Distributed generation (DG) using renewable energy resources, is intended to reduce the impact of power generation from fossil fuels on climate change. Microgrids (MGs) represent a method of interconnecting several low voltage (LV) renewable energy sources and loads to the distribution system. Multi-microgrids (MMGs) integrate distributed generators (DGs) and MGs with medium voltage (MV) distribution systems. Protection system design for MGs pose significant challenges due to bi-directional flow from DGs as well as lower fault current levels due to the inverter connected DG sources in islanded MGs. This paper reviews the coordination strategies and protection schemes that have been proposed for MGs to address these challenges. The protection coordination strategies based on communication and time grading including their relative performance are described. The advantages and limitations of existing MG protection schemes are discussed. As most of these protection schemes apply to relatively small MGs, they may need to be extended for larger MG configurations in practical power systems. Some future directions for research in the protection system design for both MGs and MMGs are also outlined in this paper

چکیده

تولید پراکنده (DG) از منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده می کند و هدف آن کاستن اثرات تولید توان از سوخت های فسیلی بر تغییر اقلیم هاست. ریز شبکه ها (MG ها) روشی برای اتصال داخلی چندین منبع انرژی تجدیدپذیر ولتاژ ضعیف (LV) و بار جهت سیستم توزیع فراهم می آورند. ریزشبکه های چندگانه (MMG ها) سیستم های توزیع تولیدات پراکنده (DG ها) و MG های دارای ولتاژ متوسط (MV) را یکپارچه ساخته اند. طراحی سیستم حفاظتی برای MG ها چالش های بسیاری در برخواهد داشت که ناشی از پخش دو طرفه از DG ها و همچنین سطوح پایین تر جریان خطا به دلیل منابع تولید پراکنده متصل به اینورتر در ریزشبکه های ایزوله است. این مقاله راهکارهای هماهنگ سازی و طرح های حفاظتی را که برای ریزشبکه ها جهت پرداختن به این چالش ها پیشنهاد شده اند، مرور می کند. راهکارهای هماهنگ سازی حفاظتی مبتنی بر ارتباطات و درجه بندی زمانی دربردارنده عملکرد نسبی آنها نیز تعریف شده اند. مزایا و محدودیت های طرح های حفاظتی موجود برای ریزشبکه مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند. از آنجاکه اکثر این طرح های حفاظتی به ریزشبکه های نسبتاً کوچک اعمال می شوند، ممکن است نیاز باشد برای پیکربندی های ریزشبکه های بزرگتر در سیستم های قدرت عملی بسط داده شوند. برخی از اهداف آتی برای پژوهش در طراحی سیستم حفاظتی هم برای ریزشبکه ها و هم ریزشبکه های چندگانه نیز در این مقاله ذکر شده­است.

1-مقدمه

استفاده از سوخت های فسیلی برای تولید برق در مقیاس بزرگ با مسائلی همچون سطوح بالای انتشار گازهای گلخانه ای، تمام شدن منابع سوخت فسیلی و بازدهی پایین انرژی در ارتباط است. به این مسائل تا اندازه ای با تقویت سیستم توزیع با تولیدات پراکنده که از منابع تجدیدپذیر انرژی همچون باد، فوتوولتائیک، زمین گرمایی و زیست توده، برق تولید می کنند، پرداخته شده است...