Abstract
To predict the location of dc line-faults in an HVDC system, a novel algorithm based on traveling-wave natural frequency using 10-ms current data from the single end is proposed in this paper. The relationship among the natural frequency of traveling wave, fault distance, and reflect coefficient at the terminal of the transmission line is presented. The multiple signal classification method is employed to extract the dominant natural frequency through the spectrum analysis of the traveling wave. The traveling-wave velocity and reflect coefficient under the dominant natural frequency are calculated to identify the fault location. Performance of the proposed fault-location algorithm is studied through detailed simulations carried out by using the electromagnetic transient simulation software PSCAD/EMTDC. The method does not need to identify the surge arrival time and it is more robust compared to the traditional traveling-wave-based fault-location methods. The simulation results have shown that the proposed method is valid and can locate the faults occurring onHVDC transmission lines accurately
چکیده
برای پیش‌بینی موقعیتِ خطاهای خط dc در یک سیستم HVDC، الگوریتمی نوین مبتنی بر فرکانس طبیعی موج رونده با استفاده از اطلاعات جریان 10ms از نقطه خاتمهِ تکی، در این مقاله ارائه شده است. ارتباطِ بین فرکانس طبیعی موج رونده، فاصله خطا و ضرایب انعکاسی در ترمینال‌های خط انتقال ارائه شده است. روش کلاس‌بندی چندسیگناله برای بیرون کشیدنِ فرکانس طبیعی اصلی از آنالیز طیفیِ موج رونده به کار گرفته شده است. سرعت موج رونده و ضرایب انعکاسی تحت فرکانس طبیعی اصلی برای شناسایی موقعیت خطا محاسبه شده‌اند. عملکردِ الگوریتم موقعیت‌یابی خطای پیشنهادی از طریق شبیه‌سازی‌های مفصلِ انجام شده در نرم‌افزار شبیه‌سازی گذاری الکترومغناطیسی PSCAD/EMTDC مطالعه شده است. این روش نیازی به شناسایی زمان ورودِ موجی ندارد و در مقایسه با روش‌های موقعیت‌یابی خطا مبتنی بر موج رونده‌ی متداول مستحکم‌تر است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که روش پیشنهادی معتبر است و می‌تواند خطاها را در هنگام وقوع در خطوط انتقال HVDC به صورت دقیق موقعیت‌یابی کند.
1-مقدمه
تکنولوژی HVDC در حال حاضر به صورت تجاری دردسترس است و انتظار می‌رود به طور گسترده‌ای به خاطرِ مزایایی نظیر قابلیت انتقال بیشتر توان، فواصلِ انتقال بلندتر، کنترل منعطف و تلفات کمتر، مورد استفاده قرار گیرد. اخیراً، به دلیل آن که ابزاری موثر برای افزایش پایداری است، سیستم انتقال HVDC به طور چشمگیری به کار گرفته شده است و نقشی مهم در سیستم‌های قدرت مدرن بازی می‌کند. گذر از عوارض پیچیده زمین و بهره‌برداری تحت شرایط آب‌وهوایی سخت، وقوع خطای خط در خطوط انتقال HVDC را آسان کرده است، خطوطی که معمولاً برای انتقال توان در فواصل طویل استفاده می‌شوند. این بسیار سخت است که خطای روی خط را موقعیت‌یابی کنیم. خطوط HVDC اکثراً برای اتصال دو سیستم ac با انتقال توانی بزرگ انتخاب شده‌اند...