هماهنگی حفاظتی بهینۀ مقید به پایداری سیستم در ریزشبکه‌ای متشکل از منابع انرژی تجدیدپذیر و ذخیره‌ساز انرژی

در این مقاله، هماهنگی حفاظتی بهینۀ مقید به پایداری سیستم به‌صورت مسئلۀ تصادفی در ریزشبکه با مدهای عملکردی اتصال به شبکه و جزیره‌ای متشکل از منابع انرژی تجدیدپذیر و سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی بیان می‌شود. این مسئله برای تنظیم بهینۀ رله‌های اضافۀ جریان تنظیم دوگانی و انتخاب اندازۀ راکتانس محدودکنندۀ جریان خطا، کمینه‌سازی زمان عملکرد کل رله‌ها در مدهای حفاظتی اولیه و پشتیبان را بر عهده دارد. همچنین مقید به محدودیت‌های فاصلۀ زمانی هماهنگی، پارامترهای تنظیم رله‌ها، اندازۀ محدودکنندۀ جریان خطا و پایداری ریزشبکه در شرایط خطا می‌باشد. ریزشبکه‌ها عموماً دارای منابع تجدیدپذیر و ذخیره‌ساز انرژی هستند، پس طرح حفاظتی پیشنهادی نیاز به بهره‌برداری روزانۀ ریزشبکه با مدل تصادفی به‌منظور محاسبۀ متغیرهای شبکه قبل از رخداد خطا دارد. لذا مسئلۀ مذکور، کمینه‌سازی هزینه‌های بهره‌برداری و ریزش بار ریزشبکۀ مقید به معادلات پخش توان بهینۀ آن در حضور منابع مختلف با فرض عدم قطعیت‌های بار و تولید را بر عهده دارد. بنابراین، اعمال طرح پیشنهادی بر روی ریزشبکه‌های 9 و 32 باس، حل آن با الگوریتم جست‌وجوی کلاغ و با انتخاب اندازۀ بهینه برای منابع تجدیدپذیر و ذخیره‌ساز انرژی متناسب با شاخص‌های بهره‌برداری و هماهنگی حفاظتی، می‌توان راه‌حل حفاظتی سریع مقید به پایداری سیستم در شرایط خطا را به دست آورد.

System Stability-Constrainted Optimal Protection Coordination in the Microgrid Including Renewable Energy Sources and Energy Storage

This paper presents the system stabilityconstrianted optimal protection coordination (SSCOPC) as stochastic problem in the microgrid with gridconnected and islanded operation modes, including renewable energy sources (RESs) and energy storage systems (ESSs). To regulate optimally the dual setting overcurrent relays (DSORs) and to selectin the reactance size of fault current limiter (FCL), the system minimizes the total relays operation time in the primary and backup protection modes. Also, it is subject to the limits of the coordination time interval (CTI), DSORs setting parameters, FCL size, and microgrid stability in the fault condition. Generally, the microgrid includes RESs and ESSs; thus, the proposed SSCOPC needs a daily operation of microgrid as stochastic model to calculate network variables before fault occurrence. Hence, s this situation minimizes the microgrid operation cost and load shedding cost of islanded microgid which are subjected to optimal power flow equations in the presence of RESs and ESSswhile considering the uncertainty of the load and its generation. Therefore, by applying the proposed problem on the 9 and 32 bus microgrid, solving the problem by the Crow Search Algorithm (CSA), and selecting optimal size of RESs and ESSs, based on operation and protection coordination indices, the proposed SSCOPC can obtain a fast protection solution that considers system stability in faulty conditions.