Till innehåll på sidan

Distance Protection of Transmission Lines with High Levels of Series Compensation

A study on frequency and time domain communication independent distance protection for series compensated lines

Tid: Fr 2023-03-03 kl 10.00

Plats: F3, Lindstedtsvägen 26 & 28, Stockholm

Videolänk: zoom link for online defense

Språk: Engelska

Ämnesområde: Elektro- och systemteknik

Respondent: Md Tanbhir Hoq , Elektroteknisk teori och konstruktion

Opponent: Professor Claus Leth Bak, Aalborg universitet

Handledare: Associate Professor Nathaniel Taylor, Elektroteknisk teori och konstruktion; Jianping Wang, Elkraftteknik, Elektroteknisk teori och konstruktion

Exportera till kalender

QC 20230210

Abstract

Seriekondensatorer används i elektriska transmissionsledningar för att öka deras kraftöoverföringskapacitet. De kompenserar för ledningens induktiv reaktans. På grund av ekonomiska och miljömässiga begränsningar erbjuder de en användbar alternativ till att bygga nya ledningar. Vid fel i ledningenkan dock seriekondensatorer orsakar problem för distansskyddsreläer. Distansskydd är den mest använda skyddsmetoden hos transmissionsledningar, som konsekvens av sitt relativt enkelt arbetsprincip och av att endast lokala mätningar av spännings och ström behövs. Då det finns ökningar i antalet seriekompenserad transmissionsledningar samt deras kompensationsnivåer, har det blivit väsentligt att utreda skyddsmetoder som kan användas i stället för traditionellt distansskydd.

Denna avhandling tar upp problematiken av reläskydd hos seriekompenseradeledningar. Den första delen är en bedömning av prestationen av traditionella distansskyddsreläer vid fall med höga seriekompenseringsnivåer. Detta baserades både på simuleringsstudier och på publicerade arbeten som beskriverforskningsstudier och branscherfarenhet av skydd hos seriekompenseradeledningar. Man drar slutsatsen att traditionellt distansskydd inte kan användas på ett tillförlitligt sätt med höga seriekompenseringsnivåer. Den andra delen av avhandlingen beskriver några alternativa skyddsmetoder som utvecklas och studeras som kandidater för bättre skydd av seriekompenserade ledningar. Dessa är baserade på inkrementella storheter, Lissajous-kurvor och RL/RLC ledningsmodeller. Dessa metoder visar positiva resultat för kommunikationsoberoende skydd av seriekompenserade linjer. Metoden baserad på inkrementella storheter är snabb och fungerar tillförlitligt, men den har problem med underräckning vid högre felmotstånd. Den Lissajous-kurvabaseradmetoden kan användas som ett alternativ till fourier transform och har vissa fördelar för att övervinna inversionssituationer, men den kräver minst en periodav data. Den RL- och RLC-modellbaserade metoderna kan också fungera snabbt, men de förlorar noggrannhet med högre felmotstånd. Alla föreslagna skyddsmetoder är utförligt testad med data genererade från PSCAD simuleringar och algoritmer utvecklade i Matlab.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-323696