Аналіз особливостей виконання диференційних захистів ліній електропередач надвисокої напруги
Ключові слова:
Ключові слова: релейний захист, диференційних захист, диференційно-фазний захист, високочастотний захист, лінія електропередачі надвисокої напруги, перехідні процеси, короткі замикання, моделювання, енергосистема.
Анотація
Анотація. У цій статті проаналізовано світовий досвід вдосконалення диференційних захистів та представлено порівняльний аналіз високочастотних захистів для ліній надвисокої напруги, а саме диференційно-фазний струмовий захист та направлений високочастотний захист. Виявлено складнощі у впровадженні алгоритму роботи диференційно-фазного захисту у цифрових терміналах саме для довгих ліній надвисокої напруги. В результаті аналізу науко-технічної літератури було підтверджено актуальність зазначеної проблеми. Для її вирішення запропоновано поглиблений аналіз роботи релейного захисту основаного на цифровій елементній базі за допомогою математичного моделювання роботи ліній надвисокої напруги.
Посилання
1. Aboshady, F.M., Saber, A., Khera, F., & Zobaa, A. (2023). High frequency directional-based protection scheme for transmission lines emanating from large scale wind farms. Electric Power Systems Research, 225 (109904). DOI: 10.1016/j.epsr.2023.109904.
2. Saber, A., Shaaban, M.F., & Zeineldin, H.H. (2022). A new differential protection algorithm for transmission lines connected to large-scale wind farms. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 141 (108220). DOI: 10.1016/j.ijepes.2022.108220.
3. Wang, B., & Wang, Z. (2025). A novel principle of frequency characteristics-based current differential protection for outgoing lines of wind farms. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 167 (110645). DOI:10.1016/j.ijepes.2025.110645.
4. Hou, J., Gao, Q., Fan, Y., Song, G., Wu, X., Yang, W. … Peng, F. (2025). Improved differential protection for two-terminal weak feed AC system considering negative sequence control coordination strategy. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 164 (110396). DOI: 10.1016/j.ijepes.2024.110396.
5. Shi, Z., Yu, J., & Ding, X. (2022). Research on transient protection based on time-frequency domain features. 2022 IEEE 5th International Conference on Automation, Electronics and Electrical Engineering (AUTEEE). Shenyang, China. IEEE. DOI: 10.1109/AUTEEE56487.2022.9994368.
6. Tang, Y., Shu, H., Dai, Y., & Han, Y. (2024). Enhanced pilot protection scheme for half- wave-length transmission line based on the conservation of traveling wave energy. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 161 (110184). DOI: 10.1016/j.ijepes.2024.110184.
7. Moro, A.F.N.C., Ortega, J.S., & Tavares, M.C. (2022). Performance evaluation of power differential protection applied to half-wavelength transmission lines. Electric Power Systems Re-search, 209 (107998). DOI: 10.1016/j.epsr.2022.107998.
8. Garzón, A., Celeita, D., Ramos, G., Petit, M., Le, T.D., Hoyos, J.P., & Bach, A. (2025). Comparative analysis of impedance and time-domain protection in HVAC and HVDC interconnected systems: A case study in Colombia. Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy, 11 (100880). DOI: 10.1016/j.prime.2024.100880.
9. Zhou, B., Li, B., He, J., Li, Y., Xie, Z., & Dai, W. (2024). A novel high-sensitivity time-domain current differential protection scheme for renewable power transmission system. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 160 (110083). DOI: 10.1016/j.ijepes.2024.110083.
10. Zhang, Y., Yu, Y., & Yang, G. (2025). Adaptive current differential protection principle for transmission line connected to energy storage power station based on phase and amplitude compensation.
Journal of Energy Storage, 111 (115468). DOI: 10.1016/j.est.2025.115468.
11. Jain, R., Velaga, Y.N., Prabakar, K., Baggu, M., & Schneider, K. (2022). Modern trends in power system protection for distribution grid with high DER penetration. E-Prime - Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy, 2 (100080). DOI: 10.1016/j.prime.2022.100080.
12. Ovcharenko, N.I. (2002). Differentsial'no-faznaya vysokochastotnaya zashchita liniy elektroperedachi napryazheniyem 110 – 220 kV DFZ-201. Energetic. 12 (48).
13. Rukovodyashchie ukazaniya po releynoy zashchite: Differentsial'no-faznaya vysokochas-totnaya zashchita liniy 110-330 kV. (1972). 9. M.: Energiya.
14. Rekomendatsii po vyboru ustavok differentsial'no-faznoy zashchity liniy tipa L60 V.4.8X. (2005). Kiyev: GE MULTILIN.
15. Ustroystvo differentsial'no-faznoy zashchity linii L60. (2013). Rukovodstvo: 1601-0212-X1 (GEK-119605). GE Multilin.
16. Leviush, A. I., Medvedeva, L. N., & Sapir, Y. D. (1973). Printsipy vypolneniya odnoperiodnoi vysokochastotnoi zashchity VL 750 kV. Elektrichestvo, 8. 1–9.
17. Doni, N. A., Leviush, A. I., Tonkikh, E. V., & Uzhegov, V. T. (2003). O predel'nykh dlinakh VL, zashchishchaemykh differentsial'no-faznymi zashchitami bez ustroistv kompensatsii yemkostnykh tokov. Elektricheskiye stantsii – Energoprogress, 2, 34–36.
18. Doni, N. A., & Leviush, A. I. (2013). Osobennosti mikroprotsessornoi bystrodeistvuyushchei napravlennoi differentsial'no-faznoi zashchity VL 330-750 kV. Releinaya zashchita i avtomatizatsiya, 2, 25–26.
19. Savieliev, A. А. (2022). Development and modeling of an information system for controlling parameters of overhead power lines in the program "Simulink". Electrotechnic and Computer Systems, 36 (112), 27–39.
20. Yandulskyi, O. S., Marchenko, A. A., & Zakolodiazhnyi, V. V. (2011). Increase of efficiency of relay protection of autotransformers 750 kV with the longitudinally-transversal adjusting. Visnyk of Vinnytsia Polytechnical Institute, 6, 138–141.
2. Saber, A., Shaaban, M.F., & Zeineldin, H.H. (2022). A new differential protection algorithm for transmission lines connected to large-scale wind farms. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 141 (108220). DOI: 10.1016/j.ijepes.2022.108220.
3. Wang, B., & Wang, Z. (2025). A novel principle of frequency characteristics-based current differential protection for outgoing lines of wind farms. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 167 (110645). DOI:10.1016/j.ijepes.2025.110645.
4. Hou, J., Gao, Q., Fan, Y., Song, G., Wu, X., Yang, W. … Peng, F. (2025). Improved differential protection for two-terminal weak feed AC system considering negative sequence control coordination strategy. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 164 (110396). DOI: 10.1016/j.ijepes.2024.110396.
5. Shi, Z., Yu, J., & Ding, X. (2022). Research on transient protection based on time-frequency domain features. 2022 IEEE 5th International Conference on Automation, Electronics and Electrical Engineering (AUTEEE). Shenyang, China. IEEE. DOI: 10.1109/AUTEEE56487.2022.9994368.
6. Tang, Y., Shu, H., Dai, Y., & Han, Y. (2024). Enhanced pilot protection scheme for half- wave-length transmission line based on the conservation of traveling wave energy. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 161 (110184). DOI: 10.1016/j.ijepes.2024.110184.
7. Moro, A.F.N.C., Ortega, J.S., & Tavares, M.C. (2022). Performance evaluation of power differential protection applied to half-wavelength transmission lines. Electric Power Systems Re-search, 209 (107998). DOI: 10.1016/j.epsr.2022.107998.
8. Garzón, A., Celeita, D., Ramos, G., Petit, M., Le, T.D., Hoyos, J.P., & Bach, A. (2025). Comparative analysis of impedance and time-domain protection in HVAC and HVDC interconnected systems: A case study in Colombia. Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy, 11 (100880). DOI: 10.1016/j.prime.2024.100880.
9. Zhou, B., Li, B., He, J., Li, Y., Xie, Z., & Dai, W. (2024). A novel high-sensitivity time-domain current differential protection scheme for renewable power transmission system. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 160 (110083). DOI: 10.1016/j.ijepes.2024.110083.
10. Zhang, Y., Yu, Y., & Yang, G. (2025). Adaptive current differential protection principle for transmission line connected to energy storage power station based on phase and amplitude compensation.
Journal of Energy Storage, 111 (115468). DOI: 10.1016/j.est.2025.115468.
11. Jain, R., Velaga, Y.N., Prabakar, K., Baggu, M., & Schneider, K. (2022). Modern trends in power system protection for distribution grid with high DER penetration. E-Prime - Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy, 2 (100080). DOI: 10.1016/j.prime.2022.100080.
12. Ovcharenko, N.I. (2002). Differentsial'no-faznaya vysokochastotnaya zashchita liniy elektroperedachi napryazheniyem 110 – 220 kV DFZ-201. Energetic. 12 (48).
13. Rukovodyashchie ukazaniya po releynoy zashchite: Differentsial'no-faznaya vysokochas-totnaya zashchita liniy 110-330 kV. (1972). 9. M.: Energiya.
14. Rekomendatsii po vyboru ustavok differentsial'no-faznoy zashchity liniy tipa L60 V.4.8X. (2005). Kiyev: GE MULTILIN.
15. Ustroystvo differentsial'no-faznoy zashchity linii L60. (2013). Rukovodstvo: 1601-0212-X1 (GEK-119605). GE Multilin.
16. Leviush, A. I., Medvedeva, L. N., & Sapir, Y. D. (1973). Printsipy vypolneniya odnoperiodnoi vysokochastotnoi zashchity VL 750 kV. Elektrichestvo, 8. 1–9.
17. Doni, N. A., Leviush, A. I., Tonkikh, E. V., & Uzhegov, V. T. (2003). O predel'nykh dlinakh VL, zashchishchaemykh differentsial'no-faznymi zashchitami bez ustroistv kompensatsii yemkostnykh tokov. Elektricheskiye stantsii – Energoprogress, 2, 34–36.
18. Doni, N. A., & Leviush, A. I. (2013). Osobennosti mikroprotsessornoi bystrodeistvuyushchei napravlennoi differentsial'no-faznoi zashchity VL 330-750 kV. Releinaya zashchita i avtomatizatsiya, 2, 25–26.
19. Savieliev, A. А. (2022). Development and modeling of an information system for controlling parameters of overhead power lines in the program "Simulink". Electrotechnic and Computer Systems, 36 (112), 27–39.
20. Yandulskyi, O. S., Marchenko, A. A., & Zakolodiazhnyi, V. V. (2011). Increase of efficiency of relay protection of autotransformers 750 kV with the longitudinally-transversal adjusting. Visnyk of Vinnytsia Polytechnical Institute, 6, 138–141.
Опубліковано
2025-10-03
Розділ
Енергозбереження засобами сучасної електротехніки
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
