هماهنگی حفاظتی بهینه شبکه‌های توزیع فعال با استفاده از مشخصه‌های عملکردی مبتنی بر ولتاژ اتصال کوتاه

چکیده:

حفاظت شبکه­های توزیع در حضور منابع تولید پراکنده، امکان شرایط بهره­برداری جزیره­ای، تغییر در شرایط بهره­برداری، امکان وقوع خطاهای با جریان اتصال­کوتاه ناچیز و خطاهای امپدانس­بالا یکی از چالش­های اساسی طراحی شبکه­های توزیع فعال و شبکه­های هوشمند توزیع انرژی الکتریکی می­باشد. کارهای متعددی در زمینه بهینه­سازی سیستم­های حفاظتی شبکه­های توزیع انجام شده است. تمرکز بیشتر در کارهای انجام­شده بر روی رله­های اضافه­جریان بوده است. از سوی دیگر، عملکرد رله­های اضافه­جریان در شرایطی که جریان خطا ناچیز باشد، با چالش مواجه می­گردد. مرور منابع دلالت بر خلاء تحقیقاتی در توسعه یک روش مبتنی بر حفاظت ولتاژی و تنظیمات بهینه دارد.

در این پایان­نامه، تلاش شده ­است خلاء تحقیقاتی موجود در حفاظت شبکه­های توزیع فعال مبتنی بر رله­های ولتاژی پاسخ داده شود. در روش پیشنهادی، منحنی مشخصه ولتاژی جدیدی در توسعه کارهای قبلی ارائه می­گردد. ضمناً بهینه­سازی تنظیمات زمانی و ضرایب منحنی­مشخصه پیشنهادی در این پایان­نامه مورد توجه قرار گرفته است. روش پیشنهادی  فقط از ولتاژ محلی برای تعیین زمان کار رله استفاده می­کند و از این رو یک روش حفاظتی کم­هزینه خواهد بود. از الگوریتم ژنتیک برای حل مسئله بهینه­سازی استفاده شده و روش پیشنهادی بر روی یک شبکه نمونه با به­کارگیری DIgSIELNT و MATLAB پیاده­سازی گردیده است. مقایسه نتایج پیشنهادی با روش­های موجود دلالت بر کارآیی قابل توجه روش پیشنهادی دارد. هم­چنین مطالعات حفاظتی بر اساس تنظیمات بهینه در DIgSIELNT برای بررسی رعایت قیود هماهنگی انجام گردیده­است که درستی مطالعات انجام­شده را تایید می­نماید.