低電圧ライドスルー

電力工学において、 故障ライドスルー（FRT）、場合によっては不足電圧ライドスルー（UVRT）、または低電圧ライドスルー（LVRT）^[1]は、電力網の電圧が低い（電圧低下を参照）短時間でも発電機が接続されたままになる能力です。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）で、HVまたはEHVレベルでの短絡によって広範囲にわたる発電損失が発生するのを防ぐために必要です。コンピュータシステム^{[2]や産業プロセスなどの重要な負荷に対する同様の要件は、これらのイベント中に補充電力を供給するために}無停電電源装置（UPS）またはコンデンサバンクを使用することで対処されることがよくあります。

一般的な概念

多くの発電機の設計では、巻線を流れる電流を利用して、モーターや発電機が動作する磁場を生成します。これは、永久磁石を使用して磁場を生成する設計とは対照的です。このようなデバイスには、最小動作電圧がある場合があり、それ以下ではデバイスが正しく動作しないか、大幅に効率が低下します。これらの条件が適用されると、回路から切断されるものもあります。この影響は、 1組の磁気巻線しか持たないかご型誘導発電機よりも、 2組の磁気巻線を持つ二重給電誘導発電機(DFIG) ^[3]でより顕著です。同期発電機は、固定子巻線の電圧が特定のしきい値を下回ると、スリップして不安定になることがあります。^[4]

連鎖反応のリスク

電圧不足で切断される可能性のある分散型発電機を多数含むグリッドでは、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、電圧低下により発電機の 1 つがグリッドから切断された場合に発生する可能性があります。電圧低下は、配電グリッドの負荷に対して発電量が少なすぎるため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。これにより、別の発電機がトリップするほどの電圧低下が発生し、電圧がさらに低下し、連鎖障害が発生する可能性があります。

乗り越えるシステム

現代の大型風力タービン（通常 1MW 以上）には、通常、このような状況でも稼働し、電圧低下を「乗り切る」ことができるシステムが必要です。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切断が発生した場合に同様に不安定性を引き起こす可能性があります。用途によっては、電圧低下中および電圧低下後にデバイスに次のことが求められる場合があります。^[5]

手動で再接続を指示され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
運用を継続し、電力網から切断されないこと^[6]
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^[7]

標準

さまざまな基準が存在し、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^[8]とその補足2、^[9] 3、^[10] 4 ^[11]、および英国の国家グリッドコード^{[12]があります。}

テスト

風力タービンのFRT試験は、規格IEC 61400-21（2008年8月第2版）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アンペア未満のデバイスの試験は、EMC規格IEC 61000-4-11 ^[13]に記載されており、高電流デバイスについては、IEC 61000-4-34に記載されています。^[14]

参考文献

^ IEC用語集: UVRT
^ http://www.powerqualityworld.com/2011/04/cbema-curve-power-quality-standard.html CBEMA 曲線 – コンピュータビジネス機器の電力許容曲線、2011-04-03
^ Guo, Wenyong; Xiao, Liye; Dai, Shaotao; Xu, Xi; Li, Yuanhe; Wang, Yifei (2019-06-18). 「DFIG の LVRT 機能を強化するための BTFCL の性能評価」. IEEE Transactions on Power Electronics . 30 (7): 3623–3637. doi :10.1109/TPEL.2014.2340852.
^ 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 国際再生可能エネルギーおよび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。
^ Liasi, Sahand Ghaseminejad; Afshar, Zakaria; Harandi, Mahdi Jafari; Kojori, Shokrollah Shokri (2018-12-18). 「DFIG 風力タービンで LVRT と HVRT の両方を実現するための DVR の改良制御戦略」。2018国際電気電力工学会議および博覧会 (EPE) 。pp . 0724–0730。doi :10.1109/ ICEPE.2018.8559605。ISBN 978-1-5386-5062-2。
^ 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、ドライブシステムおよびテクノロジー会議 (PEDSTC)。 pp. 464–469。doi :10.1109/PEDSTC.2019.8697267。ISBN 978-1-5386-9254-7。
^ Akagi, H.; Edson Hirokazu Watanabe; Mauricio Aredes (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。
^ BDEW 中電圧ガイドライン 2012-11-05ウェイバックマシンでアーカイブ2008 年 11 月 9 日に取得
^ BDEW MVガイドライン第2補足、2010年7月に取得
^ BDEW MVガイドライン第3補足 2013年1月27日アーカイブ、Wayback Machineで2011年2月に取得
^ 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で2015年12月に取得
^ National Grid Code 2010-02-14 にWayback Machineでアーカイブされ、2008-11-9 に取得
^ IEC 61000-4-11
^ 「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

電圧低下

[1] IEC用語集: UVRT

[2] ttp://www.powerqualityworld.com/2011/04/cbema-curve-power-quality-standard.html CBEMA 曲線 – コンピュータビジネス機器の電力許容曲線、2011-04-03

[IEEE_Journals_&_Magazine_2019-3] Guo, Wenyong; Xiao, Liye; Dai, Shaotao; Xu, Xi; Li, Yuanhe; Wang, Yifei (2019-06-18). 「DFIG の LVRT 機能を強化するための BTFCL の性能評価」. IEEE Transactions on Power Electronics . 30 (7): 3623–3637. doi :10.1109/TPEL.2014.2340852.

[IEEE_Conference_Publication_2019-1-4] 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 国際再生可能エネルギーおよび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。

[IEEE_Conference_Publication_2018-5] Liasi, Sahand Ghaseminejad; Afshar, Zakaria; Harandi, Mahdi Jafari; Kojori, Shokrollah Shokri (2018-12-18). 「DFIG 風力タービンで LVRT と HVRT の両方を実現するための DVR の改良制御戦略」。2018国際電気電力工学会議および博覧会 (EPE) 。pp . 0724–0730。doi :10.1109/ ICEPE.2018.8559605。ISBN 978-1-5386-5062-2。

[IEEE_Conference_Publication_2019-6] 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、ドライブシステムおよびテクノロジー会議 (PEDSTC)。 pp. 464–469。doi :10.1109/PEDSTC.2019.8697267。ISBN 978-1-5386-9254-7。

[Akagi_2007-7] Akagi, H.; Edson Hirokazu Watanabe; Mauricio Aredes (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。

[8] BDEW 中電圧ガイドライン 2012-11-05ウェイバックマシンでアーカイブ2008 年 11 月 9 日に取得

[9] BDEW MVガイドライン第2補足、2010年7月に取得

[10] BDEW MVガイドライン第3補足 2013年1月27日アーカイブ、Wayback Machineで2011年2月に取得

[11] 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で2015年12月に取得

[12] National Grid Code 2010-02-14 にWayback Machineでアーカイブされ、2008-11-9 に取得

[13] IEC 61000-4-11

[IEC_Webstore_2005-14] 「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。