Feeding Electricity Ring Grids with Minimum Interruption Using Fuzzy Logic Based Relay Coordination Scenarios Under Interruption Conditions

In order to secure continuous and high quality supply of electricity, it is essential to protect end users’devices and network equipments against malfunction from production to consumption. Therefore, theprotection of electrical equipment is essential and one of the devices performing the protection task iscalled the protection relay.Industrial plants and large consumers that possess a high variation in loads and variable generationresulting from the widespread implementation of distributed generation requires the adaptive operation ofrelays in protection systems to prevent undesired malfunctions.In this study, a novel fuzzy logic based adaptive relay coordination strategy with the advantages ofreduced computational load and fast computing for distribution networks is proposed. In order to evaluatethe performance of the developed relay coordination strategy, a real-world sample line for a ring-typedistribution network has been simulated in PSCAD/EMTDC environment. The performance of theproposed system is validated with simulation results for different case studies.

Kesinti Koşullarında Bulanık Mantık Tabanlı Röle Koordinasyon Senaryolarını Kullanarak Minimum Kesintili Elektrik Halka Şebekelerinin Beslenmesi

Üretimden tüketime kadar son kullanıcı cihazlarını ve şebeke ekipmanlarını arızalara karşı korumak, sürekli ve yüksek kalitede elektrik temini için esastır. Bu nedenle, elektrikli ekipmanların korunması önemli olup koruma görevini yerine getiren cihazlardan birisi de koruma rölesidir. Endüstriyel tesislerin ve büyük tüketicilerin yüklerindeki aşırı değişkenlik ve dağıtık üretimin yaygın olarak uygulanmasından kaynaklanan değişken üretim, istenmeyen arızaları önlemek için koruma sistemlerindeki rölelerinin uyarlanabilir çalışmasını gerektirmektedir. Bu çalışmada, daha düşük hesaplama yükü ve dağıtım şebekesi için hızlı hesaplama avantajları ile bulanık mantık tabanlı yeni bir uyarlanabilir röle koordinasyon stratejisi önerilmiştir. Geliştirilen röle koordinasyon stratejisinin performansını değerlendirmek için, PSCAD/EMTDC ortamında gerçek bir ring tipi dağıtım şebekesi simüle edilmiştir. Önerilen sistemin performansı, farklı durum çalışmaları için simülasyon sonuçları ile doğrulanmıştır.

___

1. Doğancı, A.Ç., 2014. Elektrik Dağıtım Sistemlerinde Adaptif Koruma. İstanbul Technical University, Graduate School of Science Engineering and Technology, Master Thesis.

2. Yumurtacı, R., 1995. Elektrik Güç Sistemlerinde Hatların Mesafe Röleleri ile Korunması. Yıldız Technical University, Graduate School of Science Engineering and Technology, Master Thesis.

3. Choden, R., Sither, T., Namgyel, T., 2017. Overcurrent Relay Coordination In Distribution System, Royal University of Bhutan College of Science and Technology, Phuentsholing, Bhutan, Project Report, 1-78.

4. Sung, B.C., Lee, S.H., Park, J.W., Meliopoulos, A.P.S., 2013. Adaptive Protection Algorithm for Overcurrent Relay in Distribution System with DG, J Electr Eng Technol, 8(5), 1002-1011.

5. Coffele, F., Booth, C., Dyśko, A., 2014. An Adaptive Overcurrent Protection Scheme for Distribution Networks. IEEE Transactions on Power Delivery, 30(2), 561-568.

6. Vijetha, K., Sarma, D.V.S.S.S., 2012. Adaptive Relaying of Radial Distribution System with Distributed Generation, National Power Systems Conference, 1-6.

7. Ates, Y., Boynuegri, A.R., Uzunoglu, M., Nadar, A., Yumurtacı, R., Erdinç, O., Paterakis, N.G., Catalão, J.P.S., 2016. Adaptive Protection Scheme for a Distribution System Considering Grid-Connected and Islanded Modes of Operation, Energies MDPI, 9(378), 2-18.

8. Patil, V.Y., Saunshi, G.B., 2014. An Overview on Adaptive Protection in Power System. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 4(4), 396-400.

9. Ezzeddine, M., Kaczmarek, R., Iftikhar, M.U., 2011. Coordination of Directional Overcurrent Relays Using a Novel Method to Select Their Settings. IET Generation, Transmission & Distribution, 5(7), 743-750.

10. Lu, Y., Chung, J.L., 2013. Detecting and Solving the Coordination Curve Intersection Problem of Overcurrent Relays in Subtransmission Systems with a New Method. Electric Power Systems Research, 95, 19-27.

11. Kalage, A.A., Ghawghawe, N.D., 2016. Optimum Coordination of Directional Overcurrent Relays Using Modified Adaptive Teaching Learning Based Optimization Algorithm, Intelligent Industrial Systems, 2, 55-71.

12. Esmaili, P., 2014. Overcurrent Relay Setting By Using Adaptive Technique, Faculty of Electrical Engineering Universiti Teknologi Malaysia, Master Thesis.

13.Bedekar, P.P., Bhide, S.R., Kale, V.S, 2009. Coordination of Overcurrent Relays in Distribution System Using Linear Programming Technique. International Conference on “Control, Automation, Communication and Energy Conservation, 1-4.

14. Gupta, A., Swathika, O.V.G., Hemamalini, S., 2015. Optimum Coordination of Overcurrent Relays in Distribution Systems using Big-M and Dual Simplex Methods. International Conference on Computational Intelligence and Communication Networks, 1540-1543.

15. Srinivas, S.T.P., Verma, P.P., Swarup, K.S., 2019. A Novel Convexified Linear Program for Coordination of Directional Overcurrent Relays. IEEE Transactions on Power Delivery, 34(2), 769-772.

16. Srinivas, S.T.P., Swarup, K.S., 2019. A New Mixed Integer Linear Programming Formulation for Protection Relay Coordination Using Disjunctive Inequalities. IEEE Power and Energy Technology Systems Journal, 6(2), 104 -112.

17.Rezaei, N., Uddin, M.N., Amin, I.K., Othman, M.L., Marsadek, M., 2019. Genetic AlgorithmBased Optimization of Overcurrent Relay Coordination for Improved Protection of DFIG Operated Wind Farms. IEEE Transactions on Industry Applications, 55(6), 5727-5736.

18. Mansour, M.M., Mekhamer, S.F., ElKharbawe, N.S., 2007. A Modified Particle Swarm Optimizer for the Coordination of Directional Overcurrent Relays. IEEE Transactions on Power Delivery, 22(3), 1400-1410.

19. Amraee, T., 2012. Coordination of Directional Overcurrent Relays Using Seeker Algorithm. IEEE Transactions on Power Delivery, 27(3), 1415-1422.

20. Khurshaid, T., Wadood, A., Farkoush, S.G., Kim, C.H., Yu, J., Rhee, S.B., 2019. Improved Firefly Algorithm for the Optimal Coordination of Directional Overcurrent Relays. IEEE Access, 7, 78503–78514.

21. Alam, M.N., Das, B., Pant, V., 2015, A Comparative Study of Metaheuristic Optimization Approaches for Directional Overcurrent Relays Coordination. Electric Power Systems Research, 128, 39-52.

22. ENERJISA Toroslar Adana, 2020.

23. Measuring Relays and Protection EquipmentPart 151: Functional Requirements for Over/Under Current Protection, IEC Standard 60255-151, 2009.
Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1019-1011
  • Yayın Aralığı: 4
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Kesinti Koşullarında Bulanık Mantık Tabanlı Röle Koordinasyon Senaryolarını Kullanarak Minimum Kesintili Elektrik Halka Şebekelerinin Beslenmesi

Murat Mustafa SAVRUN, Mehmet Uğraş CUMA, İrfan DEMİRAY

Yenilenebilir Enerji Kaynaklarında Sürekliliği Sağlamak için Optimum Enerji Karışımının Belirlenmesi: Kahramanmaraş Bölgesinde Bir Uygulama

İsrafil KARADÖL, Ceyhun YILDIZ, Hakan AÇIKGÖZ, Mustafa ŞEKKELİ

Heat Conduction Analysis of Two-Dimensional Anisotropic Plate

Durmuş YARIMPABUÇ, Ertuğrul CİHAN, Kerimcan ÇELEBİ, Mehmet EKER

Peyniraltı Suyunun Koagülasyon/Flokülasyon Yöntemiyle Arıtılmasında Doğal Bir Koagülant Olan Montmorillonitin Kullanılması

Ayşe ÖZGÜVEN, Tuba BAYRAM, Dilara Kaya ÖZTÜRK, Erdinç ALADAĞ

Sınır Şartlarının Ortotrpik Çekirdekli Kompozit Sandviç Kirişlerinin Doğal Frekanslarına Olan Etkisi

Sefa YILDIRIM

LiBr-Su Çözeltili Absorpsiyonlu Soğutma Çevriminin Soğutma Etkinliğinin Çeşitli Şartlarda Simülasyonu

Mehmet Tahir ERDİNÇ, Arif Emre AKTAŞ, Alper YILMAZ

CuO Nanoyapıların Karakterizasyonu ve Üretimi: Elektrokatatlitik Hidrojen Üretimindeki Uygulamaları

Evrim BARAN AYDIN

Farklı Atık Malzemeler ile Stabilize Edilmiş İnce Daneli Zeminin Mühendislik Özellikleri

Çetin Firdevs UYSAL, Ahmet Vedat YILMAZ, Hüseyin Mert TOPÇU

Non-linear Control of Inverted Pendulum

Serdar COŞKUN

Tasnif Edilmiş İnşaat Yıkıntı Atıklarından Elde Edilen Harman Tuğlası, Delikli Tuğla ve Çatı Kiremitinden Oluşan İkili Karışımların Geopolimer Hamur Üretiminde Değerlendirilmesi

Raci BAYER, İlhami DEMİR, Hüseyin ULUGÖL, Ufuk Gürkan YILDIRIM, Mustafa ŞAHMARAN