低電圧ライドスルー

電力工学において、 フォルト・ライドスルー（FRT）、あるいはアンダーボルテージ・ライドスルー（UVRT）、あるいはローボルテージ・ライドスルー（LVRT）[ 1 ]とは、電力網の電圧が低下した短時間（電圧低下を参照）においても発電機が接続を維持する能力のことである。これは、配電レベル（風力発電所、太陽光発電システム、分散型コジェネレーションなど）において、高圧または超高圧レベルの短絡による広範囲にわたる発電損失を防ぐために必要とされる。

一般的な概念

多くの発電機設計では、巻線に流れる電流を利用して磁場を発生させ、その磁場でモーターや発電機が動作します。これは、永久磁石を用いて磁場を発生させる設計とは対照的です。このような装置には最低動作電圧がある場合があり、その電圧を下回ると装置が正常に動作しないか、動作しても効率が大幅に低下します。これらの条件が満たされると、回路から切断されるものもあります。この影響は、2組の磁気巻線を備えた二重給電誘導発電機（DFIG）[ 2 ]の方が、1組の磁気巻線しか備えていないかご型誘導発電機よりも顕著です。同期発電機は、固定子巻線の電圧が一定の閾値を下回ると、スリップして不安定になることがあります。[ 3 ]

連鎖反応の危険性

低電圧で解列される可能性のある分散型発電機を多数含む系統では、他の発電機もオフラインになる連鎖反応を引き起こす可能性があります。これは、電圧低下によって発電機の1台が系統から解列した場合に発生する可能性があります。電圧低下は、配電網の負荷に対して発電量が少なすぎる場合に発生することが多いため、発電を停止すると電圧がさらに低下する可能性があります。その結果、別の発電機がトリップし、電圧がさらに低下し、連鎖的な故障を引き起こす可能性があります。

ライドスルーシステム

現代の大規模風力タービン（通常1MW以上）には、このような事象が発生しても稼働し、電圧低下を「乗り切る」ためのシステムが組み込まれていることが求められます。大規模な太陽光発電設備でも同様の要件が一般的になりつつあり、発電ユニットの広範囲にわたる遮断が発生した場合に同様に不安定化を引き起こす可能性があります。用途によっては、電圧低下発生時および電圧低下発生後に、以下の機能が求められる場合があります。[ 4 ]

  • 手動で再接続を指示するまで切断されたままになります
  • 一時的に電力網から切断するが、電力低下後に再接続して運転を継続する
  • 稼働を継続し、電力網から切断されない[ 5 ]
  • 接続を維持し、無効電力（基本波の正相の無効電流として定義される）でグリッドをサポートする[ 6 ]

標準

様々な基準が存在し、一般的に管轄区域によって異なります。このようなグリッドコードの例としては、ドイツのBDEWグリッドコード[ 7 ]とその補足2、[ 8 ]、[ 9 ] 、[ 4 ] [ 10 ]、そして英国のNational Grid Code [ 11 ]が挙げられます。

テスト

風力タービンのFRT試験は、規格IEC 61400-21（第2版、2008年8月）に記載されています。より詳細な試験手順は、ドイツのガイドラインFGW TR3（改訂22）に記載されています。定格電流が16アンペア未満の機器の試験は、EMC規格IEC 61000-4-11 [ 12 ]に規定されており、これより高い電流の機器の試験は、EMC規格IEC 61000-4-34 [ 13 ]に規定されています。

参考文献

  1. ^ IEC用語集: UVRT
  2. ^ Guo, Wenyong; Xiao, Liye; Dai, Shaotao; Xu, Xi; Li, Yuanhe; Wang, Yifei (2019-06-18). 「DFIGのLVRT能力向上のためのBTFCLの性能評価」. IEEE Transactions on Power Electronics . 30 (7): 3623– 3637. doi : 10.1109/TPEL.2014.2340852 .
  3. ^ Mahrouch, Assia; Ouassaid, Mohammed; Elyaalaoui, Kamal (2019-06-18). 「系統に接続された永久磁石同期発電機に基づ​​く風力発電所のLVRT制御」. 2017年国際再生可能エネルギー・持続可能エネルギー会議 (IRSEC) . pp.  1– 6. doi : 10.1109/IRSEC.2017.8477281 . ISBN 978-1-5386-2847-8。
  4. ^ Liasi, Sahand Ghaseminejad; Afshar, Zakaria; Harandi, Mahdi Jafari; Kojori, Shokrollah Shokri (2018-12-18). 「DFIG風力タービンにおけるLVRTとHVRTの両方を実現するためのDVRの改良制御戦略」. 2018 International Conference and Exposition on Electrical and Power Engineering (EPE) . pp.  0724– 0730. doi : 10.1109/ICEPE.2018.8559605 . ISBN 978-1-5386-5062-2。
  5. ^ Harandi, Mahdi Jafari; Ghaseminejad Liasi, Sahand; Nikravesh, Esmail; Bina, Mohammad Tavakoli (2019-06-18). 「最適消磁法を用いたDFIG低電圧ライドスルーの改良制御戦略」. 2019 第10回国際パワーエレクトロニクス、ドライブシステム、テクノロジー会議 (PEDSTC) . pp.  464– 469. doi : 10.1109/PEDSTC.2019.8697267 . ISBN 978-1-5386-9254-7。
  6. ^赤木 秀次、渡辺 裕一、マウリシオ・アレーデス (2007).瞬時電力理論と電力調整への応用. IEEE Press Series of Power Engineering. John Wiley & Sons . p. 137. ISBN 978-0-470-10761-4。
  7. ^ BDEW中電圧ガイドラインArchived 2012-11-05 at the Wayback Machine 2008年11月9日取得
  8. ^ BDEW MVガイドライン第2補足、 2010年7月取得
  9. ^ BDEW MVガイドライン第3補足資料 、 2013年1月27日アーカイブ、Wayback Machine、2011年2月取得
  10. ^ BDEW MVガイドライン第4版補足資料 、 2013年8月16日アーカイブ、Wayback Machine、2015年12月取得
  11. ^ National Grid Code Archived 2010-02-14 at the Wayback Machine 2008-11-9 9 に取得
  12. ^ IEC 61000-4-11
  13. ^ 「IEC 61000-4-34:2005 - 電磁両立性、EMC、スマートシティ」 IEC Webstore . 2005年10月17日. 2019年7月4日閲覧。

参照

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