特許 7036520 高電圧直流送電の監視

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-07

(45)【発行日】2022-03-15

(54)【発明の名称】高電圧直流送電の監視

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20220308BHJP

   H02M 7/49 20070101ALI20220308BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20220308BHJP

   H02H 3/16 20060101ALI20220308BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 M

H02M7/49

H02J1/00 301D

H02H3/16 A

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020564653

(86)(22)【出願日】2018-05-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-09-02

(86)【国際出願番号】 EP2018063212

(87)【国際公開番号】W WO2019219217

(87)【国際公開日】2019-11-21

【審査請求日】2020-12-16

(73)【特許権者】

【識別番号】390039413

【氏名又は名称】シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト

【氏名又は名称原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ

(74)【代理人】

【識別番号】100075166

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 巖

(74)【代理人】

【識別番号】100133167

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100169627

【弁理士】

【氏名又は名称】竹本 美奈

(72)【発明者】

【氏名】カラチャイ，ムスタファ バルシュ

(72)【発明者】

【氏名】ロレンツ，アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】シュターシック，エフゲニー

【審査官】柳下 勝幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１１９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１９１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０１０３８８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０２Ｍ ７／４９

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｈ０２Ｈ ３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの変換器ステーション（１，２）間のＨＶＤＣ変換器の監視方法であって、
前記ＨＶＤＣ変換器の電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）に対して電流強度閾値（Ｌ１）が設定され、
時間間隔に対して少なくとも１つの間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）が設定され、設定された間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）ごとに、前記間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）の時間間隔にわたって平均化されたＨＶＤＣ変換器の電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）の電流強度変化に対して変化閾値（Ｌ２，Ｌ３）が設定され、
前記ＨＶＤＣ変換器の各極（７，８）について、前記電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）が検出され、前記設定された間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）ごとに、前記間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）の時間間隔にわたって平均化された前記電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）の電流強度変化が検出され、
前記ＨＶＤＣ変換器の各極（７，８）について、前記電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）の大きさが前記設定された電流強度閾値（Ｌ１）と比較され、かつ前記設定された間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）ごとに、前記平均化された電流強度変化の大きさが前記間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）に対して設定された前記変化閾値（Ｌ２，Ｌ３）と比較され、
少なくとも１つの極（７，８）の電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）の大きさが前記電流強度閾値（Ｌ１）よりも大きい場合、又は１つの間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）について、少なくとも１つの極（７，８）の電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）の前記平均化された電流強度変化の大きさが前記間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）について前記設定された変化閾値（Ｌ２，Ｌ３）よりも大きい場合、直流故障と判定される、ＨＶＤＣ変換器の監視方法。

【請求項2】

直流故障と判定された際に、各極（７，８）の電流が、変換器ステーション（１，２）における前記極（７，８）に割り当てられた変換器を制御することによって、零に調節される、請求項１記載の方法。

【請求項3】

対称単極式のＨＶＤＣ変換器の場合に、前記極（７，８）の電流の零への調節後に、直流故障によって充電された極（７，８）が放電される、請求項２記載の方法。

【請求項4】

前記極（７，８）の電流の零への調節のための調節時間が設定され、直流故障によって充電された極（７，８）が前記調節時間の経過後に放電される、請求項３記載の方法。

【請求項5】

前記調節時間が１００ｍｓと５００ｍｓとの間にある、請求項４記載の方法。

【請求項6】

時間間隔に対して２つの異なる間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）が設定される、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

第１の間隔長（Ｔ_１）が１００μｓと５００μｓとの間にあり、第２の間隔長（Ｔ_２）が５００μｓと２ｍｓとの間にある、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

ＨＶＤＣ変換器の変換器ステーション（１，２）であって、
前記変換器ステーション（１，２）が、
前記ＨＶＤＣ変換器の各極（７，８）について、電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）と、前記電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）の電流強度変化（Ｉ_１（ドット），Ｉ_２（ドット））とを繰り返し検出するように構成された測定装置（１３）と、
各極（７，８）について、前記電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）の大きさを、設定された電流強度閾値（Ｌ１）と比較し、少なくとも１つの設定された間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）について、前記極（７，８）の前記電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）の電流強度変化（Ｉ_１（ドット），Ｉ_２（ドット））から、前記間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）の時間間隔にわたって平均化された電流強度変化を形成し、前記平均化された電流強度変化の大きさを、前記間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）に対して設定された変化閾値（Ｌ２，Ｌ３）と比較し、かつ少なくとも１つの極（７，８）の電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）の大きさが前記電流強度閾値（Ｌ１）よりも大きい場合、又は１つの間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）について、少なくとも１つの極（７，８）の電流強度（Ｉ_１，Ｉ_２）の前記平均化された電流強度変化の大きさが前記間隔長（Ｔ_１，Ｔ_２）に対して設定された変化閾値（Ｌ２，Ｌ３）よりも大きい場合、直流故障と判定するように構成された制御ユニット（１５）と、
を有する、ＨＶＤＣ変換器の変換器ステーション（１，２）。

【請求項9】

前記変換器ステーション（１，２）の各変換器が、前記変換器が割り当てられた極の充電に反対に作用する逆電圧を発生するように構成されている、請求項８記載の変換器ステーション（１，２）。

【請求項10】

前記制御ユニット（１５）が、直流故障と判定された際に、各極（７，８）の電流を、前記変換器ステーション（１，２）における前記極（７，８）に割り当てられた変換器を制御することによって、零に調節するように構成されている、請求項９記載の変換器ステーション（１，２）。

【請求項11】

対称単極式のＨＶＤＣ変換器の場合に、前記制御ユニット（１５）が、前記極（７，８）の電流の零への調節後に、直流故障によって充電された極（７，８）の放電をひき起こすように構成されている、請求項１０記載の変換器ステーション（１，２）。

【請求項12】

前記制御ユニット（１５）が、前記極（７，８）の電流を設定された調節時間の間に零に調節するとともに、その調節時間の経過後に、直流故障によって充電された極（７，８）の放電をひき起こす、ように構成されている、請求項１１記載の変換器ステーション（１，２）。

【請求項13】

前記変換器ステーション（１，２）の各変換器が自励変換器として構成されている、請求項８から１２のいずれか１項に記載の変換器ステーション（１，２）。

【請求項14】

前記変換器ステーション（１，２）の各変換器がモジュール式のマルチレベル変換器として構成されている、請求項８から１３のいずれか１項に記載の変換器ステーション（１，２）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２つの変換器ステーション間の高電圧直流送電を監視するための方法と、その方法を実施するよう構成された高電圧直流送電の変換器ステーションに関する。

【背景技術】

【0002】

交流系統間の電気エネルギーは、長距離にわたって高い直流電圧で伝送されることが多い。その理由は、長距離にわたる直流電圧によるエネルギー伝送の方が交流電圧によるエネルギー伝送に比べて損失が少なく、費用対効果が高いからである。この種のエネルギー伝送は、高電圧直流送電区間（ＨＶＤＣ変換器区間）を介する高電圧直流送電（ＨＶＤＣ変換器）と呼ばれる。

【0003】

１つのＨＶＤＣ変換器区間を１つの交流系統に接続するために、その交流系統とＨＶＤＣ変換器区間の一端との間に変換器ステーションが配置され、その変換器ステーションにおいて、交流系統の交流電流および交流電圧と、ＨＶＤＣ変換器の直流電流および直流電圧との間で、変換が行われる。交流系統とＨＶＤＣ変換器区間との間のエネルギー伝送は、単極式、対称単極式、又は双極式にて行われる。対称単極式のエネルギー伝送の場合および双極式のエネルギー伝送の場合には、２つの極が使用され、一方の極に、大地電位に対して正の高電圧が印加され、他方の極に、大地電位に対して負の高電圧が印加される。対称単極式のエネルギー伝送の場合には、両極が同一の変換器ステーションによって交流系統に接続され、双極式のエネルギー伝送の場合には、両極が異なる変換器ステーションによって交流系統に接続される。

【0004】

ＨＶＤＣ変換器は、直流故障によって悪影響を及ぼされ得る。例えば、ＨＶＤＣ変換器の１つの極が大地電位に接続される地絡故障が発生し得る。さらに、対称単極式のＨＶＤＣ変換器の場合には、両極が短絡される極間故障が発生し得る。いずれにしても、変換器ステーションが従来のハーフブリッジ技術で実施されている場合、ＨＶＤＣ変換器の変換器ステーションは遮断され、それぞれの交流系統から切り離される。このような故障時において、変換器ステーションおよびＨＶＤＣ変換器の他の構成要素、特に送電線路の負担を軽減するためには、直流故障による損傷を回避又は制限することができるように、このような直流故障を迅速に検出することが必要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の課題は、特に直流故障の検出に関して改善されたＨＶＤＣ変換器の監視方法およびＨＶＤＣ変換器の変換ステーションを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この課題は、本発明によれば、請求項１記載の特徴事項を有する方法ならびに請求項８記載の特徴事項を有する変換器ステーションよって解決される。

【0007】

本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。

【0008】

２つの変換器ステーション間のＨＶＤＣ変換器を監視する本発明による方法では、ＨＶＤＣ変換器の電流強度に対して電流強度閾値が設定され、時間間隔に対して少なくとも１つの間隔長が設定され、設定された間隔長ごとに、当該間隔長の時間間隔にわたって平均化されたＨＶＤＣ変換器の電流強度の電流強度変化に対して変化閾値が設定される。ＨＶＤＣ変換器の各極について、前記電流強度が検出され、前記設定された間隔長ごとに、当該間隔長の時間間隔にわたって平均化された前記電流強度の電流強度変化が検出される。ＨＶＤＣ変換器の各極について、前記電流強度の大きさが前記設定された電流強度閾値と比較され、かつ前記設定された間隔長ごとに、前記平均化された電流強度変化の大きさが当該間隔長に対して設定された変化閾値と比較される。少なくとも１つの極の電流強度の大きさが前記電流強度閾値よりも大きい場合、又は１つの間隔長について、少なくとも１つの極の電流強度の前記平均化された電流強度変化の大きさが当該間隔長について前記設定された変化閾値よりも大きい場合、直流故障と判定される。

【0009】

１つの極の電流強度とは、ＨＶＤＣ変換器におけるこの極に属する送電線路内に流れる直流電流の電流強度である。従って、以下において、１つの極の電流とは、ＨＶＤＣ変換器における当該極に属する送電線路に流れる直流電流である。

【0010】

本発明による、ＨＶＤＣ変換器の各極の電流強度および電流強度変化の検出および評価は、有利なことに、地絡故障又は極間故障のような直流故障を非常に迅速に検出することを可能にする。それにより、直流故障に対して非常に迅速に応答して、直流故障による損傷を回避又は低減し、直流故障によるＨＶＤＣ変換器の中断時間を低減することができる。特に、系統安定化のための無効電力は、遮断することなく利用することができ、ＨＶＤＣ変換器に使用される構成要素、特にＨＶＤＣ変換器の送電線路に使用される構成要素に対する直流故障に起因した電圧負担を軽減することができ、それによって、当該構成要素の耐用年数が延長される。本発明は、例えば、一時的な直流故障が発生した場合、８００ｍｓ未満の遮断時間後に、有効電力の送電を再開することを可能にする。さらに、電圧負担を軽減することにより、ＨＶＤＣ変換器の送電線路の電気絶縁のための絶縁距離も縮小することができる。

【0011】

本発明の一実施形態では、直流故障と判定された際に、各極の電流が、変換器ステーションにおける当該極に割り当てられた変換器を制御することによって、零に調節される。換言すれば、直流故障の検出時には、直流故障がＨＶＤＣ変換器の各極について、変換ステーションにおける当該極に割り当てられた変換器の制御が、当該極の電流を零に調節する電流制御に切り換えられる。それによって、有利に、直流故障時に故障電流の迅速な低減が可能にされる。

【0012】

本発明の別の実施形態では、対称単極式のＨＶＤＣ変換器の場合に、極の電流の零への調節後に、直流故障によって充電された極が放電される。この本発明の実施形態は、対称単極式のＨＶＤＣ変換器の場合に、一方の極の地絡故障が発生した際に、他方の極が充電されること、即ち、この極に印加される高電圧の大きさが、例えば故障のない動作時での両極間の電圧差の値にまで上昇することを考慮している。従って、本発明は、特に、対称単極式のＨＶＤＣ変換器の非対称地絡故障の検出および処置を可能にする。例えば、極の電流を零に調節するための調節時間が設定され、直流故障によって充電された極は、その調節時間の経過後に放電される。その調節時間は、１００ｍｓと５００ｍｓとの間にある。極の電流の零への調節後における充電された極の本発明による放電は、有利なことに、充電された極に接続されているＨＶＤＣ変換器構成要素の電圧負担を軽減させる。

【0013】

本発明の別の実施形態では、時間間隔に対して２つの異なる間隔長が設定される。例えば、第１の間隔長は１００μｓと５００μｓとの間にあり、第２の間隔長は５００μｓと２ｍｓとの間にある。従って、本発明のこの実施形態では、各極の電流強度変化が、２つの異なる間隔長の時間間隔にわたって別々に平均化されて、評価される。それによって、直流故障が異なる時間スケールで電流強度変化を引き起こし得ることが考慮されている。１００μｓと５００μｓとの間の時間間隔にわたって平均化された電流強度変化の評価は、ＨＶＤＣ変換器の直流故障時に一般的に発生する急激な電流強度変化の検出を可能にする。５００μｓと２ｍｓとの間の時間間隔にわたって平均化された電流強度変化の評価は、ＨＶＤＣ変換器の直流故障時に一般的に発生する、特に符号変化を伴う電流強度変化時に発生する、より遅い電流強度変化の検出を可能にする。

【0014】

本発明によるＨＶＤＣ変換器の変換器ステーションは、ＨＶＤＣ変換器の各極について、電流強度および該電流強度の電流強度変化を繰り返し検出するように構成された測定装置と、各極について、電流強度の大きさを、設定された電流強度閾値と比較し、少なくとも１つの設定された間隔長について、当該極の電流強度の電流強度変化から、当該間隔長の時間間隔にわたって平均化された電流強度変化を形成し、前記平均化された電流強度変化の大きさを、当該間隔長に対して設定された変化閾値と比較し、かつ少なくとも１つの極の電流強度の大きさが前記電流強度閾値よりも大きい場合、又は１つの間隔長について、少なくとも１つの電流強度の前記平均化された電流強度変化の大きさが当該間隔長に対して設定された変化閾値よりも大きい場合、直流故障と判定するように構成された制御ユニットとを含む。

【0015】

本発明による変換器ステーションの一実施形態において、変換器ステーションの各変換器は、該変換器が割り当てられた極の充電に反対に作用する逆電圧を発生するように構成されている。例えば、前記変換器は、そのためにフルブリッジ変換器として構成された、又はフルブリッジとして構成された十分な個数の変換器モジュールを有する。この場合、制御ユニットは、特に、直流故障と判定された際に、各極の電流を、変換器ステーションにおける当該極に割り当てられた変換器の制御によって、零に調節するように構成されている。

【0016】

本発明による変換器ステーションの別の実施形態では、対称単極式のＨＶＤＣ変換器の場合に、前記制御ユニットは、直流故障によって充電された極が当該極の電流を零に調節した後に放電するように構成されている。前記制御ユニットは、設定された調節時間中に極の電流を零に調節し、その調節時間経過後に、直流故障によって充電された極を放電させるように構成されているとよい。

【0017】

さらに、変換ステーションの各変換器は、例えば、自励式変換器(ＶＳＣ＝電圧源変換器）及び／又はモジュール式マルチレベル変換器として構成されている。

【0018】

本発明による変換ステーションは、本発明による方法を実施することを可能にする。従って、本発明による変換ステーションの利点は、本発明による方法の上述の利点に対応し、ここでは再び別個に説明することはしない。

【0019】

以下において、図面を参照して実施例を説明することにより、本発明の上述の特性、特徴および利点ならびにそれらを達成する方法を明らかにする。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は２つの交流系統間のＨＶＤＣ変換器の２つの変換器ステーションとＨＶＤＣ変換器区間とを示す概略図である。

【図2】図２はＨＶＤＣ変換器の監視方法を示すフローチャートである。

【図3】図３はＨＶＤＣ変換器の１つの極の電流強度および電流強度変化を評価するためのブロック図である。

【図4】図４は直流故障時における第１の変換器ステーションの位置でのＨＶＤＣ変換器の電流強度および第１の変換器ステーションのトリガ信号の経過を示す曲線図である。

【図5】図５は直流故障時における第２の変換器ステーションの位置でのＨＶＤＣ変換器の電流強度および第２の変換器ステーションのトリガ信号の経過を示す曲線図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

これらの図において、互いに対応する部分には同一の参照符号が付されている。

【0022】

図１は、ＨＶＤＣ変換器の２つの変換器ステーション１，２を概略的に示しており、両変換器ステーション１，２の直流側は、ＨＶＤＣ変換器区間３を介して、互いに接続されている。第１の変換器ステーション１の交流側は、交流系統５に接続されている。第２の変換器ステーション２の交流側は、交流系統６に接続されている。

【0023】

ＨＶＤＣ変換器は、第１の極７および第２の極８による対称単極式構成を有する。ＨＶＤＣ変換器区間３は、第１の極７用に第１の送電線路９を有し、第２の極８用に第２の送電線路１０を有する。

【0024】

各変換器ステーション１，２は、変換器ユニット１１と、測定装置１３と、制御ユニット１５とを有する。

【0025】

各変換器ユニット１１は、各極７，８ごとに自励変換器を有し、該自励変換器は、エネルギー伝送方向に応じて、当該交流系統５，６の交流電流および交流電圧をＨＶＤＣ変換器の直流電流および直流電圧に変換するための整流器として、又はＨＶＤＣ変換器の直流電流および直流電圧を当該交流系統の交流電流および交流電圧に変換するためのインバータとして使用可能であり、例えばモジュール構造のマルチレベル変換器として構成されている。

【0026】

各変換器ステーション１，２の測定装置１３は、ＨＶＤＣ変換器の第１の極７については、第１の電流強度Ｉ_１と第１の電流強度Ｉ_１の電流強度変化Ｉ_１（ドット）とを検出するように構成されており、ＨＶＤＣ変換器の第２の極８については、第２の電流強度Ｉ_２と第２の電流強度Ｉ_２の電流強度変化Ｉ_２（ドット）とを検出するように構成されている。

【0027】

各制御ユニット１５は、図２に基づいて説明する方法の方法ステップＳ３～Ｓ６を実行するように構成されている。

【0028】

図２は、方法ステップＳ１～Ｓ６により両変換器ステーション１，２間のＨＶＤＣ変換器を監視するための本発明による方法の実施例のフローチャートを示す。この方法は、各変換器ステーション１，２によって、他方の変換器ステーションから独立して実行され、即ち、以下に説明する方法ステップＳ１～Ｓ６は、それぞれ、１つの変換器ステーション１，２と、当該変換器ステーション１，２の変換器ユニット１１、測定装置１３および制御ユニット１５とに関係する。

【0029】

第１の方法ステップＳ１において、極７，８の電流強度Ｉ_１，Ｉ_２に対して電流強度閾値Ｌ１が設定され、時間間隔に対して２つの異なる間隔長Ｔ_１，Ｔ_２が設定され、そして設定された間隔長Ｔ_１，Ｔ_２ごとに、当該間隔長Ｔ_１，Ｔ_２の時間間隔にわたって平均化された各電流強度Ｉ_１，Ｉ_２の電流強度変化に対して変化閾値Ｌ２，Ｌ３が設定される。例えば、第１の間隔長Ｔ_１は１００μｓと５００μｓとの間にあり、第２の間隔長Ｔ_２は５００μｓと２ｍｓとの間にある。

【0030】

第２の方法ステップＳ２において、測定装置１３によって、ＨＶＤＣ変換器の各極７，８について電流強度Ｉ_１，Ｉ_２と、電流強度Ｉ_１，Ｉ_２の電流強度変化Ｉ_１（ドット），Ｉ_２（ドット）が検出される。

【0031】

第３の方法ステップＳ３において、制御ユニット１５によって、第２の方法ステップにおいて測定装置１３により検出された各極７，８の電流強度Ｉ_１，Ｉ_２の電流強度変化Ｉ_１（ドット），Ｉ_２（ドット）から、当該間隔長Ｔ_１，Ｔ_２の時間間隔にわたって平均化された電流強度変化が形成される。

【0032】

第４の方法ステップＳ４において、制御ユニット１５によって、各極７，８ついて、第２の方法ステップにおいて測定装置１３により検出された電流強度Ｉ_１，Ｉ_２の大きさが、第１の方法ステップＳ１において設定された電流強度閾値Ｌ１と比較される。さらに、この第４の方法ステップＳ４においては、制御ユニット１５によって、各極７，８について、かつ各設定された間隔長Ｔ_１，Ｔ_２ごとに、第３の方法ステップＳ３において形成された前記平均化された電流強度変化の大きさが、第１の方法ステップＳ１において各間隔長Ｔ_１，Ｔ_２ごとに設定された変化閾値Ｌ２，Ｌ３と比較される。少なくとも１つの極７，８の電流強度Ｉ_１，Ｉ_２の大きさが電流強度閾値Ｌ１よりも大きい場合に、又は１つの間隔長Ｔ_１，Ｔ_２について少なくとも１つの極７，８の電流強度Ｉ_１，Ｉ_２の前記平均化された電流強度変化の大きさが当該間隔長Ｔ_１，Ｔ_２に対して設定された変化閾値Ｌ２，Ｌ３よりも大きい場合に、直流故障と判定され、第５の方法ステップで本方法が継続される。さもなければ、第２の方法ステップＳ２で本方法が継続される。

【0033】

図３は、第１の極７について方法ステップＳ３およびＳ４を実施するためのブロック図を概略的に示す。第２の方法ステップＳ２で検出された第１の電流強度Ｉ_１が絶対値形成器２０に供給され、絶対値形成器２０は第１の電流強度Ｉ_１の大きさを形成する。第１の電流強度Ｉ_１の大きさは、比較器２２によって電流強度閾値Ｌ１と比較される。第１電流強度Ｉ_１の大きさが電流強度閾値Ｌ１より大きい場合には、比較器２２は出力信号として「１」を第１のＯＲ要素２４へ出力し、そうでない場合には、比較器２２は出力信号として「０」を第１のＯＲ要素２４へ出力する。

【0034】

第２の方法ステップＳ２で検出された第１の電流強度変化Ｉ_１（ドット）はそれぞれ第１の評価器２６および第２の評価器２８に供給される。第１の評価器２６は、第１の電流強度変化Ｉ_１（ドット）を第１の間隔長Ｔ_１の時間間隔にわたって平均化し、その平均化された第１の電流強度変化の大きさを第１の変化閾値Ｌ２と比較する。その平均化された第１の電流強度変化の大きさが第１の変化閾値Ｌ２よりも大きい場合には、第１の評価部２６は、出力信号として「１」を第２のＯＲ要素３０へ出力し、そうでない場合には出力信号として「０」を第２のＯＲ要素３０へ出力する。

【0035】

それに対応して、第２の評価器２８は、第１の電流強度変化Ｉ_１（ドット）を第２の間隔長Ｔ_２の時間間隔にわたって平均化し、その平均化された第１の電流強度変化の大きさを第２の変化閾値Ｌ３と比較する。その平均化された第１の電流強度変化の大きさが第２の変化閾値Ｌ３よりも大きい場合には、第２の評価器２８は出力信号として「１」を第２のＯＲ要素３０へ出力し、そうでない場合には出力信号として「０」を第２の要素３０へ出力する。

【0036】

第２のＯＲ要素３０の出力信号は、第１のＯＲ要素２４に供給される。従って、第１のＯＲ要素２４は、第１の電流強度Ｉ_１の大きさが電流強度閾値Ｌ１よりも大きい場合、又は第１の間隔長Ｔ_１の時間間隔にわたって平均化された第１の電流強度変化の大きさが第１の変化閾値Ｌ２よりも大きい場合、又は第２の間隔長Ｔ_２の時間間隔にわたって平均化された第１の電流強度変化の大きさが第２の変化閾値Ｌ３の大きさよりも大きい場合に、トリガ信号Ｓとして「１」を出力する。そうでない場合には、第１のＯＲ要素２４はトリガ信号Ｓとして「０」を出力する。

【0037】

絶対値形成器２０、比較器２２、ＯＲ要素２４，３０および評価器２６，２８は、制御ユニット１５のハードウェア構成要素又は制御ユニット１５によって実行されるソフトウェアのプログラムステップとして実施することができる。

【0038】

第５の方法ステップＳ５においては、各極７，８の電流が、制御ユニット１５によって、変換器ステーション１，２の当該極７，８に割り当てられた変換器の制御により零に調節される。この調節は、制御ユニット１５のトリガ信号Ｓが「１」の値をとるときに作動される。

【0039】

図４および図５は、第１の極７の地絡故障時における変換器ステーション１，２の位置での第１の電流強度Ｉ_１ならびに変換器ステーション１，２のトリガ信号Ｓの経過例を示す。ここでは、第１の変換器ステーション１の変換器ユニット１１の変換器が整流器として動作し、第２の変換器ステーション２の変換器ユニット１１の変換器がインバータとして動作し、かつ地絡故障が第２の変換器ステーション２の近傍で発生したものと仮定している。

【0040】

図４は、第１の変換器ステーション１の位置における第１の電流強度Ｉ_１の経過と、第１の変換器ステーション１のトリガ信号Ｓの経過を示す。地絡故障は、第１の変換器ステーション１の位置において、第１の時点ｔ_１から第１の電流強度Ｉ_１の増大を生じさせる。第１の変換器ステーション１は、この増大を検出し、方法ステップＳ２～Ｓ５に従って、この増大に応答する。第５の方法ステップＳ５に応じた第１の変換器ステーション１による第１の電流強度Ｉ_１の零への調節が、第１の変換器ステーション１のトリガ信号Ｓが「１」の値をとった時点ｔ_２で始まる。第１の時点ｔ_１と第２の時点ｔ_２との間に、例えば５００μｓの応答時間が存在する。第１の電流強度Ｉ_１は、第２の時点ｔ_２後に、前記調節によって先ず減少して、その際に符号が変化し、その後に再びゆっくりと増大して値０に近づく。

【0041】

図５は、第２の変換器ステーション２の位置における第１の電流強度Ｉ_１の経過と、第２の変換器ステーション２のトリガ信号Ｓの経過を示す。地絡故障は、第２の変換器ステーション２の位置において、第３の時点ｔ_３で第１の電流強度Ｉ_１の低下を生じさせ、この第３の時点ｔ_３は、第１の時点ｔ_１の前にある。なぜならば、地絡故障は、第２の変換器ステーション２の近くで発生し、それゆえ第２の変換器ステーション２の位置には第１の変換器ステーション１の位置よりも早く作用を及ぼすからである。従って、第２の変換器ステーション２は、第４の時点ｔ_４で応答し、この時点は、第２の時点ｔ_２の前にあって、第３の時点ｔ_３から例えば５００μｓ後にある。

【0042】

直流故障によって極１，２の１つが充電された場合には、制御ユニット１５が、第６方法ステップＳ６において、充電された極１，２を放電させる。そのために、例えば、第５の方法ステップＳ５において、極７，８の電流の調節のための整定時間が設定され、その整定時間経過後に第６の方法ステップＳ６が実行される。整定時間は、例えば１００ｍｓから５００ｍｓの間にある。

【0043】

本発明を細部にわたり好適な実施例によって詳しく例示し記述したが、本発明は開示された実施例によって制限されるものではなく、当業者は、本発明の保護範囲から逸脱することなく、他の変形例を導き出すことができる。

【符号の説明】

【0044】

１，２ 変換器ステーション
３ ＨＶＤＣ変換器区間（高電圧直流送電区間）
５，６ 交流系統
７，８ 極
９，１０ 送電線路
１１ 変換器ユニット
１３ 測定装置
１５ 制御ユニット
２０ 絶対値形成器
２２ 比較器
２４，３０ ＯＲ要素
２６，２８ 評価器
Ｉ_１，Ｉ_２ 電流強度
Ｉ_１（ドット），Ｉ_２（ドット） 電流強度変化
Ｌ１ 電流強度閾値
Ｌ２，Ｌ３ 変化閾値
Ｓ トリガ信号
Ｓ１～Ｓ６ 方法ステップ
ｔ 時間
ｔ_１～ｔ_４ 時点
Ｔ_１，Ｔ_２ 間隔長

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】