04116083_Overcurrent Relay Based Integrated Protection Scheme for Distribution Systems

7/27/2019 04116083_Overcurrent Relay Based Integrated Protection Scheme for Distribution Systems

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2 0 0 6 I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n P o w e r S y s t e m T e c h n o l o g y

O v e r c u r r e n t Relay based I n t e g r a t e d P r o t e c t i o nScheme for D i s t r i b u t i o n S y s t e m s

Z Q B o , J H H e , X Z D o n g , B R J C a u n c e a n d A K l i m e k

A b s t r a c t - - T h i s p a p e r r e p o r t s o n t h e d e v e l o p m e n t o f i n t e g r a t e dp r o t e c t i o n f o r p o w e r s y s t e m . The b a c k g r o u n d o f t h e d e v e l o p m e n ti s f i r s t l y i n t r o d u c e d , i n w h i c h a c e n t r a l i z e d p r o t e c t i o n s y s t e m ( o rr e l a y ) p r o v i d e s t h e p r o te c ti o n o f m u l t i p l e p o w e r p l a n t o r as u b s t a t i o n . A n o v e l i n t e g r a t e d p r o t e c t i o n s c h e m e f o r d i s t r i b u t i o ns y s t e m i s d e s c r i b e d . The s c h e m e i s b a s e d o n o v e r c u r r e n tp r o t e c ti o n t e c h n i q u e , i n w h i c h s p e c i a l l y d e s i g n e d p r o t e c t i o nr e l a y s a r e i n s t a l l e d a t e a c h s ub s t at io n o f a n e t w o r k . I n t h ep r o p o s e d s c h e m e , o n e i n t e g r a t e d r e l a y i s r e s p o n s i b l e f o r t h ep ro t e c t io n o f e v e r y l i n e s e c t i o n s c o n n e c t e d t o t h e s u b s t a t i o nb u s b a r . The c o n v e n t i o n a l d i r e c t i o n a l o v e r c u r r e n t a n d newa d a p t i v e a c c e l e r a t e d p r o t e c t i o n a l g o r i t h m s a r e i m p l e m e n t e d i n t ot h e r e l a y w i t h m u l t i p l e o v e r c u r r e n t s e t t i n g s t o c o v e r a l l t h ep r o t e c t e d l i n e s e c t i o n s . The p a p e r i n c l u d e s s t u d i e s o f a t y p i c a lm u l t i s e c t i o n d i s t r i b u t i o n n e t w o r k t o d e m o n s t r a t e t h e p r i n c i p l e o ft h e s c h e m e . S t u d i e s s h o w t ha t t h e new s c h e m e n o t o n l y o f f e r t h enew p r o t e c t i o n f e a t u r e s f o r i n d i v i d u a l p o w e r l i n e , b u t a l s op r o v i d e t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f i n t e g r a t e d p r o t e c t i o n .

I n d e x T e r m s - I n t e g r a t e d P r o t e c t i o n , C e n t r a l i z e d P r o t e c t i o n ,N e t w o r k P r o t e c t i o n .I . INTRODUCTION

A c e n t u r y h a s p a s s e d s i n c e t h e a p p l i c a t i o n o f t h e f i r s te l e c t r o - m e c h a n i c a l o v e r c u r r e n t r e l a y i n p o w e r s y s t e mp r o t e c t i o n . T h e m a j o r i t y o f t h e p r o t e c t i o n p r i n c i p l e s c u r r e n t l ye m p l o y e d i n p r o t e c t i o n r e l a y s w e r e d e v e l o p e d w i t h i n t h e f i r s t3 d e c a d e s o f t h e l a s t c e n t u r y , s u c h a s o v e r c u r r e n t , d i r e c t i o n a l ,d i s t a n c e a n d d i f f e r e n t i a l p r o t e c t i o n a s s h o w n i n F i g . l . T h e s er e l a y i n g p r i n c i p l e s a r e b a s e d o n t h e m e a s u r e m e n t o f p o w e rf r e q u e n c y s i g n a l f o r f a u l t d e t e c t i o n . F o l l o w i n g t h e p r o g r e s s i o no f t e c h n o l o g y , t h e p r o t e c t i o n d e v i c e s h a v e m i g r a t e d f r o me l e c t r o - m e c h a n i c a l t o s e m i c o n d u c t o r , t o i n t e g r a t e d c i r c u i t a n dt o m i c r o p r o c e s s o r t e c h n o l o g i e s . T o d a y , m i c r o p r o c e s s o r b a s e dd i g i t a l a n d n u m e r i c r e l a y s a r e r e p l a c i n g c o n v e n t i o n a l r e l a y s i na l l a r e a s o f p o w e r s y s t e m p r o t e c t i o n . H o w e v e r , many o f t h es a m e r e l a y i n g p r i n c i p l e s o f p r o t e c t i o n a r e s t i l l p l a y i n g ad o m i n a n t r o l e .

I n t h e l a t e 1 9 6 0 ' s , R o c k e f e l l e r [ 1 ] p r o p o s e d t h e a p p l i c a t i o no f a c e n t r a l i z e d s u b s t a t i o n p r o t e c t i o n s y s t e m b a s e d o n ac e n t r a l i z e d c o m p u t e r s y s t e m . T h e c o n c e p t f i t s w e l l w i t h t h e

Z Q B o , B R J C a u n c e a n d A K l i m e k a r e w i t h t h e A REVA T & D -A u t o m a t i o n , UK .J H He i s w i t h t h e D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g , B e i j i n g J i a o t o n gU n i v e r s i t y , C h i n a

X Z D o n g i s w i t h t h e D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g , T s i n g h u aU n i v e r s i t y , C h i n a

c o n c e p t o f a n o v e r a l l i n t e g r a t e d p r o t e c t i o n w h e r e t h ep r o t e c t i o n p a c k a g e w o u l d n o t o n l y o v e r s e e i n d i v i d u a l u n i t s o fp l a n t b u t a l s o a s e c t i o n o f t h e n e t w o r k . H o w e v e r , t h e i d e a h a sn o t b e e n p u t i n t o p r a c t i c e t h u s f a r s i n c e t h e c o m p u t e rh a r d w a r e / s o f t w a r e a n d t h e c o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g y w e r en o t a v a i l a b l e t o s u p p o r t s u c h a n i d e a . S i n c e t h e n , r e l a yt e c h n o l o g y h a s e n j o y e d s u c c e s s f u l d e v e l o p m e n t b a s e d o n t h ea p p l i c a t i o n o f d i g i t a l t e c h n i q u e s f o r p o w e r s y s t e m p r o t e c t i o n .T h e i n t r o d u c t i o n o f m i c r o p r o c e s s o r s i n t o p r o t e c t i o n i n t h e1 9 8 0 ' s g e n e r a l l y f o l l o w e d t h e c o n v e n t i o n a l a p p r o a c h w i t h t h ei m p l e m e n t a t i o n o f d i s t r i b u t e d p r o c e s s i n g p l a t f o r m s t h a tc o n c e n t r a t e d o n p r o t e c t i n g i n d i v i d u a l u n i t s o f t h e s y s t e m .L i m i t e d i n t e g r a t e d p r o t e c t i o n w a s p r o v i d e d i n t h e f o r m o fb a c k - u p p r o t e c t i o n a n d a s s u c h h a s r e m a i n e d a s e c o n d a r yf u n c t i o n .

T r a n s i e n tB a s e dP r o t e c t i o nC A l b a s e dg ~ ~~ ~ ~ > 0 ~ ~ ~ ~ ~ ~ P r o t e c t i o n )U n i t ( 1 9 2 7 )D i s t a n c e ( 1 9 2 3 ) A d a p t i v eD i r e c t i o n a l ( 1 9 1 0 ) P r o t e c t i o nD i f f e r e n t i a l ( 1 9 0 8 )O v e r c u r r e n t ( 1 9 0 1 ) ( U l t r a H i g hDEVELOPMEN OF RELAYIGS p e e d

DEVELOPMENT OF RELAYING P R I N C I P L E S

E l e c t r o -m e c h a n i c a lS t a t i c

D i g i t a l( C o m p u t e r )

MPn t e g r a t e dP r o t e c t i o nM i c r o P r o c e s s o r )

DEVELOPMENT OF RELAYING TECHNOLOGIES i1 9 0 0 1 9 3 0 - - - 1 9 7 0 1 9 8 0

F i g . 1 H i s t o r y o f R e l a y D e v e l o p m e n t s1 9 9 0 2 0 0 0 Y e a r

I n t h e l a t e 1 9 7 0 ' s , w i t h t h e c o n t i n u o u s e x p a n s i o n o f t h ep o w e r n e t w o r k , t h e d e m a n d f o r t h e f a s t f a u l t c l e a r a n c e t oi m p r o v e s y s t e m s t a b i l i t y e n c o u r a g e d r e s e a r c h i n t o n o n - p o w e rs y s t e m f r e q u e n c y f a u l t d e t e c t i o n t e c h n i q u e s t o i n c r e a s e t h es p e e d o f t h e r e l a y r e s p o n s e . T h i s l e d t o t h e d e v e l o p m e n t o f t h es o c a l l e d ' u l t r a h i g h s p e e d ' r e l a y s b a s e d o n t r a v e l l i n g wave a n ds u p e r i m p o s e d c o m p o n e n t s [ 2 - 4 ] , w h i c h u t i l i z e t h e f a u l tg e n e r a t e d t r a n s i e n t f o r t r a n s m i s s i o n l i n e p r o t e c t i o n . H o w e v e r ,d u e t o t h e l i m i t a t i o n s o f t h e d i g i t a l p r o c e s s i n g t e c h n o l o g y a tt h e t i m e , t h e r e l a y s d e v e l o p e d b a s e d o n t h e s e p r o t e c t i o np r i n c i p l e s , a n d d i d n o t i m m e d i a t e l y a c h i e v e w i d e s p r e a da p p l i c a t i o n .

1 - 4 2 4 4 - 0 1 1 1 - 9 / 0 6 / $ 2 0 . 0 0 C 2 0 0 6 I E E E .


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D e v e l o p m e n t i n t h e 1 9 8 0 s a n d 9 0 s p r o v i d e d new m e a n s t oa d v a n c e p o w e r s y s t e m p r o t e c t i o n , s p e c i a l l y ' A d a p t i v eP r o t e c t i o n ' [ 5 - 6 ] a n d t h e A r t i f i c i a l I n t e l l i g e n t ( A l ) b a s e dp r o t e c t i o n t e c h n i q u e s [ 8 - 1 1 ] i n t h e 8 0 ' s a n d 9 0 ' s . A s a r e s u l t ,t h e p e r f o r m a n c e o f t h e p r o t e c t i o n r e l a y s h a s b e e n i m p r o v e d .H o w e v e r , t h e s e h a v e c o n c e n t r a t e d o n t h e i m p r o v e m e n t o fc o n v e n t i o n a l r e l a y i n g t e c h n i q u e s , a n d n o s i g n i f i c a n t newr e l a y i n g p r i n c i p l e s h a v e r e s u l t e d f r o m t h e a p p l i c a t i o n o f t h eA d a p t i v e a n d A l t e c h n i q u e s .

I n r e c e n t y e a r s , t h e r e h a s b e e n t h e f u r t h e r d e v e l o p m e n t i nb o t h m i c r o p r o c e s s o r a n d t r a n s d u c e r t e c h n o l o g i e s . T h i s h a se n a b l e d f a u l t d e t e c t i o n t e c h n i q u e s t o b e c o n s i d e r e d w h i c hw e r e i m p r a c t i c a l i n t h e p a s t a n d e n c o u r a g e d i n t e r e s t i n t h eu t i l i z a t i o n o f f a u l t g e n e r a t e d t r a n s i e n t s f o r p r o t e c t i o n . S t u d i e sh a v e f o u n d t h a t t h e f a u l t g e n e r a t e d h i g h f r e q u e n c y t r a n s i e n t sc a n b e d e t e c t e d a n d q u a n t i f i e d a n d o p e n t h e p o s s i b i l i t y f o rd e v e l o p i n g new p r o t e c t i o n p r i n c i p l e s a n d t e c h n i q u e s [ 1 2 ] .C o n s i d e r a b l e e f f o r t h a s no w b e e n d e v o t e d t o r e s e a r c h o n h i g hf r e q u e n c y t r a n s i e n t d e t e c t i o n . A n u m b e r o f new t e c h n i q u e sh a v e b e e n p r o p o s e d [ 1 3 - 1 4 ] . A t t h e s a m e t i m e , t h e d r a m a t i cg r o w t h i n s i g n a l p r o c e s s i n g p o w e r o f r e l a y p l a t f o r m s , a n d t h ea v a i l a b i l i t y o f s u i t a b l e c o m m u n i c a t i o n s s c h e m e s , h a s p r o v i d e da new o p p o r t u n i t y t o d e v e l o p new p r o t e c t i o n t e c h n i q u e s .R e s e a r c h s h o w s t h a t i n f o r m a t i o n o b t a i n e d f r o m m u l t i p l e p o w e rp l a n t s a n d c o m p o n e n t s c a n b e u s e d t o d e r i v e new p r o t e c t i o np r i n c i p l e s a n d s c h e m e s , w h i c h c o u l d h a v e s i g n i f i c a n ta d v a n t a g e s o v e r t h e e x i s t i n g p r o t e c t i o n t e c h n i q u e s b a s e d o ni n d i v i d u a l p l a n t o r c o m p o n e n t [ 1 5 - 2 7 ] . R e c e n t l y , a n o v e li n t e g r a t e d p r o t e c t i o n s c h e m e b a s e d o n f a u l t t r a n s i e n t d e t e c t i o ni s p r o p o s e d [ 2 8 ] . I n t h e s c h e m e , a c e n t r a l i z e d p r o t e c t i o n r e l a yi s i n s t a l l e d a t a s u b s t a t i o n a n d i n t e r f a c e d t o e v e r y l i n e , t h r o u g ht h e C T s . T h e f a u l t g e n e r a t e d t r a n s i e n t s i g n a l s a r e c a p t u r e d b yt h e r e l a y , t h e p o l a r i t i e s a n d l e v e l s o f t h e s i g n a l s a r e t h e nc o m p a r e d , f r o m w h i c h t h e d i r e c t i o n o f t h e f a u l t c a n b ed e r i v e d . T h e d i r e c t i o n a l d e c i s i o n i s t h e n f o r w a r d e d t o r e l e v a n ts u b s t a t i o n r e l a y s a n d t h e i n t e g r a t e d n e t w o r k p r o t e c t i o n a n da u t o m a t i o n u n i t , t h e f a u l t e d l i n e s e c t i o n c a n b e i s o l a t e d b yl o c a l p r o t e c t i o n o r n e t w o r k p r o t e c t i o n .

T h i s p a p e r p r e s e n t s a new i n t e g r a t e d p r o t e c t i o n s c h e m eb a s e d o n o v e r c u r r e n t p r o t e c t i o n p r i n c i p l e . An i n t e g r a t e dp r o t e c t i o n r e l a y i s i n s t a l l e d a t a s u b s t a t i o n a n d i n t e r f a c e d t oe v e r y l i n e t h r o u g h t h e CTs a n d b u s b a r V T . T h e r e l a y i s a l s oi n t e r f a c e d t o t h e s u b s t a t i o n c o m m u n i c a t i o n n e t w o r k w h i c h i sc o m m u n i c a t e d w i t h a l l n e i g h b o r i n g s t a t i o n s a n d a c e n t r a lp r o t e c t i o n a n d c o n t r o l s y s t e m . I n t h e p r o p o s e d s c h e m e , t h er e l a y i s r e s p o n s i b l e f o r t h e p r o t e c t i o n o f e v e r y l i n e s e c t i o n sc o n n e c t e d t o t h e s u b s t a t i o n b u s b a r . T h e o v e r c u r r e n t d i r e c t i o n a ld e t e c t i o n a n d a d a p t i v e a c c e l e r a t e d p r o t e c t i o n a l g o r i t h m s a r ei m p l e m e n t e d i n t o t h e r e l a y w i t h m u l t i p l e o v e r c u r r e n t s e t t i n g st o c o v e r a l l t h e p r o t e c t e d l i n e s e c t i o n s .

When a f a u l t o c c u r s o n a n y o f t h e l i n e a s s o c i a t e d w i t h t h es u b s t a t i o n , t h e r e l a y w i l l f i r s t l y d e t e r m i n e t h e f a u l t e d d i r e c t i o n .T h e o v e r c u r r e n t a l g o r i t h m t o g e t h e r w i t h t h e r e l e v a n t s e t t i n gw i l l a p p l y t o t h e f a u l t e d l i n e t o d e t e r m i n e t h e f a u l t l o c a t i o n .T h e r e l a y w i l l t r i p i n s t a n t l y w h e n t h e f a u l t c u r r e n t i s o v e r t h ep r e d e f i n e d s e t t i n g . T h e r e l a y w i l l c o m m u n i c a t e w i t h r e l e v a n t

r e l a y a t r e m o t e e n d t h r o u g h t h e c o m m u n i c a t i o n n e t w o r k t od e t e r m i n e w h e t h e r t o t r i p o r r e s t r a i n f o r a f a u l t c u r r e n t i s n o to v e r t h e s e t t i n g . T h e i n f o r m a t i o n c a n a l s o b e s e n t t o t h e c e n t r a lp r o t e c t i o n a n d c o n t r o l u n i t , a n a r r a n g e m e n t c a n b e m a d e t oe n a b l e t h e c e n t r a l u n i t t o b e t h e d e c i s i o n m a k e r f o r d i r e c tt r i p p i n g . T h e p a p e r i n c l u d e s s t u d i e s o f a t y p i c a l m u l t i s e c t i o nd i s t r i b u t i o n s y s t e m a n d t h e f a u l t e d r e s p o n s e s w i t h r e s p e c t t od i f f e r e n t f a u l t c o n d i t i o n s . S t u d i e s s h o w t h a t t h e new s c h e m en o t o n l y o f f e r t h e new p r o t e c t i o n f e a t u r e s f o r i n d i v i d u a l p o w e rl i n e , b u t a l s o p r o v i d e t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f i n t e g r a t e dp r o t e c t i o n .

I I . I N T E G R A T E D P R O T E C T I O N SCHEME BASED ONOVERCURRENT RELAYT h e i n t e g r a t e d p r o t e c t i o n s c h e m e i s m a i n l y b a s e d o n t h e

w e l l e s t a b l i s h e d o v e r c u r r e n t ( O C ) p r o t e c t i o n t e c h n i q u e , t h eb a s i c p r i n c i p l e o f w h i c h i s w e l l known a n d n o t t o b ed e sc r i b e d h e r e [ 2 9 ] .A . B a s i c P r i n c i p l e o f t h e P r o t e c t i o n S c h e m eA t y p i c a l d i s t r i b u t i o n n e t w o r k t o g e t h e r w i t h t h e p r o p o s e dr e l a y u n i t s a s s h o w n i n F i g . 2 i s u s e d t o d e m o n s t r a t e t h e

p r o p o s e d p r o t e c t i o n s c h e m e . A s s h o w n , t h e i n t e g r a t e do v e r c u r r e n t r e l a y s ( I O R ) a r e i n s t a l l e d a t e a c h s u b s t a t i o nb u s b a r s , a n d a r e i n t e r f a c e d t o e v e r y CT o n t h e l i n e s c o n n e c t e dt o t h i s b u s b a r . T h e r e l a y i s a l s o i n t e r f a c e d t o t h e b u s b a r VTf o r t h e p u r p o s e o f d i r e c t i o n a l m e a s u r e m e n t . T h e IOR i se q u i p p e d w i t h a n u m b e r o f c o n v e n t i o n a l a n d new p r o t e c t i o nf u n c t i o n s o p e r a t i n g i n s e r i a l / p a r a l l e l , w h i c h c a n b e c l a s s i f i e da s 3 o p e r a t i n g s t a g e s .

T h e f i r s t s t a g e i s t h e d i r e c t i o n a l O C b a s e d i n s t a n t t r i p p i n gs t a g e , e a c h r e l a y i s e q u i p p e d w i t h m u l t i p l e o v e r c u r r e n ts e t t i n g s t o c o v e r a l l i t s a s s o c i a t e d l i n e s e c t i o n s . T h e r e l a y w i l li n s t a n t l y t r i p t h e c i r c u i t b r e a k e r a s s o c i a t e d w i t h t h e f a u l t e dl i n e s e c t i o n f o r a f a u l t o v e r i t s p r e d e f i n e d O C s e t t i n gt h r e s h o l d . A t t h e same t i m e , t h e r e l a y w i l l s e n d t h e d i r e c t i o ni n f o r m a t i o n t o t h e r e m o t e r e l a y s i f t h e c o m m u n i c a t i o nc h a n n e l s a r e a v a i l a b l e a n d t o t h e I n t e g r a t e d N e t w o r kP r o t e c t i o n ( I N P ) u n i t .

T h e s e c o n d s t a g e o f p r o t e c t i o n f u n c t i o n w i l l a p p l y i f t h er e l a y c a n n o t i n s t a n t l y o p e r a t e b a s e d o n O C s e t t i n g s . T h e r e a r et w o p r o t e c t i o n f u n c t i o n s i n t h i s s t a g e , t h e a p p l i c a t i o n o fw h i c h w i l l d e p e n d o n w h e t h e r a c o m m u n i c a t i o n c h a n n e l i sa v a i l a b l e b e t w e e n t h e r e l a y s a t b o t h e n d s o f t h e p r o t e c t e d l i n es e c t i o n . T h e d i r e c t i o n a l c o m p a r i s o n t e c h n i q u e s p e c i a l l yd e s i g n e d f o r d i s t r i b u t i o n s y s t e m s [ 3 5 ] w i l l a p p l y w h e n t h ec o m m u n i c a t i o n c h a n n e l f o r i n t e r - t r i p p i n g i s a v a i l a b l e ,o t h e r w i s e , t h e a c c e l e r a t e d n o n - c o m m u n i c a t i o n p r o t e c t i o nt e c h n i q u e s f o r d i s t r i b u t i o n s y s t e m s [ 3 0 - 3 4 ] w i l l b e a p p l i e d f o ra c c e l e r a t e d t r i p p i n g . T h e d e t a i l s a b o u t t h e t e c h n i q u e s a r e w e l ld o c u m e n t e d i n t h e r e f e r e n c e s a n d a r e n o t t o b e d e s c r i b e d h e r e .

I n t h e t h i r d s t a g e , t h e I n t e g r a t e d N e t w o r k P r o t e c t i o n u n i t( I N P ) w i l l r e c e i v e d t h e f a u l t e d i n f o r m a t i o n , p a r t i c u l a r t h e


3/6

d i r e c t i o n a l i n f o r m a t i o n f r o m a l l IOR r e l a y s w i t h i n t h en e t w o r k . A c o m p a r i s o n b e t w e e n t h e d i r e c t i o n a l i n f o r m a t i o no b t a i n e d w i l l d e c i d e t h e f a u l t e d l i n e s e c t i o n . T h e INP w i l ls e n d a d i r e c t t r i p commend t o t h e r e l a y s a s s o c i a t e d w i t h t h ef a u l t e d l i n e s e c t i o n b a s e d o n t h e i n f o r m a t i o n o b t a i n e d f r o mt h e I O R s w i t h i n t h e n e t w o r k [ 3 6 ] .B . O p e r a t i o n o f t h e P r o t e c t i o n S c h e m e

When a f a u l t o c c u r s o n t h e s y s t e m , f o r e x a m p l e , a t F l o nl i n e s e c t i o n L i n e 2 a s s h o w n i n F i g . 2 , t h e IOR r e l a y s , s u c h a sI O R I , IOR2 a n d I O R 3 , i n t h e s y s t e m w i l l d e t e c t t h e f a u l t . I nt h i s c a s e , t h e I O R I w i l l n o t r e s p o n d i m m e d i a t e l y t o t h i s f a u l tl o c a t i o n s i n c e i t i s o u t s i d e t h e s e t t i n g o f i t s i n s t a n t o p e r a t i o nr a n g e . T h e IOR2 w i l l i n s t a n t l y t r i p i f t h e m a g n i t u d e o f t h ef a u l t c u r r e n t r e a c h e s o v e r i t s p r e d e f i n e d s e t t i n g f o r t h e l i n es e c t i o n L i n e 2 , o r d e l a y t h e t r i p p i n g i f i t i s n o t . A f t e r t h e IOR2t r i p s t h e f a u l t e d l i n e s e c t i o n , t h e f a u l t i s r e m o v e d f o r I O R I ,w h i c h w i l l r e s t r a i n f r o m o p e r a t i o n .

s ub st at io n S ICT

source AO

IOR1

L i n e lAl

2 T i S3- * L i n e 2 *- L,_A2 F iBlI

1 0 R ( 3 B3-O Line3

source A3 F 2F

T3 S5lD D2

I n t e g r a t e d 03O v e r u r r e n t ,R e l a y ( I O R 2 )

I n t e g r a t e dN e t w o r kP r o t e c t i o n

S4

Cl

C2

I I 0 R 4

F i g . 2 I n t e g r a t e d N e t w o r k P r o t e c t i o n S c h e m eA t t h e same t i m e , IOR2 w i l l s e n d i t s f a u l t e d d i r e c t i o n a l

i n f o r m a t i o n t o t h e I N P . I t w i l l a l s o s e n d t h e d i r e c t i o n a li n f o r m a t i o n t o i t s a s s o c i a t e d o t h e r r e l a y s i f t h ec o m m u n i c a t i o n c h a n n e l s are a v a i l a b l e . When t h ec o m m u n i c a t i o n c h a n n e l i s a v a i l a b l e b e t w e e n IOR2 a n d I O R 3 ,t h e I O R 3 w i l l c o m pa r e t h e d i r e c t i o n a l i n f o r m a t io n o b t a i n e dd e r i v e d l o c a l l y w i t h t h a t s e n t over f r o m IOR2 a n d t r i p i t sa s s o c i a t e d f a u l t e d l i n e s e c t i o n L i n e 2 .

When t h e c o m m u n i c a t i o n c h a n n e l i s n o t a v a i l a b l e , t h eIOR3 w i l l d e t e c t a u n d e r v o l t a g e d i r e c t i o n a l f a u l t a n d i s a b l et o p r o d u c e an a c c e l e r a t e d t r i p d e c i s i o n [ 3 0 - 3 5 ] a f t e r t h e IOR2i n s t a n t l y t r i p s t h e l i n e s e c t i o n . I n b o t h cases, t h e f a u l t i sr e m o v e d f r o m b o t h e n d s o f t h e f a u lt e d l i n e s e c t i o n , w h i l e f o rt h e c o n v e n t i o n a l p r o t e c t i o n s c h e m e s t h e f a u l t i s o n l y r e m o v e df r o m source s i d e o f t h e l i n e . As m e n t i o n e d , a l l t h e r e l a y sw h i c h d e t e c t t h e f a u l t w i l l r e c o r d t h e f a ul t e d d i r e c t io n a n ds e n d t o t h e INP U n i t , w h i c h c an e a s i l y d e t e r m i n e t h e f a u l t e d

l i n e s e c t i o n a n d i s s u e d i r e c t t r i p commend t o o p e n t h e c i r c u i tb r e a k e r s a t b o t h e n d s o f t h e f a u l t e d l i n e s e c t i o n , i f t h e y h a v en o t b e e n o p e n e d b y i t s a s s o c i a t e d I O R s . I n t h i s c a s e , t h e INPw i l l c o m p a r e t h e d i r e c t i o n a l i n f o r m a t i o n o b t a i n e d f r o m I O R I ,I O R 2 , I O R 3 , IOR4 a n d I O R 5 , w h i c h w i l l c l e a r l y p o i n t e d o u tt h a t t h e f a u l t e d l i n e s e c t i o n i s L i n e 2 , a s a r e s u l t , INP w i l l s e n dt h e t r i p commend t o b o t h IOR2 a n d IOR3 i f t h e y h a v e n o to p e r a t e d y e t .

H e r e , o n l y ' o n ' a n d ' o f f ' s i g n a l s , w h i c h r e p r e s e n t p o s i t i v e o rn e g a t i v e p o l a r i t y , a r e r e q u i r e d f o r c o m m u n i c a t i o n b y t h es c h e m e . T h e r e f o r e , i t c a n b e w e l l s u p p o r t e d b y t h ec o m m u n i c a t i o n n e t w o r k a v a i l a b l e .

I I I . RELAY SYSTEM D E S I G NT h e p r o p o s e d r e l a y i s b a s e d o n a s u b s t a t i o n c o m m u n i c a t i o n

n e t w o r k , w h i c h m a i n l y c o n s i s t s o f t h r e e m a j o r r e d u n d a n tc o m p o n e n t s i n t h e s y s t e m :A . I n t e r f a c e U n i t ( I U )

An i n t e r f a c e u n i t ( I U ) , i n t e r f a c e s t o p o w e r l i n e s t h r o u g hd i f f e r e n t t y p e s o f t r a n s d u c e r s a v a i l a b l e , s u c h a s t h ec o n v e n t i o n a l a n d o p t i c a l C T ' s a n d V T ' s . T h e a n a l o g u e a n dd i g i t a l s i g n a l s m e a s u r e d a r e c o n v e r t e d i n t o o p t i c a l f o r m a t a n ds e n t t o t h e c e n t r a l p r o t e c t i o n r e l a y t h r o u g h t h e r e d u n d a n to p t i c a l n e t w o r k . T h e I U a l s o r e c e i v e s c o n t r o l s i g n a l s f r o m t h er e l a y t h r o u g h t h e n e t w o r k a n d i s s u e s c o n t r o l commend t o t h es w i t c h g e a r .B . C o m m u n i c a t i o n N e t w o r k

I n t h e p r o p o s e d p r o t e c t i o n s c h e m e a s s h o w n i n F i g . 3 , t h eI U a n d c o m m u n i c a t i o n u n i t s e t c . a r e i n t e r f a c e d w i t h t h ec e n t r a l p r o t e c t i o n r e l a y t h r o u g h t h e E t h e r n e t u s i n g o n ec o m m u n i c a t i o n s t a n d a r d , s u c h a s I E C 6 1 8 5 0 . T h e n e t w o r ki n t e r f a c e s n o t o n l y t o c r i t i c a l J U s a n d t h e r e l a y , b u t a l s o t o an u m b e r o f o t h e r e q u i p m e n t , s u c h a s c o m m u n i c a t i o n g a t e w a y ,Human m a c h i n e i n t e r f a c e , e t c . T h e n e t w o r k c o m p r i s e s a no p t i c a l f i b e r r i n g w i t h c o m p r e h e n s i v e m o n i t o r i n g f u n c t i o n s ,t h e f a i l u r e s o f c o m p o n e n t s c a n b e d e t e c t e d w i t h i n a f e wm i l l i s e c o n d s a n d i n d i c a t e d t o t h e o p e r a t o r w i t h i n a f r a c t i o n o fa s e c o n d . I f a d e v i c e f a i l s , t h e n o r m a l c o m m u n i c a t i o n amongt h e o t h e r d e v i c e s c a n b e r e s t o r e d i n a f e w m i l l i s e c o n d s a f t e rt h e n e t w o r k h a s b e e n r e c o n f i g u r a t e d .

T h e I U , r e l a y , E t h e r n e t a n d o t h e r d e v i c e s a r e s e l f - a d a p t i v er e d u n d a n t t o i m p r o v e s y s t e m r e a l - t i m e a b i l i t y a n d d a t at r a n s m i s s i o n r e l i a b i l i t y . R u n n i n g o n s p e c i a l m o n i t o r i n gp r o t o c o l s , t h e r e l a y c a n f u r t h e r c h e c k t h e c o n di ti o n o f t h en e t w o r k r e g u l a r l y a n d p r o v i d e t i m e s y n c h r o n i z a t i o n i n t h en e t w o r k w i t h 1 m s . An o p t i c a l E t h e r n e t m o d u l e w i t h a ni n t e g r a t e d s w i t c h i s p r e s e n t i n e a c h d e v i c e . T h e u n i t i simmune t o e l e c t r o m a g n e t i c i n t e r f e r e n c e b e c a u s e o f f u l l yf i b r e - o p t i c a l d e s i g n . T h e u s e o f s t a n d a r d c o m m u n i c a t i o np r o t o c o l f o r t h e n e t w o r k w i l l e n a b l e d e v i c e s f r o m d i f f e r e n t

. ,k

s 2


4/6

m a n u f a c t u r e r s t o b e e a s i l y i n t e r f a c e d t o t h e s y s t e m .

F i g . 3 C o m m u n i c a t i o n N e t wo r k

C . R e l a y U n i tF i g . 4 s h o w s t h e b l o c k d i a g r a m o f t h e p r o p o s e d r e l a y u n i t .

T h i s c o n s i s t s o f t h e f a u l t e d l i n e s e l e c t i o n , I n s t a n t t r i p b a s e don O C s e t t i n g , C h a n n e l i n t e r - t r i p p i n g , N o n - c o m m u n i c a t i o na c c e l e r a t e d t r i p p i n g a n d INP d i r e c t t r i p p i n g u n i t . I t a l s oc o n t a i n s two c o m m u n i c a t i o n c h a n n e l s .

I1-12 -' 3 -In-

T o R e l a y s To I N PF i g . 4 T h e p r o p o s e d r e l a y u n i tThe " F a u l t e d L i n e S e l e c t i o n " d e t e r m i n e s t h e f a u l t e d l i n ea s s o c i a t e d w i t h t h e b u s b a r w h e r e t h e IOR i s i n s t a l l e d . H e r e t h e

t e c h n i q u e u s e d c an b e t h e c o n v e n t i o n a l d i r e c t i o n a l e l e m e n t[ 2 9 ] o r t h e new t r a n s i e n t b a s e d p r o t e c t i o n t e c h n i q u e [ 3 6 ] .Once t h e f a ul t ed l i n e o r d i r e c t i o n i s s e l e c t e d , t h e " I ns t an t T r i p "w i l l p i c k up t h e s e t t i n g s a s s o c i a t e d w i t h t h e f a u lt e d l i n e f r o mt h e " M u l t i p l e OC s e t t i n g s " t o i n s t a n t l y t r i p t h e l i n e s e c t i o n f o ra f a u l t over t h e p r e d e f i n e d s e t t i n g s . T h o s e s e t t i n g s ar e t y p i c a ls e t t i n g s w i d e l y u s e d i n o v e r c u r r e n t p r o t e c t i o n , s u c h as p h a s ea n d e a r t h f a u l t o v e r c u r r e n t s e t t i n g s .

The " C h a n n e l I n t e r - t r i p p i n g " i s b a s e d on t h e d i r e c t i o n a lc o m p a r i s o n t e c h n i q u e s p e c i a l l y d e s i g n e d f o r d i s t r i b u t i o ns y s t e m [ 3 5 ] w h i c h i s a b l e t o a d a p t i v e l y r e s p o n d t o r e a l t i m e

c h a n g e s i n s y s t e m s o u r c e , f a u l t a n d v a r i o u s c o n d i t i o n s . O n c e af a u l t i s d e t e c t e d , t h e r e l a y w i l l s e n d t h e d i r e c t i o n a l i n f o r m a t i o nl o c a l l y d e r i v e d o v e r t o t h e r e m o t e IOR a s s o c i a t e d w i t h t h ef a u l t e d l i n e s e c t i o n t h r o u g h C o m m u n i c a t i o n C h a n n e l I w h i l ew a i t i n g f o r t h e d i r e c t i o n i n f o r m a t i o n f r o m t h e r e m o t e I O R .T h e r e l a y w i l l t r i p o n c e t h e l o c a l d i r e c t i o n m a t c h t h e r e m o t eo n e . T h e b a s i c p r i n c i p l e o f t h e d i r e c t i o n a l c o m p a r i s o nt e c h n i q u e i s w e l l known a n d n o t t o b e d e s c r i b e d h e r e . T h eC o m m u n i c a t i o n c h a n n e l I i s a m u l t i c h a n n e l c o m m u n i c a t i o nu n i t w h i c h i s r e s p o n s i b l e f o r s e n d i n g a n d r e c e i v i n g s i g n a l sf r o m a l l r e m o t e I O R s o n t h e a s s o c i a t e d l i n e s e c t i o n s i f t h ec o m m u n i c a t i o n l i n k s a r e a v a i l a b l e . O n l y ' o n ' a n d ' o f f ' s i g n a l s ,w h i c h r e p r e s e n t i n t e r - t r i p c o m m e n d , a r e r e q u i r e d f o rc o m m u n i c a t i o n b y t h e s c h e m e .

T h e "Non-Com A c c e l e r a t i o n " ( N C A ) , w h i c h m e a n s t h ea c c e l e r a t e d o p e r a t i o n w i t h o u t t h e n e e d f o r c o m m u n i c a t i o nl i n k , w i l l s t a r t a c t i o n a f t e r a n i n s t a n t t r i p d e c i s i o n f a i l s t oo p e r a t e , i n a n o t h e r w o r d s , t h e f a u l t i s n o t w i t h i n t h e i n s t a n t t r i pz o n e . T h e r e a r e a n u m b e r o f a s s o c i a t e d t e c h n i q u e s a v a i l a b l ef o r t h e a c c e l e r a t e d o v e r c u r r e n t p r o t e c t i o n d e p e n d i n g o n t h es y s t e m c o n f i g u r a t i o n s [ 3 0 - 3 4 ] , t h e p r i n c i p l e s o f w h i c h a r eb a s e d o n t h e d e t e c t i o n o f r e m o t e c i r c u i t b r e a k e r o p e r a t i o n . T h eNCA h a s t w o new f e a t u r e s , f i r s t l y i n s t e a d o f w a i t i n g f o r f i x e dt i m e d e l a y e d t r i p , t h e NCA w i l l a c c e l e r a t e t r i p t h e f a u l t e d l i n es e c t i o n ; s e c o n d l y t h e NCA i s a b l e t o t r i p f r o m l o a d s i d e o ff a u l t e d l i n e s e c t i o n f o r s i n g l e s o u r c e s u p p l y s y s t e m , t h e r e f o r er e m o v i n g t h e f a u l t f r o m b o t h e n d s o f t h e f a u l t e d l i n e s e c t i o n .

T h e " I N P D i r e c t T r i p " w i l l s e n d t h e d i r e c t i o n a l i n f o r m a t i o no f a f a u l t t o t h e IN P u n i t a n d r e c e i v e d i r e c t t r i p commendf r o m i t t h r o u g h C o m m u n i c a t i o n C h a n n e l I I . T h e IN P c a ne a s i l y d e t e r m i n e t h e f a u l t e d l i n e s e c t i o n b y c o m p a r i s o nb e t w e e n t h e d i r e c t i o n a l i n f o r m a t i o n f r o m a l l t h e I O R s i n t h en e t w o r k i t p r o t e c t s . I t i s o b v i o u s t h a t t h e IN P u n i t c o u l dc o o r d i n a t e w i t h t h e w i d e a r e a c o n t r o l a n d p r o t e c t i o n s y s t e mf o r t h e p u r p o s e o f m a i n t a i n i n g s y s t e m s t a b i l i t y .

I V . C O N C L U S I O N SA new i n t e g r a t e d p r o t e c t i o n s c h e m e f o r t h e p r o t e c t i o n o fd i s t r i b u t i o n l i n e s y s t e m a s w e l l a s d i s t r i b u t i o n n e t w o r k a s aw h o l e b a s e d o n o v e r c u r r e n t p r o t e c t i o n t e c h n i q u e i s d e s c r i b e di n t h e p a p e r . T h e s c h e m e , w h i c h c o m b i n e s t h e c o n v e n t i o n a l

o v e r c u r r e n t p r o t e c t i o n t e c h n i q u e a n d t h e l a t e s t d e v e l o p m e n t si n d i s t r i b u t i o n s y s t e m p r o t e c t i o n , h a s a n u m b e r o f p r o t e c t i o no p e r a t i n g s t a g e s f o r i n s t a n t , a c c e l e r a t e d i n t e r - t r i p p i n g a n dd i r e c t t r i p p i n g r e s p e c t i v e l y . T h e s c h e m e o f f e r s n o t o n l y f a s tp r o t e c t i o n f o r i n d i v i d u a l l i n e s e c t i o n , b u t a l s o i n t e g r a t e dn e t w o r k p r o t e c t i o n . W i t h t h e c o n t i n u e a d v a n c e s i nm e a s u r e m e n t , c o m m u n i c a t i o n a n d s i g n a l p r o c e s s i n gt e c h n o l o g i e s , t h e p r o p o s e d s c h e m e c o u l d h a v e a b r i g h t f u t u r ef o r p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n . O v e r a l l i m p r o v e d p e r f o r m a n c e o fp r o t e c t i o n c a n b e e x p e c t e d f r o m t h e p r o p o s e d s c h e m e , b u t f o ri t t o b e c o m e u s e f u l i n p o w e r s y s t e m a p p l i c a t i o n , i t i s e q u a l l yi m p o r t a n t t h a t i t s p r a c t i c a l i m p l e m e n t a t i o n b e r e a d i l ym a n a g e a b l e o r u s e r f r i e n d l y a n d c o s t e f f e c t i v e . T h e a u t h o r s


5/6

c o n s i d e r t h a t , t o a c h i e v e t h e s e g o a l s , t h e c e n t r a l i z e d t o t a l l yi n t e g r a t e d r e l a y p r o p o s e d o f f e r s an a t t r a c t i v e way f o r w a r d .V. REFERENCES

[ 1 ] G D R o c k e r f e l l e r , " F a u l t P r o t e c t i o n w i t h D i g i t a l C o m p u t e r " , IEEE T r a n s .on P A S , V o l . 8 8 , N o . 4 , A p r i l 1 9 69 , p p . 4 3 8 - 4 6 1[ 2 ] M C h a m i a , a n d S L i b e r m a n , " U l t r a H i g h S p e e d R e l a y f o r EHV/UHV

T r a n s m i s s i o n L i n e s - d e v e l o p m e n t , D e s i g n a n d A p p l i c a t i o n " , IEEET r a n s . P A S - 9 7 , 2 1 0 4 - 2 1 1 2 , 1 9 7 8

[ 3 ] A T J o h n s , "New U l t r a - h i g h S p e e d D i r e c t i o n a l C o m p a r i s o n T e c h n i q u ef o r t h e P r o t e c t i o n o f EHV T r a n s m i s s i o n L i n e s " , P r o c . I E E , 1 2 7 ( C ) . 2 2 8 -2 3 9 , 1 9 8 0

[ 4 ] M V i t i n s , "A F u n d a m e n t a l C o n c e p t f o r H i g h S p e e d R e l a y " , IEEE T r a n s .P A S - 1 0 0 , p p . 1 6 3 - 1 6 8 , 1 9 8 1

[ 5 ] P A C r o s s e l y a n d P G M c L a r e n , " D i s t a n c e p r o t e c t i o n b a s e d on t r a v e l l i n gw a v e s " , IEEE T r a n s . on P o w e r A p p a r a t u s a n d S y s t e m s , v o l . 1 0 2 , pp.2 9 7 1 - 2 9 8 3 , S e p t . 1 9 8 3

[ 6 ] S H H o r o w i t z , A G P h a d k e a n d J S T h or p , " A d a p ti v e T r a n s m i s s i o nS y s t e m R e l a y i n g " , IEEE T r a n s . on Power D e l i v e r y , V o l . 3 , N o . 4 O c t o b e r1 9 8 8 , pp. 1 4 3 6 - 1 4 4 5

[ 7 ] G D R o c k e r f e l l e r , C L W a g n e r , J R L i n d e r s , K L H i c k s a n d D T R i z y ," A d ap t i v e T r a n s m i s s i o n S y s t e m R e l a y i n g C o n c e p t s f o r I m p r o v e dP e r f o r m a n c e " , IEEE T r a n s . on P o w e r D e l i v e r y , V o l . 3 , N o . 4 O c t o b e r1 9 8 8 , pp. 1 4 4 6 - 1 4 5 8

[ 8 ] T S S i d h u , H S i n g h a n d M S S a c h d e v , " D e s i g n , I m p l e m e n t a t i o n a n dT e s t i n g o f an A r t i f i c i a l N e u r a l N e t w o r k B a s e d F a u l t D i r e c t i o nD i s c r i m i n a t o r f o r P r o t e c t i n g T r a n s m i s s i o n L i n e s " , IEEE T r a n s . on P o w e rD e l i v e r y , V o l . 1 0 N o . 2 , A p r i l , 1 9 9 5 p p . 6 9 7 - 7 0 6

[ 9 ] P B a s t a r d , M M e u n i e r a n d H R e g a l , " N e u r a l N e t w o r k - b a s e d a l g o r i t h mf o r Power T r a n s f o r m e r D i f f e r e n t i a l R e l a y s " , I E E P r o c - G e n e r . T r a n s m .D i s t r i b . V o l . 1 4 2 , N o . 4 pp. 3 8 6 - 3 9 2 , J u l y , 1 9 9 5

[ 1 0 ] M K e z u n o v i c , I R i k a l o a n d D S o b a j i c , " H i g h S p e e d F a u l t - d e t e c t i o n a n dC l a s s i f i c a t i o n w i t h N e u r a l N e t s " , E l e c t r i c Power S y s t e m R e s e a r c h , V o l .3 4 , N o . 2 , p p . 1 0 9 - 1 1 6 , 1 9 9 5

[ 1 l ] T D a l s t e i n , T F r i e d r i c h , B K u l i c k e a n d D S o b a j i c , " M u l t i N e u r a l N e t w o r kB a s e d F a u l t A r e a E s t i m a t i o n f o r H i g h S p e e d R e l a y " , IEEE T r a n s . onP o w e r D e l i v e r y , V o l . 1 1, N o . 2 A p ri l 1 9 9 6 , pp. 7 4 0 - 7 4 7

[ 1 2 ] Z Q B o , R K A g g a r w a l , A T J o h n s , H Y L i , Y H S o n g , "A New P h a s eS e l e c t i o n T e c h n i q u e B a s e d o n F a u l t G e n e r a t e d H i g h F r e q u e n c y N o i s eU s i n g N e u r a l N e t w o r k s " , IEEE T r a n s . on Power D e l i v e r y , V o l . 1 2 , N o . 1J a n . 1 9 9 7 , p p . 1 0 6 - 1 1 5

[ 1 3 ] A T J o h n s , R K A g g a r w a l a n d Z Q B o , "A N o v e l N o n - u n i t P r o t e c t i o nT e c h n i q u e f o r EHV T r a n s m i s s i o n S y s t e m s B a s e d o n F a u l t - g e n e r a t e dN o i s e , P a r t 1 - S i g n a l M e a s u r e m e n t " , I E E P r o c - G e n e r . T r a n s m . D i s t r i b .V ol . 1 4 1 , N o . 2, p p. 1 33 -1 4 0 , P a r t 2 - S i g n a l P r o c e s s i n g " , V ol . 1 4 1 , N o . 2,p p . 1 4 1 - 1 4 7 , M a r c h , 1 9 9 4

[ 1 4 ] Z Q B o , "A New N o n - c o m m u n i c a t i o n P r o t e c t i o n T e c h n i q u e f o rT r a n s m i s s i o n L i n e s " , IEEE T r a n s a c t i o n on Power D e l i v e r y , V o l . 1 3 N o . 4 ,O c t ob e r, 1 9 9 8 , p p . 1 0 7 3 - 1 0 7 8[ 1 5 ] A G u z m a n , M G Gutzmann a n d P G M y s o r e , " I n t e g r a t e d T r a n s f o r m e r ,F e e d e r a n d B r e a k e r P r o t e c t i o n : An Economic a n d R e l i ab l e S o l ut i o n f o rD i s t r i b u t i o n S u b s t a t i o n s " , SEL p u b l i c a t i o n , 1 9 9 9

[ 1 6 ] A E A n d a r w i s , e t a l , " I n t e g r a t e d P r o t e c t i o n , M o n i t o r i n g a n d C o n t r o lS y s t e m " , P a t e n t D o c u m e n t , P C T / U S 0 3 / 0 5 5 9 0 , 2 5 F e b r u a r y 2002

[ 1 7 ] Q X Y a n g , J F L i u , T Z h a n g S F Huang a n d Z L Z h a n g , " T e c h n i c a lD e v e l o p m e n t a n d A n a l y s i s on Modern M i c r o p r o c e s s o r B a s e d P r o t e c t i o n " ,E l e c t r i c a l E q u i p m e n t , V o l . 4 N o . 5 O c t . 2 0 0 3

[ 1 8 ] H F W a n g , B T H e , " T r a n s m i s s i o n L i n e A g g r e g a t e P r o t e c t i o n a n d i t sI m p l e m e n t a t i o n " , Power S y s t e m T e c h n o lo g y , N o . 1 4 , V o l . 2 9 , J u l y 2 0 0 5

[ 1 9 ] J P Wang a n d D Wong, " T e c h n i c a l D e v e l o p m e n t T r e n d i n G e n e r a t o rP r o t e c t i o n " , The F i ft h I n t er n a ti o na l C o n f e r e n c e o n Power T r a n s m i s s i o n& D i s t r i b u t i o n T e c h n o l o g y , B e i j i n g , O c t o b e r 2005

[ 2 0 ] J L S u o n a n , Y Z Ge a n d H L T a o , "WXB-21 D o u b l e C i r c u i t L i n eM i c r o p r o c e s s o r P r o t e c t i o n - C r o s s D i f f e r e n t i a l P r o t e c t i o n P r i n c i p l e " ,E l e c t r i c A u t o m a t i o n E q u i p m e n t , N o . 2 , 1 9 9 1

[ 2 1 ] Y Z H u a n g , C G L i , " R e s e a r c h a n d A p pl i c at i o n o f M i c r o p r o c e s s o r b a s e dC o r s s D i f f e r e n t i a l P r o t e c i t o n D e v i c e " , T s i n g h u a U n i v e r s i t y P r e s s , N o . 1 ,V o l . 3 7 , 1 9 9 7 , p p 4 5 - 4 8

[ 2 2 ] S L C h e n a n d Y F Wu, " A p pl i ca t io n o f A M i c r o p r o c e s s o r B a s e d C r o s sD i f f e r e n t i a l P r o t e c t i o n S c h e m e f o r P a r a l l e l T r a n s m i s s i o n L i n e s " , R e l a y ,V o l . 2 7 , n o . 5 1 9 9 9 , p p . 3 3 - 3 4 .[ 2 3 ] Q P W a n g , X Z D o n g , Z Q B o , B R J C a u n c e , A A p o s t o l o v ," A pp l i c a ti o n o f P e r c en t ag e C r o s s D i f f e r e n t i a l R e l a y i n EHV D o u b l eL i n e s " , P o w e r T e c h 2 0 0 5 , S t . P e t e r s b u r g , R u s s i a , 2 7 - 3 0 J u n e 2 0 0 5[ 2 4 ] Z Q B o , X Z D o n g , B R J C a u n c e a n d S R i c h a r d s , " D e v e l o p m e n t o f N o n -C o m m u n i c a t i o n R e l a y s f o r T r a n s m i s s i o n a n d D i s t r i b u t i o n S y s t e m s " ,D P S P ' 2 0 0 4 , 8 t h I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n D e v e l o p m e n t i n P o w e rS y s t e m P r o t e c t i o n , A m s t e r d a m , 5 - 8 A p r i l 2 0 0 4 , p p . 9 6 - 9 9[ 2 5 ] M Z h a n g , X Z D o n g , Z Q B o , B R J C a u n c e , " E v a l u a t i o n o f a n

A c ce l e r a te d O ve r cu f f e nt P r o t e c t i o n f o r S i n g l e C i r c u i t B r e a k e rD i s t r i b u t i o n F e e d e r " , I E E E / P E S I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n P o w e rT r a n s m i s s i o n a n d D i s t r i b u t i o n , D a l i a n , C h i n a , A u g u s t 2 0 0 5

[ 2 6 ] Z Q B o , G W e l l e r , T Lomas a n d M A R e d f e r n , " P o s i t i o n a l P r o t e c t i o n o fT r a n s m i s s i o n S y s t e m U s i n g G l o b a l P o s i t i o n i n g S y s t e m " , IEEET r a n s a c t i o n o n P o w e r D e l i v e r y , V o l . 1 5 , N o . 4 , p p . 1 1 6 3 - 1 1 6 8 , O c t . 2 0 0 0

[ 2 7 ] Z C h e n , Z Q B o , B H Z h a n g , Y Z G e , N F C h i n a n d D M o n t j e a n " G P SB a s e d P o s i t i o n a l P r o t e c t i o n T e c h n i q u e u s i n g F a u l t G e n e r a t e d C u f f e n tT r a n s i e n t s " , I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n E l e c t r i c E n g i n e e r i n g , X i ' a n ,C h i n a , 2 2 - 2 6 , 2 0 0 1

[ 2 8 ] Z Q B o , X Z D o n g , B R J C a u n c e , J H H e , D T h o m o l i e r , A K l i m e k , ZC h e n , M A R e d f e r n , " A p p l i c a t i o n o f T r a n s i e n t P o l a r i t y C o m p a r i s o nT e c h n i q u e t o P o w e r S y s t e m P r o t e c t i o n " , I E E E / P E S T &D A s i a P a c i f i cC o n f e r e n c e a n d E x h i b i t i o n , A u g u s t 1 4 - 1 7 , 2 0 0 5 , D a l i a n , C h i n a

[ 2 9 ] AREVA T&D A u t o m a t i o n , " N e t w o r k P r o t e c t i o n a n d A u t o m a t i o n G u i d e ' ,1 s t e d i t i o n , J u l y 2 0 0 2 .[ 3 0 ] Z Q B o , X Z D o n g , J K L i u , S X S h i , B R J C a u n c e , D M o n t j e a n , " N o n -C o m m u n i c a t i o n P r o t e c t i o n o f D i s t r i b u t i o n F e e d e r s w i t h T a p p e d - o f f -l o a d s " IEEE/CSEE I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n P o w e r S y s t e m

T e c h n o l o g y , K u n m i n g , C h i n a , O c t o b e r 1 3 - 1 7 2 0 0 2 .[ 3 1 ] J K L i u , X Z D o n g , Z Q B o , " S t u d i e s o f N o n - C o m m u n i c a t i o n P r o t e c t i o n

o f D i s t r i b u t i o n S y s t e m s w i t h T a p p e d - o f f - l o a d s " , J o ur n a l o f P o w e r S y s t e mA u t o m a t i o n , 2 0 0 3 , 2 7 ( 1 ) : 3 7 - 4 1

[ 3 2 ] J K L i u , X Z D o n g , Z Q B o , " I m p l e m e n t a t i o n o f A N o n - C o m m u n i c a t i o nP r o t e c t i o n o f D i s t r i b u t i o n S y s t e m w i t h T a p p e d - o f f - l o a d s " , J ou rn al o fP o w e r S y s t e m A u t o m a t i o n , 2 0 0 3 , 2 7 ( 2 3 ) : 4 1 - 4 4[ 3 3 ] F C h e n , X Z D o n g , Z Q B o , " F a s t a n d S e l e c t i v e N o n - C o m m u n i c a t i o nP r o t e c t i o n o f R a d i a l D i s t r i b u t i o n S y s t e m s " , J ou r n a l o f P o w e r S y s t e m

A u t o m at i o n , 2 0 03 , 2 7 ( 2 3 ) : 4 5 - 4 9[ 3 4 ] F C h e n , X Z D o n g , Z Q B o , B C a u n c e a n d S R i c h a r d s , " N o n -C o m m u n i c a t i o n P r o t e c t i o n f o r R a d i a l C o n n e c t e d D i s t r i b u t i o n S y s t e m s " ,D P S P ' 2 0 0 4 , 8 t h I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n D e v e l o p m e n t i n P o w e rS y s t e m P r o t e c t i o n , A m s t e r d a m , 5 - 8 A p r i l 2 0 0 4 , p p . 5 8 7 - 5 9 0[ 3 5 ] D D Y u a n , X Z D o n g , Z Q B o , B C a u n c e a n d A K l i m e k "A newd i r e c t i o n a l c o m p a r i s o n s c h e m e f o r D i s t r i b u t i o n l i n e P r o t e c t i o n " ,U P E C 2 0 0 6 , 4 1 s t U n i v e r s i t y P o w e r E n g i n e e r i n g C o n f e r e n c e ,N o r t h u m b r i a U n i v e r s i t y , N e w c a s t l e u p o n T y n e , 6 - 8 S e p t e m b e r 2 0 0 6[ 3 6 ] Z Q B o , X Z D o n g , J H H e , B R J C a u n c e a n d A K l i m e k , " I n t e g r a t e dP r o t e c t i o n o f D i s t r i b u t i o n N e t w o r k U s i n g A New D i r e c t i o n a l A p p r o a c h " ,T h e F i f t h I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n P o w e r T r a n s m i s s i o n &D i s t r i b u t i o n T e c h n o l o g y , O c t o b e r 2 0 0 5 , B e i j i n g[ 3 7 ] C h a n T a t W a i , Lu Z . C . "A New S c h e m e f o r I m p r o v e d D i s t r i b u t i o nP r o t e c t i o n E m p l o y i n g N u m e r i c a l O v e r c c u r e n t R e l a y s " . P r o c e e d i n g s ,A u s t r a l a s i a U n i v e r s i t i e s P o w e r E n gi n e er i n g C o n f er e n c e, 2 6 - 2 9 S e p t .1 9 9 9 , T a s m a n i a , A u s t r a l i a .[ 3 8 ] C h a n T a t W a i , . C . K . C h a n , " E x p l o r i n g t h e I n t e r n e t f o r O n - l i n eM o n i t o r i n g a n d C o n tr o l o f S u b s t a t i o n P r o t e c t i v e R e l a y s " , I E S M&EJ o u r n a l , M a y . 2 0 0 5 .[ 3 9 ] W . C o n g , Z . C . P a n , J . G . Z h a o , a n d J . Z h a n , "A Wide A r e a P r o t e c t i o nS y s t e m a n d D iv is i on o f P r o t e c t i o n I E D A s s o c i a t e d A r e a B a s e d o n P e t r iN e t " , I E E E / P E S T r a n s m i s s i o n a n d D i s t r i b u t i o n C o n f e r e n c e & E x h i b i t i o n :

A s i a a n d P a c i f i c , D a l i a n , C h i n a , O c t o b e r 2 0 0 5


6/6

[ 4 0 ] S u Y o n g z h i , P a n Z h e n c u n , L i u Z h i q i n g , Wang K u i , " Q u i c k a c t i o n F e e d e rP r o t e c t i o n B a s e d o n W i r e l e s s CDMA C o m m u n i c a t i o n s " , I E E E / P E ST r a n s m i s s i o n a n d D i s t r i b u t i o n C o n f e r e n c e & E x h i b i t i o n : A s i a a n dP a c i f i c , D a l i a n , C h i n a , O c t o b e r 2 0 0 5

V I . B I O G R A P H I E SZ h i q i a n Bo r e c e i v e d h i s BS c d e g r e e f r o m t h e N o r t h e a s t e r n U n i v e r s i t y , C h i n ai n 1 9 8 2 a n d Ph D d e g r e e f r o m T h e Q u e e n ' s U n i v e r s i t y o f B e l f a s t , UK i n 1 9 8 8r e s p e c t i v e l y . P r e s e n t l y , h e i s w i t h A REVA T & D A u t o m a t i o n & I n f o r m a t i o nB u s i n e s s .J i n g h a n He r e c e i v e d h e r BS c i n 1 9 8 7 , MS c i n 1 9 9 4 i n t h e D e p a r t m e n t o fA u t o m a t i o n , T i a n j i n g U n i v e r s i t y , C h i n a , r e s p e c t i v e l y . P r e s e n t l y , S h e i se m p l o y e d a s t h e A s s o c i a t e d P r o f e s s o r i n B e i j i n g J i a o T o n g U n i v e r s i t y , C h i n a .H e r m a i n r e s e a r c h i n t e r e s t s a r e P r o t e c t i v e R e l a y i n g , F a u l t d i s t a n c em e a s u r e m e n t a n d L o c a t i o n i n P o w e r S y s t e m .X i n z h o u Dong r e c e i v e d h i s BS c i n 1 9 8 3 , MS c i n 1 9 9 1 a n d Ph D i n 1 9 9 6 i nt h e D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g , X i ' a n J i a o t o n g U n i v e r s i t y , C h i n a ,r e s p e c t i v e l y . He i s now e m p l o y e d a s a P r o f e s s o r i n T s i n g h u a U n i v e r s i t y ,

C hi n a. H is r e s e a r c h i n t e r e s t s a r e P r o t e c t i v e R e l a y i n g , F a u l t L o c a t i o n a n dA p p l ic a t io n o f W a v e l e t T r a n s f o r m i n P o w e r S y s t e m .Ben C a u n c e w a s e m p l o y e d b y GEC M e a s u r e m e n t s ( n o w AREVA T &D -A u t o m a t i o n & I n f o r m a t i o n ) i n 1 9 7 7 a n d b e i ng a p p o in t e d a s a P r o j e c t L e a d e ri n 1 9 8 1 . He w a s a p p o i n t e d t o t h e p o s i t i o n o f A s s i s t a n t C h i e f E n g i n e e r ,D e v e l o p m e n t i n 1 9 9 4 . I n 2 0 0 0 h e h e l d t h e p o s i t i o n a s R&D M a n a g e r ,Medium V o l t a g e D e v e l o p m e n t f o r 2 y e a r s . I n 2 0 0 2 h e w a s a p p o i n t e d a sC e r t i f i c a t i o n D i r e c t o r - P r o t e c t i o n P r o d u c t s .Andrew K l i m e k i s a l i c e n s e d P r o f e s s i o n a l E n g i n e e r w i th B . S c . , M . S c .d e g r e e s i n E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g . He h a s 3 5 y e a r s i n t e r n a t i o n a l e x p e r i e n c e i nt h e e l e c t r i c p o w e r i n d u s t r y . H i s e x p e r i e n c e i n c l u d e s a n u m b e r o f p o s i t i o n sr a n g i n g f r o m u n i v e r s i t y t e a c h i n g a n d c o n s u l t i n g , t o e n g i n e e r i n g a n d b u s i n e s sm a n a g e m e n t . A n d r e w h a s s e r v e d a s a p r o j e c t m a n a g e r , m a rk e ti n g m a n a g e ra n d g e n e r a l m a n a g e r a n d h as e x e c u te d v a r i o u s p o w e r s y s t e m s p r o j e c t s .C u f f e n t l y A n d r e w i s t h e t e c h n i c a l D i r e c t o r o f t h e A REVA T & D A u t o m a t i o n& I n f o r m a t i o n B u s i n e s s .

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