حفاظت یک ریزشبکه درحالت متصل و مستقل از شبکه

نوع فایل: word (قابل ویرایش)

تعداد صفحات : 127 صفحه

چکیده
کاهش منابع سوخت های فسیلی، اثرات نامطلوب زیست محیطی و پایین بودن بازدهی شبکه های برق سنتی، تمایل به تولید برق در نزدیکی بار و سطح شبکه توزیع را با استفاده از منابع تجدید پذیر افزایش داده است. یکی از راهکارهای اساسی به منظور حل مشکلات مطرح شده استفاده از ریزشبکه ها می باشد. به مجموعه ای از منابع کوچک تولید انرژی در سطح ولتاژ توزیع، ریزشبکه گفته می شود. ریزشبکه در دوحالت متصل به شبکه و جدا ازشبکه بهره برداری می شود. در این پژوهش یک طرح حفاظت دیفرانسیلی را برای حفاظت ریزشبکه با استفاده از تبدیل حوزه زمان-فرکانس مانند تبدیل S بیان می کند. در ابتدا جریان باس های متوالی اندازه گرفته شده و با استفاده از تبدیل S پردازش شده و کانتورهای زمان-فرکانس آنها بدست می آید. محتوای طیف انرژی کانتورهای زمان-فرکانس سیگنال های جریان خطا محاسبه شده، سپس انرژی تفاضلی برای ثبت الگوهای خطا در ریزشبکه در حالت متصل به شبکه یا جزیره ای حساب می گردد. کارایی روش پیشنهادی در انواع مختلف خطا (متقارن یا نامتقارن) و خطای امپدانس بالا در ریزشبکه در ساختارهای شعاعی یا حلقوی ارزیابی شده است. که یک مقدار حد آستانه مشخص برای انرژی تفاضلی می تواند برای ارسال سیگنال تحریک در زمان مناسب در حدود ۲ تا ۳ سیکل از زمان رخداد خطا بسیار مناسب باشد. نتایج بدست آمده نشان داده است که طرح حفاظتی مبنی بر انرژی دیفرانسیلی می تواند از ریزشبکه در مقابل شرایط خطاهای مختلف به صورت موثر حفاظت کند. بنابراین روش پیشنهادی یک انتخاب مناسب برای حفاظت ناحیه گسترده می باشد.برای شبیه سازی ریزشبکه از نرم افزار pscad و به منظور تحلیل نتایج شبیه سازی، از نرم افزار MATLAB استفاده شده است.

فهرست مطالب
چکیده 1
فصل ۱: مقدمه
۱-۱- پیشگفتار 2
۱-۲- طرح موضوع 3
۱-۳- ماژول هماهنگی حفاظتی(PCM) 5
۱-۴- طرح حفاظتی در حالت متصل به شبکه 6
۱-۴-۲- شرایط عادی ریزشبکه 7
۱-۴-۳- وقوع خطا در فیدر ریزشبکه 7
۱-۴-۴- وقوع خطا در شبکه اصلی 8
۱-۴-۵- وقوع خطا در باس ریزشبکه 8
۱-۴-۶- سنکرونیزاسیون مجدد 8
۱-۴-۷- طرح حفاظتی در حالت جزیرهای 9
۱-۴-۸- جداسازی سریع از فیدرهای خطا دیده 10
۱-۴-۹- جداسازی در چه زمانی لازم نیست 10
۱-۵- معرفی پدیده جزیره اي 11
۱-۶- اثرات جزیره اي شدن 11
۱-۷- روشهاي تشخیص جزیرهاي شدن 12
۱-۷-۱- روش کنترل از راه دور 14
۱-۷-۲- روشهاي پسیو 15
۱-۷-۳- روشهاي اکتیو 16
فصل ۲: ریزشبکه و مدل سازی آن
۲-۱- ساختار ریزشبکه 17
۲-۲- توربین بادی 18
۲-۲-۱- ژنراتور القایی دوسوتغذیه 19
۲-۳- میکروتوربین 21
۲-۳-۱- مدلسازی میکروتوربین دو محوره 21
۲-۳-۲- سیستم کنترل توان 22
۲-۴- موتور دیزل 23
۲-۵- صفحات فتوولتائیک 24
۲-۵-۲- مدلسازی ادوات واسط 25
۲-۵-۳- مدلسازی ژنراتور سنکرون و سیستم تحریک آن 26
فصل ۳: چالشها و روشهای حفاظت از ریزشبکه
۳-۱- مقدمه 28
۳-۲- ویژگیهای ریزشبکه 28
۳-۳- چالشهای حفاظتی ریزشبکه 30
۳-۳-۱- حفاظت اضافه جریان فیدر در حضور DG 31
۳-۳-۲- خطای F1 و F2 در حالت متصل به شبکه 32
۳-۳-۳- خطای F3 و F4 در حالات متصل و منفصل از شبکه 34
۳-۴- روش حفاظت تطبیقی برای ریزشبکه 34
۳-۴-۱- سیستم حفاظت تطبیقی مرکزی 35
۳-۴-۲- تحلیل آفلاین 37
۳-۴-۳- عملیات آنلاین 39
۳-۴-۴- عملیات قفل جهتی 40
۳-۵- روشهای حفاظتی برای حل مشکل افزایش جریان خطا در حضور DG 41
۳-۶- مروری بر روشهای دیگر حفاظت از ریزشبکه 43
فصل ۴: حفاظت ریزشبکه درحالت متصل و منفصل از شبکه
۴-۱- سیستم مورد مطالعه 45
۴-۲- حفاظت ریزشبکه در حالت متصل به شبکه اصلی 47
۴-۳- حفاظت ریزشبکه در حالت جزیره ای 54
۴-۴- تشخیص خطای امپدانس بالا در ریزشبکه 58
۴-۴-۲- مدل امپدانس بالا 59
۴-۵- بررسی روش پیشنهادی در ریزشبکه دوم 61
فصل ۵: تحلیل نتایج بدست آمده از روش پیشنهادی
۵-۱- شبیه سازی و تحلیل نتایج 64
۵-۲- تحلیل نتایج 102
۵-۳- پیوست الف 106
۵-۴- پیوست ب 109