fault location in power distribution networks using matching algorithm

چکیده رساله/پایان نامه : تاکنون روش‏های متعددی در ارتباط با مکان یابی خطا در شبکه انتقال ارائه شده است. استفاده مستقیم از این روش‏ها در شبکه توزیع به دلایلی همچون وجود انشعاب‏های متعدد، غیر یکنواختی فیدرها (خطوط کابلی، خطوط هوایی، سطح مقطع متفاوت انشعاب ها و تنه اصلی فیدر)، نامتعادلی (عدم جابجا شدگی خطوط، بارهای تک‏فاز و سه فاز)، ثابت نبودن بار و اندازه گیری مقادیر ولتاژ و جریان فقط در ابتدای فیدر ممکن نمی‏باشد. بنابراین روش‏های خاص امپدانسی، امواج سیار و روش‏های هوشمند جهت مکان‏یابی خطا در شبکه توزیع مطرح گردید. متداول‏ترین این روش‏ها، روش‏های امپدانسی است که با مشکلاتی مانند چند پاسخی و عدم تشخیص بخش خطا روبرو بوده و قادر به ارائه پاسخ یکتا نیستند. در این رساله ابتدا با استفاده از مدل گسترده خط و مدل کامل بار معادله ای درجه پنج از فاصله خطا ارائه و روش پیشنهادی امپدانسی را مطرح می نماید. در ادامه با استفاده از روش پیشنهادی تمامی مکان‏های ممکن خطا تعیین می‏شود. از آنجا که مکان‏های ممکن خطا معمولاً بیش از یک مکان می‏باشد، لازم است بخش خطا شناسایی شده تا مکان صحیح خطا تعیین گردد. برای این منظور دو دیدگاه متفاوت جهت شناسایی بخش خطا پیشنهاد شده است. دیدگاه اول بر اساس جایگذاری تجهیزات حفاظتی مختلف در موقعیت‏های مناسب و ارائه یک روش هماهنگی حفاظتی ویژه که قابلیت شناسایی خطا در هر بخش با استفاده از الگوی جریانی ترمینال ابتدای فیدر را داراست به تعیین بخش خطا می‏پردازد. دیدگاه دوم تعیین بخش خطا از طریق الگوریتم تطابق است. جهت رفع مشکل چند پاسخی در روش‏های امپدانسی تاکنون راهکارهایی ارائه شده که اساس اکثر آنها در اختیار داشتن بانک اطلاعاتی دقیق و حجیم بوده است. دیدگاه دوم ارائه شده در این پیشنهاد رساله، نیاز به بانک داده نداشته و به ازاء هر یک از مکان‏های ممکن تعیین شده، خطای اتصال کوتاه مشابهی شبیه سازی شده و شکل موج ولتاژ ابتدای فیدر استخراج می‏شود. مکان و بخش اصلی خطا، مکان و بخشی است که شکل موج‏های ولتاژ به دست آمده از شبیه سازی با شکل موج‏های ولتاژ ثبت شده در ابتدای فیدر به ازاء خطای اصلی تطابق بیشتری داشته باشد. جهت بررسی میزان تطابق، می‏توان مقادیر نمونه‏ها یا مقادیر ویژگی‏های استخراج شده از شکل موج‏های ولتاژ را مورد مقایسه قرار داد. البته این ویژگی ها باید دارای این مزیت باشند که قابلیت تفکیک بهتری از خود نمونه‏ها‏ داشته باشند. لذا در این راستا از تبدیل فوریه و تبدیل موجک در بررسی دقیق تر میزان تطابق بهره جسته شده است. با توجه به حضور روز افزون واحدهای تولید پراکنده در شبکه توزیع و اهمیت مکان‏یابی خطا در این سیستم‏ها، در این رساله روش امپدانسی جدیدی جهت تعیین مکان خطا در شبکه های توزیع با حضور واحد تولید پراکنده نیز ارائه شده است. با توجه به اینکه بار در شبکه‏های توزیع همواره با تغییرات مواجه بوده و دقت روش‏های امپدانسی وابسته به امپدانس بار است، لذا در این رساله روشی پیشنهاد گردیده که با استفاده از ولتاژ و جریان ثبت شده در ابتدای فیدر در لحظات قبل از خطا، میزان بار هر یک از ترانس‏های توزیع تخمین زده شده است. همچنین در این رساله روش پیشنهادی مکان‏یابی خطا در شبکه توزیع در برابر تجدیدآرایش شبکه، حضور خازن های اصلاح پروفیل ولتاژ و ضریب توان و حضور اتوبوستر بررسی و نتایج ارزیابی‏ها ارائه شده است.