Power System Protection in Future Smart Grids : Achieving Reliable Operation with Renewable Energy, Electric Vehicles, and Distributed Generation

Gespeichert in:

Autor*in:	Ustun, Taha Selim [verfasserIn]

Format:	E-Book
Sprache:	Englisch

Erschienen:	Amsterdam: Elsevier ; 2023

Schlagwörter:	Smart power grids Renewable energy sources Reseaux electriques intelligents Energies renouvelables

Umfang:	1 Online-Ressource

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ISBN:	978-0-323-97265-9

Katalog-ID:	1858749689

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fulltext	List of contributors xiii Introduction … References … Wide area protection in modern power systems … Introduction … The concept of synchrophasor measurements … Wide-area monitoring system … Design considerations of a wide-area monitoring system … The general formulation of optimal phasor measurement units placements … The cost model of optimal phasor measurement units placements … The solution of optimal phasor measurement units placements problem … Wide-area protection system … Architecture of wide-area protection system … Application of wide-area protection in a distribution network … Wide-area adaptive protection in a distribution network … Sequence components application in wide-area protection … Integrated impedance angle … Key issues and challenges … References … Out-of-step protection in power system … Introduction … Methodology of out-of-step protection … Single blinder scheme … Two-blinder scheme … Concentric characteristic schemes … Swing-center voltage and its rate of change … R-dot scheme … Continuous impedance calculation … Synchrophasor-based out-of-step relaying … The superimposed current method … The decreased resistance and its rate of change … State-of-the-art methodologies for out-of-step protection … Out-of-step protection by state plane trajectory … Out-of-step protection by neural networks … Fuzzy logic … Out-of-step protection applications … Conclusion … References … Machine learning techniques for power system application: fault analysis … Introduction … Power system fault transient data extraction … Convolutional neural network architecture for power system fault classification … Data preprocessing-data reduction … Data preprocessing-coloring method … Convolutional neural network model … Case study … Test system … Convolutional neural network network training … Test procedure … Classification results … Additional experimental results … Conclusion … References … Optimal coordination of time delay overcurrent relays for power systems with integrated renewable energy sources … Introduction … Main challenges of integrating renewable energy sources in power system … Short circuit calculation … ANSI C37 method … Impact of renewable energy sources on short circuitand relay setting … Proposed optimal time setting formulation … Objective function … Time current curve parameters … Constraints … Results and discussion … System description … Scenarios and results … Discussion … Conclusions … Author contributions … Funding … Institutional review board statement … Informed consent statement … Data availability statement … Acknowledgments … Conflicts of interest … Abbreviations … References … Application of the phasor measurement unit for protecting unintentional islanding of the distribution system … Introduction … Basic concepts of the phasor measurement … Distributed generation system … Grid-connected mode … Islanded mode … Phasor measurement units technique for microgrid islanding detection … Phasor measurement units simulation for the islanding scenarios … Results: modified IEEE … bus system … Conclusion … References … Adaptive protection system for microgrids with high penetration of renewables: IEC 61850 modeling and cybersecurity considerations … Introduction … Protection challenges in dynamic power systems … Adaptive protection with communication … IEC 61850 modeling of adaptive protection system … Cybersecurity vulnerabilities of power system communication based on IEC 61850 standard … IEC 61850 sampled value messages and cybersecurity vulnerabilities … Machine learning-based intrusion detection for adaptive protection systems modeled with IEC 61850 … Performance tests and results … Conclusions … References … Testing and evaluation methods for protection systems … Introduction … Generalized protection device components … Necessary resources for protection evaluation … Understanding protection equipment for evaluation … Evaluation method … Pure software simulation … Advantages of using pure software simulation … Disadvantages of using pure software simulation … Evaluation method … Replaying field signatures … Advantages of using field signatures for evaluation … Disadvantages of using field signatures for evaluation … Evaluation method … Hardware-in-the-loop setup … Controller hardware-in-the-loop evaluation … Advantages of using controller hardware-in-the-loop for evaluation … Disadvantages of using controller hardware-in-the-loop for evaluation … Power hardware-in-the-loop evaluation … Advantages of using power hardware-in-the-loop for evaluation … Disadvantages of using power hardware-in-the-loop for evaluation … Evaluation method … Power hardware experiments … Use of evaluation techniques for successful commercialization and field deployment … Summary … References … DC microgrids protection: forthcoming approaches … Introduction … DC microgrid fault analysis … Fault characteristics in DC microgrids … High-impedance fault characteristics in DC microgrids … Fault calculations of reclosers and fuses in DC microgrids … DC microgrid cluster … Forthcoming protection schemes … Fault detection in DC microgrid clusters by empirical mode decomposition/Hilbert transform … Local fault detection in DC microgrids by mathematical morphology … Locating high-impedance faults in DC microgrid clusters by support vector machine … Conclusion … References … Index …
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