پرش لینک ها

چالش ­های حفاظت ریزشبکه – بخش دوم

چالش ­های حفاظت ریزشبکه – بخش دوم
چالش های حفاظت دیفرانسیل (تفاضلی) و مسائل آن
حفاظت تفاضلی، جریا ن­هایی را که به یک ناحی ه­ی حفاظت­ شده وارد می ­شوند یا از آن خارج می­ شوند را مقایسه نموده و تنها زمانی عمل می­ کند که اختلاف میان این جریان ­ها از مقدار از پیش­ تعیین ­شده ­ای فراتر رود. تعداد کار پژوهشی وجود دارند که از حفاظت تفاضلی جهت فراهم آوردن یک سیستم حفاظتی کافی استفاده نموده ­اند. نیک­خواجویی و لاستر [31] یک تکنیک ترکیبی برای حفاظت ریزشبکه به وسیله ­ی حفاظت تفاضلی و محاسبات مؤلفه ­های متقارن پیشنهاد نمودند. آنها از جریان­ های توالی صفر و توالی منفی در ریزشبکه به ترتیب جهت تشخیص خطاهای خط به زمین (SLG) و خط به خط (LL) استفاده کردند. زین­الدین و همکاران [32] در رابطه با آینده ­ی ریز شبکه ­ها بحث کردند و به دو چالش عمده پرداختند: حفاظت و کنترل ولتاژ/فرکانس. و به تبع آن راهبردی را توسعه بخشیدند که در آن از رله­ های تفاضلی در هر دو انتهای هر خط استفاده شده­ بود. این رله ­ها که برای عمل در 50 میلی ثانیه طراحی شده ­اند قادر بودند از ریزشبکه در هر دو حالت عملیاتی متصل به شبکه و جدا از آن حفاظت کنند. کونتی و همکاران [33] سه راهبرد حفاظتی را در تشخیص خطاهای فاز به زمین در ریزشبکه­ های ایزوله را به تفصیل بیان نمودند. علاوه بر این، آنها سه طرح حفاظتی دیگر برای خطاهای سه فاز در ریزشبکه­ های دارای ژنوراتورهای سنکرون ارائه نمودند. یک سال بعد، سورتمی و همکاران [34] یک طرح حفاظتی بدیع مبتنی بر برخی اصول اندازه­ گیری فازور همزمان­ شده و رله­ های ریزپردازنده به منظور تشخیص تمامی انواع خطاها از جمله خطاهای امپدانس بالا (HIF ها) پیشنهاد نمودند. آنها دریافتند که نصب رله­ ها در انتهای هر خط ریزشبکه، حفاظتی قوی فراهم می­ آورد. پارسایی و همکاران [35] یک روش مبتنی بر ارتباطات تحت عنوان حامل خط توان (PLC) با سطوح چندگانه ­ی حفاظتی جهت فراهم نمودن مؤثرترین نوع حفاظت شبکه برای ریزشبکه های مش­دار معرفی نمودند. به تازگی روشی نوین توسط دواداسا و همکاران [36] در سال 2011 ارائه نمودند که بر حفاظت تفاضلی استوار است. این روش تمام چالش ­های حفاظتی همچون پخش بار دو طرفه و کاهش سطح جریان خطا در حالا عملیاتی جدا از شبکه را مد نظر قرار داده و قابلیت حفاظت از ریزشبکه­ ها را در هر دو حالت عملیاتی متصل به شبکه و جدا از شبکه داراست. یکی از ویژگی های برجسته­ ی این روش نه تنها حفاظت فیدر بلکه حفاظت باس­ ها و منابع تولید پراکنده­ ی درون ریزشبکه نیز هست.
یکی از قابل توجه­ ترین مزایای حاصل از پیاده ­سازی رویکردهای حفاظت تفاضلی این است که آنها به پخش توان دو طرفه و کاهش سطح جریان خطا در ریزشبکه­ های منفرد، حساس نیستند. با اینحال چالش ­هایی در ارتباط با آن وجود دارند که می­ توان به شکل زیر خلاصه نمود:
  • از آنجاکه امکان دارد سیستم ارتباطی دچار نقض شود، فراهم نمودن یک طرح حفاظتی جایگزین ضروری است.
  • ایجاد یک زیرساخت ارتباطی نسبتاً هزینه ­بر است.
  • ممکن است در بارها و سیست م­های نامتعادل با دشواری ­هایی مواجه شود.
  • امکان دارد حالات گذرا حین اتصال و جداسازی DG ها موجب برخی مشکلات شود.
طرح­ های حفاظت فاصله و مشکلات آن
امپدانس یک خط با طول آن متناسب است، بنابراین استفاده از رله ­ای که امپدانس یک خط را تا یک نقطه­ ی از پیش تعیین­ شده (نقطه­ ی دستیابی) برای سنجش فاصله اندازه بگیرد، مناسب است. چنین رله ­ای رله ­ی فاصله (یاب) نامیده می­ شود و تنها برای عمل در خطاهایی طراحی شده­ است که بین مکان نصب رله و نقطه­ ی دستیابی انتخاب ­شده روی می­ دهند.
دواداسا [37، 38] راهبرد اصلی را در این گروه توسعه بخشید. این بر یک رله­ ی ادمیتانس دارای مشخصه ­های زمان قطع معکوس استواراست. این رله قادر به تشخیص و ایزوله کردن خطاها در هر دو حالت متصل به شبکه و جدا از آن است. دشواری­ های مرتبط با کاربرد این نوع رله­ ها به قرار زیر است:
  • ممکن است مشکلاتی به لحاظ دقت استخراج اصول اساسی پیش بیاید، که این ناشی از هارمونیک ­ها و رفتار گذرای جریان است.
  • ممکن است خطاهایی توسط مقاومت خطا در ادمیتانس اندازه ­گیری ­شده ایجاد شوند.
  • اندازه­ گیری ادمیتانس برای خطوط کوتاه در شبکه­ های توزیع دشوار است.
طرح­ های حفاظتی مبتنی بر ولتاژ و مشکلات آنها
تکنیک­ های حفاظتی مبتنی بر ولتاژ از سنجش ولتاژ در حفاظت از ریزشبکه ­ها در مقابل انواع مختلف خطا استفاده می ­کنند.
در سال 2006، الناصری و همکاران [39] یکی از ارزشمندترین روش ­ها را در این حوزه پیشنهاد نمودند. طرح پیشنهادی که می ­تواند ولتاژهای خروجی منبع DG را پایش نموده و با استفاده از چارچوب مرجع d-q به مقادیر dc تبدیل کند، قابلیت حفاظت ریزشبکه را در مقابل خطاهای درون ناحیه­ ای و برون ناحیه ­ای داراست. علاوه بر این، آنها یک پیوند ارتباطی را که در این طرح توسعه یافته بود جهت تشخیص خطاهای درون ناحیه­ ای و برون ناحیه ­ای مورد استفاده قرار دادند. با توجه به این واقعیت که فواصل درون ریزشبکه معمولاً کوتاه هستند، ارتباطات را می­ توان با استفاده از سیم ­های پیلوت، فیبر نوری یا اترنت برقرار نمود. بعدها یک راهبرد نوین در حفاظت توسط لویکس و همکاران [11] در سال 2009 پیشنهاد شد. این راهبرد حفاظتی بر اثر انواع خطاهای مختلف بر مؤلفه­ های پارک ولتاژ استوار بوده و قابلیت حفاظت ریزشبکه را در مقابل خطاهای سه فاز، دو فاز و فاز به زمین، داراست. این عملکرد راهبرد حفاظتی توسط سیستم ارتباطی اداره نمی­ شود، اما می­ تواند از طریق پیوندهای ارتباطی بین مدول­ های تشخیصی مختلف بهینه­ سازی شود. برجسته­ ترین ویژگی این طرح در مقایسه با طرح پیشنهادی ال­ناصری و همکاران [39] تطبیق ­پذیری آن در جاهایی است که می­ توان از آن جهت حفاظت ریزشبکه ­های مختلف دارای پیکربندی­ های مختلف استفاده نمود. نهایتاً یک راهبرد حفاظتی اضافی توسط وانگ و همکاران [40] پیشنهاد شد که بر تحلیل ولتاژ باس­بار و جهت خطا جهت حفاظت از ریزشبکه ­ها در هر دو حالت عملیاتی متصل به شبکه و جدا از شبکه استوار است. به علاوه، آنها نرم­ افزار و سخت ­افزار حفاظت رله را با استفاده از کامپیوترهای شخصی صنعتی (IPC ها) توسعه دادند.
در زیر فهرستی از مسائل احتمالی عمده با توجه به پیاده­ سازی راهبردهای حفاظتی مبتنی بر ولتاژ آمده است:
  • بهره­ برداری اشتباه از دستگاه­ های ارتباطی می­ تواند به هر گونه افت ولتاژی در ریزشبکه منجر شود.
  • روش اشاره شده در بالا قادر به شناسایی HIF ها نیست.
  • اکثر این تکنیک­ ها برای ریزشبکه­ های خاصی طراحی و تست شده ­اند. در واقع آنها شدیداً به پیکربندی ریزشبکه و به ناحیه­ ی حفاظتی وابسته هستند. بنابراین، ممکن است آنها برای ریزشبکه­ های دارای ساختارهای مختلف مناسب نباشند.
  • حالت عملیاتی اتصال به شبکه­، حساسیت کمتری دارد.
چالش ­های حفاظت ریزشبکه – بخش اول
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

15 − 12 =

دیدگاه

سبد خرید خالی می باشد