ترجمه فارسی عنوان مقاله

ارزیابی عملکرد یک رله‌ی دیستانس موقع استفاده در یک سیستم انتقال مجهز بهUPFC

عنوان انگلیسی

Performance Evaluation of a Distance Relay as Applied to a Transmission System With UPFC

کد مقاله	سال انتشار	تعداد صفحات مقاله انگلیسی
52942	2006	11 صفحه PDF

منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : IEEE Transactions on Power Delivery, Page(s): 1137 - 1147 ISSN : 0885-8977 INSPEC Accession Number: 8983543

فهرست مطالب ترجمه فارسی

تحلیل امپدانس ظاهری

محاسبه‌ی امپدانس ظاهری

ملاحظات عملی و مدلسازی رله

تاثیر STATCOM (بخش موازی UPFC) روی رله‌ی دیستانس

تاثیر محل خطا

تاثیر ظرفیت منبع سیستم

تاثیر تنظیمات STATCOM

تاثیر خطای فاز به فاز

نتایج شبیه‌سازی و نتیجه‌گیری‌ها برای سیستم مجهز به STATCOM

UPFC و تاثیر آن روی رله‌ی دیستانس

خطای فاز به فاز

خطای تکفاز به زمین

نتایج شبیه‌سازی و نتیجه‌گیری‌ها برای یک سیستم مجهز به UPFC

SSSC و تاثیر آن روی رله‌ی دیستانس

نتیجه‌گیری

ترجمه شکل‌ها و جداول

شکل1. سیستم انتقال مجهز به UPFC.

شکل2. اینورتر GTO نوترالیزه شبه‌هارمونیکی 48 پالسه.

شکل3. مدل کنترلی STATCOM.

شکل4. مدل کنترلی SSSC

شکل5. شبکه‌های توالی سیستم از محل رله تا محل خطا. (الف) شبکه‌ی توالی مثبت. (ب) شبکه‌ی توالی منفی. (ج) شبکه‌ی توالی صفر.

شکل6. مشخصه‌ی مهو و مسیر حرکت امپدانس ظاهری با و بدون STATCOM.

شکل7. مسیر حرکت مقاومت ظاهری با و بدون STATCOM.

شکل8. مسیر حرکت راکتانس ظاهری با و بدون STATCOM.

شکل9. مقاومت ظاهری با مکان‌های مختلف خطا.

شکل10. راکتانس ظاهری با مکان‌های مختلف خطا.

شکل11. مقاومت ظاهری با ظرفیت‌های مختلف سیستم.

شکل12. راکتانس ظاهری با ظرفیت‌های مختلف سیستم.

شکل13. تزریق توان راکتیو توسط STATCOM با ظرفیت مختلف سیستم.

شکل14. مقاومت ظاهری با تنظیمات مختلف برای STATCOM.

شکل15. راکتانس ظاهری با تنظیمات مختلف برای STATCOM.

شکل16. تزریق توان راکتیو STATCOM با تنظیمات مختلف STATCOM.

شکل17. مسیر حرکت امپدانس ظاهری در حالت افزایش برد.

شکل18. تزریق توان راکتیو در حالت افزایش برد.

شکل19. امپدانس ظاهری در خطای فاز B-C.

شکل20. مقاومت ظاهری در خطای فاز B-C.

شکل21. راکتانس ظاهری در خطای فاز B-C.

شکل22. امپدانس ظاهری دیده شده با عناصر مختلف رله در طی خطای B-C در فاصله‌ی 115 کیلومتری.

شکل23. امپدانس ظاهری دیده شده با عناصر مختلف رله در طی خطای B-C در فاصله‌ی 105 کیلومتری.

شکل24. امپدانس ظاهری با و بدون جبرانسازی ولتاژ.

شکل25. مقاومت ظاهری با و بدون جبرانسازی ولتاژ.

شکل26. راکتانس ظاهری با و بدون جبرانسازی ولتاژ.

شکل27. امپدانس ظاهری دیده شده توسط عنصر B-C با و بدون UPFC.

شکل28. مقاومت ظاهری دیده شده با عنصر B-C با و بدون UPFC.

شکل29. راکتانس ظاهری دیده شده با عنصر B-C با و بدون UPFC.

شکل30. امپدانس ظاهری دیده شده با عناصر مختلف رله در طی خطای B-C در فاصله‌ی 105 کیلومتری.

جدول1: امپدانس ظاهری و نسبت I_sh/I_relay .

ترجمه کلمات کلیدی

رله راه دور، UPFC، حفاظت متناوب انعطاف پذیر (FACTS) کنترل، سیستم انتقال قدرت فعلی،

کلمات کلیدی انگلیسی

Distance relay, UPFC, flexible alternating current transmission (FACTS) controllers, power system protection,

ترجمه چکیده

- این مقاله نتایج تحلیلی و شبیه‌سازی‌ رله‌های دیستانس را برای حفاظت سیستم انتقالی ارائه می‌دهد که از کنترل‌کننده‌های انتقال جریان متناوب انعطاف‌پذیری چون کنترل‌کننده‌ی یکپارچه‌ی توان عبوری (UPFC) بهره می‌برند. در ابتدا یک مدل کامل از UPFC و کنترل آن معرفی می‌شود و سپس با یک سیستم انتقال ترکیب می‌ود تا گذراهای حین خطا به دقت شبیه‌سازی شود. یک رویه‌ی محاسبه‌ی امپدانس ظاهری برای یک خط انتقال با UPFC مبتنی بر مولفه‌ی توالی فرکانس توان بررسی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان دهنده‌ی تاثیر UPFC روی عملکرد یک رله‌ی حفاظت دیستانس برای شرایط مختلف خطا است؛ همچنین مطالعات شامل تاثیر تنظیمات پارامترهای کنترلی UPFC و مود کاری UPFC است

ترجمه مقدمه

فشار مستمر به منظور کمینه کردن هزینه‌های سرمایه‌گذاری و افزایش مشکلات در حصول حقوق راه انتقال توجه جامعه‌ی بهره‌برداری را بر روی مفهوم انتقال جریان متناوب انعطاف‌پذیر (FACTS) [1]، [2] متمرکز کرده است که منجر به شروع مطالعات و برنامه‌های اجرائی شد که هم اکنون در حال اجراست. انتقال توان در بیشتر سیستم‌های انتقال یکپارچه توسط پایداری گذرا، پایداری ولتاژ، و/ یا پایداری توان محدود می‌شود. این قیود باعث محدودیت بهره‌برداری کامل از ظرفیت انتقال موجود می‌شود. FACTS فناوری‌ای است که اصلاخات لازم برای عملیات انتقال را فراهم می‌کند تا از سیستم انتقال موجود به طور کامل بهره‌برداری شودو بنابراین فاصله‌ی بین پایداری و حدود حرارتی کمینه شود. فناوری FACTS بر استفاده از تجهیزات پرسرعت الکترونیک قدرت، فناوری کنترل پیشرفته، ریزرایانه‌های توان بالا و ابزارهای تحلیلی قدرتمند مبتنی است. ویژگی اساسی در دسترس بودن تجهیزات سوئیچینگ (کلیدزنی) الکترونیک قدرت است که می‌تواند در سطح مگاوات (سطوح kV و kA) برق را سوئیچ کند. تاثیر کنترل‌کننده‌های FACTS روی سیستم‌های انتقال احتمالا تاثیر شگرفی روی شبکه‌های سیستم قدرت سرتاسر جهان دارد. دربین انواع مختلف کنترل‌کننده‌های FACTS، UPFC یکی از موثرترین تجهیزات در کنترل توان عبوری است. این تجهیز شامل دو مبدل منبع ولتاژ (VSC) مبتنی بر تریستور گیت خاموش (GTO) پشت به پشت است که با یک خازن لینک dc به هم متصلند. یک ترانسفورماتور محرک متصل به یکی از VSCها به صورت موازی نصب می‌شود و یک ترانسفورماتور تقویت‌کننده‌ نیز که VSC را اتصال می‌دهد درون خط انتقال تعبیه می‌شود. با قابلیت کنترل آزاد و مجزای سه پارامتر اصلی در انتقال توان یعنی امپدانس خط، دامنه و فاز ولتاژ، این تجهیز باعث تنظیم ولتاژ و بهبود پایداری می‌شود. به علت حضور کنترل‌کننده‌های FACTS در یک حلقه‌ی خطا، سیگنال‌های ولتاژ و جریان در نقطه‌ی رله از نظر حالت دائم و حالت گذرا تحت تاثیر قرار خواهند گرفت. این کار به نوبه‌ی خود روی عملکرد طرح‌های حفاظت موجود مثل رله‌ی دیستانس که یکی از روش‌های بسیار پرکاربرد در حفاظت خط انتقال است، تاثیرگذار خواهد بود [3]، [4]. قانون اصلی این تکنیک این است که امپدانس بین نقاط رله و خطا را محاسبه کند؛ امپدانس ظاهری سپس با مشخصه‌ی تریپ رله مقایسه می‌شود تا اطمینان حاصل شود که آیا یک خطای داخلی است یا یک خطای خارجی. یک روش مرسوم و معمول محاسبه‌ی این امپدانس این است که به کمک مولفه‌های فرکانس توان سیگنال‌های ولتاژ و جریان اندازه‌گیری شده در نقطه‌ی رله، از تبدیل مولفه‌ی متقارن استفاده کرد. برخی تحقیقات روی عملکرد یک رله‌ی دیستانس برای سیستم‌های انتقال مجهز به کنترل‌کننده‌های FACTS انجام گرفته است. کار [5] برخی نتایج تحلیلی مبتنی بر مدل حالت دائم STATCOM را ارائه می‌دهد، و نویسندگان تاثیر STATCOM روی یک رله‌ی دیستانس را در سطوح مختلف بار مطالعه کرده‌اند. در [6]، مدل منبع ولتاژ کنترل‌کننده‌های FACTS به کار گرفته شده است تا تاثیر FACTS روی مرزهای تریپ رله‌ی دیستانس مطالعه شود. کار انجام شده در [7] نشان می‌دهد که خازن سری کنترل‌شده با تریستور (TSCSC) تاثیر قابل توجهی روی مشخصه‌ی مهو دارد، به خصوص روی مشخصات راکتانس و جهتی آن، که باعث ناپایداری ناحیه‌ی حفاظت شده می‌شود. مطالعه‌‌ی [8] نیز نشان می‌دهد که حضور کنترل‌کننده‌ی FACTS در یک خط انتثال روی مرز تریپ رله‌ی دیستانس تاثیرگذار خواهد بود و هر دو پارامتر کنترل‌کننده‌های FACTS و مکان آنها در خط تاثیری روی مرز تریپ خواهند داشت. همه‌ی مطالعات به وضوح نشان می‌دهند که وقتی کنترل‌کننده‌های FACTS در حلقه‌ی خطا قرار می‌گیرند، تزریق ولتاژ و جریان آنها روی مولفه‌های حالت دائم و گذرای سیگنال‌های جریان و ولتاژ تاثیرگذار خواهد بود و لذا امپدانس ظاهری دیده شده با یک رله‌ی دیستانس معمولی نسبت به یک سیستم بدون FACTS متفاوت است. با اینکه کار ارائه شده در [6] و [8] تاثیر عکس کنترل‌کننده‌های FACTS روی عملکرد رله‌ی دیستانس را نشان می‌دهند، مدل‌های به کار رفته برای کنترل‌کننده‌های FACTS نسبتا ساده و تقریبی هستند و در نتیجه مطالعات انعکاس صحیحی از رفتار رله‌ی دیستانس در محیط FACTS نیستند. بخش اول این مقاله به این ترتیب است که مدل دقیقی از یک سیستم UPFC شامل راهبردهای کنترل پیچیده‌ی آن را ارائه می‌دهد، که بعدا در یک مدل سیستم انتقال تعبیه خواهد شد؛ سپس سیگنال‌های ولتاژ و جریان شبیه‌سازی شده در نقطه‌ی رله به کار می‌روند تا یک ارزیابی جامع از عملکرد حفاظت یک رله‌ی دیستانس معمول تحت شرایط مختلف سیستم و شرایط خطا حاصل شود. سیستم انتقال 138 کیلوولت به کار رفته در اینجا یک سیستم معمول است که در شبکه‌ی سیستم قدرت آمریکا به کار رفته است.

دانلود رایگان 2 صفحه اول مقاله لاتین (PDF)

پیش نمایش مقاله

چکیده انگلیسی

This paper presents analytical and simulation results of the application of distance relays for the protection of transmission systems employing flexible alternating current transmission controllers such as the unified power flow controller (UPFC). Firstly a detailed model of the UPFC and its control is proposed and then it is integrated into the transmission system for the purposes of accurately simulating the fault transients. An apparent impedance calculation procedure for a transmission line with UPFC based on the power frequency sequence component is then investigated. The simulation results show the impact of UPFC on the performance of a distance protection relay for different fault conditions; the studies also include the influence of the setting of UPFC control parameters and the operational mode of UPFC.