Journal of Novel Researches on Smart Power Systems

fa یک طرح حفاظتی قطع تحریک ترکیبی جدید بر اساس بکارگیری موثرترین متغیرهای ژنراتور سنکرون A New Hybrid Loss of Excitation Protection Scheme based on the Execution of the Most Effective Variables of Synchronous Generators تخصصي Special كاربردي Applicable <div style="text-align: justify;">رایج‌ترین معایب رله‌های امپدانسی قطع‌تحریک عملکرد نابجای آن در شرایط اغتشاشات سیستم قدرت و زمان عملکرد طولانی آن است. بر این اساس جهت بهبود  شاخص‌های دقت و سرعت شناسایی رویداد قطع‌تحریک و تمایز آن از سایر رویدادهای گذرای سیستم قدرت یک بررسی جامع بر روی پارامترهای مختلف قابل اندازه‌گیری در ژنراتور سنکرون انجام شده است. بر اساس تحلیل‌های انجام شده، مهمترین متغیرها شامل توان اکتیو  (Psg)، زاویه بین ولتاژ و جریان (θsg) و جریان خروجی ماشین (Isg) انتخاب شده و در یک منطق ترکیبی دقیق بکارگرفته شده‌اند. در این ساختار، تغییرات Isg ماشین به طور پیوسته پایش شده و در صورت افزایشی بودن تغییرات آن، تغییرات پارامترهای Psg و θsg مورد بررسی قرار می‌گیرند. در چنین حالتی افزایشی بودن Psg نشان دهنده پاسخ سیستم کنترلی ماشین بوده و کارکرد عادی ماشین ادامه پیدا خواهد کرد. اما در صورتی که Psg تقریبا ثابت بوده و θsg مثبت است (حالت زیر تحریک)، افزایش شدید Isg نشان دهنده غیر فعال بودن سیستم تحریک و دریافت توان راکتیوی بیشتر از محدودیت زیر تحریک است، لذا  در چنین شرایطی دستورخروج ژنراتور با عملکرد حفاظت صادر می‌گردد. در واقع علت افزایش جریان خروجی ماشین به بیشتر از آستانه تعریف شده (در حالیکه Psg ثابت بوده و θsg مثبت است) جذب زیاد توان راکتیو از سیستم قدرت به علت وقوع قطع‌تحریک است. ‌روش ترکیبی پیشنهادی این مطالعه در محیط نرم‌افزار MATLAB/Simulink (2017b) در طی سناریوهای مختلف قطع‌تحریک و گذرای سیستم قدرت بر روی سیستم استاندارد 39 شین IEEE مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌ها، کارآیی مدل حفاظتی پیشنهادی را تائید می‌نماید. لازم به ذکر است که برتری روش پیشنهادی از دیدگاه‌های دقت، سرعت، سادگی و هزینه اجرا با سایر طرح‌ها نیز مقایسه شده است.  </div> <div style="text-align: justify;">The most common disadvantages of impedance relays are its improper operation in the conditions of disturbances of the power system and its long operation time. Based on this, in order to improve the accuracy and speed of detection of the event of excitation interruption and distinguish it from other transient events of the power system, a comprehensive study has been conducted on various measurable parameters of the synchronous generator. Based on the analysis, the most basic variables including active power (Psg), angle between voltage and output current (θsg) and machine output current (Isg) were selected and used in a precise combination logic. In this structure, the changes of Isg machine are continuously monitored and if it increases to more than the defined threshold, the changes of Psg and θsg parameters are investigated. In such a case, the increase of Psg indicates the response of the car control system and the normal operation of the car will continue. However, if Psg is almost constant and θsg is positive (under-excited state), the increase of Isg over the permissible limit indicates that the excitation system is inactive and as a result, the reactive power is received more than the under-excited limit, so the trip command The generator is exported. In fact, the reason for the increase of the output current of the machine to more than the defined threshold (while Psg is constant and θsg is positive) is the high absorption of reactive power from the power system due to the occurrence of excitation interruption. The proposed hybrid method of this study has been evaluated in the MATLAB/Simulink (2017b) software environment during different scenarios of power system transients and excitation interruptions on IEEE 39-bus standard system. The results of the simulations confirm the effectiveness of the proposed protection model. It should be noted that the superiority of the proposed method from the points of view of accuracy, speed, simplicity and implementation cost has also been compared with other designs.  </div> ژنراتور سنکرون؛ حفاظت قطع تحریک؛ رله امپدانسی؛ زاویه بین ولتاژ و جریان؛ توان اکتیو؛ جریان. loss of excitation protection, impedance relay, Angle between voltage and current,active power, current. 65 75 http://jeps.dezful.iau.ir/browse.php?a_code=A-10-315-1&slc_lang=fa&sid=1 Mohammad Sajad Fatholahi محمدسجاد فتح الهی msffatolahi@gmail.com 10031947532846002258 10031947532846002258 No Department of Electrical Engineering, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran گروه مهندسی برق، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران Saman Hosseini Hemati سامان حسینی همتی Saman.hosseini@iau.ac.ir 10031947532846002259 10031947532846002259 Yes Department of Electrical Engineering, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran گروه مهندسی برق، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران Abdollah Rastgo عبدالله راستگو abdollah.rastgo@gmail.com 10031947532846002260 10031947532846002260 No Department of Electrical Engineering, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran گروه مهندسی برق، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران Saeed Kharti سعید خراطی dr.kharati@gmail.com 10031947532846002261 10031947532846002261 No Department of Electrical Engineering, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran گروه مهندسی برق، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران