Rate of Change of Active Power as a Power Swing Blocking Function of Distance Relays

Authors

Keywords:

Power Swing Blocking (PSB), Distance protection relay, Power swing

Abstract

Power swings may cause undesired trips of protection relays and, consequently, shutting down power utility equipment, leading to the outage of loads. This paper presents a procedure for detecting power swings based on the rate of change of active power. When a power swing occurs, the derivative of the active power can be modeled as a sinusoidal function and, therefore, it is possible to estimate the frequency oscillation. The proposal takes advantage to this theoretical concept to detect power swings on transmission systems. Simulation results show that the developed algorithm has good performance, including research scenarios against low and large power swings. The protection relay is unblocked upon the occurence of a short-circuit. The proposed technique is simple to implement and can be employed as a Power Swing Blocking (PSB) function to avoid misoperation of distance protection relays.

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Author Biographies

Gustavo Marchesan, Universidade Federal de Santa Maria

Gustavo Marchesan possui graduação, mestrado e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade de Santa Maria, 2011, 2013 e 2016 respectivamente. Atuou como professor da Universidade Federal do Pampa -- Campus Bagé de 2016 a 2019. Atualmente, é professor da Universidade Federal de Santa Maria

Carlos Lazaro, Universidad del Sinu

Carlos Lázaro Menco possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade do Sinú (2007), Colombia, e especialização em sistemas de transmissão de energia pela Universidade do Norte (2009), Colombia. Ele possui mestrado e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (2014 e 2018 respectivamente). Atualmente, é professor da Universidade do Sinú, Colombia.

Ghendy Cardoso Junior, Universidade Federal de Santa Maria

Ghendy Cardoso Junior possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (1995), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade do Pará (1997) e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (2003). Atualmente, é professor da Universidade Federal de Santa Maria.

Luiz Fernando Freitas-Gutierres, Universidade Federal de Santa Maria

Luiz Fernando Freitas-Gutierres é Professor Adjunto da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, RS, Brasil, lotado no Departamento de Eletromecânica e Sistemas de Potência (DESP). Recebeu os graus de Bel., Me., Lic. e Dr. em engenharia elétrica pela UFSM em 2010, 2013, 2013 e 2018 respectivamente. Dedica-se às seguintes áreas de estudo: eletromagnetismo (teoria, modelagem, aplicações e métodos numéricos), análise de transitórios em sistemas elétricos de potência e proteção de redes elétricas de transmissão e distribuição.

Adriano Peres de Morais , Universidade Federal de Santa Maria

Adriano Peres de Morais possui graduação (2006), mestrado (2008) e doutorado (2012) em engenharia elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Entre 2015 e 2016 realizou pós-doutorado na Universidade da Flórida (EUA). Desde de 2009 é professor da UFSM, atuando no Colégio Técnico Industrial de Santa Maria (CTISM) e no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) da UFSM. É bolsista de produtividade em pesquisa (PQ) categoria 2 desde 2019. Suas áreas de pesquisa são: análise de sistemas elétricos de potência, proteção de sistemas elétricos e simulação digital em tempo real.

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Published

2021-09-13

How to Cite

Marchesan, G., Lazaro, C., Cardoso Junior, G., Freitas-Gutierres, L. F., & Peres de Morais , A. . (2021). Rate of Change of Active Power as a Power Swing Blocking Function of Distance Relays. IEEE Latin America Transactions, 20(2), 259–268. Retrieved from https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/5568

Issue

Vol. 20 No. 2 (2022): Ordinary Issue

Section

Articles