1. دانشگاه آزاد اسلامی- واحد قزوین دانشکده مهندسی برق، پزشکی و مکاترونیک
1 Of 34
دانشگاه آزاد اسلامی- واحد قزوین
دانشکده مهندسی برق، پزشکی و مکاترونیک
سمینار کارشناسی ارشد
موضوع:
گرد آورنده:

2. تعاریف 1)حفاظت سیستم های قدرت:
2 Of 34
تعاریف
1)حفاظت سیستم های قدرت:
سیستمی که پس از وقوع خطا، آن را شناسایی نموده و موجب حداقل قطعی برق در شبکه برق رسانی می گردد حفاظت سیستم هاي قدرت نامیده می شود.
2) رله:
دستگاهی که در اثر تغییر کمیت الکتریکی مانند ولتاژ و جریان و یا کمیت فیزیکی تحریک شده و باعث به کار افتادن دستگاه های دیگر و قطع مدار توسط کلید قدرت می شود.
3)رله دیستانس:
رله دیستانس از پرکاربردترین و قابل‌اطمینان‌ترین پناه افزار‌های شبکه قدرت هست و ازلحاظ کار مانند رله گردش بسیار در برابر اتصال کوتاه هست و رله دیستانس بر پایه فاصله یا ناگذرایی (امپدانسی) رفتار می‌کند.

3. 1) اولین بار در آلمان در سال 1923 در یک شبکه فشارقوی نصب شد.
3 Of 34
1) اولین بار در آلمان در سال 1923 در یک شبکه فشارقوی نصب شد.
2) برای حفاظت شبکه­های با ولتاژ بالاتر از 60 کیلوولت
حفاظت
دیستانس
3) يك رله حفاظتي كه زمان قطع آن تابع، مقاومت طول سيم است.
4) ازجمله حفاظت‌های غیر واحد و از نوع بسیار سریع است.
5) به‌عنوان حفاظت اصلی و پشتیبان در خطوط بلند بیشترین کاربرد دارد.

4. عوامل موثردر رله دیستانس
4 Of 34
1) مقاومت ظاهري (امپدانس)
2) هدايت ظاهري (ادميتانس)
عوامل موثردر
رله دیستانس
3) مقاومت اهمي (دزيستانس)
4) هدايت اهمي (كندوكتانس)
5) مقاومت غیر اهمی (راكتانس)
6)هدايت غیراهمی (سوسپتانس)
7) امپدانس اختلاط

5. نواحی حفاظت شده رله دیستانس:
ناحیه های حفاظتی
5 Of 34
نواحی حفاظت شده رله دیستانس:
1) ناحيه 1: پوشش 80 تا 85 درصد از طول خط موردحفاظت
2) ناحيه 2: پوشش تمام طول خط موردحفاظت به‌اضافه 50 درصد از كوتاه­ترين خط بعدي
3) ناحيه 3: پوشش به تمام طول خط موردحفاظت به‌اضافه 50 درصد از دومين خط طولاني براي پوشش به تمام طول خط

6. 1) امپدانسي 2) MHO 3) OFFCET MHO انواع رله دیستانس 4) راكتانسي
5) چهارضلعي
6) عدسي گون يا حفاظتي

7. روش های ارائه شده در حفاظت دیستانس
7 Of 34
روش های ارائه شده در حفاظت دیستانس
1) طرح تطبیقی حفاظت دیستانس بر اساس معادله افت ولتاژ
2) الگوریتم حفاظت پشتیبانی منطقه گسترده بر اساس فاکتورمناسب در حفاظت دیستانس
3) تحقیق بر روی رله دیستانس بر اساس الگوریتم حفاظت پشتیبان منطقه گسترده برای خطوط انتقال
4) بهبود عملکرد رله هاي ديستانس در حفاظت خطوط انتقال کوتاه

8. روش اول: طرح تطبیقی حفاظت دیستانس بر اساس معادله افت ولتاژ
8 Of 34
روش اول: طرح تطبیقی حفاظت دیستانس بر اساس معادله افت ولتاژ
اساس کار
1) با توجه به ویژگی‌های توزیع هندسی ولتاژ و جریان در سیستم، معادله افت ولتاژ از نقطه رله گذاری به نقطه خطا ایجادشده است.
2) نقطه خطا توسط اندازه‌گیری جریان و اندازه‌گیری جریان توالی منفی تعیین می‌شود؛ و پس‌ازآن، معیار جدید حفاظت دیستانس تطبیقی ​​با توجه به رابطه بین نقطه خطا و منطقه حفاظت تشکیل‌شده است.

9. نمودار ولتاژ و جریان فازور
9 Of 34
سیستم تک منبع
مدل تک منبع
نمودار ولتاژ و جریان فازور

10. نتیجه محاسبهR و X ربع اول ربع دوم ربع چهارم
10 Of 34
ایجاد معادله افت ولتاژ با استفاده از نمودار فازوری
ساده سازی روابط با استفاده از اصول ریاضی
محاسبهR و X
ربع اول
ربع دوم
ربع چهارم
R≥−Xtan a 2 X≤ K m X set
R−Xcot a 3 ≤ k m R set X≤ K m X set
R≤ K m R set X≥−Rtan a 1
ایجاد منطقه حفاظت با استفاده از روابط مشخصه چهار ضلعی مقادیر Xset و RSET
اگر Z در منطقه حفاظتی چهار ضلعی قرار گیرد ، حفاظت دیستانس عمل می کند
نتیجه
اگر Z در منطقه حفاظتی چهار ضلعی قرار نگیرد ، حفاظت دیستانس عمل نمی کند

11. نمودار ولتاژ و جریان فازور
11 Of 34
سیستم دو منبع
مدل دو منبع
نمودار ولتاژ و جریان فازور

12. نتیجه محاسبهR و X ربع اول ربع دوم ربع چهارم
12 Of 34
ایجاد معادله افت ولتاژ با استفاده از نمودار فازوری
ساده سازی روابط با استفاده از اصول ریاضی
محاسبه Ψ به دلیل وجود جریان باس مقابل
ربع اول
ربع دوم
ربع چهارم
𝐑−𝐗𝐜𝐨𝐭 𝐚 𝟑 ≤ 𝐤 𝐚 𝐑 𝐬𝐞𝐭 𝐗≤ 𝐊 𝐚 𝐗 𝐬𝐞𝐭
𝐑≥−𝐗𝐭𝐚𝐧 𝐚 𝟐 𝐗≤ 𝐊 𝐚 𝐗 𝐬𝐞𝐭
𝐑≤ 𝐊 𝐚 𝐑 𝐬𝐞𝐭 𝐗≥−𝐑𝐭𝐚𝐧 𝐚 𝟏
ایجاد منطقه حفاظت با استفاده از روابط مشخصه چهار ضلعی مقادیر Xset و RSET
محاسبهR و X
اگر Z در منطقه حفاظتی چهار ضلعی قرار گیرد ، حفاظت دیستانس عمل می کند
نتیجه
اگر Z در منطقه حفاظتی چهار ضلعی قرار نگیرد ، حفاظت دیستانس عمل نمی کند

13. 13 Of 34
روش دوم: الگوریتم حفاظت پشتیبان منطقه گسترده بر اساس فاکتور مناسب در حفاظت دیستانس
اساس کار
1) مشارکت اطلاعات عملکرد حفاظت دیستانس در شناسایی خطا به‌عنوان درجه مشارکت حفاظت دیستانس تعریف‌شده است.
2) تابع مناسب حفاظت و تابع مورد انتظار مناسب حفاظت با استفاده از درجه مشارکت حفاظت دیستانس به‌عنوان وزن ساخته می‌شود.

14. عدم کارایی مفید الگوریتم حفاظت پشتیبان معمولی
14 Of 34
عدم کارایی مفید الگوریتم حفاظت پشتیبان معمولی
توسعه امنیت جهانی سیستم های قدرت
توانایی دستگاه های حفاظت مدرن در محاسبات پیچیده و قابلیت ارتباط
حرکت به سمت حفاظت مدرن
ایجاد یک سیستم حفاظت با دسترسی به اطلاعات منطقه 1 و 2 و3 برای شناسایی خطا
در سیستم جدید تمام دستگاه ها از جمله رله ها به سیستم حفاظت مرکزی متصل می باشند

15. تعاریف و دستور العمل شناسایی خطا با روش ارائه شده
15 Of 34
1)امپدانس معادل محدوده حفاظت:
امپدانس متناظر با محدوده حفاظت در خط Li از یک رله دیستانس مشخصی
𝒁 𝒆𝑳𝒊−𝒋 𝑰𝑰𝑰 = 𝒛 𝑳𝒊 𝒁 𝒔𝒆𝒕−𝒋 𝑰𝑰𝑰 − 𝒁 𝑳𝒊𝟐 − 𝑲 𝒇𝑳𝒊𝟐−𝑳𝒊𝟐 𝒁 𝑳𝒊𝟏 𝒌 𝒇𝑳𝒊−𝑳𝒊𝟐
امپدانس معادل منطقه 3
𝒁 𝒆𝑳𝒊−𝒋 𝑰𝑰 = 𝒁 𝑳𝒊 𝒁 𝒔𝒆𝒕−𝒋 𝑰𝑰 𝒌 𝒇𝑳𝒊−𝑳𝒊𝟏
امپدانس معادل منطقه 2
الف) درجه سهم منطقه1 (ijⅠ)
ب) درجه سهم منطقه2 ) (ij II
ج) درجه سهم منطقه 3) (ijⅢ
2)درجه سهم حفاظت دیستانس:
احتمال بودن خطا در خط Li وقتی رله j عمل می کند.

16. فاکتور های مناسب حفاظت دیستانس:
16 Of 34
الف) تابع مناسب حفاظت:
𝐄 𝐅 ( 𝐋 𝐢 )= 𝐣 𝐁 𝐈 𝛚 𝐢𝐣 𝐈 𝐃 𝐉 𝐈 + 𝐣 𝐁 𝐈𝐈 𝛚 𝐢𝐣 𝐈𝐈 𝐃 𝐉 𝐈𝐈 + 𝐣 𝐁 𝐈𝐈𝐈 𝛚 𝐢𝐣 𝐈𝐈𝐈 𝐃 𝐉 𝐈𝐈𝐈
ب) تابع مورد انتظار مناسب حفاظت:
𝐄 ∗ ( 𝐋 𝐢 )= 𝐣 𝐁 𝐈 𝛚 𝐢𝐣 𝐈 ( 𝛌 𝐀 𝐈 𝐃 𝐀𝐢𝐣 ∗𝐈 + 𝛌 𝐁 𝐈 𝐃 𝐁𝐢𝐣 ∗𝐈 + 𝛌 𝐂 𝐈 𝐃 𝐂𝐢𝐣 ∗𝐈 )+ 𝐣 𝐁 𝐈𝐈 𝛚 𝐢𝐣 𝐈𝐈 ( 𝛌 𝐀 𝐈𝐈 𝐃 𝐀𝐢𝐣 ∗𝐈𝐈 + 𝛌 𝐁 𝐈𝐈 𝐃 𝐁𝐢𝐣 ∗𝐈𝐈 + 𝛌 𝐂 𝐈𝐈 𝐃 𝐂𝐢𝐣 ∗𝐈𝐈 )+ 𝐣 𝐁 𝐈𝐈𝐈 𝛚 𝐢𝐣 𝐈𝐈𝐈 ( 𝛌 𝐀 𝐈𝐈𝐈 𝐃 𝐀𝐢𝐣 ∗𝐈𝐈𝐈 + 𝛌 𝐁 𝐈𝐈𝐈 𝐃 𝐁𝐢𝐣 ∗𝐈𝐈𝐈 + 𝛌 𝐂 𝐈𝐈𝐈 𝐃 𝐂𝐢𝐣 ∗𝐈𝐈𝐈
ij : درجه سهم حفاظت دیستانس
DJ : وضعیت عملکرد مناطق حفاظت در رله j پس از وقوع خطا
:B تعداد رله با حفاظت های مناطق گوناگون
 : احتمال وجود خطا در مناطق گوناگون

17. شناسایی خطا با استفاده از فاکتور مناسب:
17 Of 34
شناسایی خطا با استفاده از فاکتور مناسب:
𝐏 𝐞 ( 𝐋 𝐢 )= 𝐄 𝐅 ( 𝐋 𝐢 𝐄∗( 𝐋 𝐢
تشخیص خطا
𝐏 𝐞𝐦𝐚𝐱 = 𝐦𝐚𝐱 𝟏≤𝐢≤𝐧 𝐏 𝐞 ( 𝐋 𝐢 )
در خطوط حفاظت شده هر کدام از انها که بیشترین مقدار تابع تشخیص خطا را داشته باشد به عنوان خط خطا دار شناخته خواهد شد.
نتیجه

18. 18 Of 34
روش سوم: تحقیق بر روی رله دیستانس بر اساس الگوریتم حفاظت پشتیبانی منطقه گسترده برای خطوط انتقال
اساس کار
1) ارائه رله دیستانس بر اساس الگوریتم حفاظت پشتیبانی منطقه گسترده (WABP) برای خطوط انتقال
2) پیشنهادWABP ،جمع‌آوری وضعیت منطقه 2 و منطقه 3 رله دیستانس در پست‌های محلی و پست‌های همسایه مجاور
3) زمان رخ‌دادن یک خطا،WABPتصمیم می‌گیرد که آیا خطا در خط انتقال محافظت‌شده است و یا درجایی دیگر
4) خطا در تأخیر زمانی مناسب تعیین شده، به دام می‌اندازد و با هماهنگی رله‌های دیستانس قراردادی عمل می‌کند.

19. مشکل تنظیم محاسبه می‌تواند کاهش یابد
ویژگی الگوریتم WABP:
19 Of 34
مشکل تنظیم محاسبه می‌تواند کاهش یابد
تنظیم ساده رله دیستانس قراردادی با WABPپیشنهادشده مجهز
کاهش نیاز به هماهنگی بین رله‌های معمولی
هماهنگی WABP پیشنهادی با رله‌های دیستانس معمولی و تنظیم آن توسط روش‌های مختلف خطا برای تشخیص
عناصر تشکیل‌دهنده اطلاعات منطقه گسترده در WABP:
1) به ‌منظور شناسایی خطاها،WABP ممکن است نه‌تنها ولتاژ یا جریان اندازه‌گیری از شبکه را بگیرد، بلکه اقدامات و وضعیت رله‌های حفاظتی معمولی که در حال حاضر در سیستم‌های قدرت مجهز هستند را جمع‌آوری کند.
2) اطلاعات منطقه گسترده به‌طورکلی شامل اطلاعات از رله‌های دیستانس، رله اضافه جریان و رله جهت می‌باشند، پیشنهادWABPجمع‌آوری اطلاعات از منطقه 2 و منطقه 3 رله دیستانس است.

20. نکته اقدام قطع کننده های نزدیک به خطا
20 Of 34
اقدام قطع کننده های نزدیک به خطا
تعیین تاخیر قطع انطباقی توسط الگوریتمWABP
باعث
اقدام قطع کننده های دورتر در صورت پاک نشدن خطا
چند قواعد منطقی
پیش نیاز
ب) شناسایی قانون خطای داخلی
الف) راه‌اندازی قانونWABP
د) قانون پشتیبانی از راه دور
ج) شناسایی قانون خطاهای خارجی
ز) حفاظت برای خطوط انتقال دو مدار
ه) قوانین تحمل خطا

21. «ساده سازی تنظیم رله های دیستانس »
21 Of 34
«ساده سازی تنظیم رله های دیستانس »
الف) روش مرسوم 1
𝐙 𝟑 𝐈𝐈 = 𝐙 𝐁𝐂 +𝟎.𝟓𝐌𝐢𝐧{ 𝐙 𝐂𝐃 , 𝐙 𝐂𝐆 𝐙 𝟑 𝐈𝐈𝐈 = 𝐙 𝐁𝐂 +𝟏.𝟐𝟓𝐌𝐚𝐱{ 𝐙 𝐂𝐃 , 𝐙 𝐂𝐆
ب) روش مرسوم 2
𝐙 𝟑 𝐈𝐈 ≥𝟏.𝟐 𝐙 𝐁𝐂 𝐙 𝟑 𝐈𝐈 ≤𝟎.𝟖( 𝐙 𝐁𝐂 +𝐌𝐢𝐧{ 𝐊 𝐜𝐨.𝐂𝐃.𝐌𝐢𝐧 𝐙 𝟓 𝐈 , 𝐊 𝐜𝐨.𝐂𝐆.𝐌𝐢𝐧 𝐙 𝟗 𝐈 } 𝐙 𝟑 𝐈𝐈𝐈 ≥𝟏.𝟐( 𝐙 𝐁𝐂 +𝐌𝐚𝐱{ 𝐊 𝐜𝐨.𝐂𝐃.𝐌𝐚𝐱 𝐙 𝐂𝐃 , 𝐊 𝐜𝐨.𝐂𝐆.𝐌𝐚𝐱 𝐙 𝐂𝐆 } 𝐙 𝟑 𝐈𝐈𝐈 ≤𝟎.𝟖( 𝐙 𝐁𝐂 +𝐌𝐢𝐧{ 𝐊 𝐜𝐨.𝐂𝐃.𝐌𝐢𝐧 𝐙 𝟓 𝐈𝐈 , 𝐊 𝐜𝐨.𝐂𝐆.𝐌𝐢𝐧 𝐙 𝟗 𝐈𝐈 }
ج) تنظیم ساده تحت سیستم WABP
𝐙 𝟑 𝐈𝐈 =𝟏.𝟐 𝐙 𝐁𝐂 𝐙 𝟑 𝐈𝐈𝐈 =𝟏.𝟐( 𝐙 𝐁𝐂 +𝐌𝐚𝐱{ 𝐊 𝐜𝐨.𝐂𝐃.𝐌𝐚𝐱 𝐙 𝐂𝐃 , 𝐊 𝐜𝐨.𝐂𝐆.𝐌𝐚𝐱 𝐙 𝐂𝐆 }

22. روش چهارم: بهبود عملکرد رله هاي ديستانس در حفاظت خطوط انتقال کوتاه
22 Of 34
روش چهارم: بهبود عملکرد رله هاي ديستانس در حفاظت خطوط انتقال کوتاه
اساس کار
1) روشي براي محاسبه ولتاژ محل رله خط انتقال كوتاه مطرح مي شود.
2) با در نظر گرفتن اين مطلب كه افت ولتاژ روي خط انتقال كوتاه قابل صرف نظر است جريان خطاي سمت انتهاي خط انتقال تخمين زده مي شود.
3) در نهايت محل خطا با استفاده از مقادير جريان وهمچنين ولتاژ تخمين زده شده، مشخص مي شود.

23. روش ارائه شده برای حفاظت خطوط انتقال کوتاه در برابر انواع خطای:
23 Of 34
SIR :(Source to Line Impedance Ratio) نسبت امپدانس منبع به امپدانس خط انتقال
نکته: خطوطی که SIR آنها بزرگتر از 4 باشند از نظر حفاظتی خط کوتاه محسوب می شوند.
روش ارائه شده برای حفاظت خطوط انتقال کوتاه در برابر انواع خطای:
3) سه فاز
2) دو فاز به هم
1) تک فاز به زمین
هدف از روش های ارائه شده: غلبه بر مشکلات ناشي از کم بودن ولتاژ محل رله و اثر مقاومت خطا

24. تخمين محل خطا و مقدار مقاومت خطا از طریق :
«خطاي تك فاز به زمين»
24 Of 34
x R f = M 1m I Fm r M 2m I Fm i −1 V Am r V Am i
تخمين محل خطا و مقدار مقاومت خطا از طریق :
M 1m = K (Z mk r I AK r −Z mk i I AK i ) M 2m = K (Z mk r I AK i −Z mk i I AK r )
که در آن:
یافتن جریان انتهای خط انتقال :
1) فرض می شود امپدانس معادل تونن منابع هر دو طرف خط انتقال کوتاه يعنيZS1 و ZS2در اختيار رله قرار دارد.
2) در شرايط عادي ولتاژ منبع تونن)ولتاژ منبع مولفه مثبت( از ديد ابتداي خط انتقال یعنی V11با استفاده از مقادير ولتاژVA و جريانIA و هم چنين امپدانس منبعZS1 محاسبه مي شود.
3) با در اختيار داشتن جريان و ولتاژ در شرايط عادي، ولتاژVB و جريان IBانتهاي خط انتقال از طريق ماتريس انتقال خط، مطابق رابطه زیرمحاسبه مي شوند.
𝑉 𝐴 𝐼 𝐴 = 1 𝑍 𝐿 𝑉 𝐵 𝐼 𝐵
4) ولتاژ منبع معادل تونن)ولتاژ منبع مولفه مثبت( انتهاي خط انتقال يعني V22، مشابه مرحله 2محاسبه مي شود.

25. « ادامه خطاي تك فاز به زمين»
25 Of 34
5)و لتاژ محل خطا برابر ولتاژ ابتداي خط انتقال و آن هم برابر ولتاژ انتهاي خط انتقال است. VAa =VBa =Vfa
با فرض کوچک بودن امپدانس و ناچیز بودن افت ولتاژ ، مولفه های متقارن ولتاژ با هم برابرند.
VA+ =VB+ =Vf+
6) با در نظر گرفتن رابطه VA+ =VB+ =Vf+ و اين كه افت ولتاژ روي خط انتقال ناچيز است، مولفه هاي متقارن ولتاژ به صورت روابط روبرو محاسبه مي شوند
Vf  V11  ZS1I A ; Vf -   ZS1I A- ; Vf 0   ZS0I A0
7)مولفه مثبت جريان انتهاي خط انتقال با استفاده از رابطه زیر محاسبه مي شود.
𝐈 𝐁+ = 𝐕 𝟐 ∠ 𝛅 𝟐 − 𝐕 𝐟+ 𝐙 𝐒𝟐+
8) مولفه هاي جريان خطا با يكديگر برابر هستند. جريان خطا به صورت رابطه زیر مي باشد.
I f =I A+ +I B+ =I A− +I B− =I A0 +I B0
9) در نهايت تمام پارامترهاي لازم براي تخمين محل خطا توسط رابطه بالا در اختيار رله قرار دارد. بنابراين رله قادر است محل خطا را محاسبه نمايد.

26. تخمين محل خطا و مقدار مقاومت خطا از طریق :
«خطاي دو فاز به به هم»
26 Of 34
x R f = M 3 I Fm r M 4 I Fm i −1 V Am r − V An r V Am 𝐢 − V An i
تخمين محل خطا و مقدار مقاومت خطا از طریق :
𝐌 𝟑 = 𝐤 𝐙 𝐦 𝐤 𝐫 − 𝐙 𝐧 𝐤 𝐫 ) 𝐈 𝐀 𝐤 𝐫 −( 𝐙 𝐦 𝐤 𝐢 − 𝐙 𝐧 𝐤 𝐢 ) 𝐈 𝐀 𝐤 𝐢
𝐌 𝟒 = 𝐤 𝐙 𝐦 𝐤 𝐫 − 𝐙 𝐧 𝐤 𝐫 ) 𝐈 𝐀 𝐤 𝐫 −( 𝐙 𝐦 𝐤 𝐢 − 𝐙 𝐧 𝐤 𝐢 ) 𝐈 𝐀 𝐤 𝐢
که در آن:
یافتن جریان انتهای خط انتقال :
رابطه 1 الی 6 همانند روش تک فاز به زمین می باشد
7) براي محاسبه مولفه هاي جريان انتهاي خط، از افت ولتاژ روي خط انتقال صرف نظر مي شود بنابراين مولفه هاي متقارن جريان انتهاي خط انتقال با استفاده از روابط زیر محاسبه مي شوند.
𝐈 𝐁+ = 𝐕 𝟐 ∠ 𝛅 𝟐 − 𝐕 𝐟+ 𝐙 𝐒𝟐+
𝐈 𝐁− = − 𝐕 𝐟− 𝐙 𝐒𝟐+
𝐈 𝐁𝟎 =𝟎
8) در نهايت تمام پارامترهاي لازم براي تخمين محل خطا توسط رابطه بالا در اختيار رله قرار دارد. بنابراين رله قادر است محل خطا را محاسبه نمايد.

27. تخمين محل خطا و مقدار مقاومت خطا
«خطاي سه فاز»
27 Of 34
تخمين محل خطا و مقدار مقاومت خطا
از طریق :
𝐗 𝐑 𝐅𝐚 𝐑 𝐅𝐛 𝐑 𝐅𝐜 𝐑 𝐅𝐚𝐛𝐜 𝐗 𝐅𝐚𝐛𝐜 = 𝐌 𝟏𝐚 𝐈 𝐅 𝐚 𝐫 𝟎 𝟎 𝐈 𝟑 𝛟 𝐫 − 𝐈 𝟑 𝛟 𝐢 𝐌 𝟐𝐚 𝐈 𝐅 𝐚 𝐢 𝟎 𝟎 𝐈 𝟑 𝛟 𝐢 𝐈 𝟑 𝛟 𝐫 𝐌 𝟏𝐛 𝟎 𝐈 𝐅 𝐛 𝐫 𝟎 𝐈 𝟑 𝛟 𝐫 − 𝐈 𝟑 𝛟 𝐫 𝐌 𝟐𝐛 𝟎 𝐈 𝐅 𝐛 𝐢 𝟎 𝐈 𝟑 𝛟 𝐢 𝐈 𝟑 𝛟 𝐫 𝐌 𝟏𝐜 𝟎 𝟎 𝐈 𝐅 𝐜 𝐫 𝐈 𝟑 𝛟 𝐫 − 𝐈 𝟑 𝛟 𝐢 𝐌 𝟐𝐜 𝟎 𝟎 𝐈 𝐅 𝐜 𝐢 𝐈 𝟑 𝛟 𝐢 𝐈 𝟑 𝛟 𝐫 −𝟏 𝐕 𝐀 𝐚𝐫 𝐕 𝐀 𝐚𝐢 𝐕 𝐀 𝐛𝐫 𝐕 𝐀 𝐛𝐢 𝐕 𝐀 𝐜𝐫 𝐕 𝐀 𝐜𝐢
یافتن جریان انتهای خط انتقال :
رابطه 1 الی 6 همانند روش تک فاز به زمین می باشد با این تفاوت که 𝐕 𝐟𝟎 =𝟎
7) براي محاسبه مولفه هاي جريان انتهاي خط، از افت ولتاژ روي خط انتقال صرف نظر مي شود بنابراين مولفه هاي متقارن جريان انتهاي خط انتقال با استفاده از رابطه زیر محاسبه مي شوند
𝐈 𝐁+ = 𝐕 𝟐 ∠ 𝛅 𝟐 − 𝐕 𝐟+ 𝐙 𝐒𝟐+
8) در نهايت تمام پارامترهاي لازم براي تخمين محل خطا توسط رابطه بالا(ماتریسی)، در اختيار رله قرار دارد. بنابراين رله قادر است محل خطا را محاسبه نمايد.

28. نتیجه گیری نتایج حاصل از طرح حفاظت دیستانس تطبیقی بیان می کند که :
28 Of 34
نتایج حاصل از طرح حفاظت دیستانس تطبیقی بیان می کند که :
1) مقدار تنظیم حفاظت دیستانس قادر به تغییر انطباق در خط است که تضمین می‌کند حفاظت توانایی خوبی برای انطباق با شرایط عملیاتی سیستم دارد.
2) طرح پیشنهادی برای مقاومت انتقال و جریان بار مصون است.
3) با مقدار محاسبه کوچک و دقت بالا، آن به‌طور بالقوه برای سیستم قدرت واقعی استفاده شود.
یک الگوریتم حفاظت پشتیبانی منطقه گسترده بر اساس فاکتور مناسب حفاظت در این تحقیق پیشنهادشده است که سه ویژگی زیر را در بردارد:
1) کسب وضعیت عملکرد حفاظت و محاسبه درجه سهم حفاظت دیستانس انجام هماهنگ‌سازی اطلاعات نیاز ندارند، درنتیجه منبع داده از الگوریتم قابل‌اطمینان‌تر است.
2) با درجه سهم حفاظت دیستانس به‌عنوان وزن به‌صورت، عملکرد مناسب حفاظت دیستانس، محاسبه مقدار عملکرد مناسب حفاظت دقیق‌تر است.
3) مشکل تحمل خطا در الگوریتم به‌حساب گرفته‌شده است. حتی زمانی که تعداد زیادی از اطلاعات را ازدست‌داده است و یا در خطا، خط خطا هنوز هم می‌تواند به‌درستی شناخته شود.

29. ادامه نتیجه گیری
29 Of 34
نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که سیستم پیشنهادی می‌تواند با رله‌های دیستانس معمولی تعیین‌شده توسط روش‌های مختلف هماهنگ شود و آن به‌درستی می‌تواند خطاها را تشخیص و کمک به کاهش منطقه خاموشی باتحمل خطا کرد. بااین‌حال، در مقایسه با حافظت معمولی با استفاده از اندازه‌گیری‌های محلی، طرح پیشنهادیWABPبستگی به ارتباطات دارد. هزینه و پیچیدگی سیستم حفاظت را افزایش خواهد داد. علاوه بر این، خطای اطلاعات منطقه گسترده تا حدی تحت تأثیر عملکرد WABPقرار خواهد گرفت.
اين روش با استفاده از اطلاعات ولتاژ پيش از وقوع خطا و هم چنين جريان حين اتصال کوتاه، تخميني از ولتاژ و جريان انتهاي خط انتقال انجام مي دهد و سپس با استفاده از اين اطلاعات محل خطا را تخمين مي زند. تقريب هاي به کار رفته در اين روش و عدم نياز به ولتاژ حين اتصال کوتاه، کارايي روش پيشنهادي در مقايسه با روش هاي مشابه را افزايش مي دهد. روش پيشنهاد شده براي مقاومت خطاهاي تا 20 اهم نسبت به ساير روش هاي مشابه در بهبود عملكرد رله هاي ديستانس خطوط انتقال كوتاه،پاسخ مناسب تري دارد.

30. مراجع
30 Of 34
[1] R. Giovanini, K. Hopkinson, D. V. Coury, and J. S. Thorp, "A primary and backup cooperative protection system based on wide area agents," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 21, no. 3, pp , 2006.
[2] G. Jiroveanu and R. Boel, "A common architecture for distributed diagnosis and wide-area backup protection," 2004.
[3] Z. Li, X. Lin, H. Weng, and Z. Bo, "Efforts on improving the performance of superimposed-based distance protection," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 27, no. 1, pp , 2012.
[4] J. C. Tan, P. Crossley, D. Kirschen, J. Goody, and J. Downes, "An expert system for the back-up protection of a transmission network," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 15, no. 2, pp , 2000.
[5] X. Tong et al., "The study of a regional decentralized peer-to-peer negotiation-based wide-area backup protection multi-agent system," IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 4, no. 2, pp , 2013.
[6] P. K. Nayak, A. K. Pradhan, and P. Bajpai, "Wide-area measurement-based backup protection for power network with series compensation," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 29, no. 4, pp , 2014.
[7] J. Zare, F. Aminifar, and M. Sanaye-Pasand, "Synchrophasor-based wide-area backup protection scheme with data requirement analysis," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 30, no. 3, pp , 2015.
[8] M. K. Neyestanaki and A. Ranjbar, "An adaptive PMU-based wide area backup protection scheme for power transmission lines," IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 6, no. 3, pp , 2015.
[9] J. Zare, F. Aminifar, and M. Sanaye-Pasand, "Communication-constrained regionalization of power systems for synchrophasor-based wide-area backup protection scheme," IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 6, no. 3, pp , 2015.

31. مراجع
31 Of 34
[10] P. Kundu and A. K. Pradhan, "Wide area backup protection using weighted apparent impedance," in Power, Communication and Information Technology Conference (PCITC), 2015 IEEE, 2015, pp : IEEE
[11] M. Eissa, "Ground distance relay compensation based on fault resistance calculation," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 21, no. 4, pp , 2006.
[12] Z. Xu, S. Jiang, Q. Yang, and T. Bi, "Ground distance relaying algorithm for high resistance fault," IET generation, transmission & distribution, vol. 4, no. 1, pp , 2010
[13] Z. Xu, S. Jiang, and L. Ran, "Phase distance relaying algorithm for unbalanced inter-phase faults," IET generation, transmission & distribution, vol. 4, no. 12, pp , 2010.
[14] Z. Y. Xu, G. Xu, L. Ran, S. Yu, and Q. Yang, "A new fault-impedance algorithm for distance relaying on a transmission line," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 25, no. 3, pp , 2010.
[15] L. M. Popović, "Algorithm for single phase-to-ground fault digital distance relay," IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 6, no. 3, pp , 2012.
[16] A. R. Singh and S. S. Dambhare, "Adaptive distance protection of transmission line in presence of SVC," International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 53, pp , 2013.
[17] M. Biswal, B. B. Pati, and A. K. Pradhan, "Adaptive distance relay setting for series compensated line," International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 52, pp , 2013
[18] Z. He, Z. Zhang, W. Chen, O. P. Malik, and X. Yin, "Wide-area backup protection algorithm based on fault component voltage distribution," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 26, no. 4, pp , 2011

32. مراجع
32 Of 34
[19] J. Ma, J. Li, J. S. Thorp, A. J. Arana, Q. Yang, and A. G. Phadke, "A fault steady state component-based wide area backup protection algorithm," IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 2, no. 3, pp , 2011.
[20] M. Eissa, M. E. Masoud, and M. M. M. Elanwar, "A novel back up wide area protection technique for power transmission grids using phasor measurement unit," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 25, no. 1, pp , 2010
[21] J. Tan, P. Crossley, P. McLaren, P. Gale, I. Hall, and J. Farrell, "Application of a wide area backup protection expert system to prevent cascading outages," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 17, no. 2, pp , 2002.
[22] Y. Wang, X. Yin, and D. You, "Agent-based wide area protection with high fault tolerance," in Modelling, Identification and Control (ICMIC), The 2010 International Conference on, 2010, pp : IEEE.
[23] J. Tan, P. Crossley, P. McLaren, I. Hall, J. Farrell, and P. Gale, "Sequential tripping strategy for a transmission network back-up protection expert system," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 17, no. 1, pp , 2002.
[24] Z. Li, X. Yin, Z. Zhang, and Z. He, "Wide-area protection fault identification algorithm based on multi-information fusion," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 28, no. 3, pp , 2013.
[25] T. S. Sidhu, D. S. Baltazar, R. M. Palomino, and M. S. Sachdev, "A new approach for calculating zone-2 setting of distance relays and its use in an adaptive protection system," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 19, no. 1, pp , 2004.
[26] M. Gilany, A. Al-Kandari, and J. Madouh, "A new strategy for determining fault zones in distance relays," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 23, no. 4, pp , 2008.
[27] J. Ma, W. Ma, Y. Qiu, and J. S. Thorp, "An adaptive distance protection scheme based on the voltage drop equation," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 30, no. 4, pp , 2015.

33. مراجع
33 Of 34
[28] J. Ma, C. Liu, and J. S. Thorp, "A wide-area backup protection algorithm based on distance protection fitting factor," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 31, no. 5, pp , 2016.
[29] M. Chen, H. Wang, S. Shen, and B. He, "Research on a Distance Relay-Based Wide-Area Backup Protection Algorithm for Transmission Lines," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 32, no. 1, pp , 2017.
[30] و. ف. ه. س. ا. بابايي, "بهبود عملکرد رله هاي ديستانس در حفاظت خطوط انتقال کوتاه," مجله مهندسي برق دانشگاه تبريز, 1392.
[31] R. H. Salim, M. Resener, A. D. Filomena, K. R. C. De Oliveira, and A. S. Bretas, "Extended fault-location formulation for power distribution systems," IEEE transactions on power delivery, vol. 24, no. 2, pp , 2009 .
[32] G. Ziegler, Numerical distance protection: principles and applications. John Wiley & Sons, 2011.

34. 34 Of 34
با تشکر از توجه شما