ارزیابی روشهای کاهش اثر منابع تولید پراکنده بر روی طرح های حفاظتی جریان زیاد فیدرهای شعاعی

ساختار سنتی شبکه های برق همواره بر مبنای عدم وجود منابع تولید انرژی الکتریکی در شبکه های توزیع استوار است اما در سال های اخیر به دلیل محدودیت های محیطی و جغرافیایی تولید، روند رو به رشد بار در شبکه های توزیع و نیاز به احداث نیروگاه های جدید، گرایش به سمت انرژی های پاک و سازگار با محیط زیست و قطع وابستگی به سوخت های فسیلی، توجه زیادی به منابع تولید پراکنده شده است. حضور منابع تولید پراکنده، علی رغم مزایای زیادی که دارد، دارای معایبی نیز می باشد. منابع تولید پراکنده که در نقاط دور فیدر و در مجاورت بار نصب می شوند، می توانند به عنوان یک گزینه دائمی برای افزایش ظرفیت پست ها و فیدرها باشند که تا حدودی باعث کاهش تلفات توان و هزینه انتقال و توزیع می شوند. از سویی دیگر حضور منابع تولید پراکنده یک نگرانی بزرگ محسوب می شود زیرا فیدر با مسائل زیر مواجه می گردد: 1- افزودن منابع تولید پراکنده به فیدرها به این معناست که جریان نامی و جریان خطا بین فیدر تغذیه کننده و منابع تولید پراکنده تقسیم می شود. از این رو جریان بار و جریان خطای عبوری از تجهیزات حفاظتی جریان زیاد ممکن است کاهش یا افزایش یافته یا ثابت بماند. که این امر خود باعث کاهش قابلیت اطمینان طرح های حفاظت جریان زیاد خواهد شد. 2- از سویی با تغییر ماهیت شعاعی فیدرها بواسطه حضور منابع تولید پراکنده هماهنگی تجهیزات حفاظتی جریان زیاد به هنگام خطای دائمی و گذرا از بین می رود. به عنوان نمونه در یک خطای گذرا ، حفاظت جریان زیاد ممکن است منجر به خروج دائمی شود که در نتیجه با کاهش قابلیت اطمینان فیدر روبرو می شویم. 3- هم چنین طبق مطالعات صورت گرفته با اتصال منابع تولید پراکنده به فیدرهای شعاعی، با سه مسئله مرتبط با فیوز، که شامل فرسودگی فیوز، اثر مخرب ذوب فیوز و عملکرد ناقص فیوز است مواجه می شویم. فرسودگی فیوز هنگامی رخ می دهد که فیوز قبل از عملکرد سریع ریکلوزر در مرحله ذوب قرار می گیرد چنین عملکردی، به نظر نمی رسد که منجر به خروج دائمی فیدر گردد. ذوب مخرب فیوز نیز با ذوب فیوز قبل از عملکرد سریع ریکلوزر رخ می دهد که در نتیجه به خروج دائمی فیدر جانبی منجر می شود. در عملکرد ناقص نیز فیوز نادرست عمل می کند و خط سالم را جدا می کند. که وقوع این موارد ممکن است باعث خروج دائمی و در نتیجه جزیره ای شدن در طول خطای گذرا شود. طی مطالعات صورت گرفته در سال های اخیر روشی مناسب میتنی بر جایگزینی فیوزهای تکفاز با یک ریکلوزر ارائه گردیده است که اغلب مشکلات مذکور مرتفع گردید. به عبارتی عملکرد اشتباه فیوز و نیز ذوب مخرب فیوز به طورکلی حذف می گردد. اما نکته جالب توجه این است که بروز فرسودگی فیوز کاملا برطرف نمی گردید. بدین منظور الگوریتم مناسبی طراحی و پیاده سازی می گردد تا با کمترین میزان تغییر ممکن در سیستم حفاظتی موجود، شبکه توزیع را برای حضور منابع تولید پراکنده ایمن سازد. با توجه به اهمیت حداقل تغییرات به منظور دستیابی به ظرفیت بهینه منبع تولید پراکنده، در پایان مباحثی درخصوص تعیین سطح نفوذ منبع تولید پراکنده با توجه به مسئله فرسودگی فیوز مطرح می گردد. نهایتا راهکارهای پیشنهادی جهت حذف اثر حضور منابع تولید پراکنده بر روی فیدر استاندارد ieee 34 گره مورد آزمایش قرار گرفت تا صحت عملکرد موارد پیشنهادی بررسی گردد.