Descrizione del modello
La parte elettrica del modello è mostrata in Figura 2.Su entrambi i lati dello schema ci sonogriglie a 3 fasi con impedenza RL. I parametri delle griglie sono V = 230 V e f = 60 Hz.Le griglie sono collegate da una linea di trasmissione, di lunghezza 100 km. Sulla linea di trasmissione si trovano due guasti: un guasto a 3 fasi nel mezzo e un guasto a 1 fase alla fine della linea di trasmissione.Tra la griglia sul lato sinistro e la linea di trasmissione c’è un relè di protezione della distanzache controlla il contattore situato accanto ad esso.
Figura 2: Typhoon HIL modello schematico per un relè di protezione di distanza
La logica di protezione implementata nel blocco relè di protezione della distanza include un algoritmo CODO (ClosingOpening Difference Operator) e un rilevamento dei guasti per la misurazione, che fornisce ingressi alla logica di viaggio. Questo è mostrato in dettaglio nella Figura 3.
Figura 3: Algoritmo di protezione per un relè di protezione a distanza
Il blocco di rilevamento guasti è responsabile del rilevamento del guasto nella linea di trasmissione e della determinazione se il guasto si trova all’interno della zona 1, della zona 2 o di entrambe. Misure di rilevamento dei guasti impedenza di default in base alla tensione e alla corrente nella fase a:
Zmeasured = VarmsIarms
whereZmeasuredis impedenza osservata dal relè, Whilevarmsandiarms Sono i valori RMS di tensione e corrente misurati dal relè, rispettivamente.
Ogni punto del piano complesso è definito da R (asse x) e X (asse y) in base alle seguenti formule:
Rmeasured= Zmeasured cos(θV, I)
Xmeasured= Zmeasured peccato(θV, I)
whereRmeasuredandXmeasuredare la resistenza e la reattanza osservato dal relè, e θV,io è la differenza di fase tra tensione e corrente.
Il blocco di rilevamento dei guasti fornisce segnali di guasto alla zona di guasto 1 e alla zona di guasto 2 a seconda dei valori misurati e delle impostazioni per i tratti di zona e le caratteristiche della linea di trasmissione. È possibile accedere all’anteprima delle zone di protezione dalla distanza facendo clic sul pulsante Anteprima nel componente Relè di protezione dalla distanza mostrato in Figura 4.
Figura 4: Anteprima delle zone di protezione
Il blocco algoritmo Closing Opening Difference Operator (CODICE) contiene blocchi funzione C che calcolano il segnale di filtraggio dei guasti secondo il modello basato sulla morfologia matematica (MM).MM è uno strumento di trasformazione del segnale non lineare per segnali transitori non periodici.Il calcolo matematico coinvolto in MM include solo le operazioni di addizione, sottrazione, massimo e minimo-adatto per il tempo reale application.MM comprende due operazioni di base-dilatazione ed erosione. Le definizioni di base degli operatori MM sono elencate di seguito:
Dilatazione:
ydn=f ⊕gn=maxf(n-m+gm, n-m∈Df, m ∈Dg
Erosione:
yen=f ⊖gn=minf(n+m-gm, n+m∈Df, m ∈Dg
Orari:
y0n=f ⊖g⊕g(n)
Chiusura:
ycn=f ⊕g⊖g(n)
L’algoritmo in cui siamo in grado di ottenere il CODO segnale è formato utilizzando equazioni (4), (5),(6), e (7). La sua realizzazione nel modello è mostrata nella Figura 5.
Figura 5: Anteprima delle zone di protezione
Infine, il blocco logico trip è responsabile del calcolo dei segnali di trip in base al segnale di rilevamento dei guasti,al segnale dell’algoritmo CODO e a un segnale di reset esterno.