کتاب حفاظت دیجیتال سیستمهای قدرت

مقدمه

پیشینه تاریخی

حفاظت دیجیتال در اواخر دهه ی 1960 میلادی مورد توجه قرار گرفت. در یکی از نخستین مقالات درباره حفاظت دیجیتال، راک فلر پیشنهاد کرد که تمامی تجهیزات سیستم قدرت در یک پست می توانند با استفاده از کامپیوترهای دیجیتال حفاظت گردند و از آن زمان، تحقیق در زمینه ی حفاظت دیجیتال مورد توجه بسیاری از محققان و دانشمندان قرار گرفته است. این فعالیت های تحقیقاتی منجر به ارائه روش های حفاظتی و الگوریتم های نوین و پیاده سازی سخت افزاری مرتبط با آن شده است.

در سال 1971، من و موریسون الگوریتم حفاظت دیستانس بر مبنای پیش بینی مقادیر پیک شکل موج های ولتاژ و جریان با استفاده از مقدار داده نمونه برداری شده و مشتق مرتبه اول آن از پیشنهاد کردند. فرض کلیدی در این الگوریتم، سینوسی بودن شکل موج ولتاژ و جریان می باشد. در سال 1972 نیز روش مشابهی براساس مشتقات مرتبه اول و دوم، به طور مشترک از سوی شرکت وستینگهاوس و شرکت برق و گاز پاسیفیک در ایالات متحده پیشنهاد گردید. براساس این روش، یک سیستم آنلاین برای حفاظت دیستانس خط انتقال در یک پست 230 کیلو ولت نصب گردید. در سال 1975، ماکینو و میکی روشی مبتنی بر استفاده از دو نمونه را برای پیش بینی مقادیر پیک شکل موج های خطا پیشنهاد دادند؛ در حالی که گیلبرت و شاولین الگوریتم را برای پیش بینی مقادیر پیک با استفاده از سه نمونه توسعه دادند. در هر دو مورد محقیق مذکور شکل موج ولتاژ و جریان خطا را سینوسی کامل فرض کردند.

فصل اول: مقدمه

پیشینه تاریخی

عملکرد و مشخصه های عملیاتی حفاظت دیجیتال

ساختار اساسی رله های دیجیتال

مراجع

فصل دوم: مبانی ریاضی الگوریتم های حفاظتی

مقدمه

روش های تفاضل متناهی

فرمول درون یابی

مشتق عددی

برازش و همواره سازی منحنی

تحلیل فوریه

تحلیل تابع والش

رابطه بین ضرایب فوریه و ضرایب والش

مراجع

فصل سوم: عناصر اساسی در حفاظت دیجیتال

مقدمه

اجزای اصلی یک رله دیجیتال

زیر سیستم حالت دهنده سیگنال

زیرسیستم تبدیل

زیرسیستم پردازش دیجیتالی رله

واحد رله دیجیتال

مراجع

فصل چهارم: الگوریتم های مبتنی بر موج سینوسی

مقدمه

روش نمونه و مشتق مرتبه اول (روش Mann- Morrison)

روش مشتق مرتبه اول و دوم (روش Prodar -70)

روش دو نمونه ای

روش سه نمونه ای

یک طرح حفاظتی اولیه

مراجع

فصل پنجم: روش های مبتنی بر تابع والش و تحلیل فوریه

مقدمه

الگوریتم های مبتنی بر تحلیل فوریه

الگوریتم مبتنی بر تابع والش

مراجع

فصل ششم: روش های مبتنی بر حداقل مربعات

مقدمه

برازش با استفاده از روش حداقل مربعات خطای پیوسته

برازش با استفاده از روش حداقل مربعات سری های توانی

روش های حداقل مربعات سری های چند متغیره

تخمین امپدانس اندازه گیری شده

مراجع

فصل هفتم: روش های مبتنی بر معادله دیفرانسیل

مقدمه

نمایش خطوط انتقال با صرف نظر کردن از ظرفیت خازنی موازی خط

حفاظت معادله دیفرانسیل با محدوده های انتخابی

روش های معادله دیفرانسیل با محدوده های انتخابی

روش های معادله دیفرانسیل همزمان

مراجع

فصل هشتم: اصول حفاظت مبتنی بر موج سیار

مقدمه

خط انتقال به عنوان یک عنصر گسترده

کمیت های تحمیلی و خواص آن ها

معادلات برگرون

توابع تشخیص

مراجع

فصل نهم: طرح های حفاظتی موج سیار

مقدمه

طرح حفاظتی مبتنی بر معادله برگرون

طرح حفاظتی بسیار سریع مبتنی بر مقایسه علامت مولفه ی تحمیلی

طرح دیفرانسیلی بسیار سریع بر مبنای موج بسیار

طرح حفاظتی مبتنی بر توابع تشخیص

طرح حفاظتی مبتنی بر منحنی مولفه تحمیلی

مراجع

فصل دهم: حفاظت دیفرانسیل دیجیتال ترانسفورماتورها

مقدمه

اصول حفاظت ترانسفورماتورها

الگوریتم های مبتنی بر فیلترهای با پاسخ ضربه متناهی

الگوریتم های مبتنی بر پردازش منحنی حداقل مربعات

الگوریتم های مبتنی بر فوریه

رله ی دیفرانسیل جریانی با بازدارندگی شار

اصول سخت افزار حفاظت ترانسفورماتور مبتنی بر میکروپروسسور

مراجع

فصل یازدهم: حفاظت دیفرانسیل دیجیتال خط

مقدمه

طرح های حفاظتی دیفرانسیل مبتنی بر جریان

طرح حفاظتی مبتنی بر ترکیب ولتاژ و جریان

مراجع