يك شاخص جديد به منظور ارزيابي اثر منابع توليد پراكنده بر هماهنگي رله هاي اضافه جريان

A New Index for Evaluating Distributed Generation Impacts on Overcurrent Relay Coordination

حضور منابع توليد پراكنده (DG) در سيستم قدرت در مقابل مزاياي اقتصادي آن، مي­تواند باعث ايجاد عدم هماهنگي در عملكرد رله­هاي اضافه جريان گردد. در اين مقاله شاخص جديدي، مستقل از تنظيمات رله­ها، به‌منظور تعيين ميزان تأثير نصب DG بر قيود هماهنگي رله­هاي اضافه جريان ارائه گرديده است. در صورت حضور منابع توليد پراكنده در شبكه، جريان خطاي عبوري از رله­هاي پشتيبان و اصلي نسبت به حالت عدم حضور آن منابع تغيير مي­كند. بر اين اساس شاخص پيشنهادي براي هر زوج رله به‌صورت تفاضل نرخ تغييرات جريان خطاي عبوري از رله پشتيبان و نرخ تغييرات جريان خطاي عبوري از رله اصلي تعريف گرديده است. با روابط رياضي نشان داده شده است كه در صورت نصب DG، براي هر قيد هماهنگي علامت شاخص پيشنهادي نشان­دهنده كاهش يا افزايش فاصله زماني هماهنگي بوده و اندازه شاخص پيشنهادي نشان­دهنده ميزان كاهش فاصله زماني هماهنگي بوده است. شاخص پيشنهادي براي قيود هماهنگي رله­هاي اضافه جريان يك شبكه 8 شينه به ازاي نصب DG در شين­هاي مختلف شبكه محاسبه گرديده است. نتايج درستي شاخص پيشنهادي در ارزيابي ميزان تأثير مكان نصب و ظرفيت DG بر قيود هماهنگي را نشان داده است. همچنين مكان­هاي نصب و ظرفيت­هاي DG به كمك اين شاخص رتبه­بندي گرديده است.

The presence of Distributed Generation (DG) resources in power system, versus economic benefits, can be cause a miss-coordination in operation of overcurrent relay. In this paper, a new index is proposed to determine the impact of DG installation on coordination constraints of overcurrent relay, independent of relay settings. In the presence of DG in network, the fault current passing through the backup and primary relays change in compare to the no presence of DG. According to this, the proposed index is defined as the difference between the rate of change of fault current passing through backup relay and the rate of change of fault current passing through primary relay, for each relay pairs. In the presence of DG, mathematically proven that the sign of the proposed index for each coordination constraints, indicates the increase or decrease of coordination time interval and the measure of proposed index indicates the reduction of coordination time interval. The proposed index for the coordination constraints of overcurrent relay of an 8-bus test system is determined at each DG location. The results have shown the correctness of proposed index to evaluate the impact of location and capacity of DG on the coordination constraints. Also, the locations and capacities of DG have been ranked base on proposed index.