Distribution networks are evolving toward the vision of smart grids, with increasing penetration of distributed generation (DG), introduction of active network management (ANM), and potentially islanded modes of operation. These changes affect fault levels and fault current paths and have been demonstrated to compromise the correct operation of the overcurrent protection system. This paper presents an adaptive overcurrent protection system which automatically amends the protection settings of all overcurrent relays in response to the impact of DG, ANM, and islanding operation. The scheme has been developed using commercially available protection devices, employs IEC61850-based communications, and has been demonstrated and tested using a hardware-in-the-loop laboratory facility. A systematic comparison of the performance of the proposed adaptive scheme alongside that of a conventional overcurrent scheme is presented. This comparison quantifies the decrease in false operations and the reduction of mean operating time that the adaptive system offers

چکیده

شبکه های توزیع در مسیر شبکه های هوشمند در حال توسعه هستند، و با افزایش میزان نفوذ تولیدات پراکنده (DG)، مباحث مدیریت شبکه اکتیو (ANM)، و مودهای عملکرد جزیره ای، مطرح می شوند. این تغییرات، سطوح خطا و مسیرهای جریان خطا را تحت تأثیر قرار داده و ثابت شده است که روی عملکرد صحیح سیستم های حفاظتی در مقابل اضافه جریان، اثر می گذارد. این مقاله یک سیستم حفاظتی تطبیقی در مقابل اضافه جریان را ارائه می کند که به صورت خودکار تنظیمات سیستم حفاظتی را در تمامی رله های اضافه جریان بر اساس اثر DG، ANM و عملکرد جزیره ای، اصلاح می کند. این الگو با استفاده از تجهیزات حفاظتی موجود در بازار پیاده سازی شده و از الگوی مخابراتی مبتنی بر IEC61850 بهره گرفته است، و در نهایت با استفاده از یک سیستم سخت افزاری تحت فرمان با امکانات آزمایشگاهی، تست شده است. یک جبران سازی متقارن برای عملکرد الگوی تطبیقی پیشنهادی در کنار الگوی اضافه جریان متداول و قدیمی، ارائه شده  است. این مقایسه، کاهش عملکرد غلط و نیز کاهش زمان متوسط عملکرد را در سیستم تطبیقی پیشنهادی، نشان می دهد. 

1-مقدمه

افزایش روزافزون در میزان نفوذ تولیدات پراکنده (DG) و استفاده از راه کارهای مدیریت شبکه اکتیو (ANM) در شبکه های توزیع در سرتاسر دنیا یک چالش حفاظتی برای شبکه به وجود آورده است که ناشی از اثرات سطوح خطا و مسیرهای جریان خطا است. DG یک منبع کمکی برای جریان خطا است که ممکن است سطح خطای کل را در شبکه افزایش دهد. در حالی که احتمالاً دامنه و جهت جریان های خطای عبوری از رله های حفاظتی خاص را تغییر خواهد داد...