Enhanced Characteristics of Multi-Zone Current Differential Protection for Transmission Network

دسته بندی: انرژی
ویرایش:  
نویسندگان: Guo H.,  Kangvansaichol K.,  Crossley P.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 9 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 495 کیلوبایت 

قیمت کتاب (تومان) : 42,000

دانشگاه منچستر؟ بریتانیا به طور کلی، رله‌های فاصله برای حفاظت پشتیبان محلی و از راه دور مناسب‌ترین هستند زیرا فقط به اندازه‌گیری ولتاژ و جریان محلی نیاز دارند. با این حال، با شکوفایی خطوط انتقال و پست‌ها، مشکلاتی در هماهنگی و تنظیم رله‌های فاصله رخ می‌دهد. [1-2] بیان کرد که یکی از دلایل اصلی قطعی آبشاری، عملکرد نادرست حفاظت های پشتیبان با استفاده از عناصر فاصله Zone-2 و Zone-3 بود. اتخاذ سیستم های ارتباطی می تواند حساسیت و گزینش پذیری رله فاصله را بهبود بخشد. اما به ناچار یکی از مزایای حفاظت از راه دور را کاهش می‌دهد زیرا اکنون به داده‌های راه دور نیاز دارد.
برخلاف رله‌های فاصله، رله‌های دیفرانسیل جریان (CDR) گزینش پذیری بسیار بهتری دارند. علاوه بر این، با معرفی GPS، تمام داده‌های اندازه‌گیری شده را می‌توان برچسب‌گذاری زمانی کرد و با داده‌های موجود در پایانه‌های دیگر با حداقل خطاهای زمان‌بندی مقایسه کرد، در نتیجه سیستم‌های حفاظتی را قادر می‌سازد تا منطقه وسیع‌تری را پوشش دهند. از این رو، حفاظت دیفرانسیل جریان GPS برای حفاظت پشتیبان گسترده تر از حفاظت از راه دور از نظر نیاز ارتباطی، گزینش پذیری و مقیاس حفاظت مناسب است.
این مقاله یک طرح ابتکاری حفاظت دیفرانسیل چند ناحیه ای (MDP) را برای حفاظت از پهنا پیشنهاد می کند. شبکه های انتقال منطقه اصطلاح چند ناحیه ای نشان می دهد که این طرح بیش از یک منطقه حفاظتی را پوشش می دهد در حالی که دیفرانسیل نشان می دهد که از الگوریتم حفاظت دیفرانسیل فعلی (CDP) استفاده می شود. MDP می تواند به عنوان یک سیستم حفاظتی پشتیبان عمل کند یا به عنوان یک محافظ اصلی 3 در سیستم های انتقال ولتاژ فوق العاده عمل کند. این شامل CDR های توزیع شده است و این CDR ها از طریق شبکه های ارتباطی پرسرعت با یکدیگر تعامل خواهند داشت. در شرایط عادی که همه داده ها در دسترس هستند، MDP مجموعه ای از طرح های CDP است و هر طرح به صورت جداگانه عمل می کند. در حالی که وقتی داده‌های اندازه‌گیری از انتهای خاصی از خط انتقال وجود ندارد، MDP مانند طرح‌های حفاظتی معمولی CDR‌های مرتبط را مسدود نمی‌کند. برعکس، MDP می‌تواند داده‌های از دست رفته را بازسازی کند و با استفاده از تکنیک Representative Data (RD) خطاها را شناسایی کند. پس از تشخیص عیب، استراتژی اولویت تردد (TPS) یکپارچه را می توان برای به حداقل رساندن منطقه قطع استفاده کرد. علاوه بر این، MDP همچنین یک تابع حذف ترمینال (TEF) برای بررسی اینکه آیا یک خطا هنوز وجود دارد یا یک CB از کار می‌افتد، ارائه می‌کند. بنابراین، MDP از طرح‌های حفاظتی معمولی (اصلی یا پشتیبان) سودمندتر است زیرا می‌تواند از سیستم قدرت در مقیاس بزرگتر با گزینش پذیری بالا محافظت کند و در عین حال مشکل از دست دادن داده را حل کند. MDP ممکن است توسعه در حفاظت شبکه انتقال و استفاده بیشتر از مفاهیم حفاظت و کنترل مبتنی بر WAN را تشویق کند.

The University of Manchester? United Kingdom In general, distance relays are most appropriate for both local and remote backup protection since they require only local voltage and current measurements. However, as transmission lines and substations flourish, problems occur in the coordination and setting of distance relays. [1-2] stated that one of the major causes for cascading outage was the maloperation of backup protections employing the Zone-2 and Zone-3 distance elements. Adoption of communication systems can improve the sensitivity and selectivity of a distance relay. But it inevitably degrades one of the advantages of distance protection because it now requires remote data.
Unlike distance relays, current differential relays (CDRs) have a much better selectivity. Furthermore, with the introduction of GPS, all measured data can be time-tagged and compared to those at other terminals with minimum timing errors [3], thereby enabling the protection systems to cover a wider area. Hence, the GPS current differential protection is more suitable for wide area backup protection than distance protection in terms of communication requirement, selectivity and protection scale.
This paper proposes an innovative multi-zone differential protection (MDP) scheme for protecting wide area transmission networks. The term multi-zone indicates that this scheme covers more than one protection zone whilst differential suggests that current differential protection (CDP) algorithm is used. The MDP can serve as a backup protection system, or operate as a main-3 protection in Extra High Voltage transmission systems. It consists of distributed CDRs and these CDRs will interact with each other via high-speed communication networks. In normal situations where all data are available, the MDP is a collection of CDP schemes and each scheme operates individually. Whilst when the measurement data are missing from a particular end of a transmission line, the MDP does not block the related CDRs like conventional protection schemes. Conversely, the MDP can reconstruct the lost data and detect faults using the Representative Data (RD) technique. After the fault detection, the integrated Tripping Priority Strategy (TPS) can be deployed to minimize the outage area. Moreover, the MDP also provides a Terminal Exclusion Function (TEF) to check whether a fault still exists or a CB fails. Therefore, the MDP is more advantageous than conventional protection schemes (main or backup) since it can protect larger scale power system with high selectivity and at the same time solve the problem of data loss. The MDP may encourage development in the transmission network protection and greater use of WAN based protection and control concepts.