Desafiaments principals de la HVDC amb protecció i commutació
La corrent contínua de falla no té un pas a zero natural
La corrent contínua de falla no té un pas a zero natural. Això suposa un problema perquè tots els interruptors mecànics de corrent contínua es basen en el pas a zero natural per interrompre l'arc de corrent.
Impedància reduïda en les línies de CC
L'impedància en les línies de corrent contínua és significativament més baixa. Això significa que la magnitud de les corrents de falla durant les falls de CC és molt més alta, i els nivells de tensió a tota la xarxa són més baixos.
Dificultat per localitzar falls
Degut a la baixa impedància, és més difícil localitzar falls en una xarxa de CC.
Components basats en semiconductors en les xarxes de CC
Els components basats en semiconductors en les xarxes de CC, com els convertidors de font de tensió (VSCs), els convertidors DC/DC i els interruptors de corrent contínua, tenen constants tèrmiques molt petites i capacitats de sobrecorrent més baixes.
Alt cost dels components de semiconductors
Dada l'alta cost dels components de semiconductors, hi ha una gran necessitat de desactivar les falls de CC en un temps molt curt, cosa que fa crucial el funcionament ràpid dels sistemes de protecció.
Caiguda de tensió i bloqueig del convertidor
Si la tensió de CC cau al voltant del 80-90% del seu valor nominal, el convertidor de font de tensió serà bloquejat.
Impedància capacitiva en els sistemes de CC
Molts sistemes de CC involucren cables amb una impedància capacitiva paral·lela significativa. A més, els condensadors al costat de CC dels convertidors i els filtres de CC introduïxen més capacitància.
Resum
La falta d'un pas a zero natural en les corrents de falla de CC suposa reptes significatius per als interruptors mecànics de corrent contínua, que es basen en aquesta característica per interrompre els arcs. La reducció de l'impedància en les línies de CC porta a magnituds de corrent de falla més altes i nivells de tensió de la xarxa més baixos, fent més difícil la localització de falls. Els components basats en semiconductors en les xarxes de CC, com els VSCs, els convertidors DC/DC i els interruptors de corrent contínua, tenen una capacitat tèrmica limitada i baixes capacitats de sobrecorrent, necessitant una eliminació ràpida de falls per evitar danys. Dada l'alta cost d'aquests components, és essencial que els sistemes de protecció funcionin de manera ràpida i eficient. Si la tensió de CC cau al 80-90% del seu valor nominal, els convertidors de font de tensió podrien ser bloquejats. A més, la presència d'impedància capacitiva en els sistemes de CC, inclosos els cables, els condensadors dels convertidors i els filtres de CC, afegeix complexitat al comportament del sistema i la gestió de falls.
