وقوع شرایط خطا و شرایط غیر عادی در سیستمهای قدرت اجتناب‌ناپذیر است. به منظور کاهش عواقب حاصل از این مسائل، نظیر آسیب دیدن تجهیزات گران‌قیمت، بی‌برق شدن مصرف‌کنندگان، و در بدترین شرایط از دست رفتن پایداری سیستم، لازم است اقداماتی صورت پذیرد. ازجمله مهم‌ترین این اقدامات به کار‌گیری رله‌ها و طرح‌های حفاظتی است.وظیفه سیستمهای حفاظتی تشخیص شرایط خطا و جدا کردن بخش معیوب از بقیه سیستم می‌باشد. با توسعه روز‌افزون سیستمهای قدرت و اهمیت یافتن مسائلی همچون قابلیت اطمینان، تداوم برق‌رسانی و حفظ پایداری سیستم، حفاظت سیستمهای قدرت از مقوله‌های بسیار مهم در حوزه‌ی مطالعات و مهندسی سیستمهای قدرت محسوب می‌شود. از سوی دیگر گسترش استفاده از منابع تولید پراکنده (DG) بنا به دلایلی همچون محدودیت احداث خطوط انتقال جدید، مسائل زیست‌محیطی، بازار برق، بالا رفتن مصرف و نیاز به تغذیه قابل اطمینان، سیستم حفاظت را دچار چالش می‌سازد. منابع تولید پراکنده با تغییر ساختار شبکه از حالت شعاعی به حالت حلقوی و همچنین بالا بردن سطح جریان اتصال کوتاه و تغییر جریان شاخه‌های تغذیه‌کننده نقطه خطا، سیستمهای حفاظت را مختل می‌سازند. کورشدن حفاظت، تریپ ناخواسته، ریکلوزینگ غیر سنکرون و جزیره‌ای شدن از مهم‌ترین مشکلاتی‌هستند که سیستم قدرت در حضور منابع تولید پراکنده، با آنها مواجه است.
کور شدن حفاظت منجر به کاهش حساسیت رله‌ی ابتدای فیدر گشته و قدرت تشخیص وقوع خطا را کاهش می‌دهد. تریپ ناخواسته به قطع شدن غیرضروری یک فیدر سالم اطلاق می‌شود و ریکلوزینگ غیر سنکرون همان‌طور که از عنوان آن برمی‌آید به اتصال غیر سنکرون DG و پست اصلی منتهی می‌شود. منابع تولید پراکنده با بالا بردن سطح جریان اتصال کوتاه، هماهنگی موجود بین رله‌ها و همچنین هماهنگی فیوز-ریکلوزر را مختل ساخته و منجر به عملکرد نامناسب آنها می‌گردد. جهت جلو‌گیری از این عدم هماهنگی، استفاده از محدود‌کننده‌های جریان خطا بسیار رایج گشته‌است این المان‌ها با کاهش جریان خطا تا میزان قبلی آن در حالت عدم حضور DG هماهنگی موجود در بین ادوات حفاظتی را حفظ می‌کنند.
نیروگا‌ههای بادی که از ژنراتورهای القایی جهت تولید برق استفاده می کنند جریان تحریک مورد نیاز خود را از شبکه توزیع می کشند. این ژنراتورها در طول زمان مرده بازبست قادر به تامین جریان تحریک خود نبوده و دچار ناپایداری می گردند. لذا بررسی تاثیر منابع تولید پراکنده خصوصا ژنراتورهای القایی ضروری به نظر می رسد. در این پایان نامه با استفاده از محیط شبیه سازی نرم افزار متلب رفتار ژنراتورهای القایی در طول زمان مرده بازبست مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. همچنین روشهایی جهت کاهش تاثیر سؤ این منابع بر حفاظت های شبکه توزیع نیروی برق مورد بررسی قرار می گیرد.
با توجه به سیاست‌گذاری‌های کلان وزارت نیرو در مورد استفاده از منابع تجدید پذیر و به طور کلی منابع تولید پراکنده بررسی این موضوع ضروری و قابل توجیه می باشد.
حل مسائل حفاظتی ناشی از حضور منابع تولید پراکنده از گذشته مورد توجه محققین بوده است. مقالات قدیمی در این زمینه به معرفی و شرح مشکلات ایجادی پرداخته‌اند[۱-۳]. در بعضی از این مقالات نیز راهکارهایی جهت هماهنگی مجدد رله‌های اضافه‌جریان در حضور این منابع ارائه گشته است[۴-۵]. با گذشت زمان جهت حل پاره‌ای از مشکلات نظیر جزیره‌ای شدن راه‌حل‌های جدیدی مبتنی بر الکترونیک قدرت نیز پیشنهاد شد. این راه‌حل‌ها به دو دسته کلی محلی و مخابراتی تقسیم می‌شوند. روشهایی همچون Power Line Signaling و Transfer Trip جزو روش‌های مخابراتی محسوب می‌شوند در حالی که روشهایی همچون روش ولتاژی یا هارمونیکی و یا توانی درگروه روش‌های محلی قرار می‌گیرند [۶-۷]. بعضی از مقالات نیز با محدود نمودن سایز DG و یا مکان‌یابی بهینه آن سعی در حفظ هماهنگی بین ادوات حفاظتی همچون ریکلوزر و فیوز نموده‌اند[۸-۹].
با ساخت ادوات محدود‌کننده‌ی جریان خطا کاربرد این ادوات نیز جهت حفظ هماهنگی موجود در بین ادوات حفاظتی رایج شد. ساخت محدود‌کننده‌هایی با قابلیت محدود‌کنندگی بالا، افت ولتاژ کم در حالت نرمال و همچنین تعمیر و نگه‌داری آسان از عناوین مهم پژوهشی بسیاری از مقالات است برای مثال امروزه از ابررسانا‌ها نیز به عنوان محدود‌کنندها‌ی جریان خطا استفاده می‌شود. با گسترش کاربرد ادوات محدود‌کننده بهینه‌سازی تعداد و مکان‌یابی مناسب و بهینه آنها نیز به عنوان یک مسئله مهم در پیش روی محققین قرار گرفت[۱۰-۱۳].
در حال حاضر محققین به دنبال ارئه راهکار‌های کلی همچون بازآرایی و استفاده از الگوریتم‌های وفقی جهت حل این مسائل می‌باشند. استفاده از شبکه‌های عصبی نیز به عنوان یک راه‌حل نوین پیشنهاد شده است[۱۴-۱۸].
[۱] K. Kauheniemi, and L. Kumpulainen, “Impact of Distributed Generation on the Protection of Distribution Networks,” 8th IEE International Conference on Developments in Power System Protection, vol. 1, pp. 315-318, April 2004.
[۲] P. Barker, and R. W. De Mello, ” Determining the Impact of Distributed Generation on Power Systems: Part 1 – Radial Distribution Systems,” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 15, no. 4, pp. 22-28, April 1999.
[۳] M. T. Doyle, “Reviewing the Impact of Distributed Generation on Distribution System Protection,” IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, vol. 1, pp. 103-105, 2002.
[۴] W. EI-Khattam, and T. S. Sidhu, “Restoration of Directional Overcurrent Relay Coordination in Distributed Generation Systems Utilizing Fault Current Limiter,” IEEE Tran. Power Delivery, vol . 23, no. 2, pp. 576-585, April 2008.
[۵] S. M. Brahma, and A. A. Cirgis, “Effect of Distributed Generation on Protection Device Cordination in Distribution System,” IEEE International Conference on Power Engineering, pp. 115-119, July 2001.
[۶] S. Jang, and K. Kim, “An Islanding Detection Method for Distributed Generations Using Voltage Unbalance and Total Harmonic Distortion in Current,” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 19, no. ۲, pp. 745-752, April 2004.
[۷] H. H. Zeineldin, and J. L. Kirtley, “A Simple Technique for Islanding Detection With Negligible Nondetection Zone,” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 24, no. 2, pp. 779-786, April 2009.
[۸] S. Chaitusaney, and A. Yokoyama, “Impact of Protection Coordination on Sizes of Several Distributed Generation Sources,” IEEE International Conference on Power engineering, pp. 669-674, November 2005.
[۹] A. Farzanerafat, S. A. M. Javadeian, S. M. T. Bathaee, and M. R. Haghifam, “Maintaining the Recloser-Fuse Coordination in Distribution System in Presence of DG by Determining DG’s size,” IEEE International conference on Development in Power System Protection, pp. 124-129, March 2008.
[۱۰] G. Tang and M. R. Iravani, “Application of Fault Current Limiter to Minimize Distributed Generatiom Impact on Coordinated Relay Protection,” IEEE Intenational Conference on Power System Transients, pp. 1-6, Jun 2005.
[۱۱] S. A. A. Shahriari, A.Yazdian, and M. R. Haghifam , “Fault Current Limiter Allocation and Sizing in Distribution System in Presence of Distributed Generation ,” IEEE PES General Meeting, pp. 1-6, July 2009.
[۱۲] S. Noguchi, T. Tanikawa, and H. Igarashi, ” Operating Property Analysis of Parallelized Resistive Fault Current Limiter Using YBCO Thin Films, ” IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 17, no. 2, pp. 1835-1838, June 2007.
[۱۳] A. Bashkirov, L. S. Fleishman, T. Patsayeva. T. Yu, A. N. Sobolev, and A. B. Vdovin, “Current-Limiting Reactor Based on High-Tc Superconductors,” IEEE Trans. Mag., vol. 27, no. 2, pp. 1089-1092, 1991.
[۱۴] S. A. M. Jvadian, M. R. Hghifam, and N. Rezaei, “A Fault Location and Protection Scheme for Distribution System in Presence of DG Using MLP Neural Networks,” IEEE Power Engineering Society General Meeting, pp. 1-8, July 2000.
[۱۵] N. Rezaei, and M. R. Haghifam, “Protection scheme for Distribution System with Distributed Generation using Neural Networks,” International Journal of Electrical Power & Energy System, vol. 30, no. 4, pp. 235-241, May 2008.
[۱۶] S. A. M. Jvadian, and M. R. Hghifam, “Protection of Distribution Network in Presence of DG Using Distribution Automation System Capabilities,” IEEE Power Engineering Society General Meeting, pp. 1-6, July 2008.
[۱۷] F. V. Gomes, and S. Carneiro, “A New Hurestic Reconfiguration Algorithm for Large Distribution Systems,” IEEE Trans.Power Syst.vol .20, no. 3, pp. 1373-1378, August 2005.
[۱۸] S. A. M. Javadian, M. R. Haghifam, and P. Brazandeh, “An Adaptive Over Current Protection Scheme for MV Distribution Networks Iincluding DG,” IEEE International Symposium on Industrial Electronics, pp. 2520-2525, July 2008.
لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد