JP7404153B2 - DC fault detection device, DC fault detection method, and program - Google Patents

DC fault detection device, DC fault detection method, and program Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、直流事故検出装置、直流事故検出方法、及びプログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a DC fault detection device, a DC fault detection method, and a program.

多端子HVDC(High-Voltage Direct Current)システムにおいて、直流系統に事故が発生した場合に、直流系統の事故(直流事故)が発生した区間(事故区間)を検出(特定)、除去し、残りの健全な系統で送電を続けるための保護システムが求められている。この保護システムより、直流系統の事故発生時にHVDCシステムの停止範囲を最小限に留め、HVDCの接続先である交流系統への影響を軽減させることができる。 In a multi-terminal HVDC (High-Voltage Direct Current) system, when a fault occurs in the DC system, the section (fault section) where the fault (DC fault) has occurred in the DC system is detected (identified) and removed, and the remaining A protection system is required to continue power transmission in a healthy grid. With this protection system, when an accident occurs in a DC system, it is possible to minimize the range of shutdown of the HVDC system and reduce the impact on the AC system to which the HVDC is connected.

HVDCシステムにおいては、変換器に用いられている半導体素子の過電流保護の観点から、交流系統よりも短い時間で事故区間を検出、除去する必要がある。一般的に、HVDCシステムにおいては、事故発生から5ms程度の時間で事故区間の除去を完了させることが望ましいとされている。 In the HVDC system, from the viewpoint of overcurrent protection of the semiconductor elements used in the converter, it is necessary to detect and eliminate the fault section in a shorter time than in the AC system. Generally, in an HVDC system, it is considered desirable to complete the removal of an accident section within about 5 ms from the occurrence of an accident.

交流系統においては、通常、線路両端の差動電流を用いた手法によって事故区間を検出する。当該手法は、通信に時間を要するため、HVDCシステムにおける事故区間の検出には不向きである。HVDCシステムにおいては、交流系統より高速に、事故区間を検出する手法が求められている。 In AC systems, fault sections are usually detected by a method that uses differential currents at both ends of the line. Since this method requires time for communication, it is not suitable for detecting an accident section in an HVDC system. In HVDC systems, there is a need for a method for detecting accident sections faster than in AC systems.

HVDCシステムにおける、事故区間を検出する技術としては、直流送電線の両端に直流送電線と直列になるようにリアクトルを挿入する手法(直列リアクトル方式)が知られている(例えば、非特許文献1参照)。直列リアクトル方式では、直列リアクトルの線路側における直流電圧の変化率を計測し、事故区間を検出する。当該直流送電線の線路内で事故が発生した場合(区間内事故の場合)、事故により発生したサージ電圧により電圧は急峻に変化する。一方、当該直流送電線の外、つまり他の直流送電線の線路内で事故が発生した場合(区間外事故の場合)には、他の直流送電線に接続された直列リアクトルを通過した後のサージ電圧(直列リアクトルにより平準化されたサージ電圧)が検出されるため、電圧は比較的緩やかに変化する。このように、直列リアクトル方式は、電圧の変化率の違いにより、事故が当該直流送電線に発生したものか否かを判定し、事故区間を検出する。 As a technique for detecting fault sections in HVDC systems, a method (series reactor method) in which reactors are inserted at both ends of a DC transmission line in series with the DC transmission line is known (for example, non-patent document 1). reference). In the series reactor method, the rate of change in DC voltage on the line side of the series reactor is measured to detect fault sections. If an accident occurs within the line of the DC transmission line (in the case of an accident within a section), the voltage will change sharply due to the surge voltage generated by the accident. On the other hand, if an accident occurs outside the DC transmission line, that is, within the lines of another DC transmission line (in the case of an out-of-section accident), the Since a surge voltage (a surge voltage leveled by a series reactor) is detected, the voltage changes relatively slowly. In this way, the series reactor method determines whether an accident has occurred in the DC transmission line based on the difference in the rate of change of voltage, and detects the accident section.

しかし、直流電圧の計測結果のみで事故区間を検出する技術では、計測電圧にノイズが重畳した場合などに誤動作(例えば事故が発生してときに事故を検出)する虞があり、直流事故の検出や事故区間の検出の信頼性において改善の余地があった。 However, with technology that detects fault sections based only on DC voltage measurement results, there is a risk of malfunction (for example, detecting an accident when an accident has already occurred) when noise is superimposed on the measured voltage. There was room for improvement in the reliability of detecting accident zones.

J. Sneath, A. D. Rajapakse “Fault Detection and Interruption in an Earthed HVDC Grid Using ROCOV and Hybrid DC Brakers”, IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, Vol. 31, No. 3, June 2016J. Sneath, A. D. Rajapakse “Fault Detection and Interruption in an Earthed HVDC Grid Using ROCOV and Hybrid DC Brakers”, IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, Vol. 31, No. 3, June 2016

本発明が解決しようとする課題は、HVDCシステムにおいて、高い信頼性で、直流事故や事故区間を検出することができる直流事故検出装置、直流事故検出方法、及びプログラムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a DC fault detection device, a DC fault detection method, and a program that can detect DC faults and fault sections with high reliability in an HVDC system.

実施形態の直流事故検出装置は、交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器と、夫々の電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線とを含む直流送電システムにおける直流事故の事故区間を検出する直流事故検出装置である。直流事故検出装置は、事故発生検知部と、第1の事故区間判定部と、第2の事故区間判定部と、第3の事故区間判定部とを持つ。事故発生検知部は、前記三以上の電力変換器のうち着目電力変換器の近傍において発生した、前記着目電力変換器に接続された複数の着目直流送電線の電力変化を示す第1指標値と第1閾値との比較に基づいて前記直流送電システムにおける事故の発生を検知する。第1の事故区間判定部は、前記事故発生検知部により事故の発生が検知されたタイミングから第1の所定の時間の経過後に、いずれかの着目直流送電線における電力変化を示す第2指標値が第2閾値を超えた場合に、前記第2指標値が前記第2閾値を超えた着目直流送電線が事故区間であると判定する。第2の事故区間判定部は、前記事故発生検知部による事故の発生が検知されたタイミングから第2の所定の時間の経過後の、前記着目電力変換器の近傍において発生した、前記着目直流送電線の電流変化に基づいていずれかの着目直流送電線が事故区間であると判定する。第3の事故区間判定部は、前記第1の事故区間判定部による判定結果と、前記第2の事故区間判定部による判定結果との論理積により、いずれかの着目直流送電線が事故区間であるか否かを判定する。 The DC fault detection device of the embodiment is a DC power transmission system that includes three or more power converters that mutually convert alternating current and direct current, and a plurality of DC power transmission lines that connect between the DC side terminals of the respective power converters. This is a DC fault detection device that detects the fault zone of a DC fault. The DC accident detection device includes an accident occurrence detection section, a first accident section determination section, a second accident section determination section, and a third accident section determination section. The accident occurrence detection unit includes a first index value indicating a power change of a plurality of DC transmission lines of interest connected to the power converter of interest, which has occurred in the vicinity of the power converter of interest among the three or more power converters; The occurrence of an accident in the DC power transmission system is detected based on the comparison with a first threshold value. The first accident section determination unit calculates a second index value indicating a power change in any of the DC transmission lines of interest after a first predetermined time has elapsed from the timing at which the accident occurrence detection unit detected the occurrence of an accident. exceeds the second threshold, it is determined that the DC power transmission line of interest whose second index value exceeds the second threshold is in an accident section. The second accident section determination unit detects the target DC transmission that has occurred in the vicinity of the target power converter after a second predetermined time has elapsed from the timing at which the accident occurrence detection unit detected the occurrence of an accident. Based on the current change in the wire, it is determined that one of the DC transmission lines of interest is in an accident section. The third accident section determination section determines that any of the DC transmission lines of interest is in the accident section by logical product of the determination result by the first accident section determination section and the determination result by the second accident section determination section. Determine whether it exists or not.

実施形態の直流事故検出装置が適用される電力システム1の構成の例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a power system 1 to which a DC fault detection device according to an embodiment is applied. 第1の実施形態に係る直流事故検出装置100について説明する図。FIG. 1 is a diagram illustrating a DC accident detection device 100 according to a first embodiment. 事故発生前後における直流電圧による事故区間の判定について説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating determination of an accident section based on DC voltage before and after an accident occurs. 事故発生前後における直流電流による事故区間の判定について説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating determination of an accident section based on direct current before and after an accident occurs. 第1の実施形態の直流事故検出装置100が行う処理の流れを示すフローチャート。5 is a flowchart showing the flow of processing performed by the DC accident detection device 100 of the first embodiment. 第2の実施形態に係る直流事故検出装置200について説明する図。FIG. 2 is a diagram illustrating a DC accident detection device 200 according to a second embodiment. 事故発生前後における直流電流による事故区間の判定について説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating determination of an accident section based on direct current before and after an accident occurs. 第2の実施形態の直流事故検出装置200が行う処理の流れを示すフローチャート。7 is a flowchart showing the flow of processing performed by the DC accident detection device 200 of the second embodiment.

以下、実施形態の直流事故検出装置、直流事故検出方法、及びプログラムを、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a DC fault detection device, a DC fault detection method, and a program according to embodiments will be described with reference to the drawings.

図1は、実施形態(第1の実施形態、第2の実施形態)の直流事故検出装置が適用される電力システム1の構成の例を示すブロック図である。電力システム1は、例えば、交流系統2(交流系統2-1、2-2、2-3)と、電力変換器(交直変換器)3(電力変換器3-1、3-2、3-3)と、直流系統4とを備える。以下、電力変換器3-1の直流母線20-1に接続された構成が正極に対応し、直流母線20-2に接続された構成が負極に対応するものとする。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a power system 1 to which a DC fault detection device according to an embodiment (first embodiment, second embodiment) is applied. The power system 1 includes, for example, an AC system 2 (AC systems 2-1, 2-2, 2-3) and power converters (AC/DC converters) 3 (power converters 3-1, 3-2, 3-). 3) and a DC system 4. Hereinafter, it is assumed that the configuration connected to the DC bus 20-1 of the power converter 3-1 corresponds to the positive pole, and the configuration connected to the DC bus 20-2 corresponds to the negative pole.

なお、図1では、実施形態の直流事故検出装置の適用対象として電力システム1を説明するものであり、実施形態の直流事故検出装置が適用された状態を説明するものではない。 Note that FIG. 1 describes an electric power system 1 to which the DC fault detection device of the embodiment is applied, and does not explain a state in which the DC fault detection device of the embodiment is applied.

電力システム1では、交流系統2及び直流系統4が、電力変換器3を介して接続される。交流系統2は、交流電源、及び交流送電線などにより構成された交流の電力系統である。電力変換器3は、交流電力と直流電力とを相互に変換する変換器であって、例えば自励式電力変換器である。 In the power system 1, an AC system 2 and a DC system 4 are connected via a power converter 3. The AC system 2 is an AC power system that includes an AC power source, an AC power transmission line, and the like. The power converter 3 is a converter that mutually converts AC power and DC power, and is, for example, a self-excited power converter.

直流系統4は、直流母線20(直流母線20-1~20-6)と、リアクトル30(リアクトル30-1~30-12)と、直流遮断器40(直流遮断器40-1~40-12)と、直流送電線50(直流送電線50-1~50-6)とを備える。以下、ハイフン以下の符号を適宜省略して説明する。 The DC system 4 includes a DC bus 20 (DC bus 20-1 to 20-6), a reactor 30 (reactor 30-1 to 30-12), and a DC circuit breaker 40 (DC circuit breaker 40-1 to 40-12). ) and a DC power transmission line 50 (DC power transmission lines 50-1 to 50-6). Hereinafter, the description will be made while omitting the symbols after the hyphen as appropriate.

直流母線20は、電力変換器3の直流側に接続される。直流母線20-1は、電力変換器3-1の一方側に接続され、正極性の直流電圧が印加されている。直流母線20-2は、電力変換器3-1の他方側に接続され、負極性の直流電圧が印加されている。直流母線20-3は、電力変換器3-2の一方側に接続され、正極性の直流電圧が印加されている。直流母線20-4は、電力変換器3-2の他方側に接続され、負極性の直流電圧が印加されている。直流母線20-5は、電力変換器3-3の一方側に接続され、正極性の直流電圧が印加されている。直流母線20-6は、電力変換器3-3の他方側に接続され、負極性の直流電圧が印加されている。 The DC bus 20 is connected to the DC side of the power converter 3. The DC bus 20-1 is connected to one side of the power converter 3-1, and a positive DC voltage is applied thereto. The DC bus 20-2 is connected to the other side of the power converter 3-1, and a negative DC voltage is applied thereto. The DC bus 20-3 is connected to one side of the power converter 3-2, and a positive DC voltage is applied thereto. The DC bus 20-4 is connected to the other side of the power converter 3-2, and a negative DC voltage is applied thereto. The DC bus 20-5 is connected to one side of the power converter 3-3, and a positive DC voltage is applied thereto. The DC bus 20-6 is connected to the other side of the power converter 3-3, and a negative DC voltage is applied thereto.

直流母線20には、リアクトル30及び直流遮断器40を介して、複数の直流送電線50が接続される。一例として、直流母線20-1には、リアクトル30-1及び直流遮断器40-1を介して、直流送電線50-1が接続される。 A plurality of DC power transmission lines 50 are connected to the DC bus 20 via a reactor 30 and a DC breaker 40 . As an example, a DC power transmission line 50-1 is connected to the DC bus 20-1 via a reactor 30-1 and a DC breaker 40-1.

リアクトル30は、直流母線20と直流送電線50との間に接続される。リアクトル30は、直列リアクトル、ブロッキングコイル等のいずれの種類のリアクトルでもよい。 The reactor 30 is connected between the DC bus 20 and the DC power transmission line 50. The reactor 30 may be any type of reactor such as a series reactor or a blocking coil.

直流遮断器40は、直流母線20と直流送電線50との間に接続される。直流遮断器40は、例えば、後述する直流事故検出装置100による制御に応じて、直流母線20と直流送電線50との間を電気的に接続又は遮断する。 The DC breaker 40 is connected between the DC bus 20 and the DC power transmission line 50. The DC circuit breaker 40 electrically connects or disconnects the DC bus 20 and the DC power transmission line 50, for example, according to control by a DC fault detection device 100, which will be described later.

直流送電線50は、直流電力を送電する。直流電力での送電は、交流電力での送電と比較して電力の損失を抑制できることから、特に大容量、且つ長距離の送電に適用される。直流送電線50は、ケーブル、架空送電線等の種類は問わない。 The DC power transmission line 50 transmits DC power. Power transmission using DC power is particularly applicable to large-capacity and long-distance power transmission because power loss can be suppressed compared to power transmission using AC power. The DC power transmission line 50 may be of any type, such as a cable or an overhead power transmission line.

(第1の実施形態)
第1の実施形態に係る直流事故検出装置100について説明する。直流事故検出装置100は、電力変換器3-1~3-3の夫々に適用されてよい。具体的には、電力変換器3-1の近傍には、当該電力変換器3-1に接続された直流送電線50(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4)における直流事故を検出するための直流事故検出装置100が設置(接続)される。電力変換器3-2の近傍には、当該電力変換器3-2に接続された直流送電線50(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-5、直流送電線50-6)における直流事故を検出するための直流事故検出装置100が設置(接続)される。電力変換器3-3の近傍には、当該電力変換器3-3に接続された直流送電線50(直流送電線50-3、直流送電線50-4、直流送電線50-5、直流送電線50-6)における直流事故を検出するための直流事故検出装置100が設置(接続)される。直流事故の一例は、直流送電線50を流れる電流が急激に変化する事故、例えば、落雷により発生する地絡事故である。
(First embodiment)
A DC fault detection device 100 according to a first embodiment will be described. The DC fault detection device 100 may be applied to each of the power converters 3-1 to 3-3. Specifically, in the vicinity of the power converter 3-1, there are DC power lines 50 (DC power line 50-1, DC power line 50-2, DC power line 50) connected to the power converter 3-1. -3, a DC fault detection device 100 for detecting a DC fault in the DC transmission line 50-4) is installed (connected). Near the power converter 3-2, there are DC transmission lines 50 (DC transmission line 50-1, DC transmission line 50-2, DC transmission line 50-5, DC transmission line 50-5, A DC fault detection device 100 for detecting a DC fault in the electric wire 50-6) is installed (connected). Near the power converter 3-3, there are DC transmission lines 50 (DC transmission line 50-3, DC transmission line 50-4, DC transmission line 50-5, A DC fault detection device 100 for detecting a DC fault in the electric wire 50-6) is installed (connected). An example of a DC accident is an accident in which the current flowing through the DC power transmission line 50 suddenly changes, such as a ground fault caused by a lightning strike.

図2は、第1の実施形態に係る直流事故検出装置100について説明する図である。具体的には、図2は、図1に示した直流系統4の一部の構成図、及び、直流事故検出装置100の構成図等を表している。図2では、図1に示した電力変換器3-1~3-3のうち電力変換器3-1に注目し、当該電力変換器3-1への直流事故検出装置100の適用例を示しているが、電力変換器3-2、3-3にも同様に、直流事故検出装置100を適用する。 FIG. 2 is a diagram illustrating the DC fault detection device 100 according to the first embodiment. Specifically, FIG. 2 shows a partial configuration diagram of the DC system 4 shown in FIG. 1, a configuration diagram of the DC accident detection device 100, and the like. FIG. 2 focuses on the power converter 3-1 among the power converters 3-1 to 3-3 shown in FIG. 1, and shows an example of application of the DC fault detection device 100 to the power converter 3-1. However, the DC fault detection device 100 is similarly applied to the power converters 3-2 and 3-3.

直流系統4への直流事故検出装置100の適用に際し、直流系統4に直流電圧検出器及び直流電流検出器が設けられる。電力変換器3-1に係る部分では、図2に示すように、直流電圧検出器60(直流電圧検出器60-1、60-2)、及び、直流電流検出器70(直流電流検出器70-1~70-4)が設けられている。電力変換器3-2、3-3に係る部分についても同様である。以下、図2に示すように、直流電圧検出器60及び直流電流検出器70を備える直流系統4を直流系統4-1とも称する場合がある。 When applying the DC fault detection device 100 to the DC system 4, the DC system 4 is provided with a DC voltage detector and a DC current detector. As shown in FIG. 2, the portion related to the power converter 3-1 includes a DC voltage detector 60 (DC voltage detectors 60-1, 60-2) and a DC current detector 70 (DC current detector 70). -1 to 70-4) are provided. The same applies to the parts related to power converters 3-2 and 3-3. Hereinafter, as shown in FIG. 2, the DC system 4 including the DC voltage detector 60 and the DC current detector 70 may also be referred to as a DC system 4-1.

図2に示すように、直流電圧検出器60-1は、直流母線20-1の直流電圧を計測する。直流電圧検出器60-2は、直流母線20-1の直流電圧を計測する。直流母線20-1、20-2は、直流電圧検出器60-1、60-2は、電力変換器3-1の近傍(電力変換器3-1に接続された直流送電線50)の電圧を計測するためのものである。直流電圧検出器60-1、60-2は、例えば、VT(Voltage Transformer)等で構成される。 As shown in FIG. 2, the DC voltage detector 60-1 measures the DC voltage of the DC bus 20-1. The DC voltage detector 60-2 measures the DC voltage of the DC bus 20-1. The DC buses 20-1, 20-2 and the DC voltage detectors 60-1, 60-2 measure the voltage near the power converter 3-1 (DC transmission line 50 connected to the power converter 3-1). It is for measuring. The DC voltage detectors 60-1 and 60-2 are composed of, for example, a VT (Voltage Transformer).

直流電流検出器70-1は、直流送電線50-1に流れる直流電流を計測する。直流電流検出器70-2は、直流送電線50-2に流れる直流電流を計測する。直流電流検出器70-3は、直流送電線50-3に流れる直流電流を計測する。直流電流検出器70-4は、直流送電線50-4に流れる直流電流を計測する。直流電流検出器70-1、70-2は、電力変換器3-1の近傍(電力変換器3-1に接続された直流送電線50)の直流電流を計測するためのものである。直流電流検出器70-1~70-4は、例えば、CT(Current Transformer)等で構成される。 The DC current detector 70-1 measures the DC current flowing through the DC power transmission line 50-1. The DC current detector 70-2 measures the DC current flowing through the DC power transmission line 50-2. The DC current detector 70-3 measures the DC current flowing through the DC power transmission line 50-3. The DC current detector 70-4 measures the DC current flowing through the DC power transmission line 50-4. The DC current detectors 70-1 and 70-2 are for measuring the DC current in the vicinity of the power converter 3-1 (DC power transmission line 50 connected to the power converter 3-1). The DC current detectors 70-1 to 70-4 are composed of, for example, a CT (Current Transformer).

図2に示した直流事故検出装置100は、直流系統4-1(具体的には、直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4)で生じた直流事故を検出(検知)して事故区間を検出(特定)する装置である。直流事故検出装置100は、事故区間を直流系統4-1から除去(遮断)する制御も可能であってよい。 The DC fault detection device 100 shown in FIG. ) is a device that detects (detects) DC accidents that occur in the area and detects (identifies) the accident section. The DC accident detection device 100 may also be capable of controlling to remove (cut off) the accident section from the DC system 4-1.

直流事故検出装置100(後述する直流事故検出装置200も同様)の各構成要素は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)などのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めHDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリなどの記憶装置(非一過性の記憶媒体を備える記憶装置)に格納されていてもよいし、DVDやCD-ROMなどの着脱可能な記憶媒体(非一過性の記憶媒体)に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。 Each component of the DC fault detection device 100 (the same applies to the DC fault detection device 200 described later) is realized by, for example, a hardware processor such as a CPU (Central Processing Unit) executing a program (software). Some or all of these components are hardware (circuit parts) such as LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), and GPU (Graphics Processing Unit). (including circuitry), or may be realized by collaboration between software and hardware. The program may be stored in advance in a storage device (a storage device with a non-transitory storage medium) such as an HDD (Hard Disk Drive) or flash memory, or may be stored in a removable storage device such as a DVD or CD-ROM. It is stored in a medium (non-transitory storage medium), and may be installed by loading the storage medium into a drive device.

図2に示すように、直流事故検出装置100は、直流電圧計測部101と、直流電流計測部102と、事故発生検知部103と、事故区間判定部A104と、事故区間判定部B105と、事故区間判定部C106と、遮断指令出力部107とを備える。 As shown in FIG. 2, the DC accident detection device 100 includes a DC voltage measurement section 101, a DC current measurement section 102, an accident occurrence detection section 103, an accident section determination section A104, an accident section determination section B105, and an accident detection section A104. It includes a section determination section C106 and a cutoff command output section 107.

直流電圧計測部101は、直流電圧検出器60(直流電圧検出器60-1、直流電圧検出器60-2)から出力された夫々の直流電圧を取り込んで計測する。直流電圧計測部101は、計測した直流電圧値と、定常運転時の夫々の直流電圧値との差分をとり、夫々の直流電圧変化量を演算する。つまり、直流電圧計測部101は、正極側の直流電圧検出器60-1から得られる直流電圧値と、正極側の定常運転時の直流電圧値とに基づいて、正極側の直流電圧変化量を演算する。また、直流電圧計測部101は、負極側の直流電圧検出器60-2から得られる直流電圧値と、負極側の定常運転時の直流電圧値とに基づいて、負極側の直流電圧変化量を演算する。正極側の定常運転時の直流電圧値は、正極側の定常運転時の直流電圧を計測して保持した値であってもよいし、予め設定した値であってもよい。負極側の定常運転時の直流電圧値についても同様である。 The DC voltage measurement unit 101 receives and measures each DC voltage output from the DC voltage detector 60 (DC voltage detector 60-1, DC voltage detector 60-2). The DC voltage measurement unit 101 calculates the difference between the measured DC voltage value and each DC voltage value during steady operation, and calculates the amount of change in each DC voltage. That is, the DC voltage measurement unit 101 calculates the amount of change in the DC voltage on the positive side based on the DC voltage value obtained from the positive side DC voltage detector 60-1 and the DC voltage value during steady operation on the positive side. calculate. Further, the DC voltage measurement unit 101 calculates the amount of change in the DC voltage on the negative side based on the DC voltage value obtained from the negative side DC voltage detector 60-2 and the DC voltage value during steady operation on the negative side. calculate. The DC voltage value during steady operation on the positive electrode side may be a value obtained by measuring and holding the DC voltage during steady operation on the positive electrode side, or may be a preset value. The same applies to the DC voltage value during steady operation on the negative electrode side.

事故発生検知部103は、直流電圧計測部101で演算された直流電圧変化量に基づいて直流事故の発生を検知する。具体的には、事故発生検知部103は、直流電圧計測部101で演算された正極側の直流電圧変化量に基づいて正極側(直流送電線50-1、直流送電線50-3)における直流事故の発生を検知する。また、事故発生検知部103は、直流電圧計測部101で演算された負極側の直流電圧変化量に基づいて負極側(直流送電線50-2、直流送電線50-4)における直流事故の発生を検知する。 The accident occurrence detection unit 103 detects the occurrence of a DC accident based on the amount of change in DC voltage calculated by the DC voltage measurement unit 101. Specifically, the accident detection unit 103 detects the DC voltage on the positive electrode side (DC transmission line 50-1, DC transmission line 50-3) based on the amount of DC voltage change on the positive electrode side calculated by the DC voltage measurement unit 101. Detect occurrence of accidents. Further, the accident occurrence detection unit 103 detects the occurrence of a DC accident on the negative electrode side (DC transmission line 50-2, DC transmission line 50-4) based on the amount of DC voltage change on the negative electrode side calculated by the DC voltage measurement unit 101. Detect.

事故区間判定部A104は、事故発生を検知してから一定時間後の直流電圧変化量(正極側の直流電圧変化量、負極側の直流電圧変化量)に基づいて、当該直流事故が、注目する区間(自系統の区間)内、すなわち当該直流事故検出装置100が適用された当該電力変換器3-1に接続された直流送電線50内(具体的には、直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4のいずれか)において発生したか否かを判定する。 The accident area determination unit A104 determines whether the DC accident is of interest based on the amount of DC voltage change (the amount of DC voltage change on the positive electrode side, the amount of DC voltage change on the negative electrode side) after a certain period of time after detecting the occurrence of the accident. Within the section (section of own system), that is, within the DC transmission line 50 connected to the power converter 3-1 to which the DC fault detection device 100 is applied (specifically, the DC transmission line 50-1, the DC It is determined whether the occurrence has occurred in any one of the power transmission line 50-2, the DC power transmission line 50-3, and the DC power transmission line 50-4.

なお、直流電圧計測部101によって演算される直流電圧変化量は、上述したように、正極側の直流電圧変化量と負極側の直流電圧変化量とがあるが、事故発生検知部103による事故発生の検知には、直流電圧変化量が大きい一方側を用い、他方側を用いなくてもよい。例えば、正極側の直流電圧変化量>負極側の直流電圧変化量であった場合には、事故発生検知部103は、正極側の直流電圧変化量に基づいて正極側(直流送電線50-1、直流送電線50-3)における直流事故の発生を検知し、負極側の直流電圧変化量に基づいて負極側(直流送電線50-2、直流送電線50-4)における直流事故の発生を検知しなくてもよい。事故区間判定部A104による事故区間の判定についても同様である。 As described above, the DC voltage change amount calculated by the DC voltage measurement unit 101 includes the DC voltage change amount on the positive electrode side and the DC voltage change amount on the negative electrode side. For detection, one side with a large amount of DC voltage change may be used, and the other side may not be used. For example, if the amount of DC voltage change on the positive electrode side>the amount of DC voltage change on the negative electrode side, the accident occurrence detection unit 103 detects the positive electrode side (DC transmission line 50-1) based on the amount of DC voltage change on the positive electrode side. , the occurrence of a DC fault on the negative electrode side (DC transmission line 50-2, DC transmission line 50-4) is detected based on the amount of change in DC voltage on the negative electrode side. It does not need to be detected. The same applies to the determination of the accident zone by the accident zone determination unit A104.

また、上記では、直流電圧計測部101が直流電圧変化量を演算する例を説明したが、直流電圧計測部101に代えて、事故発生検知部103が直流電圧変化量を演算してもよいし、事故区間判定部A104が直流電圧変化量を演算してもよい。 Further, in the above example, the DC voltage measurement unit 101 calculates the DC voltage change amount, but instead of the DC voltage measurement unit 101, the accident occurrence detection unit 103 may calculate the DC voltage change amount. , the accident section determination unit A104 may calculate the amount of change in DC voltage.

直流電流計測部102は、直流電流検出器70(直流電流検出器70-1~70-4)から出力された直流電流を取り込んで計測する。直流電流計測部102は、計測した直流電流値を時間微分し、直流電流変化率を演算する。 The DC current measurement unit 102 takes in and measures the DC current output from the DC current detector 70 (DC current detectors 70-1 to 70-4). The DC current measurement unit 102 differentiates the measured DC current value with respect to time and calculates the DC current change rate.

事故区間判定部B105は、事故発生を検知してから一定時間後の直流電流変化率の極性に基づいて、当該直流事故が、注目する区間内(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4のいずれか)において発生したか否かを判定する。 The accident section determination unit B105 determines whether the DC accident is within the section of interest (DC transmission line 50-1, DC transmission line 50- 2. It is determined whether the occurrence has occurred in either the DC power transmission line 50-3 or the DC power transmission line 50-4.

なお、上記では、直流電流計測部102が直流電流変化率を演算する例を説明したが、直流電流計測部102に代えて、事故区間判定部B105が直流電流変化率を演算してもよい。 In addition, although the example in which the DC current measurement unit 102 calculates the rate of change in DC current has been described above, instead of the DC current measurement unit 102, the accident zone determination unit B105 may calculate the rate of change in DC current.

また、直流事故検出装置100における各演算(直流電圧変化量の演算、直流電流変化率の演算)を行う前後に、移動平均やフィルタ適応等のノイズ除去を目的とした処理を行ってもよい。 Moreover, before and after performing each calculation (calculation of the amount of change in DC voltage, calculation of rate of change in DC current) in the DC fault detection device 100, processing for the purpose of noise removal such as moving average or filter adaptation may be performed.

事故区間判定部C106は、事故区間判定部A104が判定した事故区間と、事故区間判定部B105が判定した事故区間とに基づいて、当該直流事故が、注目する区間内(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4のいずれか)において発生したか否かを判定する。換言すれば、事故区間判定部C106は、当該直流事故検出装置100として、最終的に、事故区間を検出する。具体的には、事故区間判定部C106は、事故区間判定部A104が判定した事故区間と、事故区間判定部B105が判定した事故区間の論理積をとり、当該直流事故が、注目する区間内において発生したか否かを判定する。 The accident section determining section C106 determines whether the DC accident is within the section of interest (DC transmission line 50-1) based on the accident section determined by the accident section determining section A104 and the accident section determined by the accident zone determining section B105. , DC transmission line 50-2, DC transmission line 50-3, or DC transmission line 50-4). In other words, the accident section determination unit C106, as the DC accident detection device 100, ultimately detects the accident section. Specifically, the accident zone determination unit C106 performs a logical product of the accident zone determined by the accident zone determination unit A104 and the accident zone determined by the accident zone determination unit B105, and determines whether the DC accident is within the zone of interest. Determine whether it has occurred.

遮断指令出力部107は、事故区間判定部C106が判定(検出)した事故区間を直流系統4-1から除去するために、直流遮断器40に対して遮断指令を出力する。 The cutoff command output section 107 outputs a cutoff command to the DC breaker 40 in order to remove the fault section determined (detected) by the fault section determination section C106 from the DC system 4-1.

続いて、地絡事故発生時の直流事故検出装置100の動作について説明する。なお、地絡事故は、図2に示すように、定常運転時に正極性の直流電圧が印加されている直流送電線50-1の電力変換器3-1側の端部で発生したものとする。 Next, the operation of the DC fault detection device 100 when a ground fault occurs will be explained. As shown in Figure 2, it is assumed that the ground fault occurred at the end of the DC power transmission line 50-1 on the power converter 3-1 side, to which a positive DC voltage is applied during steady operation. .

定常運転時には、直流電圧、直流電流ともほぼ定格値で変化しない。一方、事故発生時には、地絡点(直流送電線50-1の電力変換器3-1側の端部)の直流電圧は低下し、電力変換器3-1及び電力変換器3-2から地絡点に向かう短絡電流が流れる。 During steady operation, both the DC voltage and DC current remain at their rated values and do not change. On the other hand, when an accident occurs, the DC voltage at the ground fault point (the end of the DC transmission line 50-1 on the power converter 3-1 side) decreases, and the A short circuit current flows towards the node.

図3は、事故発生前後における直流電圧による事故区間の判定について説明する図である。図3の上図は、事故発生前後における直流電圧変化量について説明する図である。具体的には、図3の上図は、直流送電線50-1の電力変換器3-1側の端部における地絡事故の発生前後における、電力変換器3-1側の直流電圧変化量(電力変換器3-1側において計測される直流電圧値に基づく直流電圧変化量)、電力変換器3-2側の直流電圧変化量(電力変換器3-2側において計測される直流電圧値に基づく直流電圧変化量)、電力変換器3-3側の直流電圧変化量(電力変換器3-3側において計測される直流電圧値に基づく直流電圧変化量)を示している。 FIG. 3 is a diagram illustrating determination of an accident section based on DC voltage before and after an accident occurs. The upper diagram of FIG. 3 is a diagram illustrating the amount of change in DC voltage before and after the occurrence of an accident. Specifically, the upper diagram in FIG. 3 shows the amount of change in DC voltage on the power converter 3-1 side before and after the occurrence of a ground fault at the end of the DC transmission line 50-1 on the power converter 3-1 side. (DC voltage change amount based on the DC voltage value measured on the power converter 3-1 side), DC voltage change amount on the power converter 3-2 side (DC voltage value measured on the power converter 3-2 side) The amount of DC voltage change based on the DC voltage value measured on the power converter 3-3 side (the amount of DC voltage change based on the DC voltage value measured on the power converter 3-3 side) is shown.

図3の上図の横軸は時間である。具体的には、横軸の時間は、事故発生の0.2ms前~事故発生の2ms後を示している。図3の上図の縦軸は、直流電圧計測部101によって演算される直流電圧変化量(pu)を示している。つまり、図3の上図の縦軸は、定常運転時(定格電圧)を1とした定常運転時に対する直流電圧の計測値を示している。 The horizontal axis in the upper diagram of FIG. 3 is time. Specifically, the time on the horizontal axis indicates 0.2 ms before the accident occurrence to 2 ms after the accident occurrence. The vertical axis in the upper diagram of FIG. 3 indicates the amount of change in DC voltage (pu) calculated by the DC voltage measurement unit 101. That is, the vertical axis in the upper diagram of FIG. 3 indicates the measured value of the DC voltage during steady operation, with the steady operation (rated voltage) being 1.

図3の上図において、実線aは、電力変換器3-1側の直流電圧変化量である。短破線bは、電力変換器3-2側の直流電圧変化量である。長破線cは、電力変換器3-3側の直流電圧変化量である。 In the upper diagram of FIG. 3, a solid line a represents the amount of change in DC voltage on the power converter 3-1 side. A short broken line b is the amount of change in DC voltage on the power converter 3-2 side. A long broken line c is the amount of change in DC voltage on the power converter 3-3 side.

電力変換器3-1側の直流電圧は、上述した、電力変換器3-1に適用された直流事故検出装置100によって計測される。つまり、図2に示すように、直流事故検出装置100の直流電圧計測部101が、直流電圧検出器60(直流電圧検出器60-1、直流電圧検出器60-2)から出力された各直流電圧を取り込んで電力変換器3-1側の直流電圧を計測する。従って、電力変換器3-1側の直流電圧変化量は、正極側の直流電圧変化量(正極側である直流電圧検出器60-1から出力された直流電圧を取り込んで計測される直流電圧値による直流電圧変化量)と、負極側の直流電圧変化量(負極側である直流電圧検出器60-2から出力された直流電圧を取り込んで計測される直流電圧値による直流電圧変化量)とがある。図3の上図では、電力変換器3-1側の直流電圧変化量として、電力変換器3-1側の正極側の直流電圧変化量と、電力変換器3-1側の負極側の直流電圧変化量とのうち、直流電圧変化量が大きい方を示している。電力変換器3-2側の直流電圧変化量、電力変換器3-3側の直流電圧変化量についても同様である。 The DC voltage on the power converter 3-1 side is measured by the above-mentioned DC fault detection device 100 applied to the power converter 3-1. That is, as shown in FIG. 2, the DC voltage measurement unit 101 of the DC fault detection device 100 detects each DC voltage output from the DC voltage detector 60 (DC voltage detector 60-1, DC voltage detector 60-2). The voltage is taken in and the DC voltage on the power converter 3-1 side is measured. Therefore, the amount of DC voltage change on the power converter 3-1 side is the amount of DC voltage change on the positive side (the DC voltage value measured by taking in the DC voltage output from the DC voltage detector 60-1 on the positive side). (the amount of DC voltage change due to DC voltage change) and the amount of DC voltage change on the negative side (the amount of DC voltage change due to the DC voltage value measured by taking in the DC voltage output from the DC voltage detector 60-2, which is the negative side). be. In the upper diagram of FIG. 3, the DC voltage change amount on the power converter 3-1 side is the DC voltage change amount on the positive electrode side of the power converter 3-1 side, and the DC voltage change amount on the negative electrode side of the power converter 3-1 side. Among the voltage changes, the one with the larger DC voltage change is shown. The same applies to the amount of change in DC voltage on the power converter 3-2 side and the amount of change in DC voltage on the power converter 3-3 side.

実線aにて示すように、電力変換器3-1側の直流電圧変化量は、時点T0(本例では、略事故発生時)に、予め定めた閾値vth1を超過する。直流電圧変化量が閾値vth1を超過した時点T0(後述するが事故発生の検知時点)から予め定めた時間t2が経過した時点T1における電力変換器3-1側の直流電圧変化量dv2aは、予め定めた閾値vth2を超過している。なお、当然ではあるが、閾値vth1<閾値vth2である。 As shown by the solid line a, the amount of change in the DC voltage on the power converter 3-1 side exceeds a predetermined threshold value vth1 at time T0 (in this example, approximately when the accident occurs). The DC voltage change amount dv2a on the power converter 3-1 side at the time T1 when a predetermined time t2 has elapsed from the time T0 when the DC voltage change amount exceeds the threshold value vth1 (the time when the occurrence of an accident is detected, which will be described later) is determined in advance. The predetermined threshold value vth2 is exceeded. Note that, as a matter of course, threshold value vth1<threshold value vth2.

時間t2は、直流電圧計測部101のサンプリング時間や事故区間判定部A104の演算時間に依存するが、事故区間を検出する迄に要する時間に影響するため、可能な限り短い時間であることが望ましい。 The time t2 depends on the sampling time of the DC voltage measurement unit 101 and the calculation time of the fault area determination unit A104, but it is desirable to be as short as possible because it affects the time required to detect the fault area. .

閾値vth2は、例えば、事故点の位置、直流系統4-1の定格電圧、リアクトル30のインダクタンス値、直流送電線50の種類、直流送電線50の長さといったパラメータによって決定する。また、閾値vth2は、上記パラメータによる直流電圧変化量への影響を考慮して、事故区間外の直流電圧変化量の最大値<閾値vth2<事故区間内の直流電圧変化量の最小値とする。 The threshold value vth2 is determined based on parameters such as the location of the fault point, the rated voltage of the DC system 4-1, the inductance value of the reactor 30, the type of the DC transmission line 50, and the length of the DC transmission line 50, for example. In addition, the threshold value vth2 is set such that the maximum value of the DC voltage change amount outside the accident zone<threshold value vth2<the minimum value of the DC voltage change amount within the accident zone, taking into account the influence of the above parameters on the DC voltage change amount.

短破線bにて示すように、電力変換器3-2側の直流電圧変化量は、時点T2に、閾値vth1を超過する。また、直流電圧変化量が閾値vth1を超過した時点T2(後述するが事故発生の検知時点)から時間t2が経過した時点T3における電力変換器3-2側の直流電圧変化量dv2bは、閾値vth2を超過している。 As shown by the short broken line b, the amount of change in DC voltage on the power converter 3-2 side exceeds the threshold value vth1 at time T2. Further, the amount of DC voltage change dv2b on the power converter 3-2 side at time T3 when time t2 has elapsed from the time T2 when the amount of DC voltage change exceeded threshold value vth1 (the time of detection of the occurrence of an accident, which will be described later), is equal to threshold value vth2. exceeds.

長破線cにて示すように、電力変換器3-3側の直流電圧変化量は、時点T4に、閾値vth1を超過する。また、直流電圧変化量が閾値vth1を超過した時点T4(後述するが事故発生の検知時点)から時間t2が経過した時点T5における電力変換器3-3側の直流電圧変化量dv2cは、閾値vth2を超過していない。 As shown by the long broken line c, the amount of change in DC voltage on the power converter 3-3 side exceeds the threshold value vth1 at time T4. Further, the amount of DC voltage change dv2c on the power converter 3-3 side at time T5, when time t2 has elapsed from time T4 (the time of detection of the occurrence of an accident, which will be described later) at which the amount of DC voltage change exceeded threshold value vth1, is equal to threshold value vth2. is not exceeded.

以上のように、直流電圧変化量が閾値vth1を超過した時点(事故発生の検知時点)から時間t2が経過した時点の直流電圧変化量は、事故区間内である電力変換器3-1及び電力変換器3-2では閾値vth2よりも大きく、事故区間外である電力変換器3-3では閾値vth2よりも小さい。これは、事故区間内における電圧計測点(直流電圧検出器60)と事故点との間に存在するリアクトル30の数に比べ、事故区間内における電圧計測点と事故点との間に存在するリアクトル30の数の方が多いためである。 As described above, the amount of change in DC voltage at the time when time t2 has elapsed from the time when the amount of change in DC voltage exceeds the threshold value vth1 (the time when the occurrence of an accident is detected) is It is larger than the threshold value vth2 for the converter 3-2, and smaller than the threshold value vth2 for the power converter 3-3, which is outside the accident area. This is compared to the number of reactors 30 that exist between the voltage measurement point (DC voltage detector 60) and the fault point within the fault section, and the number of reactors that exist between the voltage measurement point and the fault point within the fault section. This is because the number 30 is larger.

実線aにて示した電力変換器3-1側の直流電圧変化量を参照しつつ、電力変換器3-1に適用された直流事故検出装置100の動作について説明する。事故発生検知部103は、時点T0に、直流電圧変化量が閾値vth1を超過したため、直流事故の発生を検知する。すなわち、時点T0は、事故発生の検知時点である。事故区間判定部A104は、時点T1(事故発生の検知時点T0から時間t2が経過した時点)に、直流電圧変化量dv2aが閾値vth2を超過しているため、当該直流事故は、注目する区間内(当該電力変換器3-1に接続された直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4のいずれか)において発生したと判定する。 The operation of the DC fault detection device 100 applied to the power converter 3-1 will be described with reference to the amount of change in DC voltage on the power converter 3-1 side shown by the solid line a. The accident occurrence detection unit 103 detects the occurrence of a DC accident because the amount of change in DC voltage exceeds the threshold value vth1 at time T0. That is, time T0 is the time when the occurrence of an accident is detected. The accident section determination unit A104 determines that the DC accident is within the section of interest because the DC voltage change amount dv2a exceeds the threshold value vth2 at time T1 (when time t2 has elapsed from the detection time T0 of the occurrence of the accident). It is determined that the occurrence has occurred in (any of the DC power transmission line 50-1, DC power transmission line 50-2, DC power transmission line 50-3, and DC power transmission line 50-4 connected to the power converter 3-1).

短破線bにて示した電力変換器3-2側の直流電圧変化量を参照しつつ、電力変換器3-2に適用された直流事故検出装置(非図示)の動作について説明する。事故発生検知部(直流事故検出装置100の事故発生検知部103に相当)は、時点T2に、直流電圧変化量が閾値vth1を超過したため、直流事故の発生を検知する。すなわち、時点T2は、事故発生の検知時点である。事故区間判定部A(直流事故検出装置100の事故区間判定部A104に相当)は、時点T3(事故発生の検知時点T2から時間t2が経過した時点)に、直流電圧変化量dv2bが閾値vth2を超過しているため、当該直流事故は、注目する区間内(当該電力変換器3-2に接続された直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-5、直流送電線50-6のいずれか)において発生したと判定する。 The operation of the DC fault detection device (not shown) applied to the power converter 3-2 will be described with reference to the amount of change in DC voltage on the power converter 3-2 side shown by the short broken line b. The accident occurrence detection unit (corresponding to the accident occurrence detection unit 103 of the DC accident detection device 100) detects the occurrence of a DC accident because the amount of change in DC voltage exceeds the threshold value vth1 at time T2. That is, time T2 is the time when the occurrence of an accident is detected. The accident area determination unit A (corresponding to the accident area determination unit A104 of the DC accident detection device 100) determines that the DC voltage change amount dv2b exceeds the threshold value vth2 at time T3 (time t2 has elapsed from the detection time T2 of the occurrence of the accident). Since the DC fault exceeds the limit, the DC accident occurred within the section of interest (DC transmission line 50-1, DC transmission line 50-2, DC transmission line 50-5, DC transmission line 50-5, It is determined that the occurrence has occurred in any one of the electric wires 50-6).

長破線cにて示した電力変換器3-3側の直流電圧変化量を参照しつつ、電力変換器3-3に適用された直流事故検出装置(非図示)の動作について説明する。事故発生検知部(直流事故検出装置100の事故発生検知部103に相当)は、時点T4に、直流電圧変化量が閾値vth1を超過したため、直流事故の発生を検知する。すなわち、時点T4は、事故発生の検知時点である。事故区間判定部A(直流事故検出装置100の事故区間判定部A104に相当)は、時点T5(事故発生の検知時点T4から時間t2が経過した時点)に、直流電圧変化量dv2cが閾値vth2を超過していないため、当該直流事故は、注目する区間内(当該電力変換器3-3に接続された直流送電線50-3、直流送電線50-4、直流送電線50-5、直流送電線50-6のいずれか)において発生していないと判定する。 The operation of the DC fault detection device (not shown) applied to the power converter 3-3 will be described with reference to the amount of change in DC voltage on the power converter 3-3 side shown by the long broken line c. The accident occurrence detection unit (corresponding to the accident occurrence detection unit 103 of the DC accident detection device 100) detects the occurrence of a DC accident because the amount of change in DC voltage exceeds the threshold value vth1 at time T4. That is, time T4 is the time when the occurrence of an accident is detected. The accident area determination unit A (corresponding to the accident area determination unit A104 of the DC accident detection device 100) determines that the DC voltage change amount dv2c has exceeded the threshold value vth2 at time T5 (time t2 has elapsed from the accident occurrence detection time T4). The DC accident occurred within the section of interest (DC transmission line 50-3 connected to the power converter 3-3, DC transmission line 50-4, DC transmission line 50-5, It is determined that the occurrence has not occurred in any of the electric wires 50-6).

図3の下図は、事故発生前後における直流電圧による事故区間の判定結果を説明する図である。図3の下図において、実線aは、電力変換器3-1に適用された直流事故検出装置100における事故区間の判定結果を示している。短破線bは、電力変換器3-2に適用された直流事故検出装置(非図示)における事故区間の判定結果を示している。長破線cは、電力変換器3-3に適用された直流事故検出装置(非図示)における事故区間の判定結果を示している。 The lower diagram of FIG. 3 is a diagram illustrating the determination result of the accident section based on the DC voltage before and after the occurrence of the accident. In the lower diagram of FIG. 3, a solid line a indicates the determination result of the fault section in the DC fault detection device 100 applied to the power converter 3-1. A short broken line b indicates the determination result of the fault section by a DC fault detection device (not shown) applied to the power converter 3-2. A long broken line c indicates the determination result of the fault section by a DC fault detection device (not shown) applied to the power converter 3-3.

電力変換器3-1に適用された直流事故検出装置100は、図3の下図に示すように、T1において、直流事故が自系統の区間内(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4のいずれか)において発生したと判定する。電力変換器3-2に適用された直流事故検出装置は、図3の下図に示すように、T3において、直流事故が自系統の区間内(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-5、直流送電線50-6のいずれか)において発生したと判定する。電力変換器3-3に適用された直流事故検出装置は、図3の下図に示すように、直流事故が自系統の区間内(直流送電線50-3、直流送電線50-4、直流送電線50-5、直流送電線50-6のいずれに)おいて発生していないと判定する。つまり、夫々の電力変換器3に適用された直流事故検出装置は、直流事故の検知時点から時間t2が経過した時点の直流電圧変化量が閾値vth2を超過する場合に、当該直流事故が自系統の区間内で発生したと判定する。 As shown in the lower diagram of FIG. 2. It is determined that the occurrence has occurred in either the DC power transmission line 50-3 or the DC power transmission line 50-4. As shown in the lower diagram of FIG. , DC transmission line 50-5, or DC transmission line 50-6). The DC fault detection device applied to the power converter 3-3 detects that a DC fault occurs within the section of the own system (DC transmission line 50-3, DC transmission line 50-4, It is determined that the occurrence has not occurred in either the electric wire 50-5 or the DC transmission line 50-6. In other words, the DC fault detection device applied to each power converter 3 detects that the DC fault has occurred in the own system when the amount of change in DC voltage exceeds the threshold value vth2 after time t2 has elapsed since the detection of the DC fault. It is determined that the occurrence occurred within the interval.

図4は、事故発生前後における直流電流による事故区間の判定について説明する図である。図4の上図は、事故発生前後における直流電流変化率について説明する図である。具体的には、図4の上図は、電力変換器3-1に接続される直流送電線50(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4)における直流電流変化率を示している。 FIG. 4 is a diagram illustrating determination of an accident section using DC current before and after an accident occurs. The upper diagram in FIG. 4 is a diagram illustrating the DC current change rate before and after the occurrence of an accident. Specifically, the upper diagram of FIG. 4 shows the DC transmission lines 50 (DC transmission line 50-1, DC transmission line 50-2, DC transmission line 50-3, 5 shows the DC current change rate in the electric wire 50-4).

図4の上図の横軸は時間である。具体的には、横軸の時間は、事故発生の0.2ms前~事故発生の2ms後を示している。図4の上図の縦軸は、直流電流計測部102によって演算される直流電流変化率を示している。 The horizontal axis in the upper diagram of FIG. 4 is time. Specifically, the time on the horizontal axis indicates 0.2 ms before the accident occurrence to 2 ms after the accident occurrence. The vertical axis in the upper diagram of FIG. 4 indicates the DC current change rate calculated by the DC current measurement unit 102.

図4の上図において、実線dは、直流送電線50-1の直流電流(直流電流計測部102が直流電流検出器70-1から出力された直流電流を取り込んで計測した直流電流)である。短破線eは、直流送電線50-3の直流電流(直流電流計測部102が直流電流検出器70-3から出力された直流電流を取り込んで計測した直流電流)である。長破線fは、直流送電線50-2の直流電流(直流電流計測部102が直流電流検出器70-2から出力された直流電流を取り込んで計測した直流電流)である。一点鎖線gは、直流送電線50-4の直流電流(直流電流計測部102が直流電流検出器70-4から出力された直流電流を取り込んで計測した直流電流)である。 In the upper diagram of FIG. 4, the solid line d is the DC current of the DC power transmission line 50-1 (the DC current measured by the DC current measurement unit 102 by taking in the DC current output from the DC current detector 70-1). . A short broken line e is the DC current of the DC power transmission line 50-3 (the DC current measured by the DC current measurement unit 102 by taking in the DC current output from the DC current detector 70-3). The long broken line f is the DC current of the DC power transmission line 50-2 (the DC current measured by the DC current measurement unit 102 by taking in the DC current output from the DC current detector 70-2). The dashed line g is the DC current of the DC power transmission line 50-4 (the DC current measured by the DC current measurement unit 102 by taking in the DC current output from the DC current detector 70-4).

上述した通り、地絡事故は、定常運転時に正極性の直流電圧が印加されている直流送電線50-1の電力変換器3-1側の端部で発生したため、電力変換器3-1及び電力変換器3-2から地絡点に向かう短絡電流が流れる。従って、図4の上図に示すように、直流送電線50-1の直流電流は正方向に流れ、直流送電線50-2~直流送電線50-4の直流電流は負方向に流れる。つまり、直流電流は、事故区間内では正方向に流れ、事故区間外では負方向に流れる。換言すれば、事故区間内の直流電流変化率の極性と、事故区間外の直流電流変化率の極性とは異なる。 As mentioned above, the ground fault occurred at the end of the DC transmission line 50-1 on the power converter 3-1 side, to which a positive DC voltage is applied during steady operation, and therefore A short circuit current flows from the power converter 3-2 toward the ground fault point. Therefore, as shown in the upper diagram of FIG. 4, the DC current in the DC transmission line 50-1 flows in the positive direction, and the DC current in the DC transmission lines 50-2 to 50-4 flows in the negative direction. In other words, the DC current flows in the positive direction within the fault section, and flows in the negative direction outside the fault section. In other words, the polarity of the DC current change rate within the fault section is different from the polarity of the DC current change rate outside the fault section.

このことから、事故区間判定部B105は、定格電流から値が変化した時点T6(本例では、略事故発生時)から予め定めた時間t3が経過した時点T7における直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なる直流送電線50を事故区間と判定する。 From this, the accident zone determination unit B105 determines that the polarity of the DC current change rate at time T7, when a predetermined time t3 has elapsed from time T6 when the value changes from the rated current (approximately when the accident occurs in this example), is 1. Only one DC transmission line 50 that is different from the others is determined to be an accident section.

時間t3は、直流電流計測部102のサンプリング時間や事故区間判定部B105の演算時間に依存するが、事故区間を検出する迄に要する時間に影響するため、可能な限り短いことが望ましい。 Although the time t3 depends on the sampling time of the DC current measurement unit 102 and the calculation time of the accident area determining unit B105, it is desirable to be as short as possible because it affects the time required to detect the accident area.

図4の下図は、事故発生前後における直流電流による事故区間の判定結果を説明する図である。図4の下図において、実線dは、直流送電線50-1に対する事故区間の判定結果を示している。破線iは、直流送電線50-1以外(直流送電線50-2~直流送電線50-4)に対する事故区間の判定結果を示している。 The lower diagram in FIG. 4 is a diagram illustrating the results of determining the accident section based on DC current before and after the occurrence of the accident. In the lower diagram of FIG. 4, a solid line d indicates the determination result of the fault section for the DC power transmission line 50-1. A broken line i indicates the determination result of the accident section for the DC transmission line 50-1 (DC transmission line 50-2 to DC transmission line 50-4).

図4の下図に示すように、事故区間判定部B105は、時点T7において、他(直流送電線50-2~直流送電線50-4)と直流電流変化率の極性が1つだけ異なる直流送電線50-1を事故区間と判定する。 As shown in the lower diagram of FIG. 4, the accident section determination unit B105 determines that the DC transmission line whose DC current change rate is different in polarity from other (DC transmission lines 50-2 to DC transmission lines 50-4) by one at time T7. Electric wire 50-1 is determined to be the accident section.

図5は、第1の実施形態の直流事故検出装置100が行う処理の流れを示すフローチャートである。直流事故検出装置100は、図5に示したフローチャートの処理を、稼働中である間、繰り返し実行する。 FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing performed by the DC accident detection device 100 of the first embodiment. The DC fault detection device 100 repeatedly executes the process of the flowchart shown in FIG. 5 while it is in operation.

事故発生検知部103は、直流電圧変化量が閾値vth1を超過したか否かを判定する(ステップS10)。すなわち、事故発生検知部103は、事故が発生したか否かを判定する。事故発生検知部103により直流電圧変化量が閾値vth1を超過していないと判定された場合、本フローチャートの処理が終了される。 The accident occurrence detection unit 103 determines whether the DC voltage change amount exceeds a threshold value vth1 (step S10). That is, the accident occurrence detection unit 103 determines whether an accident has occurred. If the accident occurrence detection unit 103 determines that the amount of DC voltage change does not exceed the threshold value vth1, the processing of this flowchart is terminated.

事故発生検知部103により直流電圧変化量が閾値vth1を超過していると判定された場合、事故区間判定部A104は、直流電圧変化量が閾値vth2を超過したか否かを判定する(ステップS11)。具体的には、事故区間判定部A104は、事故発生を検知してから予め定めた時間t2が経過した時点T1における直流電圧変化量が閾値vth2を超過したか否かを判定する。 When the accident occurrence detection unit 103 determines that the DC voltage change amount exceeds the threshold value vth1, the accident section determination unit A104 determines whether the DC voltage change amount exceeds the threshold value vth2 (step S11 ). Specifically, the accident zone determination unit A104 determines whether the amount of change in DC voltage at time T1, when a predetermined time t2 has elapsed since the occurrence of an accident was detected, exceeds a threshold value vth2.

また、事故発生検知部103により直流電圧変化量が閾値vth1を超過していると判定された場合、事故区間判定部B105は、直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なる直流送電線50が存在するか否かを判定する(ステップS12)。具体的には、事故区間判定部B105は、定格電流から値が変化した時点T6から予め定めた時間t3が経過した時点T7における直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なる直流送電線50が存在するか否かを判定する。 Further, when the accident occurrence detection unit 103 determines that the DC voltage change amount exceeds the threshold value vth1, the accident section determination unit B105 detects a DC transmission line 50 in which the polarity of the DC current change rate is different from the others by only one polarity. It is determined whether or not there exists (step S12). Specifically, the fault section determination unit B105 selects a DC transmission line 50 in which the polarity of the DC current change rate at time T7, at which a predetermined time t3 has elapsed from time T6 when the value changed from the rated current, is different from the others by only one polarity. Determine whether or not exists.

事故区間判定部A104により直流電圧変化量が閾値vth2を超過していないと判定された場合、又は、事故区間判定部B105により直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なる直流送電線50が存在しないと判定された場合、直流事故は当該区間外で発生したと判定され(ステップS13)、本フローチャートの処理が終了される。つまり、事故区間判定部A104が、直流電圧変化量が閾値vth2を超過していないと判定した場合には、更に、直流事故は当該区間外で発生したと判定し、本フローチャートの処理が終了される。事故区間判定部B105が、直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なる直流送電線50が存在しないと判定した場合には、更に、直流事故は当該区間外で発生したと判定し、本フローチャートの処理が終了される。 If the accident area determination unit A104 determines that the amount of DC voltage change does not exceed the threshold vth2, or if the accident area determination unit B105 determines that there is a DC transmission line 50 in which the polarity of the DC current change rate is different from the others by only one polarity. If it is determined that the DC accident does not exist, it is determined that the DC accident has occurred outside the section (step S13), and the process of this flowchart is ended. In other words, when the accident section determination unit A104 determines that the amount of DC voltage change does not exceed the threshold value vth2, it is further determined that the DC accident has occurred outside the relevant section, and the processing of this flowchart is terminated. Ru. If the accident section determination unit B105 determines that there is no DC transmission line 50 in which the polarity of the DC current change rate is different from the others by one, it further determines that the DC accident occurred outside the section, and the main The processing of the flowchart is ended.

事故区間判定部A104により直流電圧変化量が閾値vth2を超過していると判定され、かつ、事故区間判定部B105により直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なる直流送電線50が存在すると判定された場合、事故区間判定部C106は、両判定結果の論理積により当該区間内における事故区間を判定する(ステップS14)。具体的には、事故区間判定部C106は、直流電圧変化量が閾値vth2を超過したとして事故区間判定部A104が判定した区間(直流送電線50)であって、かつ、直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なるものとして事故区間判定部B105が判定した区間(直流送電線50)を、事故区間として判定する。そして、ステップS15に進む。 If the fault section determination unit A104 determines that the DC voltage change amount exceeds the threshold value vth2, and the fault zone determination unit B105 determines that there is a DC transmission line 50 in which the polarity of the DC current change rate is different from the others by one. If it is determined, the accident section determining unit C106 determines the accident section within the section by logical product of both determination results (step S14). Specifically, the fault section determination unit C106 determines whether the fault section determination unit A104 has determined that the DC voltage change amount exceeds the threshold value vth2 (DC transmission line 50) and the polarity of the DC current change rate. The section (DC power transmission line 50) that the accident section determination unit B105 has determined to be different from the others in only one is determined as an accident section. Then, the process advances to step S15.

遮断指令出力部107は、事故区間判定部C106により判定された事故区間を直流系統4-1から除去するために、直流遮断器40に対して遮断指令を出力する(ステップS15)。そして、本フローチャートの処理が終了される。 The cutoff command output unit 107 outputs a cutoff command to the DC circuit breaker 40 in order to remove the fault area determined by the fault range determination unit C106 from the DC system 4-1 (step S15). Then, the processing of this flowchart is ended.

以上、第1の実施形態の直流事故検出装置100について説明した。第1の実施形態の直流事故検出装置100によれば、多端子直流送電システム4において、1つの端子側(電力変換器3側。直流事故検出装置100単体)のみで、事故区間を検出することができる。つまり、各端子間(電力変換器3間)での情報通信に要していた時間が削減され、短い時間で事故区間を検出することができる。更に、2つの異なる事故区間の判定方法の論理積によって事故区間を検出するため、1つの判定方法によって検出する場合に比べ、誤動作の確率を低減させ、高い信頼性で、直流事故や事故区間を検出することができる。 The DC fault detection device 100 of the first embodiment has been described above. According to the DC fault detection device 100 of the first embodiment, in the multi-terminal DC power transmission system 4, a fault section can be detected by only one terminal side (the power converter 3 side; the DC fault detection device 100 alone). Can be done. That is, the time required for information communication between each terminal (between the power converters 3) is reduced, and the fault section can be detected in a short time. Furthermore, since the accident zone is detected by the logical product of two different accident zone determination methods, the probability of malfunction is reduced compared to detection using a single determination method, and DC accidents and accident zones can be detected with high reliability. can be detected.

なお、上記では、直流事故検出装置100は、直流電圧変化量に基づいて事故の発生を検知すると説明したが、直流電流変化率に基づいて事故の発生を検知してもよい。つまり、事故発生検知部103は、後述する直流事故検出装置200の事故発生検知部203と同様、直流電流変化率が閾値ith1を超過した場合に事故の発生を検知してもよい。 Although it has been described above that the DC accident detection device 100 detects the occurrence of an accident based on the amount of change in DC voltage, it may also detect the occurrence of an accident based on the rate of change in DC current. That is, like the accident occurrence detection section 203 of the DC accident detection device 200 described later, the accident occurrence detection section 103 may detect the occurrence of an accident when the DC current change rate exceeds the threshold value ith1.

また、上記では、直流事故検出装置100が事故区間を直流系統4-1から除去する制御を行うと説明したが、直流事故検出装置100とは別の装置(別体)が事故区間を直流系統4-1から除去する制御を行ってもよい。つまり、直流事故検出装置100に代えて、別の装置が、遮断指令出力部107を備えてもよい。別の装置が遮断指令出力部107を備える場合、直流事故検出装置100は、遮断指令出力部107を備える別の装置に、事故区間判定部C106による判定結果を出力する。 In addition, although it has been explained above that the DC fault detection device 100 performs control to remove the fault section from the DC system 4-1, a device (separate body) separate from the DC fault detection device 100 removes the fault section from the DC system. Control may also be performed to remove it from 4-1. That is, instead of the DC accident detection device 100, another device may include the cutoff command output section 107. When another device includes the cutoff command output unit 107, the DC accident detection device 100 outputs the determination result by the accident zone determination unit C106 to the other device equipped with the cutoff command output unit 107.

なお、直流電圧計測部101が演算する直流電圧変化量は、電力変化を示す指標値(第1指標値、第2指標値)の一例である。直流電流計測部102が演算する直流電流変化率は、電力変化を示す指標値(第1指標値)の一例である。時間t2は、第1の所定の時間の一例である。時間t3は、第2の所定の時間の一例である。閾値vth1は、第1閾値の一例である。閾値vth2は、第2閾値の一例である。 Note that the DC voltage change amount calculated by the DC voltage measurement unit 101 is an example of an index value (first index value, second index value) indicating a power change. The DC current change rate calculated by the DC current measurement unit 102 is an example of an index value (first index value) indicating a power change. Time t2 is an example of a first predetermined time. Time t3 is an example of the second predetermined time. The threshold value vth1 is an example of a first threshold value. Threshold value vth2 is an example of a second threshold value.

(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る直流事故検出装置200について説明する。図6は、第2の実施形態に係る直流事故検出装置200について説明する図である。具体的には、図6は、図1に示した直流系統4の一部の構成図、及び、直流事故検出装置200の構成図等を表している。図6では、図1に示した電力変換器3-1~3-3のうち電力変換器3-1に適用される例を示したが、電力変換器3-2、3-3にも同様に、直流事故検出装置200を適用する。
(Second embodiment)
A DC fault detection device 200 according to a second embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a DC fault detection device 200 according to the second embodiment. Specifically, FIG. 6 shows a partial configuration diagram of the DC system 4 shown in FIG. 1, a configuration diagram of the DC accident detection device 200, and the like. Although FIG. 6 shows an example in which the power converter 3-1 is applied to the power converters 3-1 to 3-3 shown in FIG. 1, the same applies to the power converters 3-2 and 3-3. The DC fault detection device 200 is applied to this.

直流系統4への直流事故検出装置200の適用に際し、直流系統4に直流電流検出器が設けられる。電力変換器3-1に係る部分では、図6に示すように、直流電流検出器70(直流電流検出器70-1~70-4)が設けられている。電力変換器3-2、3-3に係る部分についても同様である。以下、図6に示すように、直流電流検出器70を備える直流系統4を直流系統4-2とも称する場合がある。 When applying the DC fault detection device 200 to the DC system 4, the DC system 4 is provided with a DC current detector. In the portion related to the power converter 3-1, as shown in FIG. 6, a DC current detector 70 (DC current detectors 70-1 to 70-4) is provided. The same applies to the parts related to power converters 3-2 and 3-3. Hereinafter, as shown in FIG. 6, the DC system 4 including the DC current detector 70 may also be referred to as a DC system 4-2.

直流電流検出器70は、図2に示した直流系統4-1における直流電流検出器70と同様、直流送電線50に流れる直流電流を計測する。つまり、図2に示した第1の実施形態の直流事故検出装置100を適用した直流系統4-1と、図6に示した第2の実施形態の直流事故検出装置200を適用した直流系統4-2とは、直流系統4-1が直流電圧検出器60を設けているのに対し、直流系統4-2は直流電圧検出器60を設けていない点が異なる。 The DC current detector 70 measures the DC current flowing through the DC power transmission line 50, similar to the DC current detector 70 in the DC system 4-1 shown in FIG. That is, a DC system 4-1 to which the DC fault detection device 100 of the first embodiment shown in FIG. 2 is applied, and a DC system 4 to which the DC fault detection device 200 of the second embodiment shown in FIG. 6 is applied. -2 in that the DC system 4-1 is provided with a DC voltage detector 60, whereas the DC system 4-2 is not provided with a DC voltage detector 60.

図6に示した直流事故検出装置200は、直流系統4-2(具体的には、直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4)で生じた直流事故を検出(検知)して事故区間を検出(特定)する装置である。直流事故検出装置200は、事故区間を直流系統4-2から除去する制御も可能であってもよい。直流事故検出装置200が検出する事故は、第1の実施形態の直流事故検出装置100と同様、直流送電線50を流れる電流が急激に変化する事故、例えば、落雷により発生する地絡事故である。 The DC fault detection device 200 shown in FIG. ) is a device that detects (detects) DC accidents that occur in the area and detects (identifies) the accident section. The DC accident detection device 200 may also be capable of controlling the removal of the accident section from the DC system 4-2. Similar to the DC fault detection device 100 of the first embodiment, the faults detected by the DC fault detection device 200 are faults in which the current flowing through the DC power transmission line 50 suddenly changes, such as ground fault faults caused by lightning strikes. .

以下の説明では、第2の実施形態の直流事故検出装置200について、第1の実施形態の直流事故検出装置100と相違する構成についてのみ説明し、第1の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。 In the following description, regarding the DC fault detection device 200 of the second embodiment, only the configuration that is different from the DC fault detection device 100 of the first embodiment will be explained, and the same structure as the first embodiment will be described. The same reference numerals are used to omit the explanation.

図6に示すように、直流事故検出装置200は、直流電流計測部102と、事故発生検知部203と、事故区間判定部A204と、事故区間判定部B105と、事故区間判定部C106と、遮断指令出力部107とを備える。 As shown in FIG. 6, the DC accident detection device 200 includes a DC current measurement section 102, an accident occurrence detection section 203, an accident section determination section A204, an accident section determination section B105, an accident section determination section C106, and a cut-off section. and a command output section 107.

事故発生検知部203は、直流電流計測部102で演算された直流電流変化率に基づいて事故の発生を検知する。具体的には、事故発生検知部203は、直流電流計測部102で演算された直流電流変化率に基づいて直流送電線50-1~直流送電線50-4内における事故の発生を検知する。 The accident occurrence detection unit 203 detects the occurrence of an accident based on the DC current change rate calculated by the DC current measurement unit 102. Specifically, the accident occurrence detection unit 203 detects the occurrence of an accident within the DC power transmission lines 50-1 to 50-4 based on the DC current change rate calculated by the DC current measurement unit 102.

事故区間判定部A204は、事故発生を検知してから一定時間後の直流電流変化率に基づいて、当該直流事故が、注目する区間内(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4のいずれか)において発生したか否かを判定する。 The accident section determination unit A204 determines whether the DC accident is within the section of interest (DC transmission line 50-1, DC transmission line 50-2, It is determined whether the occurrence has occurred in either the DC power transmission line 50-3 or the DC power transmission line 50-4.

なお、直流電流計測部102に代えて、事故発生検知部203が直流電流変化率を演算してもよい。また、直流電流計測部102に代えて、事故区間検知部A204及び事故区間判定部B105が直流電流変化率を演算してもよい。また、直流事故検出装置200における各演算(直流電流変化率の演算)を行う前後に、移動平均やフィルタ適応等のノイズ除去を目的とした処理を行ってもよい。 Note that instead of the DC current measurement unit 102, the accident occurrence detection unit 203 may calculate the DC current change rate. Further, instead of the DC current measurement unit 102, the accident area detection unit A204 and the accident area determination unit B105 may calculate the DC current change rate. Further, before and after each calculation (calculation of the DC current change rate) in the DC fault detection device 200, processing for noise removal such as moving average or filter adaptation may be performed.

続いて、地絡事故発生時の直流事故検出装置200の動作について説明する。なお、地絡事故は、第1の実施形態の場合と同様、定常運転時に正極性の直流電圧が印加されている直流送電線50-1の電力変換器3-1側の端部で発生したものとする。 Next, the operation of the DC fault detection device 200 when a ground fault occurs will be explained. Note that, as in the case of the first embodiment, the ground fault occurred at the end of the DC power transmission line 50-1 on the power converter 3-1 side, to which a positive DC voltage is applied during steady operation. shall be taken as a thing.

図7は、事故発生前後における直流電流による事故区間の判定について説明する図である。図7の上図は、事故発生前後における直流電流変化率について説明する図である。具体的には、図7の上図は、直流送電線50-1の電力変換器3-1側の端部における地絡事故の発生前後における、電力変換器3-1側の直流電流変化率、電力変換器3-2側の直流電流変化率、電力変換器3-3側の直流電流変化率を示している。 FIG. 7 is a diagram illustrating determination of an accident section using DC current before and after the occurrence of an accident. The upper diagram in FIG. 7 is a diagram illustrating the DC current change rate before and after the occurrence of an accident. Specifically, the upper diagram in FIG. 7 shows the rate of change in DC current on the power converter 3-1 side before and after the occurrence of a ground fault at the end of the DC transmission line 50-1 on the power converter 3-1 side. , the DC current change rate on the power converter 3-2 side, and the DC current change rate on the power converter 3-3 side.

図7の上図の横軸は時間である。具体的には、横軸の時間は、事故発生の0.2ms前~事故発生の2ms後を示している。図7の上図の縦軸は、直流電流計測部102によって演算される直流電流変化率を示している。 The horizontal axis in the upper diagram of FIG. 7 is time. Specifically, the time on the horizontal axis indicates 0.2 ms before the accident occurrence to 2 ms after the accident occurrence. The vertical axis in the upper diagram of FIG. 7 indicates the DC current change rate calculated by the DC current measurement unit 102.

図7の上図において、実線jは、電力変換器3-1側の直流電流変化率である。短破線kは、電力変換器3-2側の直流電流変化率である。長破線lは、電力変換器3-3側の直流電流変化率である。 In the upper diagram of FIG. 7, the solid line j is the DC current change rate on the power converter 3-1 side. A short broken line k is the DC current change rate on the power converter 3-2 side. A long broken line l is the DC current change rate on the power converter 3-3 side.

なお、電力変換器3-1側の直流電流変化率は、直流送電線50-1の直流電流変化率と、直流送電線50-2の直流電流変化率と、直流送電線50-3の直流電流変化率と、直流送電線50-4の直流電流変化率とがある。図7の上図では、電力変換器3-1側の直流電流変化率として、これらのうち、直流電流変化率が最大の1つを示している。電力変換器3-2側の直流電流変化率、電力変換器3-3側の直流電流変化率についても同様である。 Note that the DC current change rate on the power converter 3-1 side is the DC current change rate of the DC power line 50-1, the DC current change rate of the DC power line 50-2, and the DC current change rate of the DC power line 50-3. There are a current change rate and a DC current change rate of the DC power transmission line 50-4. The upper diagram of FIG. 7 shows one of these DC current change rates with the largest one as the DC current change rate on the power converter 3-1 side. The same applies to the DC current change rate on the power converter 3-2 side and the DC current change rate on the power converter 3-3 side.

実線jにて示すように、電力変換器3-1側の直流電流変化率は、時点T0(本例では、略事故発生時)に、予め定めた閾値ith1を超過する。直流電流変化率が閾値ith1を超過した時点T0(後述するが事故発生の検知時点)から予め定めた時間t2aが経過した時点T1aにおける電力変換器3-1側の直流電流変化率di2aは、予め定めた閾値ith2を超過している。なお、当然ではあるが、閾値ith1<閾値ith2である。 As shown by a solid line j, the DC current change rate on the power converter 3-1 side exceeds a predetermined threshold value ith1 at time T0 (in this example, approximately when an accident occurs). The DC current change rate di2a on the power converter 3-1 side at the time T1a when a predetermined time t2a has elapsed from the time T0 at which the DC current change rate exceeds the threshold value ith1 (the time when the occurrence of an accident is detected, which will be described later) is determined in advance. The predetermined threshold value ith2 is exceeded. Note that, as a matter of course, threshold value ith1<threshold value ith2.

時間t2aは直流電流計測部202のサンプリング時間や事故区間判定部A204の演算時間に依存するが、事故区間を検出する迄に要する時間に影響するため、可能な限り短いことが望ましい。 The time t2a depends on the sampling time of the DC current measurement unit 202 and the calculation time of the accident area determination unit A204, but it is desirable to be as short as possible because it affects the time required to detect the accident area.

閾値ith2は、例えば、事故点の位置、直流系統4-2の定格電圧、リアクトル30のインダクタンス値、直流送電線50の種類、直流送電線50の長さといったパラメータによって決定する。また、閾値ith2は、上記パラメータによる直流電流変化率への影響を考慮して、事故区間外の直流電流変化率の最大値<閾値ith2<事故区間内の直流電流変化率の最小値とする。 The threshold value ith2 is determined based on parameters such as the position of the fault point, the rated voltage of the DC system 4-2, the inductance value of the reactor 30, the type of the DC transmission line 50, and the length of the DC transmission line 50, for example. In addition, the threshold ith2 is set such that the maximum value of the DC current change rate outside the accident area<threshold ith2<the minimum value of the DC current change rate within the accident area, taking into account the influence of the above parameters on the DC current change rate.

短破線kにて示すように、電力変換器3-2側の直流電流変化率は、時点T2aに、閾値ith1を超過する。また、直流電流変化率が閾値ith1を超過した時点T2a(後述するが事故発生の検知時点)から時間t2aが経過した時点T3aにおける電力変換器3-2側の直流電流変化率di2bは、閾値ith2を超過している。 As shown by the short broken line k, the DC current change rate on the power converter 3-2 side exceeds the threshold value ith1 at time T2a. Further, the DC current change rate di2b on the power converter 3-2 side at the time T3a when time t2a has elapsed from the time T2a at which the DC current change rate exceeds the threshold value ith1 (the time when the occurrence of an accident is detected, which will be described later) is equal to the threshold value ith2. exceeds.

長破線lにて示すように、電力変換器3-3側の直流電流変化率は、時点T4aに、閾値ith1を超過する。また、直流電流変化率が閾値ith1を超過した時点T4a(後述するが事故発生の検知時点)から時間t2aが経過した時点T5aにおける電力変換器3-3側の直流電流変化率di2cは、閾値ith2を超過していない。 As shown by the long broken line l, the DC current change rate on the power converter 3-3 side exceeds the threshold value ith1 at time T4a. In addition, the DC current change rate di2c on the power converter 3-3 side at time T5a, at which time t2a has elapsed from the time T4a at which the DC current change rate exceeds the threshold value ith1 (the time when the occurrence of an accident is detected, as will be described later), is equal to the threshold value ith2. is not exceeded.

以上のように、直流電流変化率が閾値ith1を超過した時点(事故発生の検知時点)から時間t2aが経過した時点の直流電流変化率は、事故区間内である電力変換器3-1及び電力変換器3-2では閾値ith2よりも大きく、事故区間外である電力変換器3-3では閾値ith2よりも小さい。これは、事故区間内における電流計測点(直流電流検出器70)と事故点との間に存在するリアクトル30の数に比べ、事故区間内における電流計測点と事故点との間に存在するリアクトル30の数の方が多いためである。 As described above, the DC current change rate at the time when time t2a has elapsed from the time when the DC current change rate exceeds the threshold value ith1 (the time when the occurrence of an accident is detected) It is larger than the threshold value ith2 for the converter 3-2, and smaller than the threshold value ith2 for the power converter 3-3, which is outside the accident area. This is compared to the number of reactors 30 that exist between the current measurement point (DC current detector 70) and the fault point within the fault section, and the number of reactors that exist between the current measurement point and the fault point within the fault section. This is because the number 30 is larger.

実線jにて示した電力変換器3-1側の直流電流変化率を参照しつつ、電力変換器3-1に適用された直流事故検出装置200の動作について説明する。事故発生検知部203は、時点T0に、直流電流変化率が閾値ith1を超過したため、事故の発生を検知する。すなわち、時点T0は、事故発生の検知時点である。事故区間判定部A204は、時点T1a(事故発生の検知時点T0から時間t2aが経過した時点)に、直流電流変化率di2aが閾値ith2を超過しているため、当該直流事故は、注目する区間内(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4のいずれか)において発生したと判定する。 The operation of the DC fault detection device 200 applied to the power converter 3-1 will be described with reference to the DC current change rate on the power converter 3-1 side shown by the solid line j. The accident occurrence detection unit 203 detects the occurrence of an accident because the DC current change rate exceeds the threshold value ith1 at time T0. That is, time T0 is the time when the occurrence of an accident is detected. The accident section determination unit A204 determines that the DC accident is within the section of interest because the DC current change rate di2a exceeds the threshold ith2 at time T1a (time t2a has elapsed from the detection time T0 of the occurrence of the accident). It is determined that the occurrence has occurred in (any one of the DC power transmission line 50-1, the DC power transmission line 50-2, the DC power transmission line 50-3, and the DC power transmission line 50-4).

短破線kにて示した電力変換器3-2側の直流電流変化率を参照しつつ、電力変換器3-2に適用された直流事故検出装置(非図示)の動作について説明する。事故発生検知部(直流事故検出装置200の事故発生検知部203に相当)は、時点T2aに、直流電流変化率が閾値ith1を超過したため、事故の発生を検知する。すなわち、時点T2aは、事故発生の検知時点である。事故区間判定部A(直流事故検出装置200の事故区間判定部A204に相当)は、時点T3a(事故発生の検知時点T2aから時間t2aが経過した時点)に、直流電流変化率di2bが閾値ith2を超過しているため、当該直流事故は、注目する区間内(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-5、直流送電線50-6のいずれか)において発生したと判定する。 The operation of the DC fault detection device (not shown) applied to the power converter 3-2 will be described with reference to the DC current change rate on the power converter 3-2 side shown by the short broken line k. The accident occurrence detection section (corresponding to the accident occurrence detection section 203 of the DC accident detection device 200) detects the occurrence of an accident because the DC current change rate exceeds the threshold value ith1 at time T2a. That is, time T2a is the time when the occurrence of an accident is detected. The accident area determination unit A (corresponding to the accident area determination unit A204 of the DC accident detection device 200) determines that the DC current change rate di2b exceeds the threshold value ith2 at time T3a (the time t2a has elapsed from the detection time T2a of the occurrence of an accident). This means that the DC accident occurred within the section of interest (either DC transmission line 50-1, DC transmission line 50-2, DC transmission line 50-5, or DC transmission line 50-6). It is determined that

長破線lにて示した電力変換器3-3側の直流電流変化率を参照しつつ、電力変換器3-3に適用された直流事故検出装置(非図示)の動作について説明する。事故発生検知部(直流事故検出装置200の事故発生検知部203に相当)は、時点T4aに、直流電流変化率が閾値ith1を超過したため、事故の発生を検知する。すなわち、時点T4aは、事故発生の検知時点である。事故区間判定部A(直流事故検出装置200の事故区間判定部A204に相当)は、時点T5a(事故発生の検知時点T4aから時間t2aが経過した時点)に、直流電流変化率di2cが閾値ith2を超過していないため、当該直流事故は、注目する区間内(直流送電線50-3、直流送電線50-4、直流送電線50-5、直流送電線50-6のいずれか)において発生していないと判定する。 The operation of the DC fault detection device (not shown) applied to the power converter 3-3 will be described with reference to the DC current change rate on the power converter 3-3 side shown by the long broken line l. The accident occurrence detection section (corresponding to the accident occurrence detection section 203 of the DC accident detection device 200) detects the occurrence of an accident because the DC current change rate exceeds the threshold value ith1 at time T4a. That is, time T4a is the time when the occurrence of an accident is detected. The accident area determination unit A (corresponding to the accident area determination unit A204 of the DC accident detection device 200) determines that the DC current change rate di2c has exceeded the threshold value ith2 at time T5a (the time t2a has elapsed from the accident occurrence detection time T4a). Since the DC accident has not exceeded the limit, the DC accident occurred within the section of interest (either DC transmission line 50-3, DC transmission line 50-4, DC transmission line 50-5, or DC transmission line 50-6). It is determined that the

図7の下図は、事故発生前後における直流電流による事故区間の判定結果を説明する図である。図7の下図において、実線jは、電力変換器3-1に適用された直流事故検出装置200における事故区間の判定結果を示している。短破線kは、電力変換器3-2に適用された直流事故検出装置(非図示)における事故区間の判定結果を示している。長破線lは、電力変換器3-3に適用された直流事故検出装置(非図示)における事故区間の判定結果を示している。 The lower diagram of FIG. 7 is a diagram illustrating the results of determining the accident section by direct current before and after the accident occurs. In the lower diagram of FIG. 7, a solid line j indicates the determination result of the fault section by the DC fault detection device 200 applied to the power converter 3-1. A short broken line k indicates the determination result of the fault section by a DC fault detection device (not shown) applied to the power converter 3-2. A long broken line l indicates the determination result of the fault section by a DC fault detection device (not shown) applied to the power converter 3-3.

電力変換器3-1に適用された直流事故検出装置200は、図7の下図に示すように、T1aにおいて、直流事故が自系統の区間内(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-3、直流送電線50-4のいずれか)において発生したと判定する。電力変換器3-2に適用された直流事故検出装置は、図7の下図に示すように、T3aにおいて、直流事故が自系統の区間内(直流送電線50-1、直流送電線50-2、直流送電線50-5、直流送電線50-6のいずれか)において発生したと判定する。
電力変換器3-3に適用された直流事故検出装置は、図7の下図に示すように、直流事故が自系統の区間内(直流送電線50-3、直流送電線50-4、直流送電線50-5、直流送電線50-6のいずれに)おいて発生していないと判定する。つまり、夫々の電力変換器3に適用された直流事故検出装置は、直流事故の検知時点から時間t2aが経過した時点の直流電流変化率が閾値ith2を超過する場合に、当該直流事故が自系統の区間内で発生したと判定する。
As shown in the lower diagram of FIG. 2. It is determined that the occurrence has occurred in either the DC power transmission line 50-3 or the DC power transmission line 50-4. As shown in the lower diagram of FIG. , DC transmission line 50-5, or DC transmission line 50-6).
The DC fault detection device applied to the power converter 3-3 detects when a DC fault occurs within the section of the own system (DC transmission line 50-3, DC transmission line 50-4, It is determined that the occurrence has not occurred in either the electric wire 50-5 or the DC transmission line 50-6. In other words, the DC fault detection device applied to each power converter 3 detects that the DC fault has occurred in the own system when the DC current change rate exceeds the threshold value ith2 after time t2a has elapsed since the detection of the DC fault. It is determined that the occurrence occurred within the interval.

図8は、第2の実施形態の直流事故検出装置200が行う処理の流れを示すフローチャートである。直流事故検出装置200は、図8に示したフローチャートの処理を、稼働中である間、繰り返し実行する。 FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing performed by the DC accident detection device 200 of the second embodiment. The DC fault detection device 200 repeatedly executes the process of the flowchart shown in FIG. 8 while it is in operation.

事故発生検知部203は、直流電流変化率が閾値ith1を超過したか否かを判定する(ステップS20)。すなわち、事故発生検知部203は、事故が発生したか否かを判定する。事故発生検知部203により直流電流変化率が閾値ith1を超過していないと判定された場合、本フローチャートの処理が終了される。 The accident occurrence detection unit 203 determines whether the DC current change rate exceeds a threshold value ith1 (step S20). That is, the accident occurrence detection unit 203 determines whether an accident has occurred. When the accident occurrence detection unit 203 determines that the DC current change rate does not exceed the threshold value ith1, the processing of this flowchart is ended.

事故発生検知部203により直流電流変化率が閾値ith1を超過していると判定された場合、事故区間判定部A204は、直流電流変化率が閾値ith2を超過したか否かを判定する(ステップS21)。具体的には、事故区間判定部A204は、事故発生を検知してから予め定めた時間t2aが経過した時点T1aにおける直流電流変化率が閾値ith2を超過したか否かを判定する。 When the accident occurrence detection unit 203 determines that the DC current change rate exceeds the threshold ith1, the accident section determination unit A204 determines whether the DC current change rate exceeds the threshold ith2 (step S21). ). Specifically, the accident zone determination unit A204 determines whether the DC current change rate at time T1a, when a predetermined time t2a has elapsed since the occurrence of the accident was detected, has exceeded the threshold value ith2.

また、事故発生検知部203により直流電流変化率が閾値ith1を超過していると判定された場合、事故区間判定部B105は、第1の実施形態の直流事故検出装置100の事故区間判定部B105と同様、直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なる直流送電線50が存在するか否かを判定する(ステップS22)。 Further, when the accident occurrence detection unit 203 determines that the DC current change rate exceeds the threshold value ith1, the accident area determination unit B105 of the DC accident detection device 100 of the first embodiment Similarly, it is determined whether there is a DC power transmission line 50 whose DC current change rate has only one polarity different from the others (step S22).

事故区間判定部A204により直流電流変化率が閾値ith2を超過していないと判定された場合、又は、事故区間判定部B105により直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なる直流送電線50が存在しないと判定された場合、直流事故は当該区間外で発生したと判定され(ステップS23)、本フローチャートの処理が終了される。つまり、事故区間判定部A204が、直流電流変化率が閾値ith2を超過していないと判定した場合には、更に、直流事故は当該区間外で発生したと判定し、本フローチャートの処理が終了される。事故区間判定部B105が、直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なる直流送電線50が存在しないと判定した場合には、更に、直流事故は当該区間外で発生したと判定し、本フローチャートの処理が終了される。 If the accident section determination unit A204 determines that the DC current change rate does not exceed the threshold ith2, or the accident area determination unit B105 determines that the DC power transmission line 50 has a DC current change rate that differs in polarity by only one from the others. If it is determined that the DC accident does not exist, it is determined that the DC accident has occurred outside the section (step S23), and the process of this flowchart is ended. In other words, when the accident section determination unit A204 determines that the DC current change rate does not exceed the threshold ith2, it further determines that the DC accident has occurred outside the relevant section, and the processing of this flowchart is terminated. Ru. If the accident section determination unit B105 determines that there is no DC transmission line 50 in which the polarity of the DC current change rate is different from the others by one, it further determines that the DC accident occurred outside the section, and the main The processing of the flowchart is ended.

事故区間判定部A204により直流電流変化率が閾値ith2を超過していると判定され、かつ、事故区間判定部B105により直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なる直流送電線50が存在すると判定された場合、事故区間判定部C106は、第1の実施形態の直流事故検出装置100の事故区間判定部C106と同様、両判定結果の論理積により当該区間内における事故区間を判定する(ステップS24)。具体的には、事故区間判定部C106は、直流電流変化率が閾値ith2を超過したとして事故区間判定部A204が判定した区間(直流送電線50)であって、かつ、直流電流変化率の極性が1つだけ他と異なるものとして事故区間判定部B105が判定した区間(直流送電線50)を、事故区間として判定する。そして、ステップS25に進む。 If the accident section determination unit A204 determines that the DC current change rate exceeds the threshold ith2, and the accident area determination unit B105 determines that there is a DC power transmission line 50 in which the polarity of the DC current change rate differs from the others by only one polarity. If it is determined, the accident zone determination unit C106 determines the accident zone within the zone by the logical product of both determination results, similar to the accident zone determination unit C106 of the DC accident detection device 100 of the first embodiment (step S24). Specifically, the accident section determination unit C106 determines whether the DC current change rate is the area (DC transmission line 50) that the accident area determination unit A204 has determined as having exceeded the threshold value ith2, and the polarity of the DC current change rate. The section (DC power transmission line 50) that the accident section determination unit B105 has determined to be different from the others in only one is determined as an accident section. Then, the process advances to step S25.

遮断指令出力部107は、第1の実施形態の直流事故検出装置100の遮断指令出力部107と同様、事故区間判定部C106により判定された事故区間を直流系統4-2から除去するために、直流遮断器40に対して遮断指令を出力する(ステップS25)。そして、本フローチャートの処理が終了される。 Similar to the shutdown command output unit 107 of the DC accident detection device 100 of the first embodiment, the shutdown command output unit 107 removes the accident area determined by the accident area determination unit C106 from the DC system 4-2. A shutdown command is output to the DC circuit breaker 40 (step S25). Then, the processing of this flowchart is ended.

以上、第2の実施形態の直流事故検出装置200について説明した。第2の実施形態の直流事故検出装置200によれば、第1の実施形態の直流事故検出装置100と同様の効果を得ることができる。 The DC fault detection device 200 of the second embodiment has been described above. According to the DC fault detection device 200 of the second embodiment, the same effects as the DC fault detection device 100 of the first embodiment can be obtained.

なお、上記では、直流事故検出装置200が事故区間を直流系統4-2から除去する制御を行うと説明したが、直流事故検出装置200とは別の装置(別体)が事故区間を直流系統4-2から除去する制御を行ってもよい。つまり、直流事故検出装置200に代えて、別の装置が、遮断指令出力部107を備える構成であってもよい。当該構成の場合、直流事故検出装置200は、遮断指令出力部107を備える別の装置に、事故区間判定部C106による判定結果を出力する。 Although it has been explained above that the DC accident detection device 200 performs control to remove the accident section from the DC system 4-2, a device (separate body) different from the DC accident detection device 200 removes the accident section from the DC system. 4-2 may be removed. That is, instead of the DC accident detection device 200, another device may include the cutoff command output section 107. In the case of this configuration, the DC accident detection device 200 outputs the determination result by the accident zone determination section C106 to another device including the cutoff command output section 107.

なお、直流電流計測部102が演算する直流電流変化率は、電力変化を示す指標値(第1指標値、第2指標値)の一例である。時間t2aは、第1の所定の時間の一例である。時間t3aは、第2の所定の時間の一例である。閾値ith1は、第1閾値の一例である。閾値ith2は、第2閾値の一例である。 Note that the DC current change rate calculated by the DC current measurement unit 102 is an example of an index value (first index value, second index value) indicating a power change. Time t2a is an example of a first predetermined time. Time t3a is an example of the second predetermined time. The threshold value ith1 is an example of the first threshold value. The threshold ith2 is an example of a second threshold.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、三以上の電力変換器のうち着目電力変換器の近傍において発生した、着目電力変換器に接続された複数の着目直流送電線の電力変化を示す第1指標値と第1閾値との比較に基づいて直流送電システムにおける事故の発生を検知する事故発生検知部(103、203)と、事故発生検知部により事故の発生が検知されたタイミングから第1の所定の時間の経過後に、いずれかの着目直流送電線における電力変化を示す第2指標値が第2閾値を超えた場合に、第2指標値が第2閾値を超えた着目直流送電線が事故区間であると判定する第1の事故区間判定部(104、204)と、事故発生検知部による事故の発生が検知されたタイミングから第2の所定の時間の経過後の、着目電力変換器の近傍において発生した、着目直流送電線の電流変化に基づいていずれかの着目直流送電線が事故区間であると判定する第2の事故区間判定部(105)と、第1の事故区間判定部による判定結果と、第2の事故区間判定部による判定結果との論理積により、いずれかの着目直流送電線が事故区間であるか否かを判定する第3の事故区間判定部(106)と、を持つことにより、例えば、高い信頼性で、直流事故や事故区間を検出することができる。 According to at least one embodiment described above, the power change in the plurality of DC transmission lines of interest connected to the power converter of interest, which occurs in the vicinity of the power converter of interest among three or more power converters, is An accident occurrence detection unit (103, 203) detects the occurrence of an accident in the DC power transmission system based on a comparison between the first index value and the first threshold value, and the first If the second index value indicating the power change in any focused DC transmission line exceeds the second threshold after a predetermined period of time has elapsed, the focused DC transmission line whose second index value exceeds the second threshold is The power converter of interest after a second predetermined period of time has elapsed from the timing at which the occurrence of an accident was detected by the first accident area determination unit (104, 204) that determines that the area is an accident area and the accident occurrence detection unit. a second accident area determination unit (105) that determines that any DC transmission line of interest is an accident area based on a current change in the DC transmission line of interest that has occurred in the vicinity of the DC transmission line; and a first accident area determination unit and a third accident section determination unit (106) that determines whether any of the DC transmission lines of interest is in an accident section based on the logical product of the determination result obtained by the second accident section determination section and the determination result obtained by the second accident section determination section. , for example, it is possible to detect DC faults and fault sections with high reliability.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

1…電力システム、2…交流系統、3…電力変換器、4…直流系統、20…直流母線、30…リアクトル、40…直流遮断器、50…直流送電線、60…直流電圧検出器、70…直流電流検出器、100…直流事故検出装置、101…直流電圧計測部、102…直流電流計測部、103…事故発生検知部、104…事故区間判定部A、105…事故区間判定部B、106…事故区間判定部C、107…遮断指令出力部、200…直流事故検出装置、203…事故発生検知部、204…事故区間判定部A DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Power system, 2...AC system, 3...Power converter, 4...DC system, 20...DC bus, 30...Reactor, 40...DC breaker, 50...DC transmission line, 60...DC voltage detector, 70 ...DC current detector, 100...DC accident detection device, 101...DC voltage measurement section, 102...DC current measurement section, 103...accident occurrence detection section, 104...accident section determination section A, 105...accident section determination section B, 106... Accident zone determination section C, 107... Cutoff command output section, 200... DC accident detection device, 203... Accident occurrence detection section, 204... Accident zone determination section A

Claims (7)

交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器と、夫々の電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線とを含む直流送電システムにおける直流事故の事故区間を検出する直流事故検出装置であって、
前記三以上の電力変換器のうち着目電力変換器の近傍において発生した、前記着目電力変換器に接続された複数の着目直流送電線の電力変化を示す第1指標値と第1閾値との比較に基づいて前記直流送電システムにおける事故の発生を検知する事故発生検知部と、
前記事故発生検知部により事故の発生が検知されたタイミングから第1の所定の時間の経過後に、いずれかの着目直流送電線における電力変化を示す第2指標値が第2閾値を超えた場合に、前記第2指標値が前記第2閾値を超えた着目直流送電線が事故区間であると判定する第1の事故区間判定部と、
前記事故発生検知部による事故の発生が検知されたタイミングから第2の所定の時間の経過後の、前記着目電力変換器の近傍において発生した、前記着目直流送電線の電流変化に基づいていずれかの着目直流送電線が事故区間であると判定する第2の事故区間判定部と、
前記第1の事故区間判定部による判定結果と、前記第2の事故区間判定部による判定結果との論理積により、いずれかの着目直流送電線が事故区間であるか否かを判定する第3の事故区間判定部と、
を備える直流事故検出装置。
Detecting a DC accident fault section in a DC power transmission system that includes three or more power converters that mutually convert alternating current and direct current, and a plurality of DC power transmission lines that connect between the DC side terminals of each power converter. A DC fault detection device,
Comparison of a first index value indicating a power change of a plurality of focused DC transmission lines connected to the focused power converter, which occurs in the vicinity of the focused power converter among the three or more power converters, and a first threshold value. an accident occurrence detection unit that detects the occurrence of an accident in the DC power transmission system based on;
If a second index value indicating a power change in any of the DC transmission lines of interest exceeds a second threshold after a first predetermined time has elapsed from the timing at which the accident occurrence detection unit detected the occurrence of an accident; , a first accident section determining unit that determines that the DC transmission line of interest whose second index value exceeds the second threshold is an accident section;
Either based on a current change in the DC power transmission line of interest that occurs in the vicinity of the power converter of interest after a second predetermined period of time has elapsed from the timing at which the accident occurrence detection unit detected the occurrence of an accident. a second accident section determination unit that determines that the focused DC transmission line is an accident section;
A third method for determining whether any DC transmission line of interest is in an accident section by logical product of the determination result by the first accident zone determination section and the determination result by the second accident zone determination section. an accident section determination department;
A DC fault detection device equipped with
前記第2の事故区間判定部は、前記着目電力変換器に接続された複数の着目送電線のうち、前記事故発生検知部による事故の発生が検知されたタイミングから第2の所定の時間の経過後における、前記電流変化の極性が一つだけ他の着目送電線と異なるものを、事故区間の送電線であると判定する、
請求項1に記載の直流事故検出装置。
The second accident section determining section determines whether a second predetermined period of time has elapsed from the timing at which the accident occurrence detection section detected the occurrence of an accident among the plurality of focused power transmission lines connected to the focused power converter. later, determining that a transmission line in which the polarity of the current change is different from other focused power transmission lines by only one is a transmission line in an accident section;
The DC fault detection device according to claim 1.
前記第1指標値および前記第2指標値は、前記着目電力変換器の近傍において計測された、前記複数の着目直流送電線の電圧である、
請求項1又は請求項2に記載の直流事故検出装置。
The first index value and the second index value are voltages of the plurality of DC power transmission lines of interest, which are measured in the vicinity of the power converter of interest.
The DC fault detection device according to claim 1 or claim 2.
前記第1指標値は、前記着目電力変換器の近傍において計測された、前記複数の着目直流送電線の電流の時間的変化であり、
前記第2指標値は、前記着目電力変換器の近傍において計測された、前記複数の着目直流送電線の電圧である、
請求項1又は請求項2に記載の直流事故検出装置。
The first index value is a temporal change in the current of the plurality of DC transmission lines of interest, which is measured in the vicinity of the power converter of interest,
The second index value is the voltage of the plurality of DC power transmission lines of interest, which is measured in the vicinity of the power converter of interest.
The DC fault detection device according to claim 1 or claim 2.
前記第1指標値および前記第2指標値は、前記着目電力変換器の近傍において計測された、前記複数の着目直流送電線の電流の時間的変化である、
請求項1又は請求項2に記載の直流事故検出装置。
The first index value and the second index value are temporal changes in the current of the plurality of DC transmission lines of interest, which are measured in the vicinity of the power converter of interest.
The DC fault detection device according to claim 1 or claim 2.
交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器と、夫々の電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線とを含む直流送電システムにおける直流事故の事故区間を検出する直流事故検出方法であって、
コンピュータが、
前記三以上の電力変換器のうち着目電力変換器の近傍において発生した、前記着目電力変換器に接続された複数の着目直流送電線の電力変化を示す第1指標値と第1閾値との比較に基づいて前記直流送電システムにおける事故の発生を検知し、
事故の発生が検知されたタイミングから第1の所定の時間の経過後に、いずれかの着目直流送電線における電力変化を示す第2指標値が第2閾値を超えた場合に、前記第2指標値が前記第2閾値を超えた着目直流送電線が事故区間であると判定し、
事故の発生が検知されたタイミングから第2の所定の時間の経過後の、前記着目電力変換器の近傍において発生した、前記着目直流送電線の電流変化に基づいていずれかの着目直流送電線が事故区間であると判定し、
前記第2指標値が前記第2閾値を超えた着目直流送電線が事故区間であると判定した判定結果と、前記着目直流送電線の電流変化に基づいていずれかの着目直流送電線が事故区間であると判定した判定結果との論理積により、いずれかの着目直流送電線が事故区間であるか否かを判定する、
直流事故検出方法。
Detecting a DC accident fault section in a DC power transmission system that includes three or more power converters that mutually convert alternating current and direct current, and a plurality of DC power transmission lines that connect between the DC side terminals of each power converter. A DC fault detection method, comprising:
The computer is
Comparison of a first index value indicating a power change of a plurality of focused DC transmission lines connected to the focused power converter, which occurs in the vicinity of the focused power converter among the three or more power converters, and a first threshold value. Detecting the occurrence of an accident in the DC power transmission system based on the
If the second index value indicating the power change in any of the DC transmission lines of interest exceeds the second threshold value after a first predetermined time has elapsed from the timing at which the occurrence of the accident was detected, the second index value It is determined that the DC transmission line of interest whose value exceeds the second threshold is in an accident section,
One of the DC power transmission lines of interest is determined based on a current change in the DC power transmission line of interest that occurs in the vicinity of the power converter of interest after a second predetermined period of time has elapsed from the timing at which the occurrence of an accident was detected. It is determined that the area is in an accident area,
Based on the determination result that the DC transmission line of interest whose second index value exceeds the second threshold is in the accident area and the current change of the DC transmission line of interest, any of the DC transmission lines of interest is in the accident area. Determine whether any of the DC transmission lines of interest is in an accident section by logical product with the determination result determined to be
DC fault detection method.
交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器と、夫々の電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線とを含む直流送電システムにおける直流事故の事故区間を検出するためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記三以上の電力変換器のうち着目電力変換器の近傍において発生した、前記着目電力変換器に接続された複数の着目直流送電線の電力変化を示す第1指標値と第1閾値との比較に基づいて前記直流送電システムにおける事故の発生を検知させ、
事故の発生が検知されたタイミングから第1の所定の時間の経過後に、いずれかの着目直流送電線における電力変化を示す第2指標値が第2閾値を超えた場合に、前記第2指標値が前記第2閾値を超えた着目直流送電線が事故区間であると判定させ、
事故の発生が検知されたタイミングから第2の所定の時間の経過後の、前記着目電力変換器の近傍において発生した、前記着目直流送電線の電流変化に基づいていずれかの着目直流送電線が事故区間であると判定させ、
前記第2指標値が前記第2閾値を超えた着目直流送電線が事故区間であると判定した判定結果と、前記着目直流送電線の電流変化に基づいていずれかの着目直流送電線が事故区間であると判定した判定結果との論理積により、いずれかの着目直流送電線が事故区間であるか否かを判定させる、
プログラム。
Detecting a DC accident fault section in a DC power transmission system that includes three or more power converters that mutually convert alternating current and direct current, and a plurality of DC power transmission lines that connect between the DC side terminals of each power converter. It is a program for
to the computer,
Comparison of a first index value indicating a power change of a plurality of focused DC transmission lines connected to the focused power converter, which occurs in the vicinity of the focused power converter among the three or more power converters, and a first threshold value. Detecting the occurrence of an accident in the DC power transmission system based on the
If the second index value indicating the power change in any of the DC transmission lines of interest exceeds the second threshold value after a first predetermined time has elapsed from the timing at which the occurrence of the accident was detected, the second index value determines that the DC transmission line of interest in which exceeds the second threshold is in an accident section;
One of the DC power transmission lines of interest is determined based on a current change in the DC power transmission line of interest that occurs in the vicinity of the power converter of interest after a second predetermined period of time has elapsed from the timing at which the occurrence of an accident was detected. It is determined that it is an accident zone,
Based on the determination result that the DC transmission line of interest whose second index value exceeds the second threshold is in the accident zone and the current change of the DC transmission line of interest, the DC transmission line of interest is in the accident zone. It is determined whether any of the focused DC transmission lines is in an accident section by logical product with the determination result determined to be
program.
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