حفاظت شین در سیستم های قدرت با استفاده از تئوری امواج سیار

در این پایان نامه یک روش حفاظت شین بر مبنای گسترش نظریه امواج سیار بررسی می شود. وقتی یک خطا روی شین اتفاق می افتد، امواج سیار اولیه آشکار شده روی همه خطوط متصل به شین دارای جهت مثبت (از شین به سمت خط) می باشند. هنگامی که خطا روی هر یک از خطوط متصل به شین اتفاق بیافتد، امواج سیار اولیه آشکار شده روی همه خطوط سالم دارای جهت مثبت هستند؛ با این حال، جهت موج سیار روی خط معیوب منفی است. در یک دوره کوتاه پس از خطا و با توجه به ارتباط بین انتگرال دامنه امواج سیار مثبت و منفی آشکار شده توسط رله های متصل به شین، می توان یک معیار حفاظتی که از حاصل تقسیم این امواج به دست می آید، تعیین کرد. با بررسی جهت امواج سیار آشکار شده برای همه خطوط، طرح حفاظتی برای شین مربوطه شکل می گیرد. برای ارزیابی روش مورد بررسی از سیستم استاندارد 14 شینه ieee استفاده شده است. شبیه سازی در محیط pscad/emtdc اجرا شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش بررسی شده می تواند به سرعت و به درستی خطاهای داخلی را از خطاهای خارجی تشخیص دهد و کارایی حفاظتی به عواملی همچون مقاومت خطا، زاویه شروع خطا، نوع خطا، قطع بار و قطع خط وابسته نیست. در ادامه، یک روش تعیین محل خطا در خط که از زمان ورود و علامت امواج سیار رسیده به ترمینال ها استفاده می کند، ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی ابتدا نوع خطا را تشخیص می دهد. سپس با تعریف یک شاخص فاصله و محاسبه زمان رسیدن اولین دو موج سیار با علامت مخالف به ترمینال ها، بخش خط تحت خطا تشخیص داده می شود. در نهایت، محل خطا با به دست آوردن زمان رسیدن اولین دو موج سیار متوالی به نزدیک ترین ترمینال به خطا، تشخیص داده می شود. الگوریتم پیشنهادی روی یک خط 5 ترمیناله نمونه شبیه سازی می شود. نتایج نشان می دهد که در همه موارد، محل خطا به درستی تشخیص داده می شود.