Pangangalang Panlinya ng IEE-Business na Batay sa Kompyuter na Solusyon para sa Pangangalang Panlinya

1. Abstract at Background​
   Sa paglago ng kumplikadong istraktura ng power grid—partikular na ang pag-unlad ng ultra-high-voltage direct current (UHVDC) transmission, malawakang integrasyon ng renewable energy, at maraming parallel transmission lines—ang mga pangangailangan sa performance para sa proteksyon ng transmission line ay umabot sa hindi pa nakaranas na antas. Ang pangunahing hamon ay nasa balanse ng dalawang mahalagang demand: siguraduhin ang napakabilis na operasyon ng mga device ng proteksyon sa panahon ng mga fault upang mapanatili ang estabilidad ng sistema, habang nagbibigay din ng matibay na selektibidad upang maiwasan ang hindi kinakailangang tripping at pag-laki ng fault. Mas pinahihirapan ito sa komplikadong istraktura ng grid tulad ng parallel double-circuit lines, kung saan ang mga tradisyonal na single-ended protection principles ay mayroong malaking limitasyon.

Ang solusyong ito ay gumagamit ng advanced microcomputer-based protection technology, na nag-integrate ng tatlong core modules: power frequency variation distance protection, double-terminal traveling wave fault location, at adaptive auto-reclosing strategies. Layunin nito na komprehensibong i-enhance ang reliabilidad, bilis, at intelihensiya ng line protection, nagbibigay ng mahalagang suporta para sa pagbuo ng robust at smart grid.

​2. Analisis ng Pangunahing Hamon​

• ​Kontradyeksyon sa pagitan ng bilis at selektibidad: Ang mga tradisyonal na scheme ng proteksyon kadalasan ay nangangailangan ng delayed operation upang matiyak ang selektibidad, nagkakaroon ng kontradiksiyon sa pangangailangan ng mabilis na pag-clear ng fault upang mapanatili ang estabilidad ng sistema.
• ​Makatotohanang lokasyon ng fault sa parallel double-circuit lines: Ang mutual inductance sa pagitan ng double-circuit lines ay nagpapahirap sa mga katangian ng fault, na nagsisimulang bawasan ang katumpakan ng mga tradisyonal na pamamaraan ng lokasyon ng fault at naghahadlang sa pag-identify ng fault at pag-restoration ng power.
• ​Pagkakaiba-iba dahil sa integrasyon ng renewable energy: Ang integrasyon ng wind at solar power plants ay nagbabago ang antas at katangian ng short-circuit current, posibleng magdulot ng maling operasyon o failure ng proteksyon. Bukod dito, ang kanilang output fluctuations ay nagpapahirap sa success rate ng mga strategy ng auto-reclosing.

​3. Core Technologies ng Solusyon​

​3.1 Power Frequency Variation Distance Protection (ΔZ Proteksyon)​​

• ​Teknikal na Prinsipyo: Ang teknolohiya na ito ay hindi apektado ng load current sa normal na operasyon ng sistema. Ito ay nagkalkula ng fault impedance gamit lamang ang power frequency variations sa voltage at current na nabuo sa instant ng fault. May mataas na threshold, ito ay siyentipikal na directional, highly selective, at insensitive sa system oscillations at transition resistance.
• ​Performance Advantages:
• Ultra-high-speed operation: Napakabilis na tugon, na may typical operation times na mas mababa sa 10ms.
• High reliability: Epektibong iwasan ang misoperation dahil sa impluwensya ng load current.
• ​Application Case: Sa isang ±800kV UHVDC transmission line, ang teknolohiya na ito ay binawasan ang kabuuang oras ng fault clearance (protection operation + circuit breaker tripping) para sa near-end faults sa loob ng 80ms, na siyempre ay nagpapataas ng transient stability ng UHVDC system.

​3.2 Double-Terminal Traveling Wave Fault Location​

• ​Teknikal na Prinsipyo: Ang fault ay nag-generate ng traveling waves na nag-propagate patungo sa parehong dulo ng line. Gamit ang high-precision GPS/BDS synchronized clocks, ang mga device ng proteksyon sa parehong dulo ay maaring ma-record nang maayos ang oras ng pagdating ng initial current traveling waves (t1 at t2). Ang lokasyon ng fault ay maaring ma-compute nang maayos gamit ang formula L = (v * Δt) / 2, kung saan v ang velocity ng wave at Δt = |t1 - t2|.
• ​Performance Advantages:
• Ultra-high accuracy: Ang lokasyon ng fault ay hindi masyadong apektado ng line mutual inductance, system operation mode, transition resistance, o CT saturation.
• Parameter-independent: Hindi umaasa sa line impedance parameters, nag-iwas ng mga error na dulot ng hindi accurate na parameters sa mga tradisyonal na impedance-based methods.
• ​Application Case: Ang deployment sa isang 500kV double-circuit line sa parehong tower ay binawasan ang error ng lokasyon ng fault sa mas mababa sa 200 meters, nagpapataas ng katumpakan ng higit sa 80% kumpara sa mga tradisyonal na single-ended impedance-based methods. Ito ay lubhang nakakatulong sa mabilis na pag-identify ng fault at maintenance.

​3.3 Adaptive Auto-Reclosing Strategy​

• ​Teknikal na Prinsipyo: Ang microcomputer-based protection device ay intelligently distinguishes fault types (transient o permanent):
1. ​Transient faults: Pagkatapos ng tripping, ang dielectric strength ng line ay self-restores. Ang device ay nag-detect ng insulation recovery at agad na nag-issue ng reclosing command.
2. ​Permanent faults: Ang device ay nag-detect ng persistent fault at nag-block ng reclosing upang maiwasan ang secondary circuit breaker tripping, nag-aalis ng panganib sa equipment.
   Bukod dito, ang strategy ay dynamically adjusts ang dead time ng auto-reclosing batay sa real-time system conditions (e.g., renewable energy output share) upang tumugon sa mga katangian ng system recovery.
• ​Performance Advantages:

• Increased success rate: Maiiwasan ang reclosing sa permanent faults, significantly improving the success rate of auto-reclosing and power supply reliability.
• Reduced impact: Prevents unnecessary secondary shocks to the system, safeguarding equipment.

• ​Application Case: Ang implementation sa isang critical wind farm outgoing line ay naging sanhi ng pagtaas ng success rate ng auto-reclosing mula 72% hanggang 93%, effectively reducing wind turbine disconnections caused by transient line faults.

​4. Summary ng Value ng Solusyon​
Ang integrated microcomputer-based protection solution na ito ay nagbibigay ng core value sa mga customer sa pamamagitan ng synergistic application ng tatlong key technologies nito:

1. ​Enhanced system stability: Ultra-high-speed protection isolates faults rapidly, securing critical time to maintain grid stability.
2. ​Improved power supply reliability: Intelligent adaptive auto-reclosing maximizes power restoration, reducing outage duration and losses.
3. ​Increased operational efficiency: High-precision fault location transforms maintenance from "line patrolling" to "point inspection," significantly reducing costs and time.
4. ​Adaptability to new power systems: Its exceptional performance makes it highly suitable for complex modern grid scenarios, including UHVDC, renewable energy integration, and multi-circuit lines.