طراحی حفاظت ویژه با در نظر گرفتن ظرفیت دینامیکی خطوط انتقال

خاموشی‏های سراسری معمولاً توسط یک سلسله حوادث دور از انتظار و یا با احتمال کم، که عموماً توسط طراحان سیستم قدرت برنامه‏ریزی نشده و نیز توسط اپراتورهای سیستم قابل‏پیش‏بینی نیستند و به عنوان پیشامدهای شدید شناخته می‏شوند، اتفاق می‏افتند و سیستم را مستعد بروز و در معرض خاموشی‏های سراسری قرار می دهند. این نوع حوادث به دنبال خروج پی در پی تجهیزات در یک سیستم قدرت تحت تنش که فقط به طور حاشیه‏ای معیارهای برنامه‏ریزی را برآورده می‏سازد، اتفاق می‏افتند. برای به حداقل رساندن پتانسیل خاموشی‏‏های سراسری، طراحی سیستم‏های حفاظتی ویژه به عنوان بخشی از طرحهای دفاعی ناحیه گسترده که به خوبی هماهنگ شده‏اند توسعه یافته و پیاده‏سازی شده است. در این پژوهش حذف بار ولتاژ پایین به عنوان حفاظت ویژه استفاده شده است. در گذشته، به منظور حداقل نمودن ریسک ناشی از تجاوز ماکزیمم دمای مجاز طراحی شده برای هادی‏ها، یک ظرفیت استاتیکی که معمولا بر اساس فرضیات بدترین شرائط آب و هوایی و شدیدترین مفروضات محافظه‏کارانه از قبیل دمای هوای محیط خیلی بالا، تابش خورشید مستقیم و سرعت پایین بادو ... استوار است، محاسبه شده است. اما این موضوع تایید شده است که چنین روشهایی محافظه‏کارانه بوده و تنها نتیجه آن کم بهره‏گیری از ظرفیت هادیهای انتقال می‏باشد، به همین دلیل در این پروژه از ظرفیت دینامیکی خطوط انتقال به جای ظرفیت استاتیکی به منظور بهبود عملکرد سیستم حفاظتی ویژه طراحی شده، استفاده شده است. ظرفیت دینامیکی خطوط انتقال به عنوان فرآیند تنظیم ظرفیت حرارتی تجهیزات قدرت برای شرایطی از قبیل دمای هوا، سرعت و جهت باد و ... تعریف شده است. با محاسبه ظرفیت دینامیکی خطوط انتقال می توان فهمید که خطوط مجاور خط مقطوع تا چه حد از مقدار توان قطع شده را می‏توانند تحمل کنند در صورتیکه شبکه همچنان پایدار بماند، در این صورت می توان با اصلاح سیستم حفاظتی ویژه، مقدار توانی که توسط سایر خطوط قابل تحمل نیست و می‏تواند باعث اضافه بار آنها شود را با در نظر گرفتن اقدامات مقابله‏ای برطرف نمود و از بروز ناپایداری و در نهایت خاموشی سراسری پیشگیری کرد. در این تحقیق محاسبه و اعمال ظرفیت دینامیکی خطوط انتقال تحت دو سناریو مورد بررسی قرار گرفته است. در اولین سناریو عملکرد سیستم حفاظتی ویژه طراحی شده با در نظر گرفتن ظرفیت دینامیکی خطوط در یک روز تابستانی تست شده و در دومین سناریو عملکرد سیستم حفاظتی ویژه طراحی شده با در نظر گرفتن ظرفیت دینامیکی خطوط در یک روز زمستانی بررسی شده است و در نهایت نشان داده شده است که اعمال ظرفیت دینامیکی خطوط انتقال به سیستم حفاظتی ویژه طراحی شده می تواند تاثیر قابل توجهی بر روی حذف بار نهایی داشته باشد و حتی تاثیر آن در یک روز زمستانی بیشتر از یک روز تابستانی است.