حفاظت از سنكرونيزم ژنراتور سنكرون در شبكه قدرت چند ماشينه با استفاده از متغير محلي

Out-of-step protection of synchronous generator in multi-machine power network by utilizing local variable

از دست رفتن سنكرونيزم ژنراتورهاي سنكرون در شبكه هاي قدرت يكي از مهمترين نگراني هاي مهندسين برق مي باشد. اكثر روش هاي متداول براي تشخيص اين شرايط، مبتني بر اندازه گيري امپدانس در محل ژنراتور مي باشند كه مشكلات عديده اي در مورد عملكرد و تنظيمات آنها در مراجع مختلف گزارش شده است. از اين رو جهت غلبه بر برخي از مشكلات موجود، در اين مقاله يك روش جديد مبتني بر اندازه گيري متغير محلي براي آشكارسازي از دست رفتن سنكرونيزم ژنراتور سنكرون، در شبكه قدرت چند ماشينه ارائه شده است. در اين آشكارسازي از سرعت و شتاب زاويه اي ژنراتور، اندازه گيري شده از توان خروجي ماشين در محل رله استفاده مي شود. زمانيكه پلاريته شتاب زاويه اي از مقداري منفي به مقداري مثبت تغيير مي كند و سرعت زاويه اي از مقدار پايه سرعت زاويه اي بزرگتر باشد شرايط خروج از سنكرون تشخيص داده مي شود. اين روش بدون نياز به استفاده از روش هاي پيچده كاهش مرتبه مي تواند به بصورت مستقيم به شبكه هاي قدرت چند ماشينه اعمال شود. نتايج به دست آمده بر روي شبكه هاي مختلف، كارايي، سرعت، سادگي و امنيت روش پيشنهادي را تحت شرايط عملياتي متنوع تاييد مي‌كند.

One of the major concerns of engineers in power networks is out-of-step protection applied to the synchronous generators. Conventional out-of-step protection methods utilize a distance relay with blinders in the R–X plane and a timer. Many problems about the setting and incorrect operation of these relays has been reported in literature. Therefore, in order to overcome, some of the difficulties associated with the previous techniques, a new out-of-step detection algorithm, based on the local measurements of the generator in multi-machine power network, has been introduced in this paper. The measured angular velocity and acceleration data from active power of the machine are used to detect out-of-step conditions. The results of the simulation studies show that the application of the proposed technique is straightforward and can be directly applied to a multi-machine power network without any need to cumbersome methods of network reduction. Furthermore, the results verify the effectiveness, speed and sensitivity of the proposed method.