چکيده— وقوع خطا در شبکه های قدرت معمولا به ایجاد یک جریان اتصال کوتاه بزرگ در سیستم منجر می شود که مقدار آن ممکن است از مقدار نامی جریانات مدارشکن های موجود، بالاتر باشد و بنابراین می تواند باعث آسیب به تجهیزات سیستم قدرت شود. به دلیل دشواری پروسه تقویت شبکه قدرت و برقراری ارتباط میان واحد های تولید توزیع شده، سطح جریان خطا به عنوان یک مساله جدی در عملیات سیستم انتقال بشمار می رود. استفاده از محدود کننده های جریان خطا در سیستم های قدرت، می تواند روش موثری برای جلوگیری از بروز جریانات خطا باشد. در یک سیستم انتقال و توزیع حلقه ای، مزایای استفاده از FCL، تا حد زیادی به تعداد و موقعیت های نصب FCL ها بستگی دارد. مولفان برای تعیین تعداد مطلوب و موقعیت های بهینه FCL ها، روشی را پیشنهاد می نمایند که با در نظر گرفتن کوچکترین پارامتر های مدار FCL، جریانات اتصال کوتاه را در سطحی پائین تر از مقادیر نامی جریان قطع مدارشکن ها حفظ می کند. در روش پیشنهادی، عامل حساسیت - که به صورت کاهش جریانات خطای باس بواسطه تغییر در پارامتر شاخه، تعریف می شود- استخراج شده و برای انتخاب بهترین گزینه ها جهت نصب FCL اکتیو مورد استفاده قرار می گیرد. با استفاده از روش پیشنهادی محاسبه عامل حساسیت، می توان فضای جستجوی موقعیت های نصب FCL را کاهش داد که در نتیجه، دقت و بازده محاسباتی بهبود می یابد. در ادامه، یک روش مبتنی بر الگوریتم ژنتیک طراحی می شود که شامل اطلاعات حساسیت می باشد و برای جستجوی بهترین موقعیت و نیز مقادیر پارامتر های FCL مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج آزمون، کارایی و دقت روش پیشنهادی را اثبات می کند.

Abstract:  A fault occurring in power networks normally results in a large short-circuit current flow in the system, which may exceed the rating of existing circuit breakers and can damage system equipments. Because of difficulty in power network reinforcement and the interconnection of more distributed generations, fault current level has become a serious problem in transmission and distribution system operations. The utilisation of fault current limiters (FCLs) in power systems could provide an effective way to suppress fault currents. In a loop transmission or distribution system, the advantages would greatly depend on the number and locations of FCL installations. The authors propose a method to determine the optimum number and locations for FCL placement in terms of installing smallest FCLs circuit parameters to restrain short-circuit currents under circuit breakers’ interrupting ratings. In the proposed approach, the sensitivity factor, defined as the reduction of bus fault currents because of a given variation in the branch parameter, is derived and used to choose better candidates for active FCL installations. The search space for FCL installations can be reduced by using the proposed sensitivity factor calculation; therefore the computational efficiency and accuracy can be improved. A genetic algorithm- based method is then designed to include the sensitivity information in searching for the best locations and parameters of FCLs. The test results demonstrate the efficiency and accuracy of the proposed method.