Description du modèle
La partie électrique du modèle est illustrée à la figure 2.Des deux côtés du schéma, il y ades grilles à 3 phases avec impédance RL. Les paramètres des grilles sont V = 230 V et f = 60 Hz.Les réseaux sont reliés par une ligne de transmission, d’une longueur de 100 km. Au niveau de la ligne de transmission, deux défauts sont localisés: un défaut triphasé au milieu et un défaut 1 phase à la fin de la ligne de transmission.Entre la grille sur le côté gauche et la ligne de transmission, il y a un relais de protection de distancequi contrôle le contacteur situé à côté.
Figure 2: Modèle schématique Typhoon HIL pour un relais de protection de distance
La logique de protection implémentée dans le bloc relais de protection de distance comprend un algorithme d’Opérateur de différence d’ouverture de fermeture (CODO) et une Détection de défaut pour la mesure, qui fournit des entrées à la logique de déclenchement. Ceci est illustré en détail à la figure 3.
Figure 3: Algorithme de protection pour un Relais de protection de distance
Le bloc de détection de défaut est chargé de détecter le défaut dans la ligne de transmission et de déterminer si le défaut est à l’intérieur de la zone 1, de la zone 2 ou dans les deux. La détection de défaut mesure l’impédance de défaut en fonction de la tension et du courant dans la phase a:
Zmesured = VarmsIarms
Où Zmesuredest l’impédance observée par le relais, tandis que les Armsandiarms sont les valeurs RMS de tension et de courant mesurées par le relais, respectivement.
Chaque point du plan complexe est défini par le R (axe des abscisses) et le X (axe des ordonnées) selon les formules suivantes:
Rmeasured = Zmeasured cos(θV, I)
Xmeasured =Zmeasured sin(θV, I)
Où les mesures et les mesures sont la résistance et la réactance observée par le relais, et θV, I est la différence de phase entre le courant et la tension.
Le bloc de détection de défaut fournit des signaux de défaut à la zone de défaut 1 et à la zone de défaut 2 en fonction des valeurs mesurées et des réglages des portées de zone et des caractéristiques de la ligne de transmission. L’aperçu des zones de protection de distance est accessible en cliquant sur le bouton d’aperçu du composant Relais de protection de distance illustré à la figure 4.
Figure 4: Aperçu des zones de protection
Le bloc d’algorithme d’opérateur de différence d’ouverture de fermeture (CODO) contient des blocs de fonctions C qui calculent le signal de filtrage de défauts selon le modèle basé sur la morphologie mathématique (MM). MM est un outil de transformation de signal non linéaire pour les signaux transitoires non périodiques.Le calcul mathématique impliqué dans MM ne comprend que les opérations d’addition, de soustraction, de maximum et de minimum – adaptées au temps réel application.MM comprend deux opérations de base: la dilatation et l’érosion. Les définitions de base des opérateurs MM sont énumérées ci-dessous:
Dilatation:
ydn=f ⊕gn=maxf(n-m+gm, n-m∈Df, m ∈Dg
l’Érosion:
yen=f ⊖gn=minf(n+m-gm, n+m∈Df, m ∈Dg
Ouverture:
y0n=f ⊖g⊕g(n)
Fermeture:
ycn=f ⊕g⊖g(n)
L’algorithme dans lequel nous pouvons obtenir la CODO signal est formé à l’aide d’équations (4), (5),(6), et (7). Sa réalisation dans le modèle est illustrée à la figure 5.
Figure 5: Aperçu des zones de protection
Enfin, le bloc logique de déclenchement est chargé de calculer des signaux de déclenchement en fonction du signal de détection de défaut, du signal d’algorithme de CODO et d’un signal de réinitialisation externe.