The Experts below are selected from a list of 72630 Experts worldwide ranked by ideXlab platform
Escudero, Alfredo Miguel Pianeta - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
Proteção diferencial de barramentos baseada na transformada wavelet
2016Co-Authors: Escudero, Alfredo Miguel PianetaAbstract:Apresenta-se neste trabalho a implementação e testes de uma nova função de proteção diferencial numérica de baixa impedância para barramentos, na qual os conceitos da proteção diferencial tradicional são mapeados para a teoria da transformada wavelet. Para tanto, energias de operação e restrição são calculadas utilizando os coeficientes wavelet e escala obtidos a partir dos sinais de corrente medidos no sistema monitorado. Tradicionalmente, a operação da proteção de barramentos se baseia nos elementos filtrados, ou seja, nos fasores fundamentais, o que resulta em atrasos adicionais nas atuações da proteção. Neste trabalho, utilizam-se elementos instantâneos para reduzir os tempos de atuação. O critério de operação da proteção se baseia nas lógicas de atuação 1-de-1 e 2-de-2, as quais têm sido amplamente empregadas em relés reais disponíveis no comércio. Para avaliar a função de proteção proposta, diferentes condições de operação de um sistema de barra dupla de 230 kV foram simulados no AlternativeTransientsProgram (ATP). Os resultados obtidos revelam que o esquema de proteção diferencial de barramentos proposto opera de forma seletiva em casos de faltas internas e externas ao barramento, resultando em tempos de atuação menores que 1 milissegundo, mesmo quando aplicado em subestações com configurações complexas e flexíveis. Além o esquema garante a operação estável durante condições de saturação de transformadores de corrente para faltas externas, considerada a situação mais adversa que pode afetar a proteção de barramentos, levando a eventuais operações indevidas da mesma. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACTThis work presents the implementation and test of a new numerical lowimpedance busbar differential Protection function, in which the fundamentals of traditional differential Protection are adapted to the wavelet transform domain. In order to do so, operating and restraint energies are computed using the wavelet and scaling coefficients obtained from the current signals measured in the monitored system. Traditionally, the differential Protection is based on filtered elements, i.e., in fundamental phasors, what results in additional Operation delays. In this work, instantaneous elements are used in order to reduce the Protection Operation time. The 1-out-of-1 and 2-out-of-2 operating tripping logics are used, which have been widely applied in actual numerical relays commercially available. To evaluate the proposed Protection function, different operating conditions of a 230 kV double busbar arrangement were simulated in the Alternative Transients Program (ATP). The obtained results reveal that the proposed busbar Protection scheme is selective in cases of faults internal and external to the monitored busbar, resulting in Protection Operation times less than 1millisecond, even when it is applied in substations with complex and flexible topologies.Also the Protection scheme remains stable Operations during external faults with external fault saturation
-
Proteção diferencial de barramentos baseada na transformada wavelet
'Biblioteca Central da UNB', 2016Co-Authors: Escudero, Alfredo Miguel PianetaAbstract:Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016.Apresenta-se neste trabalho a implementação e testes de uma nova função de proteção diferencial numérica de baixa impedância para barramentos, na qual os conceitos da proteção diferencial tradicional são mapeados para a teoria da transformada wavelet. Para tanto, energias de operação e restrição são calculadas utilizando os coeficientes wavelet e escala obtidos a partir dos sinais de corrente medidos no sistema monitorado. Tradicionalmente, a operação da proteção de barramentos se baseia nos elementos filtrados, ou seja, nos fasores fundamentais, o que resulta em atrasos adicionais nas atuações da proteção. Neste trabalho, utilizam-se elementos instantâneos para reduzir os tempos de atuação. O critério de operação da proteção se baseia nas lógicas de atuação 1-de-1 e 2-de-2, as quais têm sido amplamente empregadas em relés reais disponíveis no comércio. Para avaliar a função de proteção proposta, diferentes condições de operação de um sistema de barra dupla de 230 kV foram simulados no AlternativeTransientsProgram (ATP). Os resultados obtidos revelam que o esquema de proteção diferencial de barramentos proposto opera de forma seletiva em casos de faltas internas e externas ao barramento, resultando em tempos de atuação menores que 1 milissegundo, mesmo quando aplicado em subestações com configurações complexas e flexíveis. Além o esquema garante a operação estável durante condições de saturação de transformadores de corrente para faltas externas, considerada a situação mais adversa que pode afetar a proteção de barramentos, levando a eventuais operações indevidas da mesma.This work presents the implementation and test of a new numerical lowimpedance busbar differential Protection function, in which the fundamentals of traditional differential Protection are adapted to the wavelet transform domain. In order to do so, operating and restraint energies are computed using the wavelet and scaling coefficients obtained from the current signals measured in the monitored system. Traditionally, the differential Protection is based on filtered elements, i.e., in fundamental phasors, what results in additional Operation delays. In this work, instantaneous elements are used in order to reduce the Protection Operation time. The 1-out-of-1 and 2-out-of-2 operating tripping logics are used, which have been widely applied in actual numerical relays commercially available. To evaluate the proposed Protection function, different operating conditions of a 230 kV double busbar arrangement were simulated in the Alternative Transients Program (ATP). The obtained results reveal that the proposed busbar Protection scheme is selective in cases of faults internal and external to the monitored busbar, resulting in Protection Operation times less than 1millisecond, even when it is applied in substations with complex and flexible topologies.Also the Protection scheme remains stable Operations during external faults with external fault saturation
Tavares, Karla Antunes - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
Modelagem e simulação da proteção diferencial de transformadores de potência no ATP
2014Co-Authors: Tavares, Karla AntunesAbstract:Este trabalho tem por objetivo apresentar a modelagem e simulação de um relé numérico microprocessado para proteção de transformadores de potência. Foram implementadas as funções de proteção diferencial percentual de fase (87T), de sequência negativa (87Q) e de falta à terra restrita (REF). Para tanto, utiliza-se o software ATP, através de sua interface ATPDraw, sendo o relé implementado no ambiente MODELS. A validação do modelo foi feita para um sistema elétrico de potência simplificado, cujos parâmetros foram obtidos a partir de dados dos componentes de um sistema real. Os resultados mostram as vantagens da utilização desse tipo de modelagem, uma vez que ela permite a realização da chamada simulação em malha fechada, por meio da qual é possível avaliar o comportamento do sistema de potência frente à operação da sua proteção, bem como o da proteção frente as mais diversas situações de operação às quais um sistema de potência pode ser submetido. Além disso, também são observadas as vantagens de se utilizar de forma combinada as três funções de proteção implementadas. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACTThis work aims to present the modeling and simulation of a numerical relay for Protection of power transformers. It was implemented the phase percentage differential function (87T), negative sequence (87Q) and restricted earth fault (REF). In order to do so, the software ATP was used, through its interface ATPDraw, and the relay was implemented using the MODELS language. The model validation was carried out for a simplified electric power system, whose parameters were obtained from data of the components of a real system. The results reveal the advantages of using this type of modeling, since it provides a closed loop simulation, thereby one can evaluate the behavior of the power system against the Protection Operation, as well as the Protection performance for the different power systems Operational conditions. Moreover, one can see the advantages of using the three Protection functions implemented together
-
Modelagem e simulação da proteção diferencial de transformadores de potência no ATP
2013Co-Authors: Tavares, Karla AntunesAbstract:Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Elétrica, Faculdade de Tecnologia, 2013.Este trabalho tem por objetivo apresentar a modelagem e simulação de um relé numérico microprocessado para proteção de transformadores de potência. Foram implementadas as funções de proteção diferencial percentual de fase (87T), de sequência negativa (87Q) e de falta à terra restrita (REF). Para tanto, utiliza-se o software ATP, através de sua interface ATPDraw, sendo o relé implementado no ambiente MODELS. A validação do modelo foi feita para um sistema elétrico de potência simplificado, cujos parâmetros foram obtidos a partir de dados dos componentes de um sistema real. Os resultados mostram as vantagens da utilização desse tipo de modelagem, uma vez que ela permite a realização da chamada simulação em malha fechada, por meio da qual é possível avaliar o comportamento do sistema de potência frente à operação da sua proteção, bem como o da proteção frente as mais diversas situações de operação às quais um sistema de potência pode ser submetido. Além disso, também são observadas as vantagens de se utilizar de forma combinada as três funções de proteção implementadas. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACTThis work aims to present the modeling and simulation of a numerical relay for Protection of power transformers. It was implemented the phase percentage differential function (87T), negative sequence (87Q) and restricted earth fault (REF). In order to do so, the software ATP was used, through its interface ATPDraw, and the relay was implemented using the MODELS language. The model validation was carried out for a simplified electric power system, whose parameters were obtained from data of the components of a real system. The results reveal the advantages of using this type of modeling, since it provides a closed loop simulation, thereby one can evaluate the behavior of the power system against the Protection Operation, as well as the Protection performance for the different power systems Operational conditions. Moreover, one can see the advantages of using the three Protection functions implemented together
Rodrigo Prado De ,medeiros - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
Proteção diferencial de transformadores de potência utilizando a transformada Wavelet com efeitos de borda
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO, 2017Co-Authors: Rodrigo Prado De ,medeirosAbstract:The differential function is widely used in power transformer Protection, leading to a reliable discrimination between internal faults and other events associated with power transformer Operation. However, the conventional differential Protection function based on the estimation of current phasors presents difficulties in the detection of some internal faults, such as turn-to-turn faults and turn-to-earth faults close to the transformer neutral, and dependence on the harmonic restraint and harmonic blocking functions in maintaining Protection scheme security during inrush conditions, overeexcitation, and external faults with current transformer saturation. In order to improve the performance of the traditional methods, a negative sequence differential element with high sensitivity has been used in association with the commom harmonic blocking and harmonic restraint functions. However, internal faults and other disturbances associated to the power transformer Protection present transients, which can be properly detected by using the wavelet transform. This paper proposes recreate the traditional phase and negative sequence current differential elements by using the boundary discrete wavelet transform of the currents flowing through the secondary winding of the CTs connected in differential connection. The proposed method was evaluated for the success rate and operating time performance indices for extensive simulations of internal faults, external faults, CT saturations, crosscountry faults and transformer energizations in the absence and presence of fault, and its performance was compared to that of a classical differential Protection scheme. The proposed method was very fast, reducing the Protection Operation time from a few milliseconds to some microseconds, reliable, safe, simple (only two differential functions), immune to noise and presented a low computational burden when implemented in a digital signal processor for real-time application purposes. The results obtained revealed the advantages of use of the wavelet transform in the differential Protection in relation to conventional Protection, and criteria required in Protection systems, such as reliability, safety and speed, have been adequately met.O Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)A função diferencial é largamente utilizada na proteção de transformadores de potência, levando a uma discriminação confiável entre faltas internas e outros eventos associados à operação do transformador. No entanto, a função de proteção diferencial convencional baseada na estimação de fasores de corrente apresenta dificuldades na detecção de algumas faltas internas, tais como faltas espira-espira e espira-terra próximos ao neutro do transformador, e dependência das funções de bloqueio e de restrição por harmônicos na manutenção da segurança do esquema de proteção durante condições de inrush, sobreexcitação do transformador e faltas externas com saturação do transformador de corrente. Para melhorar o desempenho e a confiabilidade dos métodos tradicionais, um elemento de sequência negativa de alta sensibilidade tem sido utilizado em conjunto com as funções de bloqueio e restrição por harmônicos. Por outro lado, faltas internas e demais distúrbios associados à proteção de transformadores apresentam transitórios, os quais podem ser detectados de forma adequada pela transformada wavelet. Propõe-se neste trabalho recriar os tradicionais elementos diferenciais de corrente de fase e de sequência negativa por meio da utilização da transformada wavelet discreta redundante com efeitos de bordas das correntes que fluem nos enrolamentos secundários dos TCs ligados em conexão diferencial. O método proposto foi avaliado, quanto aos índices de desempenho de taxa de sucesso e tempo de operação, para simulações extensivas de faltas internas, faltas externas, saturações do TC, faltas simultâneas e energizações do transformador na ausência e na presença de falta, e o seu desempenho foi comparado com o de um esquema de proteção diferencial clássico. O método proposto foi bastante rápido, reduzindo o tempo de operação da proteção de alguns milissegundos para alguns microsegundos, confiável, seguro, simples (apenas duas funções diferenciais), imune ao ruído e apresentou um pequeno esforço computacional quando da sua implementação em um processador para aplicações em tempo real. Os resultados obtidos revelaram as vantagens da utilização da transformada wavelet na proteção diferencial em relação à proteção convencional, e critérios exigidos em sistemas de proteção, tais como confiabilidade, segurança e velocidade foram devidamente atendidos
Svetlana Ilyashenko - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
development of an intelligent system for distance relay Protection with adaptive algorithms for determining the Operation setpoints
Energies, 2021Co-Authors: Olga Akhmedova, Anatoliy Soshinov, Farit Gazizov, Svetlana IlyashenkoAbstract:The drastic consequences of emergencies force us to look for ways to increase the stability of the device Operation at overhead power transmission lines (OHPTL). It can be achieved by developing new algorithms for determining the Protection Operation setpoints and detecting the damage location. Fault detection at OHPTL of 10 kV and above is mainly carried out by the devices based on the measurement of emergency mode parameters. For fault detecting one should analyze the parameters of not only current and voltage at the accident time, but also of the overhead power line. Specific active resistance, specific reactance, specific active conductivity and specific reactive conductivity are used to characterize the overhead power transmission lines. As a rule, these parameters are normalized to the unit of length of the overhead line (OHL) and linear values are used in the calculations. When analyzing power lines, tabular approximate values of longitudinal and transversal parameters in equivalent circuits are used, although solving problems in an unsimplified form leads to significant refinements of the known solutions, since OHLs are influenced by external atmospheric factors (ambient temperature, soil moisture, wind force, ice formation, etc.). The paper analyzes these characteristics and evaluates the influence of the listed factors on the linear longitudinal and transversal parameters of overhead lines. A functional dependence of external factors on the distance Protection actuation setpoint was obtained. A method for automatic correction of the setpoint of the intelligent Protection complex and an adaptive relay Protection algorithm was developed, taking into account changes in climatic factors, enabling to reduce the “dead zone” length and increase the Protection sensitivity. The use of line parameters obtained from the sensors in the calculations give rise to a more accurate fault detection based on the use of remote sensing methods.
Vladimir Terzija - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
Synchro-Measurement Application Development Framework: An IEEE Standard C37.118.2-2011 Supported MATLAB Library
IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2018Co-Authors: Matija Naglic, Marjan Popov, Mart A. M. M. Van Der Meijden, Vladimir TerzijaAbstract:Electrical power system monitoring, Protection, Operation, and control schemes are undergoing significant changes toward the next generation fully automated, resilient, and self-healing grids. At present, there still exists a lack of available user-friendly tools for the synchronized measurement technology supported application design. This paper presents a synchro-measurement application development framework (SADF) to promote a simplified design and thorough validation of synchro-measurement (IEEE Standard C37.118.2-2011) supported user-defined applications under realistic conditions. The proposed SADF supports online receiving of a phasor measurement unit (PMU) or phasor data concentrator (PDC) provided data stream and enables simultaneous use of processed machine-readable synchro-measurements in advanced user-defined applications. This paper fills the scientific gap between the IEEE Standard C37.118.2-2011 specifications and its implementation by proposing a novel robust communication technique and efficient synchro-measurement data parsing methodology. As a proof of concept, the proposed SADF is implemented as a novel open-source MATLAB library. Combining this library with MATLAB's signal processing and visualization functions allows mastering the design and validation of complex wide-area monitoring, Protection, and control applications, as well as PMU/PDC performance and compliance verification. Finally, this paper verifies the proposed library against the standard specifications, assesses its interoperability and performance via a cyber-physical simulation platform, and presents online voltage magnitude monitoring as an example application.
