پرش لینک ها

چالش ­های حفاظت ریزشبکه – بخش اول

چالش ­های حفاظت ریزشبکه – بخش اول
اکثر سیستم­ های توزیع در حالت شعاعی کار می­ کنند، در این حالت بیشتر آنها بصورت شعاعی متصل می­ شوند. ممکن است مابقی آنها فیدرهای حلقه بسته داشته باشند، اما سوئیچ ­های در حال طبیعی باز [1] که حلقه ­ها را باز نگاه می­ دارند، تنها زمانی بسته می­ شوند که دیگر بخش ­های حلقه ­ها به علت خطا بسته شوند [22، 23]. این که از ساختار شعاعی و دستگاه­ های حفاظتی سیستم نگهداری می­ کند برای عملکرد شعاعی طراحی شده­ است. در مقابل، پخش توان درون ریزشبکه­ ها می­ تواند به دلیل اتصالات DG در موقعیت­ های مختلف، دوطرفه باشد. به تبع آن، دستگاه ­های حفاظتی متداول در حفاظت از ریزشبکه ­ها کارایی نخواهند داشت.
مشکل دیگر به ظرفیت اندک جریان خطای واحدهای اینورتر درون ریزشبکه مربوط می­ شود. این ظرفیت در حالت عادی کمتر از 50% جریان نامی است، به استثنای مواردی که آنها بطور ویژه جهت فراهم نمودن جریان خطای زیادی طراحی شده ­اند [24]. در این شرایط، جریان خطای دسترس­ پذیر ریز منابع در مقایسه با ژنراتورهای برق کاهش می ­یابد. گذار از عملکرد متصل به شبکه به عملکرد مستقل موجب کاهش قابل توجهی در سطح خطای ریزشبکه، البته تنها در صورتی که تعداد قابل ملاحظه ­ای از ریز منابع دارای رابط­ های اینورتر الکترونیک قدرت باشند. در نتیجه، حساسیت و عملکرد رله­های اضافه جریان نیز در این سیستم تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. در مواردی که رله ­ها در عملکرد متصل به شبکه بر روی جریان خطاهای بالاتری تنظیم نشده ­اند، همان رله­ ها برای عملکرد مستقل از شبکه بسیار کند عمل خواهند نمود و یا ممکن است به علت جریان خطای کمتر، اصلاً عمل نکنند.
از این رو، بایستی برای حفاظت ریزشبکه ­ها در هر دو حالت متصل به شبکه و جدا از آن، برخی راهبردهای جایگزین توسعه یابند، زیرا دستگاه­ های حفاظتی متداول دیگر کافی نخواهند بود.
در یک ریزشبکه، فلسفه­ ی عملیاتی این است که تحت شرایط نرمال، ریزشبکه در حالت متصل به شبکه عمل خواهد کرد. با اینحال، در صورت وجود اختلال در شبکه، در نقطه­ ی اتصال مشترک (PCC) بطور یکپارچه از شبکه­ ی برق جدا خواهد شد و به عنوان یک جزیره به کار خود ادامه خواهد داد [25]. بنابراین یک طرح مناسب برای حفاظت ریزشبکه بایستی قادر باشد هم در مقابل خطاهای ریزشبکه و هم شبکه­ ی اصلی از خود واکنش نشان دهد.
طی چند سال اخیر، طرح ­های بسیاری برای حفاظت ریزشبکه­ ها ابداع و گزارش شده­ اند، این طرح­ها در تصویر زیر آمده­ است. طرح ­ها بطور کامل در زیربخش­ های آتی معرفی خواهند شد.
طرح ­های حفاظتی موجود برای ریزشبکه­ ها
طرح­ های حفاظت تطبیقی و مشکلات آنها
طرح حفاظت تطبیقی قادر به حل مسائل ناشی از هر دو حالت عملیاتی اتصال به شبکه و جدا از شبکه است. در این طرح حفاظتی، تنظیم مجدد خودکار تنظیمات رله زمانی تحریک می­ شود که ریزشبکه از حالت اتصال به شبکه به حالت مستقل از شبکه یا بالعکس تغییر وضعیت دهد. این یک سیستم آنلاین است که می ­تواند پاسخ حفاظتی ارجح به تغییر تحت شرایط یا مقتضیات سیستم را به شیوه­ ای بهنگام از طریق سیگنال­ های تولید شده ­ی بیرونی یا اقدامات کنترلی، اصلاح نماید. رله­ های اضافه جریان جهت­دار عددی جهت تولید الزامات فنی و پیشنهاداتی برای پیاده­ سازی عملی یک سیستم حفاظتی تطبیقی مورد استفاده قرار می­ گیرند. رله­ های اضافه جریان جهت­دار عددی بایستی استفاده از مشخصه­ ی خطا (چندین گروه تنظیمی) که می­ توانند بصورت محلی یا از راه دور پارامتری شوند را ممکن سازند.
تامیلتی و همکاران [26] یک راهبرد حفاظت تطبیقی بدون نیازمندی به سیستم ارتباطی پیشنهاد نمودند. آنها از یک روش تشخیص خطای مبتنی بر ولتاژ در تفکیک افت ولتاژ در خطاهای اتصال کوتاه و اضافه جریان استفاده کردند. پس از چند سال، اودالوف و فیدیگاتی [27] یک طرح حفاظتی دیگر ارائه نمودند که هدف آن توانایی این طرح در تنظیم رله­ ها براساس حالت جریانی ریزشبکه مبتنی بر تحلیل عملکردهای آفلاین و آنلاین بود. یک سال بعد، هان و همکاران [28] مؤلفه­ هایی برای ولتاژ و جریان خطا در نقطه ­ی راه ­اندازی حفاظت جهت تعیین امپدانس سیستم معرفی نمودند. سپس مشخص شد که تنظیمات حفاظت لحظه ­ای جریان می ­تواند به وسیله­ ی مقایسه­ با امپدانس ­های ریزشبکه و شبکه ­ی اصلی به صورت خودکار تنظیم شود. دنگ و همکاران [29] از ذخیره­ سازی انرژی (ES) و ترانسفورماتورهای ایزوله جهت تشخیص حالت عملیاتی ریزشبکه استفاده کردند. بنابراین شناسایی خطا می ­تواند با مقایسه ­ای میان جریان توالی صفر و مقدار آستانه انجام شود. چند سال بعد، اوستون و همکاران [1] طرحی با نام طرح حفاظت تطبیقی اضافی پیشنهاد دادند که ارتباطات گسترده ­ای را جهت پایش و بروزرسانی تنظیمات رله براساس حالات عملیاتی مختلف ریزشبکه، به کار می­ گرفت. در این طرح، یک واحد حفاظت مرکزی (CPU) در ریزشبکه نصب شده ­است و واحد حفاظتی با رله ­ها و DG ها جهت بروزرسانی جریان­ های کاری و ذخیره ­ی حالات آنها به ترتیب به شکل ON/OFF ارتباط برقرار می کند. از سوی دیگر خدرزاده [30] روشی برای هماهنگ کردن رله­ های اضافه جریان در یک ریزشبکه ­ی معین پیشنهاد نمود. در این روش، تنظیمات رله متناسب با حالات ریزشبکه مبتنی بر حالات عملیاتی مختلف آنها تنظیم می­ شوند.
مسائل اصلی مرتبط با پیاده­ سازی راهبردهای حفاظت تطبیقی که در بالا اشاره شد، در ادامه آمده است:
  • بروزرسانی یا ارتقای دستگاه ­های حفاظتی که در حال حاضر در شبکه ­های برق استفاده می ­شوند، نیاز است.
  • نیاز است تمام پیکربندی­ های احتمالی ریزشبکه پیش از پیاده­ سازی این طرح­ها شناخته شده ­باشد.
  • ممکن است ایجاد یک زیرساخت ارتباطی هزینه ­های زیادی داشته باشد.
  • محاسبه­ ی اتصال کوتاه برای یک ریزشبکه­ ی دارای حالات عملیاتی مختلف دشوار خواهد بود.
[1] normally open switches
چالش ­های حفاظت ریزشبکه – بخش دوم
چالش ­های حفاظت ریزشبکه – بخش سوم
مقاله کامل را اینجا ببینید

دانلود مقاله لاتین

سفــــارش ترجمـــه

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

یک دیدگاه بگذارید

نام و نام خانوادگی*

وب‌سایت

32 − = 22

دیدگاه

سبد خرید خالی می باشد