This paper is concerned with the optimal placement of protection devices in a microgrid using particle swarm optimization algorithm. One of the main advantages of Distributed Generation (DG) scheme and microgrids in modern distribution systems is the reduction of number of outages and the associated damages caused by them. This task is accomplished by supplying a feeder from multiple sources. In order to prevent generator instability in DGs connected to utility, it is necessary to improve the protective schemes of traditional distribution systems and also to use proper relaying and setting for DGs. All of the downstream overcurrent (OC) relays of each DG are coordinated together and also should be coordinated with OC relay that is installed on the Point of Common Coupling (PCC) which is set at Critical Clearing Time (CCT) as a definite time, to have a desirable performance on each outage. In this paper, by the use of graph theory, various branches of a feeder are identified and the constraints for using particle swarm optimization algorithm to optimize the location of protective equipment are derived. In the proposed algorithm, the location, type and direction of relays are optimized simultaneously

چکیده

این مقاله مربوط است به جایابی بهینه تجهیزات حفاظتی در یک ریزشبکه با استفاده از الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات. یکی از مزیت های اصلی الگوی تولید پراکنده (DG) و ریزشبکه ها در سیستم های توزیع مدرن کاهش تعداد خروج های احتمالی و خرابی های مربوط به آنها می باشد. این وظیفه با تغذیه فیدر از منابع مختلف امکان پذیر است. به منظور جلوگیری از ناپایداری ژنراتور در DG های متصل به شبکه اصلی، بهبود الگوهای حفاظتی در سیستم های توزیع سنتی و نیز استفاده از سیستم های رله مناسب و تنظیمات مقتضی برای DG ها ضروری است. تمامی رله های اضافه جریان پایین دست (OC) در هر DG با یکدیگر هماهنگ شده و همچنین می بایست با رله های OC یی که روی نقطه اتصال مشترک (PCC) نصب شده اند نیز متصل شوند و همچنین، زمان آنها هم روی زمان بحرانی رفع خطا (CCT) به عنوان زمان پیش فرض تنظیم گردد تا عملکرد مناسبی در هر خروج احتمالی داشته باشند. در این مقاله، با استفاده از تئوری گراف، شاخه های مختلف یک فیدر شناسایی شده و برای استفاده در الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات به عنوان قید بهینه سازی مکان نصب تجهیزات حفاظتی در نظر گرفته شده اند. در الگوریتم پیشنهادی، مکان، نوع و جهت رله ها به صورت هم زمان بهینه سازی شده است.

1-مقدمه

هدف اصلی شرکت های برق تحویل انرژی الکتریکی به شکلی سالم، قابل اطمینان و اقتصادی به مصرف کننده است. به منظور تحقق این هدف مهم، تجهیزات حفاظتی در سیستم های توزیع به کار رفته اند. وظیفه اصلی یک سیستم حفاظتی شناسایی تمامی انواع احتمالی خطاها است در حالی که روی حداقل مصرف کننده های نهایی اثر بگذارد. از آنجایی که معمولاً رسیدن به تمامی این اهداف به صورت همزمان غیرممکن است، می بایست بین این اهداف مصالحه صورت گیرد. محدودیت های این مصالحه ها در واقع معیارهایی است که برای تعیین مکان های بهینه رله ها و حساسیت و نیز سرعت عملکرد تجهیزات حفاظت در مقابل خطا و نیز مدارشکن ها، استفاده می شوند...