Esquema de coordinación de protección novedoso para redes de distribución activas
Autores: Shaikh, Muhammad Fawad; Katyara, Sunny; Khand, Zahid Hussain; Ali Shah, Madad; Staszewski, Lukasz; Bhan, Veer; Majeed, Abdul; Shaikh, Shoaib; Zbigniew, Leonowicz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Esquema de coordinación de protección novedoso para redes de distribución activas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Redes de distribución
Generadores distribuidos
Problemas de calidad de energía
Dispositivos de protección
Relés de sobrecorriente
Salto de ángulo de fase
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Las redes de distribución son inherentemente radiales y pasivas debido a la facilidad de operación y al flujo de energía unidireccional. La instalación adecuada de Generadores Distribuidos, por un lado, hace que la red de servicios públicos sea activa y mitiga ciertos problemas de calidad de energía como caídas de voltaje, desviaciones de frecuencia, pérdidas, etc., pero por otro lado, perturba la coordinación óptima entre los dispositivos de protección existentes como los relés de sobrecorriente. Para mantener el nivel de selectividad deseado, de manera que los relés primarios y de respaldo estén sincronizados contra diferentes contingencias, es necesario diseñar esquemas de protección inteligentes y prometedores para distinguir entre los flujos de energía ascendentes y descendentes. Esta investigación propone explotar el salto del ángulo de fase, un parámetro de caída de voltaje pasado por alto, para agregar un elemento direccional a los relés digitales de sobrecorriente con características de tiempo inverso. La decisión sobre la dirección de la corriente se basa en la polaridad del salto del ángulo de fase junto con el ángulo de impedancia del sistema. El esquema propuesto se evalúa primero en un sistema de prueba en un entorno simulado bajo fallas simétricas y asimétricas y, en segundo lugar, como prueba del concepto, se verifica en tiempo real en un montaje de laboratorio utilizando un sistema Power Hardware-in-loop (PHIL). Además, se realiza un análisis comparativo con otras técnicas de vanguardia para evaluar el rendimiento y la robustez del enfoque propuesto.
Descripción
Las redes de distribución son inherentemente radiales y pasivas debido a la facilidad de operación y al flujo de energía unidireccional. La instalación adecuada de Generadores Distribuidos, por un lado, hace que la red de servicios públicos sea activa y mitiga ciertos problemas de calidad de energía como caídas de voltaje, desviaciones de frecuencia, pérdidas, etc., pero por otro lado, perturba la coordinación óptima entre los dispositivos de protección existentes como los relés de sobrecorriente. Para mantener el nivel de selectividad deseado, de manera que los relés primarios y de respaldo estén sincronizados contra diferentes contingencias, es necesario diseñar esquemas de protección inteligentes y prometedores para distinguir entre los flujos de energía ascendentes y descendentes. Esta investigación propone explotar el salto del ángulo de fase, un parámetro de caída de voltaje pasado por alto, para agregar un elemento direccional a los relés digitales de sobrecorriente con características de tiempo inverso. La decisión sobre la dirección de la corriente se basa en la polaridad del salto del ángulo de fase junto con el ángulo de impedancia del sistema. El esquema propuesto se evalúa primero en un sistema de prueba en un entorno simulado bajo fallas simétricas y asimétricas y, en segundo lugar, como prueba del concepto, se verifica en tiempo real en un montaje de laboratorio utilizando un sistema Power Hardware-in-loop (PHIL). Además, se realiza un análisis comparativo con otras técnicas de vanguardia para evaluar el rendimiento y la robustez del enfoque propuesto.