Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi
Yıl: 2022 Cilt: 37 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 1751 - 1765 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.739949 İndeks Tarihi: 29-07-2022
Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi
Öz: Güç sistemlerinin korunmasında Yönlü Aşırı Akım Röleleri (YAAR) koordinasyonu önemli bir konudur. Bu makalede doğrusal olmayan ve yüksek kısıtlara sahip YAAR koordinasyonu problemi ele alınmıştır. YAAR'nin optimum koordinasyonunu sağlamak için literatürde verilen amaç fonksiyonuna röle ayar kısıtları bir ağırlık faktörü ile eklenerek, modifiye edilmiştir. Önce YAAR probleminin optimum koordinasyonunun hesaplanmasında Buharlaşma Hızı Kontrollü Su Çevrim Algoritması (BH-SÇA) ve Harris Şahin Optimizasyon (HŞO) algoritmaları kullanılmıştır. Bu algoritmalar 9-bara test sistemine uygulanmıştır. Ayrıca BH-SÇA ve HŞO kullanılarak elde edilen sonuçlar, literatürdeki diğer algoritmalar kullanılarak elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır.Daha sonra Dağıtık Üretim (DÜ) sistemibarındıran güç şebekelerinde değişen güç sistemi koşullarına uyum sağlayan yeni adaptif bir koruma yöntemi önerilmiştir. Bu yöntemde YAAR'nin optimum koordinasyonunun sağlanmasında HŞO algoritması kullanılmıştır. Ayrıca, bu yeni adaptif koruma yönteminde, güç sistemlerinde kritik arıza noktasını aynı anda akım ve gerilim indeksini temel alarak belirleyen Arıza Akım Sınırlama (AAS) mekanizmalı bir yapı önerilmiştir. Sonrasında bu yeni adaptif koruma yöntemi 10 bara Türkiye dağıtım sistemine uygulanarak, çalışmanın etkinliği tartışılmıştır.
Anahtar Kelime: Adaptive protection method with fault current limiting mechanism for directional over current relays coordination problem
Öz: Coordination of Directional Over Current Relays (DOCR) is an important issue in the protection of power
systems. In this paper, DOCR coordination, which has the problem of nonlinear and high constraints, is
discussed The object function, reported in the literature, has been re-written by adding relay setting
constraints multiplied by a weight factor to ensure optimum coordination of DOCRs. At first, the Evaporation
Rate Controlled Water Cycle Algorithm (ER-WCA) and Harris Hawk Optimization (HHO) algorithms were
used to compute the optimum coordination of the DOCR problem. The proposed algorithms are applied to
the 9-bus test system. In addition, the results obtained using ER-WCA and HHO were compared with those
obtained using other algorithms in the literature. Then, a new adaptive protection method, which adapts to
changing power system conditions in power grids with Distributed Generation (DG) system, is proposed. In
this new adaptive protection method, the HHO algorithm has been used to ensure optimum coordination of
DOCRs. Also, in this new adaptive protection method, a structure with Fault Current Limiting (FCL)
mechanism, which determines the critical fault point based on the both of the current and voltage index, is
proposed in power systems. Then, by applying this new adaptive protection method to 10 bus Turkey
distribution system, the effectiveness of the study was discussed.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Wang Y., Huang Y., Wang Y., Zeng M., Li F., Wang Y., Zhang, Y. Energy management of smart micro-grid with response loads and distributed generation considering demand response, Journal of cleaner production, 197, 1069-1083, 2018.
- 2. Ates Y., Uzunoglu M., Karakas A., Boynuegri A.R., Nadar A., Dag, B., Implementation of adaptive relay coordination in distribution systems including distributed generation. Journal of Cleaner Production, 112, 2697-2705, 2016.
- 3. Mann B. J., Morrison I. F., Digital calculation of impedance for transmission line protection, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1, 270- 279, 1971.
- 4. Udren E. A., Sackin M., Relaying features of an integrated microprocessor-based substation control and protection system, In Developments in Power System Protection, 97-101, 1980.
- 5. Elrafie H. B., Irving M. R., Linear programming for directional overcurrent relay coordination in interconnected power systems with constraint relaxation, Electric power systems research, 27 (3), 209- 216, 1993.
- 6. Urdaneta A. J., Perez, L. G., Gomez, J. F., Feijoo, B., Gonzalez, M., Presolve analysis and interior point solutions of the linear programming coordination problem of directional overcurrent relays, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 23 (8), 819-825, 2001.
- 7. Birla D., Maheshwari R. P., Gupta H. O., A new nonlinear directional overcurrent relay coordination technique, and banes and boons of near-end faults based approach. IEEE transactions on power delivery, 21 (3), 1176-1182, 2006.
- 8. Swathika O. G., Hemamalini S., Graph Theory and Optimization Algorithms Aided Adaptive Protection in Reconfigurable Microgrid, Journal of Electrical Engineering & Technology, 15 (1), 421-431, 2020.
- 9. Orazgaliyev D., Tleubayev A., Zholdaskhan B., Nunna H. K., Dadlani A., Doolla S., Adaptive Coordination Mechanism of Overcurrent Relays using Evolutionary Optimization Algorithms for Distribution Systems with DGs. In 2019 International Conference on Smart Energy Systems and Technologies (SEST), 1-6, 2019.
- 10. Chabanloo R. M., Safari M., Roshanagh R. G., Reducing the scenarios of network topology changes for adaptive coordination of overcurrent relays using hybrid GA–LP. IET Generation, Transmission & Distribution, 12 (21), 5879-5890, 2018.
- 11. Lestari D. S., Pujiantara M., Purnomo M. H., Rahmatullah D., Adaptive YAAR coordination in loop distribution system with distributed generation using firefly algorithm-artificial neural network, In 2018 International Conference on Information and Communications Technology (ICOIACT), 579-584, 2018.
- 12. Tjahjono A., Anggriawan D. O., Faizin A. K., Priyadi A., Pujiantara M., Taufik T., Purnomo M. H., Adaptive modified firefly algorithm for optimal coordination of overcurrent relays. IET Generation, Transmission & Distribution, 11 (10), 2575-2585, 2017.
- 13. Mohammadi, R., Abyaneh, H., Razavi, F., Al-Dabbagh, M., & Sadeghi, S., Optimal relays coordination efficient method in interconnected power systems. Journal of Electrical Engineering, 61 (2), 75-83, 2010.
- 14. Akdag O., Yeroglu C. Optimal directional overcurrent relay coordination using MRFO algorithm: a case study of adaptive protection of the distribution network of the Hatay province of Turkey. Electric Power Systems Research, 192, 2021.
- 15. Jangale M., Thakur K. D., Optimum Positioning of Superconducting Fault Current Limiter for Wind Farm Fault Current in Smart Grid, 2017 International Conference on Electronics, Communication and Aerospace Technology, 312-316, 2017.
- 16. Kalage A. A., Ghawghawe N. D., Deokar T. V., Optimum Location of Superconducting Fault Current Limiter to Mitigate DG Impact, International Conference on Advances in Electrical, Electronics, Information, Communication and Bio-Informatics, 1-4, 2016.
- 17. Didier G., Lévêque J., Rezzoug A., A Novel Approach to Determine the Optimal Location of SFCL in Electric Power Grid to Improve Power System Stability, IEEE Transactıons On Power Systems, 28(2), 2013.
- 18. Mansour D. E. A., Yehia D. M., Analysis of 3-Phase Superconducting Fault Current Limiters in Power Systems with Inhomogeneous Quenching, IEEE Transactıons on Applİed Superconductıvıty, 28 (3), 2013.
- 19. Sadollah A., Eskandar H., Bahreininejad A., Kim J. H., Water cycle algorithm with evaporation rate for solving constrained and unconstrained optimization problems, Applied Soft Computing, 30, 58-71, 2015.
- 20. Heidari A. A., Mirjalili A., Faris H., Aljarah I., Mafarja M., Chen H., Harris hawks optimization: Algorithm and applications, Future Generation Computer Systems, 97, 849-872, 2019.
- 21. Korashy A., Kamel S., Youssef A.R., Jurado F., Modified water cycle algorithm for optimal direction overcurrent relays coordination, Applied Soft Computing, 74, 10–25, 2019.
- 22. Rajput V. N., Pandya K. S., K. A hybrid improved harmony search algorithm-nonlinear programming approach for optimal coordination of directional overcurrent relays including characteristic selection. International Journal of Power and Energy Conversion, 9 (3) 228-253, 2018.
- 23. Ngoc P. T., Singh J. G., Short circuit current level reduction in power system by optimal placement of fault current limiter, International Transactions on Electrical Energy Systems, 27 (12), e2457, 2017.
- 24. Cakal G., Bagriyanik F. G., Bagriyanik M., The effect of fault current limiters on distribution systems with wind turbine generators, Int. J. Renew. Energy Res., 3 (1), 2013.
- 25. Ayvaz A., Ayvaz B. B., Güç sistemlerinde meydana gelen kisa devre arızalarına karsi akim sinirlayici yapisinin en uygun yerleşim yerinin belirlenmesi, Sakarya University Journal of Science, 2 (2), 613-621, 2018.
- 26. PowerFactory (EN), 2018. User (accessed 01.05.2019) M. anual:http://www.digsilent.de/index.php/downloads.ht ml. Yayın tarihi Temmuz 7, 2017. Erişim tarihi Kasım 11, 2019.
- 27. Teke A., Yıldırım E., Distributed solar power application effects on short circuit protection in distributed generation-new techniques for short circuit protection in distributed generation, Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University, 34 (4), 2141-2158, 2019.
| APA | akdag o, Yeroglu C (2022). Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi. , 1751 - 1765. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| Chicago | akdag ozan,Yeroglu Celaleddin Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi. (2022): 1751 - 1765. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| MLA | akdag ozan,Yeroglu Celaleddin Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi. , 2022, ss.1751 - 1765. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| AMA | akdag o,Yeroglu C Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi. . 2022; 1751 - 1765. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| Vancouver | akdag o,Yeroglu C Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi. . 2022; 1751 - 1765. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| IEEE | akdag o,Yeroglu C "Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi." , ss.1751 - 1765, 2022. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| ISNAD | akdag, ozan - Yeroglu, Celaleddin. "Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi". (2022), 1751-1765. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.739949 |
| APA | akdag o, Yeroglu C (2022). Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37(4), 1751 - 1765. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| Chicago | akdag ozan,Yeroglu Celaleddin Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37, no.4 (2022): 1751 - 1765. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| MLA | akdag ozan,Yeroglu Celaleddin Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.37, no.4, 2022, ss.1751 - 1765. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| AMA | akdag o,Yeroglu C Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(4): 1751 - 1765. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| Vancouver | akdag o,Yeroglu C Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(4): 1751 - 1765. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| IEEE | akdag o,Yeroglu C "Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37, ss.1751 - 1765, 2022. 10.17341/gazimmfd.739949 |
| ISNAD | akdag, ozan - Yeroglu, Celaleddin. "Yönlü aşırı akım röleleri koordinasyon problemi için arıza akımı sınırlama mekanizmalı adaptif koruma yöntemi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37/4 (2022), 1751-1765. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.739949 |
