دانلود ترجمه مقاله طرح حفاظت ریزشبکه DC ولتاژ پایین با استفاده از تخمین اندوکتانس

1. مقدمه 2. سیستم حفاظت غیر واحد پیشنهادی 3. مطالعات شبیه سازی و تحلیل 4. مقایسه طرح حفاظت پیشنهادی و مطالعات قبلی 5. نتیجه گیری

چکیده – آسیب پذیری مبدل‌های الکترونیک قدرت در ریزشبکه های DC در هنگام وقوع خطاهای قطب به زمین و قطب به قطب، ضرورت بکارگیری یک تکنیک تشخیص و ایزوله سازی خطای مؤثر را به همراه دارد. اکثر روش‌های پیشنهادی تشخیص خطا، از یک سیستم ارتباطی برای تبادل داده‌ها بین واحدهای حفاظتی مختلف استفاده می‌کنند. این شرایط به منزله پاشنه آشیل برای کُل سیستم حفاظتی تلقی می‌شود. در این مقاله، تشخیص خطا بر اساس تخمین اندوکتانس معادل، با استفاده از معادله جریان خطای ساده سازی شده پیشنهاد شده است. در روش پیشنهادی، صرفاً به اندازه گیری‌های محلی نیاز است. بدلیل مشکل در عملکرد و قابلیت اطمینان، از بکارگیری سیستم ارتباطی جلوگیری می‌شود.به منظور ارتقای تخمین اندوکتانس معادل، یک اندوکتانس خط مصنوعی (ALI) در هر دو انتهای خط به اجرا گذاشته می‌شود. بدلیل اینکه اندوکتانس معادل تخمینی صرفاً به اندوکتانس های ناحیه حفاظتی از جمله اندوکتانس های خط و ALI بستگی دارد، لذا هرگونه تغییر در توپولوژی ریزشبکه روی عملکرد تاثیرگذار نمی‌باشد. با استفاده از روش حفاظتی پیشنهادی، تشخیص و ایزوله سازی خطا با فرکانس نمونه گیری 8000 هرتز در کمتر از 0.2 میلی ثانیه صورت می‌گیرد. یک طرح حفاظتی باید قادر باشد تا بخش دچار خطا را جدابکند، حتی در صورتی که واحد حفاظتی اصلی دچار عیب و نقص عملکردی بشود. لذا با تعریف نواحی حفاظتی مختلف برای هر واحد حفاظتی، حفاظت پشتیبان/ بک آپ اجرایی می‌شود. در نهایت برای نشان دادن اعتبار روش حفاظتی پیشنهادی، چندین مطالعه موردی مورد بررسی قرار می‌گیرند. نتایج با مطالعات قبلی مقایسه می‌شوند. مقدمه: توسعه‌های جدید در سیستم‌های قدرت و شبکه‌های هوشمند، محققان را قانع کرده است که ریزشبکه ولتاژ کم (LVDC )، یک راه حل امیدوارکننده برای نسل آتی شبکه‌های هوشمند است [1-2]. ریزشبکه LVDC ویژگی‌های جالبی همچون بازدهی بالا [3-4]، اتصال آسان به منابع مختلف از طریق مبدل‌های PE [5]، و افزایش ظرفیت خط انتقال [6] همراه است. علاوه بر این، شبکه‌ها قدرت انتخاب بالایی برای برق رسانی به نواحی دورافتاده، کشتی‌ها، فضاپیماها، و بارهای حساس متصل به شبکه با نیاز زیاد به کیفیت بالای برق کاربرد دارند [7-8]. البته جریان توان محیط DCچالش‌های جدیدی را در پی دارد، علی الخصوص چالش‌های مربوط به حفاظت. بدلیل اینکه ملاحظات طراحی حفاظتی در سیستم‌های DC در مقایسه با سیستم‌های AC کاملاً متفاوت هستند، سیستم‌های حفاظتی در ریزشبکه های DC باید از ابتدا مجدداً مورد تحلیل و بررسی قرار بگیرند.

Vulnerability of power electronic converters in DC microgrids when pole to ground and pole to pole fault occur necessitates using an effective fault detection and isolation. Most of the proposed fault detection methods use a communication system to exchange data among protection units, which could be an Achilles heel for the entire protection scheme. In this paper, fault detection based on estimation of equivalent inductance using simplified fault current equation is proposed. In the presented method, only local measurement is required and communication system is avoided due to reliability issues. In order to improve equivalent inductance estimation, an artificial line inductance (ALI) is implemented at both ends of each line. Since estimated equivalent inductance only depends on protection zone inductances including line inductance and ALIs, any change in topology of the microgrid does not affect operation of the protection scheme. By employing the proposed protection scheme, fault detection and isolation with a sampling frequency of 8000 Hz is achieved in less than 0.2 ms. A protection scheme should be able to disconnect the faulted section even if one of the main protection units fails; hence, by defining different protection zones for each protection unit, backup protection is realized. Eventually, to show significance of the proposed protection scheme, several case studies are investigated and results are compared with earlier studies. Introduction: Recent developments in power electronics (PE) and smart grids have convinced researchers that low voltage DC (LVDC) microgrid is a promising solution for future smart grids [1,2]. The LVDC microgrid has shown interesting features like high efficiency [3,4], easy connection of different power sources via PE converters [5] and increased transmission power capacity [6]. Moreover, these grids can be a great choice for electrifying remote communities, shipboards, spaceships and grids containing sensible loads in which power quality is critical [7,8]. However, power flow of DC environment inflicts new challenges, especially challenges which are related to protection issues. Since, the protection design considerations in DC systems are completely different compared to AC systems, the protection system in DC microgrids should be devised from the beginning.

بخشی از ترجمه مقاله (صفحه 10 فایل ورد ترجمه)