>

الملخص

برز في السنوات الأخيرة تطور اتسم بتوصيل وحدات توليد مختلفة الاستطاعة مباشرة بشبكات التوزيع، أطلق على هذه الوحدات اسم التوليد الموزع وقد شاع استخدامها بشكل كبير في الآونة الأخيرة نتيجة الحاجة لزيادة وثوقية التغذية الكهربائية والقيود على إنشاء خطوط نقل وتوزيع جديدة وتخفيف الأثر السلبي على البيئة.
إلا أنَّ دمج مصادر التوليد الموزع ضمن الشبكات الكهربائية أدى إلى تغيير هيكلية هذه الشبكات بتحويلها من نظم غير فعالة Passive)) - كما هو الحال في نظم القدرة الكهربائية التقليدية التي تعتمد جريان الاستطاعة باتجاه واحد - إلى نظم فعالة Active))، كما أدى إلى حدوث تأثيرات فنية على أداء هذه الشبكات حيث تؤثر الاستطاعة المحقونة من المصادر الجديدة على جريان الحمولة وانعكاسه في بعض فروع الشبكة، مما يقتضي تطوير نماذج وخوارزميات رياضية وحلول مناسبة لتحقيق التحكم الأمثل بأداء المنظومة المستضيفة للمولدات الموزعة.
وبناءً عليه تم في هذا البحث التوجه لدراسة أثر ربط المولدات الريحية والتي تشكل النسبة الأكبر من مصادر التوليد الموزع المضافة إلى الشبكات الكهربائية على نظام الحمايات، وذلك عن طريق وصل مصدر توليد ريحي إلى شبكة توزيع شعاعية وإجراء تحليل لجريان الحمولة ضمن الشبكة المفروضة وحساب تيارات الأعطال وتيارات تعيير حواكم الحماية من التيار الزائد (Over Current Relay) ، ومن ثم إجراء عملية النمذجة باستخدام بيئة MATLAB/SIMULINK لكل مكون من مكونات الشبكة.
ولتحليل أثر إضافة هذه المولدات قمنا بتنفيذ مجموعة من الأعطال المختلفة بعدة نقاط من الشبكة ومقارنة النتائج قبل وبعد إضافة التوليد الموزع وذلك عند حالات مختلفة لاستطاعات العنفات الريحية وأماكن ربطها.

Abstract

In recent years, generating units of different capacities have been connected directly to the distribution networks, these units have been called distributed generation (DG), and their use has become widespread in recent times as a result of the need to increase the reliability of electrical supply and the restrictions on establishing new transmission and distribution lines and mitigating the negative impact on the environment.
However, the integration of distributed generation sources within the electrical networks led to a change in the structure of these networks by converting them from passive systems _as is the case in traditional electric power systems that depend on the flow of power in one direction_ to active systems.
Technical effects on the performance of these networks, where the power injected from the new sources affects the load flow and its reflection in some branches of the network, which necessitates the development of mathematical models and algorithms and appropriate solutions to achieve optimal control of the performance of the system hosting the distributed generators.
Since Wind DG constitutes the largest proportion integrated with distribution networks, This paper discusses the impact of Wind Turbine DG on the protection system, by a simulation case study a wind generation source has been connected to a radial distribution network, an analysis of the load flow, the calculation of fault currents, and the design of overcurrent protection.
The simulated system was modeled using the MATLAB/SIMULINK.
To analyze the effect of adding these generators, we implemented a set of different faults at several points of the network and compared the results before and after adding distributed generation at different cases of wind turbines capacities and their connection locations.

يوضح الشكل الفائدة المرجوة من استخدام الحماية الاتجاهية في الأنظمة المتضمنة التوليد الموزع، فمثلا عند حدوث عطل في أحد فروع الشبكة، ومساهمة وحدة التوليد المربوطة إلى المغذي الآخر بتيار كبير، مما يؤدي إلى عمل الحاكمة الأولى وفصل الجزء السليم قبل أن تتحسس الحاكمة الثانية لفصل الجزء المعطل، مما يستدعي استبدال الحاكمة من زيادة التيار العادية بحاكمة اتجاهية.