Study on a protection coordination approach for over-current relays in distribution generator-integrated distribution networks

Abstract

Sự hiện diện của nguồn phân tán DG (Distributed Generator) đã gây ra những thách thức đến việc duy trì độ tin cậy của những OCPR quá dòng OCPR (Over-current Protection Relay) khi hoạt động để bảo vệ lưới điện phân phối (LĐPP). Trong quá trình vận hành để đảm bảo cung cấp điện cho LĐPP, những đặc tính vận hành của nguồn DG đã làm thay đổi đáng kể giá trị dòng điện sự cố và đây là nguyên nhân chính dẫn đến những hiện tượng OCPR hoạt động không tin cậy, chẳng hạn như mất tính chọn lọc, giảm độ nhạy, hoạt động vượt cấp hoặc hoạt động đồng thời. Do đó, việc điều phối những OCPR thuộc hệ thống bảo vệ trên LĐPP có xem xét đến những đặc tính vận hành của nguồn DG nhằm đảm bảo tính phối hợp khi hoạt động là cần thiết. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả sẽ giới thiệu về một phương pháp điều phối bảo vệ OCPCO (Over-current Protection Coordination Optimization) dành cho hệ thống bảo vệ của LĐPP có tích hợp nguồn DG. Cụ thể, phương pháp OCPCO này được phát triển dựa vào việc sử dụng kết quả phân tích ngắn mạch kết hợp với giải thuật tìm kiếm GSA (Gravitational Search Algorithm) để xác định các hệ số điều phối A, B, C và TDS (Time Dial Setting) phù hợp với từng trạng thái vận hành của LĐPP có tích hợp nguồn DG, đặc biệt là sau khi LĐPP đã được tái cấu trúc để cách ly sự cố và khôi phục cung cấp điện. Thông qua hàm mục tiêu về tổng thời gian đảm bảo phối hợp CTI (Coordination Time Interval) cho phép giữa những OCPR liền kề nhau, phương án điều phối trị số chỉnh định sẽ được đề xuất và cập nhật đến từng OCPR thông qua hạ tầng mạng truyền dẫn thông tin. Mô hình LĐPP có tích hợp nguồn DG được nhóm tác giả xây dựng dựa vào LĐPP thực tế bằng phần mềm ETAP, để phục vụ cho việc phân tích ngắn mạch và kiểm tra tính khả thi của phương pháp OCPCO đề xuất. Hơn nữa, kết quả điều phối bảo vệ bằng giải thuật GSA sẽ được so sánh với những kết quả xuất ra từ giải thuật PSO&GSA và GA nhằm làm cơ sở kiểm tra tính phù hợp khi điều phối những OCPR trên LĐPP có tích hợp nguồn DG.