هماهنگي بهينه رله هاي اضافه جريان جهتي در شبكه هاي توزيع با در نظر گرفتن پايداري گذراي منابع توليد پراكنده سنكرون

Optimal Coordination of Directional Overcurrent Relays Considering Synchronous DGs Transient Stability in Distribution Networks

اتصال منابع توليد پراكنده به شبكه هاي توزيع برق موجب چالش هايي در حفاظت اين شبكه ها مي شود. استفاده از رله هاي اضافه جريان جهتي مي تواند به عنوان راهكاري به منظور غلبه بر پيچيدگي هاي حفاظتي شبكه هاي توزيع در حضور منابع توليد پراكنده مطرح گردد. دستيابي به هماهنگي بهينه رله هاي اضافه جريان جهتي از اهميت بالايي به منظور رعايت الزامات حفاظتي شبكه توزيع برخوردار مي باشد. لذا در اين مقاله هماهنگي بهينه رله هاي اضافه جريان جهتي براي يك شبكه توزيع با حضور منابع توليد پراكنده سنكرون، به عنوان مسئله بهينه سازي مطرح شده و توسط الگوريتم جستجوي همنوايي تنظيمات بهينه حاصل مي گردد. پس از دستيابي به تنظيمات بهينه، پايداري گذراي منابع توليد پراكنده سنكرون با مدل سازي سيستم تحريك آن، به ازاي زمان پاك سازي خطا هاي شبكه تعيين مي شود. در مواردي كه پايداري ژنراتور سنكرون از دست مي رود، از تنظيم آني عملكرد رله اضافه جريان بهره گرفته شده است. شبيه سازي بر روي يك شبكه توزيع ولتاژ متوسط با نرم افزار DIgSILENT در اين مقاله نشان مي دهد كه پايداري گذراي منابع توليد پراكنده سنكرون نقش مهمي در طراحي سيستم حفاظت اضافه جريان شبكه توزيع دارد.

Integration of distributed generation (DG) into distribution networks causes some protection challenges، which can be solved by appropriate coordination of directional overcurrent relays. The optimal coordination of directional overcurrent relays is an important task to fulfill the protection requirements of the network. This paper presents an optimal coordination method for directional overcurrent relays in the presence of synchronous DGs. The optimization problem is solved by using Harmony Search algorithm to obtain optimal protection settings. Then، the transient stability of synchronous DGs is studied by modeling DGs excitation system according to the clearance time of the network faults. Instantaneous setting of the relays is used in case of the generators instability. The simulation results on an MV network using DIgSILENT Power Factory show that the transient stability of synchronous DGs plays an important role in the coordination of overcurrent relays. The results validate the effectiveness of the proposed method for coordination of overcurrent relays when considering the transient stability of synchronous DGs.