حفاظت سيستم هاي قدرت(شبیه سازی رله ها)

[سعید گروسی]

امروزه درسیستمهای قدرت استفاده ازخطوط انتقال با ماکزیمم بار ممکن مساله مهمی است . چون بروز خطا در سیستمها غیر قابل پیشگیری است, ما باید از سیستمهای حفاظتی اتوماتیک درخطوط استفاده کنیم که درکوتاهترین زمان ممکن خطا را درسیستم رفع کنند وباید با ایمنی بالا و عملکرد سریع و بدون دخالت اپراتورکار خود را انجام دهند.در بیشتر موارد حفاظت خطوط انتقال خیلی مشکلتر از حفاظت باس بارها است. فصل 1 چكيده هماهنگي بين سيستمهاي حفاظت رايج و قديمي و سيستمهاي حفاظت در سطح وسيع(سيستمهاي ماهواره اي) براي سيستمهاي قدرت . اين پايانامه تحقيقي است درباره هماهنگ كردن سيستمهاي حفاظتي رايج و حفاظت در سطح وسيع براي سيستمهاي قدرت .تاكيد بيشترما حفاظتهاي ديستانس و اضافه جريان است . اين دو نوع حفاظت با تمام جزيياتش با كمك نرم افزار Modelica شبيه سازي مي شوند. اين دو مدل شبيه سازي شده مدلهاي واقعي شبكه مي باشد. انواع خطاها در شبكه بكار برده شده و عكس العمل رله ها در برابر آن مشاهد ميشود . در نهايت روابط بين حفاظت محلي و حفاظت در سطح وسيع مورد بررسي قرار گرفته است و روابط و قوانيني در سيستم هاي حفاظتي در سطح وسيع بدست مي آيد. فصل 2 مقدمه امروزه درسيستمهاي قدرت استفاده ازخطوط انتقال با ماكزيمم بار ممكن مساله مهمي است . چون بروز خطا در سيستمها غير قابل پيشگيري است, ما بايد از سيستمهاي حفاظتي اتوماتيك درخطوط استفاده كنيم كه دركوتاهترين زمان ممكن خطا را درسيستم رفع كنند وبايد با ايمني بالا و عملكرد سريع و بدون دخالت اپراتوركار خود را انجام دهند.در بيشتر موارد حفاظت خطوط انتقال خيلي مشكلتر از حفاظت باس بارها است. در اين پايانامه تاكيد ما بيشتر بر روي حفاظت خطوط انتقال است .خطوط انتقال داراي تجهيزاتي براي انتقال انرژي و رله هاي حفاظتي است . وظيفه رله ها حفاظت از خط در مقابل خسارات فيزيكي است به عنوان مثال جريان زياد در مدت زياد . رله ها بايد عملكرد سريع داشته باشند تا از ناپايداري سيستم جلوگيري كنند . دو فاكتور حفظ پايداري سيستم و عملكرد سريع و مطمئن رله فاكتورهائي هستندكه با هم در تضادند چون ناپايداري ولتاژ در يك مدت زياد باعث اضافه جريان ميشود ويا قطع اشتباهي رله باعث ناپايداري سيستم شود .اين مشكللات وپيكر بندي مختلف شبكه هاي قدرت باعث مشكلات حفاظتي براي سيستمهاي قدرت مي شودكه برطرف كردن انها به تجربيات ونقشه هاي پيشرفته نياز دارد.يك راه حل ان اين است كه ما بين سيستمهاي حفاظتي در يك شبكه هماهنگ سازي بوجود بياوريم . با پيشرفت سريع فناوري اطلاعات كه مساله مهم و قابل دسترس است استفاده از اين روش براي سيستمهاي حفاظتي قدرت مورد توجه قرار گرفته است . يكي از روشهايي كه جديدا استفاده شده سيستمهاي اندازه گيري فازوري است كه سنكرون كردن آن توسط سيستمهاي اندازه گيري ماهواره اي (WAMS ) انجام مي شود . مزيت اين سيستمهاي اندازه گيري اين است كه يك حفاظت جامع و كامل از شبكه مي كنند برخلاف حفاظتهاي محلي كه فقط در آن رله ها براي محل كار خود تنظيم مي شود . هدف كلي ما در اين پايانامه ارائه روشي براي جلوگيري كردن از فروپاشي و ناپايداري شبكه ها و جلوگيري از خسارت ديدن تجهيزات قدرت است . براي اينكه ايده ما عملي شود در ابتدا بايد با يك سري مفاهيم كلي كه در ارتباط با فروپاشي و ناپايداري شبكه و خسارت تجهيزات مي باشند آشنا شويم. ايمني و انتخابي بودن و عمل كرد سريع : ايمني يعني اينكه اپراتور در برابر تشخيص خطا عمل كند,تا حد امكان خسارات وارد برسيستم كم شود .تشخيص خطا و رفع آن بايد انتخابي باشد . يك سيستم حفاظتي خوب بايد مشكلات بوجود آمده براي سيستم را رفع كند بدون اينكه ديگر نقاط سيستم آسيب ببيند و يا قطع شود و فقط قسمتي از سيستم كه خطا در آن اتفاق افتاده بايد ازمدارخارج شود و بقيه سيستم به عملكرد خود ادامه دهد . انتضاري كه از يك سيستم حفاظتي اتوماتيك مي رود اين است كه بايد خيلي سريعتر از يك اپراتور عمل كند و علاوه بر آن تصميماتي كه يك انسان نمي توانديا خيلي دير و يا هرگز عملي كند انجام دهد . هر چه يك رله سريعتركار كند وقفه خاموشي سيستم ما كمتر است و خسارت كمتري به سيستم ما وارد ميشود . توجه بيشتر ما در اين پايانامه هماهنگي بين سيستم هاي حفاظتي معمول و ماهواره اي است . موضوع و اساس اين پايانامه تحقيق و بررسي درباره عمل كرد بين حفاظتهاي ديستانس و اضافه جريان در سيستمهاي معمول و ماهواره اي است . در فصل 3 انواع مختلف حفاظت ها توضيح داده ميشود و حفاظت ديستانس و مشكلي كه براي عملكرد اين رله ها بوجود مي آيد بررسي مي شود. در ادامه اين فصل در مورد سيستمهاي اندازه گيري ماهواره اي توضيح داده ميشود و سيستمهاي PSGuand شركت ABB براي نشان دادن روابط بين سيستمهاي حفاظت محلي و ماهواره اي برسي مي شود. در فصل 4 منطق نرم افزارشبيه سازي انواع رله ها توضيح داده شده ومشكلات ان بررسي شده است. در فصل 5 نتايج شبيه سازي وپاسخ آن براي انواع خطاها داده شده . در فصل 6 نتيجه گيري و روشهايي كه در آينده مورد استفاده قرار خواهد گرفت بيان شده است.

 

[سعید گروسی]

یکی از دلایلی که اتصال کوتاه باید سریع در شبکه رفع شود این است که پایداری گذرای شبکه نباید از بین رود و باید خطا سریع رفع شود. به دلیل محدودیت جذب انرژی در خطوط انتقال و کابلهای فشار قوی ما باید سریع خطای اتصال کوتاه را رفع کنیم زیرا در اثر اتصال کوتاه جریان زیادی از آنها عبور میکند و گرمای شدیدی درآنها بوجود می آید 3.1 نگاهي كلي بر تجهيزات حفاظتي ​ ​ ​ دراين فصل انواع رله هاي اضافه جريان ،كاهش- اضافه ولتاژ و رله هاي ديستانس توضيح داده ميشود . 3.2 خطاهاي اتصال كوتاه يكي از دلايلي كه اتصال كوتاه بايد سريع در شبكه رفع شود اين است كه پايداري گذراي شبكه نبايد از بين رود و بايد خطا سريع رفع شود. به دليل محدوديت جذب انرژي در خطوط انتقال و كابلهاي فشار قوي ما بايد سريع خطاي اتصال كوتاه را رفع كنيم زيرا در اثر اتصال كوتاه جريان زيادي از آنها عبور ميكند و گرماي شديدي درآنها بوجود مي آيد كه خسارت جبران ناپذيري به آنها وارد مي كند. همانطور كه در معادله زير نشان داده شده است. ​ ​ ​ هنگامي كه معادله(2-3)و(3-3)را در(1-3)قرار دهيم رابطه زير بدست مي ايد: ​ ​ ​ ​ ​ ​ رابطه جريان و گرما را مشاهده ميكنيد كه درجه حرارت اوليه در آن ماكزيمم دماي حالت نرمال سيستم است.مشكل ما در مدت اتصال كوتاه اين است كه گرماي شديدي در تجهيزات ما بوجود ميايد و تجهيز هم نميتواند آن را با محيط مبادله كند و باعث بالا رفتن دماي آن شده و عمر تجهيز را كم ميكند . 3.3 انواع رله هاي حفاظتي 3.3.1 رله هاي اضافه جريان سه نوع رله اضافه جريان داريم : رله اتصال كوتاه ,رله اتصال زمين و رله اضافه بار . عملكرد اين رله ها بر اساس مقايسه بين جريان عبوري از آن و جريان تنظيم شده براي آن است . رله هاي اضافه جريان داراي ساختاري ساده و قيمت ارزاني هستند ولي كاربرد آنها و نصب آنها خيلي مشكل است. مهمترين مشكل در خصوص اين رله ها تنظيم ماكزيمم جريان عبوري بر حسب زمان است . تنظيم خصوصيات مختلف رله و هماهنگي آنها ممكن است موجب ايجاد عملكرد اشتباه در رله شود .و اين يكي از دلايلي است كه اين رله ها فقط به عنوان حفاظت پشتيبان و يا حفاظت شبكه هاي توزيع شعاعي استفاده مي شود.به همين دليل ما در اين پايانامه فقط شبيه سازي رله هاي اتصال كوتاه را بررسي مي كنيم . 3.3.1.1 رله هاي اضافه جريان- اتصال كوتاه جريان خطوط انتقال با ورودي متغير وارد اين رله ها مي شود و عمل كرد اين رله ها مستقل از جهت جريان است . اگر تشخيص جهت جريان مهم باشد ولتاژ به عنوان يك ورودي ديگر اضافه مي شود . رله هاي اضافه جريان به دو دسته مستقل از زمان و وابسته به زمان تقسيم مي شود و بسته به كار برد آنها اين رله ها انتخاب مي شوند و انتخاب يك رله با يك مشخصات خاص زياد مهم نيست. ​ ​ ​ مشخصه قطع رله هاي اضافه جريان دراروپا انتخاب رله بيشتر به محل كاربرد آن دارد ولي درآمريكا انتخاب رله بسته به جريان آن دارد . انتخاب رله خود يك مساله است و هماهنگي بين رله ها در شبكه مساله ديگري است . جريان عملكرد رله ها هميشه جرياني است كه بيشتر از ماكزيمم جريان عبوري از رله در حالت نرمال آن است براي جلوگيري كردن از قطع كردن رله ها در مورد غير لزوم . جريان عملكرد رله ها بايد طوري تنظيم شود كه حفاضتي براي سكشنهاي بعدي ما ايجاد كند و همچنين پشتيباني باشد براي ديگر رله ها. به عنوان مثال اگرخطايي در انتهاي خط بعدي اتفاق افتد از آن به عنوان يك پشتيبان حفاظت كند . ​ ​ ​ هماهنگ كردن رله هاي اضافه جريان براي انتخاب زمان قطع رله ها كمترين زمان قطع براي رله اي تنظيم مي شود كه به بار نزديكتر است و براي رله اي كه از بار فاصله دارد بيشترين زمان در نظر گرفته مي شود . خطاهاي اتصال كوتاه با جريان زياد خيلي بيشتر از اتصال كوتاه با جريان كم به وجود مي آيد . اين موضوع براي ما جالب نيست زيرا نه تنها ما بايد از تجهيزات در مقابل اتصال كوتاه محافظت كنيم بلكه بايد از ناپايداري شبكه نيزجلوگيري كنيم. وجود مش بندي هاي مختلف شبكه هاي قدرت امكان اين كه ما يك روش تنظيم مناسب وداري قابليت انتخاب بالا براي حفاظت شبكه در مقابل اضافه جريان پيدا كنيم غير ممكن مي سازد. براي رفع اين مشكل از رله هاي اضافه جريان جهت ياب استفاده ميكنيم كه وابسته به جريان هستند.حتي با استفاده از اين رله ها پيدا كردن روش هوشمند براي پيدا كردن و رفع خطا در شبكه مشكل است. در اين روش اگر همه رله ها در يك جريان مشخص تنظيم شده باشد رله اي ابتدا قطع ميكند كه بيشترين جريان خطا را ديده باشد. تريپ اين رله درست بوده زيرا جريان درجايي افزايش يافته كه به اين رله نزديكتر بوده است . رله هاي اتصال كوتاه رله هايي هستند كه در سطح خطوط انتقال استفاده مي شوند و در اين پايانامه فقط به عنوان يك حفاظت پشتيبان روي انها بحث مي شود . 3.3.1.2 رله هاي حفاظت اتصال زمين در سيستمهاي قدرت كه به صورت متعادل كار مي كند اختلاف جريان بين فازها بسيار كم است . در صورت بروز خطاي اتصال زمين اختلاف جريان فازها تفاوت زيادي با هم خواهند داشت. بنابراين براي تشخيص بروز اين خطا درشبكه از اختلاف جريانها استفاده مي شود كه به جريان بار بستگي نداشته باشد . در نقاطي كه نقطه صفر ما زمين شده باشد همان حفاظت اضافه جريان اين كار را انجام ميدهد و در ديگر شبكه ها حفاظت ديستانس اين كار را انجام مي دهد . 3.3.2 حفاظت ديستانس اين نوع حفاظت كاربرد زيادي در شبكه هاي قدرت دارد . اساس عمل كرد بيشتر رله ها مقايسه جريان ورودي و خروجي است وخطوط انتقالي كه فاصله دو طرف آنها خيلي زياد است بايد طول مدارات رله به اندازه طول خط انتقال باشد. بنابراين در خطوط انتقالي كه طول آنها زياد است از حفاظت ديستانس استفاده ميشود كه يك حفاظت داراي انتخاب بالا و قابل اطمينان است و استفاده آن در خطوط انتقال به سرعت در حال پيشرفت است . 3.3.2.1 اساس عمل كرد حفاظت ديستانس حفاظت ديستانس هماهنگ كردن حفاظت سيستم است كه بسته به جهت عبور جريان و مقاومت سيستم دارد . حفاظت ديستانس، نوع واحدي از حفاظت نيست و داراي اين توانايي است كه ميان خطا هاي رخ داده در بخش هاي گوناگون سيستم، بر مبناي امپدانس اندازه گيري شده، خطاي رخ داده را تشخيس دهد. اساساً اين امر، به معناي مقايسه جريان خطاي ديده شد. با افزايش مسافت بين محل خطا و محل نصب رله زمان قطع رله افزايش مي يابد. رله هاي ديستانس با اندازه گيري امپدانس خط عمل مي كند و در حالت عادي امپدانس زيادي را مي بيند . هنگام بروز خطا امپدانسي را كه مي بيند, امپدانس محل رله تا محل خطا است و مقاومتي كه باعث محدودشدن جريان خطا مي شودوبسته به نوع خطا دارد . رله با مقايسه بين حالت عادي و حالتي كه جريان افزايش مي يابد آن را تشخيص مي دهد . با اندازه گيري ولتاژ و جريان, رله مقدار نهايي مقاومت و راكتانس را محاسبه كند .اگر مقدار محاسبه شده كمتر از مقدار تنظيم شده داخل رله باشد و خطا در محدوده حفاظتي آن رخ داده باشد رله عمل مي كند .نمودار R-X رله در شكل 3 نشان داده شده است . اين ناحيه امپدانسي براي خطا لازم است چون ممكن است مقاومت خطا نامعلوم باشد و بسته به نوع خطاي اتفاق افتاده دارد. ​ شكل 3 :نمودار نحوه عملكرد رله ديستانس​ در حالت عادي نقطه مورد نظر بايد در سمت راست مبدا و به فاصله زيادي از آن قرار گرفته باشد (نقطه1) در هنگام بروز خطا اين نقطه به سمت مبدا حركت مي كند و داخل منحني مشخصات قطع رله مي شود(نقطه 2) . نكته حائز اهميت اين است كه پارامترهاي خط هميشه ثابت نيست و عواملي مانند شرايط بار و محيط و جبرانگرهاي افت ولتاژ در شبكه بر ان تاثير مي گذارد . ترانسورماتورهاي اندازه گيري و رله ها نيز درصدي از خطا دارند كه با خطاي پارامتري خط با هم خنثي مي شوند . در شكل 4 نمودار حفاظت ديستانس نشان داده شده است . اين نكته در نمودار ديده مي شود كه رله ها حفاظت اصلي براي ناحيه خود و پشتيبان براي خطهاي ديگر هستند . همامنگي اين رله ها با زمان بندي مختلف آنها انجام مي شود . ناحيه اول بايد 80 درصد خط خود را بدون هيچ تاخيري پوشش دهد . به علت خطاهايي كه در پارامترهاي خط وجود دارد و قبلا به ان اشاره شد و مقاومت ناحيه 1 نمي تواند تمام طول خط را توسط ناحيه 1 حفاظت كرد . ناحيه دوم 20 درصد باقيمانده خط خود را پوشش مي دهد بعلاوه پشتيباني براي رله شماره 2 است . ناحيه سوم پشتيباني براي رله 2 و 3 است .هنگامي كه در خط 2 خطائي بين رله 2 و 3 رخ دهد نه تنها رله 2 اين خطا را مي بيند1R نيز آن را تشخيص مي دهد. در اين حالت 2R بايد خط 2 را از مدار خارج كند چون اين رله اول خطا را تشخيص داده است و در نهايت ناحيه 2 همان رله نيز اين خطا را تشخيس داده است . رله 1R نيز در ناحيه 2و3 خود اين خطا را تشخيص مي ذهد ولي آنقدر بايد منتظر بماند تا اين خطا در ناحيه عمل كرد آن بماند و يا رلهR2 عمل نكند.در عمل طول ناحيه دوم 120-80% طول خط اول است بعلاوه 20%خط اول كه باقيمانده و حفاظت پشتيبان يا اضافي ناميده مي شود. وظيفه آن حفاظت از انتهاي خط اول باس بار است .طول ناحيه 3 معمولا 120 % بزرگترين خط مجاور است. استفاده بيشتر از 3ذون خيلي كم و به ندرت برايشبكه هاي قدرت استفاده ميشود به هر حال اساس ناحيه 3 تامين كردن 100 درصد حفاظت پشتيبان است براي كليد مدارهاي جانبي و زمان عمل كرد آن بسته به مدارات جانبي دارد . شكل4 : اساس حفاظت ديستانس​ روش ديگري براي تنظيم رله هاي ديستانس نواحي حفاظت شده توسط رله هاي ديستانس در خطوط قدرت به گونه هاي مختلفي تنظيم مي شود. معمولي ترين آن انتخاب سه ناحيه حفاظتي در جهت خطا مي باشد. در بسياري از حالات تنظيم تحريك سه ناحيه حفاظتي در رله ديستانس بر اساس معيار زير انجام مي شود: ناحيه 1: اين ناحيه براي پوشش 80 تا 85 درصد از طول خط مورد حفاظت تنظيم مي شود. ناحيه 2: اين ناحيه براي پوشش به تمام طول خط مورد حفاظت به اضافه 50 درصد از كوتاه ترين خط بعدي تنظيم مي شود. ناحيه 3: اين ناحيه براي پوشش به تمام طول خط مورد حفاظت به اضافه 50 درصد از دومين خط طولاني براي پوشش به تمام طول خط مورد استفاده قرار مي گيرد. علاوه بر واحد تنظيم تحريك، هر يك از نواحي داراي يك بخش زماني نيز هست. زمان عملكرد براي ناحيه 1 معمولاً از طريق سازنده، چنان انتخاب مي شود كه رله به صورت آني عمل كند، زيرا هر خطايي در خط مورد حفاظت كه از طريق واحد ناحيه 1 انجام مي شود، احساس مي شود بايد به سرعت و بدون انتظار نسبت به عملكرد هر واحد ديگري، رفع شود. زمان عملكرد ناحيه 2 معمولاً از مرتبه 25/0 تا 4/0 ثانيه است و زمان عملكرد ناحيه سوم نيز در فاصله 6/0 تا 5/1 ثانيه قرار مي گيرد. از آنجا كه قطع ناشي از عملكرد واحدهاي ناحيه 1 فوري است، بنابراين نبايد آنها را به اندازه شين انتهايي نخستين خط، تحريك كرد . بنابراين اين بخش تنها براي حفاظت 80 تا 85 درصد خط تنظيم مي شود.15 تا 20 درصد باقيمانده حاشيه اطميناني است كه از عملكرد نادرست سيستم حفاظتي در اثر خطاهاي ناشي از ترانسفورماتورهاي اندازه گيري و نيز خطاي پديد آمده در محاسبه امپدانس خط جلوگيري مي كند. 15 تا 20 درصد انتهاي خط در ناحيه 2 قرار مي گيرد كه پس از ثانيه وارد عمل مي شود. ناحيه 3 پشتيبان را پديد مي آورد و پس از گذشت ثانيه وارد عمل مي شود. در برخي از روش هاي تنظيم رله هاي ديستانس معيار هاي زير در نظر گرفته مي شود: ناحيه 1: 80 تا 85 درصد طول خط تحت حفاظت. ناحيه 2: 120 درصد امپدانس تحت حفاظت. ناحيه 3: 120 درصد مجموع امپدانس خط تحت حفاظت و بلندترين خط مجاور. رله هاي ديستانس جديد بخصوص انواع عددي آن، براي ايجاد ظرفيت در عملكرد رله به عنوان پشتيبان، نواحي 4 و 5 حفاظتي را نيز به عملكرد خود افزوده اند. در اين حالت، نواحي 4 و 5 تنها جهت مثبت رو به جلو را پوشش مي دهند و پوشش لازم در جهت معكوس از طريق ناحيه 5 انجام مي شود. برخي مشكلات و محدوديت هاي حفاظت ديستانس يكي از محدوديت هاي رله ديستانس اين است كه ناحيه اول حفاظتي رله ديستانس در مقايسه با طرح هاي حفاظتي ديگر مانند حفاظت ديفرانسيل، نمي تواند تمام مدار را پوشش دهد. حفاظت كلاسيك ديستانس خطوط مشكلاتي را نيز در حالت هاي خاص نشان مي دهد كه برخي از اين مشكلات عبارتند از: سيستم هاي زمين شده با امپدانس بالا، خطاهاي امپدانس بالا، حفاظت كابل، خطوط كوتاه، خطوط جبران شده با خازن سري، وجود توليد گسترده در شبكه، خطوط چند ترميناله و غيره . همچنين با گسترش شبكه الكتريكي و پيچيده تر شدن آن دستيابي به يك تنظيم مناسب براي هماهنگي بين رله هاي ديستانس و كاهش زمان عملكرد آن مشكل است. 3.3.2.2 نگاه كلي به انواع رله هاي ديستانس در اين بخش ما 6 نوع اساسي از رله هاي ديستانس را براي شما توضيح مي دهد .كه نمودار انها در شكل زيرآمده است. ​ a-امپدانسي : عيب اساسي اين رله ها اين است كه جهتي نيست و همچنين به تغيرات و نوسانات قدرت حساس هستند . MHO -b: براي جلوگيري از مشكلات رله هاي امپدانسي از ان استفاده مي شود. c-offcet MHO : اين همان رله قسمت قبل است با اين تفاوت كه يك حاشيه اي براي تشخيص خطا دارد به علت نوسانات شبكه وترانسفورماتورهاي اندازه گيري . d-راكتانسي : اين رله ها فقط قسمت راكتيو امپدانس(x) را اندازه گيري مي كند . e-چهارضلعي : اين رله ها داراي خاصيت چهار وجهي هستند كه به صورت مقاومتي كه مستقل از راكتانس است عمل مي كند مستقل از جهت عبور توان راكتيو است . به عنوان مثال رله هاي 4* 316 شركت ABB يا رله هاي ABB 5XX f-عدسي گون يا حفاظتي:اين رله براي كم كردن حساسيت رله به نوسانات بار بكار مي رود. شكل زير كليه خصوصيات رله هاي ديستانس را دريك نمودار نشان مي دهد . ​ اين رله ها توانايي انجام چندين كار مختلف را دارند اين رله ها نه تنها در حالت نرمال بلكه حالت عكس را هم حفاظت مي كنند .اين رله ها داراي اين خصوصيت است كه از نابساماني هاي بار جلوگيري مي كنند .

 

[سعید گروسی]

3.3.2.3 تشخيص نوسان
در سيستمهاي قدرت بعلت تغييرات شديد باريا تغيير شكل شبكه ويا دفع كردن خطا در شبكه نقاطي شروع به نوسان كرده و پايداري گذراي شبكه را از بين مي برند. اين نقاط كم كم ميرا مي شوند و به يك پايداري مي رسند . اين نوسانات باعث تغيير زاوايه فاز و مقدار ولتاژ بين قسمتهاي مختلف شبكه مي شود و همچنين باعث تغيير جهت توان عبوري بين قسمتهاي نوسان كننده مي شود . بعضي از نوسانات در شبكه مثل اصافه جريان يا كاهش ولتاژ ممكن وارد ناحيه عمل كرد رله شود و باعث قطع اشتباهي رله شود. چون رله هاي ديستانس فقط نوسانات و تغييرات امپدانس را اندازه گيري مي كنند . براي جلوگيري از عمل كردن رله در چنين مواقعي يك تشخيص دهنده نوسان در بعضي از رله ها به كار برده شده است . تشخيص نوسان خيلي راحت است . مهمترين روشي كه براي اين كار استفاده مي شود اين است كه سرعت تبديل امپدانسي در موقع اتصال كوتاه را اندازه گيري ميكند . اگر سرعت تغييات كمتر از HZ6 بود منطق تشخيص دهنده خطا آن را به صورت يك نوسان قدرت خواهد ديد و رله عمل نخواهد كرد.

​

در شكل بالا اساس تشخيص نوسان نشان داده شده اشت. دو محدوده داخلي وخارجي نشان داده شده. زمان تغير امپدانس بين دو مربع دروني و بيروني اندازه گيري مي شود .به اين صورت كه هنگامي امپدانس از خط خارجي عبور كند و به طرف خط داخلي حركت مي كند تايمر ما روشن ميشودوهنگام عبور از خط داخلي تايم را نگه مي دارد. اگر زمان تايمر ما در حد ثانيه باشد ثانيه باشد دستور قطع رله بايد براي زمان چند ثانيه نگه داشته شود.زيرا معمول نوسان اول خيلي آهسته تر از نوسان بعدي است و زمان براي ms45 تنظيم ميشود . روشهاي ديگر تشخيص نوسان در مرجع 9 توضيح داده شده است . در شكل 7 تغيرات ولتاژ و در نتيجه تغير زاويه بين جريان و ولتاژ نشان داده شده است . از اين خاصيت براي تشخيص نوسان مي توان استفاده كرد اگر چندين تغيير cos  در يك زمان كوتاه انجام رله سيگنال قطع براي بريكر را بلوكه ميكند. نوسانات بالاي HZ 6 بايد تشخيص داده شود .

​

شكل 7: اساس تشخيص نوسان(سيستم انداره گيري فازوري)​

3.3.2.4 اصول حفاظت پشتيبان رله ديستانس
رله هاي جديد با اندازه گيري كاهش امپدانس در توالي مثبت سيستمهاي قدرت كه وابسته به نوع خطاي اتصال كوتاه است عمل مي كند. امپدانس توالي مثبت و منفي براي خطوط انتقال برابر است.جزييات بيشتر براي تركيبهاي نامتقارن در مرجع 10 توضيح داده شده است .

​

شكل 9 : روش اتصال رله ديستانس​

در ادامه خطاهاي تك فاز و دو فاز و سه فاز بررسي مي شود. معادلات زير بر مي گردد به شكل 9
a- اتصال كوتاه 3 فاز

b- اتصال كوتاه 2 فاز

c- اتصال كوتاه تك فاز ( مركز ستاره زمين شده )

پارامتر K متغيراست از3/1تا 4/3 و بستگي به شكل برجها دارد مقاومت خطا براي بيشترخطا ها به صورت سر انگشتي داده شده و مقاومت خطا در هنگام جرقه به صورت زير به دست مي آيد .

3.3.2.5 مشكلات رله ديستانس
در اينجا ما 3 مثال از مشكلاتي كه ممكن براي رله هاي ديستانس به وجود آيد توضيح مي دهيم و نحوه تنظيم اين رله ها را توضيح مي دهيم.
3.3.2.5.1 تزريق جريان
براي اندازه گيري رله مشكل ايجاد مي كند و جريان تريقي روي باس بعدي امپدانس اندازه گيري شده توسط رله افزايش مي يابد .

​

شكل 10 : تزريق جريان​

افزايش امپدانس توسط ترم

صورت مي گيرد.هر چه جريان تزريقي بزرگتر باشد مقدارخطا بيشتر مي شود.

3.3.2.5.2 خروج جريان

شكل 11 : جريان خروجي​

امپدانس توسط ترم

كاهش مي يابد . هرچه جريان خروجي كمتر باشد امپدانس اندازه گيري كوچكتر است.

 

[Unknown_S]

سلام
خیلی ممنون از تاپیکتون
فقط درباره این شبیه سازی رکه ها مطلبی ندیدم
میشه توضیح بدید که منظورتون یه نرم افزار بود یا ...؟

 

[سعید گروسی]

سلام
خیلی ممنون از تاپیکتون
فقط درباره این شبیه سازی رکه ها مطلبی ندیدم
میشه توضیح بدید که منظورتون یه نرم افزار بود یا ...؟

سلام سلام برمهندس
خدمتون عرض کنم که من تاپیک هام ادامه داره
منم ازشماممنونم که پیگیری میکنیدواهمیت میدید
درباره ی سوالتون اینکه، شامل شبیه سازی ،محاسبات واستفاده ازمدلهای جالب وهمچینین نرم افزارمیباشد.ولی درکل بیشترمحاسباتی است.
در اين تاپیک ها يك توضيح كلي درباره نرم افزارهاي شبيه سازي شبكه به شما داده مي شود . نرم افزاري كه ارائه مي شود Modelica است كه شامل كمپايلر و گرافيك است .
موفق باشین.

 

[سعید گروسی]

3.3.2.5.3 خطهاي دو مداره

شكل 13 : خطهاظ دومداره​

با حل دو معادله بالا معادلات زير بدست مي آيد :

مشكل در تنظيم رله در ذون 2 اشكار مي شود. كه رله بايد 120% ازطول خط اول و 20%از خط بعدي پوشش دهد.خطاي امپدانس اندازه گرفته شده دراين حالت داري20 درصد خط BC است.

بنابراين تنظيم رله براي ذون 2و3 بايد خيلي خوب انتخاب شود تا جايي كه با رله هاي ديگر تداخل نداشته باشد مخصوصا اگر بيشتر 2 لاين به باس ما متصل باشد .براي مثال باس B. در شكل 12.
b – فرض مي كنيم دوخط AB با هم يكي باشد بنابراين جريان

مقايسه اين رابطه با رابطه داده شده در شكل 3-31 اين را نشان مي دهدكه اندازه امپدانس اندازه گيري شده خيلي بيشتر است چون جريان از خط موازيAB به داخل مدار تزريق مي شود .
يك مثال كوتاه
ما فرض مي كنيم همه خطوط داراي مقاومت 10 هستند و يك خطا در باسيار C رخ دهد كه امپدانس خيلي كمي دارد در مقايسه با امپدانس خط و بنابراين از آن چشم پوشي مي كنيم ما به رله R1 نگاه مي كنيم .
حالت اول خط AB2 از مدار خارج باشد.رله بايد خطاي مقاومتي 15 اهم را اندازه گيري كند .
حالت دوم همه خطها در مدار هستند.رله بايد خطاي مقاومتي 20 اهم را اندازه گيري كند .
حالت سوم خط BC2 خارج از مدار است.رله بايد خطاي مقاومتي 30 اهم را اندازه گيري كند .
اين مثال نشان مي دهد كه پيدا كردن يك راه حل مناسب براي تنظيم رله ديستانس هنگامي كه به عنوان يك محافظ پشتيبان براي خطهاي مجاور در شبكه استفاده مي شود مشكل است .
3.3.3 رله هاي اضافه بار حرارتي
رله هاي اضافه بار از تجهيزات در برابر اضافه جريان در مدت طولاني حافظت مي كند. اگر زمان اضافه جريان طولاني شود از محدوده مجاز خارج مي شود.به علت اينكه خطوط انتقال در مجاورت هواي آزاد است گرما از طرف سيم با بيرون مبادله مي شود و اين نوع رله ها به ندرت استفاده مي شود . در شرايط نرمال نمي توان ازماكزيمم حد حرارتي خط استفاده كرد و افت ولتاژمجاز را نيز داشته باشيم .
اضافه باردرحد ثانيه مهم نيست ولي اگر مدت زمان آن به دقيقه و ساعت بكشد زيان آور است. سرد و گرم شدن خط به تميز بودن وتلفات خط وتابش اشعه خورشيد بستگي دارد. اگر از تشعشعات چشم پوشي كنيم معادله گرما به صورت زير مي باشد.

رابطه نهايي براي دما به صورت زير است:

و معادله زمان به صورت زير است:

ديمانسيون متغيرهاي صفحه قبل به صورت زير است:

رله بايد طوري تنظيم شود كه جريان عمل كرد رله از ماكزيمم جريان مجاز شبكه كمتر باش. (ماكزيمم دماي عمل كرد رله بايد از ماكزيمم دماي نهايي كمتر باشد )

رله هاي اضافه بارشبيه رله هاي اضافه جريان كار مي كنند.آنها داراي ورودي جريان هستند و پس از يك زمان مشخص خط را قطع مي كند .به عنوان مثال زمان عمل كرد رله 511 شركت ABB از معادلات زير بدست مي آيد كه خيلي به معادله 41-3 شبيه است .

دماي محيط(

) روي دماي رسانا و عايقها تاثير مي گذارد و اين يك دماي معادل براي محيط است وهميشه ثابت است. بنابراين افزايش دماي محيط در آن نشان داده نشده و اين ممكن به تجهيزات ما خسارت بزند.براي جبران كردن افزايش دما از رله هاي حرارتي استفاده مي كنيم . رله هاي حرارتي بايد هر لحظه با هواي اطراف تنظيم شود و با آن تطبيق داده شوند. زيرا شرايط آب و هواي متغير است.براي حل اين مشكل خط را به سنسور حرارتي مجهز مي كنيم بعنوان مرجع حرارتي.رله هاي اضافه بار در هر شرايطي دقيق كار مي كنند. زمان تنظيم آنها زياد است كه مشكلي براي پايدار گذاري شبكه بوجود نمي آورد ولي ممكن مدت زمان زياد ان پايداري ولتاژ شبكه را به هم بزند.تحمل اضافه بار خط براي مدت زمان زياد مهمتر است از اژن كه خط از مدار خارج شود. زيرا خسارات وارد بر تجهيزات خط ارزانتر از قطع شدن خط و از دست دادن پايذاري شبكه است.تشخيص اين چنين موقعيت هايي توسط توسط سينگال خارجي يا رله هاي منطبق كننده انجام مي شود .همانطور كه ملاحظه نموديم استفاده از رله هاي اضافه بار مشكلات زادي داردوبندرت از انها استفاده مي شود .
3.3.4 رله هاي اضافه-كاهش فركانس
فركانسهاي شبكه قدرت در اثر عدم هماهنگي بين مصرف و توليد تغيير مي كند . اگر اين عدم تعادل اثر كم بودن توليد به وجود آيد فركانس كاهش مي يابد. تا اينكه يك تعادل جديد بين مصرف كننده و توليد كننده بوجود آيد . اگر توليد ما خيلي بيشتر از مصرف باشد فركانس شبكه افزايش پيدا مي كند . براي جلوگيري از صدمه ديدن تجهيزات توليدي و جلوگيري از ناپايداري فركانس وسايل حفاظتي مشخصي براي سيستمهاي قدرت در نظر گرفته شده است . رله هاي اضافه فركانسي بيشتر براي ژنراتورهاي كه به شبكه متصل نباشد بكار مي رود .رله هاي كاهش فركانس(UFLS) با كم كردن بارها به در چندين مرحله ازشبكه در برابر كاهش فركانس محافظت مي كنند.براي كاهش اختلال در شبكه مقدار كم كردن بار بايد خيلي كم باشد و زمان تشخيص خطاي آن كمتر از زمان مراحل كم كردن بار باشد. تنظيم رله ها در شبكه هاي مختلف فرق مكند به عنوان مثال در اروپا عمل كرد رله فركانسي درHZ49 تنظيم مي شود. قبل از اينكه ديگر رگولاتورها بايد عمل كند . براي ايمني نيروگاهها فركانس درHZ5/47 بايد به صورت اتوماتيك قطع كند . فركانس زير اين باعث به خطر انداختن عمل كرد ژنراتور مي شود مثل ويبريشن و نويزهاي مكانيكي شود.
3.3.5 رله هاي حفاظت اضافه-كاهش ولتاژ
رله هاي اضافه-كاهش ولتاژ خيلي شبيه رله هاي اضافه-كاهش فركانس هستند. ولتاژ انتهاي خط بسته به افت ولتاژ خط دارد و اين باعث افت ولتاژ روي بار مي شود . ولتاژ بايد در محدوده مشخصي باشد.هنگامي كه خطا يا شرايط نامتعادلي رخ دهدولتاژ از محدوده خود خارج مي شود. يكي از دلايل اصلي مشكل اضافه ولتاژ عمل كرد نادرست رگولاتورهاي ولتاژ ژنراتورها يا كنترل نامناسب توان راكتيو است . كاهش ولتاژ در اثر اتصال كوتاه يا تقاضاي زياد توان راكتيو به وجود مي آيد.
3.3.6 حفاظت ديفرانسيل
ايده اصلي اين حفاظت اين است كه جريان ورودي و خروجي را مقايسه مي كند . اگر با هم برابر بود اين حفاظت عمل نميكند ولي اگرخطايي اتفاق افتد اين حفاظت عمل خواهد كرد و آن را تشخيص مي دهد . روش آن به اين صورت كه مجموع جريان ورودي و خروجي در هنگام خطا صفر نمي شود در اين مواقع رله عمل مي كند و همه قسمتهاي تحت حفاظت خود را از مدار خارج مي كند. معمولا اين حفاظت براي مدارهاي كوتاه , باس بارها , خطهاي كوچك و ترانسفورماتورها استفاده مي شوند .
3.4 سيستمهاي اندازه گيري ماهواره اي
درسيستم WAMS مونيتور كردن شبكه با استفاده از سيستم اندازه گيري فازوري انجام مي شود . سيستم اندازه گيري فازوري (PMUs)سيستم اندازه گيري است كها مقدار ولتاژ و جريان و زاويه بين آنها را براي ما اندازه مي گيرد . اين ديتا به يك كامپيوتر مركزي كه PSGuard ناميده مي شود فرستاده شده و در انجا تحليل مي شود. بزرگترين مزيت اين سيستم كنترل زمان ان توسط سيستم موقعيت ياب جهانيGPS)) است .

شكل 13: PSGuard​

سيستمهاي اندازه گيري ماهواره اي قدرت انتقال,توانايي سيستم و در بيشتر موارد هر دو مورد رابهتر مي كند .
تجهيزات اضافي مورد نياز براي سيستم هاي حفاظتي ماهواره اي :
1- سيستم اندازه گيري ديناميكي براي ثبت وقايع و نشان دادن انها در سيستم.
2- يداشتن يك نماي كلي از سيستم.
3- هماهنگ كردن و بهينه كردن عمل كرد تجهيزات سيستم.
4-در دسترس بودن خروجي به صورت دائم .

 

[سعید گروسی]

3.4.1 سيستم اندازه گير فازور (PMU)
شكل (14) بلوك دياگرام PMU را نشان مي دهد.با بكارگيري GPS و سيستم PMU فازور در يك سيستم و در زمان معيني راامكان پذير مي شود. سرويس ماهواره اي GPS يك پالس زماني دقيقي ارسال مي كند كه براي همزماني نمونه برداري از ولتاژ و جريان استفاده مي شود.

شكل (16): بلوك دياگرام سيستم اندازه گيري فازور (PMU)​

مي شود. اين نمونه ها به طور مثال مي تواند ولتاژ سه فاز ايستگاه يا جريان خطوط انتقال يا آخرين مقدار مصرف در ايستگاه باشد. از اين نمونه ها ترتيب مثبت جريان و ولتاژ محاسبه شده و برچسب زماني با دقت يك ميكرو ثانيه به طور دائم به فازورهاي محاسبه شده زده مي شود و آماده ارسال به سيستم حفاظتي مركزي است . ترتيب مثبت داده هاي فازوري كه بدينگونه بر چسب زماني خورده اند در يك مركز مختص اين داده ها جمع آوري مي شوند.
كاربد عمدهPMU براي موارد زير مي باشد:
1ـ تخمين وضعيت سيستم قدرت: با توجه به اطلاعات جمع آوري شده از ترتيب مثبت ولتاژ در باس هاي تمام شبكه كه به طور لحظه اي تعيين مي شود، وضعيت سيستم قدرت مشخص مي شود.
2ـ فركانس و سرعت تغيير فركانس
3.4.2 سيستم حفاظتي در سطح وسيع

​

شكل 17: نماي كلي از سيستم هاي حفاظتي به كمك ماهواره​

ايده كلي در اين سيستم به اين صورت است كه ما ديگر درنقاطي كه مي خواهيم از سيستم حفاظت كنيم رله قرار نمي دهيم.و بجاي رله از سيستم هاي اندازه گيري فازوري استفاده مي كنيم كه اين سيستم مقدار ولتاژ وجريان وزاويه بين انها را در هر لحظه اندازه گرفته و به يك كامپيوتر مركزي ارسال مي كند.در اين كامپيوتر نرم افزاري هست كه كليه رله هايي كه ما در شبكه استفاده مي كنيم در ان مدل شده است. نرم افزار پس از اناليز كردن ديتاهاي ارسال شده نوع و محل خطا را تشخيس داده و به بريكر واقع در محل بروز خطا فرمان قطع مي دهد.استفاده از سيستم GPS))
براي سنكرون كردن و ايجاديك زمان ثابت براي سيستمهاي اندازه گيري وسيستم مركزي است.چون زمان در حد ميكرو ثانيه براي سيستم هاي حفاظتي ما مهم است.وبا استفاده از اين روش راحت مي توان محل خطا را تشخيص داد و هر موقع كه بخواهيم مي توانيم تنظيم رله كه درواقع تنظيم كل شبكه است با تغيير رله مدل شده تغير دهيم.
بزاي محاسبات در منطق اندازه گيري فازوري فرض كنيم كه شبكه الكتريكي ما با N باس و K اتصال بين گره ها به وصل شده است و هر اتصال با I, J متصل شده اند معادلات گره ها به صورت زير است .

روابط اندازه گيري شده بين ولتاژ و جريان خطي است هنگامي كه PMUS استفاده مي شود اين معادلات به صورت زير است .

فرمول رياضي اين مساله به صورت زير است

W ماتريس تبديل شده كوواريانس است.فرض مي منيم كليه متغيرهاي اندازه گيري شده به هم وابسته باشد .حل معادله (46-3)به صورت زير است :

حروف نوياني نشان دهنده نقاط ابتدا وانتهاي اتصال است و H به صورت زير است :

كه در ان I ماتريس [N*N] است.وB از معادله 44-3 كه رابطه بين ولتاژو جريان و ادميتانس است به دست مي ايد
مزاياي اين روش حل كردن تنها يك ماتريس وماتريس Gرا مي توانيم در حالت قطع بودن شبكه حساب كرد.
مزيتهاي ديگر سيستم PSGuard به صورت زير است :
1- نماي كلي از شبكه
2- حالت گذراي پايداري شبكه
3- پايداري فركانس
بنابراين يك مرجعي براي ارتباط بين سيستمهاي حفاظتي PSGuard و سيستمهاي حفاظتي محلي ارائه مي كنيم و راه حلي براي جلوگيري مشكلات موجود پيدا كنيم.

 

[FREE DOOM]

دستت مرسي

 

[سعید گروسی]

اساس شبيه سازي رله ها ومدلهاي انها (حفاظت سيستم هاي قدرت)

در این فصل یک توضیح کلی درباره نرم افزارهای شبیه سازی شبکه به شما داده می شود . نرم افزاری که ارائه می شود Modelica است که شامل کمپایلر و گرافیک است .کیله شبیه سازی ها از مرجع[1] گرفته شده است. 4.1 modelica Modelica نرم افزاري است براي مدل كردن سيستمهاي مختلط و ناهمگن فيزيكي . مدل با استفاده از معادلات ديفرانسيلي يا عبارات جبري توضيح داده شده . از نظر شبيه سازي خيلي قوي است. براي شبكه هاي قدرتي كه خيلي شبيه سازي آن مشكل است از اين نرم افزار استفاده مي شود . در اينجا دمو آن انتخاب شده است چون شبيه سازي مدل كردن بريكرها توسط آن خيلي ساده است و راحتر است از مطلب يا سيمولنيك . منطق بريكرها خيلي راحت است و در ماشينها حالت مانا به كار مي رود وبا استفاده از يك زبان شيئ گرا برنامه ريزي آن با مختلط كردن روشهاي و مدلهاي مختلف انجام مي گيرد . در سيستمهاي قدرت شبيه سازي شبكه با ولتاژها و جريانها فازور ان انجام مي شود: نقطه هاي اتصال (يك گره در شبكه ) به صورت زير تعريف مي شود . در سيستمهاي قدرت كه مركز ستاره آنها زمين شده است و در شبكه هايي كه سه فاز متعادل است, خطاهاي سه فاز كمترين امپدانس اتصال زمين را دارند .و از اثر ترانسفورمانورهاي جريان برروي آن چشم پوشي مي شود . 4.1 مدل رله ها ​ شكل 15 : رله ديستانس​ مدل شبيه سازي رله ها بسيار پيشرفته است .كه شامل مدل سازي اضافه جريان و حفاظت ديستانس و شناسايي نوسانات و امكان اتوماتيك بستن است .كه هر كدام از آنها به صورت مجزا در زير توضيح داده مي شود .وقتي يك سيگنال قطع از يك سيستم حفاظتي مي رسد پس از يك زمان تاخيري مي رسد و همچنين زمان لازم براي باز شدن بريكردر نظر گرفته مي شود و اين تاخير رله هاي اضافه جريان نيز در اينجا مدل سازي شده است.وهمچنين مدلهاي رله هاي حفاظتي اضافه- كاهش ولتاژ موجود است كه در قسمتهاي بعد توضيح داده مي شود . 4.2.1 بريكرها جريان عبوري از بريكرها را نمي توان بر روي صفر تنظيم كرد. هنگامي كه بريكر ما بايد باز شود منجر به حل يك ماتريس ژاكوپين غير قابل حل مي شود. بنابراين جريان روي بريكرها در هنگام بسته بودن در مقدار خيلي كمي تنظيم مي شودكه در حدود e-5 ×1 است و اين آنقدر كم است براي نتيجه شبيه سازي ما مشكلي ايجاد نمي كند . 4.2.2 رله هاي اضافه جريان رله هاي اضافه جريان معكوس با زمان و زمان ثابت داريم, مشخصات قطع اين رله ها در شبيه سازي به كار مي رود . اين رله ها داراي يك ورودي جريان است كه امپدانس را اندازه گيري مي كنند و داراي سينگال جهت ياب هستند كه اطلاعاتي درباره جهت عبوري انرژي به ما مي دهد . جهت عبوري توان از طريق رابطه زير بدست مي آيد : ​ شكل 16 :تشخيس جهت عبور توان​ ​ اگر رابطه بالا بزرگتر از صفر باشد جهت عبوري توان در جهت رله است و نبايد عمل كند در غير اين صورت جهت توان عكس است ورله بايد عمل كند . 1-زمان ثابت اگر مقدار جريان بيشتر از مقدار تنظيم شده براي رله باشد تايمر ما شروع به كار مي كند . اگر زمان تايمر ما به زمان تنظيم شده براي قطع برسد سينگال قطع به خروجي داده مي شود و مي توان از قسمت قدرت رله براي باز كردن مدار استفاده كرد . زمان رله, زمان ثابت بيشتر از زمان تنظيم شده ماكزيمم زمان ذونها در رله ديستانس است براي جلوگيري از تداخل با امپدانس اندازه گيري شده . 2-زمان معكوس اصول كلي آن قبلا توضيح داده شده و زمان قطع آن متفاوت است . زمان آن بسته به جريان است و هر چه جريان ما بيشتر باشد زمان قطع سريعتر است . اگر جريان I خيلي بزرگتر از I> باشد رله زماني عمل مي كند كه رابطه زير برقرار باشد. شكل 17 : نمودار رله زمان معكوس نرمال​ ​ جدول 4 : متغير هاي اضافه جريان​ اگر رله زمان-معكوس اضافه جريان براي مدت كوتاهي به كار انداخته شود و بعد از آن سينگال تايمر آن قطع شود مثلا به دلايلي ديگر احتياج به عمل كرد اين رله نباشد, زمان تايمر رله بر روي صفر تنظيم نمي شود بلكه به صورت خيلي آهسته به سوي صفر برميگردد.علت آن اين است كه عمل كردهاي قبلي سيستم بايد در آن ذخيره شود.عمل كرد اضافه جريان طوري ساخته شده است كه يك حفاظت پشتبان است و هنگامي كه ديستانس ها عمل مي كند نبايد هيچ واكنشي دهد . 4.2.3 حفاظت ديستانس : شكل 18 : نمودار رله ديستانس​ عمل كرد و خصوصيات حفاظت ديستانس همانطور كه در شكل 18 مي بينيد برنامه نويسي شده است اين مدلها بر اساس رله هاي 511*2.3 شركت ABB است . نقاط R1- R3 وx1-x3 براي ناحيه هاي 1 تا 3 تنظيم شده است . زمان تنظيم شده براي ناحيه يك 0.1 ثانيه وبراي ناحيه دو0.4. ثانيه و براي ناحيه سه0.8 ثانيه است . هنگامي كه امپدانس وارد ناحيه 3 مي شود تايمر رله روشن مي شود هنگامي كه امپدانس براي مدت زيادي در يكي از ذونها باقي ماند زمان آن با زمان قطع رله برابر مي شود و رله ديستانس سيگنال قطع را true مي كند . امپدانس طبق روابط زير محاسبه مي شود : شرايط قطع به صورت زير اعمال مي شود: 1- اضافه جريان (1و4(In يا كاهش ولتاژ (0و7 (x Unو 2- تشخيص نا حيه در اين نوع حفاظت سنجش افت ولتاژ نياز است. زيرا بعضي مواقع يك جريان نشتي خيلي كمي وجود دارد و مقدار جريان خطا به مقدار تنظيم شده بر روي رله نمي رسد تا رله قطع كند . بنابراين از ولتاژ براي مشخص كردن اينكه چه موقع خطا در سيستم اتفاق افتاده است استفاده مي شود شكل 19 : منطق عملكرد رله ديستانس​ در شكل 19 ما منطق عمل كرد يك حفاظت ديستانس را مي بينيم .همانطور كه ملاحظه مي كنيد. ناحيه 2 فقط موقعي خطا را تشخيص مي دهد كه ناحيه 3 قبلا آن را تشخيص داده باشد . 4.2.4تشخيص دهنده نوسان شكل 20 : منطق تشخيص نوسان​ مشخصات و نحوه تشخيص نوسان قبلا در شكل فصل قبل 8 نشان داده شد . اگر نوسان خارج از ذون 3 باشد همه ذونها از يك قطع ناخواسته محافظت مي شوند . سيگنال نشان دهنده نوسان تا جايي فعال مي ماند كه نوسان داخل ذون 3 باشد .هنگامي كه نوسان وارد ناحيه تشخيص نوسان شد تايمر روشن و هنگامي كه ازآن خارج شد reset مي شود ولي اگر نوسان وارد ناحيه ذون 3 شد وكم شدن امپدانس ادامه داشت زمان تايمر ثابت مي شود و زمان اندازه گرفته شده را با مقدار ثبت شده درآن مقايسه مي شود. مقدار تنظيم شده براي اولين نوسان msec 45 وبراي نوسانات بعدي msec15 است. Auto reclosing 4.2.5 (رله هاي اتوماتيك قطع و وصل كردن) 80% خطاهاي خط انتقال هنگامي كه خط از مدار خارج مي شود از بين مي رود و اينگونه خطا ها به صورت گذرا هستند مثل صاعقه و درختان و شبيه اينها, هنگامي كه خط از مدار خارج شود اين خطا نيز رفع مي شود و بعد ازآن دوباره مي توانيم خط را وصل كنيم و به همين دليل ما از ريكلوزها استفاده مي كنيم .اين كليدها پس از باز شدن زماني را صبر مي كنند به عنوان مثال msee 600 و سپس كليد دوباره بسته مي شود. اگر اين كار با موفقيت انجام شد خط به حالت عمل كرد عادي خود بر مي گردد و خطا رفع شده است و اگر اين عمل موفقيت آميز نبود رله دوباره فرمان قطع به بريكر مي دهد و آن را باز مي كند و خط از مدار خارج مي شود تا مشكل خطا رفع شود و رله را به صورت دستي خاموش مي كنند . بستن ريكلوزها بيش از سه بار بسيار خطرناك است و بايد در يك محدوده مجاز انجام شود و اين فرض وجود دارد كه بيش از دو بار ممكن است موفقيت آميز باشد يا ممكن است خسارتي به تجهيزات ما وارد كند و عمر آن را كم شود . شكل 21 : منطق عملكرد Autoreclosing​ ريكلوزها ما فقط موقعي كار مي كنند كه خطاي تشخيص داده شده در قسمت حفاظت اصلي ما رخ داده و درناحيه اول بوده و ناشي از اضافه جريان نباشد. در حالتهايي كه خطاي اتفاق افتاده شد خيلي پيچيده و خيلي بزرگ باشد از عمل كرد ريكلوزها جلوگيري مي شود.در واقع ريكلوزرها قسمتي از رله است و كليد جدا گانه نيستند.در اينجا اين نوع عملكرد رله شبيه سازي مي شود . هنگامي كه بريكر باز مي شود و تايمر شروع به كار مي كند بعد از يك پريود زماني ms600 بريكر دوباره بسته مي شود . اگر خطا باز هم وجود داشته باشد رله دوباره عمل مي كند و بريكر را باز مي كند در غير اين صورت بريكر بسته مي ماند و رله به كار خود ادامه مي دهد.

 

[سعید گروسی]

4.2.6 رله هاي اضافه-كاهش ولتاژ

مدل آنها خيلي ساده است و تاخيري زماني آنها تنظيم مي شود. محدوده حفاظت ولتاژ آن بالاتر از pu1/1 وكمتراز pu 0.9 است و درآن رله عمل ميكند به علاوه انها داراي منطق ريكلوزر هم هستند.

4.3 مدلهاي شبكه

4.3.1 مدل خط

شكل 22 : مدل خط​

مدل خط در شكل 22 نشان داده شده كه داراي مدل PLINK است شماي كلي آن در شكل 23 نشان داده شده.دو رله جهتيR1وR2 در شكل بالاشبيه سازي شده كه فقط در جهتي كه تنظيم شده اند عمل مي كنند . اين دو رله توسط يك كانال ارتباطي به هم متصل شده اند اگر يكي از رله ها بريكر را باز كند بريكر طرف ديگر با يك تاخير ms20 باز مي شود جون هنگام خطا خط بايد از مدار خارج شود .

شكل 23 :مدل خط((PiLink​

خط انتقال با معادلات زير شبيه سازي مي شوند (1 گره سمت چپ و2 گره سمت راست است).

هنگام بروز خطا دياگرام تك خط استفاده مي شود و در هر جاي خط كه خطايي اتفاق افتد شبيه سازي مي شود . اگر جريان خطا خيلي كم باشد (جريان بريكر بر روي صفر تنظيم نمي شود). فرض مي شود خطا رفع شده . با اندازه گيري مدت زمان خطا مي توان نوع خطا را مشخص كرد. مبناي پريونيت كردن شبكه توان MVA 100 است . براي ژنراتورها نيز مي توان بيس ديگري انتخاب كرد(mvA1000). ولتاژ 1 پريونيت ولتاژمعمول شبكه است ولي براي جريان اينطور نيست مثلا ممكن 20 پريونيت يا بيشتر باشد, كه خيلي زياد است و ما بايد اساسي براي مقايسه جريانها پيدا كنيم چون جريان رله ها بر اساس جريان اندازه گرفته شده و جريان بيس دروني مقايسه مي شوند . بنابراين براي محاسبه جريانهاي خط هاي مختلف مبنا را (SIL ) سرج امپدانس قرار مي دهيم.

براي اندازه گيري امپدانس طول خط كه بر حسب پريونيت مي باشد, بايد قسمت حقيقي آن درنظر گرفته شود محاسبه شود.سپس مقاومت آن بر

تقسيم مي شود تا يك مقدار منطقي براي خطوط انتقال فشار قوي بدست آيد . ماكزيمم باري كه خط مي تواند تغذيه كند بسته به طول خط دارد .خط هاي كوتاه بار بيشتري را نسبت به خط هاي طويل مي توانند تغذيه كنند, چون پايداري ولتاژو ماكزيمم باري كه تغذيه توسط طول خط محدود مي شود. در منحني [24] رابطه بين طول خط و بار خط نشان داده شده و اين نمودار براي مدل كردن خطوط انتقال به كار مي رود. اين نمودار كوپلينگهاي دو طرفه خطوط فاز را در نظر نمي گيرد .
سيستم nordic 32 كه در صفحه بعدي آمده مطالعات حالت گذرا و پايداري ولتاژ بر روي آ« انجام مي شود.اين سيستم شامل بارهاي مركزي و ژنراتورهاي بزرگ است كه در شمال سوئد است و بخش مركزي آن شامل قسمتي از سوئد و بخش خارجي كه آن شامل فلاند است.
اين سيستم داراي 32 گره و 29 ژنراتوردر سطح ولتاژKV 400,220و130 است.دوخطا در اين شبكه برسي شده.خطاي اول در باس4045 وخطاي بعدي در ناحيه اطراف باس 4042 .

شكل 24 : خطهاي تيره نشلن دهنده kv400 وخطهاي باريك كم رنگ نشان دهنده خطوط kv 220 وkv 130 مي باشد.​

در اين شكل تعداد زيادي ژنراتور در شمال وقسمتهاي بالا استو بارهاي زيادي در جنوب وقسمتها پائين وجود دارد.بنابراين مدل جالبي براي برسي خطاهاي خط انتقال است.يك مدل ازمايشي در قسمت بعدي, شكل 26 آورده شده تنها تفاوت ان با مدلهاي قبلي اين كه در اين مدل از حفاظت در مقابل كاهش ولتاژ (UFLS ) استفاده شده.

4.4 شبيه سازي سيستم PSGuard

شكل 26 : مدل ازمايشي

​

در دو نقطه سيستم, خطا بررسي شده تا رابطه بين سيستم PSGuardوسيستمهاي اندازه گيري محلي برسي شودبراي تست سيستم از Modelicaكمك گرفته شده.همه شبيه سازي ها در محيط اين نرم افزار انجام شده .وروديها وارد Modelica شده وخروجي ان پس از تحليل وارد بلوك سيمولينك مي شود.نتيجه شبيه سازي به صورت كاربردي در Simulink آمده است.در اين تحليل از الگوريتم پيشگوئي فركانسي استفاده شده. براي آزمايش سيستم حفاظتي خطا در خط N10-N11 شبيه سازي شده.

 

[سعید گروسی]

نتايج شبيه سازي (حفاظت سيستم هاي قدرت):

در این فصل نتایج شبیه سازی را مشاهد می نماید.در قسمتهای 5.1و5.2 دلیل نا کار آمد بودن سیستمهای حفاظت محلی برسی شده.در قسمتهای 5.3 ارتباط و عکس العمل بین PSGuard ورله های حفاظتی برسی شده.نمودار امپدانس رله ها در ناحیه 3 نشان داده شده است و نحوه تنظیم آنها در شبیه سازی واندازه گیری امپدانس خط نشان داده شده است.در اینجا سعی کردیم تا جائی که ممکن تنظیم رله ها را به واقعیت نزدیک باشد زیرا مقدار واقعی در دسترس نبود. در اين فصل نتايج شبيه سازي را مشاهد مي نمايد.در قسمتهاي 5.1و5.2 دليل نا كار آمد بودن سيستمهاي حفاظت محلي برسي شده.در قسمتهاي 5.3 ارتباط و عكس العمل بين PSGuard ورله هاي حفاظتي برسي شده.نمودار امپدانس رله ها در ناحيه 3 نشان داده شده است و نحوه تنظيم آنها در شبيه سازي واندازه گيري امپدانس خط نشان داده شده است.در اينجا سعي كرديم تا جائي كه ممكن تنظيم رله ها را به واقعيت نزديك باشد زيرا مقدار واقعي در دسترس نبود. 5.1 سيستم Nordic 32 دو تست بر روي سيستم Nordic 32 انجام داديم . در ابتدا خطا بر روي خط 4021-4042 شبيه سازي شده و در مرحله بعدي خطا بر روي خط 4032-4044 شبيه سازي شده است. حالت اول خصوصيات وابسته به جريان آن برسي شده ودر حالت بعدي حفاظت اضافه جريان معكوس با زمان بررسي مي شود(نمودار زمان معكوس با جريان). نمودار معكوس با جريان توسط حفاظت اضافه بار مدل سازي مي شود.پس از مقايسه اين دو روش حفاظتي نتيجه مي گيريم كه براي حفظ پايداري سيستم در 500 ثانيه اول عمل كرد رله هاي اضافه جريان معكوس با زمان ويا رله هاي كه بستگي به اضافه جريان دارند بايد بلوكه شود.در حالت سوم عملكرد موفق ريكلوزرها نشان داده شده است.در اين حالت حفظ پايداري سيستم پس از يك اختلال در شبكه بررسي شده است. 5.1.1 خطا در خط 4021-4042 در اين حالت خطا در خط 4041-4042 رخ داده است .خطا از نوعي است كه اگر خط قطع شود خطا رفع نمي شود.بنابراين ريكلوزر موفق نيست.در شكل 27 ولتاژ باسهاي مهم نشان داده شده است.ودر شكل 28 جريان لاينها نشان داده شده است. در اينجا نقطه فروپاشي ولتاژ نشان داده شده است. ​ ​ ​ شكل 27 :ولتاژ در باس 4945​ ​ ​ ​ ​ ​ شكل 28 : جريان در خط 4032-4044​ ​ ​ در شكل 29 وشكل 30 امپدانسي كه رله 4032 در خط 4032-4042 و4032-4044 اندازه مي گيرد را نشان داده شده. ​ ​ ​ شكل 29 : امپدانسي كه رله 4032 در خط 4032-4042 مي بيند​ ​ ​ ​ ​ ​ شكل 30 : امپدانسي كه رله 4032 در خط 4032-4044 مي بيند​ ​ ​ ​ ​ ​ جدول 5: جدول زماني خطا در خط 4032-4044​ ​ ​ در اينجا خطايي با زمان 1 ثانيه است بررسي مي شود. در نقطه 2 ولتاژ كاهش وجريان افزايش يافته است. امپدانس اندازه گرفته شده در شكل29و30 تا نزديك مشخصه قطع رفته است.بعد از msc150 خط از مدار خارج مي شود و ولتاژدوباره به حالت اول برمي گردد.چون رلة ما داراي خاصيت ريكلوزر است خط بعد از msec600 وارد مدار مي شود.اما خطا هنوز است و بريكر دوباره باز مي شود در1,9 ثانيه, اما ريكلوزر ديگر عمل نمي كند.سيستم شروع به نوسان مي كند و پس از 20 ثانيه ميرا مي شود.در اين شرايط ولتاژسيستم كاهش وجريان ان افزايش مي يابد. هنگامي كه مقدارجريان از محدوده pu1.4 خارج شدحفاظت اضافه جريان (در شكل 28) فعال شده و خط را از مدار خارج مي كند(نقطه 4 در sec125,54 ).خارج شدن خط 4032-4044 باعث افت ولتاژ و افزايش ناگهاني جيان خط 4032-4044 مي شود.امپدانس سريعا تغيرمي كند(تشخيص نوسان عمل نمي كند)وارد ناحيه 3 ميشودكه باعث قطع در ثانية 127,12 مي شود. بعد از آن شبكه ناپايدار مي شود چون سه تا از مهمترين خطوط انتقال از مدار خارج شده است. در حالت B حفاظت اضافه جريان در msec500 اول عمل نمي كند.در اين حالت رله هاي ديستانس هيچ مشكلي نبايد داشته باشند. اين حالت ناپايداري سيستم در شكل 40و41 نشان داده شده است.در اين حالت ما مي بينيم كه هيچ تضادي بين حفاظتهاي مختلف سيستم حتي در بيشترين مقدار فروپاشي ولتاژ شبكه بوجود نمي آيد.حالتc كه در اين حالت اگر با ريكلوزر كردن مشكل رفع شود هيچ مشكلي براي شبكه بوجود نمي آيد. 5.1.2 خطا در خط 4032-4044 حالتهاي AوB خيلي شبيه به قسمت قبل است.در حالت A فروپاشي شبكه پس از خارج شدن خط 4932-4044 با سرعت بيشتري از حالت A قسمت 5.1.1 انجام مي شود(1.04 از 1.57 ثانيه). ​ ​ ​ جدول6 :جدول زمان خطا براي خط4032-4044​ ​ ​ نكته اي كه براي حالت a بايد در نظر گرفت اين است كه رله 4021 فرمان قطع مي دهد چون رله اضافه جريان است.نقطه 6 واردذون 3 مي شود ولي امپدانس اندازه گرفته شده به ديگر ناحيه ها وارد نمي شود.جدول زمان خطا در حالتA در جدول زير مشاهده مي شود(1-3 ان مثل حالت B است.در اين مدل شبيه سازي بايد ثابت باشد.حلت كلي شبيه سازي در قسمت 5.1.1 با تغير محل خطا تغير نمي كند.

 

[سعید گروسی]

5.2 مدل آمريكاي شمالي
آزمايش خطادر مدل آمريكاي شمالي(شكل25) خطهاي دو مداره 19-9 امتحان شده است.در ابتداي خط دو مداره16-9 خطا بعد از 2 ثانيه رخ مي دهد, 0.4 ثانيه بعد از ان خطا در خط مجاور آن 2-16-9 اتفاق مي افتد.در اين حالت اگر رله ها طبق برنامه عمل نكند تجزيه سيستم مشكل مي شود.

شكل 31 : ولتاژ باس 24​

شكل 32 : جريان در خط 8-14​

همانطور كه در شكل 31و32 مشاهده مي شود ناپايداري ولتاژ در خطهاي دو بانده, از توليد زياد انرژي در قسمتهاي بالاي شبكه و كم بودن مصرف كننده در قسمتهاي پائين است.رله 24 در خط 16-24 هيچ مشكلي نبايد داشته باشد.

شكل 33 : امپدانس رله 24 در خط 16-24​

رله 14 در خط 8-14 خطا را در ذون 3 خود تشخيص مي دهد اما قبل از ان امپدانس آن بايد از ناحيه تشخيص نوسان بگذرد.زمان عبوراز اين ناحيه (مقاومت pu 0.0008 وراكتانس pu 0.0016) 0.3 ثانيه شد كه بيشتر از ماكزيمم زمان مجازsec0.045 بود.در اين حالت تشخص دهنده نوسان عمل مي كند و مانع عملكرد رله ديستانس مي شود.حتي اگر تشخيس دهنده نوسان نداشته باشيم., از وارد شدن خطا درذون 3 تا ناپايداري شبكه فقط 0.2 ثانيه است كه اين زمان براي اين ذون خيلي كم است.تشخيص دهنده نوسان بايد از عملكرد رله ها در چنين مواقعي جلوگيري كند و از ناپايداري سيستم جلوگيري كند.

جدول زمان خطا در خط دو مداره9-16​

5.3 آزمايش سيستم

شكل 34 : خطا روي رله 14 در خط 16-24​

در اين روش از تركيب شكل 26 ونرم افزار مطلب كه توسط شركت ABB وشامل سيستم PSGuard انجام شده است.در اين شبيه سازي دو حالت زير امتحان شده است.
در حالت اول كه در مرجع [34] تست شده بررسي مي شود .در حالت دوم خطا در خط L112.اين نكته حائز اهميت كه تست سيستم در حالت دوم براي بررسي حالت گذراي سيستم است نه براي آزمايش خطاي كه روي خط رخ مي دهد.تنظيم زمان رله تا حد امكان بايد كم باشد تا مشكلي براي پايداري شبكه ايجاد نكند.
5.3.1 قطع ژنراتور
قطع ژنراتورها در سه زمان مختلف صورت مي گيرد.اولين قطع در زمان 10.1 ثانيه G5دومين قطع 85.2 ثانيه برايG4 ودرنهايت160 ثانيه براي G2.درشكل35 اضافه جريان در TieLine مشاهده مي شود چون در خطهاي مهم سيستم ممكن رخ بدهد.ولتاژ باس 10 نيز اورده شده است.هيچ مشكلي بين رله ها وPSGuard نبايدبوجود آيد.

جدول 8:جدول زمان قطع ژنراتور​

شكل35 : جريان خط TieLine​

شكل 36 : ولتاژ باس 10​

5.3.2 خطاي خط در خط L1112

​

خطائي كه در خط1112 L ازمايش مي شود مدت زمان ان 10 ثانيه است.خطا با خارج شدن خط از مدار رفع نمي شود بنابراين عمل ريكلوز كردن ناموفق است. سيستم خيلي سريع دوباره به پايداري مي رسدبا كمك PSGuard .نكته مهم اين است كه رله بايد خيلي سريعتر از اولين عكسل عمل PSGuard عمل كند..در غير اين صورت سيستم ناپايدار مي شود.چون مكانيزمهاي حفاظتي ما با هم در تضادند.

شكل 37 : جريان در خطهاي برابر​

شكل38 : ولتاژباس 10​

بنابراين در اين حالت ما با مشكلات جدي روبرو نيستيم..زمان رفع خطا بايد خيلي سريع باشد تا مقدار overshot ولتاژ كه از ناپايداري حالت گذرا ناشي مي شود خيلي كم باشد.دراين شبيه سازي نشان داده شد كه در بعضي از حالتهاي ناپايداري گذرا شبكه نه تنها سيستم حفاظت محلي جواب نمي دهد بلكه سيستم PSGuard نيز جواب نمي دهد.براي حل چنين مشكلاتي مي توان از رله هاي out-of-step استفاده كرد. براي جلوگيري از عمل كرد ناخواسته رله ها.بهترين راه حل استفاده از تركيب رله هاي حفاظتي out-of-step وسيستم . PMUsبراي مطالعه بيشتر به مرجع[35] مراجعه كنيد.در اين روش ما از عملكرد درست رله در زمان اشتباه جلوگيري مي كنيم.

 

[سعید گروسی]

نتيجه گيري وارائه پيشنهاد (حفاظت سيستم هاي قدرت):

در این پایان نامه ما عملکرد و روابط بین سیستم های حفاظتی که در شبکه های قدرت بکار می رود را توضیح دادیم.همچنین منطق های برنامه نویسی ساده وپیچیده ای که برای مدل کردن رله ها به کار می رود توضیح داده شد.مدلهای شبیه سازی شده برای حفاظت محلی وحفاظت ماهوارهای تست ومشکلات هر دو بررسی شد. در اين پايان نامه ما عملكرد و روابط بين سيستم هاي حفاظتي كه در شبكه هاي قدرت بكار مي رود را توضيح داديم.همچنين منطق هاي برنامه نويسي ساده وپيچيده اي كه براي مدل كردن رله ها به كار مي رود توضيح داده شد.مدلهاي شبيه سازي شده براي حفاظت محلي وحفاظت ماهوارهاي تست ومشكلات هر دو بررسي شد. نكته جالب توجه ديگر اين بود كه ما براي تنظيم رله ها از جريان مبنا كه براي بدست آوردن آن SIL رامحاسبه كرديم استفاده نموديم چون جريان ورودي رله ها درشبكه متغير است.شبيه سازي جريان زياد مهم نبود چون مقدار جريان متغير وبه توان مبنا بستگي دارد.SIL را انتخاب كرديم چون به بار بستگي ندارد و مشخه خط است.توسط منحني بار مجاز وطول خط ما مي توانيم ماكزيمم جريان مجاز از خط را محاسبه كنيم. با توجه به بار محاسبه شده براي خط يك توان مبناي جديد بدست مي آيد وبا توجه به اين پارامترهاي جديد براي خط محاسبه مي شود.در نهايت ما با مشاهده اين تغيرات در خط به اين نتيجه مي رسيم كه ظرفيت خطوط انتقال ما محدود است وبايد از رله استفاده كنيم.در نتايج شبيه سازي مشاهده كرديم كه رله هاي محلي داراي زمان تاخير3-2 ثانيه هستند واين در شرايطي است كه مشكل خاصي در شبكه رخ ندهد وخطا زيادپيچيده نباشد.براي كليه سيستمها فرض شد كه حفاظت محلي درست تنظيم شده و هيچ خطائي باعث عملكرد نادرست آن نمي شود.ما بايد اين نكته راهم در نظر بگيريم كه هميشه رله ها و يا بريكر درست عمل نمي كند كه ممكن ناشي از تنظيم اشتباه ان وياعيب مكانيكي و..... باشد.اين نكته مهمي است كه سيستمهاي اندازه گيري ماهواره اي نبايد خيلي سريع عمل كند چون در مواقعي كه ريكلوزينگ با موفقيت انجام خطا رفع مي شود.براي اين منظور عملكرد ان بايد پس از 3-1 ثانيه تنظيم شود كه بستگي به شرايط دارد. اگر سيستم اندازه گيري ماهواره اي سريع عمل كند باعث بروز مشكلاتي مي شود حتي اگر خطا را خيلي سريع رفع كند.امروزه تنظيم رله ها بر اساس محاسبه اتصال كوتاه, نوع شبكه بندي سيستم , ميزان توليد و ولتاژ شبكه بستگي دارد.يك تاخير زماني بين خطوط انتقال ورله هاي حفاظتي در سيستم حفاظت محلي وجود دارد. براي حل اين مشكل ازسيستم اندازه گيري PMUs استفاده مي شود, توضيحات بيشتر آن در مراجع[36],[37],[38] آمده است. مسالة مهم براي تنظيم رله ها تطبيق آنها با عناصر FACTS است.كه اين عناصر امپدانس اندازه گرفته شده توسط رله ديستانس را تغيير مي دهندو باعث عملكرد اشتباه رله مي شود.براي جلوگيري از بروز چنين مشكلاتي لازم منحني عملكرد رله را تغيير دهيم به عبارت ديگر يك شبكه با قدرت كنترل بالا داشته باشيم. يعني يك شبكه در دسترس وقابل انتخاب داشته باشيم.براي پياده كرن اين روش مي توانيم از ميكروكنترلر استفاده كنيم كه تنظيم آن از طريق يك سري كانالهاي خارجي انجام مي شود.مشكل اساسي ما اين است كه 70% رله هاي ما الكترومكانيكي است.تنظيم اين رله ها فقط با دست امكان پذير است چون آنها خيلي قديمي و عمر بعضي ازآنها به40 سال مي رسد. دراين پايانامه مانشان مي دهيم براي هماهنگي بين حفاظت محلي و حفاظت WAMS نمي توان از وسايل تطبيق دهنده استفاده كرد. به همين دليل رله هاي قديمي را بايد از مدار خارج كرد و از رله هاي جديد استفاده كرد.اين نكته نشان مي دهد كه سيستم حفاظتي در سطح وسيع بايد قابل انعطاف باشد با حفاظت محلي در ناپايداري ولتاژشبكه و در مواقعي كه اضافه بار باعث پايداري شبكه مي شود.اين نكته قابل توجه است كه در مواقعي كه خطا واقعي رخ دهد نبايد از عملكرد رله جلوگيري شود.در اين پايان نامه مشكلات اساسي كه بين حفاظت محلي وWAMS است بررسي شد و مشكلات اساسي آن در سيستم PSGuard با تاخير زمان بزرگتر از 1.5sec نشان داده شد. مسالة مهم اين است كه سيستم با كمترين اختلال برنامه ريزي شود. با تغير حفاظت محلي به حفاظت WAMS هزينه زيادي بايد صرف كرد ولي در عوض حفاظت بهتر و سريعتري بر روي سيستم داريم. مراجع ​ ​ ​ ​ ​ ​

 

[Dashpot]

با تشکر از تاپیک مفیدتون.

 

[mohsen68_89]

دستت درد نکنه دادا. نمیدونستم از کجا میشه تشکر کرد. خیلی ممنون از تایپیکت