СURRENT AND VOLTAGE PHASOR SYNCHRONIZATION AT FAULT LOCALIZATION IN OVERHEAD POWER LINES
https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-12-202-210
Abstract
The article presents and analyzes the method of current and voltage phasors synchronization in the end points of the overhead power line when detecting fault location in order to test the efficiency of the method. Short circuit modes in the overhead transmission line are simulated using the Matlab software. The methods of fault localization in the overhead power line based on measuring the values of emergency condition parameters are applied. An algorithm implementing the proposed method of fault localization by synchronizing current and voltage phasors in the end points of the overhead power line is developed. The algorithm and the method have been tested. A series of short circuits is performed on the simulation model in the different points of the line in order to get the values of current and voltage phasors and use them for the two-end localization of the fault using the proposed method of phasor synchronization. The inaccuracy of the two-end localization of the fault resulting from asynchronized nature of current and voltage phasors reaches the highest values under short circuits in the end points of the line. It is attributable to the highest phase angle between the measured phasors of current and voltage. The maximum inaccuracy of the given model of the overhead power line is 4.5% at the phase angle of 23 degrees. The studies based on the mathematical model of the overhead power line have proved that the use of the introduced method of current and voltage phasor synchronization significantly increases the accuracy of fault localization in the overhead power lines while the error caused by asynchronized measurements is reduced to zero.
References
1. Alkim Capar and Aysen Basa Arsoy. Evaluating accuracy of fault location algorithms based on terminal current and voltage data. International journal of electronics and electrical engineering. June 2015. Vol. 3. No. 3. P. 202-206.
2. H. Al-Mohammed, Abido M.A. Fault location based on synchronized measurements: a comprehensive survey. Hindawi Publishing Corporation. The scientific world journal. 2014. Article ID 845307. 10 pages.
3. Куликов А.Л., Вуколов В.Ю., Шарыгин М.В., Бездушный Д.И., Темирбеков Ж. Алгоритм определения места повреждения линии электропередачи с ответвлениями // Вестник НГИЭИ. 2017. № 9 (76). С. 29-38.
4. Kamwa I., Grondin R. PMU configuration for system dynamic performance measurement in large multiarea power systems. IEEE transactions on power system. May 2002. Vol. 17. No. 2. P. 385-394.
5. Ваганов А.Б., Гельфанд А.М., Наровлянский В.Г. Алгоритм обработки синхронизированных векторных измерений параметров режима энергосистемы // Электрические станции. 2012. № 6. С. 47-51.
6. IEEE Std 37.118.1-2011. IEEE Standard for Synchrophasor Measurements for Power Systems (Revision of IEEE Std C37.118-2005).
7. Пат. № 2505827, Российская Федерация, МПК G01R31/08. Способ определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи по замерам с двух ее концов (варианты) / А.Н. Висящев, Э.Р. Пленков, С.Г. Тигунцев; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «ИрГТУ». 2012121320/28; заявл. 23.05.2012, опубл. 27.01.2014. Бюл. № 3.
8. Gururajapathy S.S., Mokhlis H., Illias H.A. Fault location and detection techniques in power distribution systems with distributed generation: a review. Renewable and sustainable energy reviews. July 2017. Vol. 74. P. 949-958.
9. Guobing Song, Xu Chu, Shuping Gao, Xiaoning Kang, Zaibin Jiao and Jiale Suonan. Novel distance protection based on distributed parameter model for long-distance transmission lines. IEEE transactions on power delivery. October 2013. Vol. 28. No. 4. P. 2116-2123.
10. Козлов В.Н., Павлов А.О., Бычков Ю.В. Развитие микропроцессорных средств определения места повреждения на линиях электропередачи // Релейная защита и автоматизация. Чебоксары. 2014. № 02(15). С. 45-49.
11. Козлов В.Н., Павлов А.О., Ефимов Е.Б. Определение места повреждения на линиях ФСК ЕЭС. Релейная защита и автоматика энергосистем // Сборник докладов XX конференции (г. Москва, 1-4 июня, 2010 г.). Москва, 2010. С. 286-290.
12. Ефремов В.А. Виды погрешностей ОМП и их влияние на точность замера // Релейная защита и автоматизация. 2014. № 02(15). С. 54-58.
13. Подшивалин А.Н., Исмуко Г.Н., Адаптация методов определения места повреждения к современным требованиям эксплуатации линий электропередачи. Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем (г. Екатеринбург, 3-7 июня, 2013 г.). Екатеринбург, 2013.
14. Иванов И.Е., Мурзин А.Ю. Определение статистических свойств случайной ошибки, сопровождающей синхронизированные векторные измерения токов и напряжений в установившемся режиме // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2014. № 3. С. 29-38.
Review
For citations:
Plenkov E.R. СURRENT AND VOLTAGE PHASOR SYNCHRONIZATION AT FAULT LOCALIZATION IN OVERHEAD POWER LINES. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2018;22(12):202-210. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-12-202-210
Views:
231
Email this article 