شماره ركورد
25724
شماره راهنما
ELE2 522
عنوان
حفاظت تطبيقي اضافه جريان در شبكههاي توزيع برق با در نظر گرفتن تغيير آرايش شبكه
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق- سيستم هاي قدرت
دانشكده
فني و مهندسي
تاريخ دفاع
1404/11/11
صفحه شمار
124 ص.
استاد راهنما
سيدمحمد مدني
كليدواژه فارسي
حفاظت تطبيقي , رله اضافهجريان , تغيير آرايش شبكه , شبكه توزيع
چكيده فارسي
شبكههاي توزيع برق بهدليل نزديكي به مصرفكنندگان و گستردگي جغرافيايي، نقش مهمي در قابليت اطمينان سيستم قدرت ايفا ميكنند. در سالهاي اخير، گسترش منابع توليد پراكنده موجب تغيير رفتار شبكههاي توزيع و افزايش پيچيدگي شرايط بهرهبرداري آنها شده است. همزمان، افزايش سطح اتوماسيون و بهكارگيري كليدهاي قابل فرمان از راه دور، امكان تغيير آرايش بهرهبرداري و بازپيكربندي شبكههاي توزيع را بهصورت سريعتر و منعطفتر فراهم كرده است. در چنين شرايطي، تغيير آرايش شبكه ميتواند منجر به بروز چالشهاي جدي در سيستم حفاظت، بهويژه در طرحهاي حفاظت اضافهجريان با تنظيمات ثابت، شود. تغيير در توپولوژي شبكه موجب تغيير جهت و مقدار جريانهاي بار و خطا شده و همچنين باعث جابهجايي نقش رلههاي اصلي و پشتيبان ميگردد؛ در نتيجه، در صورت عدم اتخاذ تصميم مناسب در خصوص تنظيمات حفاظتي، ناهماهنگي حفاظتي و افزايش خاموشي بارها ممكن است رخ دهد. در اين پاياننامه، يك چارچوب حفاظت تطبيقي اضافهجريان براي شبكههاي توزيع مانورپذير ارائه شده است كه با تمركز بر تغيير آرايش شبكه، امكان ارزيابي و انتخاب ميان بازتنظيم رلههاي حفاظتي يا حفظ تنظيمات قبلي آنها را فراهم ميكند. در روش پيشنهادي، با استفاده از مدلسازي گراف شبكه، توپولوژي بهرهبرداري تشخيص داده شده و توالي رلهها و روابط اصلي–پشتيبان در هر آرايش استخراج ميشود. سپس مسئله هماهنگي حفاظتي بهصورت يك مسئله بهينهسازي فرموله شده است كه در آن، علاوه بر قيود هماهنگي زماني، معيارهاي فني و اقتصادي از جمله زمان عملكرد رلهها، هزينه بازتنظيم رلهها، احتمال رخداد خطا، مدت زمان تغيير آرايش شبكه و انرژي توزيعنشده (ENS) در نظر گرفته شدهاند. در حل اين مسئله از الگوريتمهايGA و CHPSO كمك گرفته شده است. بهمنظور ارزيابي عملكرد روش پيشنهادي، شبيهسازيها بر روي شبكه 34 باس و 123 باس IEEE انجام شده و سناريوهاي مختلف تغيير آرايش شبكه مورد بررسي قرار گرفتهاند. نتايج نشان ميدهد كه روش ارائهشده قادر است با در نظر گرفتن همزمان ملاحظات فني و اقتصادي، در برخي سناريوها بازتنظيم رلهها را توجيهپذير دانسته و در برخي ديگر، حفظ تنظيمات قبلي را بهعنوان گزينهاي مقرونبهصرفهتر انتخاب كند. اين نتايج نشاندهنده قابليت چارچوب پيشنهادي در پشتيباني از تصميمگيري آگاهانه در طراحي و بهرهبرداري سيستم حفاظت شبكههاي توزيع مانورپذير است.
كليدواژه لاتين
Adaptive protection , Overcurrent relays , Network reconfiguration , Distribution networks
عنوان لاتين
Adaptive Overcurrent Protection in Electric Distribution Networks Considering Network Reconfiguration
گروه آموزشي
مهندسي برق
چكيده لاتين
Electric distribution networks play a crucial role in the overall reliability of power systems due to their proximity to end consumers and their wide geographical coverage. In recent years, the increasing penetration of distributed generation has altered the operational behavior of distribution networks and intensified the complexity of their operating conditions. At the same time, higher levels of automation and the deployment of remotely controllable switching devices have facilitated faster and more flexible changes in network configuration and distribution system reconfiguration. Under such circumstances, network topology changes can introduce significant challenges to protection systems, particularly in conventional overcurrent protection schemes with fixed settings. Topology modifications affect the direction and magnitude of both load and fault currents and may also alter the relative roles of primary and backup relays. Consequently, if appropriate decisions regarding protection settings are not taken, protection miscoordination and increased load outages may occur. This thesis presents an adaptive overcurrent protection framework for reconfigurable distribution networks, with particular emphasis on the impacts of network topology changes. The proposed framework enables the evaluation and selection between resetting relay parameters and retaining their previous settings. In the proposed approach, network graph modeling is employed to identify the operating topology and to extract relay sequences and primary–backup relationships for each configuration. The protection coordination problem is then formulated as an optimization problem in which, in addition to time coordination constraints, both technical and economic criteria—including relay operating times, relay resetting costs, fault occurrence probability, network reconfiguration duration, and energy not supplied (ENS)—are incorporated. Genetic algorithm and CHPSO are employed to assist in solving this optimization problem. To assess the effectiveness of the proposed method, simulations are conducted on the IEEE 34-bus and 123-bus test systems, and various network reconfiguration scenarios are examined. The results indicate that, by simultaneously considering technical and economic aspects, the proposed framework can justify relay resetting in certain scenarios, while identifying the retention of previous settings as a more cost-effective option than others. These findings demonstrate the capability of the proposed framework to support informed decision-making in the design and operation of protection systems for reconfigurable distribution networks.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
157609
نويسنده