Cet article propose un nouveau schéma de protection équipé de relais directionnels de surintensité à double réglage de tension de courant temporel pour les systèmes de distribution radiale avec DG (génération distribuée) sans avoir besoin d'aide à la communication. Le schéma de protection proposé est formulé comme un problème de programmation non linéaire où l'objectif principal est de déterminer les réglages optimaux du relais vers l'avant et vers l'arrière afin de minimiser les temps de fonctionnement globaux du relais. Le schéma proposé, basé sur le relais de surintensité directionnelle à double réglage de tension de courant temporel, est appliqué au système de distribution radiale IEEE à 33 bus avec DG à base synchrone et ses performances sont comparées aux schémas de protection conventionnels qui reposent à la fois sur des relais de surintensité standard et des relais de surintensité directionnelle de tension de courant temporel (proposés dans la littérature). Les résultats montrent que, pour les systèmes de distribution radiale, le schéma proposé est capable d'atténuer les défaillances de coordination de protection dues aux courants de défaut inversés DG (une limitation dans les relais de surintensité), ne nécessite pas de communication (une limitation pour les systèmes de distribution maillés) et ne nécessite pas de relais supplémentaires (une limitation dans les relais de surintensité directionnels) et rend ainsi ces relais plus appropriés pour protéger les systèmes de distribution radiale avec DG.

Este documento propone un nuevo esquema de protección equipado con relés de sobrecorriente direccional de doble ajuste de voltaje de corriente de tiempo para sistemas de distribución radial con DG (generación distribuida) sin necesidad de asistencia de comunicación. El esquema de protección propuesto se formula como un problema de programación no lineal donde el objetivo principal es determinar los ajustes óptimos de avance y retroceso del relé para minimizar los tiempos de operación generales del relé. El esquema propuesto, basado en el relé de sobrecorriente direccional de configuración dual de voltaje de corriente de tiempo, se aplica al sistema de distribución radial IEEE 33-bus con DG basado en síncrono y su rendimiento se compara con los esquemas de protección convencionales que se basan tanto en relés de sobrecorriente estándar como en relés de sobrecorriente direccional de voltaje de corriente de tiempo (propuestos en la literatura). Los resultados muestran que, para los sistemas de distribución radial, el esquema propuesto es capaz de mitigar la falla de coordinación de la protección debido a las corrientes de falla inversa DG (una limitación en los relés de sobrecorriente), no requiere comunicación (una limitación para los sistemas de distribución en malla) y no requiere relés adicionales (una limitación en los relés de sobrecorriente direccional) y, por lo tanto, hace que dichos relés sean más adecuados para proteger los sistemas de distribución radial con DG.

This paper proposes a novel protection scheme equipped with time current voltage dual setting directional overcurrent relays for radial distribution systems with (distributed generation) DG without the need of communication assistance. The proposed protection scheme is formulated as a nonlinear programming problem where the main objective is to determine the optimal relay forward and reverse settings to minimize the relay overall operating times. The proposed scheme, based on the time current voltage dual settings directional overcurrent relay, is applied to the IEEE 33-bus radial distribution system with synchronous-based DG and its performance is compared against the conventional protection schemes that rely on both standard overcurrent relays and time current voltage directional overcurrent relays (proposed in the literature). The results show that, for radial distribution systems, the proposed scheme is capable of mitigating protection coordination failure due to DG reverse fault currents (a limitation in overcurrent relays), does not require communication (a limitation for meshed distribution systems) and does not require additional relays (a limitation in directional overcurrent relays) and thus making such relays more suitable for protecting radial distribution systems with DG.

تقترح هذه الورقة مخطط حماية جديد مجهز بجهد تيار زمني ثنائي الإعداد لمرحلات التيار الزائد الاتجاهي لأنظمة التوزيع الشعاعية مع مولدات الديزل (التوليد الموزع) دون الحاجة إلى مساعدة الاتصال. تتم صياغة مخطط الحماية المقترح كمشكلة برمجة غير خطية حيث يكون الهدف الرئيسي هو تحديد الإعدادات المثلى للترحيل للأمام والعكس لتقليل أوقات التشغيل الإجمالية للترحيل. يتم تطبيق المخطط المقترح، بناءً على مرحل التيار الزائد الاتجاهي لجهد التيار الزمني المزدوج، على نظام التوزيع الشعاعي IEEE 33 - bus مع DG القائم على التزامن وتتم مقارنة أدائه بمخططات الحماية التقليدية التي تعتمد على كل من مرحلات التيار الزائد القياسية ومرحلات التيار الزائد الاتجاهي لجهد التيار الزمني (المقترحة في الأدبيات). تظهر النتائج أنه بالنسبة لأنظمة التوزيع الشعاعي، فإن المخطط المقترح قادر على التخفيف من فشل تنسيق الحماية بسبب تيارات عطل مولدات الديزل العكسية (قيد في مرحلات التيار الزائد)، ولا يتطلب الاتصال (قيد لأنظمة التوزيع المتشابكة) ولا يتطلب مرحلات إضافية (قيد في مرحلات التيار الزائد الاتجاهية) وبالتالي جعل هذه المرحلات أكثر ملاءمة لحماية أنظمة التوزيع الشعاعي مع مولدات الديزل.