شبیه سازی و ترجمه مقاله برنامه بهینه محدود کننده جریان خطا برای تضمین هماهنگی رله

1- مقدمه 2- روش پیشنهادی بازیابی هماهنگی رله 3- فرمولبندی مسئله 4- روش حل الگوریتم 5- نتیجه و بحث 6- نتیجه گیری

چکیده- در این مقاله مسئله ی هماهنگی رله های اضافه جریان با حضور DG ها مورد بررسی قرار گرفته شده است (منابع تولید پراکنده). رله های اضافه جریان جهت هماهنگی به صورت بهینه و کار کردن به صورت هماهنگ جهت خارج کردن خطاها به طوری که تاثیر اندک رو مشتریان داشته باشد مورد استفاده قرار می گیرند. نفوذ DG ها در سیستم قدرت سطح جریان خطا دیده شده توسط این رله ها را تغییر می دهد. این مسائل می توانند عملیات هماهنگ رله ها را با مشکل مواجه کرده و آن ها را خراب کنند. اختلاف زمان عملکرد بین رله پشتیبان و رله اصلی می تواند کارکرد رله پشتیبان و رله اصلی را مختل کرده و کارکرد آنها را زیر حد استاندار ببرد. (از حالت استاندارد خارج کند). گرچه بازنشانی رله های اضافه جریان به خصوص در سیستم های بزرگ خسته کنند و سخت است ، آن به تنهایی احیای عملیات هماهنگ اصلی را در حضور DG ها نمی تواند انجام دهد. در این مقاله به بررسی استفاده بهینه از محدود کننده های جریان خطا (FCL) برای حفظ عملیات هماهنگی رله های اضافه جریان بدون هیچگونه نیازی به بازنشانی رله ها با صرفنظر از وضعیت DG ها پرداخته شده است. حفظ هماهنگی بین رله های اضافه جریان با حداقل هزینه FCL مورد نیاز است. از این رو محل FCL و مسئله ی اندازه به عنوان یک مسئله ی بهینه سازی چند هدفه همراه با شرایط فرمول بندی شده است. برای حل مسئله بهینه سازی از الگوریتم ازدحام ذرات جهت تعیین مکان ها و اندازه های بهینه FCL استفاده شده است. الگوریتم پیشنهادی برای شبکه های حلقوی و شعاعی در آرایش های مختلف DG ها با استفاده از انواع FCL ها مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این مسئله ی هماهنگی رله های اضافه جریان شامل رله های جهتی و غیر جهتی مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج تجزیه و تحلیل ارائه شده است.

This paper addresses the problem of overcurrent relays (OCRs) coordination in presence of DGs. OCRs are optimally set towork in a coordinated manner to isolate faults with minimal impacts on customers. Penetration of DGs into the power system changes the fault current levels seen by the OCRs. This can deteriorate the coordinated operation of OCRs. Operation time difference between backup and main relays can be below the standard limit or even the backup OCR can incorrectly work before the main OCR. Though resetting of OCRs is tedious especially in large systems, it cannot alone restore the original coordinated operation in the presence of DGs. The paper investigates the optimal utilization of fault current limiters (FCLs) to maintain the directional OCR-coordinated operation without any need to OCRs resetting irrespective of DGs status. It is required to maintain theOCRscoordination at minimum cost of prospective FCLs. Hence, the FCL location and sizing problem are formulated as a constrained multi-objective optimization problem. Multi-objective particle swarm optimization is adopted for solving the optimization problem to determine the optimal locations and sizes of FCLs. The proposed algorithm is applied to meshed and radial power systems at different DGs arrangements using different types of FCLs. Moreover, theOCRcoordination problem is studied when the system includes both directional and non-directional OCRs. Comparative analysis of results is provided.

محدود کننده جریان خطا

استفاده از FCL امروزه کاربرد فراوانی دارد. در این مقاله نیز برنامه بهینه برای محدود کننده های جریان خطا جهت تضمین هماهنگی بین رله های اضافه جریان مورد بررسی قرار گرفته است.

این مقاله بر روی عملیات هماهنگی رله های اضافه جریان جهتی OCR در PDS با حضور DG ها پرداخته است. استفاده از FCL به عنوان یک راه حل موثر برای حل مسئله بدون نیاز به بازنشانی رله های اضافه جریان توصیه شده است. مکان و اندازه بهینه FCL ها با هدف مینیمم کردن هزینه استفاده از FCL  برای هماهنگی رله های اضافه جریان مورد نظر قرار گرفت. بنابراین، مسئله مکان و اندازه FCL ها ، به عنوان یک مسئله ی بهینه سازی چند هدفه فرمول بندی شد. شاخص هماهنگی BMOP و مجموع اندازه اجزای FCL به عنوان دو هدف جهت مینیمم کردن در نظر گرفته شد. الگوریتم پیشنهادی برای سیستم های شعاعی و حلقوی با ترتیبات مختلف DG ها و انواع مختلف FCL ها مورد استفاده قرار گرفت. علاوه بر این، مسئله ی هماهنگی رله های اضافه جریان برای زمانیکه سیستم شامل رله های اضافه جریان جهتی و غیر جهتی بود مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که:

1- نصب و راه اندازی بهینه FCL ها هماهنگی تمام BMOP ها را حفظ نمود.

2- بهینه سازی چند هدفه با استفاده فقط از شاخص BMOP تعداد کمتر اندازه FCL را نتیجه می دهد. این برای همه ی حالات DG ها می باشد و برای همه نوع FCL ها و برای هر دو نوع سیستم چه حلقوی و چه شعاعی.

3- هیچ تفاوتی زیادی در مجموع اندازه ی اجزای FCL ها برای مقاومت ، قیاسی و ترکیبی انواع FCL ها وجود ندارد. به هر حال ، برای شاخص هماهنگی BMOP نوع FCL مقاومتی بهتر است.

4- مجموع اندازه اجزای FCL های PDS شعاعی ، بزرگتر از PDS حلقوی می باشد.