به کوشش
سید صادق موسوی شوشتری
 
با توجه به افزایش تقاضای مصرف و نفوذ روزافزون منابع تولید پراکنده به شبکه قدرت، سیستم‌های تولید و توزیع روز‌به‌روز گسترده‌تر و پیچیده‌تر می‌شود. اتصال این منابع به سیستم باعث افزایش سطح جریان اتصال کوتاه و بروز مشکلاتی از جمله بر هم خوردن هماهنگی سیستم حفاظتی موجود در شبکه می‌شود برای حل این مشکل روش‌هایی از جمله قطع کردن منبع تولید پراکنده از شبکه توزیع به هنگام رخ دادن خطا ، تنظیم مجدد پارامترهای رله‌ها و استفاده از طرح تطبیقی پیشنهاد شده است یک روش مناسب برای برطرف کردن مشکلات ناشی از اضافه جریان خطا، استفاده از محدود کننده‌های جریان خطا است در حقیقت محدودکننده‌های جریان خطا نه تنها مشکلات ناشی از اضافه جریان خطا به دلیل اتصال منبع تولید پراکنده به شبکه را رفع می‌کند بلکه سختی و پیچیدگی که در روش‌های فوق اشاره شده است را ندارد.
در این پایان‌نامه، برای برطرف کردن مشکلات ناشی از اتصال منبع تولیدپراکنده در میکروگرید و بهبود کیفیت ولتاژ در باس‌های میکروگرید، استفاده از محدودکننده جریان خطای تک جهته در فیدرهای وصل‌کننده شبکه میکروگرید به شبکه اصلی به منظور بهبود تداوم سرویس پیشنهاد شده‌است. به همین منظور این ایده در دو شبکه 8 باس و شبکه توزیع IEEE30 باس که به صورت حلقوی است بررسی شده است. دراین تحقیق برای پیدا کردن مقادیر مناسب امپدانس محدود کننده‌های جریان خطا تک جهته به منظور حفظ هماهنگی حفاظتی و بهبود کیفیت ولتاژ در شبکه توزیع IEEE30 باس از الگوریتم بهینه‌سازی استاد و دانشجو استفاده شده است.
کلمات کلیدی: منبع تولید پراکنده، محدود کننده جریان خطا، حفاظت، کیفیت توان
 
 
 
فهرست مطالب
   عنوان                                       صفحه
 
فصل اول: مقدمه 1
1-1مقدمه 2
1-2اهمیت موضوع 3
1-3مروری بر مطالعات صورت گرفته جهت کاهش تاثیرات منبع تولید پراکنده   5
1-4اهداف پایان‌نامه 7
1-5ساختار پایان‌نامه 9
فصل دوم: مروری بر پیشینه تحقیق 10
2-1مقدمه 11
2-2منبع تولید پراکنده 11
2-3میکروگرید 13
2-4محدودکننده جریان خطا 16
2-4-1راکتورهای محدود کننده جریان 17
2-4-2Is-limiter 18
2-4-3محدودکننده جریان خطای حالت جامد 20
2-4-4محدودکننده جریان خطای ابر رسانا 23
2-4-5 محدودکننده جریان خطای تک جهته 27
2-5مروری بر کارهای انجام شده 27
فصل سوم: تشریح روش 31
3-1مقدمه 31
3-2الگوریتم بهینه سازی استاد و دانشجو[43] 33
3-2-1مقدمه   33
3-2-2بهینه‌سازی بر اساس تدریس – یادگیری 34
3-2-3پیاده‌سازی TLBO برای بهینه‌سازی 38
3-2-4تصحیح الگوریتم استاد و دانشجو 40
3-3سیستم حفاظتی 40
3-4شبکه توزیع حلقوی 20 کیلوولت 42
3-5شبکه IEEE 30 باس 47
3-5-1تابع هزینه 52
3-5-2 تاثیرمحدودکننده جریان خطا در ولتاژ میکروگرید54
فصل چهارم: نتایج شبیه‌سازی 56
4-1مقدمه 56
4-2شبکه توزیع حلقوی 20 کیلوولت 56
4-2-1هماهنگی سیستم حفاظت 59
4-2-2بهبود کیفیت توان با به کار بردن محدودکننده جریان خطا تک جهته   64
4-3شبکه IEEE 30 باس 66
4-3-1هماهنگی حفاظتی 67
4-3-2تاثیر محدودکننده جریان خطا تک جهته بر کیفیت ولتاژ در میکروگرید    74
فصل پنجم : نتیجه‌گیری و پیشنهادات 76
5-1 نتیجه‌گیری.77
5-2 پیشنهادات78
منابع و مآخذ80
 
 
 
 
 
فهرست جداول
   عنوان                                           صفحه
 
جدول ‏3‑1: پارامترهای مشخصه عملکرد رله بر اساس استاندارد    41
جدول ‏3‑2:اطلاعات شبکه 43
جدول ‏3‑3: اطلاعات خطوط شبکه توزیع IEEE 30 باس 48
جدول ‏3‑4 اطلاعات خطوط میکروگرید 49
جدول ‏3‑5 اطلاعات منبع تولید پراکنده 49
جدول ‏3‑6: اطلاعات ترانسفورماتورهای میکروگرید 49
جدول ‏3‑7: ولتاژ باس‌های حساس میکروگرید قبل از نصب DG   55
جدول ‏3‑8: ولتاژ باس‌های حساس میکروگرید قبل از نصب DG و FCL   55
جدول ‏3‑9: ولتاژ باس‌های حساس میکروگرید قبل از نصب DG و UFCL   55
جدول ‏4‑1: تنظمیات رله‌های اضافه جریان قبل از اتصال منبع تولید پراکنده 57
جدول ‏4‑2: نتایج محاسبه شده برای هماهنگی بین رله‌ها اضافه‌جریان قبل از اتصال DG3. 61
جدول ‏4‑3: نتایج محاسبه شده برای هماهنگی بین رله‌ها اضافه‌جریان بعد از اتصال DG3. 61
جدول ‏4‑4: نتایج محاسبه شده برای هماهنگی بین رله‌ها اضافه جریان بعد از اتصال DG3و دو‌FCL 62
جدول ‏4‑5: نتایج محاسبه شده برای هماهنگی بین رله‌ها اضافه جریان بعد از اتصال DG3و یکFCL و یک UFCL 62
جدول ‏4‑6: نتایج محاسبه شده برای هماهنگی بین رله‌ها اضافه جریان بعد از اتصال DG3 و یک UFCL و یکFCL 63
جدول ‏4‑7: نتایج محاسبه شده برای هماهنگی بین رله‌ها اضافه جریان بعد از اتصال DG3 و دو UFCL 63
جدول ‏4‑8: دامنه افت ولتاژ باس شماره3 وباس شماره6   64
جدول ‏4‑9: تنظمیات رله‌های اضافه جریان قبل از اتصال منبع تولید پراکنده 66
جدول ‏4‑10: نتایج محاسبه شده برای هماهنگی بین رله‌ها اضافه‌جریان قبل از اتصالDG3. 70
جدول ‏4‑11: نتایج محاسبه شده برای هماهنگی بین رله‌ها اضافه جریان بعد از اتصال DG3. 71
جدول ‏4‑12::نتایج محاسبه شده برای هماهنگی بین رله‌ها اضافه جریان بعد از اتصال DG3و دوFCL 72
جدول ‏4‑13: نتایج محاسبه شده برای هماهنگی بین رله‌ها اضافه جریان بعد از اتصال DG3و دوUFCL 73
جدول ‏4‑14: ولتاژ باس‌های حساس میکروگرید بعد از نصب DG   75
جدول ‏4‑15: ولتاژ باس‌های حساس میکروگرید بعد از نصب DG و UFCL   75
جدول ‏4‑16:ولتاژ باس‌های حساس میکروگرید بعد از نصب DG و FCL   75
 
 
 
 
 
فهرست شکل‌ها
   عنوان                                           صفحه
شکل ‏2‑1: برخی از اتصالات متداول CLR 18
شکل ‏2‑2: یک Is-limiter نمونه و عملکرد آن 19
شکل ‏2‑3: ساختار نمونه‌ای از محدودکننده جریان خطای حالت جامد.   20
شکل ‏2‑4: ساختار نمونه‌ای از محدودکننده جریان خطای حالت جامد   21
شکل ‏2‑5: ساختار نمونه‌ای از محدودکننده جریان خطای حالت جامد   22
شکل ‏2‑6: مدار معادل محدود کننده رزونانسی سری-موازی در زمان اتصال کوتاه 22
شکل ‏2‑7: ساختار نمونه‌ای از محدودکننده جریان خطای حالت جامد   23
شکل ‏2‑8: مدل یک سیم ابررسانا در دماها و جریانهای مختلف   24
شکل ‏2‑9: تغییرات مقاومت ابررسانا با تغییرات دما 24
شکل ‏2‑10: تغییرات مقاومت ابررسانا با تغییرات چگالی جریان   24
شکل ‏2‑11: یک نمونه ساخته شده از محدودکننده جریان خطای ابررسانای نوع مقاومتی 25
شکل ‏2‑12: مدل مداری یک محدودکننده جریان خطای ابررسانای نوع سلفی 25
شکل ‏2‑13: تغییرات امپدانس محدودکننده با تغییرات چگالی جریان   26
شکل ‏2‑14: یک نمونه ساخته شده از محدودکننده جریان خطای ابر رسانای نوع سلفی 26
شکل ‏2‑15: محدودکننده جریان خطا تک جهته 27
شکل ‏3‑1: توزیع نمرات دانش‌آموزان با دو روش تدریس 34
شکل ‏3‑2: مدل توزیع نمرات بدست توسط گروه دانش‌آموزان   35
شکل ‏3‑3: شبکه توزیع 20 کیلو ولت 43
شکل ‏3‑4: مشخصه عملکرد رله‌های پشتیبان و اولیه 45
شکل ‏3‑5: فلوچارت تعیین مقدار مناسب برای محدودکننده جریان خطا   46
شکل ‏3‑6: شبکه توزیع IEEE 30 باس 47
شکل ‏3‑7: شبکه میکروگرید 48
شکل ‏3‑8: فلوچارت ارتباط دو نرم‌افزار در تولید دانش‌آموزان کلاس   51
شکل ‏4‑1: افت ولتاژ در باس شماره3 در صورت رخ دادن خطا در L6  65
شکل ‏4‑2: دامنه ولتاژ باس شماره3 درحالت حضور و عدم حضور محدودکننده 65
شکل ‏4‑3: مقادیرتابع هزینه 69
شکل ‏4‑4: مجموع امپدانس‌های محدودکننده جریان خطا تک جهته   69
 
 

فصل اول