Title of article :
Radial Basis Neural Network Based Islanding Detection in Distributed Generation
Author/Authors :
Tarafdar Hagh, M Faculty of Electrical and Computer Engineering - University of Tabriz, Tabriz, Iran , Ghadimi, N Ardabil Branch, Islamic Azad University, Ardabil, Iran
Abstract :
This article presents a Radial Basis Neural Network (RBNN) based islanding detection technique. Islanding detection and prevention is a mandatory requirement for grid-connected distributed generation (DG) systems. Several methods based on passive and active detection scheme have been proposed. While passive schemes have a large non detection zone (NDZ), concern has been raised on active method due to its degrading power quality effect. The main emphasis of the proposed scheme is to reduce the NDZ to as close as possible and to keep the output power quality unchanged. The proposed algorithm is compared with the widely used rate of change of frequency relays (ROCOF) and found working effectively in the situations where ROCOF fails. This approach utilizes rate of change of frequency at the target distributed generation location and fed to the radial basis neural network for intelligent islanding detection. Hence a better reliability is provided. This approach utilizes the artificial neural network (ANN) as a machine learning technology for processing and analyzing the large data sets provided from network simulations using MATLAB software. To validate the feasibility of this approach, the method has been validated through several conditions and different loading, switching operation, and network conditions. Simulation studies showed that the RBNN-based algorithm detects islanding situation accurate than other islanding detection algorithms. Moreover, for those regions which are in need of a better visualization, the proposed approach would serve as an efficient aid such that the mains power disconnection can be better distinguished
Farsi abstract :
در اين مقاله يك روش جديد مبتني بر شبكه عصبي براي تشخيص وضعيت جزيره اي الكتريكي ارائه شده است. يكي از مشكلات توليدات پراكنده پديده جزيره اي شدن ناخواسته مي باشد . اين مسأله باعث ايجاد مشكلاتي از قبيل ايجاد خطر براي تكنسينهاي تعمير خط ، آسيب رساندن به وسايل مصرف كنندگان به دليل عدم ثبات ولتاژ و فركانس و بروز ناهماهنگي در اتصال مجدد به شبكه سراسري را داشته باشد. روش هاي فعال و غير فعال مختلفي در اين زمينه ارائه و پيشنهاد شده است. هر كدام از روش هاي موجود معايب و نقايصي دارند. روش هاي غير فعال ناحيه عدم تشخيص بزرگي دارند و همچنين مشكل تعيين مقدار آستانه از معايب اصلي اين نوع روش مي باشد و روش هاي فعال هم مشكل كاهش كيفيت توان را دارند. تاكيد اصلي مقاله و روش ارائه شده كاهش ناحيه عدم تشخيص و عدم تاثير روش تشخيص بر روي كيفيت توان سيستم قدرت مي باشد. بعلاوه روش پيشنهادي در اين مقاله، معضل و مشكل تعيين مقدار آستانه را براي روش تشخيص به طور كلي مرتفع كرده است. در روش پيشنهادي از شبكه عصبي پايه شعاعي براي تشخيص وضعيت جزيره اي الكتريكي استفاده شده است. روش پيشنهادي با روش تشخيص مبتني بر نرخ تغييرات فركانس مقايسه شده است كه نتايج شبيه سازي حاكي از دقت و قدرت تشخيص روش پيشنهادي نسبت با اين روش پر كاربرد مي باشد. در روش پيشنهادي نرخ تغييرات فركانس توليد پراكنده به ازاي وضعيت و شرايط مختلف سيستم جمع آوري شده است و بخشي از اين ديتا هاي جمع آوري شده به عنوان ديتاهاي آموزشي براي تعيين وزن ها و باياس هاي شبكه عصبي استفاده شده است و بخش ديگر از اين ديتا هاي به عنوان داده اي تست براي بررسي صحت شبكه عصبي آموزش ديده شده استفاده گرديده است . نتايج شبيه سازي طي وضعيت و شرايط مختلف سيستم ، قابليت اطمينان و قدرت روش پيشنهادي را به نمايش ميگذارد.
Keywords :
Islanding detection , Radial Basis Neural network , Non detection zone
Journal title :
Astroparticle Physics