پایگاه علمی سعید سان دانلود رایگان مقالات علمی کنفرانس و ژورنال
دانلود مقاله یک طرح تطبیقی حفاظت جریان زیاد برای شبکه های توزیع
چکیده – شبکه های توزیع ، با افزایش نفوذ تولید پراکنده ( DG ) ، معرفی مدیریت فعال شبکه ( ANM ) ، و حالت های بالقوه عمل جزیره ای، به سوی چشم انداز شبکه های هوشمند در حال تحول هستند. این تغییرات سطح خطاها و مسیرهای جریان خطا را تحت تاثیر قرار می دهد و عملکرد صحیح سیستم حفاظت جریان زیاد اثبات شده است. در این مقاله یک سیستم حفاظت تطبیقی جریان زیاد نشان داده شده است که به طور خودکار تنظیمات حفاظتی تمام رله های جریان زیاد را در پاسخ به تاثیر DG، ANM ، و عمل جزیره ای اصلاح می کند. توسعه این طرح با استفاده از دستگاه های حفاظت تجاری در دسترس صورت گرفته است ، به کار گیری بر اساس ارتباطات IEC61850 – و با استفاده از یک آزمایشگاه شبیه سازی سخت افزار در حلقه تست شده و به اثبات رسیده است. یک مقایسه نظام مند از عملکرد طرح تطبیقی ارائه شده و در کنار آن از یک طرح جریان زیاد معمولی ارائه شده است. این مقایسه کاهش عملیات نادرست و کاهش متوسط زمان عمل که سیستم های تطبیقی ارائه می دهد را به صورت کمی بیان می کند.
واژگان کلیدی: حفاظت تطبیقی، تولید پراکنده ( DG )، عملیات جزیره ای ، اتوماسیون شبکه، زمان حفاظت از جریان زیاد.
- I. مقدمه
افزایش مداوم در نفوذ تولید پراکنده ( DG ) و اتخاذ راه حل های شبکه مدیریت فعال ( ANM ) در شبکه های توزیع در سراسر جهان با توجه به اثرات آن بر سطح خطا ها و مسیرهای جریان خطا یک چالش حفاظت از شبکه ایجاد می کند.
DG یک منبع اضافی جریان خطا را معرفی می کند، که ممکن است سطح خطا ها در داخل شبکه را افزایش دهد ، در حالی که احتمالا تغییر در مقدار و جهت جریان خطای دیده شده توسط رله حفاظت خاص را هشدار می دهد. سهم یک واحد تولید واحد به طور معمول زیاد نیست، اما اثر مجموعه ای از بسیاری از واحد های تولیدی می تواند تاثیر قابل توجهی در جریان خطا داشته و بر بهره برداری از سیستم حفاظت از جریان زیاد نیز تاثیر گذارد [1] .
راه حل های ANM ، که جهت مدیریت DG، ذخیره انرژی ، بار ، قطع کننده مدار (CBs) ، و سوئیچ ها معرفی شده اند، اجازه می دهند که کنترل ولتاژ، مدیریت توان-جریان ، مدیریت سمت تقاضا ، ترمیم خودکار ، و به حداقل رساندن از دست دادن قدرت سیستم، نیز بر سطح خطا و مسیر جریان خطا تاثیر گذارند [ 2 ].
علاوه بر این، با افزایش نفوذ DG ، عملیات جزیره ای در بخش های خاصی از شبکه توزیع ممکن است مفید واقع شود و موجب افزایش قابلیت اطمینان منبع تغذیه برای مشتریان باشد [3]. با این حال، تغییر بین حالت های جزیره ای و حالت های متصل به شبکه عملیات موجب ایجاد دو سناریو با سطح خطای بسیار متفاوت می شود [4].
ترکیب DG، ANM، و پتانسیل برای نتایج عمل جزیره ای در شرایط شبکه جایی هستند که در آن سطوح خطا و مسیرهای جریان خطا از طریق اخلال در عملکرد رله جریان زیاد (OCRs) تغییر می کند. نویسندگان [1]، [5] – [8] نشان دادند که DG بر حساسیت و زمان عمل OCRs تاثیر می گذارد در حالی که نویسندگان [9] ثابت کردند که تغییر در توپولوژی (مکان) شبکه موجب هماهنگی صحیح بین OCRs می شود. تاثیر عمل جزیره ای در پژوهش های [4] و [10] مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است ، و در آن نویسندگان مقدار کاهش سطح خطا در طول عملیات جزیره را مورد بررسی قرار دادند و ثابت کردند که این باعث می شود که زمان عمل آهسته تر شود و مانع عمل OCRs گردد.
راه حل های تاثیر DG در رفرنس [ 11 ] ارائه شده است که در آن نویسنده اتخاذ روش حفاظت از راه دور را نشان می دهد ، در پژوهش های [ 12 ] – [ 14 ] نویسندگان پیشنهاد استفاده از محدود کننده جریان خطا ( FCLs ) را داده اند، و در مطالعات [ 14 ] – [ 16 ] نویسندگان با استفاده از حفاظت تطبیقی را پیشنهاد کرده اند . نویسندگان [ 14 ] و [ 15 ] استفاده از مجموعه ای از تنظیمات – یکی برای حفاظت از DG متصل و یکی برای DG ای که به شبکه متصل نیست – را پیشنهاد کرده اند ، در حالی که نویسندگان در رفرنس [ 16 ] طرحی را پیشنهاد کرده اند که در آن تنظیمات رله های حفاظتی جریان زیاد به سرعت بر اساس سطح خطا و وضعیت اتصال DG اصلاح شده اند. یک راه حل برای عملیات جزیره در رفرنس [ 10 ] و [ 17 ] ارائه شده ، که در آن نویسندگان نشان می دهند که چگونه یک طرح تطبیقی ساده حفاظت از جریان زیاد با دو گروه تنظیمی – یکی برای شبکه متصل و یکی برای حالت عمل جزیره ای- ممکن است مشکل را حل کند . به نظر می رسد که ، هنوز ، هیچ راه حلی برای مقابله با تاثیر سیستم های ANM بر حفاظت از شبکه مطرح نشده است.
An Adaptive Overcurrent Protection
Scheme for Distribution Networks
F. Coffele, C. Booth, and A. Dyśko, Member, IEEE
Abstract—Distribution networks are evolving toward the vision
of smart grids, with increasing penetration of distributed generation (DG), introduction of active network management (ANM),
and potentially islanded modes of operation. These changes affect
fault levels and fault current paths and have been demonstrated
to compromise the correct operation of the overcurrent protection
system. This paper presents an adaptive overcurrent protection
system which automatically amends the protection settings of all
overcurrent relays in response to the impact of DG, ANM, and islanding operation. The scheme has been developed using commercially available protection devices, employs IEC61850-based communications, and has been demonstrated and tested using a hardware-in-the-loop laboratory facility. A systematic comparison of
the performance of the proposed adaptive scheme alongside that
of a conventional overcurrent scheme is presented. This comparison quantifies the decrease in false operations and the reduction
of mean operating time that the adaptive system offers.
Index Terms—Adaptive protection, distributed generation
(DG), islanded operation, network automation, time overcurrent
protection.
این فایل ورد (word) ترجمه در 20 صفحه و فایل اصلی لاتین pdf مقاله در 8 صفحه به خدمتتون ارائه میشود.