هماهنگي حفاظت اصلي با مدارشكن تركيبي داراي قابليت محدودكنندگي جريان خطا در سيستم HVDC_VSC

كارشناسي ارشد

سيستم¬هاي جريان مستقيم ولتاژ بالا مبتني بر مبدل¬هاي منبع ولتاژ به دليل مزاياي برجسته¬اي مانند انتقال توان از مزارع بادي فراساحلي، كنترل مستقل توان اكتيو و راكتيو، يكپارچه‌سازي انرژي‌هاي تجديدپذير و قابليت‬ اتصال به شبكه‌هاي AC ضعيف توجه بسياري را به خود جلب نمود¬ه¬اند. عليرغم مزاياي فراوان ارائه شده، از چالش‌هاي مهم اين سيستم¬ها مسئله حفاظت و پاكسازي جريان خطاي DC به دليل بالا بودن دامنه و نرخ افزايش جريان خطاي DC مي‌باشد. بنابراين، تمركز اصلي صنعت HVDC توسعه طرح¬هاي حفاظتي قابل اعتماد با تشخيص سريع خطا و محدودسازي موثر جريان خطا براي جلوگيري از آسيب بيشتر و حفظ انتقال عادي انرژي پس از رفع خطا است. در اين پايان نامه يك طرح حفاظتي تك پايانه مبتني بر مدارشكن تركيبي با قابليت محدود¬كنندگي جريان خطا و نصب خازن موازي در باس DC به منظور حفاظت از خطوط انتقال در اين سيستم¬ها ارائه شده است. مدارشكن تركيبي با قابليت محدودكنندگي جريان خطا از يك مدارشكن اصلي و دو مدارشكن شاخه و سه راكتور تشكيل شده است. با فعال شدن حالت محدودكنندگي جريان خطا مدارشكن¬هاي شاخه باز شده و راكتور¬ها از حالت موازي به سري تبديل شده كه باعث محدود شدن جريان خطا مي¬شود. حفاظت پيشنهادي شامل دو بخش است، بخش اول با استفاده از نرخ تغييرات ولتاژ دو سر مدارشكن، وقوع خطا را تشخيص داده و باعث فعال¬سازي حالت محدودكنندگي جريان خطا در مدار¬شكن مي¬شود. محدود ساختن نرخ افزايش جريان، زمان مورد نياز جهت تمايز بين خطاي داخلي و خارجي و تصميم‌گيري نهايي را فراهم مي‌سازد. بخش دوم حفاظت از نسبت ولتاژهاي فركانس بالاي دو سر مدارشكن جهت تشخيص خطاي داخلي از خارجي استفاده مي‌كند. كارايي طرح حفاظت پيشنهادي با بررسي عملكرد آن در مورد خطاهاي داخلي، خارجي و نيز تغييرات توان انتقالي خطوط انتقال در يك شبكه چهارپايانه شبيه‌سازي شده در نـرم¬¬افـزار PSCAD/EMTDC مورد ارزيابي قرار گرفته است.

211234

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر صادق جمالي