단극(Monopole) 운전 중인 양극(Bipolar) HVDC 시스템에서 휴전 중인 pole의 3상 변환용 변압기를 가압하는 경우 돌입전류가 발생되고, 돌입전류는 모선 상전압에 불평형 ...
단극(Monopole) 운전 중인 양극(Bipolar) HVDC 시스템에서 휴전 중인 pole의 3상 변환용 변압기를 가압하는 경우 돌입전류가 발생되고, 돌입전류는 모선 상전압에 불평형 전압 강하를 일으킨다. 모선 전압 강하로 HVDC 시스템에서 DC 측 전압 강하를 일으킬 수 있고, 이것이 심해지는 경우 DC 저전압 보호 요소에 의해 전체 HVDC 시스템이 차단 될 수 있다. 본 논문에서는 양극 HVDC 시스템에서 DC 측 고조파 전류 억제 요소를 이용한 DC 저전압 보호 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 양극 HVDC 시스템에서 돌입전류로 인해 발생된 DC 저전압 현상으로 인한 오동작을 방지한다. 돌입전류에 의한 AC 측 불평형 전압으로 DC 측 2고조파 성분이 나타나는 특성과 돌입전류의 불평형 DC 오프셋 성분이 DC 측 기본 주파수 성분으로 나타나는 특성을 이용하여 돌입전류를 검출할 수 있고, 이를 이용하여 돌입전류로 인한 DC 저전압 보호 요소의 트립을 방지 할 수 있다. 제안된 알고리즘의 검증을 위해 전력 계통 과도현상 모의 프로그램 PSCAD를 이용하여 CIGRE HVDC benchmark model 기반 양극 HVDC 시스템과 진도-서제주 간 #2 양극 HVDC 시스템을 구성하였다. 단극 운전 중일 때 휴전 중인 pole의 변환용 변압기 가압과 DC 선로 지락 고장을 모의하였고, 취득한 데이터를 제안된 알고리즘에 적용하여 검증하였다. 제안된 방법을 사용하면 돌입전류로 인해 DC 저전압 현상이 발생하여도 트립하지 않고 DC 송전 시스템을 유지하는 것이 가능하다. 또한 위상제어 차단기[9], 투입 저항[10], 중성점 저항과 상별 투입 방법[11][12] 등 차단 설비 보강 방법 등을 통해 돌입전류를 억제하는 방법은 이미 설치되어 있는 시스템에 공간 및 구조적인 제한 조건이 있는 경우 적용이 어렵다. 따라서 제안된 방법은 별도의 하드웨어 추가를 필요로 하지 않으므로 기 설치된 시스템에 적용이 용이하다.
단극(Monopole) 운전 중인 양극(Bipolar) HVDC 시스템에서 휴전 중인 pole의 3상 변환용 변압기를 가압하는 경우 돌입전류가 발생되고, 돌입전류는 모선 상전압에 불평형 전압 강하를 일으킨다. 모선 전압 강하로 HVDC 시스템에서 DC 측 전압 강하를 일으킬 수 있고, 이것이 심해지는 경우 DC 저전압 보호 요소에 의해 전체 HVDC 시스템이 차단 될 수 있다. 본 논문에서는 양극 HVDC 시스템에서 DC 측 고조파 전류 억제 요소를 이용한 DC 저전압 보호 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 양극 HVDC 시스템에서 돌입전류로 인해 발생된 DC 저전압 현상으로 인한 오동작을 방지한다. 돌입전류에 의한 AC 측 불평형 전압으로 DC 측 2고조파 성분이 나타나는 특성과 돌입전류의 불평형 DC 오프셋 성분이 DC 측 기본 주파수 성분으로 나타나는 특성을 이용하여 돌입전류를 검출할 수 있고, 이를 이용하여 돌입전류로 인한 DC 저전압 보호 요소의 트립을 방지 할 수 있다. 제안된 알고리즘의 검증을 위해 전력 계통 과도현상 모의 프로그램 PSCAD를 이용하여 CIGRE HVDC benchmark model 기반 양극 HVDC 시스템과 진도-서제주 간 #2 양극 HVDC 시스템을 구성하였다. 단극 운전 중일 때 휴전 중인 pole의 변환용 변압기 가압과 DC 선로 지락 고장을 모의하였고, 취득한 데이터를 제안된 알고리즘에 적용하여 검증하였다. 제안된 방법을 사용하면 돌입전류로 인해 DC 저전압 현상이 발생하여도 트립하지 않고 DC 송전 시스템을 유지하는 것이 가능하다. 또한 위상제어 차단기[9], 투입 저항[10], 중성점 저항과 상별 투입 방법[11][12] 등 차단 설비 보강 방법 등을 통해 돌입전류를 억제하는 방법은 이미 설치되어 있는 시스템에 공간 및 구조적인 제한 조건이 있는 경우 적용이 어렵다. 따라서 제안된 방법은 별도의 하드웨어 추가를 필요로 하지 않으므로 기 설치된 시스템에 적용이 용이하다.
The inrush current caused by the energization of an adjacent parallel converter transformer can make the unbalanced AC voltage drop, in a bipolar HVDC system which is operating in monopole mode. The DC voltage of the operating pole in the system can also drop low due to the AC voltage drop. When a t...
The inrush current caused by the energization of an adjacent parallel converter transformer can make the unbalanced AC voltage drop, in a bipolar HVDC system which is operating in monopole mode. The DC voltage of the operating pole in the system can also drop low due to the AC voltage drop. When a transformer is de-energized, a certain degree of residual flux can remain in the converter transformer core. The residual flux can cause a severe saturation of the converter transformer core. In this case, the inrush current can appear for a long time and the DC under-voltage protection relay in the system may trip the operating pole. Then, the bipolar HVDC system cannot transmit any power. In this paper, a DC under-voltage protection method in a bipolar HVDC system is proposed in order to block the ignition of an unwanted trip when the converter transformer of the not operating pole is energized. The proposed method is a DC under-voltage protection using a DC harmonic current-restraining element to detect an inrush phenomenon. The second harmonic component and the fundamental frequency component on the DC side are caused by the unbalanced AC voltage and the unbalanced DC-offset component of the inrush current, respectively. Thus the DC under-voltage protection system using this characteristic can prevent the unwanted trip caused by the inrush phenomenon. There are some methods for the inrush current reduction, such as the pre-insertion resistor, the point-on-wave switching device, and the sequential phase energization. It is not easy to apply these methods on the pre-installed system, if there are space and structural restrictions. However the suggested method can be applied easily on the pre-installed system. The proposed method is verified in two bipolar HVDC systems, which are simulated by PSCAD. The first system is a bipolar HVDC system composed of CIGRE HVDC benchmark model, and the second system is the Jindo-Jeju HVDC system.
The inrush current caused by the energization of an adjacent parallel converter transformer can make the unbalanced AC voltage drop, in a bipolar HVDC system which is operating in monopole mode. The DC voltage of the operating pole in the system can also drop low due to the AC voltage drop. When a transformer is de-energized, a certain degree of residual flux can remain in the converter transformer core. The residual flux can cause a severe saturation of the converter transformer core. In this case, the inrush current can appear for a long time and the DC under-voltage protection relay in the system may trip the operating pole. Then, the bipolar HVDC system cannot transmit any power. In this paper, a DC under-voltage protection method in a bipolar HVDC system is proposed in order to block the ignition of an unwanted trip when the converter transformer of the not operating pole is energized. The proposed method is a DC under-voltage protection using a DC harmonic current-restraining element to detect an inrush phenomenon. The second harmonic component and the fundamental frequency component on the DC side are caused by the unbalanced AC voltage and the unbalanced DC-offset component of the inrush current, respectively. Thus the DC under-voltage protection system using this characteristic can prevent the unwanted trip caused by the inrush phenomenon. There are some methods for the inrush current reduction, such as the pre-insertion resistor, the point-on-wave switching device, and the sequential phase energization. It is not easy to apply these methods on the pre-installed system, if there are space and structural restrictions. However the suggested method can be applied easily on the pre-installed system. The proposed method is verified in two bipolar HVDC systems, which are simulated by PSCAD. The first system is a bipolar HVDC system composed of CIGRE HVDC benchmark model, and the second system is the Jindo-Jeju HVDC system.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.