انتخاب طرح حفاظتی مناسب در برابر جزیره ­ای شدن ناخواسته شبکه برق

 روش انتخاب طرح حفاظتی مناسب در برابر جزیره­ای شدن ناخواسته:

هنگام انتخاب طرح حفاظتی مناسب در برابر به وجود آمدن جزیره­ ی ناخواسته باید سه عامل زیر را مورد بررسی قرار داد:

1- احتمال شکل گیری جزیره­ ی ناخواسته

2- مسائل اقتصادی و هزینه­ ی اجرای طرح

3- حساسیت بارهای موجود روی فیدر نسبت به کیفیت توان

احتمال شکل گیری جزیره­ ی ناخواسته:

احتمال شکل گیری جزیره­ ی ناخواسته در یک شبکه وابسته به سه عامل زیر است:

الف) احتمال عملکرد ناخواسته­ ی کلید ابتدای فیدر:

با توجه به ساختار شبکه و اطلاعات آماری موجود در مورد نرخ خطای تجهیزات شبکه می­توان احتمال عملکرد ناخواسته­ ی کلید ابتدای فیدر را تعیین کرد. برای مثال با توجه به اطلاعات آماری خطا در انگلستان، نرخ خطا در کابل 11kV، پنج خطا در 100 Km/سال است بنابراین احتمال وقوع خطا در یک کابل 11kV و به طول 4Km، 2/0 در هر سال است.( 1 خطا در هر 5 سال)

ب‌) احتمال تعادل بار و تولید در جزیره:

فاکتور اصلی در شکل گیری جزیره ­ی ناخواسته، تعادل بار و تولید در جزیره است چرا که در صورت عدم تعادل بین بار و تولید در جزیره، فرکانس و ولتاژ از محدوده­ی استاندارد خود خارج شده و شکل گیری جزیره به راحتی توسط رله های ولتاژی و فرکانسی قابل شناسایی خواهد بود.

با استفاده از داده­ های آماری موجود در مورد بار خالص فیدر (بار خالص، باری است که توسط فیدر از شبکه کشیده می­شود یا به عبارت دیگر بار خالص تفاضل کل بار فیدر با میزان تولید در آن فیدر است) می­توان احتمال تعادل بار و تولید در یک فیدر را برای یک دوره معین (برای مثال یک دوره­ی یکساله) تعیین کرد.

ج) تأثیر سیستم پاسخ ژنراتور و بارهای وابسته به ولتاژ و فرکانس:

سیستم پاسخ واحد تولید پراکنده به تغییرات ولتاژ(AVR) و فرکانس (گاورنر) و میزان بارهای وابسته به ولتاژ و فرکانس در قسمت جزیره­ای، روی احتمال شکل گیری جزیره موثر است. هرچند زمان پاسخ این سیستم ها کندتر از تجهیزات حفاظتی مانند رله های ROCOF و شیفت بردار است و تأثیری روی آشکار سازی جزیره و خروج ژنراتورها هنگام شکل گیری جزیره ندارند اما در شرایطی که تغییرات اولیه­ی بار به اندازه­ای نباشد که تجهیزات آشکار سازی قادر به شناسایی سریع آن باشند، پاسخ این سیستم ها باعث افزایش احتمال شکل گیری جزیره می­گردد.

مسائل اقتصادی و هزینه­ ی اجرای طرح :

یکی دیگر از عوامل مهم در انتخاب طرح حفاظتی مناسب جهت جلوگیری از شکل گیری جزیره­ ی ناخواسته، هزینه­ ی اجرای طرح است.

روش های پسیو به دلیل وجود سیستم های پایش مداوم ولتاژ و فرکانس در ژنراتور، نیاز به نصب تجهیزات اضافی خاصی ندارند و به همین دلیل هزینه­ ی اجرای این روش ها به نسبت سایر روش های حفاظت در برابر جزیره شدن ناخواسته، پایین تر است.

در روش های اکتیو به دلیل نیاز به سیستم های ارسال و دریافت سیگنال و اعمال سیستم کنترل مناسب در ژنراتور ( روش های اکتیو از بین بردن پایداری جزیره)، هزینه های اجرای طرح بیشتر از روش های پسیو است.

روش های مخابراتی نیز به دلیل نیاز به سیستم های مخابراتی بسیار پرهزینه بوده و اجرای آنها فقط در مواردی که شبکه نیازمند قابلیت اطمینان بالایی باشد و همچنین هزینه­ی اجرای طرح حفاظتی درصد کمی از کل هزینه­ی پروژه باشد (پروژه­ی نصب واحدهای تولید پراکنده) از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر است.

 حساسیت بارهای موجود در فیدرنسبت به کیفیت توان:

عامل آخری که می­تواند روی انتخاب طرح حفاظتی مناسب جهت جلوگیری از شکل گیری جزیره­ی ناخواسته موثر باشد، حساسیت بارهای موجود در فیدر نسبت به کیفیت توان است.

در صورتی که بارهای موجود در فیدر نسبت به کیفیت توان حساسیت بالایی داشته باشند و احتمال آسیب دیدگی تجهیزات با کاهش کیفیت توان زیاد باشد، طرح انتخاب شده جهت جلوگیری از شکل گیری جزیره­ی ناخواسته باید دارای قابلیت اطمینان و سرعت عمل بالایی باشد. (برای مثال روش های مخابراتی).