روشي براي مكان‌يابي خطا مبتني بر امواج سيار ناحيه گسترده در شبكه انتقال قدرت

A Wide Area Traveling Wave-based Fault Location Method in Power Transmission Grid

در اين مقاله، روشي جديد مبتني بر امواج سيار ناحيه گسترده براي تعيين مكان خطا در شبكه انتقال ارائه شده است. اين روش داراي دو مرحله قطع‌خط (آفلاين) و برخط (آنلاين) است. در مرحله قطع‌خط، ابتدا شبكه انتقال به‌صورت يك گراف وزن‌دار نمايش داده مي‌شود و كوتاه‌ترين مسيرهاي بين هر دو حس‌گر تعيين مي‌گردند. سپس خطوطي از گراف كه روي كوتاه‌ترين مسيرها نيستند، با توجه به مكان حس‌گرها به خطوط مجازي تقسيم‌بندي مي‌شوند. در مرحله برخط با كمك زمان رسيدن امواج اوليه سيار به هركدام از حس‌گرهاي نصب‌شده در شبكه، نقاطي از كوتاه‌ترين مسيرها و خطوط مجازي به‌دست‌آمده از مرحله قطع‌خط كه احتمال وقوع خطا در آن‌ها وجود داشته باشد، تعيين و سپس با استفاده از يك شاخص ارزيابي، نقطه دقيق خطا و زمان شروع خطا مشخص مي‌گردد. روش پيشنهادي مستقل از نوع و امپدانس خطا بوده و مي‌تواند براي هر شبكه انتقال با هراندازه‌اي به‌كار رود. نتايج به‌دست‌آمده از شبيه‌سازي با نرم‌افزارهاي EMTP و MATLAB صحت عملكرد و دقت بالاي روش پيشنهادي را تأييد مي‌كنند.

This paper proposes a new traveling wave-based fault location method for power transmission grids. The proposed method involves an online and an offline stage. In the offline stage، the transmission network is represented by a weighted graph. The shortest paths between any two sensors are determined. The branches of the graph that are not on at least one of the shortest path، are divided into virtual lines associated with the location of the sensors. In the online stage، according to first arrival time at different sensors، the points belonging to the shortest paths obtained during the offline stage with the possibility of having a fault are identified Then using an evaluation index، the exact point of fault and the fault inception time are determined. The proposed method is independent of the fault type and can be utilized in transmission network with any size. Simulation studies carried out using EMTP software and MATLAB، verify high accuracy of the proposed method.