هماهنگی حفاظتی ریزشبکه ها با استفاده از مشخصه های دوگانه رله های اضافه جریان جهت دار بر اساس نوع منحنی و نقطه شکست بهینه

تغییر در آرایش شبکه و حالات بهره ­برداری ریزشبکه ­ها یکی از چالش­ های اساسی سیستم­ های حفاظتی است که می ­توان نقض قیود هماهنگی حفاظتی در برخی از شرایط را به ­دنبال داشته باشد. علیرغم مزایای متعدد طرح ­های مبتنی بر بستر ارتباطی و حفاظت تطبیقی، از آن ­جایی که این ­گونه طرح­ های حفاظتی نیاز به زیرساخت ­های سخت ­افزاری و نرم­ افزاری داشته و از سویی ممکن است با مشکلات حملات سایبری یا خرابی سیستم­های ارتباطی مواجه شوند، توسعه طرح­ های بی­نیاز از بستر مخابراتی بسیار مورد توجه قرار دارد. در این مقاله، تلاش شده است روشی نوین بر اساس استفاده از رله ­های حفاظتی اضافه­ جریان با منحنی مشخصه دوگانه (دوسطحی) ارائه گردد که بدون نیاز به بستر مخابراتی برای حفاظت سریع ریزشبکه در شرایط مختلف بهره ­برداری مناسب باشد. در پژوهش ­های ارائه شده موجود، خلاء تحقیقاتی در زمینه بهینه ­سازی نوع منحنی مشخصه بخش ­های مختلف منحنی عملکرد دوسطحی رله ­ها و نقطه شکست بهینه وجود دارد. در روش پیشنهادی، بهینه ­سازی نوع منحنی مشخصه بخش اول و بخش دوم رله ­های حفاظتی و نقطه شکست در کنار تنظیمات جریانی و زمانی انجام می­گیرد. از نرم ­افزار DIgSILENT برای انجام مطالعات پخش­ توان و اتصال کوتاه استفاده شده و حل مسئله بهینه­ سازی در نرم­افزار MATLAB با کمک الگوریتم ژنتیک پیاده­ سازی شده است. نتایج پیاده ­سازی روش پیشنهادی بر روی شبکه­ های ۸ شین IEEE و بخش توزیع شبکه ۳۰ شین IEEE به ­ترتیب % ۱۲/۴۲ و  % ۹/۵۶ بهبود در زمان عملکرد طرح­های حفاظتی ایجاد نموده، که دلالت بر مزایای روش پیشنهادی دارد. نتایج نشان می­دهد بهینه­سازی نوع منحنی مشخصه و نقطه شکست، کارآیی منحنی مشخصه دوسطحی برای حفاظت ریزشبکه در شرایط مختلف بهره­برداری را افزایش قابل توجهی خواهد داد.

کلیدواژه ها:

Microgrids ، Directional Overcurrent Relays ، Optimal Protection Coordination ، Dual Setting Characteristics ، Different Operation Modes ، Optimal Selection of Relay Curves ، and Standard Relay Characteristics ، ریزشبکه ، رله های اضافه جریان جهت دار ، هماهنگی حفاظتی بهینه ، مشخصه دوگانه (دوسطحی) ، شرایط مختلف بهره برداری ، انتخاب بهینه نوع منحنی ، منحنی مشخصه استاندارد