چکیده
این مقاله یک تغییر بهینه در الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات که به آن ضرایب شتاب تغییر پذیر با زمان گفته می شود را جهت حل کردن هماهنگ ساز بهینه رله های جریان زیاد جهت دار (DOCR) در یک سیستم قدرت عَمَلی، با درنظر گرفتن جریان رشد بهینه (Ip) به صورت پارامتر گسسته، و تنظیمات صفحه زمانی به صورت پارامتر پیوسته به منظور دستیابی به حداقل زمان اجرا برای رله ها در حالیکه محدودیت های مرزی مختلف را برآورده کند، ارائه می کند. نتایج مقایسه با روش های بهینه سازی کلی استاندارد مانند GA با استفاده از جعبه ابزار متلب، PSO و دیگر روش ها، بیانگر بازده در متغیر پیشنهاد شده بوده و ظرفیت آن را جهت بهبود جواب هماهنگ سازی بهینه در رله های جریان زیاد، تایید می کند.
مقدمه
به سبب نیاز به امنیت سیستم های قدرت، رله های حفاظتی باید به خوب با همدیگر هماهنگ باشد. مشکل رله حفاظتی هماهنگ سازی در سیستم های قدرت شامل انتخاب تنظیمات مناسبی است که درآن علکرد حفاظتی پایه تحت نیازمندی های حساسیت، انتخاب گری، قابلیت اطمینان سرعت برآورده می شود [1-4]. هماهنگ سازی بین رله های جریان زیاد به منظور حذف خطاها توسط جدا کردن کمترین بخش ممکن از شبکه انجام شده است [5]. در مشئله هماهنگ سازی رله، هدف به صورت حداقل کردن یک تابع هدف مشخص است که به صورت کل زمان اجرا در رله اولیه است. درنتیجه، به صورت فرآیند تعیین تنظیمات رله (تنظیمات صفحه زمانی و جریان رشد یا تنظمیات تپ رشد برای رله های جریان زیاد جهت دارد) است به نحوی که رله اولیه نزدیک به خطا، سریعتر از دیگر رله های ثانویه کار می کند. در این مسئله محدودیت های مختلفی مانند محدودیت های مرزی و بازه زمانی هماهنگ سازی به منظور تضمین عملیات ترتیبی صحیح در این رله ها، در نظر گرفته می شود [1-5].
چندین روش متعارف برای هماهنگ سازی رله های جریان زیاد پیشنهاد شده است، اوراندتا و همکاران [1] اولین محققانی بودند که کاربرد نظریه بهینه سازی در هماهنگ سازی رله جریان زیاد جهت دار را با استفاده از روش های برنامه نویسی خطی حل کردند. مشکل این روش های بهینه سازی، این است که انها مبتنی بر حدس اولیه بوده و ممکن است در مقادیر بهینه محلی قرار بگیرند[7-10]. نویسندگان در [6] یک مرور از بخش های اصلی در این حوزه را ارائه کردند. اخیراً، به منظور حل مسائل هماهنگ سازی، به صورت یک مسئله بهینه سازی پیچیده و غیر محدب، روش های بهینه سازی مبتنی بر هوش پیشنهاد شده است [10].
فرموله کردن مسئله
در مسئله هماهنگ سازی رله در DOCRها، هدف اصلی طرح، حداقل کردن کل زمان اجرا رله های اولیه از طریق دو نوع از تنظیمات به نام تنظیمات صفحه زمانی TDS و تنظیمات تپ رشد PTS است.
مشخصه رله
زمان اجرا در رله جریان زیاد یک تابع غیرخطی از تنظیمات جریان رشد و تنظیمات صفحه زمانی است. معادلات متنوعی برای شبیه سازی ممشخصه رله های افزایش جریان اعمال شده است.
الگوریتم بهینه سازی
PSO استاندارد
بهینه سازی ازدحام ذرات، در ابتدا توسط کندی و ابرهرت در سال 1995 معرفی شد و نسبتاً یک روش جستجو ابتکاری جدید در شبیه سازی رفتار سیستم اجتماعی است. خلاقیت پشت این مفهوم، به صورت توازن مناسب در کشف و بهره برداری از ظرفیت های موجود برای دستیابی به همگرایی بهتر در جواب بهینه است. در استاندارد PSO، یک جمعیت از اجزاء با موقعیت های تصادفی بیان شده توسط x(t) و سرعت های تصادفی v(t) مشخص می شوند.
نتایج شبیه سازی
مطالعات موردی
سه حالت تست درنظر گرفته شده است:
1- تست اول شامل اعمال جعبه ابزار الگوریتم ژنتیک است (GATOOL).
2- تست دوم توسط اعمال PSO اصلی جهت حل کردن مسئله هماهنگ سازی رله اعمال می شود (PSO-TVAC)
3- مسئله هماهنگ سازی DOCR با استفاده از تنظیم جمعیت اولیه یافت شده از PSO-TVAC 1 حل می شود.
نتیجه گیری
در این مقاله، یک روش موثر مبتنی بر PSO-TVAC به طور موفقیت آمیزی برای حل کردن مسئله هماهنگ سازی رله های افزایش جریان IDMT، تطبیق و اعمال شده است. در این تغییرات مبتنی بر PSO، عوامل اجتماعی و شناختمند ثابت نبوده اما به صورت دینامیکی جهت بهره برداری از تقریباً تمامی فضای جستجو به منظور حذف حداقل های محلی اتخاذ شده است. هدف اصلی روش بهینه سازی پیشنهاد شده، حداقل کردن کل زمان اجرا در رله های مرتبطِِ نصب شده در موقعیت های مشخص شده در سیستم قدرت جهت بهبود عملکرد حفاظت سیستم قدرت است. مقاوم بودن متغیر پیشنهاد شده به نام PSO-TVAC در یک سیستم تست 8-باس عملی تایید شده است. نتایج شبیه سازی با GA و PSO استاندارد مقایسه شده و به وضوح بازده و مقاوم بودن متغیر پیشنهاد شده را برحسب کیفیت جواب و مشخصه همگرایی تایید می کند.
این مقاله در سال 2015 در نشریه الزویر و در مجله پروسدیا انرژی، توسط گروه مهندسی برق منتشر شده و در سایت ای ترجمه جهت دانلود ارائه شده است. در صورت نیاز به دانلود رایگان اصل مقاله انگلیسی و ترجمه آن می توانید به پست دانلود ترجمه مقاله هماهنگ سازی بهینه در رله های جریان جهت دار در سایت ای ترجمه مراجعه نمایید.
