Análisis de ondículas para detectar fallas a tierra en sistemas eléctricos de potencia con penetración total de generación de interfaz de convertidor
Autores: Azuara Grande, Luis Santiago; Granizo, Ricardo; Arnaltes, Santiago
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de ondículas para detectar fallas a tierra en sistemas eléctricos de potencia con penetración total de generación de interfaz de convertidor
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Fuentes de energía renovable
Interfaces electrónicos de potencia
Relés de protección
Corrientes de falla a tierra
Transformada wavelet
Protección de fallas.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Los requisitos para el aumento de la penetración de fuentes de energía renovable en los sistemas eléctricos han llevado a una dominancia de interfaces electrónicas de potencia. Como resultado, las corrientes de cortocircuito se han reducido por las limitaciones térmicas de la electrónica de potencia, lo que conlleva problemas asociados con la sensibilidad, selectividad y fiabilidad de los relés de protección. Aunque muchas soluciones se pueden encontrar en la literatura, estas dependen de las comunicaciones y no son fiables en todas las topologías de red o bajo diferentes tipos de falla eléctrica. Por lo tanto, en este documento, el análisis de corrientes y voltajes de falla a tierra utilizando una transformada wavelet en combinación con un nuevo algoritmo no solo detecta tales fallas a tierra, sino que también permite que se eliminen de manera rápida y selectiva en escenarios con baja contribución de corriente de falla debido a una generación basada en interfaces de convertidores de penetración total. Para verificar y validar el sistema de protección propuesto, se simulan diferentes fallas a tierra utilizando un modelo de falla a tierra por arco en un esquema de red basado en el sistema de prueba estándar de nueve buses del IEEE, con solo convertidores de potencia formadores de red como fuentes de generación. El sistema de prueba está modelado en el entorno MATLAB/Simulink. Por lo tanto, los relés de protección que verifican todos los pasos establecidos en el nuevo algoritmo pueden detectar y eliminar cualquier defecto a tierra. También se presentan simulaciones que involucran diferentes ubicaciones de falla para demostrar la efectividad del método propuesto de protección contra fallas a tierra.
Descripción
Los requisitos para el aumento de la penetración de fuentes de energía renovable en los sistemas eléctricos han llevado a una dominancia de interfaces electrónicas de potencia. Como resultado, las corrientes de cortocircuito se han reducido por las limitaciones térmicas de la electrónica de potencia, lo que conlleva problemas asociados con la sensibilidad, selectividad y fiabilidad de los relés de protección. Aunque muchas soluciones se pueden encontrar en la literatura, estas dependen de las comunicaciones y no son fiables en todas las topologías de red o bajo diferentes tipos de falla eléctrica. Por lo tanto, en este documento, el análisis de corrientes y voltajes de falla a tierra utilizando una transformada wavelet en combinación con un nuevo algoritmo no solo detecta tales fallas a tierra, sino que también permite que se eliminen de manera rápida y selectiva en escenarios con baja contribución de corriente de falla debido a una generación basada en interfaces de convertidores de penetración total. Para verificar y validar el sistema de protección propuesto, se simulan diferentes fallas a tierra utilizando un modelo de falla a tierra por arco en un esquema de red basado en el sistema de prueba estándar de nueve buses del IEEE, con solo convertidores de potencia formadores de red como fuentes de generación. El sistema de prueba está modelado en el entorno MATLAB/Simulink. Por lo tanto, los relés de protección que verifican todos los pasos establecidos en el nuevo algoritmo pueden detectar y eliminar cualquier defecto a tierra. También se presentan simulaciones que involucran diferentes ubicaciones de falla para demostrar la efectividad del método propuesto de protección contra fallas a tierra.