elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Advanced Protection Concepts for MV Grids with High PV Penetration: Impacts on Relay Behavior and Future Directions

Aliu, Taulant und Beg, Nauman und Jung, Daniel und Schuldt, Frank und von Maydell, K. (2025) Advanced Protection Concepts for MV Grids with High PV Penetration: Impacts on Relay Behavior and Future Directions. In: 3rd Conference of the NC CIGRE Kosovo. National Committee CIGRE Kosovo. 3rd Conference of the NC CIGRE Kosovo, 2025-10-22 - 2025-10-24, Pristina, Kosovo.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
618kB

Kurzfassung

The increasing integration of photovoltaic (PV) generation into medium-voltage (MV) power distribution networks challenges the coordination and effectiveness of traditional protection schemes. This study investigates how PV placement and penetration levels affect fault current magnitudes and tripping behavior of overcurrent and distance protection relays. Using the Cigre Medium Size (MS) benchmark grid in DIgSILENT PowerFactory, a series of short-circuit simulations were performed under various PV scenarios, varying the connection point and infeed. In addition to steady state analysis, a custom-developed dynamic PV model was implemented to assess time-domain behavior under fault conditions, enabling the extraction of relay-measured impedance and tripping times. The modeling approach considered the inverter-based generation's contribution and its influence on relay sensitivity. The results show that PV located upstream of the fault enhances fault current levels and accelerates relay tripping, while downstream PV reduces the fault contribution and leads to delayed protection operation. Notably, distance protection elements exhibited zone underreach in certain configurations, revealing limitations in detecting high-resistance or low-infeed faults in distributed generation contexts. These findings highlight the risk of miscoordination and delayed fault clearance in PV-rich distribution networks. The study emphasizes the need for adaptive, data-driven protection strategies capable of adjusting to real-time system conditions. Integrating phasor measurement units (PMUs), flexible relay logic, and communication-based coordination is proposed as a pathway to enhance protection performance in future distributed energy systems.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/218420/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Anderer)
Zusätzliche Informationen:Section: SC B5 – PROTECTION AND AUTOMATION Paper ID: B5-03
Titel:Advanced Protection Concepts for MV Grids with High PV Penetration: Impacts on Relay Behavior and Future Directions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Aliu, TaulantMinistry of Economy, Pristina, KosovoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Beg, NaumanEWE NETZ GmbH, OldenburgNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jung, Danieldaniel.jung (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2155-0899NICHT SPEZIFIZIERT
Schuldt, Frankfrank.schuldt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4196-2025NICHT SPEZIFIZIERT
von Maydell, K.karsten.maydell (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0966-5810NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:22 Oktober 2025
Erschienen in:3rd Conference of the NC CIGRE Kosovo
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Selimi, Rexheprexhep.selimi (at) cigre-ks.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:National Committee CIGRE Kosovo
Name der Reihe:3rd Conference of the NC CIGRE Kosovo
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Distributed Generation (DG), Photovoltaic (PV) Integration, Medium Voltage Grids, Overcurrent Protection, Distance Protection, Relay Coordination, Adaptive Protection
Veranstaltungstitel:3rd Conference of the NC CIGRE Kosovo
Veranstaltungsort:Pristina, Kosovo
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:22 Oktober 2025
Veranstaltungsende:24 Oktober 2025
Veranstalter :National Committee CIGRE Kosovo
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Energiesystemdesign
HGF - Programmthema:Digitalisierung und Systemtechnologie
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SY - Energiesystemtechnologie und -analyse
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Energiesystemtechnologie
Standort: Oldenburg
Institute & Einrichtungen:Institut für Vernetzte Energiesysteme > Energiesystemtechnologie
Hinterlegt von: Jung, Dr. Daniel
Hinterlegt am:24 Nov 2025 16:27
Letzte Änderung:24 Nov 2025 16:27

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.