بهبود عملکرد حفاظت پشتیبان خطط انتقال با استفاده از داده های فازوری
در سال های اخیر، به دلیل خصوصی سازی و رقابتی شدن صنعت برق و هزینه های احداث تجهیزات جدید، سیستم های قدرت با رزرو و حاشیه پایداری کمتری بهره برداری می شوند. کاهش رزرو و حاشیه پایداری منجر به وقوع خاموشی های سراسری شده و در نتیجه هزینه های هنگفتی را برای تولیدکنندگان و مصرف-کنندگان برق تحمیل می¬کند. تحقیقات صورت گرفته روی خاموشی های چند دهه گذشته نشان می دهد که یکی از مهمترین عوامل این خاموشی ها عملکرد نامناسب حفاظت پشتیبان خطوط انتقال (که در راس آن ناحیه 3 رله دیستانس قرار دارد) می باشد. عوامل متعددی از جمله نوسانات توان، کاهش ولتاژ، خروج ناگهانی ژنراتور و همچنین اضافه بار شدن خطوط می توانند باعث عملکرد اشتباه رله شوند. ظهور فن آوری های اندازه گیری فازوری مانند واحدهای اندازه گیری فازوری و رله های دیجیتال مجهز به سیستم موقعیت یاب جهانی و همچنین کانال های مخابراتی با سرعت انتقال اطلاعات بالا مانند فیبر نوری، امکان جمع آوری داده های اندازه گیری شده در یک مکان معین فراهم شده است. لذا، از این داده ها می توان به منظور بهبود عملکرد حفاظت پشتیبان خطوط انتقال استفاده کرد. این پایان نامه به بررسی و بهبود عملکرد حفاظت پشتیبان خطوط انتقال به صورت گسترده می پردازد. برای این منظور، یک روش حفاظت پشتیبان گسترده با استفاده از داده های فازوری ارائه می شود. در این روش پیشنهادی، تنها از مولفه های مثبت ولتاژ و جریان بعضی از باس ها و خطوط به منظور شناسایی خط خطادار استفاده می شود. روش پیشنهادی بر روی شبکه 57 شینه IEEE مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی نشان خواهد داد که روش پیشنهادی خطاهای مختلف را به درستی و در زمان کوتاهی شناسایی می کند. همچنین، عملکرد روش پیشنهادی در برابر شرایط تنش سیستم مانند نوسان توان، افزایش ناگهانی بار و خروج ژنراتور مورد بررسی قرار می گیرد و مقاوم بودن روش پیشنهادی در برابر این تنش ها به اثبات خواهد رسید. در سیستم های قدرت در مقیاس بزرگ، از آنجایی که حفاظت پشتیبان خطوط انتقال باید در چند صد میلی ثانیه عمل کند (در حدود 800 میلی ثانیه)، تاخیر وسایل اندازه گیری و شبکه مخابراتی ممکن است مشکل-ساز شوند. لذا، در کنار ارائه روش حفاظت پشتیبان گسترده پیشنهادی، یک فرمولاسیون خطی به منظور ناحیه-بندی سیستم های قدرت بزرگ و محدود کردن تاخیر مخابراتی در این شبکه ها پیشنهاد می شود. اجرای فرمولاسیون خطی پیشنهادی بر روی سیستم های تست مختلف نشان می دهد که با ناحیه بندی سیستم، طرح پیشنهادی با قابلیت اطمینان بالایی می تواند در عمل مورد استفاده قرار گیرد.
استاد راهنما: دکتر فرخ امینی فر، دکتر مجید صنایع پسند
رشته تحصیلی: مهندسی برق قدرت- سیستم ها فشار قوی الکتریکی
