Synthesizing a Universal Multidimensional Relay Protection Measuring and Starting Element
Abstract
With the application of microprocessor systems, which allow the information arriving from measurement instruments to be analyzed in a more comprehensive manner, relay protection and automatic control (RP&AC) devices have gained a wider scope of functions and more efficient performance characteristics.
Better sensitivity of RP&AC devices can be achieved by increasing the number of observed parameters that characterize the operation conditions of the electric network component being protected. The article describes an approach to developing a universal multidimensional measuring and starting element that uses a specified combination of measured parameters and is able to replace the majority of existing measuring and starting elements, and which can also be used as part of a multiparametric relay protection device. The approach that involves multidimensional monitoring of the electric network operating conditions entails the need of tuning the measuring and starting element setpoints with the use of mesh functions and rectangular approximation of the actuation domains, thus opening the possibility of drawing up protection characteristics with an arbitrary form. For reducing the stored data volume and decreasing the computation burden on the processor, the setpoint refinement technology is used, which allows the protection characteristic to be shaped maximally close to the ideal one. Examples of tuning the multiparametric starting element using the technology of conditional setpoints are given.
References
2. Иванов С.В., Лямец Ю.Я. Информационный анализ электрических систем. Ч 1. Явление нераспознаваемости места короткого замыкания. — Известия РАН. Энергетика, 2016, № 1, с. 38-46.
3. Шуин В.А., Добрягина О.А., Шагурина Е.С., Шадрикова Т.Ю. Адаптивные токовые защиты от замыканий на землю в кабельных сетях 6-10 кВ. — Электрические станции, 2018, № 7 (1044), с. 38-45.
4. Нагай В.И., Нагай И.В., Сарры С.В., Киреев П.С., Украинцев А.В. Информационные признаки аварийного режима в высоковольтных электроустановках при наличии переходного сопротивления электрической дуги. — Известия вузов. Электромеханика, 2017, т. 60, № 6, с. 84—90.
5. Gao Q. and Rovnyak S. Decision trees using synchronized phasor measurements for wide-area response-based control. IEEE Trans. Power Syst., 2011, vol. 26, No. 2, pp. 855—861.
6. Terzija Y., Valverde G., Cai D., Regulski P., Madani Y., Fitch J., Skok S., Begovic M., and Phadke A. Wide-area monitoring, protection, and control of future electric power networks. Proc. IEEE, 2011, vol. 99, No. 1, pp. 80—93.
7. Шарыгин М.В., Куликов А.Л. Защита и автоматика систем электроснабжения с активными промышленными потребителями. Нижний Новгород: НИУ РАНХиГС, 2017, 286 с.
8. Куликов А.Л., Шарыгин М.В. Определение уставок релейной защиты и автоматики, основанное на статистическом байесовском методе проверки гипотез. — Электричество, 2017, № 7, с. 20—29.
9. Куликов А.Л., Шарыгин М.В. Обеспечение селективности релейной защиты в системах электроснабжения на основе байесовского метода проверки гипотез. — Электричество, 2017, № 9, с. 24—33.
10. Куликов А.Л., Шарыгин М.В. Применение статистического подхода для адаптации автоматики отключения потребителей к их фактической нагрузке. — Электрические станции, 2016, № 12, с. 36—40.
11. Куликов А.Л., Шарыгин М.В. Автоматизированный расчёт и согласование уставок релейной защиты. — Электрические станции, 2017, № 7, с. 29—37.
12. Шарыгин М.В., Куликов А.Л. Принт типы объединения пусковых и измерительных органов релейной защиты для повышения ее чувствительности . — Известия РАН. Энергетика, 2018, № 6, с. 38—49.
13. Самарский А.А. Введение в теорию разностных схем. М.: Наука, 1971, 553 с.
14. Шнеерсон Э.М. Дистанционные защиты. М.: Энерго- атомиздат, 1986, 446 с.
#
1. Lyamets Yu.Ya., Nudel’man G.S., Zinov’yev D.V., Kerzhayev D.V., Romanov Yu.V. Elektrichestvo — in Russ (Electricity), 2009, No. 10. pp. 17-25.
2. Ivanov S.V., Lyamets Yu.Yu. Izvestiya RAN. Energuetika —
Russ. (News of Russian Academy of Sciences. Energy), 2016, No. 1, pp. 38-46.
3. Shuin V.A., Dobryaguina O.A., Shagurina Ye.S., Shadrikova T.Ye. Elektricheskiye stantsii — in Russ. (Power stations), 2018, No. 7 (1044), pp. 38-45.
4. Nagai V.I., Nagai I.V., Sarry S.V., Kireyev P.S., Ukraintsev A.V. Izvestiya vuzov — Elektromekhanika — in Russ. (News of Institutions of Higher Learning. Electromechanics), 2017, 2017, vol. 60, No. 6, pp. 84-90.
5. Gao Q. and Rovnyak S. Decision trees using synchronized phasor measurements for wide-area response-based control. IEEE Trans. Power Syst., 2011, vol. 26, No. 2, pp. 855 - 861.
6. Terzija Y., Valverde G., Cai D., Regulski P., Madani Y., Fitch J., Skok S., Begovic M., and Phadke A. Wide-area monitoring, protection, and control of future electric power networks. Proc. IEEE, 2011, vol. 99, No. 1, pp. 80-93.
7. Sharyguin M.V., Kulikov A.L. Zashchita i avtomatika system elektrosnabzheniya s aktivnymi promyschlennymi potrebitelyami (Defence and Automation of the Systems of Power Supply with Active Industrial Consumers). Nizhnii Novgorod, NIU RANKhiGS, 2017, 286 p.
8. Kulikov A.L., Sharyguin M.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2017, No. 7, pp. 20–29.
9. Kulikov A.L., Sharyguin M.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), No. 9, pp. 24–33.
10. Kulikov A.L., Sharyguin M.V. Elektrichestiye stantsii – in Russ. (Power stations), 2016, No. 12, pp. 36–40.
11. Kulikov A.L., Sharyguin M.V. Elektricheskiye stantsii – in Russ. (Power Stations), 2017, No. 7, pp. 29–37.
12. Sharyguin M.V., Kulikov A.L. Izvestiya Rossiiskoi Akademii nauk. – in Russ. (News of Russian Academy of sciences. Energy), 2018, No. 6, pp. 38–49.
13. Samarskii A.A. Vvedeniye v teoriyu raznostnykh shhem – in Russ. (Introduxtion to the theory of electric chart), Moscow, Nauka, 1971, 553 p.
14. Shneyerson E.M. Distantsionnyye zashity (Distance defence). Moscow, Energoatomizdat, 1986, 446 p.
