کاهش مشارکت تولیدات پراکنده سنکرون در تغذیه جریان خطا

نویسندگان

دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی و مهندسی

چکیده

حضور گسترده تولیدات پراکنده (DG) در شبکه با بالا بردن سطح اتصال کوتاه، باعث از بین رفتن هماهنگی ادوات حفاظتی در سیستم توزیع می‌شود. با توجه به این‌که DGهای از نوع ماشین سنکرون (SMDGها) بیشترین مشکل را برای هماهنگی سیستم حفاظت (رله‌های اضافه جریان) ایجاد می‌کنند؛ در این مطالعه تخلیه میدان تحریک SMDGها، هنگام وقوع خطا پیشنهاد شده است. در این روش، مشارکت SMDGها در تغذیه جریان خطا، با کنترل جریان تحریک، محدود می‌شود. با وقوع خطا و تشخیص آن توسط مدار کنترلی، تحریک از سیم‌پیچ میدان جدا شده و مدار تخلیه به‌صورت سری با سیم‌پیچ میدان قرار می‌گیرد و انرژی ذخیره‌شده در میدان را سریعاً کاهش می‌دهد. برای تخلیه میدان تحریک، دو نوع مدار تخلیه، مقاومتی و ترکیبی، بررسی می‌شوند که هرکدام بسته به‌میزان توان خروجی DG و رله‌های موجود در شبکه می‌توانند کاربرد داشته باشند. روش پیشنهادی روی یک سیستم توزیع نمونه در سیمولینک متلب پیاده‌سازی شده است؛ نتایج حاصل از شبیه‌سازی کارایی روش پیشنهادی را تائید می‌کند.

کلیدواژه‌ها


   [1]      C.J. Mozina, “Impact of smart grids and green power generation on distribution systems,” IEEE Trans. Ind. Application, vol. 49, no. 3, pp. 1079-1090, 2013.
   [2]      N. Nimpitiwan, G.T. Heydt, R. Ayyanar, and S. Suryanarayanan, “Fault current contribution from synchronous machine and inverter based distributed generators,” IEEE Trans. Power Del., vol. 22, no. 1, pp. 634-641, 2007.
   [3]      R.A. Walling, R. Saint, R.C. Dugan, J. Burke, and L.A. Kojovic, “Summary of distributed resources impact on power delivery systems,” IEEE Trans. Power Del., vol. 23, no. 3, pp. 1636-1644, 2008.
   [4]      S.Y. Kim, W.W. Kim, and J.O. Kim, “Determining the location of superconducting fault current limiter considering distribution reliability,” IET Gener. Transm. Distrib., 2012, vol. 6, no. 3, pp. 240 – 246, 2011.
   [5]      H.H. Zeineldin, Y.A.I. Mohamed, V. Khadkikar, and V.R. Pandi, “A protection coordination index for evaluating distributed generation impacts on protection for meshed distribution systems,” IEEE Trans. Smart grid, vol. 4, no. 3, pp. 1523-1532, 2013.
   [6]      M. Dewadasa, A. Ghosh, G. Ledwich, and M. Wishart, “Fault isolation in distributed generation connected distribution networks,” IET Gener. Transm. Distrib., vol. 5, no. 10, pp. 1053-1061, 2011.
   [7]      N. El Halabi, M. García-Gracia, J. Borroy, and J.L. Villa “Current phase comparison pilot scheme for distributed generation networks protection,” Applied Energy, vol. 88, no.12, pp. 4563-4569, 2011.
   [8]      W. Najy, H. Zeineldin, and W. Woon, “Optimal protection coordination for microgrids with grid-connected and islanded capability,” IEEE Trans. Indus. Elec., vol. 60, no. 4, pp. 1668-1677, 2013.
   [9]      W. El-Khattam, and T.S. Sidhu, “Restoration of directional overcurrent relay coordination in distributed generation systems utilizing fault current limiter,” IEEE Trans. Power Del., vol. 23, no. 2,  pp. 576-585, 2008.
[10]      H. Yazdanpanahi, W. Xu, and Y. W. Li, “A novel fault current control scheme to reduce synchronous DG’s impact on protection coordination” IEEE Trans. Power Del., vol. 29, no. 2, pp. 542-551, 2014.
[11]      C.A. Gross, Electric Machines, Boca Raton, FL, CRC, 2007.
[12]      IEEE Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems, IEEE Standard 242-2001.
[13]      A. Sallaem, and O. Malik, Protection of Electric Distribution Systems, Hoboken, NJ, Wiley-IEEE, 2011.
[14]      Standard Enclosed Field Discharge Circuit Breakers for Rotating Electric Machinery, ANSI/IEEE Standard C37.18.1979.
[15]      R. Razzaghi, M. Davarpanah, and M. Sanaye-Pasand, “A novel protective scheme to protect small-scale synchronous generators against transient instability,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 60, no. 4, pp. 1659-1667, 2013.