Ngô Minh Khoa * , Mai Vũ Cường , Huỳnh Quốc Cường and Nguyễn Trương Tấn Hiếu

* Correspondence: Ngô Minh Khoa (email: ngominhkhoa@qnu.edu.vn)

Abstract

The Matlab App Designer was used to design the fault location simulation program for power transmission lines. The impedance-based methods are applied to determine the fault location on the transmission line via the voltage and current measurements at the single and double ends of the line. This program can be applied to several voltage level transmission lines, and it can be used to simulate four fault types with different fault locations and resistances along the line. Moreover, the program is packed to the *.exe file, so it can be installed into any computer without the Matlab software. The simulation results of the 220 kV and 110 kV transmission lines are studied to investigate the performance of the designed program. The simulation results showed that the program works effectively and correctly.

Keywords: Fault resistance, fault location, packing program, impedance method, short circuit

Tóm tắt

Matlab App Designer được ứng dụng trong nghiên cứu để thiết kế chương trình mô phỏng định vị sự cố trên đường dây tải điện. Các phương pháp được sử dụng để xác định vị trí sự cố dựa trên các phương pháp tổng trở. Các phương pháp đó sử dụng dữ liệu đo lường điện áp và dòng điện từ một và hai đầu đường dây. Chương trình được thiết kế trong bài báo này mang tính tổng quát cao, có thể áp dụng cho nhiều đường dây cấp điện áp khác nhau, khảo sát toàn diện cho bốn dạng sự cố ngắn mạch tại các vị trí và tổng trở sự cố thay đổi dọc theo chiều dài đường dây. Ngoài ra, chương trình mô phỏng được đóng gói thành file chạy *.exe nên có thể cài đặt ở bất kỳ máy tính mà không cần thiết phải có phần mềm Matlab để tiến hành mô phỏng. Trường hợp nghiên cứu đối với đường dây cấp điện áp 220 kV và 110 kV được áp dụng để khảo sát và đánh giá chương trình đã thiết kế. Các kết quả mô phỏng đã cho thấy được chương trình làm việc hiệu quả và chính xác.

Từ khóa: Điện trở sự cố, định vị sự cố, đóng gói chương trình, phương pháp tổng trở, sự cố ngắn mạch

Article Details

Tài liệu tham khảo

Chafi, Z. S., & Afrakhte, H. (2021). Wide area fault location on transmission systems using synchronized/unsynchronized voltage/current measurements. Electric Power Systems Research, 197(2021), 107285. DOI: 10.1016/j.epsr.2021.107285

Das, S., Santoso, S., Gaikwad, A., & Patel, M. (2014). Impedance-based fault location in transmission networks: Theory and application. IEEE Access, 2, 537–557. DOI: 10.1109/ACCESS.2014.2323353

Das, J. C. (2012) Power System Analysis Short-Circuit Load Flow and Harmonics (2nd ed.). CRC Press, Taylor & Francis Group (Chapter 2).

Gilat, A. (2013). MATLAB®An Introduction with Applications (Fifth Edition). Willey.

Ha, H. X., Zhang, B. H., & Lv, Z. L. (2003). A novel principle of single-ended fault location technique for EHV transmission lines. IEEE Transactions on Power Delivery, 18(4), 1147–1151. DOI: 10.1109/TPWRD.2003.817505

Hùng, L. K., & Huấn, V. P. (2021). Rơle kỹ thuật số bảo vệ hệ thống điện. NXB Khoa học và Kỹ thuật.

IEEE Standard. (2014). C37.114-2014 - IEEE Guide for Determining Fault Location on AC Transmission and Distribution Lines. IEEE Standard. DOI: 10.1109/IEEESTD.2015.7024095

Khoa, N. M., & Tung, D. D. (2018). Locating fault on transmission line with static var compensator based on phasor measurement unit. Energies, 11(9), 2380. DOI: 10.3390/en11092380

Khoa, N. M., Cuong, M. V., Cuong, H. Q., & Hieu, N. T. (2022). Performance Comparison of Impedance-Based Fault Location Methods for Transmission Line. International Journal of Electrical and Electronic Engineering & Telecommunications, 11(3), 234–241. DOI: 10.18178/ijeetc.11.3.234-241

Maner, A. S., & Lavand, S. (2018). Accurate Fault Location Estimation of High Voltage Transmission Line Using Disturbance Record. International Conference on Power, Energy, Control and Transmission Systems. Chennai, India. DOI: 10.1109/ICPECTS.2018.8521637

Mosavi, M. R., & Tabatabaei, A. (2016). Traveling-wave fault location techniques in power system based on wavelet analysis and neural network using GPS timing. Wireless Personal Communications, 86(2), 835–850. DOI: 10.1007/s11277-015-2958-1

Reis, R. L., Lopes, F. V., Neves, W. L., Fernandes Jr, D., Ribeiro, C. M., & Cunha, G. A. (2021). An improved single-ended correlation-based fault location technique using traveling waves. International Journal of Electrical Power & Energy Systems Research, 132(2021), 107167. DOI: 10.1016/j.ijepes.2021.107167

Roostaee, S., Thomas, M. S., & Mehfuz, S. (2017). Experimental studies on impedance based fault location for long transmission lines. Protection and Control of Modern Power Systems, 2(1), 1–9. DOI: 10.1186/s41601-017-0048-y

Saha, M. M., Izykowski, J. J, & Rosolowski, E. (2009). Fault Location on Power Networks. Springer Science & Business Media. https://doi.org/10.1007/978-1-84882-886-5

Valle, J. M. G, García, J. C. C., & Cadaval, E. R. (2017). Electric vehicle monitoring system by using MATLAB/App Designer. 2017 International Young Engineers Forum (YEF-ECE). Costa da Caparica, Portugal. https://doi.org/10.1109/YEF-ECE.2017.7935642