Improving speed of transmission line protection: exploring the use of dynamic phasors, transients, and incremental components
Notice bibliographique
Résumé
High penetration of inverter-based resources (IBRs) in modern power grids reduces system inertia and short circuit levels, emphasizing the need for fast and reliable transmission line protection to maintain grid stability. This thesis presents novel algorithms to improve the speed and reliability of line distance protection and faulted phase selection. This thesis explores two new approaches to improve the speed of line distance protection. The first algorithm uses the dynamic phasor model of a transmission line and the dynamic phasors of the measured currents and voltages to estimate the impedance from the relay location to the fault point. The second line protection algorithm uses the Clarke equivalent networks of a transmission line and the Clarke components of instantaneous incremental currents to estimate the inductance and the resistance from the relay location to the fault point and compare them against the reach settings. The algorithm employs least squares estimation to determine fault loop inductance and resistance. This algorithm is faster than the traditional phasor-based protection algorithms and remains consistent irrespective of fault location and fault resistance while maintaining equal or better dependability and security. The thesis also examines the problem of determining fault type and faulted phases and proposes two new algorithms. The first algorithm uses current transients in a selected frequency band. A set of indices is computed considering various ratios of the rate of change of the Clarke components of these bandpass-filtered currents. The algorithm makes the decisions based on the values of these indices calculated within a short time window of 0.75 ms after detecting a fault. The second algorithm determines the faulted phases based on the ratios of the rate of change of instantaneous incremental currents computed using a pair of phases at a time, offering simpler implementation and reliable identification within 6 ms. The performance of the proposed algorithms was validated through extensive simulation studies. The new protection algorithms presented in this thesis can improve the speed of operation of transmission line protection without compromising reliability and requiring expensive highly specialized hardware.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».