Schlüsselwörter
(Englisch)
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distributed generation, low-voltage grid, protection, real-time, fault-current, phasor measurement unit, PMU
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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As the integration of Distributed Generation (DG) in distribution grids continues to increase, traditional protection schemes are becoming inadequate. The project goal is to develop a novel method that adapts in real-time the protection settings to the changing grid operating conditions, such as DG power and grid topology (including islanded operation of microgrids). The DG fault-current contribution is a key protection parameter, but it is often known with high uncertainty. The proposed method creates DG equivalent models exploiting the highly accurate and granular measurements of Phasor Measurement Units (PMUs), which are used to calculate the DG fault-current contributions that are the inputs for updating protection settings. The validation is expected to be carried out on representative distribution grids of Services industriels de Genève modelled into the real-time simulator of the EPFL-DESL laboratory. The scientific outcomes could be a relevant input for further development of Zaphiro’s grid-management solution.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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Les systèmes de protection traditionnels se révèlent inadéquats face à une proportion grandissante de production répartie dans les réseaux de distribution. L’objectif du projet est de développer une nouvelle méthode qui adapte en temps réel le réglage des protections en fonction du changement des conditions d'exploitation du réseau (notamment, sa topologie et l’état des générateurs). La contribution au courant de défaut provenant de la génération décentralisée n’est souvent pas connue précisément, malgré qu’elle représente une information importante pour les protections. La méthode proposée estime ce courant en utilisant des modèles des générateurs créés grâce aux mesures hautement précises et granulaires fournies par les Phasor Measurement Units (PMUs). La validation se fera sur des réseaux de distribution représentatifs des SIG, modélisés dans le simulateur en temps réel du Laboratoire DESL de l’EPFL. Les résultats scientifiques pourront être utiles pour le développement futur de solutions de gestion du réseau de Zaphiro.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Jede Wohnung verfügt über einen Sicherungskasten. Dort gibt es für jeden Stromkreis einen Schutzschalter, der gefährlich grosse Stromflüsse unterbindet und so die Menschen vor Stromschlägen und die Elektroinstallation vor Zerstörung schützt. Ganz ähnlich verhält es sich in den Stromnetzen: Auch hier unterbrechen Schutzsysteme gefährliche Stromflüsse etwa im Fall eines Kurzschlusses. Ein Westschweizer Forscherteam hat nun ein neuartiges, adaptives Schutzsystem entwickelt, das auf Stromverteilnetze mit einem hohen Anteil an Photovoltaikanlagen oder anderen dezentralen Kraftwerken zugeschnitten ist.
Zugehörige Dokumente
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Dans chaque maison il y a, pour chaque circuit, un disjoncteur qui arrête les flux de courant dangereusement importants et protège ainsi les personnes contre les chocs électriques et l’installation électrique contre la destruction. La situation est très similaire dans les réseaux électriques : ici aussi, les systèmes de protection interrompent les flux de courant dangereux en cas de court-circuit, par exemple. Une équipe de chercheurs de Suisse occidentale a maintenant mis au point un nouveau concept de protection adapté aux réseaux de distribution d'électricité comportant une forte proportion de systèmes photovoltaïques ou d'autres centrales décentralisées.
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Wenn man die Architektur von Stromversorgungssystemen betrachtet, ist die Verteilungsebene diejenige, die in letzter Zeit aufgrund der verteilten Erzeugung aus erneuerbaren Energien eine ständige Aufrüstung erfährt. Die Nachfrage nach einer verbesserten Beobachtbarkeit von Mittelspannungsnetzen wächst weiter und der Einsatz von Phasor Measurement Units (PMUs) wird in Zukunft bei den Verteilnetzbetreibern sicherlich immer beliebter werden. Aus diesem Grund müssen neue Techniken, wie z.B. adaptive Schemata, entwickelt werden, um die Vorteile einer solchen erweiterten Sichtbarkeit des Netzzustandes für Schutzzwecke nutzen zu können. Das BFE unterstützt die Forschung im Bereich des Netzschutzes in der Schweiz. Insbesondere das Projekt SynchroFAP ermöglicht es akademischen Forschern und Experten aus der Praxis, ihre Anstrengungen zu bündeln und gleichzeitig neue Grenzen der Schutzsysteme für Verteilnetze zu erforschen.
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Schlussbericht
(Englisch)
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Considering power systems architecture, distribution layer is the one which lately experiences constant upgrading because of dispersed generation coming from renewables. Demand for improved observability of medium-voltage grids continues growing and the adoption of Phasor Measurement Units (PMUs) will certainly become more popular among distribution system operators in the future. For this reason, in order to take advantage of such augmented visibility of grid state for protection purposes, new techniques like adaptive schemes need to be developed. The SFOE has been supporting power system protection research in Switzerland and the project SynchroFAP, in particular, allows academic researchers and experts from the practical field to join their efforts while exploring new frontiers of protection systems for distribution networks.
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Französisch)
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En ce qui concerne l'architecture des systèmes électriques, la couche de distribution est celle qui, ces derniers temps, fait l'objet d'une mise à niveau constante en raison de la production décentralisée provenant des énergies renouvelables. La demande d'une meilleure observabilité des réseaux de moyenne tension continue de croître et l'adoption d'unités de mesure de Phasor Measurement Units (PMU) deviendra certainement plus populaire parmi les opérateurs de systèmes de distribution à l'avenir. C'est pourquoi, afin de profiter de cette visibilité accrue de l'état du réseau à des fins de protection, de nouvelles techniques comme les protections adaptatifs doivent être développées. L'OFEN soutient la recherche sur la protection des réseaux électriques en Suisse et le projet SynchroFAP, en particulier, permet aux chercheurs universitaires et aux experts du domaine pratique de joindre leurs efforts tout en explorant les nouvelles frontières des systèmes de protection des réseaux de distribution.
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