TELKOM NIKA , Vol.11, No .11, Novemb er 201 3, pp. 6870 ~6 878   e-ISSN: 2087 -278X           6870      Re cei v ed Ma y 13, 201 3; Revi sed  Jul y  2 4 , 2013; Acce pted Augu st 7, 2013   A Fault Area Location Method in Distribution Network  with DG       Zhongjian Kang*, Aina Ti an, Zhe Bai   Dep a rtment of the Electrica l  Engi neer in g of Chin a Univ ersit y  of petro leum,  Qingd ao, Ch in a, 0532 86 98 34 50   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : kangzjz h@1 63.com*, tian ai na2 19 9@ ya ho o.cn, kingbz 2 @ sina.c n       A b st r a ct   T o  precise l y lo cate the gro u n ded fa ult are a  i n  distrib u tio n  n e tw ork w i th D G, a new  grou nde d faul t   area  loc a tion  a l gorit hm b a sed  on thr ee- phas e i m p e d ance   mo de l a nd fa ul t features i n  d i stributio n n e tw ork   w i th DG is propos ed i n  thi s  paper. T h is  meth od esta blish e s three- phas e i m pe da nce mod e l if th e   distrib u tion  net w o rk w i th DG, ana ly z e s  and  e x tracts the fau l t charact e ristics  on th e b a sis  of  the thre e p has e   impe danc e mo del of distri buti on netw o rk w i th DG. Accordin g to the charac teristic of  the feature val ue i n  th e   fault p o int, th is  meth od  travers e s a ll th e n o d e s  an d g e ts the   fault ass o ciat e d  n odes. T h e  meth od  pro pos ed   in this paper was tested in  a  sixty nodal distribution syst em with six  DG ’ s ,  the res u lt  of  the m e thod  verifies   that the met h o d  can prec isely  lo cate the gr o und ed fau l t are a  in distri butio n  netw o rk w i th  DG.        Ke y w ords :  dis t ributio n netw o rk w i th DG, fa ult sectio n lo c a tion, thre e ph ase i m p e n den ce mode l, en e r g y   character i stic        Copy right  ©  2013 Un ive r sita s Ah mad  Dah l an . All rig h t s r ese rved .       1. Introduc tion  Distri bution n e twork i s  an  importa nt part of  power  system an d it is clo s ely a s sociate d   with the  cu st omers. Th e  secu rity  of a p o we r di strib u tion net wo rk i s  of g r e a t sig n ifican ce to  the   long-te rm st able ope rati on of powe r  system. Di stributio n net work topol og ical structu r e  is   compl e x an d  the e n viron m ent vari es.  It is prone  to  failure.  The r efore, the  po wer di strib u tion  netwo rk fault  diagn osi s  ha s bee n the focu s study poi nt [1-7]. Fault area lo cation  is the basi s   of  the fault locat i on.  For the  di stri buted n e two r k with  di strib u ted ge ne rat o rs, th e fault  are a  lo catio n  ha s   become  a i n d i spe n sable  st ep in  the  fault  location  of  di stributio n net work. Literatu re  [8] propo sed   an ada ptive matrix distrib u tion network fault locati on  algorithm o n  the basi s  of FTU fault partit i on  matrix algorit hm. Acco rdi n g to the dire ction of  the cu rre nt into the FTU , it determine s wheth e r  distrib u ted p o w er is i nput a nd whethe r th ere  are  othe r  circum stan ce s. And the n  p r elimin ary fau l t  area i s  d e termined a nd l o cate d. Then  on the  b a si s of topol og y and FT U  over-cu r rent, the  adaptive faul t matrix formation wa s formed to co nfirm the fault  area. Su ch  method s re q u ire   some  me asu r e u n it (F TU). The inve st ment cost i s   high. Lite ratu re [9] p r op osed a n  imp r ov ed  matrix algorit hm based o n  the former fault ar ea locali zatio n  algorithm. The  method add  he   orientatio n to  the pa ram e ters of n e two r k  matr ix a n d  information  matrix. And  it set o n ly  one  positive  direction for the  multiple power  supply  ne twork. Lite rat u re [1 0] imp r oved th e fa ult  judgme n t mat r ix a c cordi ng  to rel a tionshi p bet wee n  ov er-cu r rent di rection  in fa ult nod es an d t he  load flo w  direction. T he f ault inform ation matr ix co mbined with the  net work stru cture  mat r ix  finishe d  the improvem ent. The method  search ed th e pare n t nod e to determin e  the fault node.  This  kind  of a l gorithm  ca n l o catio n  the  smallest  are a , however it i s   greatly  influe nce d  by sy stem  topology  stru cture   so it i s  lack  of  ro bu stness. Lite ratu re [1 1] p r opo sed  an  a r ea  l o catio n  m e th od  based on  wa velet transfo rm. The meth od applie d wave let transfo rm to analysi s  the sin gula r ity  variation of th e origi nal si g nal. It looked  for the f ault chara c te risti c  that can  be u s ed to locate the  fault area  so  as to determine the fau l t point.  This kind of intel ligent algo rithm dep end s on  experie nce, the sel e ctio n of  param eters not eno ugh  accuracy.   In orde r to so lve the probl ems p r eviou s ly  mentioned,  three-pha se  impeda nce m odel of  the distri buti on net work  wa s e s tabli s hed in thi s  p aper. T he fa ult feature of  the fault ph ase  curre n t wa s  extracted  wh en fault occurred. Finally  a new fa ult area l o cation method  was  prop osed  by  usin g the  faul t cu rre nt  cha r acteri stic.   Thi s  m e thod  ha s bee n ve rified  in a   sixty no dal  dist rib u t i on sy st em wit h   six  DG’ s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   e-ISSN:  2087 -278X       A Fault Area Location Met hod in Di strib u tion Net w ork with DG (Z h ongjia n Kang )  6871 2. The Impedance Mod e l  1) The m a in power supply  and DG thev enin eq uivale nt model   From the th evenin theo rem, the mai n   power  sup p ly and DG  equivalent im peda nce  model can re spe c tively be  equivalent to  an ideal voltage source  with internal re sista n ce. Each   pha se cu rren t and voltage can be sim u ltaneou sly m easure d  in the main feede r and ea ch DG  acce ss  point s (thi s i s  fea s ible  und er t he conditi o n   of existing te chn o logy). T hen the  po sitive   seq uen ce, n egative  sequ ence a nd  ze ro sequ enc e curre n t  an d voltage can be cal c ulated .  By  adoptin g the  po wer eq ui valent mod e l  in literat ure  [12], the p o sitive  seq u ence, ne gati v e   seq uen ce  an d zero  sequ ence e quival ent impe dan ce  of the  DG can  be  se t according  to the   theory of the asymmet r y electri c ity network.     0 12 12 0 12 0 , F LF F SS S F LF F V VV V ZZ Z II I I  g gg g gg g g ，                                                            (1)     Her e , 1 S Z , 2 S Z and  0 S Z  is positive  seque nce  impedan ce , negative seq uen ce   impeda nce a nd zero sequ ence impe da nce  of DG re spe c tively.  L V g , L I g  is the  positive  seq uen ce   voltage and  curre n t of the bran ch th at DG acce sse s  befo r e the  fault.  1 F V g , 2 F V g , 0 F V g and  1 F I g , 2 F I g , 0 F I g  is the  po siti ve se que nce, neg ative seq uen ce  and  zero  se que nce  voltage  and  curre n t  values when   fault occu rre d . The  thre e-pha se  as ym metrical imp e dan ce m odel  of the  DG i s  as  follows :    (0 ) (1 ) 22 22 (2) 0 11 11 0 1 1 1 10 0 1 3 10 0 1 Sa S a c S Sa b S abc Sb a S b S bc Sc a S c Sc b S ZZ Z Z Z ZZ Z a a Z a a ZZ Z a a aa Z                     (2)     There,  2/ 3 j ae .  Acco rdi ng  to Equation (1) and  (2),  the pos itive sequ ence,  neg ative  se que nce and zero   seq uen ce eq uivalent impe dan ce of DG  can be  cal c ulated by a set of voltage  and cu rrent d a ta  variation  of t he  DG  mea s urem ent p o in t before a n d  after the fault .  And then the as ymmetrical   impeda nce m odel of DG i s  acq u ire d .  2) The th ree - pha se impe d ance model o f  the double  windi ng tran sformer  The prim ary’s current and  voltage (expressed in p or ABC) can b e  asso ciated  with the   se con dary’ s curre n t and  voltage (exp ressed in  s o r  ABC) a c co rding to the  doubl e win d i n g   transfo rme r ’ s  conn ectio n  mode [13]. So the thre e - p hase admitta nce m a trix of the transfo rmer  can b e  set.     = pp ps p p sp ss s s YY IV YY IV                                                                                 (3)  Takin g   g Y   tran sform e r  as e x ample,  Y is th e sta nda rd v a lue of th e t r an sform e r  admittance.     11 10 0 0 33 11 01 0 0 33 11 00 1 0 33 11 2 1 1 0 33 3 33 11 1 2 1 0 33 3 33 11 1 1 2 0 33 3 33 A A B B C C a a b b c c I V I V I V y I V I V I V                                          (4)                   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               e-ISSN: 2 087-278X   TELKOM NIKA  Vol. 11, No . 11, Novemb er 201 3:  687 0 – 6878   6872 3) The th ree - pha se impe d ance model o f  the feeder line   For th e  distri bution  network fee d e r  [14],  the lin e l engt h is not  very l ong. T he fe e der line s   adopt s three - pha se   equiv a lent model i n  this article.  The asymm e tric impe da nce mo del of  unit length lin e is as follo ws.    = aa a b ac L abc ba bb bc ca cb c c Z ZZ Z ZZ Z Z ZZ                                                                                      ( 5 )     ,  aa b b Z Z and    cc Z are re spe c tively the self -imp edan ce of  the ABC phases,   , ,,, a b ba bc c b c a Z Z ZZZ  and  ac Z are  re sp ectively the mutual imped a n ce b e twe en  ABC pha se s.  4 ) The three-pha se impe d ance model o f  the load   This pap er o n ly studi es th e si mple  co n s t ant im peda nce  loa d  a n d  co nsta nt po wer loa d .  The admittan c e mat r ixes o f  the load in e a ch n ode  are  establi s he d to refle c t the u nbala n ced lo ad   of node [14]. So each p h a s e’s loa d  admi ttance matrix  can b e  expre s sed a s :    -1 , 2 || ii LD i i i Pj Q Y V                                                                             (6)    Her e ,  =, , i ia b c ,  i P  is each p h a s e’ s  active po we r (Mw) ,  i Q is ea ch ph ase’s  reactive  power of ea ch pha se (MV A R),  i V  is ea ch  pha se’ s  voltage (kV )  of the  load nod e.  5) The fo rmat ion of system’ s  three - p h a s e  admittance  matrix   Based o n  the system top o logy stru ctu r e, line para m eters and l oad pa ramet e rs, the  three - ph ase unbal an ced  node ad mittance eq uation  fo r a distrib u tion netwo rk with DG ca n  be   built as Equat ion (7 ).     1 1 12 1n 1 1 21 22 2 2 2 n1 n2 3 3 31 31 = n nn n n nn n n YY Y V I YY Y V I YY Y V I        L L MM M M M M L                                              (7)    Here, n is the node numb e r  of the distrib u tion  system,  and m is the distrib u ted ge nerato r   numbe r of the distrib u tion  system. The  node  a d mittance mat r ix of the system i s :    11 12 1 n 21 2 2 2 33 n1 n 2 33 = n ab c n n nn nn YY Y YY Y Y YY Y       L L MM M M L                                                                 (8)    The u nbal an ced  thre e-p h a se  nod e im peda nce eq u a tion of the  p o we r  system  is  sho w n  as follo wing.     11 12 1n 1 1 21 22 2 2 2 n1 n2 3 3 31 31 = n nn n n nn n n ZZ Z I V ZZ Z I V ZZ Z I V        L L MM M M M M L                                                (9)    The nod e imp edan ce mat r i x  of the system is:  11 12 1 n 21 2 2 2 33 n1 n 2 33 = n abc n n nn nn ZZ Z ZZ Z Z ZZ Z       L L MM M M L                                                      (10)  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   e-ISSN:  2087 -278X       A Fault Area Location Met hod in Di strib u tion Net w ork with DG (Z h ongjia n Kang )  6873 The nod e imp edan ce mat r i x  is the invers e matrix of the node a d mittance matrix.  = ia ii b ic V VV V       and = ia ii b ic I I I I      in F o rm ul a (7) an d F o rmula  (9 ) a r e  resp ectively th e voltage  a n d   the injectio n current at noa d  i .  Thus, the th ree-p h a s e im peda nce mo del of t he distribution n e twork  with DG  has b een  establi s h ed.  The th ree - ph ase  impe dan ce m odel  takes th e a s ym metry of the   distrib u tion  n e twork  in consider.       3. The Fault  Area L o ca tio n  Method in  Distribu tion  Sy stem  w i th DG   3.1. The Fa ult Fea t ure  Analy s is of the  Distribu tion Ne t w o r k   w i th DG b ased o n  Thr ee  Phase Impe dance Mo del   Assu ming th at the DGs are  located  in no de s (1) , ( 2 ) , , ( ) B SB S B S m L , t he falut   occurre d  in n oad  j  and th e  voltage an d  the inje ction  cu rre nt of e a ch  po we r supply can b e   synchro nou sl y measu r ed.  The mea s u r ed volt age  and current sign als befo r e the fault  are   (1) , ( 2 ) ( ) BS BS BS VV V m gg g K  and (1) , ( 2 ) ( ) BS BS BS I II m gg g K .  The measured  v o ltage and curre n t   sign als  wh en  the fault o c curred a r e '' ' ( 1 ), ( 2 ), , ( ) B S BS BS VV V m gg g K and '' ' ( 1 ), ( 2 ), , ( ) B S BS BS I II m gg g K .  The voltag e o f  the fault poi nt before faul t, noted a s   oc j V g , c a n b e   c a lc u l a t e d  b y  th e sys te m n ode  fault equation .     =1 =( , ) ( ) m oc jB S k VZ j k I k g g                                                                        (11)  From Equ a tio n  (11 ) , when  sho r t circuit current  f j I g is inje cted into a nod e, it will generate   fault compo n ent voltage, noted as V g , at each no de a s  shown in (12 ) .     1 11 1 1 1 1 0 = - 0 in ii i i n i f i nn i n n n V ZZ Z ZZ Z V I ZZ Z V                   g g g g LL M M ML M L M LL ML M L M M M LL                                             (12)    Whe n  sho r t-circuit  curre n t  Ifj is inject ed into  node j , the fault compon ent vo ltage,  gene rated by  Ifj, at each po wer m e a s ure m ent point is:        =- ( = 1 , 2 , , ) ii j f j VZ I i m  gg L                                                        (13)    The fault voltage compo n e n t at measu r ement point  i   can b e  obtain ed by the differen c e   betwe en voltage value b e fore fault and t he value in fa ult.    ' =( ) ( ) ( = 1 , 2 , , ) iB S B S VV i V i i m  g L                                             (14)    Whe n  the fau l t occu rred in node j , The fault current ca n be cal c ulat ed as Equ a tion (15 )   by the fault voltage compo nent in  so urce measureme n t point, noted as  f j I .  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               e-ISSN: 2 087-278X   TELKOM NIKA  Vol. 11, No . 11, Novemb er 201 3:  687 0 – 6878   6874 ' () = ( , ) ( V ( ) - V () ) ( = 1 , 2 , , ) f j BS BS Ii Y i j i i i m gg g K ，                                 (15)    The fault cu rrent gene rate d by all powe r  sup p lie s is:     -1 =( Z ( , ) + ) oc f jg j I jj R V                                                             (16)    g R is fault grou n d ing re si stan ce.   The erro r betwee n  the fault  current of the fault phase  ca lculated b y  each po we r supply   and the fault current of the fault phase calculat ed  by all power supplie s is  defined a s  fault  cha r a c teri stic value in this pape r.   The fault cha r acteri stic valu e, not ed as E ( j), is defin ed  as follo wing:     =1 () = | ( ) - | m f jf j i Ej I i I                                                                        (17)    Acco rdi ng to the electri c al  netwo rk the o ry, t he  fault curre nt of the fa ult phase  cal c ulate d   by each p o wer supply is  equal to the  fault curr ent  of the fault phase cal c ul ated by all po wer  sup p lie s fault curre n t. Thus, the fault characte ri stic val ue at the true  fault point is zero.    3.2. Fault Section Loc ati on  If the ne utral   point of  the  p o we r  system   is di re ctly gro unde d, the f a ult cu rrent i s   large.  The fault cu rrent cha r a c teri stics ca n be  e x tracted to lo cate the fault area.   The distri buti on  n e two r k with  n eutral  point  di re ctly ground ed  is take n a s  the  obje c t of  study in  this pap er. T h e  dist ribution   netwo rk  with DG  is mo d e led  by u s in g three  pha se   impeda nce m odel. The fau l t feature of the dist ri butio n netwo rk wit h  DG b a sed  on thre e pha se  impeda nce m odel is a nalyzed and extra c ted with  the a r ithmetic  rep r ese n ted in 3. 1.  The fault associate d  nod e  is the node  with t he sm a llest fault feature. Thu s , the fault  area i s  locate d by the fault  asso ciated n ode s.  Assu me the fault occurred  in  B(1) , the fault current in fault node is cal c ul ate by usin g   Equation (15) and Equatio n (16 ) . A nd the fault feature value of  n ode 1 is calculated by usi ng  Equation  (17 ) . Then  assu ming fault o c curred i n ( 2 ), (3 ), , ( ) B BB n K , the fault characteri sti c   value  (1 ) , ( 2 ) , , ( ) E EE n K  is re sp ectively cal c u l ated.  The no de fau l t characte rist ic value  whi c h is cl osest t o  the actu al fault locatio n   on is the  smalle st. By confirming th e two mi nim u m of the  e rror, the fault  area  is j u st  b e twee n the t w o  node s. In this way, the fault are a  is  locate d.  Ho wever, in som e  ca se s, this pro c e ss  ma y  misjud ge the  fault area. In  orde r to avoi d this  p r oble m , three fault  asso ciated n ode s are u s e d  to  locate the fau l t area in this  pape r. The flow chart  of th e fault area lo cation i s  sh o w n in Figu re  1.      4. Simulation and Analy s is  4.1. The Simulation Mod e l  The fault a r e a  location m e thod b a sed  on the th ree  pha se imp e n den ce mat r ix and the   fault feature  is te sted  in  a sixty-n ode   distri b u tion system with si x  distri buted  gene rato r.  T h e   system’ s  ne u t ral point i s  g r oun ded  dire ctly. The to p o logy of the  system i s  sh own i n  figure  2 .   Load  parame t er is  de scrib ed in the lite r ature [1 5].  System’s total l oad i s  2.5 M VA. System’s line  Numb ers an d  DG unit ca p a city and a c cess point ar e  sho w n in lite r ature [15]. In this pape r, th e   three p h a s e  node ad mittance m a trix establi s h e d  in this pap er can capt ure a n y possible   imbalan ce  an d the g r o und ing  capa citan c e. An d  cabl es  and  overh ead lin es ca n al so u s e  the  matrix model.   The  voltage and current waveforms o f   each DG substatio n   po wer su pply and  the  terminal  are  reco rde d . Th e  wavefo rm  was t r an sferre d to MAT L AB whe n  fault   occurs and  was  transfo rme d  into synchro n ous p h a s or  b y  full wave Fourie r tran sformation.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   e-ISSN:  2087 -278X       A Fault Area Location Met hod in Di strib u tion Net w ork with DG (Z h ongjia n Kang )  6875 () 33 abc bu s n n Z () 33 ab c bus n n Y     Figure 1. The  Flow Ch art o f  the Fault Area Lo cation b a se d on the T h ree - p h a s e Impeda nce  Model          Figure 2. The  Topology of the Sixty-node  Distri b u tion  System with Six Distribute d  Gene rato r        4.2. Simulation Example s  based on T h ree Phas e Impedanc e M odel  Whe n   the ne ural point  of  t he system’ s  main  p o wer  source i s  di re ct grou nde d, the  sho r t- circuit  curre n t will be  large  whe n  fault o c curs . In this ca se, the th ree-p h a s e im peda nce mo del   can  be  used  to locate  the  fault are a . Th e sim u lati on  example s  in  different fault  con d ition s  a r e   addresse d as following.   Example 1. T he on e-p h a s e gro und fa ul t happe ns  on  line 1, the g r oundi ng resi stance is 10 0 . Acco rdi ng t o  the d e finitio n  of fault feat ure va l ue, th e fault featu r e value s  of  al l the no de s   are  sh own in  Figu re 3.  Th e fault a s soci ated n ode s  searche d  a r e  1, 2 an d 3.  T he meth od  can  locate the Fa ult area a c curately.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               e-ISSN: 2 087-278X   TELKOM NIKA  Vol. 11, No . 11, Novemb er 201 3:  687 0 – 6878   6876 Example 2. The two-pha se  groun d fault happ en s on line 8, the gro undin g  re sist ance is 10 . Acco rding t o  the definitio n of fault feature va lu e, the fault feature values  of a ll the node s  are sho w n in  Figure 4.        Figure 3. Fau l t Chara c te ristic Value of each  Nod e  wh en Line 1 O c curs Singl e-p hase Gro und  Fault    Figure 4. Fau l t Chara c te ristic Value of each  Nod e  wh en Li ne 8 Occu rs Two - ph ase G r oun d  Fault  Figure 5. Fau l t Chara c te ristic Value of each  Nod e  wh en line 39 O c curs Three - ph ase   Grou nd Fa ult      The fault a ssociate d  no de s sea r ched  a r e 8, 9  an d 1 0 . The m e tho d  ca n lo cate t he Fa ult  area a c cu rate ly.  Example 3. The three - ph a s e groun d fault  happen s o n  line 39, the groun ding re sista n ce  is 50 . According  to the definition of fault feature va lu e, the fault featu r e value s  of a ll the node s  are sho w n in  Figure 5.  The fault a ssociate d  no de s sea r ched  a r e 3 9 , 40 a n d  41. Th e m e thod  can l o cate the   fault area a c curately.  Example 4. Different faul t condition s  were  set to all the lines.  The fault area wa s  sea r ched  by t he m e thod  propo sed  in thi s  p ape r.  Th e  results are  sh own  in  Table   1 (as spa c e i s   limited, only parts of the lo cating re sults  were listed ) .   Example 5. T he nu mbe r  of  distri buted  g ener ator re du ced, and sin g l e  pha se   grou nd,  two  pha se groun d and three p hase fault we re set in  all bran ch. The fa ult area wa s  sea r ched by the  method prop ose d  in this paper. The  se ction deter min a tion accu ra cy with different number of  DG  is sh own in Table 2.   Thro ugh  a large num ber  of simulatio n  e x amples , it can be  see n  that the propo sed fa ult   se ction lo cati ng meth od b a se d on  thre e pha se  impe dan ce m odel  for a di stri buti on net wo rk  with  D G   h a s  h i ghe r  acc u r a c y . T h is   me th od w a s  ver i fie d  efficient i n  t he n eutral  di rectly g r o und ed   dis t ribution network  with  DG.          0 10 20 30 40 50 60 0 1 2 3 4 5 6 7 8 x 1 0 -3 f a u l t  f eat u r e v a l u e o f  ea c h  noa d n oad f aul t  f e a t ur e   v a l u e 0 10 20 30 40 50 60 0 0. 005 0. 01 0. 015 f a u l t   f e at ur e v a l u e of   e a c h no a d no ad f aul t  f e a t ur e v a l u e 0 10 20 30 40 50 60 0 0. 0 0 5 0. 01 0. 0 1 5 0. 02 0. 0 2 5 0. 03 0. 0 3 5 0. 04 0. 0 4 5 0. 05 f aul t  f eat u r e v a l u e  of  eac h  no ad noa d f a ul t  f eat ur e  v a l u e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   e-ISSN:  2087 -278X       A Fault Area Location Met hod in Di strib u tion Net w ork with DG (Z h ongjia n Kang )  6877 Table 1. The  Re sult of Fau l t Area Location   Fault condition  Fault line  section   Associated nodes  Whether accurat e   AG 2  2-3   2 、、 34  y e s   BG 16  16-17   16 、、 17 18  yes  CG 24  24-25   24 、、 25 26  yes  AG 31  27-31   30 、、 29 31  yes  BG 48  48-49   48 、、 49 51  yes  ABG 6  2-7   7 、、 23  y e s   BCG 12  12-13   12 、、 13 14  yes  ACG 17  17-18   18-17- 19   yes  ACG 21  20-22   22 、、 20 21  yes  BCG 26  26-27   26 、、 27 32  yes  ABCG 32  32-33   32 、、 33 34  yes  ABCG 40  39-41   39 、、 41 31  yes  ABCG 42  42-43   42 、、 43 44  yes  ABCG 50  49-51   49 、、 51 53  yes  ABCG 52  51-53   49 、、 51 53  yes      Table 2. Secti on Dete rmin a t ion Accu ra cy  with Different  Numbe r  of DG  DG num ber   The accurac y  u n der different  num ber of D G     1 93.33%   2 95%   3 98.33%   4 100%   5 100%   6 100%       5. Conclusio n   Fault  lo cat i on  in di st rib u t i o n  sy st em s  wi t h   larg e a m o unts  of DG  c an g r eatly aff e ct the  operation of the powe r  di stributio n system. The me thod pro p o s e d  in this pap er is efficie n tly  solved the fa ult area lo cati on problem.  The metho d   use s  the me asu r ing te ch n i que that can  be   fulfilled at pre s ent. It ha s a  solid th eo reti cal fou ndatio n and  it is ve rified in a  60 n ode s di strib u tion  system with six  gen erato r s.  The simul a tion  re sult s  sho w  that th e pro p o s ed f ault are a  lo cation   method ba se d on three p h a se imp eda n c e mod e l in t he distri butio n netwo rk  with DG is effe ctive.  Even when t he numb e r o f  the DG is  small, the m e thod is al so  accurate. In the simulati on  example, the  accuracy of the fault are a  locati o n  is ab ove 93.33%. The mo re DG s are empl oyed,   the method is more ro bu st. When  DG s n u mbe r  is  ab o v e 4, the accura cy of the method is e q ual  to 100%. In addition, the m e thod p r op osed in this p a per i s  not affected by the  variation s  of the  system top o logy, system  oper ational  states, fault time  and the gro undin g  re sist ance.      Ackn o w l e dg ment  This pa pe r is sp on sored  by the Chinese Nation al Nature Scien c e Fu nd  Project   (612 710 01).  The auth o rs  are g r ateful f o r all the  revi ewe r s fo r val uable  su gge stions to imp r ove   the quality of this pap er.       Referen ces   [1]  Rodri go  Hartstein S a lim, Mar i an a Res e n e r, André D a rós  F ilomen a , et a l ． Exte nd ed F ault-L o catio n   F o rmulati on for  Po w e r Distri b u t ion S y stems.  IEEE Transactions On Power Deliv ery.  200 9; 24(2).   [2]  XU  Ha o, MIAO Shih on g, JIAN G Z hen, Z E NG fei, Z H ANGlei,  LIUPei. A  Ne w   F a ult L o cati on Al gorit h m   Based  on  F a u l t Comp on ent  from F i nite S y nchro n ize d  Ph asor Me asur e m ent Un it.  Au tomati on of   Electric Power System s . 20 12 ; 36: 1-6.  [3]  W A NG Lin-ch u an, LI Qin g - x in , LIU Xin- qua n, Z H ANG W e i, PAN W en-mi n g . Distrib utio n  net w o rk fa ul t   locati on b a se d  on the im prov ed a n t colo n y   alg o rithm.  Pow e r System Pr o t ection a nd C o ntrol.  20 08;  36(2 2 ): 29-3 3 .  [4]  SU Li ng-mi n, PENG Min-fan g , W A NG Yao - nan. D i st ributi on n e t w ork fa u l t locati on  bas ed o n  d a ta o f   sensor F T U.  Tr ansducer and  Microsystem  Technologies . 2012; 31( 11): 70 -73.  [5]  Z hong jia n K a n g , Ain a  T i an, Y a n y a n  F e ng. F ault  Detectio n  i n  C o mpl e x D i s t ributio n N e t w o r k Base d o n   Hilb ert-Hu ang T r ansform.  TE LKOMNIKA.  2013; 11( 3): 883 -890.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               e-ISSN: 2 087-278X   TELKOM NIKA  Vol. 11, No . 11, Novemb er 201 3:  687 0 – 6878   6878 [6]  GUO Z huang-z h i, W U  Jie-ka n g .  Electro m a g n e tism- like M e c han is m Base d  F ault Sectio n  Diag nos is for   Distributi on N e tw ork . Proceedings of the CS EE. 2010; 30( 1 3 ): 34-40.   [7]  Hon g she ng S u , Yunch u a n   Z hang. D i strib u tion Gri d  F a ult Loc atio n A ppl yi ng T r ansi entZ e ro-mo d e   Current.  TELK OMNIKA.  2012 ; 10(5): 140 3-1 413.   [8]  W u  Le-Pe ng, Hua ng C hun,  Qi Yong, Z h a o  W e i, Ji ang H o ng-T ao. A ne w  ada ptive matri x  a l gor ithm for   fault locati on in  distributio n ne t w ork  w i t h  distr i bute d  gen erati on. Internatio n a l Conf erenc e on Electric a l   and C ontrol E n gin eeri ng. 20 1 1 : 499-5 04.   [9]  Z hong C hao,  Z eng  Xia ngj un , Deng F eng,  Li Lin g , Ye Ji amin g.  A fault area loc a tion  algorit hm i n   distrib u tion n e t w ork w i th DG.   PROCEEDINGS OF  CUS-EPSA. 2008: 25 8 3 -25 85.   [10]  LUO Xi ao, W A NG Jin-feng,  LI Xia o - w e i , Z H AO Jin-bao.   Identificatio n of F aul t Area i n  Distributi o n   Netw ork Based on Orientativ e Layer ing Mo de l . Proceed in gs of the CSU-EP SA. 2005; 17( 6 ) : 84-86.   [11]  Xu  zih ua W a ng  ya nso ng.  Stud y of fa ult  regi on  loc a ti ng met hod  fo r distrib u tio n   net w o rks  w i th   d i stri bu te d  ge ne ra to rs.  Pow e r System Protect i on a n d   C ontrol . 2011; 39( 24): 22-2 6 .  [12]  Sukumar  M. B r ahma. F a ult  Locati o n  in  Po w e r D i stri bu ti on  Sy ste m Wi th Pe ne tra t i o n  of D i s tri b u t ed  Generati on. IEEE  T r ansactio n s On Pow e r Delivery.  2 011; 0 885- 897 7: 1-9.   [13] George J  W a ki leh. Po w e r  S y s t ems Harmo nic s  F undam enta l s.  Analysis  an d F ilter D e sig n . 2001:  14 3- 175   [14]  Elham  B Makr am, Adl y   A Gi rgis. A Ge ner alize d   Comp uter T e chniq ue f o r the  Dev e lo pment  of t h e   T h ree-Phase Imped ance Mat r ix for Un ba lan c ed Po w e r S y stems.  Electric Pow e r Systems Res earc h .  198 8; 15: 41-5 0   [15]  Sukumar M  B r ahma, A d l y  A  Girgis. D e vel opm e n t of Ad aptive  Protecti on Sc heme  fo r Distrib utio n   S y stems With  High P e netration  of Distribut ed Generation. IEEE  T r ansactions On Po w e r Delivery .  200 4; 19(1): 56 -63   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.