iNetDoc

کامل ترین منبع دانلود مقاله و تحقیق

الگوریتم پیشرفته جبرانسازی شده رله مهو برای خطوط انتقال دارای ادوات FACTS موازی

نوع : word - قیمت :15000 تعداد صفحه : 84

بخشی از پروژه :

فهرست مطالب

چکیده م

مقدمه. 1

فصل اول :  ادوات FACTS (فکتس) موازی. 5

1-1-ادوات فکتس: 6

SVC/STATCOM/UPFC-2-1. 9

1-3- معرفی جبران کننده ایستای توان راکتیو SVC.. 14

1-3-1- تعریفSVC.. 15

1-3-2- مزایای SVC.. 19

1-4- جبران‏ساز سنکرون استاتیک(STATCOM) 22

1-4-1-اصول عملکردSTATCOM.. 24

1-4-2- کنترلر STATCOM.. 28

1-4-3- ساختار و عملكرد STATCOM.. 29

کنترل اصلی STATCOM.. 31

ساختار كنترلي. 32

1-5- مقایسه STATCOM و SVC.. 33

 

فصل دوم 36

2-2- اصول کلی حفاظت دیستانس... 39

2-2-1- حفاظت دیستانس... 39

2-2-2- انتخاب زمان جهش رله 42

2-2-3- حفاظت مسافت سنج (دیستانس) 43

2-2-4- طرحهای حفاظتی دیستانس... 45

2-2-5- طرح انتقال فرمان قطع مستقیم: 45

2-2-6- طرح انتقال فرمان قطع مشروط1: 46

2-2-7- طرح انتقال فرمان قطع مشروط2: 46

2-2-8- حفاظت تغییر موقعیت خطا 47

2-2-9- طرح حفاظت سریع. 47

2-2-10- تله پروتکشن. 47

2-2-11- حفاظت قطع انتقال مستقیم. 48

2-2-12- حفاظت مدار ولتاژی. 48

2-2-13- حفاظت نوسان توان. 49

2-3- اساس عملكرد حفاظت ديستانس... 49

2-4- روش ديگري براي تنظيم رله هاي ديستانس... 52

2-4-1- برخي مشكلات و محدوديتهاي حفاظت ديستانس... 54

2-5- نگاه كلي به انواع رله هاي ديستانس... 54

2-6- پياده‌سازي رله‌ي ديستانس... 58

2-7- رله ديستانس... 60

2-7-1- رله ديستانس نوع راكتانسي. 60

2-7-2- رله ديستانس نوع امپدانس... 61

2-7-3- رله ديستانس نوع مهو. 61

2-7-4- رله ديستانس با مشخصه چهارضلعي. 62

2-7-5- ساير مشخصه‌ها 63

فصل سوم 66

الگوریتم جبرانسازی شده رله مهو برای خطوط انتقال با استفاده از ادوات فکتس موازی. 66

3-1- حفاظت خطوط انتقال. 67

3-1-1- حفاظت ديستانس... 67

3-1-2- محدوده‌هاي حفاظتي (zone  ) 68

3-2- عملکرد رله دیستانس در حضور ادوات فکتس موازی با خط انتقال. 70

3-2-1-رله حفاظتی با عملگر مهو (Mho) 70

3-2-2- عملگر رله در حضور ادوات فکتس موازی. 72

3-2-3- سیستم قدرت در حضور STATCOM.. 74

3-2-4- امپدانس ظاهری رله دیستانس... 75

3-3- متودولوژی. 81

3-3-1- مدلسازی سیستم. 81

3-4- الگوریتم رله مهو جبرانسازی شده پیشنهادی. 83

3-4-1- محاسبه امپدانس جبرانسازی. 85

3-4-2-  شرایط کانال ارتباطی: 89

3-5- نتایج. 90

3-5-1- عملکرد رله در حضور جبرانساز SVC.. 91

3-5-2- عملکرد رله در حضور جبرانساز STATCOM.. 94

نتیجه گیری. 98

منابع: 100

چکیده:      

الگوریتم پیشرفته جبرانسازی شده رله مهو برای خطوط انتقال دارای ادوات FACTS موازی

یک الگوریتم رله مهو جبرانسازی شده ی پیشرفته برای حفاظت از خطوط انتقال توانی که با ادوات FACTS موازی مجهز شده اند ارائه شد و عملکرد آن با رله های مرسوم ، در شرایط یکسان، مقایسه گردید. آنالیز دقیقی از نحوه حفاظت این الگوریتم با استفاده از پکیج شبیه ساز نرم افزار PSCAD/EMTDC به عمل آمد.  رله به نحوی تنظیم شد که 85% از خط انتقال توان را مورد حفاظت قرار دهد (ناحیه ی 1) ، و عملکرد آن تحت زاویه بار های متفاوت و همچنین با رنج وسیعی از مقاومت های خطا  مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج نشان دادند که در هنگام استفاده از ادوات FACTS موازی و در مد کارکرد القایی و هنگامی که خطا در خارج از ناحیه یک رخ دهد ، رله های مرسوم دستور به تریپ دادن خط میدهند که علت آن اشتباه در محاسبه ی امپدانس خطاست در حالی که رله مهو اصلاح شده با از بین بردن این خطا ، تشخیص میدهد که خطا در خارج از ناحیه 1 اتفاق افتاده و لذا دستوری مبنی بر تریپ خوردن خط ، ارسال نخواهند نمود. در مد کارکرد خازنی و هنگامی که خطا در درون ناحیه یک رخ دهد ، رله های عادی قادر به تشخیص صحیح محل وقوع خطا نبوده و لذا دستوری مبنی بر تریپ خوردن خط انتقال قدرت نخواهند داد ، در حالی که رله مهو پیشنهادی، تشخیص میدهد که خطا درون ناحیه 1 اتفاق افتاده و لذا با خارج کردن خط ، حفاظت مناسبی را برای سیستم قدرت فراهم می آورد. خصوصیات رله ارائه شده در این تحقیق را میتوان به صورت زیر خلاصه نمود:

●       دارای قابلیت اطمینان بیشتر و دقت و امنیت بالاتری نسبت به رله های مرسوم است.

●       میتواند به صورت فراگیری در تمامی خطوط انتقال جبرانسازی شده توسط ادوات موازی به کار رود.

●       میتواند بر روی رله های دیستانس موجود نصب شود.

 

کلمات کلیدی: SVC، STATCOM، تنظیم ولتاژ، ضریب توان، فروپاشي ولتاژ، جبرانسازي، توانراكتيو،رله دیستانس،رله مهو، خطوط انتقال.

 

مقدمه:

با افزایش تقاضا در حوزه ی بار های الکتریکی ، هر روزه نگرانی از عدم توانایی شبکه های انتقال در تامین نیاز مصرف کنندگان افزایش میابد. چراکه با افزایش بار و نزدیک شدن نقطه کار خطوط انتقال به مرز محدوده حرارتی، احتمال ناپایداری شبکه افزایش میابد[1,2] . برای رفع پایه ای این مشکل نیاز به افزایش ظرفیت خطوط و اضافه کردن خطوط انتقال موازی با خطوط قدیمی داریم که مستلزم صرف هزینه نسبتا زیادی است و به علاوه باعث افزایش حجم خطوط انتقال شده و متعاقبا هزینه های مربوط به تعمیر و نگهداری خطوط را نیز افزایش میدهد. که البته در بازار برق رقابتی امروزی صرف چنین هزینه هایی از نظر اقتصادی به کلی غیر معقول است.

در سال های اخیر سیستم های انتقال AC  انعطافپذیر (FACTS) ، توجهات زیادی را در سرتاسر جهان به خود جلب کرده اند  چراکه باعث افزایش بهره وری خطوط انتقال شده و به پایداری شبکه و باقی ماندن سیستم انتقال در محدوده ظرفیت حرارتی خود کمک زیادی میکنند.

ادوات FACTS میتوانند بر اساس عملکرد مورد نظر،  به سه صورت سری ، موازی و یا ترکیبی،  در خطوط انتقال به کار گرفته شوند. این تجهیزات بر روی ولتاژها و جریانهای شبکه در حالت پایدار و گذرا تاثیر گذاشته و عملکرد سیستم را در حالت کارکرد عادی و همچنین در هنگام بروز خطا در شبکه تغییر میدهند.

این ادوات همچنین بر رله های دیستانس در شرایط خطا و حالت گذرا تاثیر می گذارند چرا که عملکرد رله دیستانس بر اساس ولتاژهاوجریان هایی است که در ابتدای خط انتقال اندازه گیری میشوند.

SVC و   STATCOMاز پرکاربرترین ادوات فکتس به شمار میروند که میتوان از آنها برای نگه داشتن ولتاژ در ابتدا یا انتهای خطوط انتقال در مقداری معین استفاده نمود. برخی از مواقع نیز این ادوات در وسط خط قرار داده می شوند چراکه بیشترین افت ولتاژ معمولا در وسط خطوط اتفاق می افتد. هر دو این تجهیزات ، در حالت عملکرد موازی ، مستقیما در نقطه اتصال به خط تزریق مینمایند.

در svc با استفاده از تریستورها توان راکتیو به شبکه تزریق می شود . و از دو بخش شامل: خازن های سوئیچ شونده تیریستوری (TSC) و راکتورهای کنترل شونده تیریستوری (TCR) تشکیل شده است. در حالی که پایه و اساس عملکرد STATCOM بر پایه ی مبدل منبع ولتاژ است و لذا کنترل بهتری بر روی ولتاژ خط داشته و جریان ثابتی را برای تمامی پروفیل ولتاژ تهیه میکند. در حفاظت دیستانس ، هدف ، محاسبه ی امپدانس خط واقع در فاصله بین نقطه وقوع خطا و رله دیستانس میباشد. اما در صورتی که در این بین ادوات FACTS موازی ، انشعاب به خط اضافه کرده باشند ، این محاسبات دچار اشتباه شده و مانع از عملکرد صحیح رله میشود[7-13].

درمقالات تحقیقات زیادی درباره تاثیر ادوات موازی وترکیب سری موازی مانند UPFCبرحفاظت دیستانس بیا نشده است.[13-20]

ادوات FACTS موازی از طریق باس اتصال به شبکه جریان از شبکه جذب کرده و یا به آن تزریق مینمایند. و بر اساس جهت جاری شدن این جریان به خط انتقال ، رله دیستانس میتواند با افزایش برد یا کاهش برد مواجه شود [3-6].

در [7] ، حفاظت از منطقه ای از خط انتقال که در آن از یک STATCOM استفاده شده است ، بیان شده و تنظیمات و قوانین مربوط به هر منطقه حفاظت در آن ارائه شده است. اما استراتژی ارائه شده در این مقاله در صورت به کار بردن یک SVC منبع جریانی، در خط انتقال ، نیازمند تغییر است. در [3] ، نویسندگان تاثیر به کار بردن UPFC را بر کارکرد رله های حفاظتی بررسی کرده اند. به علاوه ، کنترل کردن پارامتر های UPFC ، و نقطه نصب آن بر روی خط انتقال بر امپدانس محاسبه شده تاثیر میگذارند.[8-12] . بر اساس تغییراتی که در پارامتر های کنترلی UPFC ، اتفاق میافتد ، مشخصات رله تغییر میابند و لذا مشخصات سازگارپذیری از دجه دوم در مقاله [13] ارائه شده است. نوعی از حفاظت جریان دیفرنسیال گران قیمت برای خطوط انتقال مجهز به ادوات جبرانساز موازی در [14] ارائه شده است. محاسبات امپدانس ظاهری مجهز به UPFC ، در [15] ، استفاده از هوش مصنوعی (AI) برای محاسبه on-line  مرزهای حفاظتی برای عملکرد متغیر رله ، پیشنهاد شده بود.

کاری که در مقاله [17] ، انجام گرفته ، ارائه روشی است کارآمد برای جبرانسازی در محاسبه امپدانس ظاهری در زمانی که ادوات FACTS سری چون UPFC ، TCPST و TCSC در خط انتقال به کار برده شده اند. هر چند در این مقاله صحبتی از جبرانسازی محاسبات امپدانس در هنگام استفاده از ادوات FACTS موازی در خط انتقال نشده است. در مقاله [18] روشی کلی جهت محاسبه امپدانس ظاهری در هنگام بروز خطا در خط انتقال مجهز به بانک خازنی ثابت ارائه شده ولی ایده ی به کار برده شده بسیار پیچیده بوده و روشی برای محاسبه امپدانس در زمان به کار گیری جبرانسازی متغییر ارائه نکرده است [18]. یک روش تقسیم بندی خطا و محافظت از خط انتقال با استفاده ترکیبی از روشهای AI و wavelet در [19,20] ارائه شده است ولی  روشهای حفاظتی بر مبنای هوش مصنوعی ، نیازمند تمرین و انجام تست های بسیار زیادی پیش از نصب هستند و لذا  به زمان بسیار زیادی  برای نصب نیاز دارند.

این پژوهش ، سعی بر این دارد که با بررسی نحوه تاثیر گذاری ادوات فکتس موازی SVC و STATCOM بر حفاظت رله دیستانس ، این تاثیرات را با ارائه یک الگوریتم جبرانسازی شده رله موهو که ترکیبی از فرمت عادی این رله به همراه قسمت جبرانسازی شده ی آن است،  از بین برده و حفاظت خط را به نحو کامل انجام دهد.

ادوات فکتس موازی با تزریق جریان به حلقه خطا موجب اشتباه در محاسبه امپدانس خطا در ابتدای خط میشوند.که این خطا به کمک بخش جبرانساز در رله موهو ، از بین رفته و با تصحیح عملکرد رله ، موجب افزایش امنیت و قابلیت اطمینان برای رله مهو در حفاظت از خطوط انتقال مجهز به ادوات فکتس میشود.

 

 

 



نوع فایل : word
اندازه فایل : 84
قیمت : 15000
خرید