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Un nuevo método de protección no unitario para líneas de transmisión MMC-HVDC basado en la relación de la segunda derivada del voltaje en modo línea

Autores: Wang, Yanting; Ouyang, Jiayuan; Shi, Zhaoyuan; Fan, Shunyue

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un nuevo método de protección no unitario para líneas de transmisión MMC-HVDC basado en la relación de la segunda derivada del voltaje en modo línea


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Convertidor modular multinivel
Tecnología de transmisión HVDC
Protección de línea
Fallos de alta resistencia
Interferencia de ruido
Discriminación de fallos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La tecnología de transmisión de corriente continua de alta tensión (HVDC) con convertidores modulares multinivel (MMC) es esencial para superar los desafíos de la integración de energía renovable a gran escala. La protección de la línea es crítica para garantizar la seguridad del sistema. Sin embargo, los métodos de protección existentes para las líneas de transmisión MMC-HVDC enfrentan dificultades para soportar tanto la alta resistencia como la interferencia de ruido, lo que con frecuencia conduce a fallos en la detección de fallos internos de alta resistencia o a la activación de operaciones falsas debido al ruido. Este artículo primero deriva la expresión teórica de la tensión en modo línea a través de métodos analíticos. Al analizar la segunda derivada de la tensión en modo línea bajo diferentes condiciones de fallo, este artículo construye un criterio basado en la relación de las integrales de los componentes positivo y negativo de la segunda derivada de la tensión en modo línea. Este criterio permite una discriminación efectiva de fallos al utilizar las diferencias características en la forma de onda de la segunda derivada. El criterio propuesto permite una identificación precisa de fallos, requiriendo solo una ventana de tiempo de 0.5 ms para detectar fallos. Además, este criterio es altamente resistente a la resistencia de transición, permaneciendo inalterado por resistencias de hasta 500 Ohm. Además, se introduce un criterio auxiliar basado en la entropía para prevenir operaciones falsas causadas por interferencia de ruido. Los resultados de simulación utilizando PSCAD/EMTDC demuestran que el esquema de protección propuesto puede detectar fallos de manera rápida y confiable, con un tiempo de detección de 0.5 ms y un rendimiento robusto contra tanto alta resistencia de transición como interferencia de ruido.

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