We describe the design of an automated system for management of faults in Medium Voltage distribution grids. The system includes detection of fault by digital protection relays, fault interruption by circuit breaker, automatic reclosing and restoration of service under control of a loop control unit, and supervision by SCADA software. The system architecture allows operation in loop feeders, which are commonly used in urban and rural power distribution, as well as in meshed networks, employed in critical power installations. Main requirements in system design were selectivity and reduction of downtime; flexibility and possibility to adapt to different network conditions. A proof of concept implementation of the designed system was built in the ABB SmartLab test site, where Hardware-in-the-Loop was used to simulate several different fault conditions and validate the logic. It was then possible to verify that selectivity requirements are met, that continuity of supply is maintained in the case of meshed networks, and that software options allow application to mesh, loop and radial networks with the same hardware components.
Descriviamo il design di un sistema automatizzato per la gestione dei guasti in resti di distribuzione di Media Tensione. Il sistema include il rilevamento del guasto da parte di relè di protezione digitali, l’isolamento del guasto da parte dell’interruttore, la richiusura automatica e il ripristino del servizio sotto il controllo di un’unità di controllo ad anello e la supervisione da parte di un software SCADA. L’architettura di sistema permette l’esercizio in configurazione ad anello, che è comunemente usata in impianti di distribuzione di potenza urbani e rurali, in aggiunta alle reti magliate, impiegate in istallazioni di potenza critiche. Le principali necessità nel progetto del sistema sono state: la selettività e la riduzione del fuori servizio, la flessibilità e la possibilità di adattarsi a diverse condizioni di rete. Una prova del concetto di implementazione della rete progettata è stata sviluppata nel sito di simulazione SmartLab di ABB, dove la tecnica Hardware-in-the-Loop è stata usato per simulare molte e diverse condizioni di guasto e validare la logica. È stato poi possibile verificare che i requisiti di selettività sono stati raggiunti, che la continuità di alimentazione è mantenuta in caso di reti magliate e che le opzioni di software permettono l’applicazione di reti magliate, ad anello e radiali con gli stessi componenti hardware.
Fully automatic fault management systems in MV grids : mesh and open loop
BONAZZA, ANGELO;ANGONA, ALESSANDRA
2018/2019
Abstract
We describe the design of an automated system for management of faults in Medium Voltage distribution grids. The system includes detection of fault by digital protection relays, fault interruption by circuit breaker, automatic reclosing and restoration of service under control of a loop control unit, and supervision by SCADA software. The system architecture allows operation in loop feeders, which are commonly used in urban and rural power distribution, as well as in meshed networks, employed in critical power installations. Main requirements in system design were selectivity and reduction of downtime; flexibility and possibility to adapt to different network conditions. A proof of concept implementation of the designed system was built in the ABB SmartLab test site, where Hardware-in-the-Loop was used to simulate several different fault conditions and validate the logic. It was then possible to verify that selectivity requirements are met, that continuity of supply is maintained in the case of meshed networks, and that software options allow application to mesh, loop and radial networks with the same hardware components.File | Dimensione | Formato | |
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