One-terminal traveling wave-based protection for HVAC and HVDC transmission lines

dc.contributorCosta, Flávio Bezerra
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0835488438564215
dc.contributorhttps://orcid.org/0000-0002-7554-1480
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/7510091283933216
dc.contributorLopes, Felipe Vigolvino
dc.contributorHertem, Dirk Van
dc.contributorStrunz, Kai
dc.contributorSilveira, Luiz Felipe de Queiroz
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4139452169580807
dc.contributorNeves, Washington Luiz Araújo
dc.creatorFrança, Rafael Lucas da Silva
dc.date2023-07-14T00:25:29Z
dc.date2023-07-14T00:25:29Z
dc.date2023-02-28
dc.date.accessioned2023-09-04T14:07:52Z
dc.date.available2023-09-04T14:07:52Z
dc.identifierFRANÇA, Rafael Lucas da Silva. One-terminal traveling wave-based protection for HVAC and HVDC transmission lines. Orientador: Flávio Bezerra Costa. 2023. 103f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
dc.identifierhttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53376
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8603940
dc.descriptionThis work proposes developing one-terminal traveling wave-based transmission line protection methods for HVAC (High Voltage Alternating Current) and HVDC (High Voltage Direct Current) systems. It considers the effect of the sampling frequency on the protection, which until now has not been investigated for one-terminal methods. It addresses inaccuracies in wave velocity estimations, which traditionally lead to problems in methods based on traveling waves, and presents solutions to these problems. The proposed methods have been evaluated through computer simulations. The proposed earth fault distance protection for HVAC transmission lines was evaluated using an actual commercial relay with time-domain-based protection functions. The results related to the proposed earth fault distance protection for HVAC transmission lines show that the proposed function, when associated with other existing protection functions, can achieve a remarkable enhancement in the dependability and velocity of the transmission line protection. The results concerning the method based on traveling wave reflections show that it is possible to protect most point-to-point transmission lines quickly, without communication, and independent of the wave speed estimation. Finally, the results concerning distance protection for meshed HVDC systems demonstrate the applicability of the proposed method for such systems. The method showed an operating time below 2 ms for a line of 500 km in length. This operating time meets the likely requirements that HVDC meshed systems will present. Additionally, the method demonstrated selectivity for a 4-terminal system interconnected by five transmission lines.
dc.descriptionConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
dc.descriptionEste trabalho propõe o desenvolvimento de métodos de proteção de linha de transmissão baseados em ondas viajantes de um terminal para sistemas ATCA (Alta Tensão em Corrente Alternada) e ATCC (Alta Tensão em Corrente Contínua). O efeito da frequência de amostragem na proteção é considerado, o que até agora ainda não foi investigado para métodos de um terminal. As imprecisões nas estimativas da velocidade das ondas, que classicamente são limitações para métodos baseados em ondas viajantes, são abordadas e são apresentadas soluções para tal problema. Os métodos propostos foram avaliados por meio de simulações computacionais. A proteção proposta da distância para faltas envolvendo a terra para linhas de transmissão ATCA foi avaliada utilizando um relé comercial real com funções de proteção baseadas no domínio do tempo. Os resultados relacionados à proteção proposta da distância para faltas à terra para linhas de transmissão ATCA mostram que a função proposta, quando associada a outras funções de proteção existentes, pode alcançar um incremento bastante notável na confiabilidade e velocidade da proteção da linhas de transmissão. Os resultados relativos ao método baseado em reflexão de ondas viajantes mostram que é possível proteger a maioria das linhas de transmissão ponto a ponto de uma forma rápida, sem necessidade de comunicação e independente da estimativa da velocidade da onda. Finalmente, os resultados relativos à proteção da distância para sistemas de ATCC em malha demonstram a aplicabilidade do método proposto para tais sistemas. O método apresentou um tempo de atuação inferior a 2 ms para uma linha de 500 km de comprimento. Esse tempo de atuação atende aos prováveis requisitos que sistemas meshed ATCC apresentarão. Além disso, o método apresentou selectividade para um sistema de 4-terminais interligados por 5 linhas de transmissão.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagept_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisherBrasil
dc.publisherUFRN
dc.publisherPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectTransmission line protection
dc.subjectTraveling waves
dc.subjectOne-terminal protection
dc.subjectDistance protection
dc.subjectHVAC systems
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.titleOne-terminal traveling wave-based protection for HVAC and HVDC transmission lines
dc.typedoctoralThesis


Este ítem pertenece a la siguiente institución