Abrégé

An apparatus and methods of opening and closing a vacuum switched link are disclosed. The apparatus includes a vacuum interrupter including a mechanical coupling and a moving contact. The apparatus further includes a drive rod, where the mechanical coupling is disposed between the drive rod and the moving contact. The apparatus further includes a direct-acting closing spring coupled to the drive rod. The apparatus further includes a reset spring coupled to the drive rod. The apparatus further includes an armature slidably coupled to the drive rod and responsive to the reset spring during closing of the vacuum interrupter. The apparatus further includes a coil embedded in the armature.

Classes IPC  ?

• H01H 71/24 - Mécanismes électromagnétiques

Abrégé

Flexible AC transmission system (FACTS) enabling distributed controls is a requirement for power transmission and distribution, to improve line balancing and distribution efficiency. These FACTS devices are electronic circuits that vary in the type of services they provide. All FACTS devices have internal circuitry to handle fault currents. Most of these circuits are unique in design for each manufacturer, which make these FACTS devices non-modular, non-interchangeable, expensive and heavy. One of the most versatile FACTS device is the static synchronous series compensator (SSSC), which is used to inject impedance into the transmission lines to change the power flow characteristics. The addition of integrated fault current handling circuitry makes the SSSC and similar FACTS devices unwieldy, heavy, and not a viable solution for distributed control. What is disclosed are modifications to FACTS devices that move the fault current protection external to the FACTS device and make them modular and re-usable.

Classes IPC  ?

• H02H 3/16 - Circuits de protection de sécurité pour déconnexion automatique due directement à un changement indésirable des conditions électriques normales de travail avec ou sans reconnexion sensibles à un courant de défaut à la terre ou à la masse
• H02H 7/16 - Circuits de protection de sécurité spécialement adaptés aux machines ou aux appareils électriques de types particuliers ou pour la protection sectionnelle de systèmes de câble ou de ligne, et effectuant une commutation automatique dans le cas d'un changement indésirable des conditions normales de travail pour capacités
• H02H 7/26 - Protection sectionnelle de systèmes de câbles ou de lignes, p. ex. pour déconnecter une section dans laquelle un court-circuit, un défaut à la terre, ou une décharge d'arc se sont produits
• H02H 9/04 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension
• H02H 9/06 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension utilisant des éclateurs à étincelles
• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux

Abrégé

A power supply module harvests power at low and high line currents of a power transmission line. The power supply module uses a current transformer, which may power controllers. The current transformer has a single turn primary winding, which can be coupled to a power transmission line, and a single secondary winding connected to the power supply module.

Classes IPC  ?

• H02M 1/32 - Moyens pour protéger les convertisseurs autrement que par mise hors circuit automatique
• H02M 3/158 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu sans transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs avec commande automatique de la tension ou du courant de sortie, p. ex. régulateurs à commutation comprenant plusieurs dispositifs à semi-conducteurs comme dispositifs de commande finale pour une charge unique

Abrégé

A liquid cooling static synchronous series compensator (SSSC) system with series connected inverter valve modules that have liquid cooling blocks is described. The inverter valve modules are operable to inject reactive power into a power transmission line. Inverter valve units are attached to liquid cooling blocks, where there is direct impingement of liquid coolant on an exposed portion of an inverter valve unit in an enclosed fluid chamber. Each liquid cooling block has voltage isolation relative to other liquid cooling blocks. Such voltage isolation may limit ionization of liquid coolant in an SSSC system operating in proximity to high voltages.

Classes IPC  ?

• H05K 7/20 - Modifications en vue de faciliter la réfrigération, l'aération ou le chauffage

Abrégé

Systems, methods, and devices for hybrid series compensation in transmission lines using power electronics which may include a system with a transmission line connected to a power source; a fixed series capacitor (FSC) circuit connected in series with the transmission line; and a static synchronous series compensation (SSSC) circuit connected in series with the transmission line, wherein the FSC circuit and the SSSC circuit are configured to provide fixed and dynamic capacitive compensation to the transmission line.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux

Abrégé

A voltage source converter may be coupled to a transmission line. The voltage source converter has two or more inverter valve units. Each inverter valve unit has a full H bridge of switching devices and a capacitor. Paralleling conductor pairs connect the inverter valve units in parallel, in a self-balancing circuit arrangement.

Classes IPC  ?

• H02M 7/5387 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. onduleurs à impulsions à un seul commutateur dans une configuration en pont
• H02M 7/483 - Convertisseurs munis de sorties pouvant chacune avoir plus de deux niveaux de tension

Abrégé

A multi-mode power supply is described for providing power to an impedance injection unit that is operable to inject reactive power into a power transmission line. The impedance injection unit is configured to operate safely in the presence of switching states of the impedance injection unit, and in the presence of disturbances such as surge currents in the power transmission line, by the multi-mode power supply clamping a potential overvoltage to a safe level. The power supply contains analog and digital circuits and can recover automatically from a surge current in the transmission line, or from a condition of zero line current. Power harvesting may be achieved via a line connected current transformer, via an internal current transformer, via a DC link capacitor, or from combinations of these.

Classes IPC  ?

• H02M 1/32 - Moyens pour protéger les convertisseurs autrement que par mise hors circuit automatique
• G05F 1/12 - Régulation de la tension ou de l'intensité là où la variable effectivement régulée par le dispositif de réglage final est du type alternatif
• H02J 3/20 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux dans des lignes aériennes longues
• H02M 3/07 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu sans transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des résistances ou des capacités, p. ex. diviseur de tension utilisant des capacités chargées et déchargées alternativement par des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande

Abrégé

A series connectable power flow module is for connection to a power transmission line. The module has a full bridge inverter and a controller. The full bridge inverter has inputs for controlling charging and discharging a DC link capacitor. The controller is coupled to the inputs of the full bridge inverter. The controller is configured to separate a harmonic current from a line current flowing in the power transmission line. The controller operates the full bridge inverter in accordance with the separated harmonic current, to attenuate the harmonic current flowing in the power transmission line through injection of a DC link capacitor voltage.

Classes IPC  ?

• H02M 7/219 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant alternatif en une puissance de sortie en courant continu sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs dans une configuration en pont
• H02M 1/12 - Dispositions de réduction des harmoniques d'une entrée ou d'une sortie en courant alternatif
• H02M 7/757 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant alternatif en une puissance de sortie en courant continuTransformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif avec possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type thyratron ou thyristor exigeant des moyens d'extinction utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs

Abrégé

Flexible AC transmission system (FACTS) enabling distributed controls is a requirement for power transmission and distribution, to improve line balancing and distribution efficiency. These FACTS devices are electronic circuits that vary in the type of services they provide. All FACTS devices have internal circuitry to handle fault currents. Most of these circuits are unique in design for each manufacturer, which make these FACTS devices non-modular, non-interchangeable, expensive and heavy. One of the most versatile FACTS device is the static synchronous series compensator (SSSC), which is used to inject impedance into the transmission lines to change the power flow characteristics. The addition of integrated fault current handling circuitry makes the SSSC and similar FACTS devices unwieldy, heavy, and not a viable solution for distributed control. What is disclosed are modifications to FACTS devices that move the fault current protection external to the FACTS device and make them modular and re-usable.

Classes IPC  ?

• H02H 3/16 - Circuits de protection de sécurité pour déconnexion automatique due directement à un changement indésirable des conditions électriques normales de travail avec ou sans reconnexion sensibles à un courant de défaut à la terre ou à la masse
• H02H 7/16 - Circuits de protection de sécurité spécialement adaptés aux machines ou aux appareils électriques de types particuliers ou pour la protection sectionnelle de systèmes de câble ou de ligne, et effectuant une commutation automatique dans le cas d'un changement indésirable des conditions normales de travail pour capacités
• H02H 9/04 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension
• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02H 7/26 - Protection sectionnelle de systèmes de câbles ou de lignes, p. ex. pour déconnecter une section dans laquelle un court-circuit, un défaut à la terre, ou une décharge d'arc se sont produits
• H02H 9/06 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension utilisant des éclateurs à étincelles

Abrégé

A power flow control system is disclosed. The system includes impedance injection modules (IIMs) distributed along and connected in series to one or more power transmission lines. The system further includes dual-ring fiber optic networks, with each dual-ring fiber optic network including a pair of fiber rings that provide data flow in opposite directions. The system further includes redundant power line coordinators in communication with the IIMs through the dual-ring fiber optic networks.

Classes IPC  ?

• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif

Abrégé

Intelligent impedance injection modules (IIM)s are currently being used for line balancing and overcoming local disturbances on High Voltage (HV) transmission lines of an HV power grid. These distributed IIMs are connected and/or coupled to the HV transmission lines and operate with a pseudo ground at the voltage of the HV transmission line. In order to operate effectively, the IIMs need to communicate with other distributed IIMs across the three phases of the HV grid and also communicate with local intelligent centers LINCs that connect to and synchronize operations across each group of the distributed IIMs in a local region of the HV power grid. Systems and methods are presented for effective and secure sub-cyclic speed communication to and from the distributed IIMs, distributed IIMs to LINCs and substations to enable coordinated actions. Further the distributed IIMs and LINCs receive GPS signals and use the GPS clock for synchronizing operations.

Classes IPC  ?

• G06F 21/00 - Dispositions de sécurité pour protéger les calculateurs, leurs composants, les programmes ou les données contre une activité non autorisée
• H04L 9/08 - Répartition de clés
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H04L 9/06 - Dispositions pour les communications secrètes ou protégéesProtocoles réseaux de sécurité l'appareil de chiffrement utilisant des registres à décalage ou des mémoires pour le codage par blocs, p. ex. système DES
• H04B 3/54 - Systèmes de transmission par lignes de réseau de distribution d'énergie

Abrégé

A modular power converter is operable to mitigate a DC component of injection onto a power transmission line. The modular power converter includes a pulse width modulation (PWM)-controlled generator, a voltage emulator, and a control circuit. The PWM-controlled generator includes drivers and a coupling capacitor. The PWM-controlled generator is to store voltage on the coupling capacitor and inject a voltage of the converter, which includes the DC component of injection, onto the power transmission line. The voltage emulator is to determine a DC measurement emulating the voltage of the converter, as a time-varying average value that is based on summing generator driver-state weighted values of the voltage on the coupling capacitor. The control circuit is to generate PWM pulses to operate the PWM-controlled generator and adjust timing of the PWM pulses, based at least on the DC measurement from the voltage emulator to counter-balance the DC component of injection.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux

Abrégé

A solenoid driver operable to drive a solenoid actuating a high-voltage power switch is disclosed. The solenoid driver includes a first group of semiconductor switches including a first semiconductor switch and a second semiconductor switch in series. This group is connected to a high-voltage supply line by a diode. The solenoid driver further includes a second group of semiconductor switches including a third semiconductor switch and a fourth semiconductor switch in series. This group is connected to the high-voltage supply line by a second diode. The solenoid driver further includes a common connection between the first group of semiconductor switches and the second group of semiconductor switches. A solenoid coil of the solenoid is connected between the first group of semiconductor switches and the second group of semiconductor switches at a junction between the first and second semiconductor switches and a junction between the third and fourth semiconductor switches.

Classes IPC  ?

• H01F 7/06 - Électro-aimantsActionneurs comportant des électro-aimants
• H01F 7/08 - Électro-aimantsActionneurs comportant des électro-aimants avec armatures

Abrégé

In an impedance injection module in which multiple converter units are placed in series to realize a high level of impedance injection, switches, preferably vacuum interrupters, are connected to short the input and the output terminals of each individual unit. Unlike the fault-protecting switch across the entire module, these switches at the individual converter unit level serve several purposes, overload and surge protection of a unit, insertion loss minimization of an idle unit when the required impedance injection is small, and electrically removing a defective injection unit from the power flow to increase the overall reliability of the impedance injection module in the face of the failure of one unit or a few units. For more rapid response, particularly in response to faults, the vacuum interrupter at the unit level may be accompanied by an SCR switch in parallel with it.

Classes IPC  ?

• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• G05B 13/02 - Systèmes de commande adaptatifs, c.-à-d. systèmes se réglant eux-mêmes automatiquement pour obtenir un rendement optimal suivant un critère prédéterminé électriques
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif
• H02J 3/20 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux dans des lignes aériennes longues

Abrégé

A clamping circuit employs a filter comprising two series branches of surge arresting circuits to clamp voltage spikes on equipment in series with a power transmission line. Clamping of these voltage spikes protects insulators, semiconductors, and other sensitive components within the series equipment from transient grid events. By using a predetermined frequency to control the response, the filter does not interfere with normal operation of the power system nor the operation of a power flow control module series-coupled to the transmission line through the filter. The clamping circuit employs hysteresis and imposes a shared voltage ratio between the two circuit branches, the ratio depending on frequency and voltage of the transient asserted on the transmission line, in order to provide a very sharp protection response to events within the target frequency range.

Classes IPC  ?

• H02H 9/06 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension utilisant des éclateurs à étincelles
• H02H 9/00 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion

Abrégé

A modular liquid cooling block is described for cooling high current devices deployed in power flow control systems. The liquid cooling blocks may have separate shower heads which may be configured for direct impingement, indirect impingement, or parallel flow cooling configurations. Voltage isolation of liquid cooling blocks from an enclosure of the power flow control system and from associated equipment enables serial or parallel connected power flow control units to inject substantial reactive power that may be configurable into a power transmission line. Associated power flow control systems are monitored for temperature, flow rate and pressure gradient. Redundant pumps and fan radiators contribute to reliable operation. Automatic shutdown and alarm may be provided.

Classes IPC  ?

• H05K 7/20 - Modifications en vue de faciliter la réfrigération, l'aération ou le chauffage
• H01L 23/473 - Dispositions pour le refroidissement, le chauffage, la ventilation ou la compensation de la température impliquant le transfert de chaleur par des fluides en circulation par une circulation de liquides

Abrégé

A capacitor bank assembly has a conductive mount tray and capacitors. The capacitors are vertically mounted and held by the conductive mount tray. All positive terminals of the capacitors are connected to a first conductive plate. All negative terminals of the capacitors are connected to a second conductive plate. An insulating material separates the first conductive plate and the second conductive plate.

Classes IPC  ?

• H01G 4/38 - Condensateurs multiples, c.-à-d. combinaisons structurales de condensateurs fixes
• H01G 4/258 - Moyens de compensation des effets de température
• H05K 7/20 - Modifications en vue de faciliter la réfrigération, l'aération ou le chauffage
• H02J 7/34 - Fonctionnement en parallèle, dans des réseaux, de batteries avec d'autres sources à courant continu, p. ex. batterie tampon
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux

Abrégé

A liquid cooling static synchronous series compensator (SSSC) system has inverter valve modules, inverter valve units and liquid cooling blocks. Liquid cooling blocks may be configured to provide a jetted flow, a parallel flow or an individualized flow, within an enclosed fluid chamber, for cooling inverter valve units. Liquid cooling blocks may have voltage isolation.

Classes IPC  ?

• H05K 7/20 - Modifications en vue de faciliter la réfrigération, l'aération ou le chauffage

Abrégé

A system for managing power delivery and power flow in a distribution grid having grid forming capability is disclosed. The system includes a connect-disconnect switches operable to connect a power transmission grid to and disconnect the power transmission grid from the distribution grid. The distribution grid includes renewable energy generators and a number of loads. The system further includes a full bridge shunt inverter system connected to the distribution grid. The full bridge shunt inverter system includes a four-quadrant DC-to-AC inverter and at least a battery for power storage and operable as a power source for grid formation. The system further includes a pair of active filters connected in series on the distribution grid. The full bridge shunt inverter system is connected to the distribution grid at a node between the active filters to enable impedance adjustment for managing and controlling the power flow in the distribution grid.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/32 - Dispositions pour l'équilibrage de charge dans un réseau par emmagasinage d'énergie utilisant des batteries avec moyens de conversion
• H02J 3/38 - Dispositions pour l’alimentation en parallèle d’un seul réseau, par plusieurs générateurs, convertisseurs ou transformateurs
• H02M 1/42 - Circuits ou dispositions pour corriger ou ajuster le facteur de puissance dans les convertisseurs ou les onduleurs

Abrégé

A flexible alternating current transmission system (FACTS)-based shunt system is described for use in a hierarchy in a high-voltage or medium-voltage power grid. The shunt system includes a FACTS-based shunt device, a communication link, and a shunt controller. A hierarchy in the power grid includes a supervisory utility communicably coupled to localized intelligence centers (LINCs). Each LINC is communicably coupled to one or more impedance injection modules (IIMs) that are coupled to the power grid. The hierarchy has an optimization engine. The shunt controller, of the shunt system, is to communicate and cooperate with one or more of the LINCs in the hierarchy. The shunt controller is to operate the FACTS-based shunt device in accordance with such communication and cooperation with the LINCs, to provide voltage stability to the power grid through hierarchical control according to the supervisory utility, the LINCs and the optimization engine.

Classes IPC  ?

• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés

Abrégé

A system has grid forming capability. A connect-disconnect switch is connectable to a power transmission grid and connectable to a distribution grid that may have renewable energy generation sources and loads. A shunt inverter system comprising a 4-quadrant DC-to-AC inverter and a battery power source is connectable to the distribution grid. A controller controls the connect-disconnect switch to connect and disconnect the distribution grid from the power transmission grid, or disconnect a first segment of the distribution grid from a second segment of the distribution grid. The controller operates the shunt inverter system to provide power factor correction to the distribution grid under normal operation. The controller operates the shunt inverter system with switching and current control instructions to enable grid forming and sustaining of continued operation of the distribution grid.

Classes IPC  ?

• H02J 3/38 - Dispositions pour l’alimentation en parallèle d’un seul réseau, par plusieurs générateurs, convertisseurs ou transformateurs
• H02J 3/01 - Dispositions pour réduire les harmoniques ou les ondulations
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/1842 -
• H02M 7/5387 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. onduleurs à impulsions à un seul commutateur dans une configuration en pont

Abrégé

A driver circuit for driving a solenoid, and related method, are described. A power supply charges one or more capacitors to a high voltage level sufficient to over-drive the solenoid. A switch is connected to the one or more capacitors and the solenoid. When the switch is on, the switch connects the one or more capacitors to the solenoid. When the switch is off, the switch disconnects the one or more capacitors from the solenoid. Control circuitry turns the switch on, and turns the switch off in response to sensing current through the solenoid reaches a defined maximum current.

Classes IPC  ?

• H01H 33/42 - Mécanismes moteurs
• H01H 33/666 - Dispositions pour l'actionnement

Abrégé

A passive cooling topology and a manufacturing method are described for a transformer to achieve improved power density at a light weight. No fans or cooling liquids are required. Vertical planar faces are used for the central core element, the primary and secondary windings, the outer core element, and a finned heat sink. The primary flow for thermal cooling is radial, through the vertical planar faces. The transformer may be configured to float at the potential of a high voltage transmission line, leading to improved thermal characteristics. Eddy currents are reduced using repeating air gaps in the central core, and a continuously transposed cable comprising multiple strands per turn in the secondary winding. Air pockets in the windings are eliminated using a potting resin and vacuum pressure impregnation (VPI).

Classes IPC  ?

• H01F 27/22 - Refroidissement par conduction de chaleur à travers des éléments de remplissage solides ou en poudre
• H01F 27/32 - Isolation des bobines, des enroulements, ou de leurs éléments

Abrégé

A voltage source converter has a first inverter valve unit that has a first terminal and a second terminal, and a second inverter valve unit that has a first terminal and a second terminal. The first inverter valve unit and the second inverter valve unit are connectedly arranged in parallel. The first inverter valve unit and the second inverter valve unit are self-balancing through equal capacitance and parallel connection of the first inverter valve unit and the second valve unit.

Classes IPC  ?

• H02M 7/5387 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. onduleurs à impulsions à un seul commutateur dans une configuration en pont
• H02M 7/493 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande les convertisseurs statiques étant agencés pour le fonctionnement en parallèle

Abrégé

A transformer for power line reactance injection that can be adapted in manufacturing to different operating current ranges by interchanging primary windings having one, two, three, four or more laminar turns. Through its use of gaps in the magnetic circuit that are filled with high temperature, high thermal conductivity dielectrics, this transformer has tolerance to very high fault currents, and it can be passively cooled by the use of fins on the exterior walls of the core.

Classes IPC  ?

• H01F 27/08 - RefroidissementVentilation
• H01F 27/22 - Refroidissement par conduction de chaleur à travers des éléments de remplissage solides ou en poudre
• H01F 27/00 - Détails de transformateurs ou d'inductances, en général
• H01F 27/28 - BobinesEnroulementsConnexions conductrices
• H01F 27/24 - Noyaux magnétiques

Abrégé

A modular liquid cooling block is described for cooling high current devices deployed in power flow control systems. The liquid cooling blocks may have separate shower heads which may be configured for direct impingement, indirect impingement, or parallel flow cooling configurations. Voltage isolation of liquid cooling blocks from an enclosure of the power flow control system and from associated equipment enables serial or parallel connected power flow control units to inject substantial reactive power that may be configurable into a power transmission line. Associated power flow control systems are monitored for temperature, flow rate and pressure gradient. Redundant pumps and fan radiators contribute to reliable operation. Automatic shutdown and alarm may be provided.

Classes IPC  ?

• H05K 7/20 - Modifications en vue de faciliter la réfrigération, l'aération ou le chauffage
• H01L 23/473 - Dispositions pour le refroidissement, le chauffage, la ventilation ou la compensation de la température impliquant le transfert de chaleur par des fluides en circulation par une circulation de liquides

Abrégé

Sheet metal construction is described for achieving high strength at low weight for a power reactor and for an impedance injection module incorporating the power reactor. Clamping plates are used to retain the core and the windings of the reactor. Integrated features of a specialized frame of the impedance injection module include flanges for structural rigidity, a convenient yoke plate for lifting by crane, feet for mounting insulators, and sufficient strength to maintain mechanical integrity during normal operation and also during fault conditions. The specialized frame provides a light weight assembly suitable for mounting on power transmission lines as well as on ground assemblies. The specialized frame can reduce the cost of the total enclosure to around 25% of the cost and 50% of the weight of an equivalent conventional enclosure. An insulation topology is also described.

Classes IPC  ?

• B23P 19/00 - Machines effectuant simplement l'assemblage ou la séparation de pièces ou d'objets métalliques entre eux ou des pièces métalliques avec des pièces non métalliques, que cela entraîne ou non une certaine déformationOutils ou dispositifs à cet effet dans la mesure où ils ne sont pas prévus dans d'autres classes
• H05K 13/04 - Montage de composants
• H01F 27/02 - Enveloppes
• H01F 41/02 - Appareils ou procédés spécialement adaptés à la fabrication ou à l'assemblage des aimants, des inductances ou des transformateursAppareils ou procédés spécialement adaptés à la fabrication des matériaux caractérisés par leurs propriétés magnétiques pour la fabrication de noyaux, bobines ou aimants
• H01F 27/245 - Noyaux magnétiques fabriqués à partir de tôles, p. ex. à grains orientés
• H01F 27/30 - Fixation ou serrage de bobines, d'enroulements ou de parties de ceux-ci entre euxFixation ou montage des bobines ou enroulements sur le noyau, dans l'enveloppe ou sur un autre support
• H01F 27/26 - Fixation des parties du noyau entre ellesFixation ou montage du noyau dans l'enveloppe ou sur un support

Abrégé

Systems and methods of detecting non-uniform aging and degradation of power assembly units are disclosed. The system may include a first power assembly unit and a second power assembly unit adjacent to the first power assembly unit. Each of the first and second power assembly units has a coupling capacitor and a number of electrical components. The system may further include a current sensor in between the coupling capacitors of the first and second power assembly units to detect a current spike in the coupling capacitors and the electrical components.

Classes IPC  ?

• G01R 31/42 - Tests d'alimentation d'alimentations en courant alternatif
• G01R 31/64 - Test de condensateurs
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs
• H03K 17/567 - Circuits caractérisés par l'utilisation d'au moins deux types de dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT

Abrégé

A control module controls impedance injection units (IIUs) to form multiple connection configurations in sequence. Each connection configuration has one IIU, or multiple IIUs in series, parallel or combination of series and parallel. The connection configurations of IIUs are coupled to a high-voltage transmission line. The control module and the IIUs generate rectangular impedance injection waveforms. When the waveforms are combined and injected to the high-voltage transmission line, this produces a pseudo-sinusoidal waveform.

Classes IPC  ?

• H02J 3/36 - Dispositions pour le transfert de puissance électrique entre réseaux à courant alternatif par l'intermédiaire de haute tension à courant continu

Abrégé

A power flow control unit has one or more impedance injection units. The impedance injection unit has high current drivers and capacitors forming a capacitor bank, and a cooling plate. The cooling plate is thermally coupled to the high current drivers and thermally decoupled from the capacitor bank. Bus bars connect the impedance injection units in series with a power transmission line. The power flow control unit is configurable to inject into the power transmission line a reactive power of at least one MVAr (mega volt-ampere reactive).

Classes IPC  ?

• H02M 1/12 - Dispositions de réduction des harmoniques d'une entrée ou d'une sortie en courant alternatif
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/16 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif pour règler la tension dans des réseaux à courant alternatif par changement d'une caractéristique de la charge du réseau par réglage de puissance réactive

Abrégé

Flexible AC transmission system (FACTS) enabling distributed controls is a requirement for power transmission and distribution, to improve line balancing and distribution efficiency. These FACTS devices are electronic circuits that vary in the type of services they provide. All FACTS devices have internal circuitry to handle fault currents. Most of these circuits are unique in design for each manufacturer, which make these FACTS devices non-modular, non-interchangeable, expensive and heavy. One of the most versatile FACTS device is the static synchronous series compensator (SSSC), which is used to inject impedance into the transmission lines to change the power flow characteristics. The addition of integrated fault current handling circuitry makes the SSSC and similar FACTS devices unwieldy, heavy, and not a viable solution for distributed control. What is disclosed are modifications to FACTS devices that move the fault current protection external to the FACTS device and make them modular and re-usable.

Classes IPC  ?

• H02H 3/16 - Circuits de protection de sécurité pour déconnexion automatique due directement à un changement indésirable des conditions électriques normales de travail avec ou sans reconnexion sensibles à un courant de défaut à la terre ou à la masse
• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02H 7/16 - Circuits de protection de sécurité spécialement adaptés aux machines ou aux appareils électriques de types particuliers ou pour la protection sectionnelle de systèmes de câble ou de ligne, et effectuant une commutation automatique dans le cas d'un changement indésirable des conditions normales de travail pour capacités
• H02H 9/04 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension
• H02H 9/06 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension utilisant des éclateurs à étincelles
• H02H 7/26 - Protection sectionnelle de systèmes de câbles ou de lignes, p. ex. pour déconnecter une section dans laquelle un court-circuit, un défaut à la terre, ou une décharge d'arc se sont produits

Abrégé

A power flow control system and method relate to power flow control for faults on power transmission lines. An inverter has power switching devices and a capacitor. A power-safe circuit holds the power switching devices inactive during an initial fault current of the power transmission line, until a power supply for operating the inverter reaches a threshold.

Classes IPC  ?

• H02H 7/00 - Circuits de protection de sécurité spécialement adaptés aux machines ou aux appareils électriques de types particuliers ou pour la protection sectionnelle de systèmes de câble ou de ligne, et effectuant une commutation automatique dans le cas d'un changement indésirable des conditions normales de travail
• H02H 1/00 - Détails de circuits de protection de sécurité
• H02H 7/122 - Circuits de protection de sécurité spécialement adaptés aux machines ou aux appareils électriques de types particuliers ou pour la protection sectionnelle de systèmes de câble ou de ligne, et effectuant une commutation automatique dans le cas d'un changement indésirable des conditions normales de travail pour convertisseursCircuits de protection de sécurité spécialement adaptés aux machines ou aux appareils électriques de types particuliers ou pour la protection sectionnelle de systèmes de câble ou de ligne, et effectuant une commutation automatique dans le cas d'un changement indésirable des conditions normales de travail pour redresseurs pour convertisseurs ou redresseurs statiques pour onduleurs, c.-à-d. convertisseurs de courant continu en courant alternatif
• H02J 7/00 - Circuits pour la charge ou la dépolarisation des batteries ou pour alimenter des charges par des batteries
• H02M 7/537 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. onduleurs à impulsions à un seul commutateur
• H02J 7/34 - Fonctionnement en parallèle, dans des réseaux, de batteries avec d'autres sources à courant continu, p. ex. batterie tampon

Abrégé

A method for synchronized injection of impedance into high voltage (HV) transmission line is disclosed. The method includes generating, by a plurality of impedance injection units (IIUs) coupled to the HV transmission line, impedance injection waves that cumulatively form a pseudo-sinusoidal wave. The method further includes optimizing, by the plurality of IIUs, the pseudo-sinusoidal wave to represent a pure sinusoidal wave. The method further includes injecting, by the plurality of IIUs, the pseudo-sinusoidal wave, as impedance, into the HV transmission line. The plurality of IIUs form multiple connection configurations in sequence, each connection configuration comprising one IIU or multiple IIUs in series, parallel or combination thereof, coupled to the HV transmission line.

Classes IPC  ?

• H03K 5/00 - Transformation d'impulsions non couvertes par l'un des autres groupes principaux de la présente sous-classe
• H03K 5/01 - Mise en forme d'impulsions
• H03K 4/04 - Génération d'impulsions ayant comme caractéristique essentielle une pente définie ou des parties en gradins à forme parabolique
• H03K 4/02 - Génération d'impulsions ayant comme caractéristique essentielle une pente définie ou des parties en gradins avec parties en gradins, p. ex. en forme d'escalier
• H03K 4/92 - Génération d'impulsions ayant comme caractéristique essentielle une pente définie ou des parties en gradins avec une forme d'onde comprenant une portion de sinusoïde

Abrégé

A system and method using thyristors to protect a series-connected Flexible AC Transmission Systems (FACTS) device from surge currents are disclosed. According to some embodiments, the system includes a thyristor connected in shunt with the FACTS device to be protected. The system further includes control circuitry coupled to the thyristor to drive a gate of the thyristor with a direct current (DC) signal and turn on the thyristor in a time span on order of microseconds. The system and method can be used to protect any series-connected FACTS device that is in danger of being exposed to surge current such as a reclose after a deadline.

Classes IPC  ?

• H02H 7/26 - Protection sectionnelle de systèmes de câbles ou de lignes, p. ex. pour déconnecter une section dans laquelle un court-circuit, un défaut à la terre, ou une décharge d'arc se sont produits
• H02H 1/00 - Détails de circuits de protection de sécurité
• H03K 19/0175 - Dispositions pour le couplageDispositions pour l'interface
• H03K 17/72 - Dispositifs à semi-conducteurs bipolaires comportant au moins trois jonctions PN, p. ex. thyristors, transistors unijonction programmables, ou comportant au moins quatre électrodes, p. ex. commutateurs commandés au silicium, ou comportant deux électrodes connectées à la même région de conductivité, p. ex. transistors unijonction

Abrégé

A fault detection system has line current monitors. Each line current monitor couples to a line-phase of an electric power transmission system. Each line current monitor has a phase detector, a loop filter and a controlled oscillator, coupled as a phase locked loop. The phase detector has a rotating frame transform. The phase detector couples to a line-phase and provides in-phase and quadrature signals in a rotating frame, based on in-phase and quadrature signals proportional to current in the line-phase. One or more fault detection modules are coupled to the line current monitors through inter-phase communication of the in-phase and quadrature signals in a time frame rotating at the line frequency. The communication may have electrical isolation.

Classes IPC  ?

• G01R 19/25 - Dispositions pour procéder aux mesures de courant ou de tension ou pour en indiquer l'existence ou le signe utilisant une méthode de mesure numérique
• G01R 31/08 - Localisation de défauts dans les câbles, les lignes de transmission ou les réseaux

Abrégé

An impedance injection unit (IIU) system is coupled to a high-voltage (HV) transmission line. The IIUs are activated in sequences of activation in successive time periods. This injects an impedance waveform onto the HV transmission line. The ordering of IIUs in the sequences of activation is repeatedly changed in successive time periods. This equalizes electrical stress across the IIUs used, leading to overall improvement in IIU system lifetimes.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• G05F 1/70 - Régulation du facteur de puissanceRégulation du courant réactif ou de la puissance réactive
• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• H02J 3/12 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif pour règler la tension dans des réseaux à courant alternatif par changement d'une caractéristique de la charge du réseau
• H02J 3/20 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux dans des lignes aériennes longues

Abrégé

A liquid cooling power flow control system and related method are described. The system has switching assemblies for power flow control, in an enclosure. A pump circulates liquid coolant through a liquid cooling block to each switching assembly. The switching assemblies are electrically isolated from the enclosure.

Classes IPC  ?

• H05K 7/20 - Modifications en vue de faciliter la réfrigération, l'aération ou le chauffage

Abrégé

A hierarchical power flow control system includes power flow control devices, a communication coordinator and a gateway. The gateway provides diagnostics, prognostics, and health monitoring, and communicates with an external energy management system (EMS). Operation and actions are based on self-health monitoring, self-prognostics, and analysis and prediction processing in the gateway, in communication with the external energy management system.

Classes IPC  ?

• G16H 40/67 - TIC spécialement adaptées à la gestion ou à l’administration de ressources ou d’établissements de santéTIC spécialement adaptées à la gestion ou au fonctionnement d’équipement ou de dispositifs médicaux pour le fonctionnement d’équipement ou de dispositifs médicaux pour le fonctionnement à distance
• G16H 50/20 - TIC spécialement adaptées au diagnostic médical, à la simulation médicale ou à l’extraction de données médicalesTIC spécialement adaptées à la détection, au suivi ou à la modélisation d’épidémies ou de pandémies pour le diagnostic assisté par ordinateur, p. ex. basé sur des systèmes experts médicaux
• G16H 10/60 - TIC spécialement adaptées au maniement ou au traitement des données médicales ou de soins de santé relatives aux patients pour des données spécifiques de patients, p. ex. pour des dossiers électroniques de patients

Abrégé

A filter network is insertable into a power transmission line, to handle disturbances in the power transmission line. A first circuit has an RC network in parallel with a surge arrestor, to bypass high frequency disturbances of the power transmission line. A second circuit has inductors for carrying low-frequency power to and from impedance injection units.

Classes IPC  ?

• H01C 7/12 - Résistances de protection contre les surtensionsParafoudres
• H02H 9/00 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion
• H03H 7/06 - Réseaux à deux accès sélecteurs de fréquence comprenant des résistances
• H02H 7/22 - Circuits de protection de sécurité spécialement adaptés aux machines ou aux appareils électriques de types particuliers ou pour la protection sectionnelle de systèmes de câble ou de ligne, et effectuant une commutation automatique dans le cas d'un changement indésirable des conditions normales de travail pour appareillage de distribution, p. ex. système de barre omnibusCircuits de protection de sécurité spécialement adaptés aux machines ou aux appareils électriques de types particuliers ou pour la protection sectionnelle de systèmes de câble ou de ligne, et effectuant une commutation automatique dans le cas d'un changement indésirable des conditions normales de travail pour dispositifs de commutation
• H02H 9/04 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension

Abrégé

A system enabling localized intelligent control with communication and coordination at local subsections of a power grid with information transfer to utility for supervisory control is disclosed. The disclosure extends the control and communication capability within, at the edge, and outside the edge of the power grid using intelligent and self-aware FACTS devices. Aspects of the disclosure enable control of a distribution network, energy storage systems and generation sources as an integrated system allowing optimization of power grid operation from generation to distribution. This control capability further enables a supervisory utility to implement and manage policy issues, such as standard compliance, carbon emission reduction, right-of-way management, and conformance to environmental regulations, such as EMI compliance, noise reduction, etc. This also allows the supervisory utility to optimize energy cost, network reliability, and asset utilization and life.

Classes IPC  ?

• H02J 3/38 - Dispositions pour l’alimentation en parallèle d’un seul réseau, par plusieurs générateurs, convertisseurs ou transformateurs
• H02J 3/32 - Dispositions pour l'équilibrage de charge dans un réseau par emmagasinage d'énergie utilisant des batteries avec moyens de conversion
• G05B 13/02 - Systèmes de commande adaptatifs, c.-à-d. systèmes se réglant eux-mêmes automatiquement pour obtenir un rendement optimal suivant un critère prédéterminé électriques
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau

Abrégé

In prior art grid systems, power-line control is done by substation based large systems that use high-voltage (HV) circuits to get injectable impedance waveforms that can create oscillations on the HV power lines. Intelligent impedance injection modules (IIMs) are currently being proposed for interactive power line control and line balancing. These IIMs distributed over the high-voltage lines or installed on mobile platforms and connected to the HV power lines locally generate and inject waveforms in an intelligent fashion to provide interactive response capability to commands from utility for power line control. These IIMs typically comprise a plurality of impedance-injection units (IIUs) that are transformer-less flexible alternating current transmission systems interconnected in a series-parallel connection and output pulses that are additive and time synchronized to generate appropriate waveforms that when injected into HV transmission lines are able to accomplish the desired response and provide interactive power flow control.

Classes IPC  ?

• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• G05B 13/02 - Systèmes de commande adaptatifs, c.-à-d. systèmes se réglant eux-mêmes automatiquement pour obtenir un rendement optimal suivant un critère prédéterminé électriques
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif
• H02J 3/20 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux dans des lignes aériennes longues
• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• H02J 3/24 - Dispositions pour empêcher ou réduire les oscillations de puissance dans les réseaux

Abrégé

A system enabling localized intelligent control with communication and coordination at local subsections of a power grid with information transfer to utility for supervisory control is disclosed. The disclosure extends the control and communication capability within, at the edge, and outside the edge of the power grid using intelligent and self-aware FACTS devices. Aspects of the disclosure enable control of a distribution network, energy storage systems and generation sources as an integrated system allowing optimization of power grid operation from generation to distribution. This control capability further enables a supervisory utility to implement and manage policy issues, such as standard compliance, carbon emission reduction, right-of-way management, and conformance to environmental regulations, such as EMI compliance, noise reduction, etc. This also allows the supervisory utility to optimize energy cost, network reliability, and asset utilization and life.

Classes IPC  ?

• H02J 3/38 - Dispositions pour l’alimentation en parallèle d’un seul réseau, par plusieurs générateurs, convertisseurs ou transformateurs
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• G05B 13/02 - Systèmes de commande adaptatifs, c.-à-d. systèmes se réglant eux-mêmes automatiquement pour obtenir un rendement optimal suivant un critère prédéterminé électriques
• H02J 3/32 - Dispositions pour l'équilibrage de charge dans un réseau par emmagasinage d'énergie utilisant des batteries avec moyens de conversion

Abrégé

Disclosed is a reactance-injecting module and its method of use to balance the currents among the phases of polyphase electric power transmission lines or to manage power flow among alternate paths, where the reactance-injecting module has high-speed, dedicated communication links to enable the immediate removal or reduction of injected reactance from all phases of a phase balancing cluster when a fault is detected on any one of the multiple phases. The reactance-injecting module may communicate information on a detected fault to the other reactance-injecting modules of the phase balancing cluster within 10 microseconds after the fault is detected to allow the phase balancing cluster to eliminate injected reactance from all phases within a time that is short compared to a cycle of the alternating current, such as 1 millisecond after the fault is detected. This provides extremely fast neutralization of injected reactance to minimize interference with fault localization analyses.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• G01R 31/08 - Localisation de défauts dans les câbles, les lignes de transmission ou les réseaux
• H02H 1/00 - Détails de circuits de protection de sécurité

Abrégé

A power supply system is operable to harvest power at low and high line currents. A current transformer is arranged to couple to a power transmission line. A current sensor which may be a Rogowski coil is arranged to couple to the power transmission line. Branches of power supply circuitry are connected to a plurality of secondary windings of the current transformer. A control circuit selects one of the branches of power supply circuitry, depending on sensed magnitude of line current, to provide electrical power to an output capacitor. Sufficient stored energy is also provided for performing a backup of operating parameters when the line current reduces to zero.

Classes IPC  ?

• H02J 50/00 - Circuits ou systèmes pour l'alimentation ou la distribution sans fil d'énergie électrique
• H02J 50/10 - Circuits ou systèmes pour l'alimentation ou la distribution sans fil d'énergie électrique utilisant un couplage inductif
• H02H 9/02 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de courant
• H02J 7/02 - Circuits pour la charge ou la dépolarisation des batteries ou pour alimenter des charges par des batteries pour la charge des batteries par réseaux à courant alternatif au moyen de convertisseurs
• H02J 7/34 - Fonctionnement en parallèle, dans des réseaux, de batteries avec d'autres sources à courant continu, p. ex. batterie tampon

Abrégé

An apparatus for injecting impedance into a high voltage (HV) transmission line is disclosed. The apparatus comprises a plurality of modular flexible alternating current transmission systems (FACTS) based impedance injection units (IIUs), each modular FACTS based IIU without fault current protection. The apparatus further comprises a fault current protection module external to the modular FACTS based IIUs. The fault current protection module is coupled to the modular FACTS based IIUs to provide fault current protection to the modular FACTS based IIUs.

Classes IPC  ?

• H02H 7/26 - Protection sectionnelle de systèmes de câbles ou de lignes, p. ex. pour déconnecter une section dans laquelle un court-circuit, un défaut à la terre, ou une décharge d'arc se sont produits
• H02H 1/00 - Détails de circuits de protection de sécurité
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H02K 11/215 - Dispositifs utilisant un effet magnétique, p. ex. des éléments à effet Hall ou magnéto-résistifs
• B25F 5/00 - Détails ou parties constitutives d'outils portatifs à moteur sans relation spécifique avec les opérations exécutées et non prévus ailleurs
• H02K 7/00 - Dispositions pour la mise en œuvre d'énergie mécanique associées structurellement aux machines dynamo-électriques, p. ex. association structurelle avec des moteurs mécaniques d'entraînement ou des machines dynamo-électriques auxiliaires
• H02K 7/14 - Association structurelle à des charges mécaniques, p. ex. à des machines-outils portatives ou des ventilateurs
• B25D 17/24 - Amortissement de contrecoup

Abrégé

An enclosure includes a power flow control device to attach to a high voltage transmission line, a plurality of panels formed of metal, a shorting connection provided between each pair of panels, an electrical connection from at least one panel of the plurality of panels to the high voltage transmission line, a receiving region provided on each panel for each shorting connection, and an equipotential surface for reducing electromagnetic interference from the high voltage transmission line to internal components of the power flow control device, and from the internal components of the power flow control device to the high voltage transmission line.

Classes IPC  ?

• H05K 9/00 - Blindage d'appareils ou de composants contre les champs électriques ou magnétiques
• H01C 7/108 - Noyaux de varistance en oxyde métallique
• H01H 33/66 - Interrupteurs dans lesquels la coupure s'effectue dans le vide

Abrégé

Methods and systems for protecting one or more flexible alternating current transmission system (FACTS) devices in a high voltage (HV) power transmission line are disclosed. The system may include a circuit breaker to de-energize the HV power transmission line when a fault current is detected on the HV power transmission line, and to determine whether the fault current has cleared. The system may further include a power supply to harvest energy from the fault current. The system may further include a bypass switch coupled to protect the FACTS devices by providing a controllable conduction path around the FACTS devices when the bypass switch is activated. And the system may further include a fault current harvesting circuit (FHC) and an actuator operating in conjunction to control the bypass switch based on the harvested energy.

Classes IPC  ?

• H02H 1/06 - Dispositions pour fournir la puissance d'actionnement
• H02H 3/16 - Circuits de protection de sécurité pour déconnexion automatique due directement à un changement indésirable des conditions électriques normales de travail avec ou sans reconnexion sensibles à un courant de défaut à la terre ou à la masse
• H02H 3/06 - Circuits de protection de sécurité pour déconnexion automatique due directement à un changement indésirable des conditions électriques normales de travail avec ou sans reconnexion Détails avec reconnexion automatique
• H01H 71/12 - Mécanismes de déclenchement automatique avec ou sans déclenchement manuel
• H01F 27/42 - Circuits spécialement adaptés à la modification ou la compensation des caractéristiques électriques des transformateurs, réactances ou bobines d'arrêt
• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif

Abrégé

A control module controls impedance injection units (IIUs) to form multiple connection configurations in sequence. Each connection configuration has one IIU, or multiple IIUs in series, parallel or combination of series and parallel. The connection configurations of IIUs are coupled to a high-voltage transmission line. The control module and the IIUs generate rectangular impedance injection waveforms. When the waveforms are combined and injected to the high-voltage transmission line, this produces a pseudo-sinusoidal waveform.

Classes IPC  ?

• H02J 3/36 - Dispositions pour le transfert de puissance électrique entre réseaux à courant alternatif par l'intermédiaire de haute tension à courant continu

Abrégé

Transients occur on power transmission lines for unpredictable reasons including breakers opening and closing, load variations, and inputs to the grid from renewable energy sources turning on and off. A recursive technique allows a linear function to be fitted to a non-linear grid dynamic of the power line transients. The technique is adaptive and helps to stabilize an impedance injection unit while it injects correcting impedance into a transmission line for the purpose of achieving power flow control. When applied to many injection units the technique may also help to stabilize the overall grid. The stabilization system using the recursive technique provides real-time monitoring of the associated power line and stabilization with respect to power line transients.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/12 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif pour règler la tension dans des réseaux à courant alternatif par changement d'une caractéristique de la charge du réseau
• H03L 7/093 - Détails de la boucle verrouillée en phase concernant principalement l'agencement de détection de phase ou de fréquence, y compris le filtrage ou l'amplification de son signal de sortie utilisant des caractéristiques de filtrage ou d'amplification particulières dans la boucle
• H02J 3/20 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux dans des lignes aériennes longues

Abrégé

A trailer-based system and related method are described for efficiently transporting, configuring and deploying a power flow control system, including connection to a power transmission line. The system may include preconfigured modules using bolted attachments, hoist rings and a corona ring structure. Standardized clamps are also used. A plurality of power flow control modules is operable while mounted on the trailer. The power flow control modules are configurable to inject reactive power into the power transmission line.

Classes IPC  ?

• B60P 3/00 - Véhicules adaptés pour transporter, porter ou comporter des charges ou des objets spéciaux
• B66C 1/66 - Éléments ou dispositifs de prise de la charge adjoints aux mécanismes de levage, de descente ou de halage, ou adaptés pour être utilisés avec ces mécanismes et transmettant les efforts à des articles ou à des groupes d'articles par moyens mécaniques comportant des organes de saisie ayant une forme complémentaire de celle des objets à manipuler s'engageant dans des trous, des évidements ou des renflements spécialement aménagés sur les objets pour en permettre la prise
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H01T 19/02 - Anneaux anticorona

Abrégé

A system and method using four switches connected in an H-bridge (full bridge) topology within a series-connected FACTS device is disclosed. System and method can be used to bypass a FACTS device. The switches in H-bridge are connected to an alternating current (AC) source allowing for various switching states, and enabling non-monitoring mode, local bypass monitoring mode, low-loss monitoring mode, and diagnostic mode of operation.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02M 5/12 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant alternatif en une puissance de sortie en courant alternatif, p. ex. pour changement de la tension, pour changement de la fréquence, pour changement du nombre de phases sans transformation intermédiaire en courant continu par convertisseurs statiques utilisant des transformateurs pour la transformation de l'amplitude de la tension ou du courant seulement
• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif
• H02M 1/32 - Moyens pour protéger les convertisseurs autrement que par mise hors circuit automatique

Abrégé

Methods for damping oscillations in a high voltage power grid, including power distribution and supply systems by distributing a plurality of voltage/impedance injection modules to inject voltages/impedances onto high voltage power transmission lines of the power grid, sensing power oscillations on the high voltage transmission lines, extracting the dominant oscillatory mode or modes of sensed power oscillations on the high voltage transmission lines, and injecting voltages/impedances responsive to at least the most dominant oscillatory mode onto the respective high voltage transmission lines to counteract the respective oscillations.

Classes IPC  ?

• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H02J 3/24 - Dispositions pour empêcher ou réduire les oscillations de puissance dans les réseaux

Abrégé

An intelligent impedance injection module is for use with transmission lines in a power grid. The intelligent impedance injection module has a plurality of transformer-less impedance injector units and a controller. The controller changes injector gain of the impedance injector units to compensate for current swings in a transmission line.

Classes IPC  ?

• H02J 3/24 - Dispositions pour empêcher ou réduire les oscillations de puissance dans les réseaux
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• G05B 19/042 - Commande à programme autre que la commande numérique, c.-à-d. dans des automatismes à séquence ou dans des automates à logique utilisant des processeurs numériques
• H02J 3/28 - Dispositions pour l'équilibrage de charge dans un réseau par emmagasinage d'énergie

Abrégé

A system architecture and method for enabling hierarchical intelligent control with appropriate-speed communication and coordination of control using intelligent distributed impedance/voltage injection modules, local intelligence centers, other actuator devices and miscellaneous FACTS coupled actuator devices is disclosed. Information transfer to a supervisory utility control is enabled for responding to integral power system disturbances, system modelling and optimization. By extending the control and communication capability to the edge of the HV power grid, control of the distribution network through FACTS based Demand response units is also enabled. Hence an integrated and hierarchical total power system control is established with distributed impedance/voltage injection modules, local intelligence centers, connected other actuator devices, miscellaneous FACTS coupled devices and utility supervisory all networked at appropriate speeds allowing optimization of the total power system from generation to distribution.

Classes IPC  ?

• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• G05B 15/02 - Systèmes commandés par un calculateur électriques
• H02J 3/24 - Dispositions pour empêcher ou réduire les oscillations de puissance dans les réseaux
• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H02J 3/38 - Dispositions pour l’alimentation en parallèle d’un seul réseau, par plusieurs générateurs, convertisseurs ou transformateurs
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux

Abrégé

An actuator for circuit interrupter has a stationary magnetic boss, a movable magnetic armature and a drive rod. The drive rod is aligned on an axis of the circuit interrupter. The drive rod has two stable positions, circuit interrupter closed and circuit interrupter open. The drive rod has a surface that the armature contacts to move the drive rod from the circuit interrupter closed position to the circuit interrupter open position. In the circuit interrupter closed position, the armature and the surface are separated by a pre-travel distance. The armature is to move towards the stationary magnetic boss and contact the surface, to initiate a circuit interrupter disconnecting motion of the drive rod with a transfer of momentum to the drive rod.

Classes IPC  ?

• H01H 33/42 - Mécanismes moteurs
• H01H 33/666 - Dispositions pour l'actionnement
• H01H 33/662 - Enveloppes ou écrans de protection
• H01H 3/30 - Dispositions comportant une énergie à l'intérieur de l'interrupteur pour actionner le mécanisme d'entraînement utilisant un moteur à ressort

Abrégé

The presence of injected DC has harmful consequences for a power grid system. A piecewise sinusoidal ripple voltage wave at the line-frequency that rides on the main capacitor bank of the power converter is observed. This observation leads to a new DC detection elimination method. Three DC elimination methods for this ripple component are disclosed to allow dissipation of DC energy through heat and/or electromagnetic wave, or to allow transformation of this energy into usable power that is fed back into the power grid.

Classes IPC  ?

• H02J 3/26 - Dispositions pour l'élimination ou la réduction des asymétries dans les réseaux polyphasés
• H02J 3/01 - Dispositions pour réduire les harmoniques ou les ondulations
• H02J 3/38 - Dispositions pour l’alimentation en parallèle d’un seul réseau, par plusieurs générateurs, convertisseurs ou transformateurs
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H02M 7/49 - Combinaison des formes de tension de sortie d'une pluralité de convertisseurs
• H02M 7/48 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande

Abrégé

The presence of injected DC has harmful consequences for a power grid system. A piecewise sinusoidal ripple voltage wave at the line-frequency that rides on the main capacitor bank of the power converter is observed. This observation leads to a new detection method and mitigation method. A two-stage control circuit is added to the operation of a power converter that controls power line impedance in order to mitigate the injected DC and to block DC circulation. This control computes a correction angle to adjust the timing of generated pulsed square waves to counter-balance the ripple. A functional solution and the results of experiments are presented. Furthermore, an extraction method and three elimination methods for this ripple component are presented to allow dissipation of DC energy through heat and/or electronic magnetic wave, or to allow transformation of this energy into usable power that is fed back into the power grid.

Classes IPC  ?

• H02J 3/26 - Dispositions pour l'élimination ou la réduction des asymétries dans les réseaux polyphasés
• H02J 3/01 - Dispositions pour réduire les harmoniques ou les ondulations
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H02J 3/38 - Dispositions pour l’alimentation en parallèle d’un seul réseau, par plusieurs générateurs, convertisseurs ou transformateurs
• H02M 7/49 - Combinaison des formes de tension de sortie d'une pluralité de convertisseurs
• H02M 7/48 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande

Abrégé

Systems and methods for controlling power distribution in a power distribution system are disclosed. The system comprises a first group of impedance injection nodes that includes two or more impedance injection nodes. Each of the impedance injection nodes of the first group is attached to a respective powerline of the power distribution system, and is configured to: respectively receive messages from other impedance injection nodes in the first group sent at different respective time slots, where each of the received messages includes node information of at least one of the other nodes, and broadcast a message to the other nodes in the first group at a time slot that is different from the respective time slots of the other nodes, where the broadcasted message includes node information of the impedance injection node, or node information of the at least one of the other nodes, or both.

Classes IPC  ?

• H04B 3/54 - Systèmes de transmission par lignes de réseau de distribution d'énergie
• H04L 9/06 - Dispositions pour les communications secrètes ou protégéesProtocoles réseaux de sécurité l'appareil de chiffrement utilisant des registres à décalage ou des mémoires pour le codage par blocs, p. ex. système DES
• H04L 12/58 - Systèmes de commutation de messages

Abrégé

A power flow control subsystem having multiple configurations is described. The subsystem is three-way configurable: as a transportable configuration, as a deployable configuration, and as a transmission line configuration. The transportable configuration includes a collection of impedance injection modules and at least one bypass module carried on a wheeled vehicle such as a trailer. The deployable configuration is an assembly of the collection of impedance injection modules and at least one bypass module, operable to perform power flow operations. The transmission line configuration includes connection of a deployable configuration to a phase of a high voltage transmission line for performing power flow control. The deployable configuration may be open or closed frame. The deployable configurations may be mounted on one or more wheeled vehicles in a mobile subsystem, or semi-permanently mounted at a ground site.

Classes IPC  ?

• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau

Abrégé

Flexible AC transmission system (FACTS) enabling distributed controls is a requirement for power transmission and distribution, to improve line balancing and distribution efficiency. These FACTS devices are electronic circuits that vary in the type of services they provide. All FACTS devices have internal circuitry to handle fault currents. Most of these circuits are unique in design for each manufacturer, which make these FACTS devices non-modular, non-interchangeable, expensive and heavy. One of the most versatile FACTS device is the static synchronous series compensator (SSSC), which is used to inject impedance into the transmission lines to change the power flow characteristics. The addition of integrated fault current handling circuitry makes the SSSC and similar FACTS devices unwieldy, heavy, and not a viable solution for distributed control. What is disclosed are modifications to FACTS devices that move the fault current protection external to the FACTS device and make them modular and re-usable.

Classes IPC  ?

• H02H 3/16 - Circuits de protection de sécurité pour déconnexion automatique due directement à un changement indésirable des conditions électriques normales de travail avec ou sans reconnexion sensibles à un courant de défaut à la terre ou à la masse
• H02H 7/16 - Circuits de protection de sécurité spécialement adaptés aux machines ou aux appareils électriques de types particuliers ou pour la protection sectionnelle de systèmes de câble ou de ligne, et effectuant une commutation automatique dans le cas d'un changement indésirable des conditions normales de travail pour capacités
• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02H 9/04 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension
• H02H 9/06 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension utilisant des éclateurs à étincelles
• H02H 7/26 - Protection sectionnelle de systèmes de câbles ou de lignes, p. ex. pour déconnecter une section dans laquelle un court-circuit, un défaut à la terre, ou une décharge d'arc se sont produits

Abrégé

A fastening system for securing and real-time monitoring of a bolted connection is described. An ultrasonic signal is used to measure time-of-flight in the bolt and calculate an effective length of the bolt. By comparing the calculated effective length against reference values, a loosened bolt may be detected, and a real-time decision can be made to initiate protective measures and/or make a report to a support system. The measuring subsystem can be configured to be electrically isolated, and the bolted connection may include a live electrical connection. The real-time monitoring can provide early warning of potential system failures across any system having bolted connections: this includes civil systems such as buildings and bridges, transportation devices such as trains and airplanes and automobiles, and power distribution systems.

Classes IPC  ?

• G01B 17/00 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de vibrations infrasonores, sonores ou ultrasonores
• G01N 29/04 - Analyse de solides
• G01N 29/22 - Recherche ou analyse des matériaux par l'emploi d'ondes ultrasonores, sonores ou infrasonoresVisualisation de l'intérieur d'objets par transmission d'ondes ultrasonores ou sonores à travers l'objet Détails
• G01N 29/30 - Dispositions pour l'étalonnage ou la comparaison, p. ex. avec des objets standard
• G01N 29/24 - Sondes

Abrégé

Disclosed is a reactance-injecting module used to balance the currents among the phases of polyphase electric power transmission lines or to manage power flow among alternate paths, where the reactance-injecting module has high-speed, dedicated communication links to enable the immediate removal of injected reactance from all phases of a phase balancing cluster when a fault is detected on any one of the multiple phases. The reactance-injecting module may communicate information on a detected fault to the other reactance-injecting modules of the phase balancing cluster within 10 microseconds after the fault is detected to allow the phase balancing cluster to eliminate injected reactance from all phases within 1 millisecond after the fault is detected. This provides extremely fast neutralization of injected reactance to minimize interference with fault localization analyses.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• G01R 31/08 - Localisation de défauts dans les câbles, les lignes de transmission ou les réseaux
• H02H 1/00 - Détails de circuits de protection de sécurité

Abrégé

In prior art grid systems, power-line control is done by substation based large systems that use high-voltage (HV) circuits to get injectable impedance waveforms that can create oscillations on the HV power lines. Intelligent impedance injection modules (IIMs) are currently being proposed for interactive power line control and line balancing. These IIMs distributed over the high-voltage lines or installed on mobile platforms and connected to the HV power lines locally generate and inject waveforms in an intelligent fashion to provide interactive response capability to commands from utility for power line control. These IIMs typically comprise a plurality of impedance-injection units (IIUs) that are transformer-less flexible alternating current transmission systems interconnected in a series-parallel connection and output pulses that are additive and time synchronized to generate appropriate waveforms that when injected into HV transmission lines are able to accomplish the desired response and an provide interactive power flow control.

Classes IPC  ?

• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• G05B 13/02 - Systèmes de commande adaptatifs, c.-à-d. systèmes se réglant eux-mêmes automatiquement pour obtenir un rendement optimal suivant un critère prédéterminé électriques
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/24 - Dispositions pour empêcher ou réduire les oscillations de puissance dans les réseaux
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau

Abrégé

A modular power flow control system having early detection and reporting of transmission line faults is described. The response time for closing a bypass switch and reporting the fault is less than 200 microseconds for hard faults, longer for soft faults. Reprogramming of distance relays is not required. Transmission line faults are characterized using a fault detection sensor suite, normally including at least a current sensor such as a current transformer and a rate of current change sensor such as a Rogowski coil, and in some embodiments, a temperature sensor. Other embodiments are disclosed.

Classes IPC  ?

• H02M 5/458 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant alternatif en une puissance de sortie en courant alternatif, p. ex. pour changement de la tension, pour changement de la fréquence, pour changement du nombre de phases avec transformation intermédiaire en courant continu par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge ou des dispositifs à semi-conducteurs pour transformer le courant continu intermédiaire en courant alternatif utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
• H02M 7/49 - Combinaison des formes de tension de sortie d'une pluralité de convertisseurs
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux

Abrégé

A containerized power flow control system is described, for attachment to a power transmission line or substation. The system includes at least one container that is transportable by road, rail, sea or air. A plurality of identical impedance injection modules is operable while mounted in the container, wherein each of the modules is configurable to inject a pre-determined power control waveform into the power line.

Classes IPC  ?

• H02B 1/52 - Unités mobiles, p. ex. pour chantiers
• B65D 88/12 - Grands réceptacles rigides spécialement conçus pour le transport
• E04H 5/04 - Cabines de transformateursCabines de postes de transformation ou d'appareillages de commutation
• H02B 1/32 - Montage de dispositifs à l'intérieur de ces enveloppes
• H05K 5/02 - Enveloppes, coffrets ou tiroirs pour appareils électriques Détails
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02B 1/01 - Charpentes
• G06Q 50/06 - Fourniture d’énergie ou d’eau

Abrégé

A containerized power flow control system is described, for attachment to a power transmission line or substation. The system includes at least one container that is transportable by road, rail, sea or air. A plurality of identical impedance injection modules is operable while mounted in the container, wherein each of the modules is configurable to inject a pre-determined power control waveform into the power line.

Classes IPC  ?

• H02B 1/52 - Unités mobiles, p. ex. pour chantiers
• E04H 5/04 - Cabines de transformateursCabines de postes de transformation ou d'appareillages de commutation
• B65D 88/12 - Grands réceptacles rigides spécialement conçus pour le transport
• H02B 1/32 - Montage de dispositifs à l'intérieur de ces enveloppes
• H05K 5/02 - Enveloppes, coffrets ou tiroirs pour appareils électriques Détails
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02B 1/01 - Charpentes
• G06Q 50/06 - Fourniture d’énergie ou d’eau

Produits et services

Power flow control device; hardware and software systems used for control, regulation and management of power and energy by utilities; power supply network controlling and regulating apparatus and installations; reactance injection installations; electrical testing apparatus; overvoltage protection modules; electrical power conditioning apparatus; apparatus for monitoring power lines and the supply of electrical power; apparatus for switching electrical power; transformers; electrical power line valves; electrical surge absorbers; control and protection equipment for electric power distribution networks; computer hardware; computer software; mobile apps; computer databases; data sheets, manuals and instructional materials on the subject of management and monitoring of power supply grids, all recorded electronically or optically; information, manuals, non-printed publications, code, text and other media or multimedia, all being downloadable from a computer network or the Internet. Collection and processing of data about electrical grid and other power network performance; business consultation services in the fields of energy, power supply, electricity and other utilities; data processing; data management; data verification; assistance and advisory services relating to business management, organisation and operation; business management consultation services in the fields of power supply and telecommunications; information services, namely, providing business information regarding measuring, monitoring and reducing network energy consumption and cost; compilation and maintenance of computer records in the field of network energy delivery and consumption; management of databases; business information services; energy information gathering, keeping, storage and retrieval services; business information services, namely provision of information about energy transmission and energy consumption. Providing temporary use of non-downloadable software and software system used for control, regulation and management of power and energy by utilities; engineering and design services; providing temporary use of non-downloadable software systems used for data, network and algorithm analytics and reporting; providing temporary use of non-downloadable software systems used for system-wide monitoring, coordination and optimization; non-downloadable software used for energy integration, energy efficiency, energy demand control, and energy system improvement; providing temporary use of non-downloadable software; application service provider services; research and design in the field of management and monitoring of electrical grids; providing a web-based system and on-line control portal for smart grid connected control devices for customers and operators to manage remotely, administer, modify and control operation of power grids; engineering services in the field of energy and power; technical and engineering management and monitoring of electrical grid and telecommunications network performance; energy management services for businesses.

Abrégé

A modular power flow control system is described for optimizing power flow control in a multi-phase power transmission system. Identical impedance injection modules are arranged in an m×n matrix, where m is the number of series-connected modules inserted into each phase (forming a leg of the installed bank of modules), and n is the number of parallel-connected legs per phase. Each impedance injection module in a phase is configurable to collectively insert a pre-determined (controllable) power control waveform into the phase to which it is attached. The modular flow control system is agile with respect to configurability, reconfigurability, maintenance, size, weight, and cost.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02M 5/293 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant alternatif en une puissance de sortie en courant alternatif, p. ex. pour changement de la tension, pour changement de la fréquence, pour changement du nombre de phases sans transformation intermédiaire en courant continu par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
• H02J 3/20 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux dans des lignes aériennes longues
• H02M 7/483 - Convertisseurs munis de sorties pouvant chacune avoir plus de deux niveaux de tension

Abrégé

A system architecture and method for enabling hierarchical intelligent control with appropriate-speed communication and coordination of control using intelligent distributed impedance/voltage injection modules, local intelligence centers, other actuator devices and miscellaneous FACTS coupled actuator devices is disclosed. Information transfer to a supervisory utility control is enabled for responding to integral power system disturbances, system modelling and optimization. By extending the control and communication capability to the edge of the HV power grid, control of the distribution network through FACTS based Demand response units is also enabled. Hence an integrated and hierarchical total power system control is established with distributed impedance/voltage injection modules, local intelligence centers, connected other actuator devices, miscellaneous FACTS coupled devices and utility supervisory all networked at appropriate speeds allowing optimization of the total power system from generation to distribution.

Classes IPC  ?

• G05B 15/02 - Systèmes commandés par un calculateur électriques
• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• H02J 3/24 - Dispositions pour empêcher ou réduire les oscillations de puissance dans les réseaux
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H02J 3/38 - Dispositions pour l’alimentation en parallèle d’un seul réseau, par plusieurs générateurs, convertisseurs ou transformateurs
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif

Produits et services

Power flow control devices for power transmission grids

Abrégé

Flexible AC transmission system (FACTS) enabling distributed controls is a requirement for power transmission and distribution, to improve line balancing and distribution efficiency. These FACTS devices are electronic circuits that vary in the type of services they provide. All FACTS devices have internal circuitry to handle fault currents. Most of these circuits are unique in design for each manufacturer, which make these FACTS devices non-modular, non-interchangeable, expensive and heavy. One of the most versatile FACTS device is the static synchronous series compensator (SSSC), which is used to inject impedance into the transmission lines to change the power flow characteristics. The addition of integrated fault current handling circuitry makes the SSSC and similar FACTS devices unwieldy, heavy, and not a viable solution for distributed control. What is disclosed are modifications to FACTS devices that move the fault current protection external to the FACTS device and make them modular and re-usable.

Classes IPC  ?

• H02H 3/16 - Circuits de protection de sécurité pour déconnexion automatique due directement à un changement indésirable des conditions électriques normales de travail avec ou sans reconnexion sensibles à un courant de défaut à la terre ou à la masse
• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02H 7/16 - Circuits de protection de sécurité spécialement adaptés aux machines ou aux appareils électriques de types particuliers ou pour la protection sectionnelle de systèmes de câble ou de ligne, et effectuant une commutation automatique dans le cas d'un changement indésirable des conditions normales de travail pour capacités
• H02H 9/04 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension
• H02H 9/06 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension utilisant des éclateurs à étincelles
• H02H 7/26 - Protection sectionnelle de systèmes de câbles ou de lignes, p. ex. pour déconnecter une section dans laquelle un court-circuit, un défaut à la terre, ou une décharge d'arc se sont produits

Abrégé

Flexible AC transmission system (FACTS) enabling distributed controls is a requirement for power transmission and distribution, to improve line balancing and distribution efficiency. These FACTS devices are electronic circuits that vary in the type of services they provide. All FACTS devices have internal circuitry to handle fault currents. Most of these circuits are unique in design for each manufacturer, which make these FACTS devices non-modular, non-interchangeable, expensive and heavy. One of the most versatile FACTS device is the static synchronous series compensator (SSSC), which is used to inject impedance into the transmission lines to change the power flow characteristics. The addition of integrated fault current handling circuitry makes the SSSC and similar FACTS devices unwieldy, heavy, and not a viable solution for distributed control. What is disclosed are modifications to FACTS devices that move the fault current protection external to the FACTS device and make them modular and re-usable.

Classes IPC  ?

• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• H02H 1/00 - Détails de circuits de protection de sécurité
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux

Abrégé

Distributed series reactance modules and active impedance injection modules that are adapted to operating with electric power transmission lines over a wide range of transmission voltages are disclosed. Key elements include a virtual ground, an enclosure that acts as a Faraday shield, radio frequency or microwave control methods and the use of corona rings.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H01F 27/02 - Enveloppes
• H02J 50/00 - Circuits ou systèmes pour l'alimentation ou la distribution sans fil d'énergie électrique

Abrégé

Distributed static synchronous series compensators (DSSSCs) which may also be designated tower routers capable of injecting series inductive or capacitive impedances to enable distributed power-flow control. When a large number of these (a fleet of) DSSSCs are distributed over the grid for power-flow control, it is necessary to ensure that coordinated communication and control capabilities are also established, enabling fast reaction to changes that can exist across the grid. A system architecture and method for enabling localized high-speed low-latency intelligent control with communications between subsections (local network) of the grid along with communication to the central Grid operations center at the utility for supervisory control is disclosed herein. The architecture provides sub-cyclic (< 1/60 of a second) response capability, using the local DSSSCs with high-speed communication at the local network level to power-system disturbances, such as power-oscillation damping (POD), sub-synchronous resonance (SSR) etc.

Classes IPC  ?

• G05B 15/02 - Systèmes commandés par un calculateur électriques
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux

Abrégé

Active impedance-injection module enabled for distributed power flow control of high-voltage (HV) transmission lines is disclosed. The module uses transformers with multi-turn primary windings, series-connected to high-voltage power lines, to dynamically control power flow on those power lines. The insertion of the transformer multi-turn primary is by cutting the line and splicing the two ends of the winding to the ends of the cut high-voltage transmission line. The secondary winding of the transformer is connected to a control circuit and a converter/inverter circuit that is able to generate inductive and capacitive impedance based on the status of the transmission line. The module operates by extracting power from the HV transmission line with the module floating at the HV transmission-line potential. High-voltage insulators are typically used to suspend the module from transmission towers, or intermediate support structures. It may also be directly suspended from the HV transmission line.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H01F 27/28 - BobinesEnroulementsConnexions conductrices
• H01F 27/29 - BornesAménagements de prises
• H05K 7/14 - Montage de la structure de support dans l'enveloppe, sur cadre ou sur bâti
• H02J 3/26 - Dispositions pour l'élimination ou la réduction des asymétries dans les réseaux polyphasés

Abrégé

This patent discloses an active impedance-injection module for dynamic line balancing of a high-voltage (HV) transmission line. The impedance-injection module comprises a plurality of transformers each having a primary winding in series with a HV transmission line. Each transformer also has secondary windings, each connected to an individual electronic converter. The plurality of secondary windings are electrically isolated from the associated primary winding and extract power from the HV transmission line for operation of the converters and other circuits connected to the secondary windings. The active impedance-injection module is enabled to generate a controlled impedance, inductive or capacitive, to be impressed on the HV transmission line. A plurality of active impedance-injection modules spatially distributed on a HV transmission line are enabled to inject a controlled cumulative impedance on a HV transmission line while limiting the capacity of individual converters to that achievable with practical electronic components.

Classes IPC  ?

• H01F 27/06 - Montages, supports ou suspensions de transformateurs, réactances ou bobines d'arrêt
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/20 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux dans des lignes aériennes longues
• H02J 3/26 - Dispositions pour l'élimination ou la réduction des asymétries dans les réseaux polyphasés

Abrégé

A split-conductor electrical-injection power substation uses an array of series and parallel electrical-injection devices to control power flow in the power grid. The split-conductors allow the use of smaller electrical-injection devices in higher current distribution systems. The electrical injection devices introduce small voltage differences between the split-conductor wires because of electrical injection and sensor variations. The small voltage variations cause large loop currents on the low-impedance wires. Sensors detect current differences in the split-conductor wires and use feedback to adjust injected voltages, thereby reducing the loop currents.

Classes IPC  ?

• H02G 5/00 - Installations de barres omnibus
• H02G 7/00 - Installations de lignes ou câbles électriques aériens
• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux

Abrégé

A modular, space-efficient support structure mounts multiple electrical devices. The structure is modular to allow for subsequent addition and removal of electrical devices by adding and removing primary structural elements coupled for structural efficiency. The structure is deployable in many locations without reconfiguration and has reduced dependence on local site conditions. The structure uses non-permanent construction methods to facilitate rapid assembly, disassembly, re-deployment and re-use of components. Multiple electrical devices such as transformers are mounted at elevation on device mounting columns. The electrical devices are interconnected to each other in parallel or series with connectors mounted on the top portion of the device to allow maintenance clearance underneath. The arrangement of the electrical devices maximizes the density of the devices while maintaining vertical, lateral and radial safety clearances. The electrical devices are arranged in a symmetrical fashion around the primary structural element for symmetrical load distribution.

Classes IPC  ?

• H02B 1/04 - Montage sur ces dispositifs d'interrupteurs ou d'autres dispositifs en général, l'interrupteur ou le dispositif étant muni ou non d'une enveloppe
• H02B 1/20 - Schémas de barres omnibus ou d'autres fileries, p. ex. dans des armoires, dans les stations de commutation
• E04H 12/08 - Structures faites en matériaux spécifiés en métal
• H02B 5/02 - Postes de transformation d'extérieurPostes de transformation comportant des installations d'intérieur et d'extérieur montés sur poteaux, p. ex. poste de transformation sur poteau

Abrégé

A modular, space-efficient support structure mounts multiple electrical devices. The structure is modular to allow for subsequent addition and removal of electrical devices by adding and removing primary structural elements coupled for structural efficiency. The structure is deployable in many locations without reconfiguration and has reduced dependence on local site conditions. The structure uses non-permanent construction methods to facilitate rapid assembly, disassembly, re-deployment and re-use of components. Multiple electrical devices such as transformers are mounted at elevation on device mounting columns. The electrical devices are interconnected to each other in parallel or series with connectors mounted on the top portion of the device to allow maintenance clearance underneath. The arrangement of the electrical devices maximizes the density of the devices while maintaining vertical, lateral and radial safety clearances. The electrical devices are arranged in a symmetrical fashion around the primary structural element for symmetrical load distribution.

Classes IPC  ?

• H02B 1/00 - Charpentes, tableaux, panneaux, pupitres, enveloppesDétails de postes de transformation ou de dispositions de commutation
• H02B 1/04 - Montage sur ces dispositifs d'interrupteurs ou d'autres dispositifs en général, l'interrupteur ou le dispositif étant muni ou non d'une enveloppe
• H02B 1/052 - Montage sur des rails
• H02B 1/14 - Volets ou protecteurs pour empêcher l'accès aux contacts
• H02B 1/21 - Dispositions de barres omnibus pour des dispositifs montés dans des baies et comportant des éléments débrochables
• H02B 1/32 - Montage de dispositifs à l'intérieur de ces enveloppes

Abrégé

A system architecture and method for enabling hierarchical intelligent control with appropriate-speed communication and coordination of control using intelligent distributed impedance / voltage injection modules, local intelligence centers, other actuator devices and miscellaneous FACTS coupled actuator devices is disclosed. Information transfer to a supervisory utility control is enabled for responding to integral power system disturbances, system modelling and optimization. By extending the control and communication capability to the edge of the HV power grid, control of the distribution network through FACTS based Demand response units is also enabled. Hence an integrated and hierarchical total power system control is established with distributed impedance / voltage injection modules, local intelligence centers, connected other actuator devices, miscellaneous FACTS coupled devices and utility supervisory all networked at appropriate speeds allowing optimization of the total power system from generation to distribution.

Classes IPC  ?

• H02J 3/24 - Dispositions pour empêcher ou réduire les oscillations de puissance dans les réseaux
• H02J 3/46 - Dispositions pour l’alimentation en parallèle d’un seul réseau, par plusieurs générateurs, convertisseurs ou transformateurs contrôlant la répartition de puissance entre les générateurs, convertisseurs ou transformateurs
• H02H 9/02 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de courant
• H02H 9/04 - Circuits de protection de sécurité pour limiter l'excès de courant ou de tension sans déconnexion sensibles à un excès de tension
• H02H 9/08 - Limitation ou suppression des courants de défaut à la terre, p. ex. bobine Petersen

Abrégé

Distributed static synchronous series compensators (DSSSCs) which may also be designated tower routers capable of injecting series inductive or capacitive impedances to enable distributed power-flow control. When a large number of these (a fleet of) DSSSCs are distributed over the grid for power-flow control, it is necessary to ensure that coordinated communication and control capabilities are also established, enabling fast reaction to changes that can exist across the grid. A system architecture and method for enabling localized high-speed low-latency intelligent control with communications between subsections (local network) of the grid along with communication to the central Grid operations center at the utility for supervisory control is disclosed herein. The architecture provides sub-cyclic (< 1/60 of a second) response capability, using the local DSSSCs with high-speed communication at the local network level to power-system disturbances, such as power-oscillation damping (POD), sub-synchronous resonance (SSR) etc.

Classes IPC  ?

• G05D 9/00 - Commande du niveau, p. ex. en commandant la quantité du matériau emmagasiné dans un réservoir
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux

Abrégé

A system architecture and method for enabling hierarchical intelligent control with appropriate-speed communication and coordination of control using intelligent distributed impedance/voltage injection modules, local intelligence centers, other actuator devices and miscellaneous FACTS coupled actuator devices is disclosed. Information transfer to a supervisory utility control is enabled for responding to integral power system disturbances, system modelling and optimization. By extending the control and communication capability to the edge of the HV power grid, control of the distribution network through FACTS based Demand response units is also enabled. Hence an integrated and hierarchical total power system control is established with distributed impedance/voltage injection modules, local intelligence centers, connected other actuator devices, miscellaneous FACTS coupled devices and utility supervisory all networked at appropriate speeds allowing optimization of the total power system from generation to distribution.

Classes IPC  ?

• G05D 9/00 - Commande du niveau, p. ex. en commandant la quantité du matériau emmagasiné dans un réservoir
• G05B 15/02 - Systèmes commandés par un calculateur électriques
• H02J 3/06 - Commande du transfert de puissance entre réseaux connectésCommande du partage de charge entre réseaux connectés
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H02J 3/24 - Dispositions pour empêcher ou réduire les oscillations de puissance dans les réseaux
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/38 - Dispositions pour l’alimentation en parallèle d’un seul réseau, par plusieurs générateurs, convertisseurs ou transformateurs
• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif

Abrégé

Distributed static synchronous series compensators (DSSSCs) which may also be designated tower routers capable of injecting series inductive or capacitive impedances to enable distributed power-flow control. When a large number of these (a fleet of) DSSSCs are distributed over the grid for power-flow control, it is necessary to ensure that coordinated communication and control capabilities are also established, enabling fast reaction to changes that can exist across the grid. A system architecture and method for enabling localized high-speed low-latency intelligent control with communications between subsections (local network) of the grid along with communication to the central Grid operations center at the utility for supervisory control is disclosed herein. The architecture provides sub-cyclic (<1/60 of a second) response capability, using the local DSSSCs with high-speed communication at the local network level to power-system disturbances, such as power-oscillation damping (POD), sub-synchronous resonance (SSR) etc.

Classes IPC  ?

• G01R 15/16 - Adaptations fournissant une isolation en tension ou en courant, p. ex. adaptations pour les réseaux à haute tension ou à courant fort utilisant des dispositifs capacitifs
• G01R 15/18 - Adaptations fournissant une isolation en tension ou en courant, p. ex. adaptations pour les réseaux à haute tension ou à courant fort utilisant des dispositifs inductifs, p. ex. des transformateurs
• G01R 15/20 - Adaptations fournissant une isolation en tension ou en courant, p. ex. adaptations pour les réseaux à haute tension ou à courant fort utilisant des dispositifs galvano-magnétiques, p. ex. des dispositifs à effet Hall
• G01R 19/165 - Indication de ce qu'un courant ou une tension est, soit supérieur ou inférieur à une valeur prédéterminée, soit à l'intérieur ou à l'extérieur d'une plage de valeurs prédéterminée
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/20 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux dans des lignes aériennes longues
• H02J 3/24 - Dispositions pour empêcher ou réduire les oscillations de puissance dans les réseaux
• G05F 1/70 - Régulation du facteur de puissanceRégulation du courant réactif ou de la puissance réactive

Abrégé

The power transmission tower mounted series injection transformer (TMIT) injects impedance and/or voltage on a transmission tower power line. A tension bearing tower uses vertical and horizontal insulators to support and stabilize the TMIT. The TMIT can be much heavier than a transformer device clamped to the high-voltage transmission line. The TMIT is connected in series with the tension bearing tower's jumper allowing it to use a multi-turn transformer. By operating at the line voltage potential, the TMIT does not require the large bushings and oil drums used by sub-station injection transformers.

Classes IPC  ?

• H01F 27/06 - Montages, supports ou suspensions de transformateurs, réactances ou bobines d'arrêt
• G05F 1/12 - Régulation de la tension ou de l'intensité là où la variable effectivement régulée par le dispositif de réglage final est du type alternatif
• H01F 38/14 - Couplages inductifs
• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif

Abrégé

Active impedance-injection module enabled for distributed power flow control of high-voltage (HV) transmission lines is disclosed. The module uses transformers with multi-turn primary windings, series-connected to high-voltage power lines, to dynamically control power flow on those power lines. The insertion of the transformer multi-turn primary is by cutting the line and splicing the two ends of the winding to the ends of the cut high-voltage transmission line. The secondary winding of the transformer is connected to a control circuit and a converter/ inverter circuit that is able to generate inductive and capacitive impedance based on the status of the transmission line. The module operates by extracting power from the HV transmission line with the module floating at the HV transmission-line potential. High-voltage insulators are typically used to suspend the module from transmission towers, or intermediate support structures. It may also be directly suspended from the HV transmission line.

Classes IPC  ?

• H02P 13/06 - Dispositions de commande de transformateurs, réactances ou bobines d'arrêt de façon à obtenir les caractéristiques désirées à la sortie par changement de prisesDispositions de commande de transformateurs, réactances ou bobines d'arrêt de façon à obtenir les caractéristiques désirées à la sortie par modification des connexions des enroulements
• H02B 5/02 - Postes de transformation d'extérieurPostes de transformation comportant des installations d'intérieur et d'extérieur montés sur poteaux, p. ex. poste de transformation sur poteau
• G01R 15/18 - Adaptations fournissant une isolation en tension ou en courant, p. ex. adaptations pour les réseaux à haute tension ou à courant fort utilisant des dispositifs inductifs, p. ex. des transformateurs
• G01R 31/02 - Essai des appareils, des lignes ou des composants électriques pour y déceler la présence de courts-circuits, de discontinuités, de fuites ou de connexions incorrectes de lignes
• G05F 1/70 - Régulation du facteur de puissanceRégulation du courant réactif ou de la puissance réactive
• H02B 13/00 - Aménagement d'appareillages de commutation dans, ou structurellement associés avec, une enveloppe, p. ex. une armoire

Abrégé

The power transmission tower mounted series injection transformer (TMIT) injects impedance and/or voltage on a transmission tower power line. A tension bearing tower uses vertical and horizontal insulators to support and stabilize the ΤΜΓΤ. The TMIT can be much heavier than a transformer device clamped to the high-voltage transmission line. The TMIT is connected in series with the tension bearing tower's jumper allowing it to use a multi-turn transformer. By operating at the line voltage potential, the TMIT does not require the large bushings and oil drums used by sub-station injection transformers.

Classes IPC  ?

• G01R 19/00 - Dispositions pour procéder aux mesures de courant ou de tension ou pour en indiquer l'existence ou le signe
• G01R 21/08 - Dispositions pour procéder aux mesures de la puissance ou du facteur de puissance en utilisant des dispositifs à effet galvanomagnétique, p. ex. des dispositifs à effet Hall
• G05F 1/24 - Régulation de la tension ou de l'intensité là où la variable effectivement régulée par le dispositif de réglage final est du type alternatif utilisant des transformateurs montés en série ou en opposition comme dispositifs de réglage final
• G05F 1/30 - Régulation de la tension ou de l'intensité là où la variable effectivement régulée par le dispositif de réglage final est du type alternatif utilisant des transformateurs montés en série ou en opposition comme dispositifs de réglage final associés à des tubes à décharge ou à des dispositifs à semi-conducteurs à des dispositifs à semi-conducteurs uniquement
• H02J 3/26 - Dispositions pour l'élimination ou la réduction des asymétries dans les réseaux polyphasés

Abrégé

This patent discloses an active impedance-injection module for dynamic line balancing of a high-voltage (HV) transmission line. The impedance-injection module comprises a plurality of transformers each having a primary winding in series with a HV transmission line. Each transformer also has secondary windings, each connected to an individual electronic converter. The plurality of secondary windings are electrically isolated from the associated primary winding and extract power from the HV transmission line for operation of the converters and other circuits connected to the secondary windings. The active impedance-injection module is enabled to generate a controlled impedance, inductive or capacitive, to be impressed on the HV transmission line. A plurality of active impedance-injection modules spatially distributed on a HV transmission line are enabled to inject a controlled cumulative impedance on a HV transmission line while limiting the capacity of individual converters to that achievable with practical electronic components.

Classes IPC  ?

• H02J 3/38 - Dispositions pour l’alimentation en parallèle d’un seul réseau, par plusieurs générateurs, convertisseurs ou transformateurs
• H02J 1/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant continu
• H02J 3/00 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif
• H02J 7/34 - Fonctionnement en parallèle, dans des réseaux, de batteries avec d'autres sources à courant continu, p. ex. batterie tampon

Abrégé

Disclosed is a method for reducing the variation in voltage, due to Ferranti effect, using the impedance injection capability of distributed impedance injection modules. The Ferranti effect is an increase in voltage occurring at the receiving end of a long transmission line in comparison to the voltage at the sending end. This effect is more pronounced on longer lies and underground lines when the high-voltage power lines are energized with a very low load, when there is a change from a high load to a very light load, or the load is disconnected from the high-voltage power lines of the power grid. This effect creates a problem for voltage control at the distribution end of the power grid.

Classes IPC  ?

• G05F 3/04 - Régulation de la tension ou du courant là où la tension ou le courant sont alternatifs
• H02J 3/12 - Circuits pour réseaux principaux ou de distribution, à courant alternatif pour règler la tension dans des réseaux à courant alternatif par changement d'une caractéristique de la charge du réseau
• H01F 27/06 - Montages, supports ou suspensions de transformateurs, réactances ou bobines d'arrêt
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H02J 3/20 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux dans des lignes aériennes longues

Abrégé

Active impedance-injection module enabled for distributed power flow control of high-voltage (HV) transmission lines is disclosed. The module uses transformers with multi-turn primary windings, series-connected to high-voltage power lines, to dynamically control power flow on those power lines. The insertion of the transformer multi-turn primary is by cutting the line and splicing the two ends of the winding to the ends of the cut high-voltage transmission line. The secondary winding of the transformer is connected to a control circuit and a converter/inverter circuit that is able to generate inductive and capacitive impedance based on the status of the transmission line. The module operates by extracting power from the HV transmission line with the module floating at the HV transmission-line potential. High-voltage insulators are typically used to suspend the module from transmission towers, or intermediate support structures. It may also be directly suspended from the HV transmission line.

Classes IPC  ?

• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• H01F 27/28 - BobinesEnroulementsConnexions conductrices
• H01F 27/29 - BornesAménagements de prises
• H05K 7/14 - Montage de la structure de support dans l'enveloppe, sur cadre ou sur bâti
• H02J 3/26 - Dispositions pour l'élimination ou la réduction des asymétries dans les réseaux polyphasés

Abrégé

This patent discloses an active impedance-injection module for dynamic line balancing of a high-voltage (HV) transmission line. The impedance-injection module comprises a plurality of transformers each having a primary winding in series with a HV transmission line. Each transformer also has secondary windings, each connected to an individual electronic converter. The plurality of secondary windings are electrically isolated from the associated primary winding and extract power from the HV transmission line for operation of the converters and other circuits connected to the secondary windings. The active impedance-injection module is enabled to generate a controlled impedance, inductive or capacitive, to be impressed on the HV transmission line. A plurality of active impedance-injection modules spatially distributed on a HV transmission line are enabled to inject a controlled cumulative impedance on a HV transmission line while limiting the capacity of individual converters to that achievable with practical electronic components.

Classes IPC  ?

• H01F 27/06 - Montages, supports ou suspensions de transformateurs, réactances ou bobines d'arrêt

Abrégé

A device for use in a power transmission system to sense GICs. The device may be a part of a reactance-injecting device on a power line, it may be a standalone device, or it may be a part of another type of device. The device may include a sensor to sense magnetic fields (e.g., a Hall effect sensor). The sensor may be positioned in the air gap of a magnetic core formed concentrically around the power line. The signal from the sensor may be converted to a digital signal and separately processed to determine the magnitude of the AC current and the magnitude of the DC (or quasi-DC) current. If the output signal of another A/C current sensor is available, that output signal may be used to adjust/calibrate the determined magnitude of the DC current. The sensor may communicate with other devices in a network to provide GIC information.

Classes IPC  ?

• G01R 15/18 - Adaptations fournissant une isolation en tension ou en courant, p. ex. adaptations pour les réseaux à haute tension ou à courant fort utilisant des dispositifs inductifs, p. ex. des transformateurs
• G01R 15/20 - Adaptations fournissant une isolation en tension ou en courant, p. ex. adaptations pour les réseaux à haute tension ou à courant fort utilisant des dispositifs galvano-magnétiques, p. ex. des dispositifs à effet Hall
• G01R 19/00 - Dispositions pour procéder aux mesures de courant ou de tension ou pour en indiquer l'existence ou le signe
• G01R 21/08 - Dispositions pour procéder aux mesures de la puissance ou du facteur de puissance en utilisant des dispositifs à effet galvanomagnétique, p. ex. des dispositifs à effet Hall

Abrégé

The disclosure is generally directed to reactance modules or DSRs (30) that may be mounted on a power transmission line (16) of a power transmission system (400). A DSR (30) may be configured in a bypass mode or in an injection mode (where reactance is injected into the corresponding line (16)). Multiple DSRs (30) installed on a power line section (18) define an array (410) and have a dedicated controller (440). Such an array (410) and controller (440) may be installed on a number of different power line sections (18). The controller (440) for each array (410) may communicate with a DSR server (420), which in turn may communicate with a utility-side control system (430). Each DSR (30) may incorporate one or more features directed to core (50) configurations and assembly, communications, modal configuration control, fault protection, EMI shielding, DSR (30) assembly, and DSR (30) installation.

Classes IPC  ?

• H02J 3/24 - Dispositions pour empêcher ou réduire les oscillations de puissance dans les réseaux
• H02J 3/20 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux dans des lignes aériennes longues
• H02J 3/18 - Dispositions pour réglage, élimination ou compensation de puissance réactive dans les réseaux
• G05F 1/70 - Régulation du facteur de puissanceRégulation du courant réactif ou de la puissance réactive

Abrégé

A device for use in a power transmission system to sense GICs. The device may be a part of a reactance-injecting device on a power line, it may be a standalone device, or it may be a part of another type of device. The device may include a sensor to sense magnetic fields (e.g., a Hall effect sensor). The sensor may be positioned in the air gap of a magnetic core formed concentrically around the power line. The signal from the sensor may be converted to a digital signal and separately processed to determine the magnitude of the AC current and the magnitude of the DC (or quasi-DC) current. If the output signal of another A/C current sensor is available, that output signal may be used to adjust/calibrate the determined magnitude of the DC current. The sensor may communicate with other devices in a network to provide GIC information.

Classes IPC  ?

• G01R 15/18 - Adaptations fournissant une isolation en tension ou en courant, p. ex. adaptations pour les réseaux à haute tension ou à courant fort utilisant des dispositifs inductifs, p. ex. des transformateurs
• G01R 19/00 - Dispositions pour procéder aux mesures de courant ou de tension ou pour en indiquer l'existence ou le signe
• G01R 21/08 - Dispositions pour procéder aux mesures de la puissance ou du facteur de puissance en utilisant des dispositifs à effet galvanomagnétique, p. ex. des dispositifs à effet Hall

Abrégé

a). The order sequences (364, 384) are opposite of each other—one ranks the current flows from high-to-low, and the other ranks the current flow from low-to-high.

Classes IPC  ?

• H02J 3/26 - Dispositions pour l'élimination ou la réduction des asymétries dans les réseaux polyphasés
• H01H 51/34 - Interrupteurs automatiques, c.-à-d. avec ouverture et fermeture de contacts périodiques ou avec autre système à répétition
• H01H 47/02 - Circuits autres que ceux appropriés à une application particulière du relais et prévue pour obtenir une caractéristique de fonctionnement donnée ou pour assurer un courant d'excitation donné en vue de modifier le fonctionnement du relais
• G05F 1/10 - Régulation de la tension ou de l'intensité
• H02J 13/00 - Circuits pour pourvoir à l'indication à distance des conditions d'un réseau, p. ex. un enregistrement instantané des conditions d'ouverture ou de fermeture de chaque sectionneur du réseauCircuits pour pourvoir à la commande à distance des moyens de commutation dans un réseau de distribution d'énergie, p. ex. mise en ou hors circuit de consommateurs de courant par l'utilisation de signaux d'impulsion codés transmis par le réseau
• H01F 29/00 - Transformateurs ou inductances variables non couverts par le groupe
• H01F 38/30 - Construction

Abrégé

a). The order sequences (364, 384) are opposite of each other—one ranks the current flows from high-to-low, and the other ranks the current flow from low-to-high.

Classes IPC  ?

• H02J 3/26 - Dispositions pour l'élimination ou la réduction des asymétries dans les réseaux polyphasés
• H01H 51/34 - Interrupteurs automatiques, c.-à-d. avec ouverture et fermeture de contacts périodiques ou avec autre système à répétition
• H01H 47/02 - Circuits autres que ceux appropriés à une application particulière du relais et prévue pour obtenir une caractéristique de fonctionnement donnée ou pour assurer un courant d'excitation donné en vue de modifier le fonctionnement du relais
• G05F 1/10 - Régulation de la tension ou de l'intensité