Pangunahing hamon ng HVDC sa proteksyon at switching

Ang Kasalukuyang DC Ay Walang Natural na Zero Crossing
Ang kasalukuyang DC ay walang natural na zero crossing. Ito ay nagpapakita ng isang problema dahil ang lahat ng mekanikal na DC circuit breakers ay umaasa sa natural na zero crossing upang putulin ang current arc.

Nabawasan na Impedance sa DC Lines
Ang impedance sa DC lines ay malubhang mababa. Ito ang nangangahulugan na ang laki ng fault currents sa panahon ng DC faults ay mas mataas, at ang voltage levels sa buong grid ay mas mababa.

Kahirapan sa Pag-locate ng Faults
Dahil sa mababang impedance, mas mahirap lokalisa ang faults sa isang DC grid.

Semiconductor-Based na Components sa DC Grids
Ang mga semiconductor-based na components sa DC grids—tulad ng Voltage Source Converters (VSCs), DC/DC converters, at DC circuit breakers—ay may napakaliit na thermal constants at napakababang rated overcurrent capacities.

Mataas na Cost ng Semiconductor Components
Dahil sa mataas na cost ng semiconductor components, may mataas na pangangailangan na ma-clear ang DC faults sa loob ng napakabilis na oras, kaya ang mabilis na pag-operate ng mga protection systems ay napakahalaga.

Voltage Drop at Converter Blocking
Kung ang DC voltage ay bumaba hanggang sa halos 80-90% ng nominal value nito, ang voltage source converter ay i-block.

Capacitive Impedance sa DC Systems
Maraming DC systems ang may mga cables na may significant na parallel capacitive impedance. Bukod dito, ang mga capacitor sa DC side ng converters at DC filters ay nagdudulot ng karagdagang capacitance.

Buod
Ang kakulangan ng natural na zero crossing sa DC fault currents ay nagbibigay ng malaking hamon para sa mga mekanikal na DC circuit breakers, na umaasa sa feature na ito upang putulin ang arcs. Ang nabawasan na impedance sa DC lines ay nagdudulot ng mas mataas na laki ng fault current at mas mababang voltage levels ng grid, kaya mas mahirap lokalisa ang faults. Ang mga semiconductor-based na components sa DC grids, tulad ng VSCs, DC/DC converters, at DC circuit breakers, ay may limitadong thermal capacity at mababang overcurrent ratings, kaya kinakailangan ang mabilis na pag-clear ng fault upang iwasan ang pinsala. Dahil sa mataas na cost ng mga components na ito, mahalaga na ang mga protection systems ay gumana nang mabilis at epektibo. Kung ang DC voltage ay bumaba hanggang 80-90% ng nominal value nito, maaaring i-block ang voltage source converters. Bukod dito, ang pagkakaroon ng capacitive impedance sa DC systems, kabilang ang cables, converter capacitors, at DC filters, ay nagdudulot ng komplikasyon sa pag-uugali ng sistema at pag-manage ng fault.