Machine Learning Based Setting-free Reach Element For Zone-1 Distance Protection

George, Neena; Surajnath, P; Naidu, O. D.; Yalla, Preetham

doi:10.1109/icps48983.2019.9067658

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“…Detection of islanding by means of the ML was proposed by Meera et al in [18]. Also, ML has been applied in connection with the distance protection of high-voltage transmission lines (TL), e.g., [19,20], including the use of artificial neural networks [21]. However, very few papers deal with the ML support of the generator underimpedance relay protection.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Machine Learning Classifier for Supporting Generator’s Impedance-Based Relay Protection Functions

Sarajcev,

Lovric

2024

Energies

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Transient stability of the electric power system still heavily rests on a timely and correct operation of the relay protection of individual power generators. Power swings and generator pole slips, following network short-circuit events, can initiate false relay activations, with negative repercussions for the overall system stability. This paper will examine the generator’s underimpedance (21G) and out-of-step (78) protection functions and will propose a machine learning based classifier for supporting and reinforcing their decision-making logic. The classifier, based on a support vector machine, will aid in blocking the underimpedance protection during stable generator swings. It will also enable faster tripping of the out-of-step protection for unstable generator swings. Both protection functions will feature polygonal protection characteristics. Their implementation will be based on European practice and IEC standards. Classifier will be trained and tested on the data derived from simulations of the IEEE New England 10-generator benchmark power system.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Machine Learning Classifier for Supporting Generator’s Impedance-Based Relay Protection Functions

Sarajcev,

Lovric

2024

Energies

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“…A referência (MOHANTY; KARN; BANERJEE, 2020) apresenta uma metodologia baseada em árvore de decisão para a proteção de redes de transmissão que detecta e classifica diferentes tipos de falta em linhas com compensação série. Em (GEORGE et al, 2019) é proposto um elemento de distância para proteção de linhas baseado em aprendizado de máquina, com uma solução de redes neurais artificiais que é treinada com amostras de tensões e correntes utilizando uma técnica baseada na transformada de Clarke e uma proposta de cálculo de tensões e correntes incrementais.…”

Section: Proteção De Distância No Domínio Da Frequênciaunclassified

Proteção de distância no domínio do tempo baseada na equação geral da seção cônica.

Vianna¹

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Este trabalho apresenta o desenvolvimento, implementação e testes de um algoritmo de proteção de distância no domínio do tempo.A metodologia proposta baseia-se no comportamento dos sinais de tensão e corrente no tempo, por meio da análise da figura de Lissajous formada por esses sinais. O procedimento para o cálculo da impedância de falta utiliza as amostras de tensão e corrente medidos e a equação geral da seção cônica.O algoritmo foi implementado e testado em seis sistemas elétricos diferentes modelados no software Alternative Transient Program (ATP). As simulações contemplaram diferentes tipos de falta, variação das fases envolvidas, da resistência de falta, do ângulo de incidência da falta e sua localização ao longo da linha. O desempenho do método proposto também foi comparado com o de outras soluções existentes, resultando em um total de 25133 cenários diferentes de simulação, além de três casos reais de faltas registradas no sistema elétrico brasileiro.Realizou-se uma análise de sensibilidade a fim de verificar o comportamento do algoritmo em situações que afetam o desempenho da proteção de distância. Foram simulados fatores decorrentes do sistema, como variação da situação de carregamento da linha e oscilações de potência; fatores decorrentes dos sinais medidos no campo, como presença de ruído nas amostras, o comportamento dinâmico do transformador de potencial capacitivo e o efeito da saturação do transformador de corrente; e fatores relacionados à natureza da falta, como a variação da resistência de falta e faltas próximas aos transformadores de instrumentação.Os resultados apresentados indicam a aplicabilidade do método para a proteção de linhas de transmissão. A solução proposta se mostrou robusta, rápida, precisa, segura e confiável.Palavras-chave -Proteção de sistemas elétricos. Sistemas elétricos de potência. Proteção de distância. Linhas de transmissão. Análise no domínio do tempo. Figura de Lissajous. Equação geral da seção cônica.

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An adaptive distance protection scheme considering fault resistance, injected current, and structural changes in the power system

Mohtashami,

Noghabi

2024

IET Generation Trans & Dist

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Faults in power systems occur for various reasons, such as aging or natural disasters. Detecting, locating, and promptly clearing these faults is crucial for maintaining the safety and reliability of transmission lines (TLs). Distance relays (DRs), which protect TLs, detect faults, estimate their location, and send the required commands. However, these relays may experience mis‐detection due to manipulated impedance arising from both internal and external factors. These factors include measurement device errors, network topology changes, the presence of fault resistance (FR), and injected currents from remote line terminals. To address this challenge, an innovative adaptive protection scheme that considers FR, changes in network topology, and injected current from the opposite end of the line is proposed. By estimating the equivalent circuit impedances (ECIs) of the network connected to the terminal of the TL, this protection scheme utilizes impedance estimation techniques at the line terminals and offline network information. Simulation studies (tested on the IEEE 39‐bus standard network) show that the proposed scheme accurately estimates fault location (FL) and FR with high precision. The simulation results demonstrate its effectiveness in improving the performance of conventional distance protection relays in both the first and second protection zones ( and ).

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Machine Learning Based Setting-free Reach Element For Zone-1 Distance Protection

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Machine Learning Classifier for Supporting Generator’s Impedance-Based Relay Protection Functions

Machine Learning Classifier for Supporting Generator’s Impedance-Based Relay Protection Functions

Proteção de distância no domínio do tempo baseada na equação geral da seção cônica.

An adaptive distance protection scheme considering fault resistance, injected current, and structural changes in the power system

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