Skip to main content
SUPERVISOR
Mohamad-Esmail Hamedani-Golshan,Seyed Mohammad Madani
محمداسماعیل همدانی گلشن (استاد مشاور) سیدمحمد مدنی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Azin Shojaei Berjouei
آذین شجاعی برجوئی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

The Impact of Static Voltage-Sourced Compensators on the Performance of Distance Relays
Today’s interconnected transmission networks with long distance between generation and load centers necessitate exploiting permissible capability of the power transmission line. As a result, power system has become increasingly complicated, and therefore the reliability of such a system is reduced. Flexible AC Transmission Systems (FACTS) are considered to be a partial solution for these problems. Static voltage-sourced compensators are the most important part of FACTS controllers. If such a compensator is connected in parallel with a system, voltage of the connection point is regulated by the injected or absorbed reactive power of the compensator. On the other hand, series compensators, which inject capacitive or inductive series voltage into a transmission line, can control the line current and thereby the transmitted power. Static Synchronous Compensator (STATCOM) and Static Synchronous Series Compensator (C) are examples of series and shunt compensators, respectively. The third one is Unified Power Flow Controller (UPFC), which is based on two back-to-back voltage source converters, is a multi-functional FACTS controller. The UPFC compensator is a combination of series and shunt static voltage-sourced compensators which are coupled via a common DC link. This compensator, by means of angularly unconstrained series voltage injection, is able to control concurrently or selectively, the transmission line voltage, impedance, and load angle or, alternatively, the reactive and real power flow in the line. The UPFC may also provide an independently controllable shunt reactive compensation. On the other hand, Protection of transmission lines is a very important concern in power systems. Distance relays are frequently used to protect transmission lines, due to their simple and precise operation. The protection design of a transmission line equipped with FACTS controllers involves selection of the proper settings and characteristic of its protective relays. In such a line during fault, the relay’s voltage and current signals will be affected by the FACTS intervene. Therefore, studying the impact of these controllers on the performance of distance relays is important. This thesis introduces accurate models for positive, negative and zero sequence networks of STATCOM, C, and UPFC during fault. Based on these models, the apparent impedance seen by distance relay can be easily calculated for different fault types. For verification of the presented models, these compensators with control loops details are simulated. Simulation results confirm the accu Key Words: FACTS, Voltage Converter, STATCOM, C, UPFC, Distance Relay, Over-reach, Under-reach
در سال های اخیر، بار شبکه های انتقـال افزایش یافته است. از این رو سیستم قدرت به صورت فزاینده ای از نظر بهره برداری و کنترل، پیچیده تر شده که کاهش قابلیت اطمینان را به دنبال داشته است. ادوات FACTS باقادر سـاختن سیستم انتقال صنعت برق، به بهره‌گیری حداکثر از امکانات انتقال خود و با افزایش قابلیت اطمینان شبکه، پاره ای از این مشکلات را بر طرف می کند. بخش اعظمی از ادوات FACTS را جبرانسازهای استاتیکی مبتنی بر مبدل ولتاژ تشکیل می دهند. در صورت اتصال موازی این جبرانسازها به سیستم قدرت، ولتاژ محل اتصال با جذب یا تزریق توان راکتیو، تنظیم خواهد شد. همچنین با سری قرار گرفتن این جبرانسازها در خط انتقال و تزریق ولتاژ راکتیو خازنی یا سلفی، جریان خط مربوطه و توان انتقال یافته تنظیم می شود. با ترکیب دو مبدل ولتاژ که به یک dc لینک مشترک متصل شده و در خط انتقال به صورت سری و موازی قرار گرفته اند،انتقال توان اکتیو و راکتیوکنترل خواهد شد. با توجه به نقش مهم خطوط انتقال در انتقال انرژی حفاظت این خطوط از مباحث مهم سیستم قدرت است. رله های دیستانس به دلیل عملکرد ساده ودقیق، به صورت وسیعی برای حفاظت خطوط انتقال به کار می روند. وجود جبرانسازهای FACTS در خط انتقالی که دچار خطا شده است، سیگنال های ولتاژ و جریان ورودی رله را تحت تاثیر قرار می دهد. بنابراین بررسی اثر این عناصر بر عملکرد رله دیستانس امری ضروری به نظر می رسد. هدف این پایان نامه ارائه ی مدل دقیق مولفه های متقارن جبرانسازهای سنکرون استاتیکی موازی و سری (STATCOM C) و کنترل کننده یکپارچه توان (UPFC) در شرایط خطا در خط انتقال، به منظورمحاسبه ی امپدانس ظاهری دیده شده توسط رله ی دیستانس می باشد. با شبیه سازی این جبرانســازها با تمامی جزئیــات به همراه حلقه های کنترلی آنها صحت مدل ارائه شده تایید شده و حالت گذرای خطا در حضور این جبرانسازها نشان داده می شود. نتایج شبیه سازی ها تاثیر شرایط مختلفی همچون نوع خطا ،فاصله ی خطا ، تغییر تنظیمات کنترل جبرانسازها و تغییر وضعیت عملکردی جبرانسازها را بر عملکرد رله ی دیستانس نشان می دهد. سیستم شبیه سازی شده یک سیستم انتقال kv500 دو منبعه است که جبرانسازهای مذکور در وسط خط انتقال آن واقع شده اند. این شبیه سازی ها در محیط نرم افزار MATLAB/SIMULINK انجام شده است. واژه های کلیدی : 1- ادواتFACTS 2- مبدل ولتاژ 3- STATCOM 4- C 5- UPFC 6- رله ی دیستانس 7- افزایش و کاهش برد رله فص

ارتقاء امنیت وب با وف بومی