Un esquema de protección diferencial actual para redes de distribución con generadores distribuidos con interfaz de inversor considerando los comportamientos de retraso de los extractores de componentes de secuencia
Autores: Wang, Gang; Huang, Min; Bai, Hao; Li, Jie; Yao, Ruotian; Wang, Haoming; Li, Chengxin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un esquema de protección diferencial actual para redes de distribución con generadores distribuidos con interfaz de inversor considerando los comportamientos de retraso de los extractores de componentes de secuencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Generadores distribuidos con interfaz de inversor
Relés de protección
Firmas de corriente de falla
Protección diferencial de corriente
Modelo analítico en el dominio de la frecuencia
Extractor de componentes de secuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 55
Citaciones: Sin citaciones
La alta proliferación de generadores distribuidos con interfaz de inversor (IIDGs) en las redes de distribución modernas (DNs) ha cambiado las topologías del sistema y las firmas de corriente de falla, lo que compromete los relés de protección en las DNs. Investigar el esquema de protección basado en los comportamientos de falla de IIDG beneficiará la seguridad y estabilidad de la red. Este documento propone un novedoso esquema de protección diferencial de corriente (CDP) que considera los comportamientos de retraso de los extractores de componentes de secuencia positiva y negativa para IIDGs en DNs. Se investiga un modelo analítico en el dominio de la frecuencia de la corriente de falla para un IIDG conectado a la red con la estrategia de control PQ y una capacidad de paso a través de baja tensión (LVRT). Se presenta el comportamiento dinámico de los IIDGs considerando el extractor de componente de secuencia basado en la aproximación de Pade, donde el extractor de retraso T/4 de los IIDGs causa un comportamiento de dos etapas en el proceso transitorio de falla. Se encontró que un error de 5 ms entre los valores medidos y reales después de la falla afectará las características transitorias de los IIDGs. La corriente transitoria generada por los IIDGs durante las fallas en la red contiene una gran cantidad de componentes armónicos de bajo orden dentro del rango de 0-200 Hz, lo que es significativamente diferente a la corriente proporcionada por la red eléctrica. Por lo tanto, el esquema CDP propuesto utiliza relés de protección en ambos terminales para obtener la cantidad eléctrica transitoria requerida utilizando el método de Prony. Al construir la relación de características de frecuencia (FCR) y el intercambio de FCR entre los relés de dos terminales, se implementan los criterios de protección desarrollados. La precisión del método de análisis de fallas, cuyo error computacional máximo es inferior al 0.1%, y la viabilidad del esquema de protección propuesto se demuestran utilizando una DN de 10 kV en una simulación PSCAD/EMTDC, que puede aplicarse a diversas condiciones de falla y DNs tradicionales sin IIDGs.
Descripción
La alta proliferación de generadores distribuidos con interfaz de inversor (IIDGs) en las redes de distribución modernas (DNs) ha cambiado las topologías del sistema y las firmas de corriente de falla, lo que compromete los relés de protección en las DNs. Investigar el esquema de protección basado en los comportamientos de falla de IIDG beneficiará la seguridad y estabilidad de la red. Este documento propone un novedoso esquema de protección diferencial de corriente (CDP) que considera los comportamientos de retraso de los extractores de componentes de secuencia positiva y negativa para IIDGs en DNs. Se investiga un modelo analítico en el dominio de la frecuencia de la corriente de falla para un IIDG conectado a la red con la estrategia de control PQ y una capacidad de paso a través de baja tensión (LVRT). Se presenta el comportamiento dinámico de los IIDGs considerando el extractor de componente de secuencia basado en la aproximación de Pade, donde el extractor de retraso T/4 de los IIDGs causa un comportamiento de dos etapas en el proceso transitorio de falla. Se encontró que un error de 5 ms entre los valores medidos y reales después de la falla afectará las características transitorias de los IIDGs. La corriente transitoria generada por los IIDGs durante las fallas en la red contiene una gran cantidad de componentes armónicos de bajo orden dentro del rango de 0-200 Hz, lo que es significativamente diferente a la corriente proporcionada por la red eléctrica. Por lo tanto, el esquema CDP propuesto utiliza relés de protección en ambos terminales para obtener la cantidad eléctrica transitoria requerida utilizando el método de Prony. Al construir la relación de características de frecuencia (FCR) y el intercambio de FCR entre los relés de dos terminales, se implementan los criterios de protección desarrollados. La precisión del método de análisis de fallas, cuyo error computacional máximo es inferior al 0.1%, y la viabilidad del esquema de protección propuesto se demuestran utilizando una DN de 10 kV en una simulación PSCAD/EMTDC, que puede aplicarse a diversas condiciones de falla y DNs tradicionales sin IIDGs.