WO2018050997A1 - Protection d'un reseau hvdc - Google Patents

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WO2018050997A1
WO2018050997A1 PCT/FR2017/052407 FR2017052407W WO2018050997A1 WO 2018050997 A1 WO2018050997 A1 WO 2018050997A1 FR 2017052407 W FR2017052407 W FR 2017052407W WO 2018050997 A1 WO2018050997 A1 WO 2018050997A1
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voltage
current
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controlled switch
switches
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PCT/FR2017/052407
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William LEON GARCIA
Alberto BERTINATO
bertrand Raison
Pascal Tixador
Bruno Luscan
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Supergrid Institute
Institut Polytechnique De Grenoble
Université Grenoble Alpes
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/59Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H33/596Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for interrupting dc
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/025Disconnection after limiting, e.g. when limiting is not sufficient or for facilitating disconnection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/268Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured for dc systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
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    • HELECTRICITY
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    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
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    • H02H9/023Current limitation using superconducting elements
    • HELECTRICITY
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    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Definitions

  • the invention relates to high voltage direct current transmission and / or distribution networks, generally designated by the acronym HVDC.
  • HVDC high voltage direct current transmission and / or distribution networks
  • the invention relates in particular to the selectivity and continuity of service of an HVDC network when a fault occurs.
  • HVDC networks are particularly envisaged as a solution to the interconnection of disparate or non-synchronous electricity production sites, appearing with the development of renewable energies.
  • HVDC networks are particularly envisioned for the transmission and distribution of energy produced by offshore wind farms rather than AC technologies, due to lower line losses and the lack of impact of network noise on long distances.
  • Such networks typically have voltage levels of the order of 50 kV and higher.
  • a sectioning can be carried out via a converter at the end of the line, provided with a circuit breaker on the AC side.
  • the sectioning can no longer be performed by such a converter in multipoint or multino transmission.
  • Disconnection of direct current in such networks is a crucial issue directly conditioning the feasibility and development of such networks. Indeed, the occurrence of a short circuit at a node propagates very quickly throughout the network. In the absence of a fairly fast cut at the node, the short-circuit current continues to grow and can reach several tens of kA in a few ms. The short-circuit current can then exceed the breaking capacity of the DC circuit breakers of the different nodes. The short-circuit current could also damage the power electronics used in the AC / DC converters at the nodes of the network.
  • the invention aims to solve one or more of these disadvantages.
  • the invention aims in particular to optimize the selectivity and continuity of service of the high voltage network in case of failure, and those with electrical equipment at a reasonable cost.
  • the invention thus relates to a method for protecting a high-voltage direct current electrical network, as defined in appended claim 1.
  • the following different features may also be combined with the features of the dependent claims, each of which features may be combined with the features of claim 1 without constituting an intermediate generalization.
  • the invention also relates to a high-voltage direct current electrical network, as defined in the appended claims.
  • FIG 1 is a simplified example of a high-voltage DC network for the implementation of the invention.
  • FIG. 2 is a simulation diagram of currents flowing through different converters during a failure
  • FIG. 3 is a diagram of simulation of the input voltages of different converters during a failure
  • FIG. 4 is a diagram of simulation of the voltages on interconnection nodes during a failure
  • FIG. 5 is a simulation diagram of currents flowing through switches at the ends of a short-circuit line.
  • FIG. 1 is a simplified schematic representation of an example of a DC high voltage network 1 comprising interconnection nodes 10, 20 and 30.
  • the simplified network 1 illustrated here comprises high voltage lines 120, 130 and 230.
  • the network 1 is here illustrated in a simplified way in a unipolar configuration.
  • the line 120 is intended to connect the interconnection nodes 10 and 20
  • the line 130 is intended to connect the interconnection nodes 10 and 30,
  • the line 230 is intended to connect the interconnection nodes 20 and 30.
  • Each Interconnect node includes a connection interface to high voltage lines, and a connection interface to a local area network.
  • Converters 16, 26 and 36 of the modular multi-level type or MMC for Modular Multi-Level Converter in English language) are connected to the respective local network connection interface of the interconnection nodes 10, 20 and 30.
  • the converters 16, 26 and 36 are half-bridge type.
  • the converters 16, 26 and 36 are associated with alternative local networks or equipment (for example electric generators such as wind turbine fields, tidal power plants, nuclear power plants, thermal power plants or photovoltaic generators, or networks transport or consumer premises).
  • the converters 16,26 and 36 control, in a manner known per se, the power flow between their alternative interface and their continuous interface.
  • the MMC converter 16 is connected to the local network interface of the interconnection node 10 via a protection circuit.
  • This protection circuit comprises a switch 1 1, connected to the local network interface of the interconnection node 10.
  • the protection circuit furthermore comprises a split circuit connected in series with the switch 1 1, between a continuous input of the converter 16 and the local network interface of the interconnection node 10.
  • the split circuit comprises first and second branches connected in parallel.
  • the first branch comprises a switch 12 connected in series with a current limiter 13.
  • the second branch comprises a switch 14 connected in series with a current limiter 15.
  • the switch 1 1 is here a mechanical type circuit breaker.
  • the switch 1 1 is selected in particular to provide a breaking capacity between the interconnection node 10 and the converter 16.
  • the current limiter 13 and the current limiter 15 are of the superconducting short-circuit current limiting type. or SCFCL.
  • Switches 12 and 14 are here controlled switches with fast switching.
  • the high voltage line 120 is connected to the interconnection node 10 via a switch 1 12.
  • the switch 1 12 is here a mechanical type circuit breaker. Although not illustrated, a fast switching controlled disconnector can be connected in series with the switch 1 12 between the high voltage line 120 and the interconnection node 10.
  • the high voltage line 130 is connected to the interconnection node 10 by via a switch 1 13.
  • the switch 1 13 is here a mechanical type circuit breaker.
  • a fast switching controlled disconnector can be connected in series with the switch 1 13 between the high voltage line 130 and the interconnection node 10.
  • the MMC converter 26 is connected to the local network interface of the node interconnection 20 via a protection circuit.
  • This protection circuit comprises a switch 21, connected to the local network interface of the interconnection node 20.
  • the protection circuit furthermore comprises a split circuit connected in series with the switch 21, between a continuous input of the converter 26 and the local network interface of the interconnection node 20.
  • the split circuit comprises first and second branches connected in parallel.
  • the first branch comprises a switch 22 connected in series with a current limiter 23.
  • the second branch comprises a switch 24 connected in series with a current limiter 25.
  • the switch 21 is here a mechanical type circuit breaker.
  • the switch 21 is in particular selected to provide a breaking capacity between the interconnection node 20 and the converter 26.
  • the current limiter 23 and the current limiter 25 are here of the short-circuit current limiting type above. driver or SCFCL.
  • the switches 22 and 24 are here controlled switches with fast switching.
  • the high voltage line 120 is connected to the interconnection node 20 via a switch 212.
  • the switch 212 is here a mechanical type circuit breaker.
  • a fast switching controlled disconnect can be connected in series with the switch 212 between the high voltage line 120 and the interconnection node 20.
  • the high voltage line 230 is connected to the interconnection node 20 by means of intermediate switch 223.
  • the switch 223 is here a mechanical type circuit breaker.
  • a fast switching controlled disconnector can be connected in series with the switch 223 between the high voltage line 230 and the interconnection node 20.
  • the MMC converter 36 is connected to the local network interface of the interconnection node 30 via a protection circuit.
  • This protection circuit comprises a switch 31, connected to the local network interface of the interconnection node 30.
  • the protection circuit furthermore comprises a split circuit connected in series with the switch 31, between a continuous input of the converter 36 and the local network interface of the interconnection node 30.
  • the split circuit comprises first and second branches connected in parallel.
  • the first branch comprises a switch 32 connected in series with a current limiter 33.
  • the second branch comprises a switch 34 connected in series with a current limiter 35.
  • the switch 31 is here a mechanical type circuit breaker.
  • the switch 31 is in particular selected to provide a breaking capacity between the interconnection node 30 and the converter 36.
  • the current limiter 33 and the current limiter 35 are here of the short circuit current limiting type to superconductor or SCFCL.
  • the switches 32 and 34 are here quick-switched controlled disconnectors.
  • the high-voltage line 130 is connected to the interconnection node 30 via a switch 323.
  • the switch 323 is here a mechanical type circuit breaker.
  • a fast switching controlled disconnector can be connected in series with the switch 323 between the high voltage line 230 and the interconnection node 30.
  • the high voltage line 130 is connected to the interconnection node 30 by the intermediate switch 313.
  • the switch 313 is here a mechanical type circuit breaker.
  • a disconnector The fast switching control unit can be connected in series with the switch 313 between the high voltage line 130 and the interconnection node 30.
  • Controlled switches 1 1, 1 12, 1 13, 21, 212, 223, 31, 313 and 323 are advantageously mechanical circuit breakers, in particular because of the low losses in line that they are capable of generating.
  • the current limiters 15, 25 and 35 are sized to maintain the short-circuit current passing through them at a level below the breaking capacity of the switches 12 and 13, 212 and 223, 313 and 323, respectively.
  • the current limiters 15, 25 and 35 thus guarantee the effective opening of the switches 1 12 and 1 13, 212 and 223, 313 and 323 respectively, in the event of occurrence of a short-circuit.
  • the current limiters 13, 23 and 33 are sized to maintain the current passing through it at a level below the breaking capacity of the switches 12 and 13, 212 and 223, 313 and 323 respectively.
  • the current limiters 13, 23 and 33 thus guarantee the effective opening of the switches 1 12 and 1 13, 212 and 223, 313 and 323 respectively, in case of occurrence of a short-circuit.
  • a communication network (shown in dash-dot) is created at the interconnection node 10 between the switches 1 1, 1 12 and 1 13.
  • a communication network (shown in dash-dot) is created at the node interconnection 20 between the switches 21, 212 and 223.
  • a communication network (shown in dash-dot) is created at an interconnection 30 between the switches 31, 313 and 323.
  • a communication network (shown in broken lines) is created between the interconnection node 10, the switch 11, the switch 12, the switch 14, the limiters 13 and 15, and the converter 16.
  • a network of communication (shown in dashed line) is created between the interconnection node 20, the switch 21, the switch 22, the switch 24, the limiters 23 and 25, and the converter 26.
  • a communication network (illustrated in FIG. discontinuous line) is created between the interconnection node 30, the switch 31, the switch 32, the switch 34, the limiters 33 and 35, and the converter 36.
  • a communication network is created between the switches 1 12 and 212.
  • a communication network is created between the switches 223 and 323.
  • a communication network is created between the switches 1 13 and 313.
  • a local control circuit 19 keeps the switches 11, 14, 12 and 13 closed, and keeps the switch 12 open;
  • a local control circuit 29 keeps the switches 21, 24, 212 and 223 closed, and keeps the switch 22 open;
  • a local control circuit 39 holds the switches 31, 34, 313 and
  • the operation of the protection of the network 1 will now be detailed in a case where a short-circuit to earth occurs on the line 230 (or a short circuit between core and cable screen for example), near the switch 323.
  • the short-circuit current is propagated throughout the network.
  • the protection will aim to implement the following steps:
  • the identification of the faulty line can be carried out as follows:
  • a fault is detected in a non-synchronized manner at each interconnection node 10, 20 and 30.
  • the fault detection is performed in a manner known per se at each interconnection node by voltage and current measurements. local;
  • each converter 16, 26, 36 activates its internal protection. Since an MMC converter is not designed to withstand high short-circuit currents (an MMC converter is generally sized for a maximum current of 4 kA), the internal protection of each MMC converter 16, 26 and
  • Each MMC converter 16, 26 or 36 activated no longer ensures control in voltage and power;
  • the respective current limiter 15, 25 or 35 is then traversed by a fault current. This current limiter is then activated.
  • the respective current limiters 15, 25 and 35 will thus be activated in an unsynchronized manner, as can be seen in the diagram of FIG. 2.
  • the short circuit current supplied by each MMC converter drops below 2 kA, once the corresponding current limiter is activated. Because of the current limitation, for each MMC converter 16, 26 or 36, there is a certain time in order to identify the faulty high-voltage line;
  • FIG. 5 is a diagram of the currents through the switches 223 (in dotted lines) and 323 (in solid lines) at the occurrence of the short circuit.
  • a control circuit of the node 30 receives the measurements coming from the switch 223 and the switch 323 (at least the direction of current flowing through these switches, advantageously the voltage and current measured at these switches), to deduce that the line 230 is faulty and this defect is close to the switch 323.
  • an algorithm for local detection of a fault of the high-voltage line can be used, so that a node connected to this high-voltage line provides an opening command of the high-voltage line. controlled switch of the other node connected to this high-voltage line.
  • a control circuit of the interconnection node 20 receives the measurements from the switch 223 and the switch 323, or the opening order of the switch 223, to deduce that the line 230 is in fault and that this fault is close to the switch 323;
  • the fault isolation step can be performed as follows:
  • the switches (or mechanical circuit breakers) 1 12, 1 13, 212, 223, 313 and 323 have a breaking capacity of 8 kA.
  • the breaking capacity of the switches of the high voltage lines of the network 1 is dimensioned in a manner known per se as a function of the size of the network 1 and the number of stations connected to it.
  • the current maximum fault Idm N * 2 * ln.
  • the fault current is eliminated by controlling the opening of the switches 223 and 323.
  • a delay of 17 ms is here observed.
  • the voltage is raised on the network 1.
  • the internal protection of the MMC 16, 26 and 36 converters is activated.
  • these MMC converters can only resume their control in voltage and power if the voltage at their DC input exceeds about 0.7 times the rated voltage.
  • the current through the current limiters 15, 25 and 35 gradually decrease.
  • the respective voltages on the local network interfaces of the interconnection nodes 10, 20 and 30 reach 0.7 times the nominal voltage;
  • the MMC converters 16, 26 and 36 are informed respectively by the interconnection nodes 10, 20 and 30 that the respective voltages on their local network interfaces reach 0.7 times the nominal voltage.
  • the MMC converters 16, 26 and 36 then resume their voltage control, so as to raise the voltage on the high voltage lines 120 and 130 to the nominal value.
  • the output voltage of the MMC converters 16, 26 and 36 also progressively rises to the nominal level.
  • the current limiters 15, 25 and 35 are then still activated in the resistive state and traversed by nominal currents. These current limiters 15, 25 and 35 can not return to the superconducting state without interrupting their conduction.
  • the currents of the MMC converters 1 6, 26 and 36 then cross respectively the current limiters 13, 23 and 33 which are in the superconducting state.
  • the currents of the MMC converters 16, 26 and 36 then no longer cross the current limiters 15, 25 and 35.
  • the output voltage of the MMC converters 16, 26 and 36 is equal to the voltage at the respective local area network interface of the interconnection nodes 10, 20 and 30.
  • the control The power of the MMC converters 16, 26 and 36 can then be resumed.
  • the power flow through the high voltage lines 120 and 130 can then also be resumed.
  • the switches 14, 24 and 34 can be opened, so that the current limiters 15, 25 and 35 can gradually return to their superconducting state, for later use.
  • each of the current limiters makes it possible in particular to restore a nominal current for the MMC converters 16, 26 and 36 in a reduced time.
  • the current limiters 13 and 15, 23 and 25, or 33 and 35 can use the same cooling tank, to limit their cost.

Abstract

L'invention concerne un procédé de protection d'un réseau comprenant : -des lignes électriques (120,130, 230); -trois nœuds d'interconnexion (10, 20, 30) avec: -une interface haute tension avec des interrupteurs commandés; -une interface réseau local; -des réseaux locaux pour chaque nœud respectif (10, 20, 30), comprenant : -un convertisseur MMC (16,26, 36); -un circuit de protection avec en parallèle, un premier interrupteur commandé (14) et un premier limiteur (15), un deuxième interrupteur commandé (12) et un deuxième limiteur (13). Le procédé comprenant les étapes de : -maintenir lesdits premiers interrupteurs (14) fermés et lesdits deuxièmes interrupteurs (12) ouverts; -mesurer tension et courant sur les interfaces haute tension; -communiquer le sens du courant, à l'autre extrémité d'une ligne haute tension; -pour chaque nœud: -identifier un défaut; -vérifier que le courant est inférieur au pouvoir de coupure de l'interrupteur d'interface haute tension et ouvrir cet interrupteur.

Description

PROTECTION D'UN RESEAU HVDC
L'invention concerne les réseaux de transmission et/ou de distribution de courant continu sous tension élevée, généralement désignés sous l'acronyme HVDC. L'invention porte en particulier sur la sélectivité et la continuité de service d'un réseau HVDC lors de l'apparition d'un défaut.
Les réseaux HVDC sont notamment envisagés comme une solution à l'interconnexion de sites de production d'électricité disparates ou non synchrones, apparaissant avec le développement des énergies renouvelables. Les réseaux HVDC sont notamment envisagés pour la transmission et la distribution d'énergie produite par des fermes éoliennes offshore plutôt que des technologies de courant alternatif, du fait de pertes en ligne inférieures et d'absence d'incidence des capacités parasites du réseau sur de longues distances. De tels réseaux ont typiquement des niveaux de tension de l'ordre de 50 kV et plus.
Pour de la transmission d'électricité point à point, un sectionnement peut être réalisé par l'intermédiaire d'un convertisseur en bout de ligne, muni d'un disjoncteur coté alternatif. Par contre, le sectionnement ne peut plus être réalisé par un tel convertisseur dans de la transmission multipoints ou multinoeuds. La coupure du courant continu dans de tels réseaux est un enjeu crucial conditionnant directement la faisabilité et le développement de tels réseaux. En effet, l'apparition d'un court-circuit au niveau d'un nœud se propage très rapidement dans tout le réseau. En l'absence de coupure assez rapide au niveau du nœud, le courant de court-circuit continue à croître et peut atteindre plusieurs dizaines de kA en quelques ms. Le courant de court-circuit peut alors dépasser le pouvoir de coupure des disjoncteurs courant continu des différents nœuds. Le courant de court-circuit pourrait aussi endommager l'électronique de puissance utilisée dans les convertisseurs AC/DC au niveau des nœuds du réseau.
Les stratégies de protection connues pour de tels réseaux sont basées sur l'utilisation de disjoncteurs courant continu ultra rapides. De tels disjoncteurs s'avèrent à la fois extrêmement coûteux et technologiquement compliqués. Par ailleurs, de telles stratégies se basent sur des algorithmes d'identification et des relais ultra rapides, pas encore disponibles sur le marché.
L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention vise notamment à optimiser la sélectivité et la continuité de service du réseau haute tension en cas de défaillance, et ceux avec des équipements électriques d'un coût raisonnable. L'invention porte ainsi sur un procédé de protection d'un réseau électrique haute tension courant continu, tel que défini dans la revendication 1 annexée. Les différentes caractéristiques suivantes peuvent également être combinées aux caractéristiques des revendications dépendantes, chacune de ces caractéristiques pouvant être combinée aux caractéristiques de la revendication 1 sans constituer une généralisation intermédiaire.
L'invention porte également sur un réseau électrique haute tension courant continu, tel que défini dans les revendications annexées.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
-la figure 1 est un exemple simplifié d'un réseau haute tension courant continu pour la mise en œuvre de l'invention ;
-la figure 2 est un diagramme de simulation des courants traversant différents convertisseurs lors d'une défaillance ;
-la figure 3 est un diagramme de simulation des tensions en entrée de différents convertisseurs lors d'une défaillance ;
-la figure 4 est un diagramme de simulation des tensions sur des nœuds d'interconnexion lors d'une défaillance ;
-la figure 5 est un diagramme de simulation des courants traversant des interrupteurs aux extrémités d'une ligne en court-circuit.
La figure 1 est une représentation schématique simplifiée d'un exemple de réseau haute tension courant continu 1 comportant des nœuds d'interconnexion 10, 20 et 30. Le réseau 1 simplifié illustré ici comporte des lignes hautes tension 120, 130 et 230. Le réseau 1 est ici illustré de façon simplifiée dans une configuration unipolaire. La ligne 120 est destinée à raccorder les nœuds d'interconnexion 10 et 20, la ligne 130 est destinée à raccorder les nœuds d'interconnexion 10 et 30, et la ligne 230 est destinée à raccorder les nœuds d'interconnexion 20 et 30. Chaque nœud d'interconnexion comporte une interface de connexion à des lignes hautes tension, et une interface de connexion à un réseau local. Des convertisseurs 16, 26 et 36 de type modulaire multi niveau ou MMC (pour Modular Multi-Level Converter en langue anglaise) sont connectés à l'interface de connexion de réseau local respective des nœuds d'interconnexion 10, 20 et 30. Les convertisseurs 16, 26 et 36 sont de type à demi-ponts. Les convertisseurs 16, 26 et 36 sont associés à des réseaux ou équipements locaux alternatifs (par exemple des générateurs électriques comme des champs d'éoliennes, des usines marémotrices, des centrales électronucléaires, des centrales électriques thermiques ou encore des générateurs photovoltaïques, ou des réseaux locaux de transport ou de consommation). Les convertisseurs 16,26 et 36 contrôlent de façon connue en soi le flux de puissance entre leur interface alternatif et leur interface continue.
Le convertisseur MMC 16 est connecté à l'interface réseau local du nœud d'interconnexion 10 par l'intermédiaire d'un circuit de protection. Ce circuit de protection comprend un interrupteur 1 1 , connecté à l'interface réseau local du nœud d'interconnexion 10. Le circuit de protection comprend par ailleurs un circuit dédoublé connecté en série avec l'interrupteur 1 1 , entre une entrée continue du convertisseur 16 et l'interface réseau local du nœud d'interconnexion 10. Le circuit dédoublé comprend des premières et deuxièmes branches connectées en parallèle. La première branche comprend un interrupteur 12 connecté en série avec un limiteur de courant 13. La deuxième branche comprend un interrupteur 14 connecté en série avec un limiteur de courant 15.
L'interrupteur 1 1 est ici un disjoncteur de type mécanique. L'interrupteur 1 1 est notamment sélectionné pour fournir un pouvoir de coupure entre le nœud d'interconnexion 10 et le convertisseur 16. Le limiteur de courant 13 et le limiteur de courant 15 sont ici du type limiteur de courant de court-circuit à supraconducteur ou SCFCL. Les interrupteurs 12 et 14 sont ici des sectionneurs commandés à commutation rapide. La ligne haute tension 120 est connectée au nœud d'interconnexion 10 par l'intermédiaire d'un interrupteur 1 12. L'interrupteur 1 12 est ici un disjoncteur de type mécanique. Bien que non illustré, un sectionneur commandé à commutation rapide peut être connecté en série avec l'interrupteur 1 12 entre la ligne haute tension 120 et le nœud d'interconnexion 10. La ligne haute tension 130 est connectée au nœud d'interconnexion 10 par l'intermédiaire d'un interrupteur 1 13. L'interrupteur 1 13 est ici un disjoncteur de type mécanique. Bien que non illustré, un sectionneur commandé à commutation rapide peut être connecté en série avec l'interrupteur 1 13 entre la ligne haute tension 130 et le nœud d'interconnexion 10. Le convertisseur MMC 26 est connecté à l'interface réseau local du nœud d'interconnexion 20 par l'intermédiaire d'un circuit de protection. Ce circuit de protection comprend un interrupteur 21 , connecté à l'interface réseau local du nœud d'interconnexion 20. Le circuit de protection comprend par ailleurs un circuit dédoublé connecté en série avec l'interrupteur 21 , entre une entrée continue du convertisseur 26 et l'interface réseau local du nœud d'interconnexion 20. Le circuit dédoublé comprend des premières et deuxièmes branches connectées en parallèle. La première branche comprend un interrupteur 22 connecté en série avec un limiteur de courant 23. La deuxième branche comprend un interrupteur 24 connecté en série avec un limiteur de courant 25. L'interrupteur 21 est ici un disjoncteur de type mécanique. L'interrupteur 21 est notamment sélectionné pour fournir un pouvoir de coupure entre le nœud d'interconnexion 20 et le convertisseur 26. Le limiteur de courant 23 et le limiteur de courant 25 sont ici du type limiteur de courant de court-circuit à supra- conducteur ou SCFCL. Les interrupteurs 22 et 24 sont ici des sectionneurs commandés à commutation rapide. La ligne haute tension 120 est connectée au nœud d'interconnexion 20 par l'intermédiaire d'un interrupteur 212. L'interrupteur 212 est ici un disjoncteur de type mécanique. Bien que non illustré, un sectionneur commandé à commutation rapide peut être connecté en série avec l'interrupteur 212 entre la ligne haute tension 120 et le nœud d'interconnexion 20. La ligne haute tension 230 est connectée au nœud d'interconnexion 20 par l'intermédiaire d'un interrupteur 223. L'interrupteur 223 est ici un disjoncteur de type mécanique. Bien que non illustré, un sectionneur commandé à commutation rapide peut être connecté en série avec l'interrupteur 223 entre la ligne haute tension 230 et le nœud d'interconnexion 20.
Le convertisseur MMC 36 est connecté à l'interface réseau local du nœud d'interconnexion 30 par l'intermédiaire d'un circuit de protection. Ce circuit de protection comprend un interrupteur 31 , connecté à l'interface réseau local du nœud d'interconnexion 30. Le circuit de protection comprend par ailleurs un circuit dédoublé connecté en série avec l'interrupteur 31 , entre une entrée continue du convertisseur 36 et l'interface réseau local du nœud d'interconnexion 30. Le circuit dédoublé comprend des premières et deuxièmes branches connectées en parallèle. La première branche comprend un interrupteur 32 connecté en série avec un limiteur de courant 33. La deuxième branche comprend un interrupteur 34 connecté en série avec un limiteur de courant 35.
L'interrupteur 31 est ici un disjoncteur de type mécanique. L'interrupteur 31 est notamment sélectionné pour fournir un pouvoir de coupure entre le nœud d'interconnexion 30 et le convertisseur 36. Le limiteur de courant 33 et le limiteur de courant 35 sont ici du type limiteur de courant de court-circuit à supraconducteur ou SCFCL. Les interrupteurs 32 et 34 sont ici des sectionneurs commandés à commutation rapide. La ligne haute tension de 130 est connectée au nœud d'interconnexion 30 par l'intermédiaire d'un interrupteur 323. L'interrupteur 323 est ici un disjoncteur de type mécanique. Bien que non illustré, un sectionneur commandé à commutation rapide peut être connecté en série avec l'interrupteur 323 entre la ligne haute tension 230 et le nœud d'interconnexion 30. La ligne haute tension 130 est connectée au nœud d'interconnexion 30 par l'intermédiaire d'un interrupteur 313. L'interrupteur 313 est ici un disjoncteur de type mécanique. Bien que non illustré, un sectionneur commandé à commutation rapide peut être connecté en série avec l'interrupteur 313 entre la ligne haute tension 130 et le nœud d'interconnexion 30.
Avec des limiteurs de courant 13, 15, 23, 25, 33 et 35 du type à supraconducteur, ceux-ci ont une différence de potentiel nulle entre leurs bornes quand ils sont en état supraconducteur, ce qui permet donc de limiter les pertes induites dans chaque branche, en fonctionnement normal du réseau 1 .
Les interrupteurs commandés 1 1 , 1 12, 1 13, 21 , 212, 223, 31 , 313 et 323 sont avantageusement des disjoncteurs mécaniques, notamment du fait des faibles pertes en ligne qu'ils sont capables de générer.
Les limiteurs de courant 15, 25 et 35 sont dimensionnés pour maintenir le courant de court-circuit les traversant à un niveau inférieur au pouvoir de coupure des interrupteurs 1 12 et 1 13, 212 et 223, 313 et 323 respectivement. Les limiteurs de courant 15, 25 et 35 garantissent ainsi l'ouverture effective des interrupteurs 1 12 et 1 13, 212 et 223, 313 et 323 respectivement, en cas d'apparition d'un court- circuit.
De façon similaire, les limiteurs de courant 13, 23 et 33 sont dimensionnés pour maintenir le courant le traversant à un niveau inférieur au pouvoir de coupure des interrupteurs 1 12 et 1 13, 212 et 223, 313 et 323 respectivement. Les limiteurs de courant 13, 23 et 33 garantissent ainsi l'ouverture effective des interrupteurs 1 12 et 1 13, 212 et 223, 313 et 323respectivement, en cas d'apparition d'un court- circuit.
Des réseaux de communication sont par ailleurs créés entre différents équipements.
Un réseau de communication (illustré en tiret-point) est créé au niveau du nœud d'interconnexion 10 entre les interrupteurs 1 1 ,1 12 et 1 13. Un réseau de communication (illustré en tiret-point) est créé au niveau du nœud d'interconnexion 20 entre les interrupteurs 21 ,212 et 223. Un réseau de communication (illustré en tiret-point) est créé au niveau d'une d'interconnexion 30 entre les interrupteurs 31 ,313 et 323.
Un réseau de communication (illustré en trait discontinu) est créé entre le nœud d'interconnexion 10, l'interrupteur 1 1 , l'interrupteur 12, l'interrupteur 14, les limiteurs 13 et 15, et le convertisseur 16. Un réseau de communication (illustré en trait discontinu) est créé entre le nœud d'interconnexion 20, l'interrupteur 21 , l'interrupteur 22, l'interrupteur 24, les limiteurs 23 et 25, et le convertisseur 26. Un réseau de communication (illustré en trait discontinu) est créé entre le nœud d'interconnexion 30, l'interrupteur 31 , l'interrupteur 32, l'interrupteur 34, les limiteurs 33 et 35, et le convertisseur 36. Un réseau de communication est créé entre les interrupteurs 1 12 et 212. Un réseau de communication est créé entre les interrupteurs 223 et 323. Un réseau de communication est créé entre les interrupteurs 1 13 et 313. Dans une configuration initiale exempte de défauts :
-un circuit de contrôle local 19 maintient les interrupteurs 1 1 , 14, 1 12 et 1 13 fermés, et maintient l'interrupteur 12 ouvert ;
-un circuit de contrôle local 29 maintient les interrupteurs 21 , 24, 212 et 223 fermés, et maintient l'interrupteur 22 ouvert ;
-un circuit de contrôle local 39 maintient les interrupteurs 31 , 34, 313 et
323 fermés, et maintient l'interrupteur 32 ouvert.
Le fonctionnement de la protection du réseau 1 va maintenant être détaillé dans un cas de figure où un court-circuit à la terre intervient sur la ligne 230 (ou un court-circuit entre âme et écran de câble par exemple), à proximité de l'interrupteur 323. Le courant de court-circuit se propage dans tout le réseau. La protection va viser à mettre en œuvre les étapes suivantes :
- identifier la ligne haute tension en défaut ;
- isoler le défaut ;
- rétablir le niveau de tension sur le réseau ;
- rétablir le flux de puissance.
L'identification de la ligne en défaut peut être réalisée comme suit :
-un défaut est détecté de façon non synchronisée au niveau de chaque nœud d'interconnexion 10, 20 et 30. La détection du défaut est réalisée de façon connue en soi au niveau de chaque nœud d'interconnexion par des mesures de tension et de courant locales ;
-chaque convertisseur 16, 26, 36 active sa protection interne. Comme un convertisseur MMC n'est pas conçu pour résister à des courants de court-circuit élevés (un convertisseur MMC est généralement dimensionné pour un courant maximal de 4 kA), la protection interne de chaque convertisseur MMC 16, 26 et
36 est activée dès que le courant le traversant dépasse un seuil. Chaque convertisseur MMC 16, 26 ou 36 activé n'assure alors plus de contrôle en tension et en puissance ;
-pour chaque convertisseur MMC 16, 26 ou 36 (avec protection interne) activé, le limiteur de courant respectif 15, 25 ou 35 est alors traversé par un courant de défaut. Ce limiteur de courant est alors activé. Plus un convertisseur MMC est proche du lieu du court-circuit, plus le courant le traversant augmentera rapidement. Les limiteurs de courant respectifs 15, 25 et 35 seront ainsi activés de façon non synchronisée, comme cela ressort du diagramme de la figure 2. L'instant t=0 correspond à l'apparition du court-circuit de défaut. Le courant de court-circuit fourni par chaque convertisseur MMC chute ici sous les 2 kA, une fois le limiteur de courant correspondant activé. Du fait de la limitation de courant, pour chaque convertisseur MMC 16,26 ou 36, on dispose d'un certain temps en vue d'identifier la ligne haute tension en défaut ;
-des mesures de tension et courant au niveau de ces interrupteurs 223 et 323 et l'utilisation du réseau de communication entre les interrupteurs 223 et 323 permet d'identifier un court-circuit sur la ligne 230, et d'identifier sa proximité avec l'interrupteur 323. Cette identification peut être réalisée de façon connue en soi du document "Protection System for meshed HVDC network using superconducting fault current limiters" publié notamment par Justine DESCLOUX et Camille GANDIOLI, dans un délai inférieur à 10 ms. La figure 5 est un diagramme des courants à travers les interrupteurs 223 (en pointillés) et 323 (en trait continu) lors de l'apparition du court-circuit. On peut constater que ces courants ont des amplitudes relatives permettant d'identifier à la fois un court- circuit sur la ligne 230, et la proximité de ce court-circuit de l'interrupteur 323 par exemple, un circuit de contrôle du nœud 30 reçoit les mesures provenant de l'interrupteur 223 et de l'interrupteur 323 (au moins le sens du courant traversant ces interrupteurs, avantageusement la tension et le courant mesurés au niveau de ces interrupteurs), pour en déduire que la ligne 230 est en défaut et que ce défaut est proche de l'interrupteur 323. Alternativement, un algorithme de détection locale d'un défaut de la ligne haute tension peut être utilisé, pour qu'un nœud connecté à cette ligne haute tension fournisse une commande d'ouverture de l'interrupteur commandé de l'autre nœud connecté à cette ligne haute tension. Indépendamment, un circuit de contrôle du nœud d'interconnexion 20 reçoit les mesures provenant de l'interrupteur 223 et de l'interrupteur 323, ou l'ordre d'ouverture de l'interrupteur 223, pour en déduire que la ligne 230 est en défaut et que ce défaut est proche de l'interrupteur 323 ;
Ces étapes d'identification de la ligne en défaut sont réalisées dans les 10 ms qui suivent l'apparition du court-circuit de la ligne 230, du fait d'une chaîne de communication simple et d'une capacité d'identification basée sur un nombre réduit de mesures.
Du fait de la présence des limiteurs de courant 15, 25 et 35 interposés entre les convertisseurs 16, 26 et 36 et les lignes hautes tension 120, 130 et 230, une limitation de courant est obtenue pendant un temps au moins égal à 10 ms pour permettre de mettre en œuvre les étapes d'identification de la ligne en défaut mentionnées ci-dessus. Peu après l'apparition du court-circuit, les tensions respectives sur les interfaces réseau local des nœuds d'interconnexion 10 (en trait continu), 20 (en pointillés) et 30 (en trait discontinu) chutent rapidement pour devenir proches de zéro après 10 ms, comme illustré à la figure 4.
Après l'étape d'identification de la ligne haute tension en défaut, l'étape d'isolation du défaut peut être réalisée comme suit :
-une vérification des pouvoirs de coupure des interrupteurs 1 12, 1 13, 212, 223, 313 et 323. Dans l'exemple illustré, le défaut peut commencer à être isolé à partir de t=12 ms après l'apparition du défaut, si les interrupteurs (ou disjoncteurs mécaniques) 1 12, 1 13, 212, 223, 313 et 323 ont un pouvoir de coupure de 8 kA. Alternativement, on peut également mesurer le courant traversant chaque interrupteur 1 12, 1 13, 212, 223, 313 et 323 et déterminer à partir de quand ce courant mesuré pour un interrupteur est inférieur à son pouvoir de coupure. Le pouvoir de coupure des interrupteurs des lignes hautes tension du réseau 1 est dimensionné de façon connue en soi en fonction de la taille du réseau 1 et du nombre de stations qui lui sont connectées. En connaissant le nombre de convertisseurs MMC connectés au réseau, on peut déterminer le courant de défaut maximum possible en cas de défaillance, puisqu'il est au maximum égal à la somme des courants de limitation des limiteurs de courant connectés dans une branche en série avec un interrupteur fermé. Par exemple, si les limiteurs de courant 13, 23, 33, 15, 25 et 35 présentent chacun un courant de limitation égal à 2 fois le courant nominal In d'un limiteur de courant, avec un nombre N de convertisseurs MMC, le courant de défaut maximum Idm est défini par ldm=N*2*ln. De façon plus générale, chacun des interrupteurs 1 12, 1 13, 212, 223, 313 et 323 présentera un pouvoir de coupure PdC au moins égal à∑ =1 Cl avec Cli le courant de limitation d'un limiteur de courant du circuit de protection du convertisseur MMC d'indice i.
-on procède à l'élimination du courant de défaut en commandant l'ouverture des interrupteurs 223 et 323. Entre l'envoi des commandes d'ouverture des interrupteurs 223 et 323 et leur ouverture effective (tenant par exemple compte des retards électromécaniques associés à l'interruption du courant de défaut), un retard de 17 ms est ici observé. L'ouverture des interrupteurs 223 et 323 intervient donc ici à t = 29 ms ;
-on procède à la remontée de la tension sur le réseau 1 . À ce stade, la protection interne des convertisseurs MMC 16, 26 et 36 est activée. Pour des convertisseurs MMC utilisant des redresseurs triphasés, ces convertisseurs MMC ne peuvent reprendre leur contrôle en tension et en puissance que si la tension sur leur entrée continue dépasse environ 0,7 fois la tension nominale. Les courants à travers les limiteurs de courant 15, 25 et 35 baissent progressivement. À t= 37 ms, les tensions respectives sur les interfaces réseau local des nœuds d'interconnexion 10, 20 et 30 atteignent 0,7 fois la tension nominale ;
-les convertisseurs MMC 16, 26 et 36 sont informés respectivement par les nœuds d'interconnexion 10, 20 et 30 que les tensions respectives sur leurs interfaces réseau local atteignent 0,7 fois la tension nominale. Les convertisseurs MMC 16, 26 et 36 reprennent alors leur contrôle en tension, de façon à remonter la tension sur les lignes hautes tension 120 et 130 à la valeur nominale. La tension de sortie des convertisseurs MMC 16, 26 et 36 remonte également progressivement au niveau nominal.
Les limiteurs de courant 15, 25 et 35 sont alors encore activés à l'état résistif et traversés par des courants nominaux. Ces limiteurs de courant 15, 25 et 35 ne peuvent revenir à l'état supraconducteur sans interrompre leur conduction. Par mesure du courant de chaque convertisseur MMC 16, 26 et 36, et par mesure de la tension sur l'interface réseau local des nœuds d'interconnexion 10,20 et 30, on peut déterminer au niveau de chaque circuit de protection que le défaut par court-circuit a été isolé. Dès lors, les interrupteurs 12, 22 et 32 sont fermés. Les courants des convertisseurs MMC 1 6, 26 et 36 traversent alors respectivement les limiteurs de courant 13, 23 et 33 qui sont à l'état supraconducteur. Les courants des convertisseurs MMC 16, 26 et 36 ne traversent alors plus les limiteurs de courant 15, 25 et 35.
Lors de la fermeture effective des interrupteurs 12, 22 et 32 la tension de sortie des convertisseurs MMC 16, 26 et 36 est égale à la tension sur l'interface réseau local respective des nœuds d'interconnexion 10, 20 et 30. Le contrôle en puissance des convertisseurs MMC 16, 26 et 36 peut alors être repris. Le flux de puissance à travers les lignes hautes tension 120 et 130 peut alors également être repris.
Après une temporisation de sécurité, les interrupteurs 14, 24 et 34 peuvent être ouverts, de sorte que les limiteurs de courant 15, 25 et 35 peuvent progressivement revenir à leur état supraconducteur, pour une utilisation ultérieure.
On constate que le réseau 1 est redevenu fonctionnel avec isolation du défaut après une durée de 50 ms.
L'utilisation d'interrupteurs rapides en série dans une branche avec chacun des limiteurs de courant permet notamment de rétablir un courant nominal pour les convertisseurs MMC 16,26 et 36 en un temps réduit. Avantageusement, les limiteurs de courant 13 et 15, 23 et 25, ou 33 et 35 peuvent utiliser une même cuve de refroidissement, en vue de limiter leur prix de revient.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de protection d'un réseau électrique haute tension courant continu (1 ), le réseau comprenant :
-des lignes électriques haute tension (120,130, 230) ;
-trois nœuds d'interconnexion (10, 20, 30) comportant chacun :
-une interface réseau commun comportant au moins deux interrupteurs commandés et présentant des pouvoirs de coupure respectifs, l'interface réseau commun étant connectée à d'autres nœuds d'interconnexion par l'intermédiaire de deux lignes haute tension connectées à ses deux interrupteurs commandés respectifs, de sorte que chaque ligne haute tension est connectée entre deux interrupteurs commandés à ses extrémités ;
-une interface réseau local ;
-trois réseaux locaux, connectés à une interface réseau local d'un nœud d'interconnexion respectif (10, 20, 30), chaque réseau local comprenant :
-un convertisseur MMC (16,26, 36) ;
-un circuit de protection connecté entre ce convertisseur MMC et l'interface réseau local de son nœud d'interconnexion, le circuit de protection comportant des première et deuxième branches connectées en parallèle, la première branche incluant un premier interrupteur commandé (14) et un premier limiteur de courant de court-circuit (15), la deuxième branche incluant un deuxième interrupteur commandé (12) et un deuxième limiteur de courant de court-circuit (13) ;
le procédé comprenant les étapes de :
-maintenir initialement lesdits premiers interrupteurs commandés (14) fermés et lesdits deuxièmes interrupteurs commandés (12) ouverts ;
-mesurer la tension et le courant au niveau de chacun desdits interrupteurs commandés de l'interface réseau commun;
-pour chacun desdits interrupteurs commandés connectés à une extrémité d'une ligne haute tension, communiquer au moins le sens du courant traversant cet interrupteur commandé ou un ordre d'ouverture de l'interrupteur commandé situé à l'autre extrémité de la ligne haute tension, au nœud d'interconnexion comportant l'interrupteur commandé connecté à l'autre extrémité de cette ligne haute tension ;
-chaque nœud d'interconnexion connecté à une ligne haute tension en défaut :
-identifie un défaut de cette ligne haute tension sur la base du courant et de la tension mesurés pour son interrupteur commandé connecté à cette ligne haute tension en défaut et sur la base du sens du courant communiqué pour l'interrupteur commandé connecté à l'autre extrémité de cette ligne haute tension en défaut, ou sur la base d'un ordre d'ouverture de son interrupteur commandé, et -vérifie que le courant traversant son interrupteur commandé connecté à cette ligne haute tension en défaut est inférieur au pouvoir de coupure de cet interrupteur commandé et commande l'ouverture de cet interrupteur commandé; puis
-pour chacun des convertisseurs MMC (16, 26, 36), on vérifie que la tension mesurée au niveau d'un interrupteur commandé de son interface réseau commun a dépassé un seuil de vérification, puis on ferme le deuxième interrupteur commandé de son circuit de protection.
Procédé de protection d'un réseau électrique haute tension courant continu (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel lesdits premiers et deuxièmes limiteurs de courant de court-circuit (13, 15, 23, 25, 33, 35) sont du type à supraconducteur, le procédé comprenant en outre l'ouverture desdits premiers interrupteurs commandés (14, 24, 34) après la fermeture desdits deuxièmes interrupteurs commandés (12, 22, 32).
Procédé de protection d'un réseau électrique haute tension courant continu selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lesdits interrupteurs commandés des interfaces réseau commun du réseau électrique protégé présentent chacun un pouvoir de coupure PdC au moins égal à ∑f=1 CÏ;, avec N le nombre de convertisseurs MMC, et Cli le courant de limitation du premier limiteur de courant du circuit de protection du convertisseur MMC d'indice i.
Procédé de protection d'un réseau électrique haute tension courant continu (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les interrupteurs commandés des interfaces réseau commun du réseau électrique sont des disjoncteurs mécaniques.
Procédé de protection d'un réseau électrique haute tension courant continu selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit seuil de tension de vérification pour chaque convertisseur MMC est au moins égal à 70% de sa tension nominale.
Procédé de protection d'un réseau électrique haute tension courant continu selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits convertisseurs MMC sont du type à demi-pont.
Procédé de protection d'un réseau électrique haute tension courant continu selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des étapes de : -pour chacun desdits interrupteurs commandés connectés à une extrémité d'une ligne haute tension, communiquer sa tension et son courant mesurés, au nœud d'interconnexion comportant l'interrupteur commandé connecté à l'autre extrémité de cette ligne haute tension ;
-identifier un défaut de cette ligne haute tension sur la base du courant et de la tension mesurés pour son interrupteur commandé connecté à cette ligne haute tension en défaut et sur la base du courant et de la tension communiqués pour l'interrupteur commandé connecté à l'autre extrémité de cette ligne haute tension en défaut.
Réseau électrique haute tension courant continu (1 ), caractérisé en ce qu'il comprend :
-des lignes électriques haute tension (120, 130, 230) ;
-trois nœuds d'interconnexion (10, 20, 30) comportant chacun :
-une interface réseau commun comportant au moins deux interrupteurs commandés et présentant des pouvoirs de coupure respectifs, l'interface réseau commun étant connectée à d'autres nœuds d'interconnexion par l'intermédiaire de deux lignes haute tension connectées à ses deux interrupteurs commandés respectifs, de sorte que chaque ligne haute tension est connectée entre deux interrupteurs commandés à ses extrémités ;
-une interface réseau local ;
-trois réseaux locaux, connectés à une interface réseau local d'un nœud d'interconnexion respectif (10, 20, 30), chaque réseau local comprenant :
-un convertisseur MMC (16,26, 36) ;
-un circuit de protection connecté entre ce convertisseur MMC et l'interface réseau local de son nœud d'interconnexion, le circuit de protection comportant des première et deuxième branches connectées en parallèle, la première branche incluant un premier interrupteur commandé (14) et un premier limiteur de courant de court-circuit (15), la deuxième branche incluant un deuxième interrupteur commandé (12) et un deuxième limiteur de courant de court-circuit (13) ;
-un circuit de commande et de contrôle configuré pour :
-maintenir initialement lesdits premiers interrupteurs commandés fermés et lesdits deuxièmes interrupteurs commandés ouverts ; -mesurer la tension et le courant au niveau de chacun desdits interrupteurs commandés de l'interface réseau commun; -pour chacun desdits interrupteurs commandés connectés à une extrémité d'une ligne haute tension, communiquer au moins le sens du courant traversant cet interrupteur commandé ou un ordre d'ouverture de l'interrupteur commandé situé à l'autre extrémité de la ligne haute tension, au nœud d'interconnexion comportant l'interrupteur commandé connecté à l'autre extrémité de cette ligne haute tension ;
-identifier un défaut de cette ligne haute tension sur la base du courant et de la tension mesurés pour son interrupteur commandé connecté à cette ligne haute tension en défaut et sur la base du sens du courant communiqué pour l'interrupteur commandé connecté à l'autre extrémité de cette ligne haute tension en défaut, ou sur la base d'un ordre d'ouverture de son interrupteur commandé, et -vérifier que le courant traversant son interrupteur commandé connecté à cette ligne haute tension en défaut est inférieur au pouvoir de coupure de cet interrupteur commandé et commander l'ouverture de cet interrupteur commandé; puis
-pour chacun des convertisseurs MMC (16, 26, 36), vérifier que sa tension a dépassé un seuil, fermer le deuxième interrupteur commandé de son circuit de protection.
9. Réseau électrique haute tension courant continu (1 ) selon la revendication 8, dans lequel lesdits premiers et deuxièmes limiteurs de courant de court-circuit (13, 15, 23, 25, 33, 35) sont du type à supraconducteur, ledit circuit de commande et de contrôle étant configuré pour ouvrir lesdits premiers interrupteurs commandés (14, 24, 34) après la fermeture desdits deuxièmes interrupteurs commandés (12, 22, 32).
10. Réseau électrique haute tension courant continu (1 ) selon la revendication 8 ou 9, dans lequel lesdits interrupteurs commandés des interfaces réseau commun du réseau électrique protégé présentent chacun un pouvoir de coupure PdC au moins égal à∑=1 Cli, avec N le nombre de convertisseurs MMC, et Cli le courant de limitation du premier limiteur de courant du circuit de protection du convertisseur MMC d'indice i.
1 1 . Réseau électrique haute tension courant continu (1 ) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel les interrupteurs commandés des interfaces réseau commun du réseau électrique sont des disjoncteurs mécaniques.
12. Réseau électrique haute tension courant continu (1 ) selon l'une quelconque des revendications 8 à 1 1 , dans lequel ledit seuil de tension de vérification de chaque convertisseur MMC est au moins égal à 70% de sa tension nominale. 13. Réseau électrique haute tension courant continu (1 ) selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, dans lequel lesdits convertisseurs MMC sont du type à demi-pont.
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