Glavni izazovi HVDC sa zaštitom i preključivanjem

Struja greške u DC mreži nema prirodno prelaznog nultog preseka
Struja greške u DC mreži nema prirodno prelaznog nultog preseka. To predstavlja problem jer svi mehanički DC prekidači ovisi o prirodnim nultim presecima za prekid luka struje.

Smanjena impedansa u DC linijama
Impedansa u DC linijama je značajno niža. To znači da je magnituda struja greške tokom DC grešaka mnogo veća, a nivoi napona na čitavoj mreži su niži.

Teškoće u lokaciji grešaka
Zbog niske impedanse, teže je locirati greške u DC mreži.

Komponente temeljene na poluprovodnicima u DC mrežama
Komponente temeljene na poluprovodnicima u DC mrežama - poput pretvarača izvora napona (VSCs), DC/DC pretvarača i DC prekidača - imaju vrlo male termalne konstante i vrlo niske nominalne kapacitete prekomjerne struje.

Visoka cena komponenti od poluprovodnika
Uzimajući u obzir visoku cenu komponenti od poluprovodnika, postoji velika potreba za brisnjem DC grešaka unutar vrlo kratkog vremena, što čini brzu operaciju sistema zaštite ključnom.

Pad napona i blokiranje pretvarača
Ako DC napon padne na oko 80-90% njegove nominalne vrijednosti, pretvarač izvora napona će biti blokiran.

Kapacitivna impedansa u DC sistemima
Mnogi DC sistemi uključuju kabelje sa značajnom paralelnom kapacitivnom impedansom. Takođe, kondenzatori na DC strani pretvarača i DC filteri dodaju dodatnu kapacitetnost.

Sažetak
Nedostatak prirodnog nultog preseka u DC strujama greške predstavlja značajne izazove za mehaničke DC prekidače, koji se oslanjaju na tu osobinu za prekid lukova. Smanjena impedansa u DC linijama dovodi do većih magnituda struja greške i nižih nivoa napona u mreži, što čini lokaciju grešaka težom. Komponente temeljene na poluprovodnicima u DC mrežama, kao što su VSCs, DC/DC pretvarači i DC prekidači, imaju ograničen termalni kapacitet i niske kapacitete prekomjerne struje, što zahtijeva brzo brisanje grešaka kako bi se spriječila oštećenja. Uzimajući u obzir visoku cenu tih komponenti, važno je da sistemi zaštite rade brzo i učinkovito. Ako DC napon pada na 80-90% njegove nominalne vrijednosti, pretvarači izvora napona mogu biti blokirani. Takođe, prisustvo kapacitivne impedanse u DC sistemima, uključujući kabelje, kondenzatore pretvarača i DC filtre, dodaje složenosti ponašanju sistema i upravljanju greškama.