تحليل گذراي خطوط انتقال تك سيمه متصل به برقگير در حضور مستقيم صاعقه با در نظر گرفتن وابستگي فركانسي پارامترهاي الكتريكي خاك با استفاده از الگوريتم ژنتيك

Transient Analysis of Single-Conductor Overhead Lines Terminated to Grounded Arrester Considering Frequency Dependence of Electrical Parameters of Soil using Genetic Algorithm

: در اين مقاله روشي مبتني بر الگوريتم ژنتيك براي تحليل گذراي خطوط انتقال تك سيمه متصل به برقگير ارايه مي شود. در تحليل فرض مي شود كه سامانه هاي زمين در خاكي كه پارامترهاي الكتريكي آن وابسته به فركانس است، دفن شده اند. ابتدا جريان پالس صاعقه به تعداد محدودي از هارموني هاي سينوسي تقريب زده مي شود سپس با استفاده از روش خط انتقال، مدار معادل نورتن ديده شده از دو سر برقگير و سيستم زمين محاسبه شده، نهايتا با استفاده از الگوريتم ژنتيك، مدار غيرخطي در حوزه فركانس تحليل مي شود. در اين مقاله با ارايه اين روش پيشنهادي كه داراي بازده محاسباتي بالاتري نسبت به ساير روش هاي غيرخطي مي باشد، محاسبات ولتاژ گذراي دو سر برقگير با و بدون در نظر گرفتن اثر وابستگي فركانسي پارامترهاي الكتريكي خاك انجام مي شود. نتايج نشان مي دهند كه لحاظ كردن اين اثر، نقش مهمي را در انتخاب، محل و تعداد بهينه برقگيرها در راستاي خطوط انتقال دارد.

In this paper, a genetic algorithm-based approach for transient analysis of single-conductor overhead line connected to grounded arrester is proposed. In analysis, the grounding systems are buried in lossy dispersive soil, i.e., the electrical parameters of soil are frequency-dependent. In dealing with the problem, the lightning current pulse is first approximated by a finite set of sinusoidal harmonies in a time domain. Norton equivalent circuit viewed across the arrester is then computed via transmission line model (TLM). Finally analyzing this nonlinear circuit by genetic algorithm, transient voltage across the arrester is easily computed. Comparison of the achieved transient voltages with and without considering dispersion of soil shows that this effect plays an important role in selecting lightning arresters and the insulation coordination study of power systems. Moreover, in comparison with arithmetic operator method (AOM), the run-time is reduced.