Power converter fault analysis in hvdc transmission line

Abstract

Nüfus artışı, büyüyen kentler, artan enerji talebi ve artan çevre sorunları enerji iletim sistemlerinin yetersiz kalmasına yol açmaktadır. Özellikle yoğun nüfuslu bölgelerde yeni HVAC iletim hatlarının yapılması için yeterli alanı bulmak giderek zorlaşmaktadır. Yüksek güç iletim kapasitesine sahip ve daha az iletken kullanan HVDC iletim hatları bu tür kapasite arttırımlarımda HVAC ye göre daha ekonomiktir. Bu tezde, 500KV, 50HZ ve 330KV 60HZ iletim sistemlerini birbirine bağlayan, arka arkaya IGBT/DIODE tabanlı bir dönüştürücünün, sistemde oluşan herhangi bir anormallik sırasında verdiği cevabın MATHLAB/SIMULINK analizleri yapılmıştır. Ayrıca, HVDC'nin HVAC'ye dönüştürülmesi sırasında güç elektroniği elemanlarının kullanılması nedeniyle oluşan harmonik bileşenlerin %5 seviyesisini aşmaması için farklı süzgeç tipleri kullanılarak analizler yapılmıştır.

Power transmission system has faced alot of challenges as the days goes by. Power demand has increased and its becoming increasingly difficult to acquire right of way for new lines, due to growth, population, urbanization and environmental issues. The limitations of HVAC make HVDC suitable for such expansion. Deeper research for the functioning of complex HVDC transmission system converter can be gotten by making the experimental modeling. This research will aim to provide an overview of the rationale for selections of HVDC system, the essential HVDC equations and rectifier control diagram. The thesis illustrates the MATLAB/SIMULINK simulations of a HVDC link using IGBT/DIODE based converter between a 500Kv, 50HZ, system to a 330KV 60HZ system over 350m DC inter-connection through this system, analysis on the identifications of any abnormalities on the systems DC and AC will be shown. Moreover, harmonic content of AC increase by the use of power electronic components in the power system due to the harmonic content inside the HVDC it decreases the power quality inside the systems and hence thereby it should be reduced to an acceptable level below 5%.