یک طرح حفاظتی قطع تحریک ترکیبی جدید بر اساس بکارگیری موثرترین متغیرهای ژنراتور سنکرون

رایج ترین معایب رله­ های امپدانسی قطع تحریک عملکرد نابجای آن در شرایط اغتشاشات سیستم قدرت و زمان عملکرد طولانی آن است. بر این اساس جهت بهبود  شاخص­ های دقت و سرعت شناسایی رویداد قطع تحریک و تمایز آن از سایر رویدادهای گذرای سیستم قدرت یک بررسی جامع بر روی پارامترهای مختلف قابل اندازه گیری در ژنراتور سنکرون انجام شده است. بر اساس تحلیل های انجام شده، مهم­ترین متغیرها شامل توان اکتیو  (Psg)، زاویه بین ولتاژ و جریان (θsg) و جریان خروجی ماشین (Isg) انتخاب شده و در یک منطق ترکیبی دقیق بکارگرفته شده ­اند. در این ساختار، تغییرات Isg ماشین به طور پیوسته پایش شده و در صورت افزایشی بودن تغییرات آن، تغییرات پارامترهای Psg و θsg مورد بررسی قرار می گیرند. در چنین حالتی افزایشی بودن Psg نشان دهنده پاسخ سیستم کنترلی ماشین بوده و کارکرد عادی ماشین ادامه پیدا خواهد کرد. اما در صورتی که Psg تقریبا ثابت بوده و θsg مثبت است (حالت زیر تحریک)، افزایش شدید Isg نشان دهنده غیر فعال بودن سیستم تحریک و دریافت توان راکتیوی بیشتر از محدودیت زیر تحریک است، لذا  در چنین شرایطی دستورخروج ژنراتور با عملکرد حفاظت صادر می گردد. در واقع علت افزایش جریان خروجی ماشین به بیشتر از آستانه تعریف شده (در حالیکه Psg ثابت بوده و θsg مثبت است) جذب زیاد توان راکتیو از سیستم قدرت به علت وقوع قطع تحریک است. روش ترکیبی پیشنهادی این مطالعه در محیط نرم افزار MATLAB/Simulink (۲۰۱۷b) در طی سناریوهای مختلف قطع تحریک و گذرای سیستم قدرت بر روی سیستم استاندارد ۳۹ شین IEEE مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی­ ها، کارآیی مدل حفاظتی پیشنهادی را تائید می نماید. لازم به ذکر است که برتری روش پیشنهادی از دیدگاه­ های دقت، سرعت، سادگی و هزینه اجرا با سایر طرح ها نیز مقایسه شده است.

Keywords:

loss of excitation protection , impedance relay , Angle between voltage and current , active power , current. , ژنراتور سنکرون , حفاظت قطع تحریک , رله امپدانسی , زاویه بین ولتاژ و جریان , توان اکتیو , جریان.