حفاظت خطوط انتقال جبران شده با جبرانساز سنکرون استاتیکی بر مبنای تبادل اطلاعات بین پایانه ها

تمایل به استفاده از حداکثر ظرفیت قابل انتقال خطوط و نیاز به دارا بودن سیستمی پایدارتر و کنترل پذیرتر در دهه های اخیر سبب ظهور تجهیزاتی با عنوان کلی سیستم های انعطاف پذیر جریان متناوب (facts) شده است . هر چند که این تجهیزات قادرند با تغییر امپدانس خط و نیز کنترل دامنه و زاویه ولتاژ، عملکرد سیستم قدرت را بهبود ببخشند اما اثرات نامطلوبی بر سیستم های حفاظتی شبکه قدرت به جا می گذارند. ادوات facts بر حسب نوع اتصال به شبکه در سه گروه کلی سری، موازی و سری- موازی تقسیم بندی می شوند. از آنجا که حفاظت خطوط جبران شده با ادوات facts موازی در بین مقالات کمتر مورد توجه قرار گرفته اند، در این پایان نامه به مطالعه و بررسی حفاظت خط جبران شده توسط statcom نصب شده در وسط خط انتقال، پرداخته شده است. حفاظت دیستانس یکی از رایج ترین انواع حفاظت مورد استفاده در خطوط انتقال می باشد که در این پایان نامه عملکرد آن در خطوط جبران شده با statcom مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی های انجام شده حاکی از آن است که حفاظت دیستانس بر مبنای اطلاعات یک پایانه خط، در خطوط جبران شده با statcom با مشکل مواجه است. طرح-های حفاظتی پایلوت که با استفاده از انتقال سیگنال های حفاظتی بین رله های دو انتهای خط پیاده سازی می شوند نیز در حفاظت خطوط جبران شده با statcom با مشکلاتی روبرو هستند. بنابراین در این پایان نامه یک طرح حفاظتی پایلوت جدید با استفاده از سیگنال های حفاظتی در دسترس در رله های متداول، پیشنهاد شده و عملکرد آن در حالات متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفته است. طرح حفاظتی پیشنهادی بر این اصل استوار است که جهت تشخیص خطا در خطوطی که توسط statcom در میانه خط جبرانسازی شده اند، به دو سیگنال ناحیه 2 و ناحیه معکوس رله باس مقابل نیاز می باشد، اما این نیاز به طور همزمان نیست. به عبارت دیگر، در برخی شرایط به سیگنال ناحیه 2 رله باس مقابل احتیاج است و در این حالت دسترسی به سیگنال ناحیه معکوس رله باس مقابل اطلاعات اضافه تری ایجاد نمی کند، و البته در برخی شرایط عکس این حالت اتفاق می افتد. در طرح پیشنهادی، سیگنال خروجی المانی از رله سمت مقابل که فعال گردد به سمت دیگر منتقل می شود و به این ترتیب می توان با استفاده از تنها یک کانال داده، این طرح را پیاده سازی نمود. علاوه بر طرح حفاظتی پایلوت پیشنهادی، حفاظت مقایسه فاز نیز در این پایان نامه مورد ارزیابی قرار گرفته و نوع اصلاح-شده ای از آن جهت کاربرد در خطوط جبران شده با statcom پیشنهاد شده است. نتایج شبیه سازی های انجام شده نشان می دهند که حفاظت مقایسه فاز مجزا در مقابل برخی خطاهای خارجی عملکرد نادرستی داشته که ناشی از صدور فرمان قطع نابجا توسط المان فاز/فازهای سالم می باشد. این مسأله به خاطر اشتباه در تشخیص فاز خطا در خطوط جبران شده با statcom است. برای رفع این مشکل به روشی نیاز است که با استفاده از آن بتوان فاز خطا را به درستی تشخیص داد و مانع از عملکرد المان فاز/فازهای سالم شد. بنابراین می توان از مولفه توالی منفی جریان خطا و نیز اضافه ولتاژ در فازهای سالم، که ناشی از جبرانسازی اضافی در فازهای سالم می باشد، استفاده نمود. نتایج استفاده از این روش حاکی از عملکرد مناسب آن در تشخیص فاز خطا می باشد.