کتاب حفاظت پیشرفته در سیستم های قدرت

کتاب الکترونیکی «حفاظت پیشرفته در سیستم‌های قدرت» نوشتهٔ حسین عسکریان ابیانه و ایرج پورکیوانی اثری تخصصی در حوزهٔ مهندسی برق است که نشر دانشگاه صنعتی امیرکبیر آن را منتشر کرده است. این کتاب به بررسی مباحث پیشرفتهٔ حفاظت و رله‌ها در شبکه‌های قدرت می‌پردازد و برای دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری رشتهٔ قدرت و همچنین مهندسان شاغل در صنعت برق تدوین شده است. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب حفاظت پیشرفته در سیستم های قدرت

«حفاظت پیشرفته در سیستم‌های قدرت» اثری دانشگاهی و تخصصی در زمینهٔ مهندسی برق و به‌ویژه حفاظت شبکه‌های قدرت است. این کتاب در قالب ناداستان فنی و آموزشی، به‌عنوان منبعی برای درس‌های مصوب کارشناسی ارشد و دکتری رشتهٔ قدرت تدوین شده و ساختار آن بر پایهٔ ارائهٔ مباحث نظری، مثال‌های حل‌شده و تمرین‌های پایان فصل شکل گرفته است. نویسندگان، با تکیه‌بر تجربیات پژوهشی و صنعتی، تلاش کرده‌اند تا علاوه‌بر پوشش سرفصل‌های دانشگاهی، نیازهای عملی مهندسان صنعت برق را نیز پاسخ دهند. کتاب از شش فصل اصلی تشکیل شده که هرکدام به یکی از جنبه‌های حفاظت پیشرفته در سیستم‌های قدرت می‌پردازد؛ از رله‌های دیستانس و جریان زیاد تا حفاظت دیجیتال و روش‌های بهینه‌سازی هماهنگی حفاظتی. در کنار مباحث نظری، مثال‌های کاربردی و تمرین‌های متنوع، به خواننده کمک می‌کند تا مفاهیم پیچیده را در بستر مسائل واقعی صنعت برق درک کند. این کتاب نه‌تنها برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی، بلکه برای مهندسان و پژوهشگران فعال در حوزهٔ حفاظت سیستم‌های قدرت نیز قابل استفاده است.

خلاصه کتاب حفاظت پیشرفته در سیستم های قدرت

کتاب «حفاظت پیشرفته در سیستم‌های قدرت» با تمرکز بر حفاظت خطوط انتقال و تجهیزات شبکه‌های قدرت، به بررسی انواع رله‌ها و روش‌های تنظیم و هماهنگی آن‌ها می‌پردازد. در ابتدا، نقش رله‌های دیستانس در حفاظت خطوط انتقال انرژی در برابر خطاهای مختلف فاز به فاز و فاز به زمین شرح داده شده است. این رله‌ها بر اساس امپدانس ظاهری بین محل نصب رله تا محل وقوع خطا عمل می‌کنند و سه ناحیه حفاظتی دارند که هرکدام وظیفهٔ خاصی در حفاظت اصلی و پشتیبان ایفا می‌کنند. تنظیم امپدانس و زمان عملکرد این نواحی، با هدف هماهنگی میان رله‌های مختلف شبکه، به‌تفصیل توضیح داده شده است. در ادامه، انواع مختلف رله‌های دیستانس با مشخصه‌های امپدانسی، مهو، افست مهو، راکتانسی و چهارگوش معرفی شده‌اند و مزایا و معایب هرکدام در شرایط مختلف شبکه بررسی شده است. کتاب به روش‌های محاسبه و تنظیم نواحی سه‌گانه رله‌های دیستانس در شبکه‌های شعاعی و به‌هم‌پیوسته می‌پردازد و مثال‌های عددی متعددی برای درک بهتر این تنظیمات ارائه می‌دهد. در فصل‌های بعد، مدل‌سازی و تنظیم رله‌های جریان زیاد و زمین در شبکه‌های به‌هم‌پیوسته و حلقوی مطرح شده است. مدل‌های ریاضی مختلف برای منحنی مشخصه رله‌ها، از جمله مدل وارینگتن، هیبر، چندجمله‌ای و مدل رادکه، به‌همراه روش‌های برازش منحنی و کمینه‌کردن خطاها شرح داده شده‌اند. همچنین، هماهنگی رله‌های جریان زیاد و دیستانس با یکدیگر و روش‌های بهینه‌سازی تنظیمات حفاظتی، از جمله استفاده از الگوریتم‌های هوشمند، مورد بحث قرار گرفته است. کتاب به کاربرد سیستم‌های پایلوتی و مخابراتی در حفاظت دیفرانسیلی خطوط کوتاه و حفاظت دیستانس نیز می‌پردازد و نقش این سیستم‌ها در افزایش دقت و سرعت عملکرد حفاظتی را بررسی می‌کند. در بخش‌های پایانی، حفاظت در برابر نوسان توان، تشخیص خطا همزمان با نوسان قدرت و حفاظت دیجیتال و عددی با معرفی ساختار رله‌های دیجیتال، الگوریتم‌های پردازش سیگنال و روش‌های تبدیل آنالوگ به دیجیتال تشریح شده است. در مجموع، کتاب تصویری جامع از مباحث پیشرفتهٔ حفاظت در سیستم‌های قدرت ارائه می‌دهد و با مثال‌ها و تمرین‌های متنوع، خواننده را با چالش‌های واقعی این حوزه آشنا می‌سازد.

چرا باید کتاب حفاظت پیشرفته در سیستم های قدرت را بخوانیم؟

این کتاب با رویکردی تخصصی و جامع، به بررسی عمیق حفاظت پیشرفته در شبکه‌های قدرت می‌پردازد و مباحثی را پوشش می‌دهد که در منابع پایه کمتر به آن‌ها پرداخته شده است. مطالعهٔ این اثر به مخاطب امکان می‌دهد تا با انواع رله‌ها، روش‌های تنظیم و هماهنگی آن‌ها، مدل‌سازی ریاضی مشخصه‌های حفاظتی و کاربرد فناوری‌های نوین در حفاظت سیستم‌های قدرت آشنا شود. مثال‌های عددی و تمرین‌های پایان فصل، پیوند میان تئوری و عمل را تقویت می‌کند و به دانشجویان و مهندسان کمک می‌کند تا مسائل پیچیدهٔ حفاظت را در شرایط واقعی شبکه تحلیل و حل کنند. همچنین، پرداختن به حفاظت دیجیتال و الگوریتم‌های پردازش سیگنال، کتاب را به منبعی به‌روز برای علاقه‌مندان به فناوری‌های نوین در صنعت برق تبدیل کرده است.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

مطالعهٔ این کتاب به دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری رشتهٔ مهندسی برق (گرایش قدرت)، پژوهشگران حوزهٔ حفاظت سیستم‌های قدرت و مهندسان شاغل در صنعت برق پیشنهاد می‌شود. همچنین برای افرادی که به‌دنبال درک عمیق‌تر از عملکرد رله‌ها و روش‌های پیشرفتهٔ حفاظت شبکه‌های قدرت هستند، این کتاب منبعی مناسب است.

بخشی از کتاب حفاظت پیشرفته در سیستم های قدرت

«در شبکه‌های قدرت از رله‌های دیستانس برای حفاظت خطوط انتقال انرژی در برابر خطاهای مختلف فاز به فاز و فاز به زمین استفاده می‌شود. این رله‌ها بر خلاف رله‌های جریان زیاد، به مقدار جریان خطا حساس نیستند؛ بلکه به اندازهٔ امپدانس ظاهری بین محل نصب رله تا محل وقوع خطا حساس می‌باشند. این امپدانس ظاهری دیده شده توسط رله دیستانس مقدار ثابتی ندارد و اندازهٔ آن به جریان و ولتاژ بستگی دارد. از ناحیهٔ اول و بخشی از ناحیهٔ دوم به عنوان حفاظت اصلی و از بقیهٔ ناحیهٔ دوم و ناحیهٔ سوم به عنوان حفاظت پشتیبان استفاده می‌شود. عملکرد رله در ناحیهٔ اول سریع است و در نواحی دوم و سوم با تأخیر صورت می‌گیرد. زمان‌های عملکرد در نواحی دوم و سوم نیز توسط کاربر مشخص می‌شود. بنابراین برای تنظیم یک رله دیستانس، سه امپدانس مربوط به نواحی و دو زمان برای ناحیهٔ دوم و سوم مشخص می‌گردد. تنظیم امپدانس‌های نواحی دوم و سوم رله دیستانس به جریان‌های ورودی و خروجی خطوط و امپدانس دیده شده توسط رله، کمتر یا بیشتر از امپدانس حقیقی میان محل نصب رله بستگی دارد. زمان‌های رله دیستانس طوری تنظیم می‌گردد که عملکرد آن با رله‌های دیگر موجود در شبکه هماهنگ باشد. تعیین این امپدانس‌ها برای انواع خطاها و آرایش‌های گوناگون شبکه (مانند در مدار بودن یا نبودن برخی از خطوط) و تعیین زمان‌های ناحیه‌های دوم و سوم رله برای عملکرد هماهنگ مجموعه رله‌های دیستانس موجود در شبکه، به‌صورت دستی بسیار دشوار و با استفاده از کامپیوتر کمی ساده‌تر است.»