استراتيجية الاستعادة للخطأ في شبكات التوزيع الكهربائية

توضيح المقصود بالاستعادة للخطأ في شبكات التوزيع الكهربائية

بالنسبة للشبكة الكهربائية متعددة المصادر مع العديد من وحدات (MMC) وأثناء عملية استعادة الخطأ؛ فإنه سيتم تغذية الخط المعيب بواسطة (MMC) في كلا طرفي الخط، كما سيتم فرض تيار (MMC) المغذي إلى النقطة المعيبة، وفي الوقت نفسه سيتم زيادة التأثير المتبادل بين دول الاتحاد من أجل المتوسط​​، مما يشكل تحدياً لاستراتيجية استعادة الأعطال على أساس الكميات أحادية النهاية.

لذلك تتضمن استراتيجية استعادة الأخطاء المقترحة بشكل أساسي طريقة الانقسام وطريقة تحديد الخط الفرعي المعيب بناءً على الطاقة العابرة لتيار العطل، كما أنه تم اقتراح طريقة الانقسام، والتي تقسم شبكة الإمداد بالطاقة المزدوجة إلى شبكتين مستقلتين بشكل متبادل لتزويد الطاقة الكهربائية، وذلك كما هو موضح في الشكل التالي (1) والشكل (2).

إجراء طريقة الانقسام لشبكة إمداد الطاقة المزدوجة

يجب استخدام طريقة الانقسام المقترحة في هذا القسم الفرعي مع إعادة الإغلاق، وذلك عن طريق إغلاق (HDCCBs) على جانبي الخط وفقاً لتسلسل معين، كما أنه يمكن جمع معطيات الخطأ لتحديد خط الفرع المعيب.

وفقاً للتحليل أعلاه، يمكن تقسيم عملية إعادة الإغلاق إلى الخطوتين التاليتين:

• بحيث أغلق (HDCCB) في المنطقة (Al) في جانب (MMC1)، وبعد ذلك ستقوم (MMC1) بتغذية التيار الكهربائي في الخط، بينما لا يزال (HDC-CB) في المنطقة (B4) في جانب (MMC2) في حالة الفتح، لذلك إذا كانت خاصية الخطأ هي (NPF)؛ فهذا يعني أنه لا توجد نقطة خطأ على الخط قبل إغلاق (HDCCB) في المنطقة (Al) أكمل جانب (MMC1) عملية إعادة الإغلاق، كما هو موضح في الشكل السابق (A).

• وبعد تأخير زمني محدد، يتم اغلاق (HDCCB) في المنطقة (B4) في جانب (MMC1)، بحيث سيكمل جانب (MMC2) أيضاًُ عملية الإغلاق، وبالتالي؛ فإن كلاً من (MMC1) و (MMC2) سيزودان بالطاقة بشكل طبيعي، كما أنه وسيعود النظام إلى حالته الطبيعية، وذلك كما هو موضح في الشكل السابق (B).

لذلك إذا كانت خاصية الخطأ هي (PF)؛ فلا يزال الخطأ موجوداً قبل إغلاق (HDCCB) في المنطقة (Al)، بحيث تقع نقطة الخطأ و (MMC1) في نفس دائرة الخطأ، وذلك كما هو موضح في الشكل السابق الجزء الأول، وبالتالي يستمر التيار المتدفق إلى نقطة الخطأ من (MMC1) في الزيادة، كما أنه يجب تحديد جهاز حماية الخط الخاطئ في المنطقة (A1) أو (A2) أو (A3) أو (A4) القريبة من جانب (MMC1) وتنشيطه بسرعة حتى يمكن فصل جانب (MMC1) عن نقطة الخطأ.

وكل ذلك يكون باتباع نفس المنطق وبعد تأخير زمني محدد، يتم إغلاق (HDCCB) في المنطقة (B4) ونقطة الخطأ ومحول (MMC2) في نفس دائرة الخطأ، وذلك كما هو موضح في الشكل السابق الجزء الثاني، بحيث يجب أيضاً تعطل جهاز حماية الخط المعيب في المنطقة (B1) أو (B2) أو (B3) أو (B4) القريبة من جانب (MMC2).

لذلك يكون إجراء طريقة الانقسام كما يلي ويظهر مخطط التسلسل المنطقي في الشكل التالي (3).

الخطوة الأولى: يجب القيام بأغلاق (HDCCB) لطرف إرسال الطاقة واحكم على خاصية الخطأ (PF) أو (NPF)، وبالنسبة لـ (PF)؛ فإنه يجب تشغيل (HDCCB) المقابل، بينما بالنسبة لـ (NPF) يكمل جانب (MMC1) استعادة الخطأ.

الخطوة الثانية: ينبغي بإجراء نفس العملية على الطرف المستقبل للطاقة.

في الشكل السابق يمثل الاكتشاف المنخفض وقت التحديد المفرد لطريقة الانقسام، كما ويتم تحقيق الأهداف التالية بشكل أساسي من خلال الاكتشاف، منها تحديد ما إذا كانت خاصية الخطأ هي (PF) أو (NPF) وتحديد الخط المعيب، كما أنه يمثل (HDCCB) المنخفض وقت عمل (HDCCB)، والذي تم تحديده على أنه (2) مللي ثانية، بحيث يمثل الحرفان (PS) و (PR) نهاية إرسال القدرة الكهربائية وطرف استقبال القدرة على التوالي، كما يمثل الرمز (M) الهامش و (treclose) هو وقت إعادة الإغلاق لـ (MMC) في جانب واحد.

إجراء طريقة تحديد الهوية لخط فرع العطل

عندما يحدث (PF) على الخط (L14)، لا يؤخذ في الاعتبار تأثير مقاومة الانتقال، وذلك خلال فترة استعادة الخطأ، وعندما يتم إغلاق (HDCCB) في المنطقة (Al) في جانب (MMC1)؛ سيتأثر تيار العطل فقط بقيمة مقاومة حلقة الخطأ، والتي ترتبط ارتباطاً إيجابياً بالمسافة إلى الخطأ.

كما أنه يختلف تيار العطل الذي توفره شبكة الإمداد بالطاقة أحادية الطور باختلاف المسافة من (MMC1) إلى نقطة الخطأ، وذلك كما هو موضح في الشكل التالي، حيث تكون (IsetA1) ، (IsetA2) ، (IsetA3) ، (IsetA4) هي تيارات الأعطال المقابلة للأعطال عند نهاية (L141) ، (L142) ، (L143) ، (L144) على التوالي.

في حالة (NPF)، تكون الخصائص الحالية أكثر وضوحاً وتعتبر خصائص الطاقة الحالية لتمييز خط الفرع المعيب، كما أنه استخدم (DbN-DWT) لاستخراج معطيات التردد المنخفض لتيار العطل، أيضاً ويتم استخدام مجموع مربعات معاملات الموجات لتوصيف الطاقة العابرة لتيار العطل في نافذة زمنية لنطاق التردد الكهربائي الثابت.

عند أخذ (PF) عند النقطة (f2) في (L142) كمثال؛ فإنه سيتلقى (HDC-CB) في المناطق (Al) و (B4) أمر رحلة لإزالة خط (L14) بالكامل بعد حدوث خطأ، وفي هذه المرحلة يتم تنشيط مرحلة استعادة الخطأ ويجب إغلاق (HDCCB) في المنطقة (A1) في جانب (MMC1) كخطوة أولى لإصلاح الخطأ، كما يتم تغذية تيار الخلل من (MMC1) إلى (f2) عبر المناطق (Al) و (A2).

كما أنه يتم تحديد استخدام الطاقة العابرة لتيار العطل مثل تلك الخاصة بالكمية المميزة “L142” بسرعة على أنها خط معيب، وبعد ذلك سيكمل (HDCCB) في المنطقة (A2) سلوك الانطلاق على الفور ويعزل (MMC1) و (f2) تماماً، كما أنه ويمنع تكون الدوائر الكهربائية، ونظراً لأن (HDCCB) في المنطقة (A2) في حالة الفتح؛ فإن (MMC1) لا يغذي (f2)، وذلك كما هو موضح في الشكل التالي (A).

,باتباع نفس المنطق، تبدأ الخطوة الثانية لإصلاح الخطأ، بحيث يكمل (HDCCB) في المنطقة (B4) على جانب (MMC2) في عملية الإغلاق، كما أنه يتم تغذية تيار الخلل في دائرة الأعطال من (MMC2) إلى (f2)، وذلك عبر المناطق (B4 ،B3 ،B2)، وباستخدام نفس طريقة الحكم يتم الحكم على (L142) على أنه خط فرعي معيب ويعمل (DCCB) في منطقة (B2) كما هو موضح في (Fi).

تحت تأثير الضوضاء والظروف الخاصة الأخرى، قد تتداخل الطاقة العابرة لتيار العطل المحسوب لنهاية الخط (L141) والقسم الأول من (L142)، لذلك ينتمي الجزء المتداخل إلى منطقة غير موثوقة من نتيجة تحديد الهوي، مما قد يتسبب في عطل (HDCCB) على الخط غير المعيب، وذلك كما هو موضح في الشكل التالي.

كما ويمكن تقليل المنطقة غير الموثوق بها عن طريق اختيار عتبة مناسبة لتغطية المنطقة، وذلك داخل المنطقة الموثوقة، كما أنه يمكن للطاقة العابرة لتيار الأعطال تحديد الأخطاء الداخلية والأعطال الخارجية والحكم عليها بدقة.