عنوان پایان‌نامه
استفاده از امواج سیار و روش های ترکیبی در حفاظت سریع خطوط انتقال موازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46055;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1773
- تاریخ دفاع
- ۰۷ مهر ۱۳۸۹
- دانشجو
- اکبر شرفی
- استاد راهنما
- مجید صنایع پسند
- چکیده
- با گسترش شبکه های قدرت و پیچیدگی آن، حفاظت سریع و ایمن اجزای شبکه بیش از پیش اهمیت یافته است. در این میان حفاظت مناسب خطوط انتقال بدلیل تاثیر زیاد آن در پایداری سیستم قدرت، از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. امروزه استفاده از خطوط انتقال موازی به جای تک مداره مزیت‌های مختلفی از جمله مزیت اقتصادی دارد، بنابراین بررسی و بهبود روش‌های حفاظت خطوط انتقال موازی از اهمیت زیادی برخوردار است. روش‌های متعارف در حفاظت خط انتقال موازی حفاظت دیستانس و حفاظت دیفرانسیل عرضی می‌باشند، ولی این روش‌ها در مواردی قادر به تشخیص سریع خطا نبوده و در مواردی دچار اشتباه عملکردی می‌شوند. برای بهبود سرعت حفاظت خط انتقال یک روش مناسب استفاده از امواج سیاری است که در اثر عواملی چون خطا و عملکرد کلید بوجود می‌آیند. در این پایان‌نامه روش‌هایی بر اساس امواج سیار ناشی از وقوع خطا و باز شدن کلید پیشنهاد شده و ویژگی‌های آن‌ها بررسی شده است. در ابتدا روشی برای بهبود عملکرد الگوریتمی موسوم به حفاظت مرزی ارائه شده است. سپس روشی بر اساس مقایسه‌ی امواج سیار خطا در دو مدار خط موازی پیشنهاد شده است. این الگوریتم تنها از موج سیار اول که به محل رله می‌رسد، استفاده می‌کند، بنابراین سرعت بسیار بالایی دارد. این روش علاوه بر خطاهای تک مداره عملکرد مناسبی در خطاهای بین مداری داشته و قادر به دسته بندی خطاها و تعیین فاز خطادار نیز است. خطاهایی که در زون دوم رله‌ی امپدانسی قرار دارند مدت زمان زیادی طول می‌کشند تا تشخیص داده شوند. برای بهبود سرعت تشخیص چنین خطاهایی روشی پیشنهاد شده که بر اساس امواج سیار بازشدن کلید عمل کرده و ویژگی‌هایی دارد که این روش را برای خط موازی مناسب‌تر از خط تک مداره می‌کند. برای بررسی الگوریتم‌ها نمونه‌ای واقعی از یک شبکه قدرت واقع در شمال ایران در نرم افزار PSCAD مدل سازی شده و مورد بررسی قرار گرفته است.
- Abstract
- Following fast development and increasing complexity of power systems, fast and reliable protection of power system components has become more important in recent years. Among these components, transmission lines due to their important effect on system stability are of special concern. Parallel transmission lines are widely used in power networks due to their high power transfer capability, reliable operation, and sharing the same right-of-way. However, from the protection point of view, parallel transmission lines require special considerations compared to the single circuit transmission lines. The impedance measurement and the parameters comparison of two circuits are the conventional protections for parallel transmission lines. In some situation these schemes cannot provide a high speed or proper protection for parallel lines. Traveling wave based protection techniques can help to achieve higher speed protection of transmission lines using the high frequency transients generated after the fault occurrence and breaker operation. In this thesis protection schemes based on the fault and breaker switching traveling waves are proposed. At first, an algorithm is combined with boundary protection scheme to improve it. Then, a protective algorithm is presented for discrimination and classification of short-circuit faults in parallel transmission lines. The proposed algorithm is based on the initial fault induced traveling waves of the current signals detected by the wavelet transform. A fault type classification algorithm is also proposed to identify the faulted phases. The proposed algorithm only uses the initial current traveling waves caused by the fault and provides an ultra high speed protective technique. It also covers inter-circuit faults, where phases of both parallel circuits get involved in the fault. Finally, a noncommunication approach based on the impedance relay and remote breaker operation is proposed. It can decrease the fault detection time for faults which occurs at the end of transmission line. Also, this approach has some good properties when it is used at parallel transmission lines. Extensive simulation studies were performed using PSCAD/EMTDC software on a simplified model of a real power system to evaluate the proposed algorithms performance.
