شماره ركورد
34052
پديد آورنده
محمد امين مظاهري÷
عنوان
طرح حفاظتي مبتني بر ديستانس براي خطوط انتقال در حضور نيروگاههاي بادي داراي ژنراتور DFIG
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/20
استاد راهنما
دكتر حسين حيدري
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
با رشد فزاينده جمعيت، بهبود كيفيت زندگي و گسترش صنعتيشدن در سطح جهان، تقاضاي انرژي الكتريكي بهطور چشمگيري افزايش يافته است. در سال 2022، بيش از 60 درصد از انرژي الكتريكي مصرفي جهان همچنان از منابع فسيلي نظير گاز، زغالسنگ و مازوت تأمين شده است. در مقابل، توسعه روزافزون منابع انرژي تجديدپذير و افزايش سهم توليد انرژي آنها در شبكههاي قدرت، چالشهاي نويني را به همراه داشته است. از مهمترين اين چالشها ميتوان به اينرسي پايين منابع تجديدپذير اشاره كرد كه اثرات نامطلوبي بر پايداري شبكه دارد. افزون بر اين، تفاوت رفتار اين منابع با ژنراتورهاي سنكرون متداول، عملكرد طرحهاي حفاظتي را با اختلال مواجه ميسازد. اين امر در سطوح بالاي نفوذ انرژي تجديدپذير به شبكه، بهرهبرداري و پايداري آن را با پيچيدگيهاي فزايندهاي روبهرو ميكند.
در اين پژوهش، بررسي تأثير سهم بالاي توان توليدي نيروگاههاي بادي بر عملكرد حفاظتي شبكه قدرت مدنظر قرار گرفته است. سپس، با توجه به چالشهاي موجود، يك روش حفاظتي نوين مبتني بر الگوريتم ديستانس با محاسبات ديفرانسيلي بهمنظور حفاظت از خطوط انتقال با درصد نفوذ بالاي توان بادي ارائه شده است. روش پيشنهادي از مقاومت بالايي در برابر نوسانات ناشي از توربينهاي بادي نوع سوم برخوردار بوده و عملكرد آن تحت تأثير تغييرات فركانس قرار نميگيرد. علاوه بر اين، قابليت شناسايي دقيق خطاهاي نزديك به باس رله را، حتي در شرايطي كه ولتاژ باس به صفر ميرسد، داراست، همچنين اين روش براي زواياي خطاي مختلف، شرايط بهرهبرداري خطوط چند مداره، تغيير جهت عبور توان و مشكلات ناشي از مقاومت خطا و نوسانات توان بهبود يافته است. نتايج حاصل از شبيهسازيها، دقت و كارايي مطلوب روش پيشنهادي در بهبود سامانههاي حفاظتي شبكه قدرت را تأييد ميكند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/09/01
عنوان به انگليسي
Distance protection for transmission lines of DFIG-based wind power integration system
تاريخ بهره برداري
10/23/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدامين مظاهري
چكيده به لاتين
With the rapid growth of the global population, improvement in quality of life, and increasing industrialization, the demand for electrical energy has significantly risen. In 2022, more than 60% of the world’s electricity consumption was still supplied by fossil fuels such as gas, coal, and mazut. In contrast, the increasing integration of renewable energy sources and their growing share in power generation have cuased new challenges to power systems. One of the most critical challenges is the low inertia of renewable energy sources, which negatively impacts power system stability. Moreover, the fundamental differences in the dynamic behavior of these sources compared to conventional synchronous generators affect the performance of protection schemes, particularly during transient events such as short circuits. At high penetration levels, these challenges complicate grid operation and reliability.
This study investigates the impact of high wind power penetration on power system protection performance. Considering the existing challenges, a novel distance protection scheme based on differential computation is proposed for the protection of transmission lines with a high level of wind power generation. The proposed method is robust against fluctuations caused by Type-III wind turbines and remains unaffected by frequency variations. Furthermore, it can accurately detect faults occurring near the relay bus, even when the bus voltage drops to zero. Simulation results confirm the accuracy and effectiveness of the proposed method in enhancing power system protection performance.
كليدواژه هاي فارسي
حفاظت ديستانس , مزرعه بادي , ژنراتور دو سو تغذيه
كليدواژه هاي لاتين
Distance protection , Wind farm , DFIG wind turbine
Author
MOHAMMAD AMIN MAZAHERI
SuperVisor
Dr. H. HEYDARI