بهترین راه برای محدودسازی جریان خطا در سیستم قدرت چیست؟

گروه استان‌های خبرگزاری آنا؛ تنها دانشجوی زن دوره کارشناسی ارشد ناپیوسته رشته مهندسی برق - سیستم‌های قدرت دانشگاه آزاد اسلامی واحد اشکذر با موفقیت از پایان‌نامه خود دفاع کرد.

بیشتر بخوانید:

مدل ارزیابی عملکرد محیط زیستی پالایشگاه گازی چه مزایایی دارد؟

بررسی عددی و آزمایشگاهی ضریب انتشارپذیری خاک‌های غیرهمگن

طراحی لرزه‌ای جدید برای دیوار برشی فولادی

مریم پارسائیان تنها دانشجوی زن ورودی سال ۹۹ واحد دانشگاهی اشکذر در استان یزد است که موفق شد با کسب درجه خوب از پایان‌نامه کارشناسی ارشد خود با عنوان «تحلیل و بررسی تأثیر نوع اَمپِدانس محدودکننده جریان خطا (FCL) روی محدودسازی جریان خطا» دفاع کند.

پارسائیان در گفت‌وگو با خبرنگار گروه استان‌های خبرگزاری آنا در تشریح خلاصه و موضوعات تحقیق پایان‌نامه کارشناسی ارشد خود با عنوان «تحلیل و بررسی تأثیر نوع اَمپِدانس محدودکننده جریان خطا (FCL) روی محدودسازی جریان خطا» اظهار کرد: این مقاله مطالعه مقایسه‌ای درباره محدودکننده‌های جریان خطای ابررسانای سلفی و مقاومتی SFCL از محدودیت جریان و پایداری گذرا در سیستم قدرت در نقطه مورد نظر ارائه می‌دهد.

وی افزود: انواع مختلف از SFCL می‌توان برای کاهش دامنه جریان خطا در یک سیستم قدرت استفاده کرد. نوع مقاومتی (rSFCL) و نوع سلفی (iSFCL) بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، هیچ مطالعه‌ای برای نشان‌دادن تفاوت بین آنها از نظر محدودیت جریان و پایداری گذرا در یک سیستم مشابه انجام نشده است. rSFCL و iSFCL هنگامی که خطایی در یک ولتاژ ساده (HV) ساده رخ می‌دهد، مقایسه می‌شود.

این تحقیق تحلیلی کیفی برای مقایسه دو نوع SFCL (سلفی و مقاومتی) در شبکه قدرت ارائه می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد که دو نوع SFCL تأثیر مثبتی روی سیستم قدرت برای محدودیت جریان و پایداری گذرا برای یک مکان بهینه انتخاب شده دارند.دانش‌آموخته کارشناسی ارشد ناپیوسته رشته مهندسی برق - سیستم‌های قدرت دانشگاه آزاد اسلامی واحد اشکذر اضافه کرد: برای ارزیابی تأثیر SFCL در سیستم قدرت مورد مطالعه در حوزه زمان از این رویکرد برای ارزیابی جریان اتصال کوتاه در سیستم قدرت الکتریکی با حل معادلات دیفرانسیل برای چنین موقعیت مدار در امپدانس SFCL‌های مختلف استفاده می‌شود.

پارسائیان عنوان کرد: در مطالعه پایداری گذرا از نویسندگان، از رویکردی براساس معیار مساحت مساوی به‌منظور ارزیابی زاویه پاکسازی بحرانی (CCA) و یک رویکرد حوزه زمانی در راستای ارزیابی زمان پاکسازی بحرانی (CCT) برای دو نوع SFCL استفاده می‌کنند. نتایج نشان می‌دهد که هر دو SFCL تأثیر متفاوتی بر سیستم قدرت دارند. با این حال به‌نظر می‌رسد SFCL مقاومتی در محدودکردن جریان خطا مناسب‌تر است و پایداری گذرا را در سیستم قدرت در صورت اتصال کوتاه افزایش می‌دهد.

وی در تشریح نتیجه‌گیری این تحقیق و مطالعه بیان کرد: در این مقاله ادغام SFCL در یک مطالعه تئوری سیستم قدرت ساده انجام گرفته است. برای ارزیابی اثربخشی (کارایی) SFCL در سیستم قدرت از نظر محدودسازی جریان اتصال کوتاه و پایداری سیستم قدرت، مدار معادل داده شده به‌وسیله سیمولینک متلب شبیه‌سازی شده است. برای تکمیل مطالعه دو نوع SFCL دو مکان احتمالی محدودکننده در فیدر ترانس (TF) یا در فیدر انتقال (LF) مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد.

تنها دانشجوی زن دوره کارشناسی ارشد ناپیوسته رشته مهندسی برق - سیستم‌های قدرت دانشگاه آزاد اشکذر اظهار کرد: SFCL در TF می‌تواند امپدانس سری ترانس را افزایش دهد؛ چراکه روش خوبی برای کنترل ولتاژ است. چنین موقعیتی می‌تواند در مورد نیروگاه یا پست جدید جالب باشد. در حقیقت، اگر جریان خطا به‌وسیله SFCL کاهش یابد، طراحی تجهیزات حفاظتی اثر مثبت می‌پذیرد و منجر به کاهش هزینه کلی حفاظت سیستم می‌شود.

پارسائیان ادامه داد: در مواردی که سیستم قدرت وجود داشته باشد، این موقعیت امکان افزایش قدرت انتقال‌یافته را بدون نیاز به جایگزینی تجهیز محافظ موجود فراهم می‌کند. اگر SFCL در محل LF قرار گیرد، علاوه‌بر این با محدودکردن جریان خطا، افت ولتاژ در خطوط دیگر محدود می‌شود (در مورد L۱). این بهبود کیفیت ولتاژ به‌ویژه برای بادهای حساس بسیار مهم است.

بررسی محدودسازی جریان با حضور SFCL

وی متذکر شد: در گام نخست، در صورت بروز خطا در نقطه A، اثر SFCL بر محدودسازی جریان خطا را تجزیه و تحلیل می‌کنیم. برای هر موفقیت SFCL به‌منظور به‌دست‌آوردن سیر تغییر سه جریان در باس بی‌نهایت متصل به سیستم تک‌ماشینه استفاده می‌شود. در موقعیت یک، SFCL - در فیدر ترانس قرار داده شده است و موقعیت دوم قراردادن SFCL در روی فیدر خط است. این به آن معناست که برای محدودکردن جریان خطای خط L۲ برای هر دو موقعیت مطالعه‌شده rSFCL مناسب‌تر بوده که همان فیدر خط و فیدر ترانس است.

آنالیز زاویه بحرانی رفع خطا و زمان بحرانی رفع خطا با حضور SFCL

تنها دانشجوی زن دوره کارشناسی ارشد ناپیوسته رشته مهندسی برق - سیستم‌های قدرت دانشگاه آزاد اشکذر توضیح داد: در گام دوم، در این بخش نتایج ارائه‌شده مربوط به زاویه بحرانی رفع خطا (CCA) و زمان بحرانی رفع خطا (CCT) برای دو SFCL مورد مطالعه در دو مکان قبلی با مقادیر مختلف امپدانس SFCL بوده که در موقعیت یک SFCL در فیدرترانس قرار دارد و در موقعیت دوم SFCL قرار داده شده در خط است.

پارسائیان بیان کرد: اگر مقایسه‌ای بین موقعیت TF و LF انجام دهیم، می‌توان مشاهده کرد که مقدار مطلوب CCA هنگامی که SFCL از نوع مقاومتی باشد و در موقعیت TF قرار گیرد، به‌دست می‌آید. این تحقیق تحلیلی کیفی برای مقایسه دو نوع SFCL (سلفی و مقاومتی) در شبکه قدرت ارائه می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد که دو نوع SFCL تأثیر مثبتی روی سیستم قدرت برای محدودیت جریان و پایداری گذرا برای یک مکان بهینه انتخاب شده دارند.

وی تشریح کرد: در حقیقت به‌طور مثال یک iSFCL قرار گرفته در محل TF، CCA و CCT سیستم قدرت را در صورت بروز خطا کاهش می‌دهد. تجزیه و تحلیل پیشنهادی نشان‌دهنده برتری SFCL مقاومتی در دو حوزه محدودسازی جریان خطا و پایداری گذرای سیستم قدرت است. با این حال برای رسیدن به رفتار مطلوب سیستم قدرت در صورت بروز خطا، rSFCL باید در LF قرار گیرد تا از افزایش نخستین پیک جریان در خط موازی L۱ جلوگیری شود. علاوه‌بر این اگر rSFCL در LF واقع شود، کاهش جریان خطای IL۲ بهتر است (۲.۰۵ پریونیت در LF و ۴.۱۴ پریونیت در TF برای امپدانس SFCL برابر با ۰.۴ پریونیت). در نتیجه به‌نظر می‌رسد، Lf با rSFCL راه‌حل مناسبی برای محدودکردن جریان خطا در شبکه برق است. چنین مشاهداتی نشان می‌دهد که توسعه ابزارهایی برای تعیین کمیت تأثیر SFCL در یک مکان خاص با یک امپدانس مشخص مهم است.

دانش‌آموخته مهندسی برق - سیستم‌های قدرت دانشگاه آزاد اسلامی واحد اشکذر گفت: با توجه به نتایج به‌دست آمده برای مطالعه پایداری گذرا به‌منظور افزایش CCA و CCT در EPG شبکه قدرت مطالعه rSFCL مناسب‌ترین است. حضور این قسمت در توان الکتریکی انتقال‌یافته بین گره یک و گره ۲ می‌تواند نتایج به‌دست آمده را توضیح دهد. در حقیقت حضور rSFCL در TF یا LF سبب ایجاد یک مؤلفه DC اضافی در توان Pe در هنگام خطا می‌شود. در نتیجه منحنی ( )=Pe در یک امپدانس مشخص برای rSFCL بالای منحنی iSFCL است.

پارسائیان اضافه کرد: این موقعیت موجب افزایش ناحیه DEF می‌شود که CCA و CCT مهم‌تر از iSFCL است. در صورت اتصال کوتاه rSFCL می‌تواند قسمتی از توان شتاب‌دهنده اضافی ژنراتور را پراکنده کند و پایداری سیستم را افزایش و ناحیه پایداری پس از خطا را افزایش دهد. به‌نظر می‌رسد بهترین راه برای بالابردن پایداری گذرا سیستم قدرت قراردادن rSFCL در موقعیت Tf است. در حقیقت افزایش به‌دست آمده در این حالت برای CCA ۲۵% و برای CCT ۴۵% بهتر است. (برای یک امپدانس SFCL برابر با ۰.۰۴ پریونیت) در مقایسه rSFCL و iSFCL توجه ویژه‌ای به تأثیر موقعیت خطا و پارامترهای خطوط انتقال شده است.

وی عنوان کرد: در سیستم مورد مطالعه نسبت X_l/R_l یا موقعیت خطا به‌طور قابل توجهی نتیجه را حتی از نظر محدودیت جریان و پایداری گذرای سیستم قدرت تغییر نمی‌دهد. ترکیب بهینه بین نوع SFCL و جایابی آن در سیستم قدرت کار ساده‌ای نیست. نتایج ارائه‌شده قبلی یک راهنمایی و آشناسازی در مورد تأثیر نوع SFCL متناظر با موقعیت آن بر محدودسازی جریان خطا و پایداری گذرای سیستم قدرت ارائه می‌کند.

دانش‌آموخته کارشناسی ارشد ناپیوسته رشته مهندسی برق - سیستم‌های قدرت دانشگاه آزاد اسلامی واحد اشکذر بیان کرد: علاوه‌بر این توجه به این نکته مهم است که تجزیه و تحلیل انجام‌شده روی ژنراتورهای قطب غیر برجسته متمرکز شده است؛ بنابراین ممکن است نتایج یک واگرایی‌های کوچکی در مورد مولدهای قطب برجسته ارائه دهد. برای بهینه‌سازی این گزینه‌ها در سیستم‌های قدرت بسیار بزرگ‌تر باید تجزیه و تحلیل اضافی انجام شود. با این حال روش پیشنهادی امکان انتخاب جهت‌گیری مناسب در مورد نقاط مختلف ارائه می‌کند.

انتهای پیام/۴۱۰۳/۴۰۶۲/