Achieving More Exact Unilateral Fault Location in an Arbitrarily Configured Electric Network

  • Piter A. KOLOBANOV,
  • Alexandr L. KULIKOV
  • Mikhail D. OBALIN
Keywords: power lines, fault place, fault location, algorithm

Abstract

For clearing faults in power lines, the fault location procedure (FLP) is carried out. Aunilateral FLP based on the power frequency current and voltage components is considered. The existing calculation expressions for carrying out power line FLP are often applicable only for partial network configuration cases, and attempts to apply them for other cases result yield results containing a methodical error. A general fault location algorithm in which the superposition principle is used has been developed. A technique for compensating the effect of contact impedance based on the superposition principle is considered. A calculation expression for unilateral fault location written in the phase coordinates for an arbitrarily configured electric network is derived. The results from simulation experiments and calculations carried out using real time histories of emergency events have shown that the proposed method ensures high accuracy. Recommendation sonusing the developed method are given.

Author Biographies

Piter A. KOLOBANOV,

KOLOBANOV Piter A. (LLC «ETS-Proyekt», Nizhniy Novgorod, Russia) — Leading Engineer

Alexandr L. KULIKOV

KULIKOV Alexandr L. (Nizhnii Novgorod State Technical University, Nizhniy Novgorod, Russia) — Professor of the Department, Dr. Sci. (Eng.)

Mikhail D. OBALIN

Обалин Михаил Дмитриевич окончил в 2011 г. НГТУ им. Р.Е. Алексеева. Кандидатскую диссерта­цию «Применение имитационного моделирования для адаптации алгоритмов определения места повреж­дения линий электропередачи по параметрам аварий­ного режима» защитил в 2016 г. Диспетчер Центра управления сетями Нижегородского предприятия ма­гистральных сетей.

References

Аржанников Е.А., Лукоянов В.Ю., Мисриханов М.Ш. Оп­ределение места короткого замыкания на высоковольтных ли­ниях электропередачи/Под ред. В.А. Шуина. М.: Энергоатом- издат, 2003, 272 с.

Висящев А.Н. Приборы и методы определения места по­вреждения на линиях электропередачи: Учебное пос. Ч. 1. Ир­кутск: Изд-во ИрГТУ, 2001, 188 с.

Устинов А.А., Висящев А.Н. Итерационные методы опре­деления места повреждения по параметрам аварийного режима при односторонних измерениях на воздушных линиях электро­передачи. — Вестник ИрГТУ, 2010, № 5, с. 260—265.

Лямец Ю.Я., Климатова И.С. Алгоритмическое моделирование в задаче определения места повреждения в линиях электропередачи. — Вестник Чувашского университета, 2007, №2, с. 147-152.

Saha M.M., Izykowski J., Rosolowski E. Fault Locationon Power Networks. London: Springer, 2010, 437 p.

Федосеев А.М., Федосеев М.А. Релейная защита электро­энергетических систем: Учеб. для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1992, 528 с.

Fritsch F.N., Carlson R.E. Fritsch F.N., Carlson R.E. Monotone Piecewise Cubic Interpolation. — SIAM Journal on Numerical Analysis, 1980, No. 2(17), pp. 238—246.

Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: электрические цепи. М.: Гардарики, 2007, 701 с.

Куликов А.Л., Обалин М.Д., Колобанов П.А. Комплекс­ные алгоритмы ОМП ЛЭП на базе статистических методов. — Энергетик, 2012, № 1, с. 7—9.

Куликов А.Л. Обалин М.Д., Колобанов П.А. Анализ и по­вышение точности при определении места повреждения линий электропередачи. — Изв. вузов. Электромеханика, 2013, № 5, с. 57—62.

#

Arzhannikov Ye.A., Lukoyanov V.Yu., Misrikhanov M.Sh. Opredeleniye mesta korotkogo zamykaniya na vysokovol’tnykh liniyakh elektroperedachi (Location of short circuit on the lines of electricity transmission)/Edit. by V.F. Shuin. Moscow, Engergoatomizdat, 2003, 272 p.

Visyashchev A.N. Pribory i metody opredeleniya mesta povrezhdeniya na liniyakh elektroperedaсhi (Devices and methods of location of damage on the lines of electricity transmission). Irkutsk, Publ. Irkutsk State Techn. University, 2001, 188 p.

Ustinov A.A. and Visyashchev A.N. Vestnik Irkutskogo Gosudarstvennogo technicheskogo universiteta — in Russ. (Bulletin of Irkutsk State Technical University), 2010, No. 5, pp. 260—265.

Lyamets Yu.Ya., Klimatova I.S. Vestnik Chuvashskogo universiteta — in Russ. (Bulletin of yhe Chuvash University), 2007, No. 2, pp. 147-152.

Saha M.M., Izykowski J., Rosolowski E. Fault Locationon Power Networks. London: Springer, 2010, 437 p.

Fedosyeyev A.M., Fedosyeyev M.A. Releynaya zashchita elektroenergeticheskikh sistem (Relay defence of the electroenergy systems). Moscow, Energoatomizdat, 1992, 528 p.

Fritsch F.N., Carlson R.E. Fritsch F.N., Carlson R.E. Monotone Piecewise Cubic Interpolation. — SIAM Journal on Numerical Analysis, 1980, No. 2 (17), pp. 238—246.

Bessonov L.A. Teoreticheskiye osnovy elektrotekhniki: elektricheskiye tsepi (Theoretical principles of electrical engineering. Electric circuits). Moscow, Gardariki, 2007, 701 p.

Kulikov A.L., Obalin M.D., Kolobanov P.A. Energetik — in Russ. (Power Engineering Specialist), 2012, No. 1, pp. 7—9.

Kulikov A..L., Obalin M.D., Kolobanov P.A. Izv. vuzov. Elektromekhanika — in Russ. (News of higher educational institutions. Electromechanics), 2013, No. 5, pp. 57—62.

Published
2019-04-19
Section
Article