| عنوان فارسی مقاله: | کاربرد اسیلاتور Duffing در شناسایی جزیره ای شدن تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Application of Duffing Oscillators for Passive Islanding Detection of Inverter-Based Distributed Generation Units |
| دانلود مقاله انگلیسی: | برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf اینجا کلیک نمائید |
| سال انتشار | 2012 |
| تعداد صفحات مقاله انگلیسی | 11 |
| تعداد صفحات ترجمه مقاله | 15 |
| مجله | برق رسانی |
| دانشگاه | دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، ایران |
| کلمات کلیدی | آشفتگی، تولید پراکنده (DG)، معادله دافینگ، جزیره‌ای شدن، مبدل منبع ولتاژ |
| نشریه IEEE | آی تریپل ای – IEEE |
بخشی از ترجمه:
چکیده ترجمه:
با در نظر گرفتن امنیت و عملکرد مطمئن سیستم‌های نوین تولید پراکنده (DG)، برای تمییز حوادث مختلف نیاز به یک سیستم عیب‌یاب خبره است. یکی از الزامات حیاتی در عملکرد امن تولید پراکنده “تشخیص جزیره‌ای شدن” است. در این مقاله، یک روش تشخیص جدید جزیره‌ای شدن پسیو، به کمک استفاده از اسیلاتورهای دافینگ، برای اولین بار پیشنهاد و تحت شرایط مختلف شبکه مورد آزمون قرار گرفته است. این روش بدین منظور طراحی شده است که با شناسائی تبدیل اسیلاتور دافینگ از حالت “وضعیت آشفته” به “وضعیت دوره‌ای بزرگ” و برعکس، تغییرات فرکانس تزویج نقطه مشترک را تشخیص دهد. نتایج شبیه‌سازی انجام شده توسط نرم‌افزار MATLAB/Simulink برای تصدیق عملکرد روش ارائه شده به کار گرفته شد. نشان داده شده است که روش معرفی شده با حداقل زمان تشخیص، حتی در حضور نسبت‌های بزرگ نویز به سیگنال، دقت بسیار بالایی دارد.
عبارات کلیدی– آشفتگی، تولید پراکنده (DG)، معادله دافینگ، جزیره‌ای شدن، مبدل منبع ولتاژ.
I. مقدمه
عملکرد جزیره‌ای واحدهای تولید پراکنده (DG) معمولا وقتی اتفاق می‌افتد که منبع تغذیه از شبکه اصلی جدا شده باشد اما DG هنوز درحال تحویل توان به شبکه باشد. عدم موفقیت در قطع DG حین جزیره‌ای شدن، ممکن است تاثیرات منفی قابل توجهی روی تجهیزات DG و شبکه‌های بهره‌برداری برق به همراه داشته باشد. واحد DG باید جزیره‌ای شدن را تشخیص داده و واحد DG را در یک زمان مناسب جدا کند تا مانع خسارات شود [1] و [2]. بخش اصلی تشخیص جزیره‌ای شدن تمییز صحیح لحظه جزیره‌ای شدن و جداسازی DG از شبکه توزیع (DN) در کمترین زمان ممکن است. جزیره‌ای شدن ناخواسته DG ممکن است منجر به مسائل کیفیت توان (PQ)، تداخل با تجهیزات حفاظتی شبکه و امنیت پائین مصرف‌کننده‌ها شود. شایان ذکر است که برخی محققان در حال بررسی موقعیتی هستند که در آن DG دارای قابلیت ridethrough بوده و مسئول برقدار کردن بار پس از جزیره‌ای شدن است [3]-[6]. همین گزینه می‌تواند باعث پیچیدگی بیشتر سیستم کنترلی و نیز افزایش هزینه‌ها شود.
بخشی از مقاله انگلیسی:
I. INTRODUCTION
ISLANDING operation of distributed-generation (DG) unitsusually occurs when the power supply is disconnected fromthe main utility but the DG keeps supplying power into the network.Failure to trip the DG during islanding may produce severalnegative impacts on DG equipment and utility power systems.The DG unit should detect the islanding and disconnectthe DG unit in a timely manner to avoid damages [1], [2]. Themain part of islanding detection is to accurately discern the momentof islanding and isolate the DG from the distribution network(DN) in minimum time. Unintentional islanding of DGmay result in power-quality (PQ) issues, interference with gridprotection devices, and low safety for consumers. It should bementioned that some researchers are investigating the situationin which the DG has the ridethrough capability and is authorizedto energize the load after islanding [3]–[6]. This option can addmore complexity to the control system and costs as well.In general, islanding detection methods are categorized intothree main groups; namely: passive, active, and communication-based methods [7]. Passive islanding detection methodsestimate the moment of the islanding using different measurementsat the PCC. This benefit of passive methods is wane due to the fact that it is not easy to rely only on system parameters(e.g., voltage and frequency) for accurate detection of theislanding instant. Differentiating the system contingencies andtransients from those of islanding events is not easy. Settingupper and lower thresholds can help to discriminate between theislanding and grid-connected conditions. However, this resultsin large nondetection zones (NDZs). For example, the over/underfrequency protection method uses upper and lower frequencythresholds. Sometimes, the load closely matches the DGcapacity. In this case, the amount of the frequency or voltage deviationwill not be sufficient to trigger the islanding detectionsystem. NDZ is defined by the load consumption and powergeneration conditions that cause failure to detect islanding ina timely manner. Passive islanding detection methods mostlysuffer from large NDZs [8], [9]. Several passive islanding detectionmethods are available like: undervoltage/overvoltage protection(UVP/OVP) and underfrequency/overfrequency protection(UFP/OFP) [9]; rate of change of active power [10], [11];rate of change of frequency (ROCOF) [12], [13]; rate of changeof frequency over power [14]; voltage and power factor changes[15]; phase jump detection [16]; as well as voltage unbalanceand total harmonic distortion [17].Unlike passive islanding detection methods, active islandingdetection schemes make a perturbation into the voltage-sourceconverter (VSC) output current by injecting an active signalin order to cut off the power balance between DG and localload consumption [18]. Hence, it becomes easy to detect the islandingcondition. The main advantage of these methods overpassive detection methods is their relatively small NDZ [9].However, most active schemes have disadvantages of complexstructure, and PQ degradation, to some extent. Some renownedactive methods include slide-mode frequency shift (SMS) [19],active frequency drift (AFD) [20], and Sandia frequency shift(SFS) [21]. Communication-based methods rely on sending andreceiving signals between different measurement units and protectionapparatus to detect islanding. A comprehensive surveyon different islanding detection methods can be found in [7].This paper proposes a new passive islanding detectionmethod, which has a tiny NDZ and excellent accuracy. Theproposed method is based on a virtue of signal processing usingDuffing oscillators.
| عنوان فارسی مقاله: | کاربرد اسیلاتور Duffing در شناسایی جزیره ای شدن تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Application of Duffing Oscillators for Passive Islanding Detection of Inverter-Based Distributed Generation Units |
