JP2022511648A

JP2022511648A - Ｈｖｄｃグリッド内の障害保護のための方法、ｈｖｄｃグリッドのｈｖｄｃノード、及びｈｖｄｃグリッドシステム

Info

Publication number: JP2022511648A
Application number: JP2021522550A
Authority: JP
Inventors: ボワイエ、ニコラ
Original assignee: Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands
Current assignee: Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2039-11-12
Also published as: US20220052519A1; WO2020148991A1; US11742655B2; JP7098059B2; EP3683911A1; EP3683911B1

Abstract

本発明は、ＨＶＤＣノードと、これらのＨＶＤＣノードを相互接続する複数のリンクとから構成されるＨＶＤＣグリッドのノードに関し、各ＨＶＤＣノードは、高圧直流送電の導電ケーブルと１つの光ファイバーとから構成されるリンクによってＨＶＤＣグリッドの少なくとも１つのＨＶＤＣノードに相互接続され、少なくとも１つのＨＶＤＣノードは、少なくとも２つのＨＶＤＣノードに相互接続され、各ＨＶＤＣノードは、ＨＶＤＣノードを少なくとも１つの他のＨＶＤＣノードに接続するリンクごとに、リンクモジュールを備え、リンクモジュールは、障害検知デバイスと、遮断器と、リンクの光ファイバーを通して通信する光送受信機とを備える。少なくとも２つのＨＶＤＣノードに相互接続されたＨＶＤＣノードは、第１のリンクモジュールによって１つのリンク上で障害が検出されるか否かをチェックし、第１のリンクモジュールによって障害が検出された場合、第１のリンクモジュールとは異なるＨＶＤＣノードの第２のリンクモジュールの各光送受信機を通して第１の遮断器停止要求を転送し、第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていた場合、第１のリンクモジュールの遮断器を停止し、第１のリンクモジュールの遮断器によってリンクの遮断をトリガーしない。

Description

本発明は、包括的には、ＨＶＤＣグリッド内の障害保護のためのＨＶＤＣノード、及びＨＶＤＣグリッド内の障害保護のための方法に関する。

ＨＶＤＣ（高圧直流送電（High Voltage Direct Current））ネットワークは、ＨＶＤＣバスによって相互接続されたメッシュ状のＨＶＤＣリンクから構成される。１つのＨＶＤＣリンクが障害、例えば、フラッシュオーバー（flashover）、落雷、絶縁障害を受けた場合、大きな過電流が障害発生地点に流れる。この障害電流は、周囲のリンク及びＨＶＤＣネットワークに給電する変換器に素早く伝播する。

各リンクは、両端部に、リンク内の電流を遮断することができるＤＣ回路遮断器（ＤＣＣＢ：DC circuit breakers）を備えていることが一般的である。遮断時間は、電流レベルとともに増加する。ゼロ電流時にラインを遮断することができるＡＣ遮断器と異なり、ＤＣ遮断器は、大電流を遮断しなければならない。ＤＣリンクには誘導的な性質があるため、障害電流は時間とともに増加する傾向にある。したがって、可能な限り早く障害のあるリンクを遮断して、障害のあるリンクをＨＶＤＣネットワークの残りの部分から分離することが極めて重要である。一般に、障害のあるＤＣリンクは、障害発生後５ｍｓ未満で分離すべきであると考えられる。

障害電流は、リンクに沿った過渡波の最初の到達時に、例えば、リンク内の電流の急峻な上昇によって、リンク端で検出することができる。しかしながら、多端子ＨＶＤＣグリッドでは、そのような過渡波は周囲のリンクにも同様に伝播するため、これらのリモートラインの検出器が誤って障害を検出し、それらが扱っているリンクを分離することによって、ＨＶＤＣネットワーク全体の停電を引き起こす可能性がある。

したがって、障害に直接関与しないラインのＤＣ遮断器のトリップを回避する方法、例えば、シングルエンド方法又はダブルエンド方法が提案されている。

シングルエンド方法は、例えば、電流、電圧、電流変化率、電圧変化率のような種々の測定値を所定のレベルと比較する方法である。このレベルは、所望の保護ゾーンから離れた場所で発生する障害を除外するために、シミュレーションによって決定される。離れた場所で発生する障害は、種々の特徴的な性質を示すので、除外することができる。しかしながら、発生し得る障害ごとにレベル閾値を定義するのが困難であるので、この方法を実施することは困難である。

ダブルエンド方法は、ラインの両端部における情報を交換することによって、ラインが障害を有するか否かを判断する方法である。例えば、電流が実際に流れている先を特定するためには、両端部において測定される電流の方向を測定すれば十分である。両端部で障害がそのラインにあることで合意すれば、障害の存在に曖昧性はなく、両端部で遮断器をトリップすることができる。このような方法では、両端部がトリップ判断に対して合意するために固有の待ち時間を有する。この待ち時間の間、障害電流は自然に増大し、遮断器は、初期に検出された障害電流よりも大きな電流を遮断するようにサイズを決める必要がある。

本発明は、ＨＶＤＣネットワーク上で発生し得るあらゆる種類の障害について、ＨＶＤＣネットワークのリンク上の障害を迅速に分離することができる障害検出方法を提供することを目標とする。

そのため、本発明は、ＨＶＤＣグリッド内の障害保護のための方法であって、ＨＶＤＣグリッドは、ＨＶＤＣノードと、ＨＶＤＣノードを相互接続する複数のリンクとから構成され、各ＨＶＤＣノードは、高圧直流送電の導電ケーブルと１つの光ファイバーとから構成されるリンクによってＨＶＤＣグリッドの少なくとも１つのＨＶＤＣノードに相互接続され、少なくとも１つのＨＶＤＣノードは、少なくとも２つのＨＶＤＣノードに相互接続され、各ＨＶＤＣノードは、ＨＶＤＣノードを少なくとも１つの他のＨＶＤＣノードに接続するリンクごとに、リンクモジュールを備え、各リンクモジュールは、障害検知デバイスと、遮断器と、リンクの光ファイバーを通して通信する光送受信機とを備え、方法は、第１のリンクモジュールによって１つのリンク上で障害が検出されるか否かをチェックするステップと、第１のリンクモジュールによって障害が検出された場合、第１のリンクモジュールとは異なるＨＶＤＣノードの第２のリンクモジュールの各光送受信機を通して第１の遮断器停止要求を転送するステップと、第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていたか否かをチェックするステップと、第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていた場合、第１のリンクモジュールの遮断器を停止するステップと、第１のリンクモジュールの遮断器が起動されている場合、第１のリンクモジュールの遮断器によってリンクの遮断器をトリガーするステップと、第１のリンクモジュールの遮断器が停止されている場合、第１のリンクモジュールの遮断器によってリンクの遮断をトリガーしないステップとを含む、少なくとも２つのＨＶＤＣノードに相互接続されたＨＶＤＣノードによって実行されるステップを含むことを特徴とする、方法に関する。

本発明はまた、複数のＨＶＤＣノードと、ＨＶＤＣノードを相互接続する複数のリンクとから構成されるＨＶＤＣグリッドのＨＶＤＣノードであって、各ＨＶＤＣノードは、高圧直流送電の導電ケーブルと１つの光ファイバーとから構成されるリンクによってＨＶＤＣグリッドの少なくとも１つのＨＶＤＣノードに相互接続され、ＨＶＤＣノードは、少なくとも２つのＨＶＤＣノードに相互接続され、各ＨＶＤＣノードは、ＨＶＤＣノードを少なくとも１つの他のＨＶＤＣノードに接続するリンクごとに、リンクモジュールを備え、各リンクモジュールは、障害検知デバイスと、遮断器と、リンクの光ファイバーを通して通信する光送受信機とを備え、少なくとも２つのＨＶＤＣノードに相互接続されたＨＶＤＣノードは、第１のリンクモジュールによって１つのリンク上で障害が検出されるか否かをチェックする手段と、第１のリンクモジュールによって障害が検出された場合、第１のリンクモジュールとは異なるＨＶＤＣノードの第２のリンクモジュールの各光送受信機を通して第１の遮断器停止要求を転送する手段と、第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていたか否かをチェックする手段と、第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていた場合、第１のリンクモジュールの遮断器を停止する手段と、第１のリンクモジュールの遮断器が起動されている場合、第１のリンクモジュールの遮断器によってリンクの遮断をトリガーする手段と、第１のリンクモジュールの遮断器が停止されている場合、第１のリンクモジュールの遮断器によってリンクの遮断をトリガーしない手段とを備えることを特徴とする、ＨＶＤＣノードに関する。

本発明はまた、ＨＶＤＣグリッドシステムに関する。

したがって、ダブルエンド方法と異なり、障害を受けているＨＶＤＣリンクの遮断には、待ち時間がない。遮断器停止要求が受信されていない限り、障害の特徴の検出により、対応するリンクの遮断が即座にトリガーされる。電流は、早期の段階で、したがって、比較的小さいレベルで切断することができ、遮断器の寸法を低減することができる。シングルエンド方法と異なり、障害は、ＨＶＤＣネットワーク内の多数の遮断器の遮断に伝播することはない。障害に起因して、障害の検出をトリガーする過渡波がＨＶＤＣノードを通過した場合、Ｄｉｓ情報がリモートＨＶＤＣノードに送信される。光ファイバーに沿ったＤｉｓ情報の伝播は容量性導電ケーブル内の過渡信号の伝播よりも高速であり、リモートＨＶＤＣノードは、障害を受けていないラインの保護を無効にし、ライン遮断器のトリップをスキップすることができる。結果として、障害を受けているラインのみが遮断されるとともに、ＨＶＤＣネットワークの残りの部分は機能を維持し、望ましくない停電が回避される。

また、障害の検出のための検出閾値を設定することがより容易である。なぜならば、離れた場所での強い障害と、小さいが近い場所での障害（これらは類似の過渡現象を呈し得る）とを区別する必要がなく、全てのタイプの障害を迅速に検出することができるためである。

特定の特徴によれば、方法は、第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていた場合、第２のリンクモジュールの光送受信機を通して第３の遮断器停止要求を転送するステップを更に含む。

したがって、障害を表す進行中の過渡信号の存在の兆候はＨＶＤＣネットワーク全体に迅速に拡散され、遮断器のトリップ及び望ましくない停電が回避される。

特定の特徴によれば、第２のリンクモジュールは、第１のリンクモジュールによるリンクの有効な分離まで、第１の遮断器停止要求を連続して転送する。

したがって、障害が、障害を有するＨＶＤＣライン上に分離されると、ＨＶＤＣラインの残りの部分のための保護を迅速に起動することができ、他のライン上で続いて発生する障害を分離する準備が整えられる。

特定の特徴によれば、第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていたか否かをチェックするステップは、第２の遮断器停止要求が依然として第１のリンクモジュールによって受信されているか否かをチェックすることにある。

したがって、遮断器停止要求の送信及びその中断は、ロバストかつ高速である。

特定の特徴によれば、方法は、第１の遮断器停止要求が第１のリンクモジュールによって受信された場合、所定の持続時間のタイマーを作動させるステップを更に含み、第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されているか否かをチェックするステップは、タイマーの期限が満了すると第２の遮断器停止要求がもはや受信されていないとみなす。

したがって、障害の過渡波が消失すると、ＨＶＤＣラインの残りの部分のための保護を迅速に起動することができ、他のライン上で続いて発生する障害を分離する準備が整えられる。

特定の特徴によれば、第１のリンクモジュールの遮断器が停止されている場合、方法は、第２のリンクモジュールの遮断器を停止するステップを含む。

したがって、第２のリンクに伝播した過渡障害波がリモートＨＶＤＣノードに達し、障害を有しないライン上のＨＶＤＣノードに跳ね返る場合であっても、第２のリンクモジュールの遮断器は遮断しないことになる。第２のリンクの遮断器は、二次過渡波の存在によって影響を受けず、停電は発生しない。

本発明の特徴は、例示の実施形態の以下の説明を読むことによってより明らかになる。この説明は、添付図面に関して作成されたものである。

本発明が実施されるＨＶＤＣネットワークの一部の一例を表す図である。本発明による、ＨＶＤＣネットワーク内のＨＶＤＣノードのアーキテクチャの一例を表す図である。本発明による、ＨＶＤＣノードのリンクモジュールのアーキテクチャの一例を表す図である。本発明による、ＨＶＤＣネットワークのリンク上で障害が発生した場合にＨＶＤＣネットワーク内のＨＶＤＣノード間で転送することができる帯域外情報の一例を表す図である。本発明による、ＨＶＤＣノードによって実行されるアルゴリズムの第１の例を表す図である。本発明による、ＨＶＤＣノードによって実行されるアルゴリズムの第２の例を表す図である。

図１は、本発明が実施されるＨＶＤＣネットワークの一部の一例を表している。

図１の例では、ＨＶＤＣネットワークのＬ_１２、Ｌ_２３、Ｌ_２４及びＬ_４５と表記される４つのリンクが示されている。各リンクは、高圧直流送電の導電ケーブルと、少なくとも１つの光ファイバーとから構成される。

リンクＬ_１２は、ＨＶＤＣノード１００_１及び１００_２を相互接続し、リンクＬ_２３は、ＨＶＤＣノード１００_２及び１００_３を相互接続し、リンクＬ_２４は、ＨＶＤＣノード１００_２及び１００_４を相互接続し、リンクＬ_４５は、ＨＶＤＣノード１００_４及び１００_５を相互接続する。

各ＨＶＤＣノード１００_１、１００_２、１００_３、１００_４及び１００_５は、相互接続リンクごとに、１つの障害検知デバイス、１つの光送受信機及び１つの遮断器を備えるリンクモジュールを備える。

ＨＶＤＣノード１００_１は、リンクＬ_１２のリンクモジュールＬＣ１_１２を備える。ＨＶＤＣノード１００_２は、リンクＬ_１２のリンクモジュールと、リンクＬ_２３のリンクモジュールＬＣ２_２３と、リンクＬ_２４のリンクモジュールＬＣ２_２４とを備える。ＨＶＤＣノード１００_３は、リンクＬ_２３のリンクモジュールＬＣ３_２３を備える。ＨＶＤＣノード１００_４は、リンクＬ_２４のリンクモジュールＬＣ４_２４と、リンクＬ_４５のリンクモジュールＬＣ４_４５とを備える。ＨＶＤＣノード１００_５は、リンクＬ_４５のリンクモジュールＬＣ５_４５を備える。

本発明によれば、少なくとも２つのＨＶＤＣノードに相互接続された各ＨＶＤＣノード１００は、
第１のリンクモジュールによって１つのリンク上で障害が検出されるか否かをチェックし、
第１のリンクモジュールによって障害が検出された場合、第１のリンクモジュールとは異なるＨＶＤＣノードの第２のリンクモジュールの各光送受信機を通して第１の遮断器停止要求を転送し、
第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていたか否かをチェックし、
第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていた場合、第１のリンクモジュールの遮断器を停止し、
第１のリンクモジュールの遮断器が起動されている場合、第１のリンクモジュールの遮断器によってリンクの遮断をトリガーし、
第１のリンクモジュールの遮断器が停止されている場合、第１のリンクモジュールの遮断器によってリンクの遮断をトリガーしない。

本発明によれば、各ＨＶＤＣノード１００は、
第１のリンクモジュールによって１つのリンク上で障害が検出されるか否かをチェックし、
第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていたか否かをチェックし、
第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていなかった場合、第１のリンクモジュールの遮断器によってリンクの遮断をトリガーし、
第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていた場合、第１のリンクモジュールの遮断器によってリンクの遮断をトリガーしない。

図２は、本発明による、ＨＶＤＣネットワーク内のＨＶＤＣノードのアーキテクチャの一例を表している。

各ＨＶＤＣノード１００、すなわち、１００_１、１００_２、１００_３、１００_４、及び１００_５は、例えば、バス２０１によって合わせて接続されたコンポーネントに基づくアーキテクチャと、図５ａ又は図５ｂに開示するようなプログラムによって制御されるプロセッサ２００とを有する。

バス２０１は、プロセッサ２００を、リードオンリーメモリＲＯＭ２０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、ＨＶＤＣノード１００を相互接続する各リンクのリンクモジュールＬＣとリンクし、各リンクモジュールＬＣは、対応するリンクの光ファイバーに接続される。

図２において開示されるＨＶＤＣノード１００は、リンクモジュールＬＣ２_１２、ＬＣ２_２３、ＬＣ２_２４を備えるＨＶＤＣノード１００_２である。

メモリ２０３は、変数と、図５ａ又は図５ｂに開示するようなアルゴリズムに関するプログラムの命令とを受け取るように意図されたレジスタを含む。

リードオンリーメモリ、又は場合によりフラッシュメモリ２０２は、図５ａ又は図５ｂに開示するようなアルゴリズムに関するプログラムの命令を収容する。その命令は、ＨＶＤＣノード１００に電源が投入されると、ランダムアクセスメモリ２０３に転送される。

ＨＶＤＣノード１００の障害保護方法は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）若しくはマイクロコントローラ等のプログラマブルコンピューティングマシンによる、命令若しくはプログラムのセットの実行により、ソフトウェアで実装するか、又は、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）若しくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等、マシン若しくは専用コンポーネントにより、ハードウェアで実装することができる。

言い換えれば、ＨＶＤＣノード１００は、ＨＶＤＣノード１００が、図５ａ又は図５ｂに開示するようなアルゴリズムに関するプログラムを実行することができるようにする、回路、又は回路を備える装置を備える。

図３は、本発明による、ＨＶＤＣノードのリンクモジュールのアーキテクチャの一例を表している。

各リンクモジュールは、１つの障害検知デバイス３２と、１つの光送受信機３１と、１つの遮断器３０とを備える。

リンクモジュールＬＣ１_１２、ＬＣ２_１２、ＬＣ２_２３、ＬＣ２_２４、ＬＣ３_２３、ＬＣ４_２４、ＬＣ４_４５、ＬＣ５_４５内に含まれる遮断器は、例えば、ＤＣＣＢ（直流電流回路遮断器）であれ、ＡＣ／ＤＣ若しくはＤＣ／ＤＣ電力変換器であれ、又は導電体の機械的分離及び固体半導体デバイスのターンオフを組み合わせることができるハイブリッド遮断器であれ、ラインを遮断することができる任意のアクチュエーターである。

リンクモジュールＬＣ１_１２、ＬＣ２_１２、ＬＣ２_２３、ＬＣ２_２４、ＬＣ３_２３、ＬＣ４_２４、ＬＣ４_４５及びＬＣ５_４５内に含まれる障害検知デバイスは、例えば、電流変動検知手段、電圧変動検知手段、電流検知手段、又は電圧検知手段である。

光送受信機は、リンクモジュールがモニタリングするＨＶＤＣリンクによってＨＶＤＣノードに相互接続された、遠距離ＨＶＤＣノードのリンクモジュールに対して情報を受信及び送信する。この情報は、高圧直流送電のためにＨＶＤＣノードを相互接続する導電ケーブルの経路に沿った光ファイバーを通して伝達される。

光ファイバーを通して伝達されるいくつかの情報は、帯域外で送信され、典型的なアナログデバイスを通じた迅速かつ超低遅延の検出が可能になる一方、例えば誤り訂正の支援によって、遅延制約が厳しくない他の情報を帯域内で送信することができる。

図４は、本発明による、ＨＶＤＣネットワークのリンク上で障害が発生した場合にＨＶＤＣネットワーク内のＨＶＤＣノード間で転送することができる帯域外情報の一例を表している。

図４の例において、障害がリンクＬ_２３上に生じている。ＨＶＤＣノード１００_２及び１００_３のリンクモジュールＬＣ２_２３及びＬＣ３_２３は、この障害を検出し、即座に、リンクＬ_２３をＨＶＤＣネットワークから分離する。

ＨＶＤＣノード１００_２は、リンクモジュールＬＣ２_１２及びＬＣ２_２４に、Ｄｉｓと表記される遮断器停止要求を表す情報を障害に関与しない各ＨＶＤＣノード１００_１及び１００_４へ転送することをコマンドする。ＨＶＤＣノード１００_２は、リンクモジュールＬＣ２_２３に、リンクＬ_２３上でＢｒｅと表記される障害検出を表す情報を障害に関与するＨＶＤＣノード１００_３へ転送することをコマンドする。

ＨＶＤＣノード１００_３は、リンクモジュールＬＣ３_２３に、リンクＬ_２３上のＢｒｅと表記される障害検出を表す情報をＨＶＤＣノード１００_２へ転送することをコマンドする。

ＨＶＤＣノード１００_４は、リンクモジュールＬＣ４_２４を介して遮断器停止要求Ｄｉｓを受信したとき、他のリンクモジュールＬＣ４_４５に、Ｄｉｓと表記される遮断器停止要求を表す情報を、障害に関与しないＨＶＤＣノード１００_５へ転送することをコマンドする。

図５ａは、本発明による、ＨＶＤＣノードによって実行されるアルゴリズムの第１の例を表している。

より正確には、本アルゴリズムが各ＨＶＤＣノード１００のプロセッサ２００によって実行される一例によって説明する。

ステップＳ５００において、プロセッサ２００は、１つのリンクモジュールＬＣ内で障害が検出されるか否かをチェックする。障害が検出された場合、プロセッサ２００は、障害に関与するリンクモジュールを第１のリンクモジュールとして識別し、ステップＳ５０１に移行する。障害が検出されない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５０４に移行する。

ステップＳ５０１において、プロセッサ２００は、第１のリンクモジュールとは異なるＨＶＤＣノードの第２のリンクモジュールの各光送受信機を通して第１の遮断器停止要求の転送をコマンドする。他のリンクモジュールを含まないＨＶＤＣノード１００_１、１００_３、１００_４では、プロセッサ２００は、直接ステップＳ５０２に移行する。

プロセッサ２００は、障害に関与するリンクモジュールと同じリンクをモニタリングする障害検出デバイス１００に障害検出を表す情報Ｂｒｅを送信することができる。

ステップＳ５０２において、プロセッサ２００は、ステップＳ５００において識別されたリンクモジュールの遮断器が起動されているか否かをチェックする。デフォルトで、リンクモジュールの遮断器は、第２の遮断器停止要求と名付けられた遮断器停止要求Ｄｉｓが、対応するリンクのリモートＨＶＤＣノード１００から事前に受信されていない限り、起動されている。リモートＨＶＤＣノード１００は、本アルゴリズムを実行するＨＶＤＣノード１００とＨＶＤＣリンクを共有するＨＶＤＣノード１００である。ステップＳ５００において識別されたリンクモジュールの遮断器が起動されている場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５０３に移行する。起動されていない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５００に戻る。

ステップＳ５０３において、プロセッサ２００は、ステップＳ５００において障害が検出されたリンクの遮断をトリガーする。

ステップＳ５０４において、プロセッサ２００は、第２の遮断器停止要求を表す情報Ｄｉｓが、少なくとも１つのリンクモジュールの光送受信機を通して受信されているか否かをチェックする。第２の遮断器停止要求を表す情報Ｄｉｓが受信された場合、プロセッサ２００は、そこから第２の遮断器停止要求Ｄｉｓが受信されたリンクモジュールを識別し、ステップＳ５０５に移行する。受信されていない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５０８に移行する。

ステップＳ５０５において、プロセッサ２００は、ステップＳ５０４において識別されたリンクモジュールの遮断器を停止し、ステップＳ５０６に移行する。一変形形態では、プロセッサ２００は、ＨＶＤＣノード内に含まれる全てのリンクモジュールの遮断器を停止する。

ステップＳ５０６において、プロセッサ２００は、ステップＳ５０４において識別されたリンクモジュールに関連付けられた時間であるタイマーＴ１をトリガーし、ステップＳ５０７に移行する。例えば、タイマーＴ１は、１秒に等しい。タイマーＴ１は、障害の結果もたらされる過渡波を消失させ、ライン上の障害の偽検出を防止するのに十分な長さである。また、タイマーＴ１は、第２の障害発生時下で可能な限り迅速にＨＶＤＣラインの保護を再開するように短くすべきものである。

次のステップＳ５０７において、プロセッサ２００は、ステップＳ５０４においてそこから遮断器停止要求を表す情報Ｄｉｓが受信されたリンクに接続されていないリンクモジュールを有する各リモートＨＶＤＣノード１００に遮断器停止要求を表す情報Ｄｉｓを送信する。

ステップＳ５０８において、プロセッサ２００は、タイマーＴ１の期限が満了したか否かをチェックする。タイマーＴ１の期限が満了した場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５０９に移行し、第２の遮断器停止要求Ｄｉｓを削除する。期限が満了していない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５００に移行する。

ステップＳ５０９において、プロセッサ２００は、ステップＳ５０６においてトリガーされたタイマーＴ１に関連付けられたリンクモジュールの遮断器を起動し、ステップＳ５００に移行する。

図５ｂは、本発明による、ＨＶＤＣノードによって実行されるアルゴリズムの第２の例を表している。

より正確には、本アルゴリズムが各障害検出デバイス１００のプロセッサ２００によって実行される一例によって説明する。

ステップＳ５５０において、プロセッサ２００は、１つのリンクモジュールＬＣ内で障害が検出されるか否かをチェックする。障害が検出された場合、プロセッサ２００は、障害に関与するリンクモジュールを第１のリンクモジュールとして識別し、ステップＳ５５１に移行する。障害が検出されない場合、プロセッサ２００がステップＳ５５６に移行する。

ステップＳ５５１において、プロセッサ２００は、第１のリンクモジュールとは異なるＨＶＤＣノードの第２のリンクモジュールの各光送受信機を通して第１の遮断器停止要求の連続転送をコマンドする。

次のステップＳ５５２において、プロセッサ２００は、ステップＳ５５０において識別されたリンクモジュールの遮断器が起動されているか否かをチェックする。デフォルトで、リンクモジュールの遮断器は、第２の遮断器停止要求と名付けられた遮断器停止要求Ｄｉｓが、対応するリンクのリモートＨＶＤＣノード１００から事前に受信されていない限り、起動されている。リモートＨＶＤＣノード１００は、本アルゴリズムを実行するＨＶＤＣノード１００とＨＶＤＣリンクを共有するＨＶＤＣノード１００である。ステップＳ５５０において識別されたリンクモジュールの遮断器が起動されている場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５５３に移行する。起動されていない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５５０に戻る。

ステップＳ５５３において、プロセッサ２００は、ステップＳ５５０において障害が検出されたリンクの遮断をトリガーする。

次のステップＳ５５４において、プロセッサ２００は、ステップＳ５５０において検出されたリンクモジュールＬＣのリンクが有効に分離されているか否かをチェックする。

ステップＳ５５０において検出されたリンクモジュールＬＣのリンクが有効に分離されている場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５５５に移行する。有効に分離されていない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５５４に戻る。

次のステップＳ５５５において、プロセッサ２００は、ステップＳ５５０において検出されたリンクモジュールＬＣによる第１の遮断器停止要求Ｄｉｓの連続送信を停止し、ステップＳ５５０に移行する。

ステップＳ５５６において、プロセッサ２００は、第２の遮断器停止要求を表す情報Ｄｉｓが、少なくとも１つのリンクモジュールの光送受信機を通して受信されているか否かをチェックする。第２の遮断器停止要求を表す情報Ｄｉｓが受信された場合、プロセッサ２００は、そこから第２の遮断器停止要求Ｄｉｓが受信されたリンクモジュールを識別し、ステップＳ５５７に移行する。受信されていない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５５９に移行する。

ステップＳ５５７において、プロセッサ２００は、ステップＳ５５６において識別されたリンクモジュールの遮断器を停止し、ステップＳ５５８に移行する。一変形形態では、プロセッサ２００は、ＨＶＤＣノード内に含まれる全てのリンクモジュールの遮断器を停止する。

ステップＳ５５８において、プロセッサ２００は、ステップＳ５５８においてそこから遮断器停止要求を表す情報Ｄｉｓが受信されたリンクに接続されていないリンクモジュールを有する各リモートＨＶＤＣノード１００に第３の遮断器停止要求を表す情報Ｄｉｓを送信する。次に、プロセッサ２００は、ステップＳ５５０に移行する。

ステップＳ５５９において、プロセッサ２００は、遮断器停止要求を受信したリンクモジュールの遮断器を起動し、ステップＳ５５０に移行する。

当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上記で説明した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。

Claims

高圧直流送電（ＨＶＤＣ）グリッド内の障害保護のための方法であって、
前記ＨＶＤＣグリッドは、ＨＶＤＣノードと、前記ＨＶＤＣノードを相互接続する複数のリンクとから構成され、
各前記ＨＶＤＣノードは、高圧直流送電の導電ケーブルと１つの光ファイバーとから構成されるリンクによって前記ＨＶＤＣグリッドの少なくとも１つの前記ＨＶＤＣノードに相互接続され、
少なくとも１つの前記ＨＶＤＣノードは、少なくとも２つの前記ＨＶＤＣノードに相互接続され、
各前記ＨＶＤＣノードは、前記ＨＶＤＣノードを少なくとも１つの他の前記ＨＶＤＣノードに接続するリンクごとに、リンクモジュールを備え、
各前記リンクモジュールは、障害検知デバイスと、遮断器と、前記リンクの光ファイバーを通して通信する光送受信機とを備え、
前記方法は、
第１のリンクモジュールによって１つのリンク上で障害が検出されるか否かをチェックするステップと、
前記第１のリンクモジュールによって障害が検出された場合、前記第１のリンクモジュールとは異なる前記ＨＶＤＣノードの第２のリンクモジュールの光送受信機を通して第１の遮断器停止要求を転送するステップと、
前記第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていたか否かをチェックするステップと、
前記第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていた場合、前記第１のリンクモジュールの前記遮断器を停止するステップと、
前記第１のリンクモジュールの前記遮断器が起動されている場合、前記第１のリンクモジュールの前記遮断器によって前記リンクの遮断をトリガーするステップと、
前記第１のリンクモジュールの前記遮断器が停止されている場合、前記第１のリンクモジュールの前記遮断器によって前記リンクの遮断をトリガーしないステップと、
を含む、少なくとも２つのＨＶＤＣノードに相互接続された前記ＨＶＤＣノードによって実行されるステップを含むことを特徴とする、方法。
前記方法は、前記第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていた場合、前記第２のリンクモジュールの光送受信機を通して第３の遮断器停止要求を転送するステップを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記第２のリンクモジュールは、前記第１のリンクモジュールによる前記リンクの有効な分離まで前記第１の遮断器停止要求を連続して転送することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていたか否かをチェックするステップは、前記第２の遮断器停止要求が依然として前記第１のリンクモジュールによって受信されているか否かをチェックすることであることを特徴とする、請求項１又は３に記載の方法。
前記方法は、前記第１の遮断器停止要求が前記第１のリンクモジュールによって受信された場合、所定の持続時間のタイマーを作動させるステップを更に含み、
前記第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されているか否かをチェックするステップは、前記タイマーの期限が満了すると前記第２の遮断器停止要求がもはや受信されていないとみなすことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記第１のリンクモジュールの前記遮断器が停止されている場合、前記方法は、前記第２のリンクモジュールの前記遮断器を停止するステップを含むことを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
複数の高圧直流送電（ＨＶＤＣ）ノードと、前記ＨＶＤＣノードを相互接続する複数のリンクとから構成されるＨＶＤＣグリッドのＨＶＤＣノードであって、
各前記ＨＶＤＣノードは、高圧直流送電の導電ケーブルと１つの光ファイバーとから構成されるリンクによって前記ＨＶＤＣグリッドの少なくとも１つのＨＶＤＣノードに相互接続され、
前記ＨＶＤＣノードは、少なくとも２つのＨＶＤＣノードに相互接続され、
各前記ＨＶＤＣノードは、前記ＨＶＤＣノードを少なくとも１つの他のＨＶＤＣノードに接続するリンクごとに、リンクモジュールを備え、
各前記リンクモジュールは、障害検知デバイスと、遮断器と、前記リンクの光ファイバーを通して通信する光送受信機とを備え、
少なくとも２つのＨＶＤＣノードに相互接続された前記ＨＶＤＣノードは、
第１のリンクモジュールによって１つのリンク上で障害が検出されるか否かをチェックする手段と、
前記第１のリンクモジュールによって障害が検出された場合、前記第１のリンクモジュールとは異なる前記ＨＶＤＣノードの第２のリンクモジュールの各光送受信機を通して第１の遮断器停止要求を転送する手段と、
前記第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていたか否かをチェックする手段と、
前記第１のリンクモジュールによって第２の遮断器停止要求が受信されていた場合、前記第１のリンクモジュールの前記遮断器を停止する手段と、
前記第１のリンクモジュールの前記遮断器が起動されている場合、前記第１のリンクモジュールの前記遮断器によって前記リンクの遮断をトリガーする手段と、
前記第１のリンクモジュールの前記遮断器が停止されている場合、前記第１のリンクモジュールの前記遮断器によって前記リンクの遮断をトリガーしない手段と、
を備えることを特徴とする、ＨＶＤＣノード。
請求項７に記載のＨＶＤＣノードを少なくとも１つ備えることを特徴とする、ＨＶＤＣグリッドシステム。