ارایه یک الگوریتم جدید، ویژه حفاظت خطای فاز به زمین مبتنی بر تیوری حفاظت دیستانس - دیفرانسیل در خطوط انتقال متصل به مزارع بادی

امروزه با توجه به روند رو به جلو علم و فناوری به دلیل مشکلاتی که سوخت های فسیلی دارند، از جمله هزینه ی بالای آن ها و گرمایش جهان، صنعت برق به سمت انرژی های تجدید پذیر روی آورده است، و روز به روز استفاده از این منابع رو به افزایش است. از جمله منابع تجدید پذیر، انرژی خورشیذی، زمین گرمایی و همچنین انرژی بادی را می توان نام برد. نیروگاه بادی به علت فراوانی و در دسترس بودن انرژی بادی، دارای راندمان بالایی هستند همچنین در این نیروگاه ها هیچ گونه هزینه ای بابت سوخت داده نمی شود. رله های دیستانس اغلب در حفاظت خطوط انتقال متصل به مزارع بادی استفاده می شوند. رله دیستانس دارای چند سطح حفاظتی می باشد که وظیفه حفاظت این سطوح را برعهده دارد. محدوده تریپ براساس این سطوح مشخص می شود. در مزرعه بادی با تغییر باد و با توان خروجی از مزارع بادی محدوده تریپ تغییر می کند. با این تفاسیر محدوده تریپ باید بطور پیوسته با سرعت باد به طور متناسب تغییر کند. عملکرد این رله بر اساس امپدانس خطوط انتقال محاسبه می شود. بنابراین هر عاملی که امپدانس محاسبه شده را تغییر دهد، می تواند بر عملکرد رله تاثیر گذارد. مقاومت خطا یکی از مهمترین عواملی است که باعث افزایش امپدانس محاسبه شده توسط رله می شود. بنابراین امپدانس محاسبه شده نمی تواند در منطقه عملکردی رله قرار گیرد. در این مقاله روشی براساس ترکیب حفاظت دیستانس و تفاضلی ارایه شده است. در این روش با استفاده از محاسبه توان اکتیو در هر دو سمت خط انتقال، مقاومت خطا محاسبه شده و آثار آن به طور مستقیم از امپدانس محاسبه شده توسط رله استنتاج می شود. بنابراین مرزهای متغیر تریپ دیگر مورد نیاز نیستند و به درد نمی خورند. همچنین در این روش، برخلاف روشی که در آن از مرزهای تریپ استفاده می شود، مکان دقیق خطا و فاصله آن از رله به درستی محاسبه شده است. مدل دقیق ژنراتور القایی دو سو تغذیه (DFIG) که توسط توربین باد به حرکت در می آید در مدلسازی استفاده شده است. نتایج مطالعات نشان می دهد که روش ارایه شده عملکرد نادرست رله را تحت شرایط مختلف مقاومت خطا به خوبی حذف می کند.

کلیدواژه ها:

مزارع بادی ، حفاظت دیستانس ، حفاظت تفاضلی ، مرزهای تریپ ، واحدهای اندازه گیری فازور (PMU)