ارایه الگوریتم نوینی جهت بهبود هماهنگی حفاظتی در شبکه توزیع با حضور منابع تولید پراکنده

جزئیات و دریافت

فرمت فایل:PDF

تعداد صفحه:124

فهرست مطالب :

چکيده ..................................................................................... ۱
مقدمه ....................................................................................... ٢
فصل اول:كليات..................................................................... ٣
۱) هدف ....................................................................................... ٤ -۱
٢) پيشينه تحقيق..................................................................... ٤ -١
٣) ساختار پايان نامه.............................................................................. ٦ -١
٧.................................................................DG

فصل دوم: آشنايی
١) مقدمه....................................................................... ٨ -٢
٢) تعريف توليد پراکنده................................................................ ٩ -٢
٣) مزايای توليد پراکنده.................................................................. ٩ -٢
١) مزايای فنی توليد پراکنده................................................. ١٠ -٣-٢
٢) مزايای اقتصادی توليد پراکنده................................. ١١ -٣-٢
٣) مزايای توليد پراکنده از ديد صنعت برق......................................... ١٢ -٣-٢
٤) مزايای توليد پراکنده از ديد مشتريان.................................................. ١٢ -٣-٢
٤) معايب توليد پراکنده........................................................... ١٤ -٢
٥) فن آوری توليد پراکنده ............................................ ١٤ -٢
١) موتورهای احتراق داخلی............................................. ١٤ -٥-٢
٢) موتورهای احتراق صنعتی.................................................. ١٥ -٥-٢
٣) توربين های کوچک............................................................... ١٥ -٥-٢
٤) سلول های سوختی............................................................ ١٦ -٥-٢
٥) توربين های بادی.................................................................. ١٦ -٥-٢
٦) سلول های خورشيدی............................................................... ١٧ -٥-٢
٧) بيو انرژی.................................................................. ١٧ -٥-٢
فصل سوم: حفاظت سيستم هاي توزيع سنتي........................................ ۱۸
۱) مقدمه................................................................................. ۱۹ -۳
۲) تجهيزات حفاظتی مورد استفاده در سيستم هاي توزيع شعاعي........................ ۱۹ -۳
۱) رله هاي جريان زياد............................................................... ۱۹ -۲-۳
۱) حساسيت.................................................................... ۲۰ -۱-۲-۳
۲) گزينش پذيري................................................................................ ۲۰ -۱-۲-۳
۳) سرعت........................................................................................ ۲۰ -۱-۲-۳
۴) مشخصات رله جريان زياد............................................................ ۲۰ -۱-۲-۳
۳) بازبست ها ( كليدهاي وصل مجدد).............................. ۲۱ -۳
۴) سكسيونرها....................................................................................... ۲۷ -۳
۵) فيوزها................................................................................................ ۲۸ -۳
۱) انتخاب جريان نامي............................................................ ۳۰ -۵-۳
۲) انتخاب ولتاژ نامي........................................................ ۳۰ -۵-۳
۳) انتخاب ظرفيت اتصال كوتاه............................................................... ۳۰ -۵-۳
۶) معيارهماهنگي ابزارهاي زمان– جريان در سيستم هاي توزيع............................ ۳۱ -۳
۱) هماهنگي فيوز – فيوز.................................................................. ۳۱ -۶-۳
۲) هماهنگي بازبست – فيوز................................................................. ۳۲ -۶-۳
۱) فيوز سمت تغذيه................................................................ ۳۲ -۲-۶-۳
۲) فيوز در سمت بار.............................................................. ۳۳ -۲-۶-۳
۳) هماهنگي بازبست – بازبست................................................... ۳۴ -۶-۳
۱) بازبست هاي هيدروليكي.............................................................. ۳۴ -۳-۶-۳
۲) بازبست الكترونيكي.................................................................. ۳۴ -۳-۶-۳
۴) هماهنگي بازبست – رله...................................................................... ۳۵ -۶-۳
۵) هماهنگي بازبست – سكسيونر........................................................... ۳۵ -۶-۳
۶) هماهنگي بازبست – سكسيونر – فيوز.......................................................... ۳۶ -۶-۳
بر روي حفاظت شبکه توزيع.................................... ۳۷

فصل چهارم : تاثيرات DG
۱) مقدمه.......................................................................... ۳۸ -۴
بر روي حفاظت شبکه توزيع....................................................... ۳۸ DG ۲) تاثيرات -۴
۱) اضافه ولتاژ..................................................................................... ۳۸ -۲-۴
۲) تغيير سطح اتصال كوتاه........................................................... ۳۹ -۲-۴
۱) تأثير نوع ژنراتور بر روي سطح جريان اتصال کوتاه...................................... ۴۰ -۲-۲- ۴
۳) تاثير درخروج بي موقع............................................................... ۴۰ -۲-۴
۴) كور شدن حفاظت................................................................................. ۴۱ -۲-۴
۵) خطاي بازبست....................................................................................... ۴۳ -۲-۴
۶) جزيره اي شدن ناخواسته.................................................................. ۴۵ -۲-۴
بر هماهنگي ادوات حفاظتي............................................... ۴۵ DG ۳) تأثير حضور -۴
۱) هماهنگي فيوز – فيوز................................................................... ۴۵ -۳-۴
۲) هماهنگي بازبست – فيوز............................................................. ۴۸ -۳-۴
۳) هماهنگي رله – رله............................................................................ ۴۹ -۳-۴
۴) راه حلهاي پيشنهادي برای حل مشکلات توليد پراکنده........................................ ۵۱ -۴
۱) از دست رفتن هماهنگي حفاظتي.................................................. ۵۱ -۴-۴
۲) عملكرد اشتباه فيوز........................................................................... ۵۱ -۴-۴
۳) حساسيت پذيري رله فيدر اصلي................................................ ۵۲ -۴-۴
۴) دو جهته شدن تغذيه خطا.................................................................. ۵۲ -۴-۴
۵) اضافه ولتاژ............................................................. ۵۳ -۴-۴
۵۴...............................DG ۵) مدل سازي اتصال ترانسفورماتور براي وصل كردن -۴
۱) سمت فشار قوي زمين نشده..................................................... ۵۴ -۵-۴
۲) سمت (فشار قوي) اوليه زمين شده......................................................... ۵۶ -۵-۴
۶) تأثير امپدانس زمين كردن برروي جريان خطا و اضافه ولتاژ.............................. ۶۱ -۴
۶۵............................................................................DG ۷) جزيره اي شدن -۴
۱) روشهاي ضد جزيره اي مبتني بر ارتباطات............................................ ۶۶ -۷-۴
۶۶...................................... (transfer trip) ۱) طرح جدا سازي انتقالي -۱-۷-۴
۶۷......... (Power line singnaling) ۲) طرح ارسال اطلاعات با خطوط قدرت -۱-۷-۴
۲) طرحهاي تشخيص محلي براي ژنراتورهاي پراكنده..................................... ۶۸ -۷-۴
۳) طرحهاي پسيو براساس فركانس............................................... ۶۹ -۷-۴
۴) اصول عملكرد رله های مبتني بر فركانس.......................................... ۶۹ -۷-۴
۱) رله فركانسي..................................................................... ۶۹ -۴-۷-۴
۷۰................................................................(ROCOF) ۲) رله ركوف -۴-۷-۴
۸) ديگر طرحهاي پسيو...................................................................... ۷۰ -۴
۱) تغيير توان راكتيو خروجي...................................................................... ۷۰ -۸-۴
۷۰ ............................................(df/dp) و (P/Q) ۲) شاخصهاي ضريب قدرت -۸-۴
۹) طرحهاي اكتيو.......................................................................... ۷۱ -۴
۱) طرح اندازه گيري امپدانس............................................................ ۷۱ -۹-۴
۲) روش تغيير ولتاژ ترمينال ژنراتور............................................................. ۷۲ -۹-۴
۱۰ ) جمع بندي........................................................................................ ۷۲ -۴
۷۳......................................... DG ۱۱ ) مدل سازي تجهزيات اضافه جريان درحضور -۴
۱) هماهنگي تجهيزات حفاظتي....................................................... ۷۳ -۱۱-۴
۲) مدل كردن در حوزه زمان تجهيزات حفاظتي اضافه جريان................................ ۷۳ -۱۱-۴
فصل پنجم: شبيه سازی و نتايج............................................... ۷۶
۱) مقدمه ................................................................... ۷۷ -۵
۲) معرفي الگوريتم.............................................................................. ۷۸ -۵
۱) فلوچارت الگوريتم شماره گذاري رله.......................................... ۷۹ -۲-۵
۲) فلوچارت جايابي خطا......................................................................... ۸۰ -۲-۵
۳) شبيه سازي شبکه نمونه...................................................... ۸۱ -۵
۸۱ ........................................ ۱) وقوع يك خطاي سه فاز بين باس ۳ و ۴ -۳-۵
بدون در نظر گرفتن الگوريتم جديد.................. ۸۱ F ۱) وقوع خطا در نقطه 1 -۱-۳-۵
با در نظر گرفتن الگوريتم جديد............................... ۸۳ F ۲) وقوع خطا در نقطه 1 -۱-۳-۵
۸۶......................................۳- ۳ و ۳ - ۲) وقوع يك خطاي تكفاز بين باس ۲ -۳-۵
۱) بدون در نظرگيري الگوريتم جديد.................................................. ۸۷ -۲-۳-۵
۲) با در نظرگيري الگوريتم جديد ........................................................... ۸۸ -۲-۳-۵
۹۰...........................................۷- ۷ و ۳ - ۳) وقوع يك خطاي دوفاز بين باس ۲ -۳-۵
۱) بدون در نظر گرفتن الگوريتم جديد.......................................................... ۹۰ -۳-۳-۵
۲) با در نظر گرفتنم الگوريتم جديد............................................................ ۹۳ -۳-۳-۵
۴) مشخصات شبکه............................................................... ۹۵ -۵
فصل ششم : نتيجه گيري و پيشنهادات............................................................ ۹۷
۱) نتيجه گيري.............................................................................. ۹۸ -۶
۲) جمع بندي.................................................................... ۹۹ -۶
۳) پيشنهادات...................................................................... ۹۹ -۶
منابع و ماخذ.................................................................. ۱۰۰
فهرست منابع فارسي ....................................................... ۱۰۰
فهرست منابع لاتين.................................................................... ۱۰۱
چکيده انگليسی................................................................................ ۱06

چکیده :
در شبكه هاي توزيع مي توان به كاهش تلفات سيستم، بهبود پروفيل (DG) از مزايای منابع توليد پراکنده
ولتاژ، بهبود قابليت اطمينان و به تعويق انداختن سرمايه گذاري براي توسعه شبكه نام برد . از طرف ديگر از
پيچيده تر شدن حفاظت و كنترل سيستم توزيع ، عدم قطعيت در شرايط بهر هبرداري و مالكيت خصوصي
هاي خصوصي با يكديگر و با شبكه شده است، به عنوان DG كه باعث پيچيده شدن هماهنگي بين DG
در شبكه هاي توزيع نام برد. .يکی از مهم ترين تاثيرات توليد پراکنده, اثر گذاری آن DG اشكالات نفوذ
بر روی حفاظت سيستم توزيع می باشد.
به طور كلي مشكلات ايجاد شده توسط منابع توليد پراكنده براي حفاظت شبكه هاي توزيع عبارتند از:
تريپ اشتباه فيدرها ، تريپ اشتباه واحدهاي توليدي ، كور شدن حفاظت ، افزايش و كا هش سطح اتصال
كوتاه ، جزيره اي شدن ناخواسته ، جلوگيري از بازبست اتوماتيك و بازبست غير سنكرون.
ظهور اين مشكلات به مشخصات شبكه و منابع توليد پراكنده بستگي دارد و در اكثر مواقع براي جلوگيري
از آن بايد حفاظت شبكه به كلي تغيير كند. اين تغيير طرح حفاظتي ممكن است بسيار پيچيده باشد، چرا كه
مدل شوند ، به طوري كه تصور بهترين طرح حفاظتي هنوز بسيار DG بايد كل سيستم ، از جمله شبكه و
دور از دسترس است.
در اين پايان نامه ابتدا تعاريف مختلف توليد پراكنده در استانداردها و كشورهاي مختلف آورده شده
است. مزاياي فني و اقتصادي استفاده از توليد پراكنده مورد ارزيابي قرار گرفته و تكنولوژي هاي مختلف
توليد پراكنده توضيح داده می شود.و تأثيرات مخربي را كه بر روي سيستم توزيع مي گذارد معرفي
مي گردد. در ادامه به تفصيل درباره چگونگي حفاظت سيست مهاي شعاعي(سنتي) و تجهيزات اصلي حفاظتي
مورد استفاده در آنها توضيح داده مي شود. چگونگي و اصول هماهنگي حفاظتي اين تجهيزات در شبكه
بيان شده است. تأثيرات توليد پراكنده برروي حفاظت سيستم توزيع مورد ارزيابي قرارمي گيرد. درانتها به
معرفي الگوريتم پيشنهادي و نقشي كه در بهبود هماهنگي حفاظتي سيستم در حضور توليد پراكنده ايفا
مي كند پرداخته مي شود. و نتايج شبيه سازي پياده سازي الگوريتم بر روي شبكه نمونه آورده مي شود و با
نتايج شبيه سازي بدون پياده سازي الگوريتم جديد مقايسه م يگردد و نتايج مورد نظر اخذ می شود.
طرح مباحث زيست محيطي و بحران نفتي ناشي از وقايع سياسي در خاورميانه در سالهاي دهه ۱۹۷۰ به
%۱/۶- ۶% به ۳ - همراه تغييرات در اقتصاد جهاني، منجر به كاهش نرخ رشد مصرف انرژي الكتريكي از ۷
% در دهه ۱۹۸۰ ميلادي شد.[ 1] به دنبال كاهش تقاضا، افزايش ب يرويه هزينه هاي انتقال و توزيع انرژي از ۲۵
به حدود ۱۵ % از هزينه توليد ، دغدغه هاي عمومي براي سلامت محيط زيست، دستيابي به تكنولوژيهاي
پيشرفته و پذيرش تغييرات در شبكه ها، واحدهاي كوچك توليد پراكنده حتي با ظرفيت يك كيلووات را
وارد بازار رقابتي توليد و توزيع انرژي الكتريكي کرد. در حال حاضر صنعت برق در دنيا دستخوش يك
سري تغييرات ساختاري و كلي به منظور دستيابي همزمان و دسترسي همه جانبه به شبكه برق و همچنين
استفاده از مزاياي توليد پراكنده شده است. سالها پيش از اين ، برق تنها درنيروگاههاي بزرگ توليد م يشد
اما امروزه توليد و مصرف در يك فضاي رقابتي با يكديگر قرار گرفته اند.
اكنون درآغاز قرن ۲۱ ، روند رو به رشد خصوصي سازي، الزامات مربوط به تأمين انرژي مطئمن با كيفيت
بالا و هزينه هاي سنگين احداث و نگهداري شبك ههاي انتقال و توزيع و تلفات زياد در آنها، بار ديگر
كارشناسان صنعت برق را متوجه توليد انرژي برق به صورت پراكنده كرده است.
به طور كلي توليد پراكنده گزينه مناسبي براي بهبود كيفيت توان ، كاهش تلفات و آلودگيهاي زيست
محيطي، اصلاح پروفيل ولتاژ و به طور كلي افزايش بازدهي روند توليد انرژي مي باشد. از طرف ديگر از
پيچيده شدن شبکه و ضرورت توسعه سيستم حفاظت وهمچنين پيچيده شدن بهره برداري و کنترل شبکه به
در شبكه هاي توزيع مي توان نام برد.يکي از مهم ترين تاثيرات توليد پراکنده, DG عنوان اشكالات نفوذ
اثر گذاري آن بر روي حفاظت سيستم توزيع مي باشد.
به طور كلي مشكلات ايجاد شده توسط منابع توليد پراكنده براي حفاظت شبكه هاي توزيع عبارتند از:
تريپ اشتباه فيدرها ، تريپ اشتباه واحدهاي توليدي ، كور شدن حفاظت ، افزايش و كا هش سطح اتصال
كوتاه ، جزيره اي شدن ناخواسته ، جلوگيري از بازبست اتوماتيك و بازبست غير سنكرون.

و...