مدلسازی و شبیه سازی تجهیزات حفاظتی دیستانس در اضافه ولتاژهای گذرا

عملکرد دینامیکی رله¬های سریع تا حدود زیادی وابسته به سیگنال¬های تولید¬شده توسط ترانس¬های اندازه¬گیری می¬باشد. این سیگنال¬ها وابسته به پاسخ گذرای ترانس¬های اندازه¬گیری و نوع حالات گذرای ایجاد شده در سیستم قدرت هستند. خطای اندازه¬گیری گذرا که بعلت حالت گذرای ترانس¬های اندازه-گیری ایجاد می¬شود می¬تواند تاثیر زیادی بر قابلیت اتکا و امنیت سیستم¬های حفاظتی بگذارد و سبب عملکرد نادرست، تاخیر در عملکرد، و یا عدم عملکرد این سیستم¬ها شود. در این پروژه از مدل دقیقی برای شبیه¬سازی حالات گذرای ترانس¬های اندازه¬گیری استفاده شده است. برای افزایش دقت شبیه¬سازی، مشخصه¬ی مغناطیس¬کنندگی هسته¬ی آهنی ترانس¬های اندازه¬گیری با در نظر گرفتن پدیده¬ی هیسترزیس و جریان گردابی مدل شده¬ است. مدل مغناطیسی هسته¬ی مذکور قادر به شبیه¬سازی حلقه¬های فرعی نامتقارن هیسترزیس و شار پسماند می باشد. سپس عوامل موثر بر پاسخ گذرای ترانس¬های اندازه¬گیری بررسی می¬شود. حالات گذرای ایجاد شده در خروجی ترانس¬های اندازه¬گیری می¬تواند بر عملکرد رله دیستانس دیجیتال موثر باشد. نتایج شبیه سازی های انجام شده نشان می دهد که عملکرد رله دیستانس در دو حالت، اعوجاج ایجاد شده در ولتاژ خروجی ترانسفورماتور ولتاژ خازنی در هنگام وقوع اتصـال کوتاه در صـفر ولتاژ و اشباع ترانسفورماتور جریان، می تواند تحت تاثیر پاسخ گذرای ترانسفورماتورهای اندازه گیری قرار گیرد. به همین دلیل روش هایی برای جلوگیری از عملکرد نادرست رله های دیستانس در هنگام وقوع حالات گذرای مذکور ارائه شده¬اند. در این پروژه الگوریتم¬های فوریه تمام¬سیکل، فوریه نیم سیکل، مان موریسون و حداقل مربعات که از جمله متداول¬ترین الگوریتم¬ها برای تخمین پارامتر¬های فازور ولتاژ و جریان در صورت وجود خطا در سیگنال¬های ورودی رله¬ دیستانس دیجیتال می¬باشند، معرفی شده و نحوه عملکرد آنها بررسی می¬شود. در پیاده سازی این الگوریتم¬ها یک ماژول واحد که امکان تعیین روش موردنظر با تعداد تکرار¬های مشخص وجود دارد، طراحی شده است. سپس تئوریه¬ی مربوط به روش مکمل درون¬یابی درجه3 بطور کامل شرح داده می¬شود. سپس نشان داده می¬شود که روش مکمل پیشنهادی در کنار الگوریتم¬های موجود سبب عملکرد بهتر و دقیق¬تر رله دیستانس می-شود. این روش با کاهش خطای اندازه¬گیری سبب بهبود عملکرد رله دیستانس می¬شود.