حفاظت از سیستم قدرت و تجهیزات بزرگ و كوچك آن یكی از مهمترین وظایفی است كه باید به بهترین صورت انجام پذیرد تا ثبات و پایداری و فعالیت دائم سیستم تخمین شود این مساله به ویژه در سیستم توزیع انرژی الكتریكی كه پیچیده ترین بخش در یک سیستم قدرت به شمار می آید از اهمیت ویژه ای برخوردار است. چرا كه از یک سو بیشترین اشتباهات و خطاها در سیستم توزیع رخ می دهد. و از سوی دیگر ارتباط نزدیک آن با مصرف كنندگان انرژی الكتریكی ضرورت عملكرد صحیح و مداوم آن را بیشتر می كند. عملكرد درست سیستم توزیع نه تنها به دقت طراحی آن بستگی دارد بلكه به تنظیم درست تجهیزات حفاظتی نیز بسیار وابسته است زیر این تنظیم درست و به هنگام باعث می شود كه خطاها پدید آمده در سیستم توزیع به سرعت و با دقت برطرف شده و كیفیت و قابلیت اطمینان برق سانی بهبود می یابد.
1- هدف
به علت ساختار شبكه های توزیع، گستردگی در معرض عواملمحیطی بودن آنها بسیاری از خاموشیهای اعمال شده به مشتركین ناشی از حوادث این شبكه ها می باشد روش عیب یابی فعلی در شبكه های توزیع به علت عدم وجود تجهیزات حفاظتی و مانیتورینگ مناسب و نیز نبودن امكان كنترل از راه دور زمانبر بوده و به صورت سعی و خطا می باشد. این مسئله باعث برخی آسیب های احتمالی و جبران ناپذید بر تجهیزات شبكه یا مشتركین نیز می گردد و از طرفی گسترش روزافزون شبكه های توزیع موجب شده تا دیگر امكان استفاده از روش های سنتی نگهداری ، بهره برداری و حفاظت شبكه مسیر نباشد.
به همین دلیل سیستمی كه بتواند شركت های توزیع را به نظارت از راه دور و هماهنگ نمودن اعمال فرمان روی تجهیزات به صورت آنی و از فاصله دور قار نماید امر بدیهی و اجتناب ناپذیری باشد. كه در واقع هدف نهایی بحث ارائه برق به مشتركین با قابلیت اطمینان بالا و كیفیت توان مناسب می باشد. كه در این پایان نامه با توجه به موارد مذكور به بررسی جامع جایابی بهینه تجهیزات حفاظتی نسل جدید پرداخته ایم.
2- پیشینه
برای موضوع جایابی تجهیزات حفاظتی درشبكه های توزیع روش های متعددی مطرح وارائه شده است كه می توان به دو دسته، جایابی بهینه كلیدهای جدا كننده ( سكسیونرها) و جایابی تجهیزات حفاظتی تقسیم كرد. آقای Billinton در سال 1996 روش باز پخت فلزات (آبكاری فولاد) را برای تعیین مكان سكسیونرها بیان كرد [ 5]. به دنبال آن در سال 1997 روشی مبتنی بر تعویض شاخه برای مكان یابی سكسیونرها ونقاط مانور مطرح گردید. و همچنین در مراجع در سالهای 1998 و 1999 از طریق جستجوی مستقیم و یكایک شماری، تعداد و مكان سكسیونرهای شبكه توزیع مشخص شده است. تا اینكه در سال 2002 نیز روشی مبنی بر جابجایی سكسیونرهای موجود در شبكه به منظور دستیابی به قابلیت اطمینان بهتر ارائه شده است.
اما در رابطه با جایابی تجهیزات حفاظتی، Soudi و Tomsovic در سال 1998 روشی برای جایابی تجهیزات حفاظتی با بهره گرفتن از برنامه نویسی باینری مطرح كرد. و در سال 2002 موضوع جایابی
تجهیزات حفاظتی با ارائه یک روش ابتكاری با هدف بهبود قابلیت اطمینان بیان شده است. با توجه به اهمیت موضوع روشها مختلفی در رابطه با جایابی با بهره گرفتن از تكنیک های نوین و ریاضیات پیشرفته مطرح گردیده است كه از جمله آنها در سال 2004 روشی مبنی بر برنامه ریزی غیر خطی و الگوریتم ژنتیک جهت تخصیص بهینه تجهیزات حفاظتی مطرح و ارائه شده است.
در كشور ما از سال 2002 موضوع جایابی تجهیزات مورد توجه قرار گرفت و مطرح شد بطوریكه در مراجع با عنوان مكان یابی بهینه كلیدها و سكسیونرهای سیستم توزیع انرژی الكتریكی با بهره گرفتن از الگوریتم ژنتیک تعریف و ارائه شده است. و نیز در مرجع در سال 2003 یک روش ابتكاری برای جایگذاری كلیدها با بهره گرفتن از برنامه ریزی غیر خطی و متغیر دودویی ارائه شده است.
