پرش لینک ها

طرح های حفاظتی ریزشبکه: حفاظت مبتنی بر ولتاژ، رله­ گذاری ادمیتانسی، تکنیک ­های تطبیقی، حفاظت زون دیفرانسیل

  • طرح ­های حفاظتی
در هر طرح حفاظتی، رله ­ها داده­ های اندازه ­گیری­ شده همچون ولتاژها و جریان­ ها را با مقادیر آستانه ­ی از پیش ­تعیین ­شده، مقایسه می­ کنند. سیگنال­ های تریپ زمانی به بریکرها ارسال می­ شوند که این مقادیر سنجشی از آستانه ­ها بیشتر شده ­باشند. طرح­ های حفاظتی مبتنی بر اندازه ­گیری­ هایی همانند ولتاژ­ها، جریان­ ها، توان، و فرکانس و همچنین مشخصه ­های عملکردی هستند که آستانه­ های تریپ را مشخص می ­سازند. طرح ­های حفاظتی مختلف پیشنهادشده تحت عناوین حفاظت مبتنی بر ولتاژ، رله ­گذاری ادمیتانسی، تکنیک­ های تطبیقی، و حفاظت زون پتانسیل دسته ­بندی می­ شوند، این موارد در زیربخش­ های آتی تشریح شده ­اند.
  • طرح ­های حفاظتی : حفاظت مبتنی بر ولتاژ
الناصری و همکاران [17،18] طرح ­های مبتنی بر ولتاژ را جهت حفاظت از ریزشبکه­ های ایزوله­ ی دارای ریزمنابع متصل به اینورتر برای تمام انواع خطا توسعه بخشیدند. ولتاژهای اندازه ­گیری شده ­ی شبکه­ ی برق پیش از آنکه جهت تشخیص زون و نوع خطا استفاد شوند، دستخوش دنباله ­ای از تبدیلات می­ شوند. در [17]، زون آسیب­ دیده در صورتی تریپ می­ خورد که ولتاژ اختلال از آستانه ­ی مرتبط با نوع خطا بیشتر شده ­باشد. در [18]، ولتاژ اندازه­ گیری­ شده از طریق پیوندهای ارتباطی بین هر دو رله ­ی درون ریزشبکه انتقال یافته و با مقدار متوسط دو رله مقایسه می­ شود تا زون آسیب ­دیده­ ی درون شبکه شناسایی شود. این طرح هم در برابر خطاهای داخلی و هم خارجی مربوط به هر زون حفاظتی، واکنش نشان می­ دهد. با اینحال از HIF ها و خطاهای متقارن صرف­ نظر کرده و نیز امکان تریپ تکفاز را ندارد.
  • طرح ­های حفاظتی :  رله­ گذاری ادمیتانسی
رله­ های ادمیتانسی پیشنهاد شده در [19] از بخش ­های فیدر ریزشبکه­ ی شعاعی متصل به شبکه­ ی برق از طریق کانورترهای پشت به پشت در برابر خطای سه فاز به زمین حفاظت می­ کند. قسمت فیدر در تصویر زیر، ادمیتانس اندازه­گیری شده بین رله و یک نقطه ی دلخواه را بر روی فیدر K و همچنین مقدار کل ادمیتانس را اندازه­ گیری می­ کند. ادمیتانس نرمالیزه­ شده محاسبه می شود. مشخصه­ ی زمان معکوس جهت یافتن زمان تریپ خوردن متناظر مورد استفاده قرار می گیرد.

طرح ­های حفاظتی ✅ رله گذاری ادمیتانسی ✅ حفاظت زون دیفرانسیل ✅ ترجمه تخصصی برق

بخشی از فیدر که ادمیتانس اندازه گیری شده ی بین نقاط R و K و ادمیتانس کل را نشان می دهد.

 

بریکرهای نزدیک به محل خطا پس از تأخیر زمانی مشخص، تریپ می­ خورند. هر رله­ ی ادمیتانس بالادستی، حفاظت پشتیبانی برای رله های پایین ­دستی خود فراهم می­ کند. مشخصه­ ی زمان معکوس رله­ ی ادمیتانسی از حاشیه­ ی ایمنی جهت پوشش دادن زون­ های حفاظتی استفاده نمی­ کند. با اینحال، این طرح تنها برای پیکربندی­ های کوچکتر ریزشبکه کار می­ کند.
  • طرح ­های حفاظتی :  تکنیک ­های تطبیقی
طرح­ های حفاظت تطبیقی این امکان را به توپولوژی­ های مختلف ریزشبکه می­ دهند که در برابر تمام شرایط خطا حفاظت شوند. تنظیمات محاسبه شده ­ی رله برای توپولوژی­ های مختلف در یک پایگاه داده ذخیره م ی­شوند. هرگاه که توپولوژی تغییر می کند، رله ­ها با تنظیمات جدید از سوی پایگاه داده به­ روزرسانی می­ شوند.
یک طرح حفاظتی تطبیقی در [20] پیشنهاد شده است که در آن یک MGCC در هر باس از طریق سیستم ارتباطی با رله­ های اضافه­ جریان جهتدار متصل شده ­است. تحلیل برون­خط با استفاده از “جداول اقدام و حادثه” برای وضعیت­ های بریکر و تنظیمات رله به ترتیب برای تمام پیکربندی­ های ریزشبکه انجام می­ گیرد. طی عملکرد درون­خط، MGCC وضعیت عملکردی ریزشبکه­ ها را پایش نموده و از این جداول جهت پیکربندی رل ه­ها استفاده می­ کند. حین عملکرد واقعی، مقادیر اندازه­ گیری­ شده ­ی جریان با تنظیمات رله مقایسه می ­شوند تا وجود خطا مشخص شود. جهت جریان خطا در برابر جهت به هم پیوسته­ ی موجود همانند تصویر زیر چک می­ شود تا خطا مکانیابی شود. این طرح با چندین پیکربندی ریزشبکه سازگار است. حفاظت برای تمام انواع خطا فراهم می­ شود. سیستم ارتباطی عملکرد طرح را سرعت می ­بخشد. این طرح برای پیکربندی­ های بزرگتر ریزشبکه مناسب نیست زیرا حافظه­ ی زیادی جهت ذخیره ­سازی مقادیر عظیم داده ­های تحلیل برون­خط استفاده می ­شود. این طرح در برابر HIF ها حفاظت نمی­ کند و اتصال بارهای جدید و تولیدات پراکنده­ ی جدید در نظر گرفته نشده است.

طرح ­های حفاظتی ✅ رله گذاری ادمیتانسی ✅ حفاظت زون دیفرانسیل ✅ ترجمه تخصصی برق

عملکرد به هم پیوسته­ ی جهتدار طرح حفاظتی تطبیقی

 

لاکسونن [21] یک طرح حفاظت تطبیقی برای یک ریزشبکه ­ی ولتاژ ضعیف پیشنهاد داد که در آن یک شبکه­ ی ارتباطی بین سیستم مدیریت ریزشبکه (MGMS) و اجزای مختلف ریزشبکه متصل می­ شود. راهکارهای حفاظتی هم برای حالت اتصال به شبکه و هم حالت مستقل برای مؤلف ه­هایی که دارای نقطه­ ی تزویج مشترک (PCC) هستند، فیدرهای ولتاژ ضعیف، بارها، و واحدهای تولید پراکنده فراهم می ­شود. MGMS تغییر در پیکربندی ریزشبکه را تشخیص داده و تنظیمات مناسب را ارسال می ­کند و محدودیت­ ها را برای تجهیزات حفاظتی برای هر یک از اجزا برمی ­دارد. این طرح در برابر خطاهای دو فاز به هم حفاظت انجام می­ دهد. پیوندهای ارتباطی پرسرعت، حفاظت سریع، گزینشی و مطمئنی را فراهم می­ کنند. با این وجود، امکان نقض در شبکه ­ی ارتباطی در نظر گرفته نشده و این طرح تولیدات پراکنده­ ی پلاگ & پلای را پشتیبانی نمی­ کند.
یک طرح حفاظت تطبیقی متمرکز برای ریزشبکه توسط اوستون و همکاران [22] پیشنهاد شد. سیستم حفاظتی یک واحد حفاظت مرکزی ریزشبکه (MGCPU) را با تمام راه ­ها در هر باس و تولیدات پراکنده از طریق شبکه ی ارتباطی اترنت مبتنی بر TCP/IP متصل می­ کند. در این طرح، MGCPU وقفه­ هایی برای محاسبه و به ­روزرسانی جریان ­های خطای عملیاتی در رله ­ها دریافت می­ کند. زمانی که جریان­ های اندازه ­گیری شده از جریان ­های عملیاتی رله بیشتر شد، رله­ های نزدیک به خطا سیگنال­ هایی به MGCPU می ­فرستند تا وضعیت تشخیصی خطای خود را تنظیم کنند. رله­ هایی که خطا را تشخیص دادند، بریکرها را تریپ می ­زنند تا خطا ایزوله شود. این طرح به خوبی برای مدل­ های اجزای ریزشبکه مبتنی بر IEC 61850-420 و  IEC 61850-7-420 کار می­ کند، اما برای سیستم ­های پیچیده با اتصالات متغیر رله­ ها مناسب نیست. رفتار دینامیک شبکه­ ی ارتباطی در نظر گرفته نشده است.
  • طرح ­های حفاظتی : حفاظت زون دیفرانسیل
سورتومی و همکاران [23] یک طرح حفاظت زون دیفرانسیل پیشنهاد نمودند که از تعداد بهینه ­ای رله و حسگر برای هر زون حفاظتی استفاده می­ کند. حسگرهای جریان بر روی طرف دوم ترانسفورماتورها، تمام بارها و رله ­ها در مکان ­های منابع تولید پراکنده نصب شده ­اند. رله ­های زون زمانی یک خطا را تشخیص می ­دهند که جریان های منبع تولید پراکنده از مجموع جریان ­های بار در زون بیشتر باشد. زمانیکه یک خطا کشف شد، رله­ ها سیگنال­ های تریپ را به منابع تولید پراکنده در زون آسیب ­دیده ارسال می­ کنند. الگوریتم ژنتیک جهت یافتن مکان بهینه­ ی نصب حسگرها، رله ­ها، و بریکرها برای به حداقل رسانیدن کل هزینه­ ها استفاده شد. این طرح نسبت به حفاظت دیفرانسیل [10] هزینه­ ی کمتری دارد. با این وجود، عملکرد این طرح به لحاظ تجربی اعتبارسنجی نشده ­است.

 

سفــــارش ترجمـــه

دانلود مقاله لاتین

مقاله کامل را اینجا ببینید

می خوای از فایلای با ارزشی که داری درآمد داشته باشی؟ باهامون تماس بگیر