معرفی جزیره‌ای شدن شبکه برق (Islanding)

جزیره ای شدن ناخواسته، مطلوب نیست چرا که ممکن است باعث تغییرات بزرگی در ولتاژ و فرکانس روی بخش جزیره ای شده شبکه گردد و تامین برق مشتریان تحت شرایط غیر معمول انجام گیرد تا اینکه یا سیستم مختل شود یا تعادل بین تولید و مصرف ایجاد گردد. همچنین جزیره ای شدن ناخواسته می تواند خطراتی را متوجه پرسنل بهره بردار شبکه کند.

از سوی دیگر عملکرد جزیره ای ممکن است مفید و حتی مطلوب باشد. برای مثال در حالت خاموشی های کلی و یا قطعی های طولانی تغذیه فیدرهای توزیع (در اثر مشکلات مهم روی شبکه انتقال)، عملکرد جزیره ای فیدرهای توزیع امکان تأمین برق مشتریان تا زمان بازسازی مجدد سیستم را فراهم می سازد.

بنابراین جزیره ای شدن شبکه برق را می توان به دو دسته تقسیم بندی کرد :

1- 1- جزیره ای شدن عمدی[1] :

همانطور که گفته شد این نوع عملکرد معمولاً در هنگام خاموشی های سراسری و جهت تأمین برق مشترکان تا زمان بازسازی مجدد شبکه صورت می گیرد . شکل زیر تشکیل یک جزیره ی خود خواسته را نشان می دهد .

شکل 1- تشکیل جزیره ی خود خواسته

در این شرایط کلید جداکننده بایستی در صورت بروز خطا در شبکه بالادست باز شود و ژنراتورها باید توانایی تأمین بارهای بخش جزیره شده را با حفظ ولتاژ و فرکانس مناسب دارا باشند.

طرح فوق معمولاً منجر به قطع لحظه ای برق در بخش جزیره ای می گردد چرا که واحدهای تولید پراکنده[2] به خاطر اغتشاشات ولتاژی که در اثر خطای شبکه بالادست رخ می دهد ضرورتاً باید قطع شوند. واحدهای تولید پراکنده که برای کار در حالت جزیره ای اختصاص داده شده اند بایستی بلافاصله پس از باز شدن کلید جدا کننده جهت تأمین بارهای بخش جزیره ای شده مجدداً راه اندازی شوند.[2]

واحدهای در نظر گرفته شده بایستی ضمن حفظ تنظیم ولتاژ مناسب توانایی تأمین جریان راه اندازی بارها را در لحظه شروع به کار مجدد داشته باشند.

برخی بارها نظیر بارهای موتوری جریان راه اندازی زیادی دارند و لذا بایستی تمهیداتی برای کاهش این جریان ها در نظر گرفت. راه اندازی ستاره- مثلث، راه اندازی با مقاومت راه انداز و استفاده از راه انداز نرم [3]برخی روش های مرسوم جهت کاهش جریان راه اندازی موتورها می باشند. علاوه بر این می توان یک برنامه جهت استارت ترتیبی موتورها در یک مجموعه ارائه داد.

لازم به ذکر است که کلیدهای نصب شده برای جداسازی نواحی از یکدیگر باید مجهز به رله سنکرو-چک باشند تا در هنگام وصل مجدد ناحیه جزیره ای به شبکه سراسری (پس از رفع خطا) بتوانند دو شبکه را با هم سنکرون کنند. برای حداقل شدن نوسانات ولتاژ و فرکانس، در بخش جزیره ای شده بایستی ظرفیت ژنراتورها چندین برابر (حداقل سه برابر) بزرگترین بار باشند.

1-2- جزیره ای شدن غیر عمدی[4] :

این حالت معمولاً در صورت بروز خطاهای بزرگ در شبکه و در اثر عملکرد کلید ها رخ می دهد . شکل زیر تشکیل یک جزیره ی غیر عمدی را نشان می دهد .