روش جدید ممانعت از عملکرد ناخواسته ی رله ی دیستانس در طول ناپایداری ولتاژ

در دهه های اخیر خاموشی های متعددی به دلیل افزایش سطح استفاده از سیستم قدرت به وقوع پیوسته است. وقوع این پیشامد های سراسری ارگان های صنعت برق را ملزم کرده تا برای جلوگیری از این پدیده ها (خاموشی یا فروپاشی) راه کارهایی ارائه دهند. از عوامل خاموشی یا فروپاشی در سیستم، بارگذاری سنگین روی سیستم، در مدار نبودن ژنراتور در سیستم به دلایل مختلف، خروج خط از سیستم به دلیل وقوع خطا یا عملکرد اشتباه سیستم حفاظتی، عدم مهارت اپراتور در مهار خاموشی و... می باشد. مراحل وقوع خاموشی را می توان به 4 دسته تقسیم کرد، مرحله ی اول وقوع یک خطای ساده است. مرحله ی دوم وقوع دو یا چند پیشامد به طور همزمان است که این مرحله بعلت خطای رله های حفاظتی، خطای انسانی، آنالیز غیر صحیح سیستم قدرت و وقوع همزمان خطا های چند گانه به وقوع می پیوندد. مرحله ی سوم ،عملکرد ناحیه ی سوم به دلیل ایجاد اضافه بار در خط مذکور است. در مرحله ی چهارم سیستم به جزایر متعددی تقسیم می-گردد. از خاموشی های اخیر می توان به خاموشی آگوست 2003 در شرق ایالت متحده نام برد. این خاموشی بعلت خروج سه خط بعلت تماس با درختان کنار خط بوجود آمد. اضافه بار ناشی از این خطوط بروی خطوط مجاور منجر به وقوع وقایع پی در پی گردید. تجربیات اخیر خاموشی ها در سراسر دنیا نشان می دهد که عملکرد ناحیه ی سوم در اثر اضافه بار ایجاد شده نقش مهمی در وقوع وقایع پی در پی و نهایتا خاموشی در سیستم ایفا می کند. الگوریتم های رله ی دیستانس بر این مبنا عمل می کنند که بتوانند بین شرایط ناپایداری ولتاژ و خطا در سیستم تفاوت ایجاد کنند. این الگوریتم ها با کمک شاخص پایداری ولتاژ به صورت تطبیقی به رله اعمال می گردند. در این پایان نامه با کمک روش ضد تخطی بار و الگوریتم تخمین توان به بهبود عملکرد حفاظت دیستانس در شرایط اضافه بار سنگین و ناپایداری ولتاژ پرداخته شد. استفاده از الگوریتم ضد تخطی بار منجر به افزایش قابلیت اطمینان سیستم حفاظت شده و الگوریتم تخمینی شرایط ایجاد تفاوت بین اضافه بار یا ناپایداری ولتاژ و خطا را ایجاد می کند. این الگوریتم تخمینی با کمک واحد های کنترل کننده ی مرکزی و منطقه ای و واحد های مدیریت انرژی قابل اجراست. این الگوریتم در واحد کنترل کننده ی مرکزی با کمک پخش بار dc به تشکیل ضرایب مشارکت می پردازد سپس این ضرایب به واحد های کنترل کننده ی منطقه ای ارسال می گردند. واحد های کنترل کننده ی منطقه ای بر عملکرد ناحیه ی سوم رله ی دیستانس خطوط مرتبط با آن نظارت دارد. با انجام تخمین توان در قسمت ارسال خطی که رله ی دیستانس در آن قرار دارد، مانع از عملکرد اشتباه ناحیه ی سوم رله ی دیستانس می شود. مزیت الگوریتم ضد تخطی بار این است که بخشی از ناحیه ی سوم رله ی دیستانس را که ممکن است دچار عملکرد شود مسدود می کند و به صورت آنلاین طراحی می گردد اما خود به تنهایی قادر نیست که بین شرایط ناپایداری ولتاژ و خطا در سیستم تفاوت قائل گردد. برای بررسی عملکرد سیستم در صورت وقوع اغتشاشات و بررسی الگوریتم پیشنهادی از نرم افزار های psat و digsilent استفاده شد. الگوریتم مورد نظر برروی سیستم 14 باسه ی ieee مورد آزمون قرار گرفت. مزایای الگوریتم پیشنهادی نسبت به الگوریتم های پیشین تشریح گردید.