JP2019527017A - 短絡回路故障からネットワークを保護しながら、当該ネットワーク内でdc電流を送信することができる装置を制御する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−開かれるそれぞれの前記安全システムについて、開かれた前記安全システムに関連する前記変換ステーションから発生する、送電線のグループを通る電流の流れへの寄与が、除去されるように、少なくともN−1個の安全システムを開くステップ
−故障した前記送電線を特定するために前記短絡故障を発見するステップ
−前記発見するステップにおいて故障した前記送電線を特定した後に、故障した前記送電線のライン遮断器を開くことによって故障した前記送電線を絶縁するステップ
・送電線の両端に配置されたペアのライン遮断器を備えた当該送電線であって互いにリンクされた前記送電線のグループを備える直流送電ネットワーク;
・交流を直流に変換するための、それぞれが安全システムと関連するN個の変換ステーションであって、それぞれが前記グループの前記送電線にリンクされており、短絡電流の最大の寄与と関連している前記変換ステーション、
そして:
・それぞれの前記安全システムは、関連する前記変換ステーションの前記短絡電流の最大の寄与に対応する直流を遮断することができ;
・前記ライン遮断器はそれぞれ、前記変換ステーションの前記短絡電流の最大の寄与の最大値に対応する直流を遮断することができる遮断容量を有し;
・前記装置は、前記送電線の前記グループから発生する短絡故障が前記安全システムにおいて検出されたときに、それぞれの前記安全システムにオープン指令信号を送信するように構成され;
・前記装置は、前記ライン遮断器のそれぞれの前記ペアについて、前記ペアの前記ライン遮断器の間に前記短絡故障が存在するとき、及び、前記ペアの前記ライン遮断器において前記短絡故障が検出されたときに、オープン指令信号を前記ペアの前記ライン遮断器に送信するように構成されている。
−開かれるそれぞれの安全システム7について、開かれた安全システム7に関連する変換ステーション6から発生する、グループ2の送電線4を通る電流の流れへの寄与が、当該グループ内(次に、グループ内の電流の流れへの全てまたは一部の変換ステーションの将来の回復を含む過渡的劣化モードへの移行がある)において除去されるように、少なくともN−1個の安全システム7を開くステップE1
−故障した送電線4を特定するために短絡故障を発見するステップE2
−特にステップE2において故障した送電線4を特定した後に、故障した当該送電線4のライン遮断器5a、5bを開くことによって故障した送電線(4)を絶縁するステップE3
− 時刻t0から時刻t1までの期間は、すべての安全システムとすべてのライン遮断器で故障が検出される所要時間であり、0.2m秒から2m秒である。
− 時刻t1から時刻t2までの期間は、故障が発生した送電線を特定する所要時間であり、1m秒から10m秒である。
− 時刻t1から時刻t3までの期間は、故障した送電線のライン遮断器の電流が閾値を下回って開くまでの所要時間であり、15m秒から20m秒である。
− 時刻t3から時刻t4までの期間は、故障のある送電線の絶縁が有効になるまでの所要時間であり、15m秒から20m秒である。
− 時刻t4から時刻t5までの期間は、ネットワークの電力を復元するための所要時間であり、75m秒から125m秒である。
全体として、故障の発生からネットワークの復元まで、105.2m秒から167m秒かかるが、これらの時間はネットワークの復旧に適していると考えられる。
−電流が流れている間にライン遮断器が開くことができるため、送電線のグループを通る電流がゼロになるのを待つ必要がなく、故障した送電線を絶縁するためのシーケンスを迅速化することができる。
−安全システムの1つが故障した場合でも、ライン遮断器は、交流側の遮断器が開く(これは、電力が復元するまでの時間を許容できないレベルにまで増加させる)のを待たずに、故障した送電線を送電線のグループから絶縁することができるため、装置のロバスト性は維持される。
−遮断器及び安全システムに機械式遮断器を用いることにより、短絡故障に対する装置のロバスト性を維持しながら、安価な技術を使用することができるという利点を有する。
−提案された戦略は、ライン遮断器を、ライン遮断器と直列にリンクされたインダクタ、又は、例えば、超伝導限流器(superconducting limiter)等の他の種類の限流器のような限流装置に接続することを回避することを可能にする。
−ライン遮断器を用いることにより、必要に応じて装置に機能を追加することができる。例えば、装置の通常の動作条件において送電線を絶縁するために、ライン遮断器をネットワークマネージャの要求に応じてスイッチとして用いることができる。すなわち、送電線のグループに短絡故障が存在しない場合であっても、通常の動作中にネットワークを再構成することが可能になる。
−さらに、高い故障抵抗Rfを有する故障の場合であって、変換器の故障電流への寄与が、安全システム7による故障検出限界を下回り、送電線の短絡電流はライン遮断器の遮断容量を下回る場合であっても、ライン遮断器を開くように指令することができる。
Claims (11)
- 直流送電ネットワーク(3)を備える送電のための装置(1)の制御方法であって、前記装置(1)は、互いにリンクされた送電線(4)のグループ(2)を備え、それぞれの前記送電線(4)は、前記送電線(4)の両端に配置されたペアのライン遮断器(5a、5b)を備え、前記装置は、交流を直流に変換するための、それぞれが安全システム(7)と関連するN個の変換ステーション(6)を備え、それぞれの前記変換ステーション(6)は、前記グループ(2)の前記送電線(4)にリンクされており、短絡電流の最大の寄与と関連しており、
それぞれの前記安全システム(7)は、関連する前記変換ステーション(6)の前記短絡電流の最大の寄与に対応する直流を遮断することができ、前記ライン遮断器(5a、5b)はそれぞれ、前記変換ステーション(6)の前記短絡電流の最大の寄与の最大値に対応する直流を遮断することができる遮断容量を有することを特徴とし、
前記方法は、前記送電線(4)のうちの1つに短絡故障が発生した後において、以下のステップを備えることを特徴とする方法。
・開かれるそれぞれの前記安全システム(7)について、開かれた前記安全システム(7)に関連する前記変換ステーション(6)から発生する、前記グループ(2)の前記送電線(4)を通る電流の流れへの寄与が、除去されるように、少なくともN−1個の前記安全システム(7)を開くステップ(E1)
・故障した前記送電線を特定するために前記短絡故障を発見するステップ(E2)
・前記発見するステップ(E2)において故障した前記送電線(4)を特定した後に、故障した前記送電線(4)の前記ライン遮断器(5a、5b)を開くことによって故障した前記送電線(4)を絶縁するステップ(E3) - それぞれの前記安全システム(7)について、それぞれの前記安全システム(7)の前記短絡故障のトリガを検出するステップ(E5)と、
前記安全システム(7)で前記短絡故障が検出された後、前記安全システム(7)にオープン指令信号を送信するステップ(E6)と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - それぞれの前記ライン遮断器(5a、5b)における前記短絡故障を検出するステップ(E9)を備え、
前記発見するステップ(E2)は、前記ペアの前記ライン遮断器(5a、5b)における前記短絡故障が検出された後、同一の前記送電線(4)上にある前記ライン遮断器(5a、5b)の前記ペアのそれぞれについて、
・前記ペアの前記ライン遮断器(5a、5b)間の前記短絡故障の有無をチェックするステップ(E2−1)
を備え、
前記チェックするステップ(E2−1)において、故障した前記送電線(4)における前記短絡故障の存在が検出された後にのみ、故障した前記送電線(4)を絶縁するステップ(E3)が実施される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 故障した前記送電線を絶縁する前記ステップ(E3)は、故障した前記送電線(4)の2つの前記ライン遮断器(5a、5b)のそれぞれの少なくとも1つの物理的特徴を監視するステップ(E3−1)を備え、2つの前記ライン遮断器(5a、5b)のそれぞれは、その近傍で監視された前記物理的特徴が基準閾値を下回るとすぐに、特に互いに独立して開く、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記短絡故障の発生後、N−1個の前記安全システム(7)のみが開き、閉じたままの前記安全システム(7)は故障状態にあると見なされる、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。
- 故障状態の前記安全システム(7)の故障を検出するステップ(E7)と、
次いで、故障状態にある前記安全システム(7)に関連する前記変換ステーション(6)と前記送電線(4)の前記グループ(2)との間の電気的接続を切断するステップ(E8)と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記絶縁するステップ(E3)において、2つの前記ライン遮断器(5a、5b)のうちの少なくとも1つを開くことが、前記電流が2つの前記ライン遮断器(5a、5b)をまだ流れている間に実施される、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の方法。
- それぞれの前記安全システム(7)は、前記変換ステーション(6)に統合された前記安全システム(7)と、前記安全システム(7)に関連付けられた前記変換ステーション(6)を前記グループ(2)の前記送電線(4)にリンクする電気リンク上に配置された独立した遮断器と、から選択される、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。
- 故障した前記送電線(4)を絶縁するステップ(E3)の後に実施されるネットワークを復元するステップ(E4)を備え、前記復元するステップ(E4)は、前記開くステップ(E1)の間に開かれたそれぞれの前記安全システム(7)を閉じることを備え、特に、前記復元するステップ(E4)の間及びその後において、故障した前記送電線(4)の前記ライン遮断器(5a、5b)は開かれたままであり、故障した前記送電線(4)の前記短絡故障が他の前記グループ(2)の前記送電線(4)から電気的に分離されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。
- ・送電線(4)の両端に配置されたペアのライン遮断器(5a、5b)を備えた前記送電線(4)であって互いにリンクされた前記送電線(4)のグループ(2)を備える直流送電ネットワーク(3)と;
・交流を直流に変換するための、それぞれが安全システム(7)と関連するN個の変換ステーション(6)であって、それぞれが前記グループ(2)の前記送電線(4)にリンクされており、短絡電流の最大の寄与と関連している前記変換ステーション(6)と、
を備える送電のための装置であって、
・それぞれの前記安全システム(7)は、関連する前記変換ステーション(6)の前記短絡電流の最大の寄与に対応する直流を遮断することができ;
・前記ライン遮断器(5a、5b)はそれぞれ、前記変換ステーション(6)の前記短絡電流の最大の寄与の最大値に対応する直流を遮断することができる遮断容量を有し;
・前記装置は、前記送電線(4)の前記グループ(2)から発生する短絡故障が前記安全システム(7)において検出されたときに、それぞれの前記安全システム(7)にオープン指令信号を送信するように構成され;
・前記装置は、前記ライン遮断器(5a、5b)のそれぞれの前記ペアについて、前記ペアの前記ライン遮断器(5a、5b)の間に前記短絡故障が存在するとき、及び、前記ペアの前記ライン遮断器(5a、5b)において前記短絡故障が検出されたときに、オープン指令信号を前記ペアの前記ライン遮断器(5a、5b)に送信するように構成されている、
ことを特徴とする送電のための装置。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の方法を実施するためのソフトウェア及びハードウェア要素を備えることを特徴とする請求項10に記載の装置。
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