الگوریتم جامعی برای مکان یابی خطا در خطوط انتقال دو مداره و چند پایانه ای (بیش از سه پایانه) مبتنی بر داده های PMU

Authors

  • حق جو, فرهاد دانشکده مهندسی برق- پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور- دانشگاه شهید بهشتی- تهران- ایران
  • خزاعی, محمدحسین دانشکده مهندسی برق- پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور- دانشگاه شهید بهشتی- تهران- ایران
Abstract:

A new PMU-based fault detection/location algorithm for multi-terminal transmission lines is proposed in this paper, which works on the basis of synchronized voltage and current phasors received from PMUs installed in various terminals. The Clark transform (for transposed transmission lines), Eigen-values and eigenvectors theory (for un-transposed ones) are used to decouple 3-phase differential equations and to calculate the line parameters, by applying aerial modes (including α and β) to this issue. Distributed-parameters frequency-dependent transmission line model (J-Marti) is used to implement and simulate this algorithm. The proposed algorithm consists of three main steps, as: 1) Fault detection, 2) Faulty section identification and 3) Fault location determination. The fault detection is done using an index based on differential equations response. The faulty section is identified by comparing the calculated teed point voltages. Multi-Terminal Transmission Line (MTTL) is reduced to a simple two-terminal faulty line and the fault location is determined by four methods, by considering differential equation response dependency to time and distance. In the first and second methods, two indices are used, which their values are equal to the fault location during faulty condition. In the third and fourth methods, two new indices are defined based on the voltage and current phasors (∆V and ∑I), which the fault location is monitored by using these indices variations. The value of ∆V is minimized in the faulty point, while ∑I is maximized at that point. To evaluate the proposed algorithm, extensive simulations are performed on a transposed three-terminal double circuit line and an un-transposed five-terminal double circuit line (a section of Iran power transmission grid), while the maximum error of less than 1% (and less than 3% for specific conditions) is achieved. The MTTL cases are simulated in EMTP software and the obtained data are processed in MATLAB software. All effective factors including power sources with different phase angles and various impedances, zero sequence mutual coupling, un-transposed construction, unbalanced loads are regarded to simulate phase to phase, phase to ground, cross-country and simultaneous faults. Also (n-1) PMU contingency is considered in these studies. Finally, the results and the proper indices are introduced by regarding a series of simulations and comparisons.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

فاصله یابی خطا در خطوط انتقال نیرو با سه پایانه در حوزه زمان با استفاده از اندازه گیریهای همزمان و مدل گسترده خط انتقال

Conventional fault location methods using voltages and currents of one terminal are not applicable to multiterminal transmission lines. So far some techniques have been presented to solve fault location problem for multi-terminal transmission lines. In these methods, lumped or distributed frequency domain models of transmission lines have been used. In multi terminal lines, faulty section shoul...

full text

مکان یابی خطا در خطوط سه پایانه انتقال نیرو در حوزه زمان بدون نیاز به پارامترهای خط انتقال

با توجه به نقش اساسی خطوط انتقال در سیستم قدرت، یافتن مکان دقیق خطا بر روی آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با تعیین دقیق مکان خطا می توان در زمان و هزینه تعمیرات صرفه جویی نمود و به تداوم سرویس دهی دست یافت. خطوط سه پایانه انتقال نیرو در کنار مزایای اقتصادی خود، نیاز به تمهیدات خاص حفاظتی دارند و روش های فاصله یابی خطا در خطوط دو پایانه را نمی توان مستقیما برای مکان یابی خطا در خطوط سه پایا...

مکان یابی خطا در شبکه های توزیع فشار متوسط دو مداره به روش امپدانسی

Power distribution feeders contains many laterals, sub-laterals, different number of circuit line, load taps, balanced and unbalanced load, different type of lines (cable or overhead), different cross-sections and numerous distribution transformers with different capacities. Moreover, the voltage and current are measured only at the beginning of the feeder. Thus, fault location is very complex....

full text

روشی دقیق برای تعیین فاصله خطا در خطوط انتقال چند پایانه‌ای مبتنی بر امواج سیار و الگوریتم ژنتیک

In this paper, a new algorithm has been proposed for determining accurate fault distance on multi-terminal transmission lines. This method is based on genetic algorithm, and uses synchronous data recorded at all terminals, and includes two steps. In the first step, employing a comparing method, the faulty section is identified. In the second step, precise distance of the fault is found utilizin...

full text

فاصله یابی خطا در خطوط انتقال نیرو با سه پایانه در حوزه زمان با استفاده از اندازه گیریهای همزمان و مدل گسترده خط انتقال

روشهای فاصله­یابی خطا با استفاده از ولتاژها و جریانهای یک طرف خط انتقال برای سیستمهای با سه پایانه و بیشتر کاربردی ندارند. تاکنون روشهای مختلفی جهت حل مسئله فاصله­یابی خطا در خطوط با چند پایانه ارائه شده که عمدتاً از مدل های فشرده و یا مدل گسترده حوزه فرکانس خط انتقال استفاده شده است. برای حل مسئله فاصله یابی خطا در این خطوط قبل از تعیین فاصله تا محل خطا بایستی روشی جهت تعیین بخش خطا دار ارائه گ...

full text

مکان یابی خطا در خطوط انتقال سه ترمیناله مبتنی بر حرکت امواج

در این پایان‎نامه روشی جدید برای تعیین مکان خطا در خطوط انتقال سه ترمیناله ارائه شده است. این روش در دسته روش های مکان یابی مبتنی بر امواج سیّار طبقه بندی می‎شود. روش‎های پیشنهادی با استفاده از اطلاعات سنکرون از ابزارهای تبدیل s، hyperbolic s، time‎-time، wavelet و hilbert برای استخراج ویژگی های سیگنال‎های جریان و ولتاژ بهره گرفته‎اند. مطالعات شبیه‎سازی گسترده‎ای جهت ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشن...

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 14  issue 1

pages  1- 10

publication date 2017-06

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023