ADAPTIVE FAULT LOCATION IN POWER SYSTEM NETWORKS BASED ON SYNCHRONIZED PHASOR MEASUREMENTS
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
تعتبر وحدات قياس الأطوار المتزامن للكميات الكهربية (Phasor Measurement Units) المعتمدة على النظام العالمي لتحديد المواقع (GPS) من أهم أدوات القياس التي ستشكل مستقبل أنظمة الطاقة الكهربائية. وتتميز هذه الوحدات بقدرتها الفريدة على قياس أطوار الجهد والتيار بشكل متزامن في الزمن الحقيقي لمواقع متباعدة في شبكات الكهرباء. وشهد تصنيع هذه الوحدات تطورا ملموسا في السنوات القليلة الماضية مما أتاح استخدامها في تطبيقات كثيرة وواعدة ومنها استخدامها في تحديد مواقع الأعطال. وعلى الرغم من أن وحدات القياس هذه لها القدرة على احداث ثورة في طريقة المراقبة والتحكم بانظمة الطاقة الكهربائية الا أن تركيبها في الشبكات يجب أن يدرس ويقنن من حيث المكان والعدد لاعتبارات اقتصادية. تبحث هذه الرسالة مشكلة ايجاد الوضع الامثل لوحدات قياس الاطوار المتزامن في الشبكات الكهربائية وتعرض صياغة جديدة لهذه المشكلة لا تأخذ بعين الاعتبار الوحدات الجديدة المراد تركيبها فقط وانما تشمل أيضا الوحدات القائمة التي ربما تبقى في مكانها أو تنقل لمكان اخر في الشبكة تبعا للحل الأمثل. كما تأخذ هذه الصياغة بعض القيود والمحددات العملية بعين الاعتبار كالقدرة على ملاحظة حالة النظام بشكل كامل والمواقع التي يجب تركيب وحدات قياس بها أو تلك التي ينبغي تحاشي تركيب الوحدات بها لاعتبارات مختلفة. كما تعرض الرسالة حل المشكلة المذكورة آنفا باستخدام خوارزم يحاكي طريقة التطور التفاضلي (Differential Evolution) تم برمجته باستخدام لغة (MATLAB) بحيث يمكن ملاحظة حالة النظام باستخدام أقل عدد من هذه الوحدات مع تحقيق جميع القيود والمحددات العملية. ولتأكيد جودة الحل تم مقارنة حلول هذه الطريقة مع الحلول المنشورة التي تم الحصول عليها باستخدام طرق اخرى لانظمة قياسية مختلفة. وادراكا لاهمية موضوع تحديد مواقع الأعطال في شبكات الكهرباء بشكل دقيق وسريع اشتملت هذه الرسالة كذلك على اقتراح خوارزميات تقوم بتحديد مواقع الاعطال بشكل تكيفي بالاعتماد فقط على قياسات الجهد والتيار المأخوذة من وحدات قياس الأطوار المتزامن حيث تقوم هذه الخوارزميات بحساب البارامترات المطلوبة في الزمن الحقيقي دون الحاجة لان يتم تزويد هذه البارامترات من قبل شركات الكهرباء اذ لا يتم عندئذ أخذ حالة التشغيل الفعلية للنظام بنظر الاعتبار. ويمكن تطبيق هذه الخوارزميات على خطوط لها نهايتان أو ثلاث نهايات طرفية وكذلك الخطوط المزودة بمعوضات القدرة المفاعلة المربوطة على التسلسل. ولتقييم اعتمادية الخوارزميات المقترحة تم دراسة تأثير عدد من العوامل كمكان العطل ونوعه ومقاومته ووقت بداية حدوثه وأحمال ما قبل العطل ونسبة تعويض القدرة المفاعلة على دقة الحل المتحصل عليه. تم برمجة هذه الخوارزميات باستخدام لغة (MATLAB) وتمثيل الشبكات باستخدام برنامج (PSCAD/EMTDC) كما تم تطبيق محدد الاعطال المقترح باستخدام محاكي في الزمن الحقيقي. طبقت جميع الخوارزميات المقترحة على شبكة نظام كهربائي حقيقي ومن خلال النتائج التي تم الحصول عليها يمكن الاستنتاج أن هذه الخوارزميات تمتاز باعتماديتها ودقتها العالية سواء في ايجاد الوضع الأمثل لوحدات القياس المتزامن أو في تحديد مواقع الأعطال.