報告書番号

R12007

タイトル（和文）

直流遮断器により直流線路事故を除去可能とする自励式直流送電システム ―長距離架空線路を有する双極システムの動作検証―

タイトル（英文）

A Voltage-Source-Converter Based HVDC Transmission System being Capable of Clearing DC Line Faults by a DC Circuit Breaker - Verification of a Bipolar System with Long Distance Overhead Line -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

風力発電の導入拡大が期待されているが，国内の風力資源は偏在するため，大規模に導入し，広域での活用を図るためには長距離送電が必要となる。この場合の送電方式として，交流送電の他に，多端子の直流送電が考えられ，多端子構成において潮流制御が容易な自励式直流送電システムの適用が考えられる。このシステムにおいて，直流架空線路事故を速やかに除去できる方式として，当所では直流遮断器を適用した方式を検討しているが，直流遮断器による直流線路事故の除去特性は未だ十分に解明されておらず，遮断器に要求される仕様も明らかではない。そこで本研究では，直流遮断器を用いた自励式直流送電システムにおける，直流線路事故の除去特性を解明し，直流遮断器に要求される仕様を明らかにすることを目的とし，架空線送電距離600 kmの自励式双極直流送電システムを想定し，シミュレーションによる動特性解析を行った。解析では，事故種別，電力潮流，送電距離，事故発生極を変更し，事故除去特性に与える影響を評価した。その結果，今回検討した系統条件下で事故を除去するためには，事故発生から遮断開始までの時間が0.28 ms以内，処理エネルギーが4.5 MJ以上となる遮断器を要することを示した。

概要 （英文）

There are large amount of wind power generation resources in Japan, and development of the resources is considered to increase renewable energy. Long distance transmission network is necessary to utilize the wind power because most of the wind power resources are distant from the load center. A voltage source converter based high voltage dc transmission (VSC HVDC) system is an option to realize the network. A VSC HVDC system equipped with dc circuit breakers has been considered to clear the dc line faults promptly. However, fault clearing characteristics by dc circuit breakers have not been analyzed very well for the system with the long distance overhead transmission line.
This report focuses on a fault clearing of a VSC HVDC system with long distance overhead line by a dc circuit breaker. A 2.4 GW bipolar VSC HVDC system with 600 km overhead transmission line is modeled and its operation performance is verified by computer simulations. The simulation results demonstrate the detailed fault clearing characteristics with the long transmission line. Moreover, specifications required to the dc circuit breakers are revealed in terms of its fault detection time and absorbed energy in the circuit breaker.

報告者

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