerek sistem durumunu baarl

birekilde rnekleyerek ilem karakteristiini elde etmitir. Sradan rlelerin doru olarakalamad yerlerde uzun ve gvenilir koruma blgesi oluturmu ve arzalara doruolarak cevap vermitir.

D.V. Coury, M.Oleskovicz (1998) rnek Tanmlamann Mesafe KorumasndaUygulanmas ( Applying Pattern Recognition in Distance Protection) isimli makalelerinde;

bir mesafe rlesi almas iin ANNnin (Yapay Sinir A) rnek snflandrc gibikullanlmasndan bahsetmektedirler. Makaleye gre, Sinirsel a uygulamasnn, farkl aartlaryla karlatnda doru rlenin almas iin veriyi elde etmelidir. Bu yaklamn faz gerilim ve akm vektrlerinin byklklerini giri gibi kulland, hem arzaldurumdaki iletim hatt iin hem de deneme ve test ilemleri iin data oluturmada ATP (Ksa sreli alternatif program) yazlm kullanld belirtilmektedir. Bir mesafe rlesininANNnin bir rnek snflandrcya benzetilerek kullanlmas incelenmi, sistemgvenilirlii arttrlarak ve sradan rleler dikkate alnp performanslar gelitirilerek hat

uzunluunun %96 sna, rle birinci koruma alan uygulanmtr. ANN rlesi iin test

6


20/79


edilip tahmin edilen 1050 durumun hemen hemen tamamnn yaklak %97,3 beklenilentepkiyi gstermi, hatalarn tam saysnn %2,7e tekabl ettii gzlenmi, bu orann %2,6s gei blgesinde bulunan ( hat uzunluunun %94 ile %98i) hatal tepkileredayanmaktadr. Bu almada sadece grnen hatalar gz nnde

bulundurulmutur..nerilen tasary gerek durumlara dzenli olarak uyarlamak iinbenzer bir snflandrc hata tipi kullanlmal ve dier hata eitleri iin benzer denemeilemleri yaplmaldr. Zaman tepkileriyle ilgili olarak, dzenlemelerin uygulanmas iin

bu durumlarda tahminen rle arza oluumundan 11 ms sonra almaldr. Her ne kadar bucihazlarn rle felsefesinde yeni bir boyut at dnlse de genie incelenmeli, iletimhatlarnn mesafe korumasyla ilgili problemlerin bazlarnn zmne izin vermesigerektii belirtilmitir.

D.V. Coury, M.Oleskovicz (1998) ok Katmanl Sinirsel Alarn Mesafe RlelerineUygulanmas ( Multi-layer Neural Networks Applied to Distance Relaying) isimlimakalelerinde, letim hatlarnda bir mesafe koruma almas iin yapay sinirsel alarn

rnek snflandrclar gibi kullanlmas anlatlmaktadr. Makaleye gre, ANN yaplarnnfarkl iki tr, giri verileriyle ilikili olarak gz nnde bulundurulmakta, bu yaklamdailk be arza sonras rnekler giri verileri gibi kullanlmaktadr. Dier ekilde fazgerilim ve akm vektr byklkleri ( sfr serisini ieren) giri verileri gibikullanlmaktadr. Gerekletirilen tasarlarn nasl tatbik edileceinin bir mukayesesi olup

bu koruma amalar iin ANNnin kullanlmasyla ilgili olarak elde edilen bir gelimedir.Bu almada bir ANNnin rnek snflandrc gibi kullanlarak bir mesafe rlesininsimlasyonu incelenmitir. Sistem gvenilirlii arttrlarak ve dikkate alnan sradanrlelerin performans gelitirilerek hat uzunluunun %96sna rle birinci koruma alannn

bir ksm uygulanmtr. ANNnin yapsyla ilgili olarak mesafe rle almasntanmlamak iin iki farkl kurulum seilmitir. Test edilen 1050 durum iin, ilk yap geialan iinde (hat uzunluunun %94-98i) %1,52 ile hata cevaplarnn (tepkilerinin)%6.48ini gstermitir. Analiz edilen ikinci yap gei alan iindeki hatalarn %2,57si ile,hatal cevaplarn %2,67sini gstermitir. leri ynde ilk yapnn arzalaryla karlatndaikinci yapnn global performansnn daha iyi olduu grlebilmektedir. Ek olarakhatalarn ounluu, arza cevaplarna dayanabilen gei alannda younlamtr. Diertaraftan, ikinci yapnn faz a bilgileri ihmal edilen faz gerilim ve akmlarn

byklkleriyle ( yarm devre DFT nin kullanlmasyla elde edilen ) beslenmitir. Sonuolarak tersine arzalar iin bir ters alma beklenebilmekte, bu almada gz nnde

bulundurulduundan sz edilmitir. nerilen tasarya gerek durumlara dzenli olarakuyarlamak iin bir snflandrc hata tipi kullanlmal ve dier hata eitleri iin benzer

deneme ilemleri yap

lmal

d

r. imdiki durumda bu k

s

m geliimin gerisindedir. Zamancevaplaryla ilgili olarak iki farkl tip dzenlemenin uygulanmas iin tahmin edilen udurki, her iki durumda da rle arza oluumundan en az 11ms.sonra almaldr. Tasarlarrlenin renilen ilemi iin eitli hatal durumlarn gerekli olduu deneme ilemleriniiermesi gerektii de hatrlatlmtr.

Srdan Skok,Ante Marusic (2000) eitli Sinirsel Alarn Tatbikinin , MesafeKoruma Uygulamalar ile Karlatrlmas ( Comparison of Various Neural NetworkModels Applied to Adaptive Distance Protection ) isimli makalelerinde ; iki u aras ndakiiletim hatlarn koruyan mesafe uyarlamal rlenin alma karakteristiinin deiikliinive ayarlamalarn ayrntl bir ekilde incelemitir. almaya gre karakteristii g

sistemindeki tm durumlar salamak zorundadr. Her ne kadar da olsa bilinen muhtemel

7


21/79


durumlar salayabilen karakteristiklerin kombinasyonu yoktur, yani sadece zmalma karakteristiinin deiimidir. Bu problemin zm, sinirsel alarn iki tipiniierir, ok katmanl perceptron ve kohenen a olarak adlandrlan kendi kendinidzenleyen sinirsel adr. Burada iki u arasndaki iletim hatlar gz nnde

bulundurulmutur. Rle fonksiyonu arza direncini ve arzann olduu yeri hatalbildirebilir. Burada rlenin doru sinyali meydana getirebilmesi ynnde nerilerdebulunulmutur. Bu neriler basit simlasyonlarla zel modellerin stnln vegelitirilmi modellerin gvenilirliini gstermektedir. Son birka yl ierisinde, uyarlamalkoruma konusuyla balantl birka tez hazrland belirtilmitir. almaya gre YapaySinir Alar, g sistemleri ierisindeki uygulamalarda da ka gemitir. Uyarlamalkoruma balantlar ve yapay sinir alar hala aratrlmaya devam edilmektedir. Bu ikimodeli birletirme esnasnda genellikle iki byk problem olduu, bunlarn doru sinirsela modelinin ve giri parametrelerinin uyarlamal koruma kavram olmadan naslseileceidir. Bu makalede, belirli problemlerin zm iin bir yaklam tarzsunulmutur. nerilen Q asyla, drt kenarl rle karakteristiinin statik deiimi ile Q

as 5-7 dereceden kk olsa bile problemin zm mmkn deildir. Bu nerilenmodeller de uygulanabilirdir. nk korunan iletim hatlarnn yaklak %35lik mesafeiindeki hatalar bertaraf eder. MLP rnlerine dayanabilen modelde hata, korunan alannyakn snrndadr.( letim hatlarnn %85i) Aksi takdirde bu model doru alr.Kullanlan bir Kohonen a, yakn snrdaki hatay bertaraf ettii, bunun da MLPye karnemli bir stnlk olduu vurgulanmtr.

M.Sanaye Pasand, H.Khorashadi Zadeh, O.P Malik (2001) Yapay Sinirsel Alarnletim Hatlar Mesafe Korumas Kullanmnda Hzl ve Doruluu (High Speed AccurateTransmission Line Distance Protection Using ANNs) isimli makalelerinde; letim hatlarmesafe koruma modl zerine kurulmu yapay sinir alar konusu ele alnmtr. Bumodlde, giri karakteristikleri arasndaki gizli ilikiyi aklayabilmek iin gerilim ve akmsinyal rneklemelerini kullanlmtr. Simlasyon almalar yaplm ve harta direnci vekaynak i direnci gibi sistem parametrelerinin deitirilmesi ile ortaya kan deiikliklerincelenmi, bahsedilen rle ile yaplan dizayn almalarnn detaylar ve performansalmas sonular verilmitir. Performans almalar sonular bahsedilen algoritmannhzl ve doru olduunu gstermitir. Model tanma ve snflandrma yetenekleri olanyapay sinir alar kullanlarak bu a tabanl rle dizayn edilmi, simlasyon almalaryaplmtr. Deiik sistem parametreleri ve durumlar altndaki rle performanslarincelenmitir. Evrensel mesafe rlelerinin kullanlmasnn ortak sorunu hata am/az hataoran hatasdr. Bu makalede bahsedilen rneklerden de anlalaca zere bu metod hatay

kltmek iin uygundur. Sonu olarak dizayn edilen mesafe rlesinin birinci blgeyeulamas geniletilmitir. (rnein korunan iletim hattnda %80den %90a ). Bundandolay iletim hatlarnn dar alanlarndaki hatalar rlenin rlenin birinci blgesi tarafndanhzlca temizlenir. Bu ilem yaplrken yava zaman gecikmeli ikinci blge kullanlmaz. Builetim hatt korumada daha gvenilir bir uzaklkemas sonucunu verir. Yeni nesil yksekhzl koruma rlelerinde yapay sinir alar sistemin bir paras olarak kullanlabilir.

A.H.Osman, Tamer Abdelazim, O.P. Malik (2005) evrimii Eitilmi SinirAlarnn letim Hatt Mesafe Koruma Rlelerinde Kullanlmas ( Transmission LineDistance Relaying Using On-Line Trained Nueral Networks) isimli makalelerinde; biriletim hatt mesafe rlesi tekniinde gelimi bir evrim ii sinirsel a kullanlmtr.

Sonuta saysal simlasyon ve deneysel almalar, eitli arzalarda mesafeyi, farkl

8


22/79


iletme koullarnda, yksek direnli arzalarda ve son noktalar beslemede ok hzl vegzel hassasiyet gstermitir. Bir yeni dijital mesafe rlesi tekniinin temeli, birdeitirilmi iletim hatt, diferansiyel denklem modeli ve gelimi bir evrimii sinirseladr. Rle, geni lde byk arza direnlerinde farkl blgesel arzalarda, deiken

zamanl arzalarda ve deiken ykl koullarda test edilmitir. almaya gre nerilenrle teknii, mesafe arzalar iin hassas yorum yeteneini salamal, ksa zamanda esasfrekans ve sonrada arzay bulmaldr. Simlasyon almalar ve deneysel almalarnher ikisinden elde edilen hassasiyetler birbirine ok yakn olmaktadr.

9


23/79

MATERYAL VE METOT ALPARSLAN TATAR

3. MATERYAL VE METOT

3.1. Materyal

3.1.1. 154 kV Hatlarda Mesafe Korumas - Mesafe Koruma Rleleri

154 kV hatlarda , mesafe koruma ve ar akm rleleri ile korumayaplmaktadr.Eski trafo istasyonlarndaki 154 kV hatlarda mevcut korumalara ilaveolarak ynl toprak rleleri de bulunmaktadr. Yeni 154 kV projelerinde yalnz mesafekoruma ve ar akm rlelerine yer verilmektedir. Baz mesafe koruma rleleri ierisindear akm niteleri de bulunmaktadr. 154 kV sistemlerinde ok eitli mesafe korumarleleri bulunmaktadr.

3.1.1.1. Empedans Tabanl Koruma :

letim hatlarnda giri empedansnn llmesi esasna dayal olan bir korumaeklidir.

Arzasz ve arzal durumlar arasndaki farkl alglamada hattn empedans nemlirol oynar.

Arza yerine gre llen empedans deieceinden arzl blgesi kolayca tespitetmek mmkndr.

Uzun iletim hatlarnda arza ve arza yeri tespitinde kullanlan nemli bir korumayntemidir.

Empedans TipiReaktans TipiAdmitans Tipi (MHO)

3.1.1.2. Mesafe Rlelerinden Empedans Rlesinin alma Prensibi:

Hattn herhangi noktasnda bir arza meydana geldiinde gerilim ve akm oranlarnlerek arzay ve arzann nerede olduunu tespit eder.

Yanl amalardan kanmak iin, empedans rleleri eitli koruma blgelerine

sahiptir.

1.Blge : 3 faz arzas iin hattn %80 ini kapsar. Bu blge iinde rle ani aar.Amada gecikme olmaz.

2.Blge : Hattn %120 sini kapsar, yani dier hattn bir ksm iinde korumafonksiyonuna sahiptir. Ama bu blgede belli bir gecikme ile ama yapar.

3.Blge: Hattn %150 sini kapsar, yani dier hattn bir ksm iinde korumafonksiyonuna sahiptir. Ama bu blgede 2. blgeye gre belli bir gecikme ile ama yapar.

10


24/79


4.Blge: Hattn %200 n kapsar, yani dier hattn bir ksm iinde korumafonksiyonuna sahiptir. Ama bu blgede 3. blgeye gre belli bir gecikme ile ama yapar.

5.Blge: Hattn geri blgesinin %100 n kapsar. Ama bu blge dier blgelerin

tamamna gre belli bir gecikme ile ama yapar.

Empedans rleleri 3 faz arzalarda ok yeterli iken faz-faz arzalarnda snrl birkoruma salar.

3.1.1.3. Mesafe (Empedans) Korumasnn Esaslar

ekil 3.1. Mesafe (empedans ) korumas blokemas.

Z< Empedans Rlesi

CB Kesici

CT Akm Trafosu

VT Gerilim Trafosu

DC Aux DA Yardmc Besleme

PCL Haberleme Portu

Tr Kontaktr

Akm ve Gerilimin Genlik ve Asn ler.Z=V/I eitliinden korunacak hattn empedansnn a ve genlii hesaplanr.llen empedans, ayarlanan empedanstan kk ve eitse alr.(ZZset ise rle aar.)

11


25/79


3.1.1.4. Empedans lm (Yk ile Arza Akmn Ayrt Etme)

ekil 3.2. Arza ncesi normal durum.

Arza ncesi Normal Duruma Ait Veriler

ebeke Anma Gerilimi = 132 kV ; Yk =75 MW+j30MVAr=80.8


26/79


ekil 3.4. Hat ortasnda ksa devre.

Arza noktas ve sandaki tm noktalarda gerilim sfrdr.VB=0 kV

VA=45.67


27/79


Hat Ba Arzasnda Z3=0


28/79


3.1.1.5.2. MHO Rlesi :

(3.2) ==

====

21

21

21

ZZ

0k

Z

kk

2

222

sin.cos.k

Z

k

ZX

k

ZR

LL

+

ekil 3.8. MHO rlesinin alma blgesi.

Z

k

3.1.1.5.3. Empedans Rlesi:

(3.3)

ekil 3.9. Empedans rlesinin alma blgesi.

Mesafe korumasnda ok blge oluturma ;

RL

X

k

Z2

Daireninmerkezi

k

Z1

k

Z1

k

Z2

Yarap

R

Zsin

k

Zcos

k

2

2

2

2

1

2

1 sin.cos.k

Z

k

ZX

k

ZR LL

+

2121 ZZ0k == kk

15


29/79


ekil 3.10. Mesafe korumasnda blge oluturma.

Dz izgili Zone1-Zone2-Zone3, R1 rlesinin asl ve yedek blgeleridir. Kesik izgili Zone1-Zone2-Zone3, R2 rlesinin asl ve yedek blgeleridir. rnein R1 rlesi kendi Zone1 inde dier blgelerine gre daha hzl aarken,

Zone2 de daha ge, Zone3 ise en ge olarak ama yapar.

Mesafe korumasnda ok blge oluturma;

ekil 3.11. Mesafe korumasnda blgeler.

A

B C

D

F2

F3X

Y

Zon 1

Zon 2

Zon 3

X

C

RA

D

B

Zon 3

Zon 2

Zon 1

16


30/79


3.1.1.5.4. Mesafe Rlesi Zaman-Mesafe Karakteristii:

Zaman

ekil 3.12. Mesafe rlesi zaman-mesafe karakteristii.

Genel olarak R-X dzlemi ;

ekil 3.13. Genel olarak R-X dzlemi.

Akm, gerilimden kadar geridedir. Eer gerilimin as referans olarak (rneinsfr) alnrda, akmn as - olacaktr. Z=V/I ifadesi ile bulunan empedansnas + deerini alr. Gerilim as referans alnmasa bile empedansn as

pozitif olacaktr. Z=R+jX ; R ve X Pozitif (Z=Z+ ) As 90 den kktr. Aktif g ak yn baradan hatta doru olacaktr.

Endktif Reaktansa sahiptir.

A Rlesi%25

%80%50 B Rlesi

C Rlesi

Mesafe

E Rlesi

* * * * * *A E B F C G

F Rlesi

17


31/79


1.Blge

ekil 3.14. 1. Blgeye ait R-X dzlemi.

Akm, gerilimden kadar geridedir. Eer gerilimin as referans olarak (rneinsfr) alnrda, akmn as - olacaktr. Z=V/I ifadesi ile bulunan empedansnas + deerini alr. Gerilim as referans alnmasa bile empedansn as

pozitif olacaktr. Z=-R+jX ; R Negatif , X Pozitif(Z=Z+ ) As 90 den byktr. Aktif g ak yn hattan baraya doru olacaktr. Endktif Reaktansa sahiptir

2.Blge

ekil 3.15. 2. Blgeye ait R-X dzlemi.

Akm, gerilimden kadar ileridedir. Eer gerilimin as referans olarak (rneinsfr) alnrda, akmn as + olacaktr. Z=V/I ifadesi ile bulunan empedansnas - deerini alr. Gerilim as referans alnmasa bile empedansn as

pozitif olacaktr. Z=-R-jX ; R ve X Negatif (Z=Z- ) As 90 den byktr. Aktif g ak yn hattan baraya doru olacaktr.

Kapasitif Reaktansa sahiptir.

18


32/79


3.Blge

ekil 3.16. 3.Blgeye ait R-X dzlemi.

Akm, gerilimden kadar ileridedir. Eer gerilimin as referans olarak (rneinsfr) alnrda, akmn as + olacaktr. Z=V/I ifadesi ile bulunan empedansnas - deerini alr. Gerilim as referans alnmasa bile empedansn as

pozitif olacaktr. Z=R-jX ; R ve X Negatif (Z=Z- ) As 90 den kktr. Aktif g ak yn baradan hatta doru olacaktr. Kapasitif Reaktansa sahiptir.

4.Blge

ekil 3.17. 4. Blgeye ait R-X dzlemi

3.1.2. ncelenen letim Sistemi:

Bu almada TEA 12. Blge alannda bulunan Klavuzlu TM., Narl TM., KllTM. , K.Mara TM., ile Menzelet HES arasndaki ring sistemindeki Mesafe KorumaRleleri , ayarlar ve aralarndaki koordinasyon incelenmitir. Sz konusu blgede ; EPAC3122, SEMENS 7SA, Thr, Sd 135, Lz3 Mesafe Koruma Rleleri kullanlmakta olup hat

bilgileri tablo.1de, ring sisteminin tek hat emas da ekil.3.18de verilmitir.

19


33/79


teminin tek hat emas.ekil 3.18.ncelenen iletim sis

20


34/79


Epac 3122 mesafe koruma rlesinde ; drt ileri, bir geri olmak zere toplam bezone

iemens 7SA mesafe koruma rlesinde; drt ileri, bir geri olmak zere toplam bezone

hr mesafe koruma rlesinde ; ileri, bir geri olmak zere toplam drt zonevard

d 135 mesafe koruma rlesinde; drt ileri, bir geri olmak zere toplam be zonevard

z3 mesafe koruma rlesinde; toplam ileri zone vardr. 1. zone hattn %85ini ,2. zo ;

Poz ve Neg Bil. Sfr Bileen

vardr. 1. zone hattn %85ini , 2. zone hattn %120sini, 3. zone hattn %150sini,4. zone hattn %200n, 5. zone (geri) hattn %100n kapsamaktadr. Zaman ayarlarise; 1.zone 0 ms. , 2. zone 500 ms. , 3.zone 1000 ms. , 4.zone 1500 ms. , 5. zone (geri)

1500 ms.dir.

Svardr. 1. zone hattn %85ini , 2. zone hattn %120sini, 3. zone hattn %150sini,

4. zone hattn %200n, 5. zone (geri) hattn %100n kapsamaktadr. Zaman ayarlarise; 1.zone 0 ms. , 2. zone 500 ms. , 3.zone 1000 ms. , 4.zone 1000 ms. , 5. zone (geri)1500 ms.dir.

Tr. 1. zone hattn %85ini , 2. zone hattn %120sini, 3. zone hattn %170sini, 4.

zone (geri) hattn %120sini. Zaman ayarlar ise; 1.zone 0 ms. , 2. zone 500 ms. , 3.zone

1000 ms. , 4.zone (geri) 1500 ms. dir.

Sr. 1. zone hattn %85ini , 2. zone hattn %120sini, 3. zone hattn %150sini, 4.

zone hattn %200n, 5. zone (geri) hattn %100n kapsamaktadr. Zaman ayarlar ise;1.zone 0 ms. , 2. zone 500 ms. , 3.zone 1000 ms. , 4.zone 1500 ms. , 5. zone (geri) 2000ms.dir.

Lne hattn %120sini, 3. zone hattn %150sini kapsamaktadr. Zaman ayarlar ise

1.zone 0 ms. , 2. zone 500 ms. , 3.zone 1000 ms.dir

R X Y Ro Xo Yo

Trf Mrk. Fiderz lk

er.irek T. Teli

Kes.MM2 ohm ohm uMHO uMHOU nKm

G(KV

)Kesit

(MCM)DTipi ohm ohm

KILILI 5,77 154 1277 PA 70 0,3 2,5 14,9 1,8 6,5 11K.MARA

K.MARA ME T ANZELE 23,63 154 477 2E1 70 3,2 9,9 63,9 9,2 29,8 43,3

K.MARA NARLI 26,92 154 477 A2N1 70 3,6 11,6 70,8 11,2 32,7 54,6

KILAVUZLU KILILI 23,723 154 1272 PA 70 1,2 10,4 61,2 7,5 26,6 45

KILAVUZLU NARLI 40,565 154 795 ASBS 70 2,8 16,4 114 14,4 48,9 84,3

KILAVUZLU M TENZELE 9,585 154 795 AS 70 0,8 3,9 26,6 3,5 11,6 19,7

izelge 3.1. ncelenen iletim sisteminin hat bilgileri.

21


35/79


K.MARA TM. MENZELET HES ARASI LETM HATTI KORUMA BLGELER

NARLI TM.

ekil 3.19. K.Mara TM.-Menzelet HES aras iletim hatt koruma blgeleri.

ZONE NO KORUNAN BLGE VE MESAFESRLENN AMA

ZAMANI1 (%85) K.Mara TM-Menzelet HES hatt 0 - 20,1. km. aras 0 ms.

2 (%120)K.Mara TM-Menzelet HES hatt 0 - 23,63. km. arasMenzelet HES-Klavuzlu TM hatt 0 - 1,9. km. aras

500 ms..


1000 ms.


1500 ms.

5-G (%100)K.Mara TM-Narl TM hatt 0 - 26,92. km. arasK.Mara TM-Kll TM hatt 0 - 5,77. km. aras

1500 ms.

izelge 3.2. Sistemde kullanlan 1 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar.

KILAVUZLU TM

K.MARA TM.

KILILI TM.

MENZELET HES

1

2

34

5

9,59 km

23,63 km.

26,92 km.

5

5,77 km.

RLE NO: 1

RLE CNS: EPAC 3122

22


36/79


ekil 3.20. K.Mara TM.- Kll TM. aras iletim hatt koruma blgeleri.

ZONE NO KORUNAN BLGE VE MESAFES RLENN AMAZAMANI1 (%85) K.Mara TM-Kll TM hatt 0 4,9. km. aras 0 ms.

2 (%120)K.Mara TM-Kll TM hatt 0 5,77. km. arasKll TM-Klavuzlu TM hatt 0 4,7. km. aras

500 ms..


1000 ms.


1500 ms.

5-G (%100)K.Mara TM-Narl TM hatt 0 - 26,92. km. arasK.Mara TM- Menzelet HES hatt 0 - 23,63. km. aras

1500 ms.

izelge 3.3. Sistemde kullan

lan 3 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar

.

K.MARA TM.KILILI TM.KILAVUZLU

NARLI TM.

MENZELET HES

1234

5

5

23,72 km. 5,77 km.

23,63 km.

26,92 km.

K.MARA TM. KILILI TM. ARASI LETM HATTI KORUMA BLGELER

RLE NO: 3

RLE CNS: EPAC 3122

23


37/79


K.MARA TM. NARLI TM. ARASI LETM HATTI KORUMA BLGELER

KILILI TM.

5

KILAVUZLU TM NARLI TM. K.MARA TM.

5,77 km.

2 14 3

40,57 km. 26,92 km.

ekil 3.21. K.Mara TM.- Narl TM. aras iletim hatt koruma blgeleri.

ZONE NO KORUNAN BLGE VE MESAFES RLENN AMAZAMANI

1 (%85) K.Mara TM-Narl TM hatt 0 22,88. km. aras 0 ms.

2 (%120)K.Mara TM-Narl TM hatt 0 26,92. km. aras

Narl TM-Klavuzlu TM hatt 0 8,11. km. aras500 ms..

3 (%150)K.Mara TM-Narl TM hatt 0 26,92. km. aras

Narl TM-Klavuzlu TM hatt 0 20,29. km. aras1000 ms.


1500 ms.

5-G (%100)K.Mara TM-Kll TM hatt 0 - 5,77. km. arasK.Mara TM- Menzelet HES hatt 0 - 23,63. km. aras

1500 ms.


MENZELET HES

5

23,63 km.

RLE NO: 7

RLE CNS: EPAC 3122

24


38/79


KILAVUZLU TM KILILI TM. ARASI LETM HATTI KORUMA BLGELER

MENZELET HES

KILAVUZLU TM KILILI TM. K.MARA TM.

ekil 3.22. Klavuzlu TM.- Kll TM. aras iletim hatt koruma blgeleri.

ZONE NO KORUNAN BLGE VE MESAFES

RLENN AMA

ZAMANI1 (%85) Klavuzlu TM-Kll TM hatt 0 20,17. km. aras 0 ms.

2 (%120)Klavuzlu TM-Kll TM hatt 0 23,72. km. arasKll TM-K.Mara TM hatt 0 1,15. km. aras

500 ms..


1000 ms.


1500 ms.

5-G (%100)Klavuzlu Menzelet HES hatt 0 - 9,58. km. arasKlavuzlu TM- Narl TM. Hatt 0 - 40,57. km. aras

1500 ms.


NARLI TM.

5

9,58 km.

1 23 4

23,72 km. 5,77 km.

40,57 km.

RLE NO: 65

RLE CNS: EPAC 3122

25


39/79


KILAVUZLU TM NARLI TM. ARASI LETM HATTI KORUMA BLGELER

MENZELET HES

KILAVUZLU TM NARLI TM. K.MARA TM.

5

9,58 km.

1 23 4

40,57 km. 26,92 km.

23,72 km.5

KILILI TM.

RLE NO: 12

RLE CNS: SEMENS 7SA

ekil 3.23. Klavuzlu TM.- Narl TM. aras iletim hatt koruma blgeleri.


ZAMANI1 (%85) Klavuzlu TM-Narl TM hatt 0 34,5. km. aras 0 ms.

2 (%120)Klavuzlu TM-Narl TM hatt 0 40,57. km. aras

Narl TM-K.Mara TM hatt 0 5,4. km. aras500 ms..


Narl TM-K.Mara TM hatt 0 13,5. km. aras1000 ms.


Narl TM-K.Mara TM hatt 0 26,92. km. aras1000 ms.

5-G (%100)Klavuzlu Menzelet HES hatt 0 - 9,58. km. arasKlavuzlu TM- Kll TM. Hatt 0 - 23,72. km. aras

1500 ms.


26


40/79


KILAVUZLU TMMENZELET HES ARASI LETM HATTI KORUMA BLGES

MENZELET HES KILAVUZLU TM NARLI TM.

ekil 3.24. Klavuzlu TM.- Menzelet HES. aras iletim hatt koruma blgeleri.

ZONE NO KORUNAN BLGE VE MESAFES RLENN AMAZAMANI1 (%85) Klavuzlu TM-Menzelet HES hatt 0 8,1. km. aras 0 ms.

2 (%120)Klavuzlu TM-Menzelet HES hatt 0 9,58. km. arasMenzelet HES-K.Mara TM hatt 0 4,7. km. aras

500 ms..

3 (%170)Klavuzlu TM-Menzelet HES hatt 0 9,58. km. arasMenzelet HES-K.Mara TM hatt 0 16,5. km. aras

1000 ms.

4-G (%120)

Klavuzlu TM-Narl TM hatt 0 40,57. km. arasNarl TM-K.Mara TM hatt 0 26,92. km. arasKlavuzlu TM-Kll TM hatt 0 23,72. km. arasKll TM-K.Mara TM hatt 0 1,15. km. aras

1500 ms.

izelge 3.7 Sistemde kullanlan 10 nolu rleye ait koruma blgeleri ve ama zamanlar.

K.MARA TM.

1

2

3

4

23,63 km.

40,57 km. 26,92 km.9,58 km.

K.MARA TM.

RLE NO: 10RLE CNS: Thr

KILILI TM

K.MARA TM.

23,72 km. 5,77 km.4

27


41/79


NARLI TMKILAVUZLU TM. ARASI LETM HATTI KORUMA BLGELER

MENZELET HES

MENZELET HES

K.MARA TM.

KILAVUZLU TMNARLI TM.

ekil 3.25. Narl TM.- Klavuzlu TM. aras iletim hatt koruma blgeleri.


ZAMANI1 (%85) Narl TM - Klavuzlu TM hatt 0 34,5. km. aras 0 ms.

2 (%120)Narl TM - Klavuzlu TM hatt 0 40,57. km. arasKlavuzlu TM-Menzelet HES hatt 0 1,9. km. arasKlavuzlu TM- Kll TM hatt 0 4,74. km. aras

500 ms..

3 (%170)Narl TM - Klavuzlu TM hatt 0 40,57. km. arasKlavuzlu TM-Menzelet HES hatt 0 6,7. km. arasKlavuzlu TM- Kll TM hatt 0 16,6. km. aras

1000 ms.

4-G (%120)Narl TM-K.Mara TM hatt 0 26,92. km. arasK.Mara TM- Menzelet HES hatt 0 4,72. km. arasK.Mara TM- Kll TM. hatt 0 1,15. km. aras

1500 ms.


KILILI TMKILILI TM

40,57 km. 26,92 km.

23,72 km.

9,58 km.

23,63 km.

5,77 km.

43

2

1

2 4

3

RLE NO: 11

RLE CNS: Thr

28


42/79


NARLI TMK.MARA TM. ARASI LETM HATTI KORUMA BLGELER

MENZELET HES

ekil 3.26. Narl TM.- K.Mara TM. aras iletim hatt koruma blgeleri.

ZONE NO KORUNAN BLGE VE MESAFES

RLENN AMA

ZAMANI1 (%85) Narl TM - K.Mara TM hatt 0 22,82. km. aras 0 ms.

2 (%120)Narl TM - K.Mara TM hatt 0 26,92. km. arasK.Mara TM- Kll TM hatt 0 1,54. km. arasK.Mara TM- Menzelet HES hatt 0 4,72. km. aras

500 ms..

3 (%150)Narl TM - K.Mara TM hatt 0 26,92. km. arasK.Mara TM- Kll TM hatt 0 2,85. km. arasK.Mara TM- Menzelet HES hatt 0 11,85. km. aras

1000 ms.


NARLI TM. K.MARA TM.KILAVUZLU TM

KILILI TM

40,57 km. 26,92 km.

23,63 km.

3

2

1

2

3

5,77 km.

RLE NO: 8

RLE CNS: LZ3

29


43/79


KILILI TMKILAVUZLU TM. ARASI LETM HATTI KORUMA BLGELER

MENZELET HES

KILAVUZLU TM KILILI TM K.MARA TM.

ekil 3.27. Kll TM.- Klavuzlu TM. aras iletim hatt koruma blgeleri.


ZAMANI1 (%85) Kll TM-Klavuzlu TM hatt 0 20,17. km. aras 0 ms.

2 (%120)Kll TM-Klavuzlu TM hatt 0 23,72. km. arasKlavuzlu TM-Narl TM hatt 0 8,11. km. arasKlavuzlu TM-Menzelet HES hatt 0 1,92. km. aras

500 ms..


1000 ms.


1000 ms.

5-G (%100) Kll TM K.Mara TM. hatt 0 5,77. km. aras 1500 ms.


NARLI TM.

40,57 km.

5,77 km.

9,58 km.

23,72 km.

4 1

3

2

5

2

3

RLE NO: 5

RLE CNS: SEMENS 7SA4

30


44/79


KILILI TMK.MARA TM. ARASI LETM HATTI KORUMA BLGELER

KILAVUZLU TM KILILI TM K.MARA TM. NARLI TM.

ekil 3.28. Kll TM.- K.Mara TM. aras iletim hatt koruma blgeleri.


ZAMANI1 (%85) Kll TM-K.Mara TM hatt 0 4,9. km. aras 0 ms.

2 (%120)

Kll TM-K.Mara TM hatt 0 5,77. km. aras

K.Mara TM-Narl

TM hatt

0 5,4. km. aras

K.Mara TM-Menzelet HES hatt 0 4,7. km. aras 500 ms..

3 (%150)Kll TM-K.Mara TM hatt 0 5,77. km. arasK.Mara TM-Narl TM hatt 0 13,5. km. arasK.Mara TM-Menzelet HES hatt 0 11,8. km. aras

1000 ms.

4 (%200)Kll TM-K.Mara TM hatt 0 5,77. km. arasK.Mara TM-Narl TM hatt 0 26,92. km. arasK.Mara TM-Menzelet HES hatt 0 23,63. km. aras

1000 ms.

5-G (%100) Kll TM Klavuzlu TM. hatt 0 23,72. km. aras 1500 ms.


MENZELET HES

1

2

432

4

3

5

23,72 km.26,92 km.

5,77 km.

23,63 km.

RLE NO: 4

RLE CNS: SEMENS 7SA

31


45/79


MENZELET HESK.MARA TM. ARASI LETM HATTI KORUMA BLGES

ekil 3.29. Menzelet HES.- K.Mara TM. aras iletim hatt koruma blgeleri.


ZAMANI1 (%85) Menzelet HES-K.Mara TM hatt 0 20,1. km. aras 0 ms.

2 (%120) Menzelet HES - K.Mara TM hatt 0 23,63. km. arasK.Mara TM-Narl TM hatt 0 5,4. km. aras

K.Mara TM-Kll TM. hatt 0 1,2. km. aras500 ms..

3 (%150)Menzelet HES - K.Mara TM hatt 0 23,63. km. aras

K.Mara TM-Narl TM hatt 0 13,5. km. arasK.Mara TM-Kll TM. hatt 0 2,9. km. aras

1000 ms.

4 (%200)Menzelet HES - K.Mara TM hatt 0 23,63. km. arasK.Mara TM-Narl TM hatt 0 26,92. km. arasK.Mara TM-Kll TM. hatt 0 5,77. km. aras

1500 ms.

5-G (%100) Menzelet HES - Klavuzlu TM hatt 0 9,59. km. aras 2000 ms.


NARLI TM.

KILAVUZLU TM

KILILI TM

K.MARA TM.MENZELET HES

9,59 km.

23,63 km.

26,92 km.

5,77 km.

4

5 3

2

1

2

3

RLE NO: 2 4

RLE CNS: Sd135

32


46/79


MENZELET HESKILAVUZLU TM ARASI LETM HATTI KORUMA BLGES

ekil 3.30. Menzelet HES.- Klavuzlu TM. aras iletim hatt koruma blgeleri.


ZAMANI1 (%85) Menzelet HES-Klavuzlu TM hatt 0 8,1. km. aras 0 ms.

2 (%120)Menzelet HES - Klavuzlu TM hatt 0 9,58. km. arasKlavuzlu TM-Narl TM hatt 0 8,1. km. arasKlavuzlu TM-Kll TM. hatt 0 4,74. km. aras

500 ms..

3 (%170)Menzelet HES - Klavuzlu TM hatt 0 9,58. km. arasKlavuzlu TM-Narl TM hatt 0 28,4. km. arasKlavuzlu TM-Kll TM. hatt 0 16,60. km. aras

1000 ms.

4 G(%120)Menzelet HES-K.Mara TM hatt 0 23,63. km. arasK.Mara TM-Narl TM hatt 0 5,4. km. arasK.Mara TM-Kll TM hatt 0 1,15. km. aras

1500 ms.


NARLI TM.

K.MARA TM. MENZELET HES KILAVUZLU TM NARLI TM.

KILILI TM

1

2 3

4

23,63 km. 9,58 km. 40,57 km.

4

26,92 km.

5,77 km.

23,72 km.

2

3

KILILI TMRLE NO: 9

RLE CNS: Thr

33


47/79


3.2. Metot

3.2.1 ok Katmanl Alglamal Alar

ok katmanl alglamal alar (MLP), giri ve k nronlar arasnda gizli nronad verilen bir yada daha fazla nron katman olan ileri beslemeli sinir alarnn geni birsnfn kapsar. Genellikle bir katmandaki btn nronlar ok ynl linklerle komukatmandaki nronlara baldrlar. Bu linkler balant arlyla gsterilirler. Birincikatman giri katmandr. Bu katman giri sinyalini modifikasyona uratmadan ikincikatmana (gizli katman) ulatrr. Son katman an cevabnn geldii k katmandr.

Wij(k-1) ; (k-1) katmanndaki i nronu ve katmanndaki j nronu arasndaki balant

arln gsterir. yj(k) k, fj

(k) (.) aktivasyon fonksiyonu, j(k) sembol ise katmandaki j

nronun j eik deerini gsterir. Nk k katmanndaki nron saysdr. M giri k katman

dahil katman saysdr. Her nron iin aadaki giri-k ilikisi vardr (Luo veUnbehauen, 1998).

yj(k)=fj

(k)( ) (j=1,2,3,Nk ; k=1,2,,M) (3.4)

=

1

1

)()1()1(kN

i

k

j

k

i

k

ij yW

y1

(0), y2(0),.........,yNo

(0) girileri, y1(M),y2

(M),............,yNm(M) klar, No giri katmanndaki

nron saysn, Nm k katmanndaki nron saysn gsterir.

MLP alarnn anahtar fonksiyonu genel doann dorusal olmayan giri-k

eletirmesinin gsterimidir. Aadaki iki teorem bu eletirme zelliini salar.

Teorem 1.7 Herhangi bir >0 ve L2 fonksiyonu f:[0,1]No RNm, f yi (ortalama

hata karesi doruluuna) yaklatran 3 katmanl alglamal a vardr.

Teorem 1.8 f:[0,1]No RNm deki herhangi bir daimi fonksiyon gizli katmannda 2No+1 nronu bulunan 3 katmanl alglamal a gereklenebilir.

Bu iki teoremden anlalaca zere her zaman katman yeterlidir. Fakat bazenpratik durumlarda drt, be veya daha fazla katman kullanlmaktadr (Luo ve Unbehauen,1998).

3 katmanla zme yaklalamad durumlarda daha ok katmana ihtiya duyulur.Dahas 32den fazla katmanl alar gereklemesi ok daha esnektir.

MLPnin eletirme kapasitesi, dorusal olmayan filtreleme ve sinyal sktrmagibi ok eitli sinyal ileme problemlerine uygulanmas matematiksel yeniliklerdenkaynaklanmaktadr. Bu iki teoremle uygun balant arlklarn, eik deerlerini veaktivasyon fonksiyonlarn seerek istenilen dorusal olmayan eletirmeyigerekleyebiliriz.

34


48/79


Yinede birok sinyal ileme uygulamasnda istenilen dorusal olmayaneletirmeye ulalamamaktadr. Fakat giri-k rnek kmeleri olumaktadr.

{ Y1(0), (M)}, { Y2

(0), (M)}, ........, { YI(0), (0)},

^

1Y

^

2Y

^

IY

{ Yi(0), (M)} i .inci giri-k kmesi^

iY

Yi

(0)=[yi,1(0), yi,2

(0),, yi,No(0)]T i.inci giri vektr

^

iY

(M) =[ , ,.., ]T i.inci k vektr (i=0,1,2.............I; I ulalabilecek

rnek kme numaras).

)(

1,

^ M

iy

)(

2,

^ M

iy

)(

,

^ M

MNiy

Bu durumda balant arlklar, eik deerleri ve aktivasyon fonksiyonlar

optimizsayon problemi zlerek elde edilebilir (Luo ve Unbehauen, 1998).

=

I

i

M

i

M

i YY1

2^)()(min (3.5)

iY

(M) =[ , ,.., ]T an 3.4 kullanarak hesaplad k vektrdr.)(

1,

M

iy

)(

2,

M

iy

)(

,

M

MNiy

Optimizsayon problemini zmek iin bir ok metot vardr. Geri yaylml renme

(BP) algoritmas en basit ve en yaygnlarndan bir tanesidir. BP algoritmasnda btn

aktivasyon fonksiyonlar ve eik deerleri bir nceki deere atanr. Balant arlklarnngncellenmesi yle zetlenebilir:

1. Btn balant arlklarn rast gele belirle.

2. 3.4 kullanarak her K=0,1.........m iin Yn(k) vektrn ve ulalabilecek giri

Yn(0)=[yn,1

(0), yn,2(0), yn,3

(0),................., yn,No(0)](her n=1,2.......I iin) vektrn

hesaplar.

3. Geriyi takip ederek hata yaylm terimlerini (k=1,2,...,M; n=1,2,...,I vej=1,2,.....Nk) iin nj

(k) hesapla

(3.6)( ')()()()(^

)( )( MnjM

j

M

nj

M

nj

M

nj xfyy

= )

(k=M) k katman iin

( ) +

=

+=1

1

)()1(')()()( )()(kN

I

k

jI

k

nI

k

nj

k

j

k

nj tWxf (3.7)

Dier katmanlar iin (k


49/79


( ) )()(

)()(

')()(k

njxu

k

jk

nj

k

ju

ufxf

=

= (3.8)

xnj(k)= ) (3.9)

Wjl(k)(t) ve Wij

(k-1)(t) t iterasyonundaki arlklar destekler.

=

1

1

)()1()1( )(kN

i

k

j

k

i

k

ij ytW

4. Balant arlklarn 3.7 ye gre hesapla =renme parametresi

(3.10)=

+=+I

n

k

ni

k

nj

k

ij

k

ij ytWtW1

)1()()1()1( )()1(

5. 3.8 i kullanarak toplam hatay

heapla ve bu h ata belirlenenin alt

na denekadar (2.) aamaya dnerek hesaplamay devam ettir.

= = =

==I

n

I

n

N

J

M

jn

M

jn

M

n

M

n

M

yyYY1 1 1

2)(

,

^)(

,

2^)()( )( (3.11)

Bu balant arlklarnn altrlmas gereklenirken btn I rnek kmelerinin hazrolduu bir eit grup ilemdir. Baz durumlarda her yeni rnek kmesi altrma srasnda

hazr olur. Bu durumda BP algoritmasnn 3.7 ve 3.8 i srayla aadaki formllerednr.

=

+=+I

n

k

ni

k

nj

k

ij

k

ij ynWnW1

)1()()1()1( )()1( (3.12)

=

==MN

n

M

jn

M

jn

M

n

M

n yyYY1

2)(

,

)(

,

^2^

)()( )( (3.13)

Wij(k-1)(n+1), n. nci rnek kme kullanlarak elde edilen balant arln gsterir.

Dolaysyla Wij(k-1)(n); (n-1).inci rnek kmesi kullanlarak elde edileni gsterir.

BP algoritmas dereceli inen metot stne kurulu olduundan, yava yaklam hz velokal minimum problemlerinden kt etkilenir. Bununla birlikte bahsedilen birok metodBP algoritmasnn daha iyi sonu vermesini salar. Bu ispatlar ana hatlarylaaadakilerini ierir:

1. An balant arlklarnn gereklenmesi. Dolaysyla balant arlklar kkbir araln iine dzgnce datlr.

36


50/79


2. Altrma annda renme kapasitesi parametresinin deimesi ve sonkatmanlarda ve son katmanlarn nndeki katmanlarda kk bir deere atanr;ve

3. Olabildiince istenilen dorusal olmayan eletirme hakknda nceki bilgiler

kullanlr.

3.2.2. Matlabda Y.S.A. Modellemesi

3.2.2.1. Mimari

Bu blmde sk kullanlan ok katmanl ileri beslemeli geri bildirim algoritmasnkullanan alarn mimari yaps incelenecektir. Yapay sinir alar yardmc kutusundaki

prosedrler genel alarn eitilmesi iin kullanlabilir. Bunlardan ileri blmlerdebahsedilecektir.

3.2.2.1.1. Nron Modelleri ( tansig, logsig, purelin )

R girili temel nron aada gsterilmitir. Her giri uygun bir w deeri ilearlklandrlmtr. Arlklandrlm giriler ile nyarg formlarnn toplam transferfonksiyonu f nin giriini oluturur. Nronlar klarn oluturmak iin her hangi birdiferansiyel transfer fonksiyonu kullanabilir.

R=Giri vektrndeki eleman says

ekil 3.31. Temel nron modeli.

ok katmanl alar bazen transfer fonksiyonu olarak log-sigmoid fonksiyonunukullanrlar.

ekil 3.32. Log-sigmoid transfer fonksiyonu.

Logsig fonksiyonu nron girileri negatiften pozitife giderken 0 ile 1 arasnda k

retir.

37


51/79


Alternatif olarak, ok katmanl alar tan-sigmoid transfer fonksiyonunu dakullanabilirler.

ekil 3.33. Tan-sigmoid transfer fonksiyonu.

ok nadir olarak, geri bildirimli alarda lineer transfer fonksiyonu olan purelin

kullanlr.

ekil 3.34. Lineer transfer fonksiyonu.

Eer ok katmanl alarn son katmanndaki nronlar sigmoid nronlar ise anklar kk bir aralkla snrldr. Eer lineer k nronlar kullanldysa a klarherhangi bir deer alabilir.

Geri bildirimde kullanlan herhangi bir transfer fonksiyonunun trevininhesaplanabilmesi nemlidir. Yukardaki transfer fonksiyonlarnn (tansig, logsig, purelin)her birinin trevi mevcuttur.(dtansig, dlogsig, dpurelin) Transfer fonksiyonunun trevini

bulmak iin transfer fonksiyonu string deriv ile arlr.

tansig (deriv)ans= dtansig

Burada tanmlanan transfer fonksiyonu geri bildirimde en ok kullanlan transferfonksiyonlardr. Fakat eer ihtiya duyulursa baka trevlenebilir fonksiyonlar retilebilir(Demuth ve Beale, 2001).

3.2.2.1.2. leri Beslemeli A

R girii olan, S logsig nronlu tek katmanl a aada solda tm detaylar ile sada

ise katman diyagram ile gsterilmitir.

38


52/79


. giri nron katmanlar giri nron katmanlar

ekil 3.35. Tek katmanl a. ekil 3.36. Nron katman diyagram

R=giri vektrndeki eleman says; S= bir katmandaki nron says

leri beslemeli alar bazen bir yada daha fazla sigmoid nronlarndan oluan gizlikatmanlar izleyen lineer nronlu k katmanna sahiptir. Lineer olmayan transferfonksiyonlu ok katmanl nronlar an giri-k vektrleri arasndaki lineer olmayan velineer ilikileri renmesini salar. Lineer k katman an -1, +1 aralnn dndadeer retebilmesini salar.

Dier yandan eer an klarn snrlamak istiyorsanz, k katman sig-moidtransfer fonksiyonu kullanmaldr.

Biz ok katmanl alarda katman saylarn arlk matrislerinin st simgesinihesaplamak iin kullanrz. ki katmanl tansig/purelin andaki yaklak gsterim aadagsterilmitir.

ekil 3.37. ki katmanl tansig / purelin katman diyagram.

Bu a genel fonksiyon yaklamcs olarak kullanlabilir. Gizli katmanda verilenyeterli sayda nronlarla snrl sayda belirsizlikle herhangi bir fonksiyona yaklam yapar.

39


53/79


3.2.2.1.2.1. Bir A Oluturmak ( newff)

leri beslemeli a eitmek iin ilk aama bir a objesi oluturmaktr. newfffonksiyonu ileri beslemeli a oluturur. 4 girie ihtiya duyar ve a objesine dnr

birinci giri Rx2 matrisidir. Bu matris giri vektrndeki her R elemannn minimum vemaksimum deeridir. kinci giri her katmann boyutunu ieren bir arraydir. nc giriher katmanda kullanlacak olan transfer fonksiyonlarnn adlarn ieren bir kme arrayidir.Son giri ise kullanlacak eitim fonksiyonunun adn ierir.

net= newff([-1 2 ; 0 5],[3,1],{tansig,purelin},taringd);

Bu komut bir a objesi retir ve arlklarn belirler. Bundan dolay a eitilmeyehazrdr. Arlklar yeniden belirlemek veya zel bir atama yapmak iin zamanlar vardr.

3.2.2.1.2.2. Arlklar Belirleme ( init)

leri beslemeli a eitilmeden nce arlklar ve tahminlerin belirlenmesi gerekir.newff arlklar otomatik olarak belirler fakat bunlarn yeniden belirlenmesi gerekir. Builem init komutu ile yaplr. Bu fonksiyon a objesini giri olarak alr ve k olarak

btn arllar ve tahminleri belli olan a objesi verir.

3.2.2.1.3 Simlasyon (sim)

Sim fonksiyonu a simle eder. sim a girii pyi ve a objesi net alr.a k aybize dndrr.

p= [1;2];a= sim(net,p)a= -0,1011

Aada, simin ayn anda oluan girili vektrn kn hesaplamasgsterilmitir. Bu simlasyon batch modudur. Girilerin hepsi bir matris iindedir. Buvektrleri ayr ayr belirlemeden daha etkilidir.

p= [1 3 2 ; 2 4 1];

a= sim (net,p)a= -0,1011 -0,2308 0,4955

3.2.2.1.4 Eitim

An arlklar ve tahminleri bir kere belirlendii zaman a eitime hazrdr. Afonksiyon yaklam (lineer olmayan gerileme) model birlii ve model snflandrmas iineitilebilir. A eitim ilemi, doru a davran, a girii p ve uzak k t den oluan

birka kme rnee ihtiya duyar. Eitim esnasnda a performansnn iyi olmas iinarlk ve tahminler otomatik olarak net.performFcn fonksiyonu tarafndan ayarlanr. leri

40


54/79


beslemeli alar iin sabit performans fonksiyonu mse (ortalama hata karesidir). A kile uzak k arasndaki hatann karesinin ortalamasdr. (Demuth ve Beale, 2001).

Bu blmde ileri beslemeli alar iin birok farkl eitim algoritmasndan

bahsediliyor. Btn bu algoritmalar arlklarn ayarlanmas ve performansn minimumaindirilmesi iin performans fonksiyonunun gardyantn kullanr. Gradyant geri bildirimteknii kullanlarak hesaplanr. Geri bildirim gerideki hesaplamalar aa tekrar vermeyiierir. Geri bildirim hesaplamas matematikteki zincir kural kullanlarak elde edilir.

Temel geri bildirimli eitim algoritmasnda arlklar negatif gradyantlar ynndehareket eder.

3.2.2.1.5. Geri Bildirim Algoritmas

Geri bildirim algoritmasnda birok deiken vardr. Geri bildirimli renimalgoritmasnn en basit gsteriminde arlklar ve tahminler performans fonksiyonunundzenli azald (negatif gradyant) ynnde gncellenir.

xK+1= xK- KgK

xK = u anki arlk ve tahminlergK= u naki gradyantK= renme derecesi

Azalan gradyant algoritmasnn gereklenmesinin iki farkl yolu vardr. (artrmmodu ve takm modu) Artrm modunda her giriin aa uygulanmasnda hesaplanr vearlklar gncellenir. Takm modunda btn giriler aa arlklar gncellenmedenuygulanr.

3.2.2.1.5.1. Takm Eitimi (train)

Bu moda an arlklar ve tahminleri; btn eitim seti aa uygulandktan sonragncellenir. Arlk ve tahminlerdeki deiimi elde etmek iin her eitim rneindehesaplanan gradyantlar toplanr.

3.2.2.1.5.2. Takm Gradyant Azal (taringd)

Takm keskin azal eitim fonksiyonu taringd dir. Arlklar ve tahminlerperformans fonksiyonunun negatif gradyant ynnde gncellenir. Eer bir a takmkeskin azal kullanarak eitmek isterseniz, a tarinFcn yi taringd ye ayarlamanz ve tarinfonksiyonunu armanz gerekir. verilen bir an sadece bir eitim fonksiyonu vardr.

Taringdnin 7 tane eitim parametresi vardr. (epochs, show, goal, time, min_grad,max_fail,lr)

lr= renme katsays

41


55/79


Arlk ve tahminlerdeki deiimi hesaplamak iin lr, negatif gradyantla arplr,renme katsays ne kadar bykse aralk o kadar byk olur. Eer renme katsaysok ar byk yaplrsa algoritma gvenilmez hale gelir. Eer renme katsays okar kk ayarlanrsa algoritmann almas ok uzun srer. Algoritmann show

iterasyonunda eitim durumu gsterilir. Dier parametreler eitim bittiinde elde edilir.Eitim iterasyon saysnn epochsu amasyla; performans fonksiyonunun goalun altnadmesiyle, gradyant deerinin min_gradtan aa dmesiyle veya eitim zamannntimedan uzun olmasyla durur. max_fail erken durudurma tekniidir.

Aadaki kod p girili t hedefli eitim seti oluturur. Takm eitiminde btn girivektrleri bir matrisin iinde yer alr.

p = [ -1 -1 2 2; 0 5 0 5];t = [-1 -1 1 1];

Daha sonra ileri beslemeli a olutururuz. Minmax fonksiyonu adaki girilerin deeraraln tespit etmek iin kullanlr.

net = newff (minmax(p), [3,1],{ tansig, purelin},traingd);

Bu noktada verilen baz eitim parametreleri yenilenmek istenirse,.

net.trainParam.show=50;net.trainParam.ir=0.05;net.trainParam.epochs=300;net.tramnParam.goai =le-5;

Eer verilen parametreleri kullanmak isterseniz yukardaki komutlar nemli deildir.

imdi a eitilmeye hazrdr.

[net,tr]train(net,p,t);TRAINGD,Epoch 0/300, MSE 1.59423/le-05, Gradient 2.76799/le-lOTRAINGD, Epoch 50/300, MSE 0.00236382/le-05, Gradient0.0495292/le-lO

TRAINGD, Epoch 100/300, MSE 0.000435947/le-05, Gradient0.0161202/le-lTRAINGD, Epoch 150/300, MSE 8.68462e-05/le-05, Gradient0.00769588/le-lOTRAINGD, Epoch 200/300, MSE 1 .45042e-05/le-05, Gradient0.00325667/le-1(>TRAINGD, Epooh 211/300, MSE 9.64816e-06/le-05, Gradient0.00266775/le-10

TRAINGD, Performance goal met.

Tr = eitim kaydedici ; eitim ilemi bilgilerini ierir.

42


56/79


imdi eitilmi a eitim kmesindeki girilere cevap verecek ekilde simleedilebilir.

a = sim (net,p)

a =-1.0010 -0.9989 1.0018 0.9985

3.2.2.1.5.3. Momentumlu Takm Gradyant Azal (taringdm)

Taringdye gre daha hzl sonuca ular. Momentumlu keskin azal vardr.Momentum, an lokal gradyantlarnn dnda komu hata yzeylerindekilerde cevapvermesini salar. Alak geiren filtre gibi davranarak momentum an hata yzeyindekikk deerleri gremezden gelmesini salar. Momentumsuz a yzeysel yerelminimumda taklr. Momentumlu a byle bir noktay geebilir.

Momentum geri bildirimli renmeye eklenebilir. Bu ekleme arlk deiimlerinison arlk deiiminin paralarnn toplamna eit yaparak yaplr. Yeni deiim geri

bildirim kural ile teklif edilir. zin verilen son arlk deiiminin etkisinin deerimomentum sabiti ile elde edilir. (mc). mc 0 ile 1 arasndadr.

mc=0 ise arlk deiimi gardyanta baldr.mc=1 ise arlk deiimi son arlk deiimine eittir,gardyant gz nne alnmaz.

Gardyant, her eitim rneindeki hesaplanan gradyantlar toplanarak bulunur. Arlkve tahminler btn eitim rnekleri yapldktan sonra gncellenir. Eer verilen biriterasyondaki yeni performans fonksiyonu bir nceki iterasyondaki performansfonksiyonunu nceden tanmlanan mx_perf-inc orannda aarsa yeni arlk ve tahminlergz ard edilir ve mc=0 yaplr.

Momentumlu gradyant azal takm, eitim fonksiyonu traingdm kullanlarakkullanlr. traingdm, taringd ile ayn basamaklar kullanr sadece renme parametrelerimc,lr ve max_perf_inc deerleri ayarlanr. Eer eitimden nce arlk ve tahminlerimiziyeniden dzenlersek elde ettiimiz ortalama hata karesi traingd kullanarak eldeettiimizden farkl olur. Eer tekrar deerlerle oynayp traingd ile eittiimiz de ok dahafarkl olacaktr. Arlklarn ve tahminlerin rast gele seilmi ilk deerleri algoritmann

performans

n

etkiler. Eer farkl

algoritmalar

n performanslar

n

k

yaslamak istenirsebirok balang arlk ve tahmin deerleri kmesi ile test edilmelidir. (Demuth ve Beale,2001).

p = 1-1 -1 2 2;0 505];t = [1 1 1 1];net=newff(rninmax(p),[3,lJ,{tansig,pureiin},traingdm); net.trainParam.show =50;net.trainParam.lr = 0.05;net.trainParam.nc = 0.9;

net.trainParan.epochs = 300;

43


57/79


net.trainParam.goai = le-5;[net,tr]=train(net,p,t);TRANGOM, Epoch 0/300, MSE 3.6913/le-05, Gradient 4.54729/le-lO

TRAINGDM, Epoch 50/300, MSE 0.00532188/le-05, Gradient0.213222/le-lO

TRAINGDM, Epoch 100/300, MSE 6.34868e-05/le-05, Gradient0.0409749/le-lOTRAINGDM, Epoch 114/300, MSE 9.06235e-06/le-05, Gradient0.00908756/le-lOTRAINGDM, Performance goal met.a = sim(net,p)a=

-1.0026 -1.0044 0.9969 0.9992

3.2.2.1.6. Hzl Eitim

Daha nce bahsedilen iki yntem bazen pratik problemler iin ok yava kalyor. Bublmde 10-100 kat daha hzl yntemler zerinde duracaz. Bu blmdeki algoritmalarnhepsi takm modunda alr ve tarini kullanr.

Bu hzl algoritmalar 2 ana blme ayrlr. Birinci blm bulgusal teknikleri kullanr.Heuristic teknikler standart keskin azal algoritmasnn performansnn baz analizler ilegelitirilmesi ile elde edilir. Heuristic modifikasyonlardan bir tanesi momentum

tekniidir.bu blmde iki farkl heuristic teknikten bahsedilecektir. 1) Deiken renimkatsayl geri bildirim (taringda); 2) Hzl deiimli geri bildirim (tarinrp).

Bu algoritmalar standart nmerik optimizasyon tekniklerini kullanrlar. lerde siniralar eitiminde kullanlan nmerik optm,zasyon tekniklerinden bahsedeceiz. Conjugategardyant, quasi-newton, Levenberg- Marquardt (Demuth ve Beale, 2001).

3.2.2.1.7. Deiken renim Katsays (traingda, traingdx)

Standart keskin azalta renme katsays renme boyunca sabit bir deerdir.Algoritmann performans renim katsays deiikliklerine olduka duyarldr. Eerrenim katsays ok yksek ayarlanrsa algoritma salnm yapar ve kararlln kaybeder.Eer ok kk ayarlanrsa algoritma cevab ok gecikir. renimden nce renmekatsaysnn optimum deerini belirlemek zordur. Bununla birlikte optimum renimkatsays eitim ilemi srasnda deiir.

Eer renme katsaysnn eitim ilemi srsnda deimesine izin verirsek keskinazal algoritmasnn performans geliir. Adaptasyonlu renme katsays renmeninkararl olmasn salarken ayn zamanda renme basama geniliini olabildiince genitutar. renme katsays yerel hata yzeyindeki komplekslie kar sorumludur.

44


58/79


Adaptasyonlu renme katsays traingd ile kullanlan renme prosedrnde bazdeiikliklere ihtiya duyar. lk olarak balang a k ve hata hesaplanr. Her epochtayeni arlklar ve tahminler geerli renim katsaylar kullanlarak hesaplanr. Sonraklar ve hatalar hesaplanr.

Momentumlu olursa yeni hata eski hatay max_perf_inc ile daha ncedentanmlanm olan orandan daha fazla aarsa yeni arlk ve tahminler dikkate alnma. Bunaek olarak renme katsays drlr. Aksi takdirde yeni arlklar korunur. Eer yenihata eski hatadan daha az ise renme katsays ykseltilir.

Bu prosedr renme katsaysn ykseltir. Fakat bu sadece an geni hataykselileri olmadan renebilmesi iindir. Bundan dolay bir lokal blge iin optimumrenme katsays elde edilir. renme katsays kararsz renmeye sebep oluyorsaarttrlr. renme katsays hatadaki d garanti edecek kadar yksek olduu zamankararl renme salanana kadar drlr.

p = [-1 -1 2 2;0 5 0 5];t = [ -1 -1 1 1 ];net = newff (mmnmax(p),[3,1],{tansig,pureiin},traingda); net.trainParam.show= 50;net.trainParam.ir = 0.05;net.trainParam.lrinc = 1.05;net.tramnParan.epochs = 300;net.tramnParam.goai = le-5;net , tr] =train ( net ,p, t)TRAINGDA, Epoch 0/300, MSE 1.71149/le-05, Gradient 2.6397/le-06TRANODA, Epoch 44/300, MSE 7.47952e-06/le-05, Gradient0.00251265/1 e-06TRAINGDA, Perfornance goai net.a = sim(net,p)

-1.0036 -0.9960 1.0008 0.9991

3.2.2.1.8. Esnek Geri Bildirim (trainrp)

ok katmanl

alar genelde gizli katmanlar

nda sigmoid transfer fonksiyonlar

n

kullanrlar. Bu fonksiyonlar sonsuz giri araln sonlu k aralna sdrdklarndasquasing fonksiyonu olarak adlandrlrlar. Sigmoid fonksiyonlar girileri bydkeeimleri sfra yaklaan karakteristik gsterirler. Sigmoid fonksiyonlar ile ok katmanl bira eitilirken keskin d kullanlrsa soruna neden olur. Gardyant deeri ok kk olur.Bundan dolay arlk ve tahminlerdeki deiim ok kk olur ve arlk ve tahminleroptimum deerinden uzaklarlar.

Esnek geri bildirim eitim algoritmas paral trev deerlerinin bu gl etkileriniortadan kaldrmak iin kullanlr. Arln deiim ynn belirlemek iin sadece treviniareti kullanlr. Trev deerinin deiimde bir etkisi yoktur. Arlk deiiminin ls

ayr bir gncelleme deeri ile belirlenir. ki baarl iterasyondaki arlklar ayn iaretli

45


59/79


olduklarnda her arlk ve tahmin gncelleme deeri performans fonksiyonunun treviolan delt_inc faktr ykseltilir. Arlk bir nceki iterasyona gre iaret deitirdiindedelt-dec faktr ile drlr. Trev sfr olduunda gncelleme katsays ayn kalr.Arlklar salnm yaparsa arlk deiimi azaltlr. Eer arlk birbirini takip eden birka

iterasyonda ayn ynde deimeye devam ediyorsa arlk deiim deeri ykseltilir. Bira oluturup Rprop algoritmas ile eitmeye alrsak; eitim parametrelerimiz epochs,show, goal, time, min_grad, max_fail, delt_inc, delt_dec, delta 0, delta maxolur.

delta 0 =balang basamak geniliideltamax= maksimum basamak genilii

Rprop, eitim parametreleri ayarlarna ok duyarl deildir. Rprop sonuca ncekialgoritmalardan ok daha hzl ular. Rprop genellikle standart keskin azalalgoritmalarndan ok daha hzldr. Dier bir gzel zellii ise hafza gereksiniminde okaz bir arta sebep olur. Arlklar ve tahminler iin gncelleme ve gardyant deerlerini

tutmak zorunda deiliz.

p = [-1 -1 2 2;0 5 0 5];t = [-1 -1 1 1 ];net = newff(minmax(p),(3,1J,{tansig,purelin},trainrp); net.trainParan.show = 10;net.trainParam.epochs = 300;net.trainParam.goal = le-5;net , tr] =train (net ,p, t)TRAINRP, Epoch 0/300, MSE 0.469151/le-05, Gradient 1.4258/

le-06

TRAINRP, Epoch 10/300, MSE 0.000789506/le-05, Gradient0.0554529/le-06TRATNRP, Epoch 20/300, MSE 7.13065e-06/le-05, Gradient0.00346986/le-06TRAINRP, Performance goal met.a = sim(net,p)

a =

-1.0026 -0.9963 0.9978 1.0017

46


60/79

BULGULAR VE TARTIMA ALPARSLAN TATAR

4.BULGULAR VE TARTIMA

4.1. Uygulamann Yapldletim Sistemi

Uygulamada Teia 12 blge kapsamnda bulunan, tek hat emas 3.18 de verilenKlavuzlu TM., Kll TM., Narl TM., K.Mara TM. ve Menzelet HES arasndaki 154kVluk iletim hatlarnn parametreleri kullanlmtr. ok katmanl leri beslemeli geribildirim algoritmasnda kullanlan a 1 giri katmanna ,1 gizli katmana ve 1 kkatmanna sahiptir.

ekil 4.1. 5 girili,15 gizli katmanl, 12 kl ok katmanl a modeli.

X1(Bara1)

X2(Bara2)

Rle 1

Documents

alparslan_tatar_tez