T1
SrT=50 MVA, ukr=20.5%, tr=69/20 KV, Pkr=160 kW
DG units
SrG=10 MVA, UrG=11 KV, PF=0.9 lag
ZMG
Overhead line: R=1.75 Ω, XL=2.5 Ω
Z1 to Z3
Overhead line: R=2 Ω, XL=3.15 Ω
Z4 to Z6
Underground cable: R = 0.081 Ω, XL = 0.057 Ω
T2 to T4
SrT=20 MVA, ukr=6%, tr=11/20 kV, uRr=1.1 %
T5 and T6
SrT=1.5 MVA, ukr=6.5%, tr=20/0.4 KV, uRr=1 %
L2 to L4
Non-rotating loads: S=5.2 MVA, PF=0.94
L5 and L8
Non-rotating loads: S=1.2 MVA, PF=0.95
L6, L7, and L9
Non-rotating loads: S=0.9 MVA, PF=0.97
مشکلات استفاده از محدودکننده‌های جریان خطا می‌باشد.در این تحقیق دو محدود کننده جریان خطا متداول (دوجهته) به منظور برطرف کردن این مشکلات در فیدر شماره ۱ و۲ که شبکه بالا دست را به شبکه پایین دست وصل می‌کند نصب می‌کنیم. در هنگام شرایط خطا محدودکننده جریان خطا متداول، تعامل بین شبکه بالادست و پایین دست را در حداقل سطح خود حفظ می‌کند. هنگامی که خطا در بالا دست رخ می‌دهد محدودکننده‌های جریان خطا متداول سهم جریان خطا منابع تولید پراکنده موجود در میکروگرید را کاهش می‌دهد و باعث بهبود کیفیت توان میکروگرید و درست شدن عملکرد رله‌های اضافه جریان شبکه بالادست شود اما در صورت رخ دادن خطا در میکروگرید، محدودکننده جریان خطا دوجهته سهم جریان خطای شبکه بالادست را کاهش می‌دهد باعث برهم خوردن هماهنگی حفاظتی بین رله‌های پایین‌دست و پایین آمدن کیفیت توان میکروگرید می‌شود.
در این پایان نامه استفاده از دو محدودکننده جریان خطا تک جهته به جای محدود کننده جریان خطا متداول (دو جهته) به منظور برطرف کردن مشکلات فوق و بهبود کیفیت توان به منظور تداوم سرویس پشنهاد می‌شود. محدود کننده جریان خطا تک جهته در صورتی که خطا در پایین دست رخ دهد غیرفعال است و در صورت رخ دادن خطا در بالادست، سهم جریان خطا تولید شده توسط منابع تولید پراکنده را محدود می‌کند. بنابراین محدودکننده جریان خطا تک جهته با حداقل کردن سهم جریان خطا پایین دست در زمان رخ دادن خطا در بالادست، و حداکثر کردن سهم جریان خطا بالا دست زمانی که خطا در پایین دست رخ داده است عمل می‌کند. درنتیجه مشکلات ناشی مربوط به کاربرد محدودکننده جریان خطا متداول در این حالت، با به کار بردن محدودکننده جریان خطا تک جهته برطرف می‌شود.
همانطور که در شکل ۳-۳ نشان داده می‌شود می‌خواهیم یک منبع تولید پراکنده به میکروگرید در باس شماره ۶ متصل کنیم. نصب این منبع تولید پراکنده به شبکه توزیع حلقوی باعث افزایش سطح جریان اتصال کوتاه و تغییر جهت جریان در برخی نقاط شبکه می‌شود. این امر باعث برهم خوردن هماهنگی حفاظتی بین رله‌های اضافه جریان شبکه می‌شود. در این تحقیق برای کاهش جریان اتصال کوتاه نصب دو محدودکننده جریان خطا در فیدرهای وصل کننده شبکه اصلی و میکروگرید پیشنهاد می‌شود با انتخاب مناسب مقدار امپدانس و نوع محدودکننده جریان خطا می‌توان هماهنگی حفاظتی را به حالت هماهنگ برگرداند. نمودار طرح کلی از بین رفتن هماهنگی حفاظتی به دلیل نصب منبع تولید پراکنده جدید و بازگرداندن هماهنگی حفاظتی با بهره گرفتن از محدودکننده جریان خطا در شکل ۳-۴ نمایش داده شده است.
شکل ۳‑۴: مشخصه عملکرد رله‌های پشتیبان و اولیه
در صورت نصب منبع تولید پراکنده []
در این مثال با بهره گرفتن از الگوریتم ارائه شده که فلوچارت آن در شکل ۳-۵ نمایش داده شده است مقدار مناسب امپدانس و نوع محدودکننده جریان خطا برای بازگرداندن سیستم حفاظتی به حالت هماهنگ برابر دو محدودکننده جریان خطا تک جهته با مقدار امپدانس ۴+.۸ j است.
در ادامه با نصب منبع تولید پراکنده جدید موضوعات زیر بررسی می‌شود تا توانمندی‌های محدودکننده جریان خطا یک جهته پیشنهادی در مقایسه با محدودکننده‌های جریان خطا متداول مشخص شود.
۱ عملکرد محدودکننده جریان خطا یک جهته در حالت خطا در بالا دست
۲ برتری محدود کننده خطا تک جهته در مقایسه با محدودکننده جریان خطا متداول در نگهداری هماهنگی حفاظتی در حالتی که خطا در پایین دست اتفاق بیافتد.
برای نشان دادن ظرفیت‌های فوق شکل ۳-۳ را در نرم افزار EMTP رسم می‌کنیم.
شکل ۳‑۵: فلوچارت تعیین مقدار مناسب برای محدودکننده جریان خطا
شبکه IEEE 30 باس
شکل۳-۶ شبکه توزیع IEEE 30 باس را نشان می‌دهد که میکروگریدی که در شکل ۳-۷ نشان داده شده است، از طریق باس ۱۲ و۱۴ به این شبکه متصل شده است. اطلاعات مربوط به خطوط توزیع شبکه IEEE 30 باس [۴۸] و شبکه میکروگرید به ترتیب در جدول شماره ۳-۳ و ۳-۴ آورده شده است. اطلاعات مربوط به شبکه میکروگرید از [۴۹] گرفته شده است و با تغییر جزیی شبکه را به صورت حلقوی ساخته‌ایم. اطلاعات مربوط به منبع تولید پراکنده و ترانسفورماتورهای میکروگرید در جدول ۳-۵ و ۳-۶ نشان داده شده است. در شبیه سازی شبکه توزیع IEEE 30 باس که از طریق سه باس ۱، ۱۳ و ۶ به شبکه انتقال وصل شده است از سه منبع بی‌نهایت استفاده شده است. به منظور توسعه شبکه میکروگرید یک منبع تولید پراکنده به باس شماره ۲۱ افزوده شده است.
