Published July 18, 2022
| Version v1
Publication
Open
Transmission line protection challenges influenced by inverter-based resources: a review
Creators
- 1. National University of San Juan
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
Abstract High penetration of renewable energy sources (RES) leads to new challenges for protection devices. Protection schemes are typically designed according to the dynamic behavior of rotating machines as generation sources, while the RES dynamic response, mainly governed by inverters, is not considered. Consequently, some relevant algorithms of transmission line protection are experiencing challenges because of the fact that magnitude and phase angle comparison, amount of negative-sequence, and short-circuit current level are affected by the RES. Therefore, an in-depth study of this issue is necessary, one which considers the main causes and new methodological criteria solutions. This work presents an extensive literature review of the evaluation of electrical protection performance and the effects of RES connected to a power grid through inverters. Bibliographic data on many representative publications related to this topic are obtained to show the current research lines and their proposed solutions. In addition, this work identifies the main protection functions affected and describes the new protection schemes that consider RES. Finally, an analysis and discussion of the selected bibliography are presented.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يؤدي الاختراق العالي لمصادر الطاقة المتجددة (RES) إلى تحديات جديدة لأجهزة الحماية. عادة ما يتم تصميم مخططات الحماية وفقًا للسلوك الديناميكي للآلات الدوارة كمصادر توليد، في حين لا يتم النظر في الاستجابة الديناميكية لـ RES، التي تحكمها بشكل أساسي المحولات. وبالتالي، تواجه بعض الخوارزميات ذات الصلة بحماية خط النقل تحديات بسبب حقيقة أن مقارنة الحجم وزاوية الطور، ومقدار التسلسل السلبي، ومستوى تيار الدائرة القصيرة تتأثر بالقرار. لذلك، من الضروري إجراء دراسة متعمقة لهذه المشكلة، والتي تأخذ في الاعتبار الأسباب الرئيسية وحلول المعايير المنهجية الجديدة. يقدم هذا العمل مراجعة شاملة للأدبيات لتقييم أداء الحماية الكهربائية وتأثيرات RES المتصلة بشبكة الطاقة من خلال المحولات. يتم الحصول على بيانات ببليوغرافية حول العديد من المنشورات التمثيلية المتعلقة بهذا الموضوع لإظهار خطوط البحث الحالية وحلولها المقترحة. بالإضافة إلى ذلك، يحدد هذا العمل وظائف الحماية الرئيسية المتأثرة ويصف مخططات الحماية الجديدة التي تنظر في القرار. وأخيرًا، يتم تقديم تحليل ومناقشة للببليوغرافيا المختارة.Translated Description (French)
Résumé La forte pénétration des sources d'énergie renouvelables (SER) entraîne de nouveaux défis pour les dispositifs de protection. Les schémas de protection sont généralement conçus en fonction du comportement dynamique des machines tournantes en tant que sources de génération, tandis que la réponse dynamique res, principalement régie par les onduleurs, n'est pas prise en compte. Par conséquent, certains algorithmes pertinents de protection des lignes de transmission sont confrontés à des défis en raison du fait que la comparaison de l'amplitude et de l'angle de phase, la quantité de séquence négative et le niveau de courant de court-circuit sont affectés par la RES. Par conséquent, une étude approfondie de cette question est nécessaire, qui examine les principales causes et les nouvelles solutions de critères méthodologiques. Ce travail présente une analyse documentaire approfondie de l'évaluation des performances de protection électrique et des effets des sources d'énergie renouvelables connectées à un réseau électrique par l'intermédiaire d'onduleurs. Des données bibliographiques sur de nombreuses publications représentatives liées à ce sujet sont obtenues pour montrer les lignes de recherche actuelles et leurs solutions proposées. En outre, ce travail identifie les principales fonctions de protection affectées et décrit les nouveaux régimes de protection qui envisagent la RÉSOLUTION. Enfin, une analyse et une discussion de la bibliographie sélectionnée sont présentées.Translated Description (Spanish)
Resumen La alta penetración de fuentes de energía renovables (FER) conduce a nuevos desafíos para los dispositivos de protección. Los esquemas de protección se diseñan típicamente de acuerdo con el comportamiento dinámico de las máquinas rotativas como fuentes de generación, mientras que la respuesta dinámica RES, principalmente gobernada por inversores, no se considera. En consecuencia, algunos algoritmos relevantes de protección de la línea de transmisión están experimentando desafíos debido al hecho de que la comparación de magnitud y ángulo de fase, la cantidad de secuencia negativa y el nivel de corriente de cortocircuito se ven afectados por la RES. Por lo tanto, es necesario un estudio en profundidad de este problema, que considere las principales causas y nuevas soluciones de criterios metodológicos. Este trabajo presenta una extensa revisión bibliográfica sobre la evaluación del rendimiento de la protección eléctrica y los efectos de las FER conectadas a una red eléctrica a través de inversores. Se obtienen datos bibliográficos de muchas publicaciones representativas relacionadas con este tema para mostrar las líneas de investigación actuales y sus soluciones propuestas. Además, este trabajo identifica las principales funciones de protección afectadas y describe los nuevos esquemas de protección que consideran RES. Finalmente, se presenta un análisis y discusión de la bibliografía seleccionada.Files
s41601-022-00249-8.pdf
Files
(2.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7db8a04f75f55e74eebee2f6c37d1a93
|
2.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحديات حماية خط النقل المتأثرة بالموارد القائمة على العاكس: مراجعة
- Translated title (French)
- Défis de protection des lignes de transmission influencés par les ressources basées sur les onduleurs : un examen
- Translated title (Spanish)
- Desafíos de protección de la línea de transmisión influenciados por los recursos basados en inversores: una revisión
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4285727789
- DOI
- 10.1186/s41601-022-00249-8
References
- https://openalex.org/W1485380420
- https://openalex.org/W1577093170
- https://openalex.org/W1967362607
- https://openalex.org/W1988852989
- https://openalex.org/W1995000185
- https://openalex.org/W2010252381
- https://openalex.org/W2021768843
- https://openalex.org/W2029187344
- https://openalex.org/W2030477485
- https://openalex.org/W2033420570
- https://openalex.org/W2033432264
- https://openalex.org/W2034529304
- https://openalex.org/W2037977701
- https://openalex.org/W2038552994
- https://openalex.org/W2078467075
- https://openalex.org/W2078871156
- https://openalex.org/W2093250534
- https://openalex.org/W2109822621
- https://openalex.org/W2119184612
- https://openalex.org/W2119731447
- https://openalex.org/W2132643037
- https://openalex.org/W2136030973
- https://openalex.org/W2140044058
- https://openalex.org/W2146819726
- https://openalex.org/W2153292828
- https://openalex.org/W2157738863
- https://openalex.org/W2157954429
- https://openalex.org/W2161429002
- https://openalex.org/W2177728440
- https://openalex.org/W2219685321
- https://openalex.org/W2328710506
- https://openalex.org/W2412918992
- https://openalex.org/W2530748540
- https://openalex.org/W2532596786
- https://openalex.org/W2540844735
- https://openalex.org/W2547316916
- https://openalex.org/W2562619224
- https://openalex.org/W2580076647
- https://openalex.org/W2606060573
- https://openalex.org/W2613907072
- https://openalex.org/W2619571475
- https://openalex.org/W2784066998
- https://openalex.org/W2794787041
- https://openalex.org/W2801515649
- https://openalex.org/W2802535136
- https://openalex.org/W2807004101
- https://openalex.org/W2898302362
- https://openalex.org/W2957542766
- https://openalex.org/W2990247386
- https://openalex.org/W2992202700
- https://openalex.org/W3003877412
- https://openalex.org/W3010334486
- https://openalex.org/W3011367108
- https://openalex.org/W3012008659
- https://openalex.org/W3022115623
- https://openalex.org/W3048708826
- https://openalex.org/W3082331475
- https://openalex.org/W3114185216
- https://openalex.org/W3117767832
- https://openalex.org/W3123432877
- https://openalex.org/W3167434919
- https://openalex.org/W3170730900
- https://openalex.org/W4214825878
- https://openalex.org/W4255162875