یک روش احتمالی به‌منظور تنظیم بهینه رله‌های اضافه جریان ترکیبی با در نظر گرفتن عدم‌قطعیت‌ها

نویسندگان

دانشگاه بیرجند - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

چکیده

در این مقاله یک روش جدید به‌منظور تعیین تنظیم بهینه واحد آنی و واحد تأخیری رله اضافه جریان ترکیبی با مدل‌سازی احتمالی عدم‌قطعیت‌ها ارائه گردیده است. عدم‌قطعیت‌های خطای اندازه‌گیری، شرایط بهره‌برداری سیستم و شرایط وقوع خطا به‌صورت احتمالی مدل گردیده و از روش مونت‌کارلو برای محاسبه بازه جریان خطای عبوری از رله‌ها استفاده شده است. برای واحد آنی رله دو شاخص احتمالی حساسیت و انتخاب‌گری تعریف گردیده و مسئله تعیین تنظیم بهینه واحد آنی رله به‌صورت یک مسئله بهینه‌سازی تعریف گردیده است. تابع هدف این مسئله حداکثر کردن شاخص احتمال حساسیت و قید آن برقراری انتخاب‌گری کامل است. سپس از یک روش بازه‌ای برای حل این مسئله بهینه‌سازی و تعیین تنظیمات بهینه بخش تأخیری رله‌ها استفاده شده است. همچنین مسئله تعیین تنظیم بهینه واحد تأخیری رله نیز با مدل‌سازی احتمالی عدم‌قطعیت‌ها به‌صورت یک مسئله بهینه‌سازی فرمول‌بندی گردیده و از یک روش ترکیبی ژنتیک-مونت‌کارلو برای حل آن استفاده شده است. نتایج عددی در دو شبکه نمونه 8 شینه و 14 شینه IEEE نشان داد در صورت استفاده از روش پیشنهادی ناحیه بیشتری از طول خط به‌صورت آنی حفاظت گردیده و باقی‌مانده خط توسط واحد تأخیری در حداقل زمان ممکن و با انتخاب‌گری کامل حفاظت خواهد گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Probabilistic Method to Determine the Optimal Setting of Combined Overcurrent Relays considering Uncertainties

نویسندگان [English]

  • A. Saberi Noughabi
  • H. Badrsimaei
  • M. Farshad
Faculty of Electrical and Computer Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran
چکیده [English]

In this paper, a new method is presented to determine the optimal settings of instantaneous unit and delay unit of combined overcurrent relay using probabilistic modeling of uncertainties. The uncertainties such as measurement error, operating conditions of system and fault conditions, are modelled probabilistically and use the Monte-Carlo method to determine the interval fault current passing through the relays. Two probabilistic sensitivity and selectivity indexes are defined for instantaneous unit of relay and the problem of determine the optimal setting of instantaneous unit is formulated as an optimization problem. The objective function of this problem is maximize the probabilistic sensitivity index and the complete selectivity is as constraint. Then, an interval method is used to solve this optimization problem and determine the optimal settings of instantaneous unit of relays. Also, using probabilistic modeling of uncertainties, the problem of determine the optimal settings of delay unit is formulated as an optimization problem and a hybrid Genetic Algorithm-Monte Carlo method has been used to solve it. The numerical results in two 8-bus and 14-bus IEEE test system showed that if using the proposed method, the more area of line is protected instantaneously and the remaining line has been protected by delay unit in minimum possible time and with complete selectivity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Combined overcurrent relay
  • genetic-monte carlo algorithm
  • optimal setting
  • selectivity
  • sensitivity
  • uncertainty