حفاظت خطوط انتقال در شبكههاي HVDC چند پايانه مبتني بر مبدل منبع ولتاژ

دكترا

تحقيقات نشان داده است كه ايجاد و تكامل شبكههاي HVDC چند پايانه مبتني بر مبدل منبع ولتاژ ميتواند مناسبترين گزينه براي افزايش سهم منابع انرژي تجديدپذير در سيستم قدرت آينده باشد. مشكلات فني مختلفي در ارتباط با اين نوع شبكه نوظهور وجود دارد كه مساله حفاظت و قطع جريان خطاي DC شامل تشخيص، مكانيابي و پاكسازي خطا در زماني در حدود چند ميليثانيه يكي از چالشبرانگيزترين اين موارد ميباشد. در بخش اول اين رساله، اصول و راهبردهاي حفاظت شبكه MTDC مورد بررسي قرار ميگيرد و دو روش حفاظت غير واحد مبتني بر اثر اندوكتانس سري خط در بازتاب و عبور امواج سيار خطا براي حفاظت از خطوط انتقال كابلي و هوايي در شبكه MTDC ارائه ميگردد. روش اول كه از دامنه امواج سيار ولتاژ قطب اندازهگيري شده با استفاده از گراديان مورفولوژي بهره ميبرد، جهت حفاظت از خطوط انتقال كابلي و هوايي با طول متوسط به كار ميرود. روش دوم كه براي حفاظت از خطوط انتقال كابلي و هوايي با طول زياد به كار ميرود، از دامنه و جهت نسبي پيشاني امواج سيار ولتاژ و جريان مود خط اندازهگيري شده به وسيله گراديان مورفولوژي چندسطحي استفاده ميكند. در بخش دوم، يك مدل دقيق براي مدارشكن DC جريان تشديدي مبتني بر مبدل منبع ولتاژ ارائه و اعتبار اين مدل با مقايسه نتايج شبيهسازي آن با نتايج تست انجام شده بر روي يك نمونه واقعي تأييد ميشود. سپس با استفاده از اين مدل، مطالعات و شبيهسازي لازم جهت ساخت يك مدارشكن ماژولار با ولتاژ عملكرد بالا جهت كاربرد در شبكه MTDC انجام ميشود. افزون براين، يك مدل شبيهسازي زمان واقعي براي كاربرد در تست مبتني بر شبيهسازي زمان واقعي سيستم حفاظت براي اين نوع مدارشكن پيشنهاد ميشود. در بخش سوم، با در نظر گرفتن ويژگيها، اصول و نيازمنديهاي عملكرد سيستم حفاظت شبكه MTDC ، دستورالعملي براي تست مبتني بر شبيهسازي زمان واقعي سيستم حفاظت شبكه MTDC ارائه ميگردد. در اين دستورالعمل، نيازمنديهاي عملكرد سيستم حفاظت شامل سرعت، حساسيت، انتخابگري، قابليت اطمينان، انسجام و استقامت با اعمال روش تحليل آماري بر نتايج تست بهصورت كمي مورد ارزيابي قرار ميگيرد.

196600

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر ماريان پوپوف - دكتر زو لي يو

مهندسي برق گرايش قدرت

دكتر صادق جمالي