بررسی تأثیر روش های تشخیص جزیره ای شدن مبتنی بر فیدبک مثبت بر روی پایداری مولدهای تولید پراکنده

تجزیه و چند تکه شدن شبکه قدرت به دو یا چند مجموعه کاملاً مجزا را جزیره ای شدن شبکه قدرت گویند. منظور از عملکرد جزیره?ای آن است که بخشی از شبکه بتواند به صورت مجزا از سیستم قدرت به تأمین توان مصرف?کنندگان بپردازد. جزیره شدن در حالت کلی به دو صورت خواسته یا ناخواسته رخ می?دهد. در جزیره خواسته، هدف حفظ شارش توان در بخشی از شبکه است که به هر دلیل از شبکه اصلی جدا شده است. حفظ جزیره مستلزم ارضای برخی نیازمندی?ها از قبیل تأمین توان های اکتیو و راکتیو بارها توسط منابع موجود در جزیره است. در شرایط بحرانی جزیره سازی عمدی شبکه می تواند ابزار کارآمدی برای جلوگیری از وقوع خاموشی در سیستم قدرت باشد. در شبکه توزیع تشخیص سریع و دقیق جزیره ها اولین گام به سوی بهره برداری جزیره ای عمدی است. بنابراین، روش های تشخیص سریع تر و مطمئن تر منافعی جهت توسعه ریز شبکه ها به دنبال می آورند. از سوی دیگر، جزیره?ای شدن ناخواسته هنگامی رخ می?دهد که بخشی از شبکه بر اثر وقوع خطا، اشتباه سیستم حفاظت یا خرابی کلید از بخش اصلی جدا شده و بتواند بدون اطلاع شرکت برق، توان مصرفی جزیره را هرچند در سطح ولتاژ و فرکانسی متفاوت از شبکه اصلی، حفظ کند .از آنجا که حفظ این جزیره، مورد نظر بهره بردار سیستم قدرت نیست و وجود آن در فرایند طراحی و بهره برداری لحاظ نشده است، می?تواند منجر به عواقب سوئی برای شبکه و مصرف کننده شود .برخی عواقب عملکرد جزیره ای ناخواسته عبارتند از: 1. اختلال در کنترل ولتاژ و یا فرکانس جزیره 2. تضعیف کیفیت توان 3. ایجاد خطر جانی برای پرسنل تعمیر و نگهداری خط 4. اختلال در مکانیسم های باز - بست خودکار و ایجاد آسیب در تجهیزات شبکه و مصرف-کنندگان مجموعه عوامل فوق ایجاب می?کند که جزیره?ای شدن ناخواسته به موقع تشخیص داده شده و رفع شود. از آنجا که تاخیر مکانیزم باز- بست تنها بازه زمانی موجود برای تشخیص است، هر روشی که برای تشخیص بکار گرفته شود باید دارای توانایی تشخیص جزیره در این بازه زمانی باشد. استانداردهای ul 1741 و ieee 1574، استانداردiec 62116 و استاندارد din vde 0126-1-1 حداکثر زمان مجاز برای تشخیص حالت جزیره ای را 2 ثانیه تعیین کرده اند. در این پایان نامه ابتدا مروری بر روش های تشخیص جزیره انجام می شود. این روش ها را می-توان به سه دسته کلی روش های فعال، غیرفعال و روش های مبتنی بر حفاظت از راه دور تقسیم کرد که روش های فعال کامل تر تشریح می شوند. سپس به بررسی تأثیر روش های فعال دارای فیدبک مثبت بر ناپایداری مولدهای تولید پراکنده پرداخته می شود و کارهای انجام شده در این زمینه بیان می گردد. در میان این روش ها، روش های مبتنی بر فیدبک مثبت ولتاژی به طور مفصل مورد بررسی و شبیه سازی قرار می گیرد. جزئیات تأثیر این روش، بر خلاف روش مبتنی بر فیدبک مثبت فرکانسی، کمتر درمقالات مورد توجه قرار گرفته است. شبیه سازی ها با نوشتن معادلات دیفرانسیل و جبری منابع تولید پراکنده و شبکه و سپس حل آنها با روش ذوزنقه ای انجام می شود. به منظور تایید پاسخ های زمانی به دست آمده، مقادیر ویژه ماتریس حالت سیستم نیز محاسبه می گردد. هدف از این مطالعات استفاده از نتایج آن در تحلیل و طراحی مولدهای تولید پراکنده مجهز به روش تشخیص با فیدبک مثبت ولتاژی است. همچنین با استفاده از مدل های خطی ارائه شده می-توان حداکثر بهره فیدبک مثبت که کمترین زمان تشخیص و کمترین ناحیه عدم تشخیص را به دنبال دارد به سهولت پیدا کرد.