ارائة يك روش بهينه‌سازي چندهدفة جديد مبتني بر الگوريتم MOPSO-SQP به‌منظور هماهنگي رله‌هاي حفاظتي جريان زياد در سيستم‌هاي قدرت

Presenting a New Multi-Objective Optimization Method Based on MOPSO-SQP Algorithm in Order to Coordinate the Protective Overcurrent Relays in Power Systems

از مسائل مهم در هماهنگي رله‌هاي حفاظتي، كمينه‌سازي زمان قطع بين رله‌هاي جريان زياد اصلي و پشتيبان است. مسئلة هماهنگي رله‌هاي جريان زياد به‌دليل تعداد زياد متغيرها و ماهيت توابع هدف مي‌تواند مسئلة پيچيدة بهينه‌سازي معرفي شود كه به ارائة روش بهينه‌سازي كارآمد با دقت و سرعت مطلوب نياز دارد. با توجه به اينكه براي تحقق اهداف حفاظتي شامل افزايش سرعت عملكرد رله‌ها، سلكتيويته، پشتيباني، قابليت اطمينان و پايداري، توابع هدف مختلفي توصيف مي‌شوند؛ بنابراين، ارائۀ يك مسئلۀ رياضي چندهدفه در بهينه‌سازي مسائل حفاظتي ضروري است. در همين راستا و براي پوشش اين ضرورت‌ها، مقالۀ حاضر با توجه به قابليت‌هاي روش MOPSO يك ساختار بهينه‌سازي چندهدفه را پيشنهاد مي‌دهد و در آن روش SQP با افزايش سرعت و ثابت نگه داشتن فضاي جستجو به MOPSO اضافه مي‌شود. در اين مقاله چند تابع هدف براساس اهداف حفاظتي پيشنهاد شده‌اند كه به‌كمك روش پيشنهادي چندهدفۀ MOPSO-SQP، نقاط تنظيم بهينه استخراج شده‌اند. شبيه‌سازي‌ها روي چند سيستم قدرت نمونه، پياده‌سازي و با دقت تحليل شده‌اند كه نتايج شبيه‌سازي نشان‌دهندة كارايي الگوريتم پيشنهادي در تضمين هماهنگي بهينۀ رله‌هاي حفاظتي جريان زياد در سيستم قدرت‌اند.

One of the important issues in coordination of protective relays is minimization of the time interval between the operation of main and backup overcurrent (OC) relays. Overcurrent relays coordination problem due to the large number of variables and the nature of the objective functions can be introduced as a complex optimization problem that necessitates the need for an efficient optimization method with appropriate accuracy and speed. Given that for the realization of protective purposes including increased relays operation speed, selectivity, support, reliability and stability, different objective functions can be described, therefore, providing a multi-objective mathematical problem in optimizing protective problems may be necessary. In this regard, this article due to the capabilities of the MOPSO, proposes a multi-objective optimization structure, in which the SQP by increasing the speed and not increasing the search space is added to MOPSO. In this paper, several objective functions are proposed based on protection goals and optimal adjustment points have been extracted using the proposed multi-objective MOPSO-SQP. The simulations have been implemented and carefully analyzed on several typical power systems. The simulation results confirm the efficiency of the proposed algorithm in ensuring the optimal coordination of protective overcurrent relays in power system.