روش شناسايي مستقيم خرابي‎هاي پنهان در رله‎هاي حفاظتي خطوط انتقال

كارشناسي ارشد

سيستم هاي قدرت

۹۵-۹۶

۱۳۹۷/۱۲/۱۹

دكتر سيد محمد شهرتاش

برق

قابليت اطمينان و امنيت دو امر مهم و اساسي در حفظ پايداري يك سيستم قدرت هستند. اين دو امر مهم رابطه مستقيمي با امنيت و قابليت اطمينان سيستم حفاظتي دارند. خرابي‌هاي‌ پنهان در تجهيزات حفاظتي يكي از دلايل مهم شكست‌هاي آبشاري و خاموشي در سيستم قدرت مي‌باشند. هنگامي كه يك خطا در بخش يا تجهيزاتي از سيستم قدرت اتفاق افتد، اگر يك يا چند رله حفاظتي به دليل داشتن خرابي پنهان به درستي عمل نكنند (در حاليكه بايد عمل مي‎كردند، عمل نكنند و يا در حاليكه نبايد عمل مي‎كردند ، عمل كنند) ناحيه معيوب گسترش يافته و سيستم دچار خرابي شديدتري خواهد شد. اين خرابي‎ها نقايصي هستند كه تحت شرايط عملكرد عادي سيستم ناشناخته مي‎مانند و هنگامي خود را نشان مي‎دهند كه سيستم تحت شرايط بحراني قرار داشته باشد. بنابراين تشخيص اين خرابي‎هاي پنهان در سيستم قدرت نقش مهمي در حفظ امنيت و قابليت اطمينان سيستم قدرت دارند. اگرچه ممكن است خرابي‎هاي پنهان را با محافظت و تعمير و نگهداري مناسب رديابي و شناسايي كرد؛ اما امروزه براي تشخيص اين خرابي‎ها مدل‎هايي تحليلي كه به فرايند تعمير نياز ندارند ارائه شده‎اند. در اين پژوهش مدل تحليلي جديدي ارائه شده است. مدل تحليلي پيشنهادي، روشي ساده جهت محاسبه مجموعه داده‎هاي راه‎اندازي، عمل و بازگشت مورد انتظار رله پيشنهاد مي‎كند كه با استفاده از روشي كه "روش شناسايي مستقيم" ناميده شده است، داده‎هاي مورد انتظار به دست آمده بدون استفاده از روش‎هاي بهينه‎سازي و الگوريتم‎هاي پيچيده، با مجموعه داده‎هاي واقعي رله مقايسه شده و خرابي يا خرابي‎هاي پنهان در رله‎هاي حفاظتي تشخيص داده مي‎شوند. تشخيص هم‎زمان چند خرابي پنهان، حجم محاسبات كمتر، عدم وابستگي به محدوده در دسترس ناحيه‎ها در اجراي عمليات تشخيص، عدم استفاده از روش‎هاي بهينه‎سازي در حل مدل تحليلي جديد از جمله قابليت‎هاي مهم روش پيشنهادي در اين پژوهش مي‎باشند. اين روش بر روي سيستم‎هايي با داده‎هاي مفروض شبيه‎سازي شده و نتايج آن صد درصد صحيح بوده است.

1398/05/19

Direct identification method of hidden failures of relay transmission systems

3/9/2020 12:00:00 AM

Safety and reliability are two keys of maintaining the stability of a power system. The safety and reliability of the power system highly depends on the reliability of the protection system. Hidden failure of protection is one of the major causes of cascading failure and outages of power systems. When a fault occurs on a section or a component in a given power system, if one or more protection relays (PRs) do not work properly, or in the other words, a malfunction or malfunctions happen with these PRs, the outage area will be extended. Hidden failures are defects that go undetected under normal operating conditions but manifest themselves during faults or transients, which may lead to the false operation of relaying schemes. Therefore, detection of these hidden failure in the power system play an important role in maintaining the امنيت and reliability of power system. Although many hidden failures can be detected during proper protection and maintenance procedure, today models are presented as analytic model to identify these failures without requiring maintenance routines. In this study, a new analytic-based model is presented. In the proposed method named as "Direct identification method", the hidden failure have been determined without applying optimization method and complicated algorithms. In this method by a new analytic model and considering the information of the outputs of relay starters, rely trips, and reset as inputs and comparing between them and the expected outputs, the hidden failure of protection relays will be revealed. Simultaneous detection of multiple hidden failure, less computation burden, giving the results with the highest accuracy are the important capabilities of the proposed method in this research. This method has been simulated with the supposed data on 14-bus IEEE and 118-bus IEEE system and results have shown the highest accuracy.