مکان‌یابی خطا به کمک رله‌ی دیستانس بر مبنای محاسبه‌ی پارامترهای مدار معادل شبکه از دید پایانه‌های خط انتقال در شرایط تغییر ساختار شبکه

Abstract

وقوع خطا در شبکه‌ی انتقال قدرت به سبب گستردگی این شبکه و عبور خطوط انتقال از مناطق با شرایط آب و هوایی و محیطی مختلف، اجتناب‌ناپذیر است و یکی از مهمترین چالش‌های پیش‌روی بهره‌برداران این شبکه‌ها، تعیین سریع و دقیق مکان وقوع خطا، به منظور تسریع در انجام عملیات بازیابی و رفع عیب است. روش‌های مختلفی برای تعیین مکان وقوع خطا در خطوط انتقال وجود دارد. یکی از این روش‌های مرسوم، استفاده از رله‌ی دیستانس و آنالیز امپدانس دیده شده توسط آن است، اما عوامل متعددی سبب کاهش دقت رله‌ی دیستانس در تعیین مکان صحیح خطا می‌شوند. مهمترین این عوامل وجود مقاومت خطا، تغییر آرایش شبکه و تزریق جریان از پایانه‌ی دیگر خط به محل خطا، است. در این تحقیق برای حذف اثر سوء عوامل مذکور، یک روش جدید مکان‌یابی خطای تک فاز به زمین، برای خطوط دو پایانه‌ای مجهز به سیستم ارتباطی، معرفی شده است. در این روش ابتدا یک مدار معادل مناسب برای شبکه‌ی دربرگیرنده‌ی خط انتقال مورد مطالعه پیشنهاد شده و پس از تخمین پارامترهای این مدار معادل، مکان‌یابی خطا توسط رله انجام می‌شود. فرآیند تخمین امپدانس‌های مدار معادل، مبتنی بر تخمین برخط امپدانس‌های تونن شبکه از دید پایانه‌های خط انتقال در شرایط قبل از وقوع خطا و پس از رفع خطا است. همچنین در صورت نیاز از داده‌های برون‌خط ذخیره شده در حافظه رله (شامل امپدانس‌های مدار معادل پیشنهادی برای آرایش‌های مختلف شبکه با رعایت معیار N-1) نیز استفاده می‌شود. این روش قادر است بلافاصله پس از رخداد خطا به کمک اطلاعات محلی و اطلاعات دریافت شده از پایانه‌ی دور خط انتقال، مکان خطا و مقاومت خطا را با سرعت و دقت بالا تخمین بزند. الگوریتم یاد شده بر روی شبکه 39 شینه استاندارد IEEE آزمایش شده است. نتایج شبیه‌سازی به خوبی نشان می‌دهد که این الگوریتم پیشنهادی دقت بالایی در تخمین مکان و مقاومت خطا دارد.