(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムにおいて、
複数のキャパシタユニットを含み、前記高圧直流送電システムの電力変換過程で発生する高調波を除去する高調波フィルタと、
前記複数のキャパシタユニットの直列及び並列の組合せによって構成されるキャパシタバンクと、
前記複数のキャパシタユニットの電圧をセンシングするモニタリングセンサ部と、
前記センシングの結果を利用して、前記複数のキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングする制御部と、
を含み、
前記高調波フィルタは、前記複数のキャパシタユニットの直列及び並列の組合せによってそれぞれ構成される複数のキャパシタを含み、
前記モニタリングセンサ部は、複数のモニタリングセンサを含み、
前記複数のモニタリングセンサの個数は、前記高調波フィルタに含まれる前記複数のキャパシタユニットの個数と同一であり、
前記複数のモニタリングセンサのそれぞれは、前記複数のキャパシタユニットのうち対応するキャパシタユニットの電圧をセンシングし、
前記複数のキャパシタのうちの１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットは、第１キャパシタユニットを含み、
前記制御部は、前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットにおいて、前記第１キャパシタユニットと、前記第１キャパシタユニットを除いた他のキャパシタユニットのそれぞれとの電圧の不均衡を利用して、前記第１キャパシタユニットの電圧異常をモニタリングし、前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットのうち、少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧異常が感知されると、前記高調波フィルタに流入する電流を遮断することを特徴とする、高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステム。
【請求項２】
前記高調波フィルタに流入する電流を遮断するガス絶縁開閉器をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステム。
【請求項３】
データを記録する記録部をさらに含み、前記制御部は、前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングした結果を前記記録部に記録することを特徴とする、請求項１に記載の高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステム。
【請求項４】
前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングした結果は、前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットの電圧値及び前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットの電圧値が測定された時間に関する情報であることを特徴とする、請求項３に記載の高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステム。
【請求項５】
高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムのモニタリング方法において、
前記高調波フィルタが、前記高圧直流送電システムの電力変換過程で発生する高調波を除去するステップと、
モニタリングセンサ部が、高調波フィルタに含まれた複数のキャパシタユニットの電圧をセンシングするステップと、
前記センシングの結果を利用して、前記複数のキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングするステップと、
前記複数のキャパシタユニットのうち、少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧異常が感知されると、前記高調波フィルタに流入する電流を遮断するステップと、
を含み、
前記高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムは、前記複数のキャパシタユニットの直列及び並列の組合せによって構成されるキャパシタバンクを含み、
前記高調波フィルタは、前記複数のキャパシタユニットの直列及び並列の組合せによってそれぞれ構成される複数のキャパシタを含み、
前記モニタリングセンサ部は、複数のモニタリングセンサを含み、
前記複数のモニタリングセンサの個数は、前記高調波フィルタに含まれる前記複数のキャパシタユニットの個数と同一であり、
前記複数のモニタリングセンサのそれぞれは、前記複数のキャパシタユニットのうち対応するキャパシタユニットの電圧をセンシングし、
前記複数のキャパシタのうちの１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットは、第１キャパシタユニットを含み、
前記複数のキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングするステップは、前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットにおいて、前記第１キャパシタユニットと、前記第１キャパシタユニットを除いた他のキャパシタユニットのそれぞれとの電圧の不均衡を利用して、前記第１キャパシタユニットの電圧異常をモニタリングすることを特徴とする、高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムのモニタリング方法。
【請求項６】
前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットのうち、少なくとも一つの前記キャパシタユニットの電圧異常が感知されると、前記高調波フィルタに流入する電流を遮断するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムのモニタリング方法。
【請求項７】
前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングした結果を記録するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムのモニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するモニタリングシステム、高調波フィルタのキャパシタユニット、高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するモニタリングシステムのモニタリング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高圧直流送電（ＨＶＤＣ：High Voltage Direct Current、以下「ＨＶＤＣ」）は、発電所で生産される交流電力を直流に変換して送電した後、受電点で交流に再変換して電力を供給する方式である。このようなＨＶＤＣ送電方式は、交流送電方式の長所である電圧昇圧を介して効率的かつ経済的な電力伝送を可能にし、交流送電の様々な短所を克服することができる。
【０００３】
ＨＶＤＣ送電方式は、交流電力を直流電力に変換する過程及び直流電力を交流電力に変換する過程が必須であるが、このような過程でスイッチ及び負荷の特性によって発生する高調波による悪影響を防止するために、高調波フィルタを用いることが一般的である。
【０００４】
このような一般的な高調波フィルタの構成を図１に示している。
【０００５】
図１に示すように、高調波フィルタは、一つ以上のインダクターＬ１、Ｌ２、Ｌ３、一つ以上のキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、一つ以上の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の組合せによって構成される。そして、一つ以上のキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３のそれぞれは、一つ以上のキャパシタユニットの直／並列組合せによって構成することができる。一方、複数のキャパシタユニットは、直／並列構造によって、キャパシタバンクを構成することができる。このキャパシタバンクを図２に示している。
【０００６】
一方、複数のキャパシタユニットのうち、一つ以上のキャパシタユニットに故障が発生した場合、電圧の不平衡による故障電流が発生することがあるため、漏洩電流感知器を利用して、発生した故障電流を感知する方式でキャパシタバンク及び高調波フィルタを保護していた。
【０００７】
このような従来の方式は、事故後、つまり故障電流が発生した以後に感知する方式であるため、事故防止に繋がらない可能性が高いという課題があった。また、故障電流を感知する方式であるため、キャパシタユニットのそれぞれの異常有無を判別することが難しい課題もあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためのものであって、高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するモニタリングシステム、高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタのキャパシタユニット、高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するモニタリングシステムのモニタリング方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムにおいて、複数のキャパシタユニットを含み、前記高圧直流送電システムの電力変換過程で発生する高調波を除去する高調波フィルタと、前記複数のキャパシタユニットの直列及び並列の組合せによって構成されるキャパシタバンクと、前記複数のキャパシタユニットの電圧をセンシングするモニタリングセンサ部と、前記センシングの結果を利用して、前記複数のキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングする制御部と、を含み、前記高調波フィルタは、前記複数のキャパシタユニットの直列及び並列の組合せによってそれぞれ構成される複数のキャパシタを含み、前記モニタリングセンサ部は、複数のモニタリングセンサを含み、前記複数のモニタリングセンサの個数は、前記高調波フィルタに含まれる前記複数のキャパシタユニットの個数と同一であり、前記複数のモニタリングセンサのそれぞれは、前記複数のキャパシタユニットのうち対応するキャパシタユニットの電圧をセンシングし、前記複数のキャパシタのうちの１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットは、第１キャパシタユニットを含み、前記制御部は、前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットにおいて、前記第１キャパシタユニットと、前記第１キャパシタユニットを除いた他のキャパシタユニットのそれぞれとの電圧の不均衡を利用して、前記第１キャパシタユニットの電圧異常をモニタリングし、前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットのうち、少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧異常が感知されると、前記高調波フィルタに流入する電流を遮断するように構成されている。
【００１１】
本発明の他の特徴は、高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムのモニタリング方法において、前記高調波フィルタが、前記高圧直流送電システムの電力変換過程で発生する高調波を除去するステップと、モニタリングセンサ部が、高調波フィルタに含まれた複数のキャパシタユニットの電圧をセンシングするステップと、前記センシングの結果を利用して、前記複数のキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングするステップと、前記複数のキャパシタユニットのうち、少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧異常が感知されると、前記高調波フィルタに流入する電流を遮断するステップと、を含み、前記高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムは、前記複数のキャパシタユニットの直列及び並列の組合せによって構成されるキャパシタバンクを含み、前記高調波フィルタは、前記複数のキャパシタユニットの直列及び並列の組合せによってそれぞれ構成される複数のキャパシタを含み、前記モニタリングセンサ部は、複数のモニタリングセンサを含み、前記複数のモニタリングセンサの個数は、前記高調波フィルタに含まれる前記複数のキャパシタユニットの個数と同一であり、前記複数のモニタリングセンサのそれぞれは、前記複数のキャパシタユニットのうち対応するキャパシタユニットの電圧をセンシングし、前記複数のキャパシタのうちの１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットは、第１キャパシタユニットを含み、前記複数のキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングするステップは、前記１つのキャパシタが有する複数のキャパシタユニットにおいて、前記第１キャパシタユニットと、前記第１キャパシタユニットを除いた他のキャパシタユニットのそれぞれとの電圧の不均衡を利用して、前記第１キャパシタユニットの電圧異常をモニタリングするように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一般的な高調波フィルタの構成を説明する図である。
【図２】従来のキャパシタバンクにおける故障電流を感知する方法を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムの構成を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムのモニタリング方法を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る高調波フィルタに含まれるキャパシタユニットのうち、少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧をセンシングする方法を説明するための図である。
【図６】第１キャパシタの細部的な構成を説明するための図である。
【図７】モニタリングセンサ部に含まれたモニタリングセンサを説明するための図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタを構成するキャパシタユニットを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付された図面を参照して、本明細書に開示された実施形態を詳しく説明するが、同一または類似する構成要素には同じ参照番号を付し、それに対する重なる説明は省略した。以下の説明で用いられる構成要素に対する接尾辞「モジュール」及び「部」は、明細書の容易な作成を考慮して付与または混用されるものとして、それ自体が相互区別される意味または役割を持つものではない。また、添付された図面は、本明細書に開示された実施形態を容易に理解できるようにするためのものであり、本明細書に開示された技術的思想を制限するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものである。
【００１４】
図３は、本発明の一実施形態に係る高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムの構成を説明するためのブロック図である。
【００１５】
図３によれば、本発明に係る高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステム１０は、高調波フィルタ１００、モニタリングセンサ部２００及び制御部３００を含んで構成されている。
【００１６】
高調波フィルタ１００は、高圧直流送電（ＨＶＤＣ）システムで発生する高調波を除去することができる。具体的に、ＨＶＤＣ送電方式は、交流電力を直流に変換するサイリスタコンバータを用いるが、この時、位相制御をするサイリスタコンバータの特性上、高調波を発生させる。そして、高調波フィルタ１００は、電力変換過程で発生する高調波を除去することができる。
【００１７】
一方、高調波フィルタ１００は、複数の素子を含むことができる。具体的に、高調波フィルタ１００は、容量性素子、誘導性素子及び抵抗の直並列組合せによって構成することができ、複数の容量性素子、誘導性素子及び抵抗の組合せによって構成されることで、交流電力の整流過程で発生するｎ次高調波を除去することができる。
【００１８】
一方、容量性素子としては、キャパシタを用いることができ、誘導性素子としては、インダクターを用いることができる。
【００１９】
ここで、キャパシタは、複数個のキャパシタユニットの直／並列組合せによって構成することができる。また、キャパシタユニットは、複数個のセルキャパシタの直／並列組合せによって構成することができる。一方、複数個のキャパシタユニットは、直／並列組合せによって連結され、キャパシタバンクを構成することができる。
【００２０】
高調波フィルタ１００は、高圧直流送電（ＨＶＤＣ）システムの送電端に設置され、交流を直流に変換する過程で発生する高調波を除去することができ、高圧直流送電（ＨＶＤＣ）システムの受電端に設置され、直流を交流に変換する過程で発生する高調波を除去することができる。また、高調波フィルタ１００は、システムに無効電力を供給することで、システムの力率を改善することができる。
【００２１】
モニタリングセンサ部２００は、高調波フィルタに含まれた一つ以上のキャパシタユニットのうち、少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧をセンシングすることができる。具体的に、高調波フィルタは、一つ以上のキャパシタを含むことができ、高調波フィルタに含まれた一つ以上のキャパシタのそれぞれは、一つ以上のキャパシタユニットを含むことができる。そして、モニタリングセンサ部２００は、キャパシタユニットのそれぞれの電圧をセンシングすることができる。
【００２２】
モニタリングセンサ部２００は、キャパシタユニットのそれぞれの電圧をセンシングすることができる一つ以上のモニタリングセンサを含むことができる。例えば、モニタリングセンサ部２００は、第１モニタリングセンサ２１０、第２モニタリングセンサ２２０、第３モニタリングセンサ２３０を含むことができ、第１モニタリングセンサ２１０、第２モニタリングセンサ２２０、第３モニタリングセンサ２３０は、高調波フィルタ１００に含まれた第１キャパシタユニット１１１、第２キャパシタユニット１１２、第３キャパシタユニット１１３の電圧をそれぞれセンシングすることができる（図７を参照）。
【００２３】
一つ以上のモニタリングセンサのそれぞれは、キャパシタユニットの電圧を感知するためのセンシングモジュール及び感知されたキャパシタユニットの電圧を制御部３００に伝送するための通信モジュールを含むことができる。
【００２４】
そして、一つ以上のモニタリングセンサのそれぞれは、一つ以上のモニタリングセンサのそれぞれに対応するキャパシタユニットの電圧を感知し、感知した電圧値を制御部３００に伝送することができる。
【００２５】
制御部３００は、モニタリングセンサ部２００から伝送されたセンシング結果を利用して、キャパシタユニットの電圧異常をモニタリングすることができる。
【００２６】
そして、本発明に係る高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステム１０は、データを記録する記録部（図示せず）をさらに含むことができる。
【００２７】
制御部３００は、一つ以上のキャパシタユニットのそれぞれの電圧異常をモニタリングし、一つ以上のキャパシタユニットのそれぞれの電圧異常をモニタリングした結果を記録部（図示せず）に記録することができる。
【００２８】
図４は、本発明の実施形態に係る高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムのモニタリング方法を説明するフローチャートである。
【００２９】
図４によれば、本発明の実施形態に係る高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムのモニタリング方法は、高調波フィルタに含まれた一つ以上のキャパシタユニットのうち、少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧をセンシングするステップ（Ｓ４１０）、センシング結果を利用して、少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングするステップ（Ｓ４３０）及び少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧異常が感知されると、高調波フィルタに流入する電流を遮断するステップ（Ｓ４５０）を含むことができる。
【００３０】
高調波フィルタに含まれた一つ以上のキャパシタユニットのうち、少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧をセンシングするステップ（Ｓ４１０）については、図５、図６を参照して具体的に説明する。
【００３１】
図５は、本発明の実施形態に係る高調波フィルタ１００に含まれる一つ以上のキャパシタユニットのうち、少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧をセンシングする方法を説明するための図である。
【００３２】
図５を参照すると、高調波フィルタ１００は、複数の素子を含むことができる。具体的には、高調波フィルタ１００は、図５に示されたように、複数のキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、複数のインダクターＬ１、Ｌ２、Ｌ３、複数の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を含むことができ、キャパシタ、インダクター、抵抗素子の組合せによって、基準値以上の高調波を除去することができる。図５では、３個のキャパシタ、３個のインダクター、３個の抵抗によって構成される高調波フィルタを示したが、これに限定されるものではなく、本発明における高調波フィルタは、それぞれ一つ以上のキャパシタ、インダクター、抵抗素子の多様な組合せによって高調波を除去できる、すべてのフィルタを含むことができる。
【００３３】
一方、複数のキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３は、それぞれ一つ以上のキャパシタユニットを含むことができる。例えば、高調波フィルタ１００に第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８及び第９キャパシタユニットが含まれる場合、キャパシタＣ１は、第１、第２、第３、第４キャパシタユニットを、キャパシタＣ２は、第５、第６キャパシタユニットを、キャパシタＣ３は、第７、第８、第９キャパシタユニットを含むことができる。
【００３４】
即ち、高調波フィルタ１００に含まれる第１キャパシタ１１０（キャパシタＣ１）は、高調波フィルタ１００に含まれた一つ以上のキャパシタユニットのうち、少なくとも一つのキャパシタユニットの直／並列組合せによって構成することができる。
【００３５】
図６は、第１キャパシタ１１０の細部的な構成を説明するための図である。
【００３６】
図６に示されたように、第１キャパシタ１１０は、一つ以上のキャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８を含むことができる。そして、キャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８は、直／並列組合せによって連結され、第１キャパシタ１１０を構成することができる。
【００３７】
一方、キャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８のそれぞれは、一つ以上のセルキャパシタを含むことができる。セルキャパシタは、直／並列組合せによって連結され、一つのキャパシタユニットを構成することができる。
【００３８】
図７は、モニタリングセンサ部２００に含まれた一つ以上のモニタリングセンサを説明するための図である。
【００３９】
モニタリングセンサ部２００は、一つ以上のモニタリングセンサ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０を含むことができる。そして、モニタリングセンサ部２００に含まれたモニタリングセンサの個数は、高調波フィルタ１００に含まれたキャパシタユニットの個数と同一にすることができる。即ち、モニタリングセンサ部２００は、高調波フィルタに含まれたキャパシタユニットの個数に対応する個数のモニタリングセンサを含むことができる。
【００４０】
それぞれのモニタリングセンサ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０は、それぞれのモニタリングセンサに対応するキャパシタユニットの電圧を感知することができる。例えば、第１モニタリングセンサ２１０は、第１キャパシタユニット１１１の電圧を感知することができ、第２モニタリングセンサ２２０は、第２キャパシタユニット１１２の電圧を感知することができる。
【００４１】
一方、モニタリングセンサ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０のそれぞれは、ＰＴ（Potential Transformer）として、電線に印加される電圧の大きさを測定することができる。
【００４２】
そして、一つ以上のモニタリングセンサ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０のそれぞれは、対応するキャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８の電圧をセンシングした結果を制御部３００に伝送することができる。
【００４３】
制御部３００は、複数のモニタリングセンサ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０から複数のモニタリングセンサのそれぞれに対応するキャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８の電圧をセンシングした結果を受信することができる。
【００４４】
そして、制御部３００は、複数のモニタリングセンサ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０から受信したセンシング結果を利用して、キャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８のそれぞれの電圧異常をモニタリングすることができる。
【００４５】
一方、制御部３００は、特定のキャパシタユニットの電圧異常を感知する場合、特定のキャパシタユニットを除いた他のキャパシタユニットとの電圧の不均衡を利用して、特定のキャパシタユニットの電圧異常を感知することができる。
【００４６】
例えば、複数のキャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８の充電電圧が初期設計に従って３０Ｖに同一に設定された場合、制御部３００は、第１キャパシタユニット１１１の電圧が２５Ｖであり、第１キャパシタユニットを除いた他のキャパシタユニット１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８の電圧が３０Ｖであれば、他のキャパシタユニット１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８との関係から発生する電圧の不均衡を利用して、第１キャパシタユニット１１１の電圧異常をモニタリングすることができる。
【００４７】
他の例として、第１、第２、第３、第４キャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４の充電電圧が初期設計に従って２５Ｖに設定され、第５、第６、第７、第８キャパシタユニット１１５、１１６、１１７、１１８の充電電圧が初期設計に従って３０Ｖに設定されたが、第１キャパシタユニット１１１の電圧が２０Ｖとして感知された場合、制御部３００は、第２、第３、第４キャパシタユニット１１２、１１３、１１４との電圧不均衡が発生したことを利用して、第１キャパシタユニット１１１の電圧異常を感知することができる。また、制御部３００は、第１キャパシタユニット１１１と第５、第６、第７、第８キャパシタユニット１１５、１１６、１１７、１１８との電圧差が５Ｖから１０Ｖに変更されたことを利用して、第１キャパシタユニット１１１の電圧異常を感知することができる。
【００４８】
一方、制御部３００は、特定のキャパシタユニットの電圧異常を感知する場合、特定のキャパシタユニットの基準電圧値を特定のキャパシタユニットの現在電圧値と比較して特定のキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングすることができる。
【００４９】
例えば、第１キャパシタユニット１１１に充電される基準電圧が初期設計に従って３０Ｖに設定されており、第１モニタリングセンサ２１０によってセンシングされた第１キャパシタユニット１１１の充電電圧が２５Ｖである場合、制御部３００は、第１キャパシタユニット１１１での電圧異常が発生したものと判断することができる。一方、複数のキャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８の基準電圧値は、記録部（図示せず）に記録することができる。
【００５０】
制御部３００は、一つ以上のキャパシタユニットに対するモニタリング結果を記録部（図示せず）に記録することができる。具体的に、制御部３００は、一つ以上のキャパシタユニットのそれぞれの電圧値及び電圧が測定された時間情報を記録部（図示せず）に記録することができる。
【００５１】
また、制御部３００は、一つ以上のキャパシタユニットに対するモニタリング結果をサーバー（図示せず）に伝送することができる。このために、制御部３００は、サーバー（図示せず）と通信可能な通信モジュールを含むことができる。一方、サーバー（図示せず）は、ＨＶＤＣシステムにおいて電力を提供する事業者側が運営するサーバー、または、提供された電力を、ＨＶＤＣシステムを利用して運用する業者のサーバーとなることができる。そして、このような事業者や業者は、制御部３００から受信した情報を利用して、高調波フィルタで発生する電圧異常をモニタリングすることができる。
【００５２】
また、制御部３００は、一つ以上のキャパシタユニットのうち、少なくとも一つのキャパシタユニットに電圧異常が発生した場合にのみモニタリング結果をサーバー（図示せず）に伝送することで、電圧異常が発生した事実を事業者に通知することができる。
【００５３】
一方、本実施形態では、制御部３００がモニタリング結果をサーバー（図示せず）に伝送するものと説明したが、これに限定されるものではない。例えば、モニタリングセンサ部２００を構成する複数のモニタリングセンサ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０のそれぞれは、サーバー（図示せず）と通信可能な通信モジュールを含むことができる。そして、モニタリングセンサ部２００を構成する複数のモニタリングセンサ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０のそれぞれは、サーバー（図示せず）と直接通信して複数のキャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８のそれぞれの電圧値をサーバー（図示せず）に伝送することができる。そして、サーバー（図示せず）は、モニタリングセンサ部２００で伝送したデータを利用して、高調波フィルタ１００における電圧異常をモニタリングすることができる。
【００５４】
一方、本発明に係る高調波フィルタの異常を感知するためのモニタリングシステムは、ガス絶縁開閉器（Gas Insulated Switchgear、ＧＩＳ）をさらに含むことができる。そして、制御部３００は、複数のキャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８のうち、少なくとも一つのキャパシタユニットの電圧異常が感知されると、高調波フィルタに流入する電流を遮断するようにガス絶縁開閉器（Gas Insulated Switchgear、ＧＩＳ）を制御することができる。例えば、制御部３００は、第１キャパシタユニット１１１の電圧異常が感知されると、高調波フィルタ１００に流入する電流を遮断するようにガス絶縁開閉器（Gas Insulated Switchgear、ＧＩＳ）を制御することができる。
【００５５】
図８は、本発明の他の実施形態に係る高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタを構成するキャパシタユニットを説明するための図である。
【００５６】
ここで、キャパシタユニット５００は、高調波フィルタ１００に含まれた複数のキャパシタユニットのうちの一つからなることができる。
【００５７】
図８によれば、キャパシタユニット５００は、一つ以上のセルキャパシタを含むことができる。具体的に、キャパシタユニット５００は、一つ以上のセルキャパシタの直／並列組合せによって構成することができる。
【００５８】
一方、キャパシタユニット５００は、キャパシタユニットの電圧をセンシングするセンシング部５２０を含むことができる。センシング部５２０がキャパシタユニットの電圧をセンシングする方法は、図７におけるモニタリングセンサ部２００で行われる動作と同様に行うことができる。
【００５９】
また、キャパシタユニット５００は、センシング結果を利用して、キャパシタユニット５００の電圧異常をモニタリングする制御部５３０を含むことができる。制御部５３０がキャパシタユニット５００の電圧をセンシングする方法は、図７における制御部３００で行われる動作と同様に行うことができる。一方、キャパシタユニット５００は、キャパシタユニットの基準電圧値を記録するための記録部（図示せず）を含むことができる。
【００６０】
一方、キャパシタユニット５００は、サーバー（図示せず）と通信する通信部５４０を含むことができる。そして、制御部５３０は、キャパシタユニット５００の電圧異常が感知されると、キャパシタユニット５００の識別情報及びセンシング部５２０で感知された電圧値を、通信部５４０を介してサーバー（図示せず）に伝送することができる。ここで、サーバー（図示せず）は、ＨＶＤＣシステムにおいて電力を提供する事業者側が運営するサーバーとなることができ、事業者は制御部３００から受信した情報を利用して、高調波フィルタで発生する電圧異常をモニタリングすることができる。
【００６１】
一方、キャパシタユニット５００は、光出力部（図示せず）を含むことができる。そして、制御部３００は、キャパシタユニット５００の電圧異常が感知されると、キャパシタユニットの電圧異常を知らせるための点滅信号を、光出力部を介して出力することができる。したがって、使用者は多数のキャパシタユニットうちどのキャパシタユニットに電圧異常が発生したかを容易に認識することができる。
【００６２】
一方、本実施形態では、複数のモニタリングセンサ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０を利用して、複数のキャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８のそれぞれの電圧異常をモニタリングすると説明したが、これに限定されるものではない。
【００６３】
具体的に、制御部３００は、複数のキャパシタユニットを特定個数のキャパシタユニットのグループに分けて、各グループ単位の電圧異常をモニタリングすることができる。
【００６４】
例えば、複数のキャパシタユニット１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８を第１グループのキャパシタユニット１１１、１１２、１１３、第２グループのキャパシタユニット１１４、１１５、１１６及び第３グループのキャパシタユニット１１７、１１８に分類し、３個のモニタリングセンサを利用して、第１グループ、第２グループ及び第３グループの電圧異常をモニタリングすることができる。
【００６５】
この場合、モニタリングセンサに用いられる抵抗は、可変抵抗として構成されることで、同一なモニタリングセンサを利用して、多様な個数のキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングすることができる。例えば、モニタリングセンサを利用して、一つのキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングすることもでき、同一なモニタリングセンサの抵抗値を調節して、一つのグループに含まれた複数のキャパシタユニットの電圧異常もモニタリングすることができる。
【００６６】
以上のように、本発明の実施形態に係るモニタリングシステムは、キャパシタバンクで発生し得る故障電流をモニタリングするものではなく、故障電流の発生を引き起こし得る電圧異常をモニタリングすることで、故障電流の発生を未然に防止することができる。
【００６７】
また、本発明の実施形態に係るモニタリングシステムは、キャパシタユニットのそれぞれの電圧異常をモニタリングすることで、故障が発生したキャパシタユニットを容易に識別することができるので、メインテナンスが容易となり得る。
【００６８】
また、従来技術は、一つのキャパシタユニットに故障が発生した場合、周辺のキャパシタユニットにまで故障が波及することがあったのに対し、本発明の実施形態に係るモニタリングシステムは、電圧異常が発生したキャパシタユニットを容易に識別して交替することで、故障の波及を未然に防止することができる。
【００６９】
さらに、本発明の実施形態に係るモニタリングシステムは、それぞれのキャパシタユニットの電圧異常をモニタリングすることができるが、複数のキャパシタユニットのグループ単位で電圧異常をモニタリングすることもできるので、複数のモニタリングセンサを用いることに伴うコストを節約することができる。
【００７０】
一方、制御部３００は、一般的に装置の制御を実現する構成として、中央処理装置、マイクロプロセッサ、プロセッサなどの利用が可能である。
【００７１】
前述した本発明は、プログラムが記録された媒体にコンピュータが読み込みできるコードとして具現することが可能である。コンピュータが読み込みできる媒体は、コンピュータシステムによって読み込み可能なデータが記録されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータが読み込みできる媒体としては、例えば、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)、ＳＳＤ(Solid State Disk)、ＳＤＤ(Silicon Disk Drive)、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク（登録商標）、光データ記録装置などがあり、また、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを介した送信）の形態として具現されることも含む。また、コンピュータ端末の制御部１８０を含むこともできる。
【００７２】
したがって、上記詳細な説明は、あらゆる面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものであると考慮されなければならない。本発明の範囲は、添付された請求項の合理的な解釈によって決定されるべきであり、本発明の等価的範囲内でのすべての変更は、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、高圧直流送電システムに含まれる高調波フィルタの異常検知に利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０      モニタリングシステム
１００    高調波フィルタ
１１０    第１キャパシタ
１１１    第１キャパシタユニット
２００    モニタリングセンサ部
３００    制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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