Seri kapasitör içeren şebekelerde k-en yakın komşuluk (k-EYK) sınıflandırma yöntemi kullanılarak geniş bölge izleme tabanlı yeni bir arızalı hat belirleme algoritması

Year 2021, Volume: 36 Issue: 2, 871 - 882, 05.03.2021

Doğan Can Samuk , Fatih Mehmet Nuroğlu

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.640572

Abstract

Günümüzde seri
kapasitörler uzun iletim hatlarında, kayıpların azaltılması ve transfer
kapasitesinin artırılmasında sıklıkla kullanılmaktadır. Kapasitörler aynı
zamanda şebekenin gerilim kararlılığının iyileştirilmesinde de önemli rol
oynamaktadır. Sağladığı bu olumlu katkıların yanında seri kapasitörlerin
bulundukları hattaki mesafe koruma rölelerinin çalışmasını olumsuz yönde
etkilediği bilinmektedir. Bu çalışmada seri kapasitör bulunan şebekelerde arıza
yerinin tespiti için k-EYK sınıflandırma yöntemi kullanılarak geniş bölge
izleme tabanlı bir koruma algoritması önerilmiştir. Algoritmanın testi
Digsilent Power Factory programında oluşturulan radyal şebekede yapılmıştır. Test
için oluşturulan kısa devre senaryolarında farklı arıza empedansları altında 3-faz
dengeli ve tek-faz toprak arızaları analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlara
göre önerilen algoritmanın hatların belirli noktalarında oluşturulan kısa
devrelerde arızalı hattı doğru bir şekilde tespit edebildiği görülmüştür.
Çalışmada ayrıca şebeke için arıza yerinin tespiti yapıldıktan sonra alınacak
önlemleri kapsayan bir koruma şeması önerilmiştir.

Keywords

seri kapasitör, mesafe rölesi, geniş bölge izleme, senkrofazör ölçüm, k-en yakın komşuluk

References

• 1. Choi, M.S., Lee, S.J., Lee, D.S., Jin, B.G., A new fault location algorithm using direct circuit analysis for distribution systems. IEEE transactions on power delivery, 19(1), 35-41, 2004.2. Lee, S.J., Choi, M.S., Kang, S.H., Jin, B.G., Lee, D.S., Ahn, B.S., Wee, S. B., An intelligent and efficient fault location and diagnosis scheme for radial distribution systems. IEEE transactions on power delivery, 19(2), 524-532, 2004.3. Gopalakrishnan, A., Kezunovic, M., McKenna, S.M., Hamai, D.M., Fault location using the distributed parameter transmission line model. IEEE Transactions on Power Delivery, 15(4), 1169-1174, 2000.4. Khederzadeh, M., Sidhu, T.S., Impact of TCSC on the protection of transmission lines. IEEE Transactions on power delivery, 21(1), 80-87, 2005.5. Weiguo, W., Xianggen, Y., Jiang, Y., Xianzhong, D., Deshu, C., The impact of TCSC on distance protection relay. In POWERCON'98. 1998 International Conference on Power System Technology. Proceedings 1, 382-388, (August, 1998).6. Altuve, H.J., Mooney, J. B., Alexander, G.E., Advances in series-compensated line protection. In 2009 62nd Annual Conference for Protective Relay Engineers, 263-275, (March, 2009).7. Zellagui, M., Chaghi, A., Impact of series compensation (SC) on the MHO distance relay in Algerian 220 kV transmission line. Canadian Journal on Electrical and Electronics Engineering, 2(6), 181-189, 2011.8. Vyas, B., Maheshwari, R.P., Das, B., Protection of series compensated transmission line: issues and state of art. Electric power systems research, 107, 93-108, 2014.9. Rubeena, R., Zadeh, M.R.D., Bains, T.P.S., An accurate offline phasor estimation for fault location in series-compensated lines. IEEE Transactions on Power Delivery, 29(2), 876-883, 2014.10. Aurangzeb, M., Crossley, P.A., Gale, P., Fault location on a transmission line using high frequency travelling waves measured at a single line end. In 2000 IEEE Power Engineering Society Winter Meeting. Conference Proceedings, 4, 2437-2442, (January, 2000).11. Huang, Z., Chen, Y., Gong, Q., A protection and fault location scheme for EHV line with series capacitor based on travelling waves and wavelet analysis. In Proceedings. International Conference on Power System Technology, 1, 290-294, (October, 2002).12. Yu, C.S., Liu, C.W., Yu, S.L., Jiang, J. A., A new PMU-based fault location algorithm for series compensated lines. IEEE Transactions on Power Delivery, 17(1), 33-46, 2002.13. Al-Mohammed, A.H., Abido, M.A., A fully adaptive PMU-based fault location algorithm for series-compensated lines. IEEE Transactions on Power Systems, 29(5), 2129-2137, 2014.14. Silveira, E.G., Pereira, C., Transmission line fault location using two-terminal data without time synchronization. IEEE Transactions on Power Systems, 22(1), 498-499, 2007.15. Izykowski, J., Rosolowski, E., Balcerek, P., Fulczyk, M., Saha, M.M., Accurate noniterative fault-location algorithm utilizing two-end unsynchronized measurements. IEEE transactions on power delivery, 26(2), 547-555, 2009.16. Parikh, U.B., Das, B., Maheshwari, R., Fault classification technique for series compensated transmission line using support vector machine. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 32(6), 629-636, 2010.17. Dash, P.K., Samantaray, S.R., & Panda, G., Fault classification and section identification of an advanced series-compensated transmission line using support vector machine. IEEE transactions on power delivery, 22(1), 67-73, 2006.18. Samuk, D.C., Nuroğlu, F. M. Investigation of the effects of series capacitor on transmission network in steady state. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25(5), 577-585.19. Samuk, D.C., Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, 2017.20. Larose, D.T., Larose, C.D., Discovering knowledge in data: an introduction to data mining. John Wiley & Sons, 2014.21. Huang, Z., Dagle, J., Synchrophasor measurements: System architecture and performance evaluation in supporting wide-area applications. In 2008 IEEE Power and Energy Society General Meeting-Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century, 1-3, (July, 2008).22. Dewey, C.G., Mathews, C.A., Morris, W.C., Static Mho distance and pilot relaying. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 82(66), 391-400, 1963.