In this study, further improvements regarding the fault location problem for power distribution systems are presented. The proposed improvements relate to the capacitive effect consideration on impedance-based fault location methods, by considering an exact line segment model for the distribution line. The proposed developments, which consist of a new formulation for the fault location problem and a new algorithm that considers the line shunt admittance matrix, are presented. The proposed equations are developed for any fault type and result in one single equation for all ground fault types, and another equation for line-to-line faults. Results obtained with the proposed improvements are presented. Also, in order to compare the improvements performance and demonstrate how the line shunt admittance affects the state-of-the-art impedance-based fault location methodologies for distribution systems, the results obtained with two other existing methods are presented. Comparative results show that, in overhead distribution systems with laterals and intermediate loads, the line shunt admittance can significantly affect the state-of-the-art methodologies response, whereas in this case the proposed developments present great improvements by considering this effect

چکیده

در این مقاله، پیشرفت های بیشتری در زمینه مسئله مکان یابی خطا در سیستم های توزیع قدرت ارائه می گردد. روش های پیشنهادی شامل در نظر گرفتن اثر خازنی در روش های مکان یابی مبتنی بر امپدانس هستند که روی مدل کامل تقسیم خط توزیع، اعمال می شود. روش های پیشنهادی که شامل یک فرمول جدید برای مسئله مکان یابی خطا و یک الگوریتم جدید است و در آن ماتریس ادمیتانس شنت خط در نظر گرفته می شود، ارائه خواهد شد. روابط پیشنهادی برای هر نوع خطایی تعمیم یافته و یک رابطه کلی واحد را برای تمامی انواع خطاهای خط به زمین، و رابطه ای دیگر را برای تمامی خطاهای خط به خط، نتیجه می دهد. نتایج به دست آمده با استفاده از روش های پیشنهادی ارائه شده و همچنین، به منظور مقایسه عملکرد روش های پیشنهادی و اثبات چگونگی اثرگذاری ادمیتانس شنت خط در مقایسه با جدیدترین روش های مکان یابی مبتنی بر امپدانس، نتایج حاصل از دو روش دیگر نیز ارائه می گردد. مقایسه نتایج نشان می دهد که در سیستم های توزیع هوایی با بارهای عرضی و میانی، ادمیتانس شنت می تواند اثر قابل توجهی روی پاسخ روش های مبتنی بر امپدانس داده شده باشد، در حالی که در این حالت روش های ارائه شده در این مقاله با در نظر گرفتن این اثر، بهبود قابل توجهی را نشان می دهند.

1-مقدمه

سیستم توان الکتریکی دائماً در معرض خطا قرار دارد، که در نتیجه روی قابلیت اطمینان، امنیت و کیفیت توان اثرگذار خواهد بود. رویدادهای احتمالی مختلف ممکن است سبب بروز خطاهای سیستم شود، نظیر برخورد صاعقه، شکست عایقی و سقوط درخت روی خطوط و غیره. الگوهای حفاظتی برای حفظ قابلیت اطمینان سیستم و به حداقل رساندن خرابی های شبکه و مصرف کننده و نیز تلفات اقتصادی، ضروری است. در همین راستا، روش های مکان یابی خطا (FL) نقش مهمی را در پروسه های بازیابی سیستم قدرت به صورت قابل اطمینان و سریع بر عهده دارند.

FL ها در سیستم های توزیع توان الکتریکی (EPDS) علیرغم مشخصه های ساختاری و عملکردی خاصی که دارند، اما همچنان با چالش هایی مواجه هستند. تا به امروز، FL در EPDS اغلب از طریق بازرسی های فیزیکی، روش های میدان و روش های جستجوی فراگیر صورت می گرفت. این روش ها در سیستم های زیرزمینی قابل استفاده نبوده و در شبکه های توزیع بزرگ نیز مستلزم صرف زمان زیادی هستند...