Fault location estimation algorithm for digital distance protection relay based on artificial neural network

يتضمن هذا البحث دراسة تأثير مقاومة العطل على أداء حماية المسافة الرقمية العاملة في خطوط النقل، إذ أن المركبة الطولية لمقاومه العطل يمكن أن تسبب قصر أو بعد في المدى الحمائي لهذه المرحلة و بشكل كبير وفق حالات التشغيل المختلفة لمنظومة القدرة، ولأجل تعويض قيمة و زاوية الخطأ للممانعة الظاهرية المقاسة بواسطة مرحلة المسافة بسبب تأثير مقاومة العطل تم إدخال زاوية الانحراف (α) لمتجه الممانعة الظاهرية في حسابات هذه المرحلة من خلال تصميم كتلة تعويض تأثير مقاومه العطل في حال حدوث الأعطال الأرضية. تم الاستفادة من تقنيه الشبكة العصبية باستخدام برامج Matlab / Simulink من خلال تدريب هذه الشبكة لتحديد قيمة زاوية الانحراف (α) الملائمة وفق حالات تشغيل مختلفة عن طريق كتلة تعويض تأثير مقاومة العطل لتقليل خطأ الممانعة المخمنة لمرحلة المسافة، وقد أظهرت نتائج التمثيل من خلال مخطط التعويض تحسن أداء المرحلة بشكل مقبول جدا، و أن قيمة الممانعة المخمنة بواسطة المرحلة أصبحت قريبة جدا من القيمة الفعلية للمانعة العطل باستخدام (FRCB) مع تقنية (ANNS) بوجود مقاومة عطل مما انعكس على أداء مرحلة المسافة، و بالتالي باتت أكثر دقة و اعتمادية. This paper investigates study the influence of a fault resistance on the performance of a digital distance protection installed on a transmission lines, it is well known that augment of fault resistance can cause seriously overreach or underreach to distance relay depending on the different operational situations of power system, To compensate the magnitude and phase error of the apparent impedance, This algorithm uses the angle of an impedance deviation vector (α). The impedance correction algorithm for ground faults has been employed by the Fault Resistance Compensation Block (FRCB) to compensate fault resistance effect. Artificial neural network technique using Matlab / Simulink software is trained to determine the suitable value of an impedance deviation angle for the FRCB, In order to minimize the estimated impedance error of a distance relay. The results of simulation showed that compensated scheme relay performance are acceptably improve and the impedance estimated by relay is close to the actual value via FRCB with ANNS. So the performance of distance relay is much more reliable and accuracy.