Un método de detección de alimentadores de falla de alta impedancia para sistemas de distribución activa con tierra resonante basado en la polaridad y la similitud de la forma de onda armónica
Autores: Lu, Tong; Hou, Sizu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un método de detección de alimentadores de falla de alta impedancia para sistemas de distribución activa con tierra resonante basado en la polaridad y la similitud de la forma de onda armónica
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Falla de alta impedancia
Detección de alimentadores
Generación distribuida
Corriente de secuencia cero
Similitud de onda armónica
Descomposición de modo variacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La detección de fallos de alta impedancia (HIF) en alimentadores en sistemas de distribución activa con tierra resonante sigue siendo un problema desafiante. En la práctica, las corrientes de fallo son típicamente débiles, y la integración de la generación distribuida (DG) a menudo distorsiona las firmas de fallo, limitando significativamente la efectividad de las técnicas de detección existentes. Este artículo presenta un nuevo método de detección de alimentadores HIF basado en la fusión del análisis de polaridad de la correlación cruzada de la corriente de secuencia cero (ZSC) y el emparejamiento de similitud de la onda armónica. En primer lugar, se examina el mecanismo HIF y se caracteriza el impacto de la DG en el comportamiento de la ZSC, revelando diferencias de polaridad entre los alimentadores. Para suprimir la interferencia de alta frecuencia, se emplea la descomposición de modo variacional (VMD) para extraer componentes de baja frecuencia indicativos de la polaridad de la ZSC, que luego se someten a análisis de correlación cruzada y se utilizan como el principal indicador de detección. Cuando las ZSC están fuertemente distorsionadas debido a la DG, la similitud de la onda armónica sirve como una característica de detección suplementaria. Posteriormente, se formula un criterio de detección integral combinando ambos análisis. Los resultados de simulación y experimentales demuestran que bajo condiciones de HIF, el método propuesto es robusto frente a variaciones en la ubicación del fallo, tipo de fallo e interferencia de ruido, y puede identificar con precisión el alimentador defectuoso. Además, sigue siendo efectivo para escenarios de puesta a tierra por arco, puesta a tierra en césped y puesta a tierra en estanques, destacando su fuerte aplicabilidad práctica.
Descripción
La detección de fallos de alta impedancia (HIF) en alimentadores en sistemas de distribución activa con tierra resonante sigue siendo un problema desafiante. En la práctica, las corrientes de fallo son típicamente débiles, y la integración de la generación distribuida (DG) a menudo distorsiona las firmas de fallo, limitando significativamente la efectividad de las técnicas de detección existentes. Este artículo presenta un nuevo método de detección de alimentadores HIF basado en la fusión del análisis de polaridad de la correlación cruzada de la corriente de secuencia cero (ZSC) y el emparejamiento de similitud de la onda armónica. En primer lugar, se examina el mecanismo HIF y se caracteriza el impacto de la DG en el comportamiento de la ZSC, revelando diferencias de polaridad entre los alimentadores. Para suprimir la interferencia de alta frecuencia, se emplea la descomposición de modo variacional (VMD) para extraer componentes de baja frecuencia indicativos de la polaridad de la ZSC, que luego se someten a análisis de correlación cruzada y se utilizan como el principal indicador de detección. Cuando las ZSC están fuertemente distorsionadas debido a la DG, la similitud de la onda armónica sirve como una característica de detección suplementaria. Posteriormente, se formula un criterio de detección integral combinando ambos análisis. Los resultados de simulación y experimentales demuestran que bajo condiciones de HIF, el método propuesto es robusto frente a variaciones en la ubicación del fallo, tipo de fallo e interferencia de ruido, y puede identificar con precisión el alimentador defectuoso. Además, sigue siendo efectivo para escenarios de puesta a tierra por arco, puesta a tierra en césped y puesta a tierra en estanques, destacando su fuerte aplicabilidad práctica.