Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương pháp phân tích sự cố trong các đường dây truyền tải điện một chiều cao áp tích hợp cho nhà máy điện gió trên bờ
Tóm tắt
Bộ chuyển đổi nguồn điện (VSC) dựa trên truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC) là giải pháp phù hợp nhất cho các trang trại điện gió vì nó cho phép kiểm soát linh hoạt công suất phản kháng trong các đường dây truyền tải nhiều đầu cuối và truyền tải điện năng thấp qua khoảng cách ngắn. Trong nghiên cứu này, một phương pháp mới đã được đề xuất để phát hiện sự cố, xác định phần của sự cố và phân loại cực của sự cố trong các đường dây truyền tải DC được cấp điện từ nhà máy điện gió trên bờ. Trong sơ đồ đề xuất, tín hiệu điện áp từ đầu cuối của bộ chỉnh lưu được trích xuất với tần số lấy mẫu 1 kHz và được đưa vào mô-đun phát hiện, phân loại và phân biệt phần. Trong nghiên cứu này, các sự cố AC nghiêm trọng cũng được xem xét cho mục đích phân biệt phần. Phương pháp đề xuất sử dụng hệ thống suy diễn mờ (FIS) để thực hiện tất cả các tác vụ liên quan đến tiếp điểm. Giá trị đặt của rơ-le đạt 99.9% chiều dài của đường dây truyền tải. Ngoài ra, khả năng bảo vệ cũng phân biệt được sự cố nối đất với điện trở sự cố lên đến 300 Ω. Dựa trên kết quả của phương pháp đề xuất, nó có thể được sử dụng hiệu quả trong mạng lưới điện thực tế.
Từ khóa
#truyền tải điện một chiều cao áp #bộ chuyển đổi nguồn điện #sự cố điện #nhà máy điện gió #hệ thống suy diễn mờTài liệu tham khảo
Bresesti P, Kling WL, Hendriks RL et al (2007) HVDC connection of offshore wind farms to the transmission system. IEEE Trans Energy Convers 22(1):37–43
Meyer C, Hoing M, Peterson A et al (2007) Control and design of DC grids for offshore wind farms. IEEE Trans Ind Appl 43(6):1475–1482
Bozhko S, Asher G, Li R et al (2008) Large offshore DFIG-based wind farm with line-commutated HVDC connection to the main grid: engineering studies. IEEE Trans Energy Convers 23(1):119–126
ABB (2009) Grid connection of off_shore wind farms BorWin1. www.abb.com/hvdc
Asplund G (2009) HVDC grids possibilities and challenges. CIGRE SC B4 Bergen Colloq, Norway
Round 3 (2008) Offshore wind farm connection study senergy econnect and national grid. Crown Estate Rep
Noro Y, Arai J, Tagaki K et al (2002) System study of direct current power transmission system connected to a wind farm. In: Proceedings of IEEE PES transmission and distribution conference exhibition, Yokohama, Japan, 6–10 October 2002, 6 pp
Perveen R, Kishor N, Mohanty SR et al (2015) Fault detection for offshore wind farm connected to onshore grid via voltage source converter-high voltage direct current. IET Gener Transm Distrib 9(16):2544–2554
Vrionis TD, Koutiva XI, Vovos NA et al (2007) Control of an HVDC link connecting a wind farm to the grid for fault ride through enhancement. IEEE Trans Power Syst 22(4):2039–2047
Feltes C, Wrede H, Koch FW et al (2009) Enhanced fault ride through method for wind farms connected to the grid through VSC-based HVDC transmission. IEEE Trans Power Syst 24(3):1537–1546
Xu L, Yao L, Sasse C et al (2007) Grid integration of large DFIG-based wind farms using VSC transmission. IEEE Trans Power Syst 22(3):976–984
Deng F, Chen Z (2013) Operation and control of a DC-grid offshore wind farm under transmission system faults. IEEE Trans Power Del 28(3):1356–1363
Jovcic D (2008) Offshore wind farm with a series multiterminal CSI HVDC. Electr Power Syst Res 78(4):747–755
Gomis-Bellmunt O, Liang J, Ekanayake J et al (2011) Topologies of multiterminal HVDC-VSC transmission for large offshore wind farms. Electr Power Syst Res 88(2):271–281
Kirakosyan A, Mohamed SEM, Khadkikar V et al (2017) Fault ride through and grid support topology for the VSC-HVDC connected offshore wind farms. IEEE Trans Power Del 32(3):1592–1604
Nanou SI, Papathanassiou SA (2016) Grid code compatibility of VSC-HVDC connected offshore wind turbines employing power synchronization control. IEEE Trans Power Syst 31(6):5042–5050
Wu J, Li H, Wang G et al (2017) An improved traveling-wave protection scheme for LCC-HVDC transmission lines. IEEE Trans Power Del 32(1):106–116
Johnson JM, Yadav A (2017) Complete protection scheme for fault detection classification and location estimation in HVDC transmission lines using support vector machines. IET Sci Meas Technol 11(3):279–287
Agarwal S, Swetapadma A, Panigrahi CK et al (2017) An improved method using artificial neural network for fault detection and fault pole identification in voltage source converter-based high-voltage direct current transmission lines. Arab J Sci Eng 4:1–14
Yadav A, Swetapadma A (2014) Improved first zone reach setting of artificial neural network-based directional relay for protection of double circuit transmission lines. IET Gen Trans Distrib 8(3):373–388
Yadav A, Swetapadma A (2016) A finite-state machine based approach for fault detection and classification in transmission lines. Electr Mach Power Syst 44(1):43–59
Xu L, Ya Y (2011) DC voltage control and power dispatch of a multi-terminal HVDC system for integrating large offshore wind farms. IET Renew Power Gener 5(3):223–233
Abu-Elanien A, Elserougi A, Abdel-Khalik M et al (2016) Differential protection technique for multi-terminal HVDC. Electr Power Syst Res 130:78–88
Hur N, Jung J, Nam K et al (2001) A fast dynamic DC-link power-balancing scheme for a PWM converter-inverter system. IEEE Trans Ind Electron 48(4):794–803
Lianwei J, Boon-Teck O, Geza J et al (2005) Doubly-fed induction generator (DFIG) as a hybrid of asynchronous and synchronous machines. Electr Power Syst Res 76(3):33–37
Pena R, Clare JC, Asher GM (1996) Double fed induction generator using back-to-back PWM converter and its application to variable speed wind-energy generation. Electr Power Appl 143(3):231–241
Liu J, Tai N, Fan C et al (2017) Transient-voltage-based protection scheme for DC line faults in the multi-terminal VSC-HVDC system. IEEE Trans Power Del 32(3):1483–1493
Sneath J, Rajapakse A (2016) Fault dtection and iterruption in an erthed HVDC grid using ROCOV and hybrid DC breakers. IEEE Trans Power Del 31(3):973–981
Sajadi A, Strezoski L, Clark K et al (2018) Transmission system protection screening for integration of offshore wind power plants. Renew Energy 125:225–233
Yang Q, Blond S, Aggarwal R et al (2017) New ANN method for multi-terminal HVDC protection relaying. Electr Power Syst Res 148:192–201
Petino C, Heidemann M, Eichhoff D et al (2016) Application of multilevel full bridge converters in HVDC multiterminal systems. IET Power Electron 9(2):297–304
Baran M, Mahajan N (2007) Overcurrent protection on voltage-source-converter-based multiterminal DC distribution systems. IEEE Trans Power Del 22(1):406–412
Yang J, Fletcher J, O’Reilly J et al (2010) Multiterminal DC wind farm collection grid internal fault analysis and protection design. IEEE Trans Power Del 25(4):2308–2318
Hernandez J, Sanchez SF, Gomez P et al (2016) Protection of a multiterminal DC compact node feeding electric vehicles on electric railway systems, secondary distribution networks, and PV systems. Turk J Electr Eng Co Sc 24(4):3123–3143
Chu X, Song G (2016) Analytical method of fault characteristic and non-unit protection for HVDC transmission lines. CSEE J Power Energy Syst 2(4):37–43
Santosa R, Blondb SL, Couryc D et al (2016) A novel and comprehensive single terminal ANN based decision support for relaying of VSC based HVDC links. Electr Power Syst Res 141:333–343
He Z, Liao K (2015) Natural frequency-based protection scheme for voltage source converter-based high voltage direct current transmission lines. IET Gener Trans Distrib 9(130):1519–1525
Geddada N, Yeap Y, Ukil A (2018) Experimental validation of fault identification in VSC-based DC grid system. IEEE Trans Ind Electron 65(6):4799–4808
Li S, Chen W, Yin X et al (2017) Protection scheme for VSC-HVDC transmission lines based on transverse differential current. IET Gener Transm Distrib 11(11):2805–2813
Yeap Y, Geddada N, Ukil A (2017) Analysis and validation of wavelet transform based DC fault detection in HVDC system. Appl Soft Comput 61:17–29
Wang Y, Zhang Z, Fu Y et al (2016) Pole-to-ground fault analysis in transmission line of DC grids based on VSC. In: Proceedings of IEEE 8th international power electronics and motion control conference, Hefei, China, 22–26 May 2016, 5 pp