Skip to main content
SUPERVISOR
Mohamad-Esmail Hamedani-Golshan
محمداسماعیل همدانی گلشن (استاد راهنما)
 
STUDENT
Babak Ahmadzadeh shooshtari
بابک احمدزاده شوشتری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Islanding Detection of Synchronous Distributed Generation in Distribution Systems
Distribution networks are commonly passive, so their disconnection from upstream network would make the loads and network components de-energized. By connection of the Distributed Generation (DG) to the distribution feeders, these networks are not passive anymore and if they lose their connection with the upstream network, loads are still supplied by distributed generation, thus islanding occurs in the system. Considering that usually in islanding, distribution systems do not have voltage and frequency control facilities, system’s operating in islanding is not acceptable and in order to prevent network, loads, and distributed generation damages, it would be necessary to disconnect these sources from the network as soon as possible. For this purpose, distributed generation will be equipped by the anti-islanding protection system. This system can be formed based on a communication infrastructure or designed according to the measured local parameters at the distributed generation terminal. Local methods are justify; LINE-HEIGHT: normal; TEXT-INDENT: 28.1pt; MARGIN: 0cm 0cm 6pt" This thesis introduces and investigates different aspects of the most widely used passive methods in islanding detection of synchronous distributed generation, such as; frequency, rate of change of frequency, vector surge, and voltage relays. In this regard, the theoretical basics and algorithms of each relay are analyzed. Furthermore, relays performance in islanding detection is investigated with using the performance curve and the Non-Detection Zone (NDZ). The behavior of these relays against occurrence of the non-islanding disturbances in system is studied also. In order to satisfy these purposes, two test networks is employed, one of them is common in related studies and the other one is a small part of Isfahan network. Transient interval simulations for the various islanding and non-islanding disturbances have been done in MATLAB/Simulink software. Finally, setting of various relays by means of the application region, is done for the test networks, considering the following goals: islanding detection in appropriate time, satisfaction of the requirements related to the safe and abnormal frequency and voltage variations, and ability in discrimination between islanding and non-islanding disturbances. Then, relays performance is investigated by usage of the power imbalance application region. Key Words Frequency relay, islanding detection, non-detection zone, passive methods, performance curve, synchronous distributed generation, voltage relay.
به طور معمول، شبکه‌های توزیع پسیو هستند، بنابراین با قطع ارتباط آنها با شبکه بالادست، بارها و اجزا شبکه بی‌برق می‌شوند. با اتصال تولیدات پراکنده (DG) به فیدرهای توزیع، این شبکه‌ها از حالت پسیو خارج شده و در صورت قطع ارتباط با بالادست، بارها همچنان از طریق تولیدات پراکنده برق‌دار هستند، به عبارتی حالت جزیره‌ای در سیستم رخ می‌دهد. با توجه به اینکه، به طور معمول سیستم‌های توزیع در حالت کار جدا از شبکه دارای امکانات کنترل ولتاژ و فرکانس نیستند، تداوم کار سیستم در حالت جزیره‌ای، قابل قبول نیست و برای اجتناب از خسارت به شبکه، بارها و تولیدات پراکنده، لازم است در کمترین زمان ممکن این منابع از شبکه جدا شوند. به این منظور تولیدات پراکنده به سیستم حفاظت ضدجزیره‌ای مجهز می‌شوند. این سیستم می‌تواند در یک بستر مخابراتی و به شکل سراسری شکل بگیرد و یا بر مبنای کمیت‌های محلی اندازه‌گیری شده در ترمینال تولیدات پراکنده، طراحی شود. روش‌های محلی خود به سه دسته روش‌های پسیو، اکتیو و ترکیبی، تقسیم‌بندی می‌شوند. تشخیص حالت جزیره‌ای تولیدات پراکنده سنکرون، به دلایلی همچون توان نامی به نسبت بالا (گاهی بیش از 30 مگاوات)، اینرسی بالا و انعطاف کمتر در کنترل پارامترهای خروجی (ولتاژ ترمینال، سرعت رتور، توان اکتیو و راکتیو خروجی)، نسبت به تولیدات پراکنده اینورتری چالشی‌تر است. هدف این پایان‌نامه، معرفی و بررسی جوانب مختلف روش‌های پسیو پرکاربرد در تشخیص حالت جزیره‌ای تولیدات پراکنده سنکرون، همچون رله‌های فرکانس، نرخ تغییر فرکانس، جهش بردار و ولتاژ، است. در این راستا، ضمن تحلیل مبانی نظری و الگوریتم‌های هر رله، ارزیابی عملکرد آنها در تشخیص حالت جزیره‌ای با استفاده از منحنی عملکرد و ناحیه غیرقابل آشکارسازی (NDZ) انجام می‌شود. علاوه بر این رفتار این رله‌ها در برابر وقوع اختلالات غیرجزیره‌ای در سیستم بررسی می‌شود. به این منظور از دو شبکه تست که یکی به طور معمول در اینگونه مطالعات به کار می‌رود و دیگری بخش کوچکی از شبکه اصفهان است، استفاده می‌شود. شبیه‌سازی‌های دوره گذرا به ازای وقوع انواع اختلالات جزیره‌ای و غیرجزیره‌ای در محیط نرم افزار MATLAB/Simulink انجام شده است. به عنوان قدم آخر، تنظیم انواع رله‌ها برای شبکه‌های تست با استفاده از ناحیه کاربرد، با اهداف تشخیص حالت جزیره‌ای در زمان مناسب، برقراری نیازمندی‌های مربوط به تغییرات ایمن و غیرعادی فرکانس و ولتاژ، و توانایی در تفکیک حالت جزیره‌ای از اختلالات غیرجزیره‌ای، انجام و عملکرد آنها با استفاده از ناحیه کاربرد عدم تعادل توان، ارزیابی می‌شود. واژه‌های کلیدی: 1- تشخیص حالت جزیره‌ای 2- تولیدات پراکنده (DG) سنکرون 3- رله فرکانس 4- رله ولتاژ 5-روش‌های پسیو 6- منحنی عملکرد 7- ناحیه غیرقابل آشکارسازی (NDZ)

ارتقاء امنیت وب با وف بومی