Microgrids have been proposed as a way of integrating large numbers of distributed renewable energy sources with distribution systems. One problem with microgrid implementation is designing a proper protection scheme. It has been shown that traditional protection schemes will not work successfully. In this paper a protection scheme using digital relays with a communication network is proposed for the protection of the microgrid system. The increased reliability of adding an additional line to form a loop structure is explored. Also a novel method for modeling high impedance faults is demonstrated to show how the protection scheme can protect against them. This protection scheme is simulated on a realistic distribution system containing a high penetration of inverter connected Distributed Generation (DG) sources operating as a microgrid. In all possible cases of operation the primary and secondary relays performed their intended functions including the detection of high impedance faults. This system is simulated using Matlab Simulink's SimPowerSystems toolbox to establish the claims made in this paper

چکیده

 ریزشبکه ها روشی را جهت ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر پراکنده متعدد با سیستم های توزیع، ارائه میکنند. طراحی یک طرح حفاظتی مناسب، مشکلی برای اجرای ریزشبکه به حساب می آید. نشان داده شده است که طرحهای حفاظتی مرسوم، با موفقیت کار نخواهند کرد. در این مقاله یک طرح حفاظتی توسط رله های دیجیتال با شبکه ارتباطی جهت حفاظت سیستم ریزشبکه، ارائه شده است. قابلیت اطمینان افزایش یافته توسط اضافه کردن یک خط اضافی به ساختار شعاعی جهت رسیدن به فرم ساختار حلقه ای، بدست آمده است. همچنین یک روش جدید برای مدلسازی خطاهای امپدانس بالا اثبات شده است که نشان میدهد چگونه طرح حفاظتی میتواند در برابر این خطاها محافظت کند. طرح حفاظتی بر روی یک سیستم توزیع واقع بینانه شامل یک اینورتر متصل به منابع تولید پراکنده (DG) که بعنوان یک ریز شبکه عمل میکنند، شبیه سازی شده است. در تمامی حالات ممکن بهره برداری، رله های اولیه و ثانویه (منظور رله های اصلی و پشتیبان) وظایف در نظر گرفته شده خود که شامل آشکار سازی خطاهای امپدانس بالا میباشد، را انجام داده اند. این سیستم توسط تولباکس (جعبه ابزار) SimPowerSystem سیمولینک متلب برای اثبات ادعاهای مطرح شده در این مقاله، شبیه سازی شده است.