طراحی یک ساختار حفاظت دیفرانسیل جدید برای ریزشبکه های dc مبتنی بر مولفه های جریان خطا

در سال های اخیر، انگیزش های زیست محیطی، اقتصادی و قابلیت اطمینان، حرکت بسوی بهره برداری سلولی از سیستم های قدرت هوشمند را در قالب مفهوم ریزشبکه ها، تسریع بخشیده است. بدیهی است با توجه به سطح پایین اینرسی، تنوع منابع تولید توان با مشخصات فنی مختلف و مدهای مختلف بهره برداری جزیره ای و متصل به شبکه، حفاظت و کنترل ریزشبکه ها به چالشی نوین بر سر راه مدیران این سلول های هوشمند تبدیل شده است. از سویی دیگر، با یکپارچه سازی بستر اندازه گیری و مخابراتی پیشرفته در ریزشبکه‌ها، حفاظت‌های دیفرانسیل، بعنوان مطمئن ترین منطق حفاظتی، می تواند نقش حیاتی را ساختار حفاظتی ریزشبکه ها ایفا نماید. با توجه به ماهیت رخداد خطاها در ریزشبکه، خطاهای مقاومت بالا یک مشکل اساسی در بکارگیری حفاظت دیفرانسیل و جهت‌یابی خطا به وجود آورده است. در این مقاله از یک روش جدید برای تشخیص سریع و دقیق خطا در ریزشبکه dc استفاده شده است، بطوریکه به درستی خطاهای داخلی را از خطاهای خارجی تشخیص داده است، همچنین عملکرد این الگوریتم جدید به ازای افزایش مقاومت خطا نیز مشاهده گردیده و با عملکرد حفاظت دیفرانسیل رایج مقایسه شده است. اساس روش جدید استفاده از مولفه جریان‌های خطا دو طرف خط مورد مطالعه و رسم آنها در صفحه برای تشخیص نوع خطا می‌باشد. در این مقاله شبیه‌سازی خطای داخلی و خارجی در emtpatp به ازای مقادیر مختلف مقاومت خطا انجام شده و پیاده‌سازی الگوریتم‌ جدید و حفاظت دیفرانسیل مرسوم نیز در matlab انجام می‌شود. نتایج شبیه‌سازی بیانگر دقت و سرعت عمل بالای روش جدید بیان شده، می‌باشد.

Design of a New Differential Protection scheme for DC Microgrids Based on Fault Current Components

Recently, environmental, economic and reliability oriented motivations facilitate cellular operation of smart power systems in the light of microgrid paradigm. Obviously, due to low inertia stack, high variety of generation units with various technical characteristics and different islanded and gridconnected operational modes, make the protection and control structures become new challenges. On the other hand, by integration of advanced metering and communication infrastructures in the microgrids, differential protection as the most reliable relaying logic, play a vital role in the protection structure of the microgrids. Owing to nature of occurring faults in the microgrids, high resistance faults have created a major problem in applying differential protection and directional fault. In this paper is used a new method for quick and accurate detection of fault in DC microgrid, so that it detected internal fault from external fault, the performance of this new algorithm is also shown for increasing the fault resistance and compared with the conventional differential protection. The basis of new method is to use the Fault Component Current of the two sides of the study line and plot them on the plan to identify the type of fault. In this paper simulation of internal and external fault in EMTPATP for different values of fault resistance is done and the implementation of the new algorithm and conventional differential protection is done in MATLAB. The simulation results indicate the accuracy and high speed of the operation of the new expressed method.