یک طرح حفاظتی خیلی سریع مبتنی بر امواج اولیه سیار جریان برای خطوط انتقال با استفاده از ریخت‌شناسی ریاضی

نویسندگان

دانشگاه لرستان - دانشکده فنی و مهندسی - گروه برق قدرت

چکیده

در این مقاله، یک روش حفاطتی خیلی سریع برای خطوط انتقال با استفاده از تکنیک ریخت‌شناسی ریاضی (MM) ارائه شده است. روش پیشنهادی با استفاده از مقایسه پلاریته و زمان رسیدن امواج اولیه سیار جریان در هر دو طرف خط انتقال قادر است به‌راحتی جهت خطا، خطا در داخل و خارج خط انتقال را تشخیص دهد. برای پردازش سیگنال و استخراج مولفه‌های گذرا، یک فیلتر ریخت‌شناسی ریاضی (MMF) جدید به‌گونه‌ای طراحی شده است که قادر است با دقت و سرعت بالا پلاریته امواج سیار را در تمامی شرایط تشخیص دهد. برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، شبیه‌سازی‌های وسیعی با نرم‌افزار EMTP و MATLAB انجام شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهند که روش پیشنهادی قادر است با قابلیت اطمینان، سرعت و دقت بالا  انواع خطا در داخل و خارج از خط انتقال و جهت آن‌ها را تشخیص دهد و عملکرد آن مستقل از امپدانس خطا، زاویه شروع خطا، نوع خطا و مکان خطا است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A High-Speed Protection Scheme for Transmission Lines using Mathematical Morphology

نویسندگان [English]

  • F. Namdari
  • M. Salehi
Department of Power Electric Engineering, Faculty of Technical and Engineering, Lorestan University, Khorramabad, Iran
چکیده [English]

In this paper, a novel high-speed protection scheme, for transmission lines based on initial current traveling waves and employing mathematical morphology (MM) is presented. This scheme, by comparing polarity and arrival time of initial current traveling wave from two terminals of the protected line, can discriminate the fault direction and internal faults from external faults rapidly. A new MM filter to extract transient components from fault-induced transient signals is designed. This MM filter can fast and accurately detect the arrival time and polarity of traveling waves in all conditions. Extensive simulation studies using EMTP and MATLAB are performed to evaluate the validity and reliability of the proposed scheme. The simulation results show that the proposed protection scheme can fast and reliably discriminate the fault direction and the internal faults from external faults in the most of conditions, especially in high impedance fault and low inception angle fault situation. The protection performance is immune to fault resistances, fault inception angles, fault types and fault location.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mathematical morphology
  • traveling waves
  • transmission lines protection
  • relay