نام پژوهشگر: رضا محمدی چبنلو
رضا محمدی چبنلو حسین عسکریان ابیانه
هدف از این پروژه هماهنگی عناصر حفاظت شبکه توزیع می¬باشد. از آنجاییکه شبکه توزیع مستقیما به مصرف کننده متصل می باشد، حفاظت بهینه شبکه توزیع می¬تواند درکاهش قطعی برق و افزایش قابلیت اطمینان و افزایش عمر تجهیزات نقش بسزایی داشته باشد. دریک سیستم توزیع عناصر حفاظتی شامل رله های جریان زیاد، فیوزها، کلید بازبستها، جداکننده ها و کلیدها می باشند که باید به نحو مناسب با هم هماهنگ شوند. این مسئله شامل هماهنگی رله -رله، رله- فیوز، فیوز- فیوز، رله- کلید بازبست، فیوز- کلید بازبست، کلید بازبست- کلید بازبست و جداکننده- کلید بازبست می باشد. برای این منظور باید الگوریتم جامعی به دست آورد که همه این هماهنگی ها را بطور همزمان در نظر بگیرد. برای هماهنگی رله جریان زیاد روشهای زیادی در مقالات مختلف پیشنهاد شده است. در این پروژه ضمن بررسی محدودیتهای روشهای موجود، این روشها بهبود داده شده اند به نحوی که علاوه بر رفع محدودیتها در هماهنگی رله- رله، بتوان هماهنگی را به فیوزها و کلید بازبستها نیز تعمیم داد. از جمله این روشها روشهای هماهنگی بهینه می¬باشند که نسبت به روشهای هماهنگی معمولی دارای مزایایی می¬باشند. از میان روشهای هماهنگی بهینه نیز روشهای هوشمند به دلیل انعطاف¬پذیری و قابلیت استفاده برای مسائل مختلف مناسب¬تر می¬باشد مخصوصاً که انتخاب فیوز از روی جریان آن انجام می¬گیرد که رابطه غیر¬خطی با زمان دارد و روشهای بهینه ریاضی برای حل آن به مشکلاتی برمی¬خورند. در مقالات از الگوریتم ژنتیک که یک روش بهینه¬سازی هوشمند می¬باشد برای مسئله هماهنگی استفاده شده است. روش به کار برده شده در این مقالات دو مشکل اساسی دارند: اولی مسئله عدم هماهنگی به خاطر تابع هدف به کار رفته، دومی گسسته یا پیوسته بودن tsm. در اینجا روشی بر اساس الگوریتم ژنتیک ارائه شده که تابع هدف به کار رفته اصلاح شده تا حتی¬الامکان عدم هماهنگی بوجود نیاید و در ضمن روش طوری اصلاح شده که برای رله های با tsm گسسته و پیوسته قابل استفاده باشد. در این پروژه برای رله و کلید بازبست از مدل ساچدو استفاده شده است اما روش هماهنگی بدست آمده برای مدلهای غیرخطی که دقیق¬تر می-باشند نیز قابل استفاده است. برای اینکه بتوانیم فیوز را نیز در الگوریتم هماهنگی وارد کنیم روشی ابتکاری برای مدل¬سازی فیوز استفاده شده است که همه منحنی¬های یک نوع فیوز با استفاده از یک رابطه بدست می¬آیند. در انتهای پروژه برنامه هماهنگی بدست آمده بر روی دو شبکه نمونه تست شده و نتایج آن در پروژه آمده است.
هادی فرج بخش ممقانی رضا محمدی چبنلو
بسیاری از شبکه های توزیع شعاعی به طور سنتی بهره برداری می شود، بنابراین طراحی یک سیستم حفاظت عملی برای این شبکه ها بسیار پیچیده است. در سال های اخیر با تغییر رویکرد سیستمی و استفاده بیشتر از واحدهای تولید پراکنده در سیستم های قدرت، ماهیت شعاعی این شبکه ها تغییر کرده است. در نتیجه، طراحی سیستم حفاظت و تجزیه و تحلیل پایداری گذرا را با مشکلات بسیاری مواجه کرده است. در شبکه های به هم پیوسته بواسطه پیچیدگی شبکه و دخالت مشترک منابع در تغذیه جریان، کار تنظیم و هماهنگی رله ها مشکلات و مباحث بسیاری را فرا روی خود دارد. هماهنگی رله ها در این شبکه ها در بسیاری مراجع برای حالت عادی شبکه صورت گرفته است. ولی این نوع تنظیم نمی تواند ملزومات هماهنگی سیستم حفاظتی را در صورت تغییر ساختار شبکه برآورد. هماهنگی بین رله ها بایستی هم در شرایط عادی شبکه و هم شرایط اضطراری از قبیل خروج یک یا چند عنصر حفظ گردد. ایده آل آن است که تمام شرایط ممکن بررسی شود و سعی گردد تا سیستم حفاظتی برای تمامی این حالات، عملکرد مناسبی داشته باشد ولی از آنجا که در شبکه های به هم پیوسته و بزرگ بررسی تمام حالات و شرایط خطا عملی نیست شرایطی که منجر به وضعیت بحرانی در هماهنگی رله ها می گردد باید تعریف شود و عمل تنظیم رله ها بر اساس این حالات انجام شود. در این مقاله پایداری گذرا برای سیستم قدرت تک ماشینه و چند ماشینه و زمان بحرانی رفع خطا با استفاده از معیار برابری سطوح و روش مستقیم تابع انرژی لیاپانف مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت با هماهنگی تنظیم زمانی رله ها، از عملکرد نامناسب سیستم حفاظتی جلوگیری می شود. برای این منظور سیستم قدرت تک و چند ماشینه با اعمال خطا در باس های مختلف در نرم افزار شبیه سازی شده است. با اعمال تابع انرژی لیاپانف، خروجی که زمان و زاویه بحرانی رفع خطا می باشد، به مرحله بعدی که هماهنگی رله ها و تنظیم زمان عملکرد رله ها می باشد فرستاده شود. لذا روشی اتخاذ گردیده است که بتوان با اعمال آن بررسی هماهنگی رله ها را در تمامی شرایط ممکن شبکه تضمین کرد. همچنین روش هماهنگی بهینه به منظور هماهنگی رله ها بر اساس الگوریتم ژنتیک برای حالت عادی و بحرانی ارایه گردیده است.