CN106134027B - 直流联接系统的频率控制装置以及直流联接系统 - Google Patents

Abstract

一种将两个电力系统(2α、2β)联接并且控制频率的多个直流联接系统(1a、1b、1c)的频率控制装置，具备：频率偏差检测部(5a)，检测所述两个电力系统(2α、2β)的频率偏差；特定频率偏差提取部(6a)，从由所述频率偏差检测部(5a)检测出的所述频率偏差中提取满足预先确定的条件的特定频率偏差；以及控制切换部(9a)，从以使由所述特定频率偏差提取部(6a)提取出的所述特定频率偏差最小化的方式进行所述两个电力系统(2α、2β)之间的电力的融通的频率控制切换为以使由所述频率偏差检测单元检测出的所述频率偏差最小化的方式进行所述两个电力系统(2α、2β)之间的电力的融通的频率控制。

Description

直流联接系统的频率控制装置以及直流联接系统

技术领域

本发明的实施方式涉及直流联接系统的频率控制装置以及直流联接系统。

背景技术

存在单独地测量一般家庭等中使用的包含逆变器设备的电气设备的动作状态的技术。该技术如下：代替在每个电气设备中设置测量器，而是根据从电线杆往家庭的引入线中的各电气设备的动作状态的测量结果来非侵入性地推测各电气设备的动作状态。

另外，有如下技术：关注于电气设备所产生的基波以及高次谐波的电流和相对于它们的电压的相位，应用神经网络等，从而根据供电线的引入口附近的电流和电压的测量数据来推测多个电气设备的单独的动作状态。

另外，有能够通过可靠地判定设备的ON/OFF的变化来推测处于负荷状态的设备的类别的装置。该装置根据测量点处的电量检测结果来推测在供电线的测量点的下游侧分别经由开闭单元连接的多个设备中的、由于该开闭单元闭合而处于负荷状态的设备的类别。

另外，有不需要了解作为检测对象的电气设备的动作状态的组合而高精度地检测该电气设备的动作状态的设备状态检测装置。

该设备状态检测装置根据电流、电压的测量结果来计算出各频率分量的特征量。另外，该装置检索将用于识别电气设备的识别信息、特征量和动作状态对应起来的数据库。然后，该装置通过比较特征量的计算结果和登记在数据库中的特征量来判定两者是否相符合，由此鉴定电气设备的动作状态。

专利文献1：日本特开平10-224994号公报

专利文献2：日本特开2011-223714号公报

专利文献3：日本特开2011-223715号公报

发明内容

然而，在具有频率控制功能的多个直流联接系统中没有考虑将两个电力系统联接，这种结构产生如下问题。

在通过融通电力使两个电力系统的频率偏差最小化的情况下，所需的融通电力的变更量(校正值)是根据该频率偏差来决定的。该融通电力的变更量需要与各个直流联接系统的融通电力的合计值相等。

但是，在多个直流联接系统分别具有系统频率控制功能的情况下，当在各个直流联接系统中根据频率偏差决定融通电力的变更量时，该融通电力的变更量的合计值超过所需的融通电力的变更量，因此变成过度控制。在这种情况下，反而有可能助长频率变动。

另一方面，在各个直流联接系统中运算出的融通电力的变更量被调整成与直流联接系统的数量相应地变小的情况下，当直流联接系统中的一些停止时，融通电力的变更量的合计值变小。因此，频率的控制效果也变小。

因此，在由多个直流联接系统将电力系统联接的情况下，要求提供能够有效地抑制电力系统的频率变动的直流联接系统的频率控制装置以及直流联接系统。

根据实施方式的观点的直流联接系统的频率控制装置是将两个电力系统联接并且控制频率的多个直流联接系统的频率控制装置，所述直流联接系统的频率控制装置具备：频率偏差检测部，检测所述两个电力系统的频率偏差；特定频率偏差提取部，从由所述频率偏差检测部检测出的所述频率偏差中提取满足预先确定的条件的特定频率偏差；以及控制切换部，从以使由所述特定频率偏差提取部提取出的所述特定频率偏差最小化的方式进行所述两个电力系统之间的电力的融通的频率控制切换为以使由所述频率偏差检测部检测出的所述频率偏差最小化的方式进行所述两个电力系统之间的电力的融通的频率控制。

附图说明

图1是示出第1实施方式的直流联接系统的结构例的图。

图2是示出第1实施方式的直流联接主电路以及变换器控制部的结构例的图。

图3是示出由第1实施方式的切换判定部进行的模式切换的判定次序的一个例子的流程图。

图4是示出表示在发生由第1实施方式的切换判定部进行的模式切换的情况下的频率偏差的绝对值的变动的一个例子的曲线的图。

图5是示出表示在不发生由第1实施方式的切换判定部进行的模式切换的情况下的频率偏差的绝对值的变动的一个例子的曲线的图。

图6是示出第2实施方式的直流联接系统的结构例的图。

图7是示出第3实施方式的直流联接系统的结构例的图。

图8是示出第4实施方式的直流联接系统的结构例的图。

符号说明

1a、1b、1c：直流联接系统；2α、2β：电力系统；3a、3b、3c：直流联接主电路；4αa、4βa、4αb、4βb、4αc、4βc：频率检测部；5a、5b、5c：减法器；6a、6b、6c：不灵敏带滤波器；7a、7b、7c：频率控制部；8a、8b、8c：变换器控制部；9a、9b、9c：模式切换部；10a、10b、10c：频率控制装置；91a、91b、91c：变动检测部；92a、92b、92c：电平检测部；93a、93b、93c：切换判定部。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。

(第1实施方式)

图1是示出第1实施方式的直流联接系统1a、1b、1c的结构例的图。此外，对附图中的相同部分附加相同标记，省略其详细说明，主要描述不同的部分。

两个电力系统2α、2β由三个直流联接系统1a、1b、1c来联接。

直流联接系统1a具备直流联接主电路3a以及频率控制装置10a。频率控制装置10a具备两个频率检测部4αa、4βa，还具备减法器(频率偏差检测部)5a、不灵敏带滤波器(特定频率偏差提取部)6a、频率控制部7a、变换器控制部8a以及模式切换部(控制切换部)9a。

直流联接系统1b具备直流联接主电路3b以及频率控制装置10b。频率控制装置10b具备两个频率检测部4αb、4βb，还具备减法器5b、不灵敏带滤波器6b、频率控制部7b、变换器控制部8b以及模式切换部9b。

直流联接系统1c具备直流联接主电路3c以及频率控制装置10c。频率控制装置10c具备两个频率检测部4αc、4βc，还具备减法器5c、不灵敏带滤波器6c、频率控制部7c、变换器控制部8c以及模式切换部9c。

三个直流联接系统1a～1c全都同样地构成，因此下面主要说明直流联接系统1a。关于其它两个直流联接系统1b、1c，主要说明与直流联接系统1a不同的部分。

图2是示出第1实施方式的直流联接主电路3a以及变换器控制部8a的结构例的图。

直流联接主电路3a具备两个变换器31αa、31βa、两个变换器用变压器32αa、32βa、直流电抗器33a、直流电流检测器34以及直流电压检测器35。

两个变换器31αa、31βa是一对变换器，变换器31αa进行正向变换，变换器31βa进行反向变换。两个变换器31αa、31βa经由直流电抗器33通过直流电路来连接。进行正向变换的变换器31αa经由变换器用变压器32αa与电力系统2α连接。进行反向变换的变换器31βa经由变换器用变压器32βa与电力系统2β连接。

直流电流检测器34以及直流电压检测器35设置在直流电路中。直流电流检测器34检测流经直流电路的直流电流Idc，并将检测结果输出给变换器控制部8a。直流电压检测器35检测施加到直流电路的直流电压Edc，并将检测结果输出给变换器控制部8a。

变换器控制部8a具备加法器81a、电流指令值运算部82a、减法器83a、直流电流控制部84a、减法器85a以及直流电压控制部86a。

在加法器81a中，输入融通电力指令值Pref以及由频率控制部7a运算出的直流联接系统1a所担负的部分的融通电力校正值ΔPa。融通电力指令值Pref例如从供电指令站等上级系统提供。

加法器81a在融通电力指令值Pref中加上融通电力校正值Δpa，将通过该加法校正后的融通电力指令值Pref1输出给电流指令值运算部82a。电流指令值运算部82a以使得融通电力符合融通电力指令值Pref1的方式，运算直流电流指令值Idcref，并将该运算出的直流电流指令值Idcref输出给减法器83a。

在减法器83a中，输入由电流指令值运算部82a运算出的直流电流指令值Idcref以及由直流电流检测器34检测出的直流电流Idc。减法器83a将从直流电流Idc减去直流电流指令值Idcref而得到的差分输出给直流电流控制部84a。

直流电流控制部84a根据从减法器83a输出的直流电流的差分，以使得直流电流Idc与直流电流指令值Idcref相等的方式，将用于控制变换器31αa的输出的控制指令Sαa输出给直流联接主电路3a变换器31αa。变换器31αa按照该控制指令Sαa进行正向变换。

另外，在减法器85a中，输入直流电路的电压额定值Edcref以及由直流电压检测器35检测出的直流电压Edc。减法器85a将从电压额定值Edcref减去直流电压Edc而得到的差分输出给直流电压控制部86a。

直流电压控制部86a根据从减法器85a输入的直流电压的差分，以使得直流电压Edc与电压额定值Edcref相等的方式，将用于控制变换器31βa的输出的控制指令Sβa输出给直流联接主电路3a的变换器31βa。变换器31βa按照该控制指令Sβa进行反向变换。

通过这样控制直流联接主电路3a的两个变换器31αa、31βa，变换器控制部8a在两个电力系统2α、2β之间进行电力的融通。例如，当电力系统2α的频率fαa上升时，融通电力指令值Pref与融通电力校正值ΔPa之和增加，因此从电力系统2α向电力系统2β融通的电力增加。由此，在电力系统2α中剩余下来的电力减少，因此频率上升得以抑制。

频率检测部4αa检测电力系统2α的电压的频率fαa。另外，频率检测部4βa检测电力系统2β的电压的频率fβa。频率检测部4αa将检测出的频率fαa输出给减法器5a。另外，频率检测部4βa将检测出的频率fβa输出给减法器5a。

减法器5a运算两个频率的差分(频率偏差)Δfa(＝fαa－fβa)。减法器5a将运算出的频率偏差Δfa输出给不灵敏带滤波器6a以及模式切换部9a。

不灵敏带滤波器6a使从减法器5a输入的频率偏差Δfa通过预先设定频率的不灵敏带的不灵敏带滤波器6a而输出给频率控制部7a。如果频率偏差Δfa落入不灵敏带的范围内，则不灵敏带滤波器6a的输出变成零。如果频率偏差Δfa在不灵敏带的范围外，则所输入的频率偏差Δfa从不灵敏带滤波器6a直接输出。

频率控制部7a运算与从不灵敏带滤波器6a输入的频率偏差Δfa相应的融通电力校正值ΔPa。频率控制部7a例如包括比例电路等。由频率控制部7a运算出的融通电力校正值ΔPa为直流联接系统1a所担负的部分的校正值。频率控制部7a将运算出的融通电力校正值ΔPa输出给变换器控制部8a。根据该校正值，以使得频率偏差Δfa最小化(接近零)的方式，在两个变换器31αa、31βa之间进行电力的融通。

模式切换部9a根据从减法器5a输入的频率偏差Δfa，在主模式和副模式之间相互切换直流联接系统1a的运行模式。主模式是在三个直流联接系统1a～1c中起到频率控制的中心作用的运行模式。副模式是相对于以主模式运行的直流联接系统起到辅助性的频率控制的作用的直流联接系统的运行模式。

三个直流联接系统1a～1c中的至少一个是以主模式运行的。以副模式运行的直流联接系统既可以是几个，也可以没有。因而，模式切换部9a在以主模式运行的直流联接系统由于某种理由而停止的情况下进行用于承接该主模式的作用的控制。

模式切换部9a具备变动检测部91a、电平检测部92a以及切换判定部93a。

在变动检测部91a中，输入从减法器5a输入的频率偏差Δfa。变动检测部91a提取该输入的频率偏差Δfa的变动量。变动检测部91a是例如不完全微分电路。变动检测部91a将提取出的频率偏差Δfa的变动量输出给电平检测部92a。

在电平检测部92a中，输入由变动检测部91a提取出的频率偏差Δfa的变动量。如果频率偏差Δfa的变动量的绝对值为预先设定的阈值以上，则电平检测部92a将“1”输出给切换判定部93a，如果频率偏差Δfa的变动量的绝对值小于阈值，则电平检测部92a将“0”输出给切换判定部93a。

在切换判定部93a中预先设定两个基准时间Tsh、Tch。基准时间Tsh是用于判定频率偏差Δfa的变动是否频繁的时间。该基准时间Tsh例如设定为1分钟。

基准时间Tch是用于判定频率偏差Δfa的变动是否长时间维持的时间。该基准时间Tch例如设定为10分钟或者20分钟。另外，该基准时间Tch在所有直流联接系统1a～1c之间设定为不同的时间。切换为主模式的优先级高的直流联接系统的基准时间Tch设定得比该优先级低的直流联接系统的基准时间Tch短。

切换判定部93a接收从电平检测部92a输出的值并设为获取值Ans。切换判定部93a根据获取值Ans以及预先设定的两个基准时间Tsh、Tch来判定模式切换。从副模式向主模式的模式切换的判定基准是指由于频率偏差Δfa的变动而从电平检测部92a频繁地输出“1”的状态是否维持固定时间。

切换判定部93a通过变更不灵敏带滤波器6a的不灵敏带的范围来切换运行模式。在将运行模式从副模式切换为主模式的情况下，切换判定部93a将不灵敏带滤波器6a的不灵敏带变更为±0Hz。另外，在将运行模式从主模式切换为副模式的情况下，切换判定部93a将不灵敏带滤波器6a的不灵敏带变更为±0Hz以外(例如，±2Hz)。

接着，参照图3说明由切换判定部93a进行的、从副模式向主模式的模式切换的判定次序。图3是示出由第1实施方式的切换判定部进行的模式切换的判定次序的一个例子的流程图。

切换判定部93a将从电平检测部92a接收到的值设为获取值Ans(步骤S110)。在获取值Ans为“1”的情况下(步骤S120的“是”)，切换判定部93a在保持时刻Th1中保存当前时刻T(步骤S130)，进入到步骤S140的判定处理。另一方面，在获取值Ans为“0”的情况下(步骤S120的“否”)，切换判定部93a进入到步骤S160的判定处理。

在步骤S140的判定处理中，切换判定部93a判定保持时刻Th2是否为复位状态。在保持时刻Th2为复位状态的情况下(步骤S140的“是”)，切换判定部93a在保持时刻Th2中保存当前时刻T(步骤S150)，进入到步骤S160的判定处理。保持时刻Th2的初始状态是复位状态。在保持时刻Th2不是复位状态的情况下(步骤S140的“否”)，切换判定部93a进入到步骤S160的处理。

在步骤S160的判定处理中，切换判定部93a判定从保存在保持时刻Th1中的时刻起至当前时刻T为止的时间是否为基准时间Tsh(例如，1分钟)以上。

在判定为从保存在保持时刻Th1中的时刻起至当前时刻T为止的时间为基准时间Tsh以上的情况下(步骤S160的“是”)，切换判定部93a通过在保持时刻Th2中保存极大值来使保持时刻Th2复位(步骤S170)。

切换判定部93a当使保持时刻Th2复位时(步骤S170)，进入到步骤S180的判定处理。另一方面，在判定为从保存在保持时刻Th1中的时刻起至当前时刻T为止的时间小于基准时间Tsh的情况下(步骤S160的“否”)，切换判定部93a进入到步骤S180的判定处理。

在步骤S180的判定处理中，切换判定部93a判定从保存在保持时刻Th2中的时刻起至当前时刻T为止的时间是否为基准时间Tch(例如，10分钟)以上(步骤S180)。这里，如果通过步骤S170而保持时刻Th2为复位状态，则在保持时刻Th2中保存有极大值，因此该判定必然为否(No)。

在判定为从保存在保持时刻Th2中的时刻起至当前时刻T为止的时间为基准时间Tch以上的情况下(步骤S180的“是”)，切换判定部93a执行从副模式向主模式的模式切换(步骤S190)。另一方面，在判定为从保存在保持时刻Th2中的时刻起至当前时刻T为止的时间小于基准时间Tch的情况下(步骤S180的“否”)，切换判定部93a回到步骤S110的处理，重复进行上述一系列处理。

接着，参照图3、图4以及图5说明由切换判定部93a进行的、从副模式向主模式的模式切换的动作。图4是示出表示在发生由第1实施方式的切换判定部93a进行的模式切换的情况下的频率偏差的绝对值|Δf|的变动的一个例子的曲线的图。图5是示出表示在不发生由第1实施方式的切换判定部93a进行的模式切换的情况下的频率偏差的绝对值|Δf|的变动的一个例子的曲线的图。频率偏差的绝对值|Δf|是与在直流联接系统1a中检测出的频率偏差Δfa的绝对值相当的值。

如图4所示，在频率偏差的绝对值|Δf|的变动大的情况下，该绝对值频繁地超过电平检测部92a的阈值，因此保持时刻Th1的更新周期变短。因此，步骤S160的条件式(T－Th1≥Tsh)不为真。

因而，保持时刻Th2不被复位，从该保持时刻Th2起至当前时刻T为止的时间增加，因此步骤S180的条件式(T－Th2≥Tch)为真，发生模式切换。

另一方面，如图5所示，在频率偏差的绝对值|Δf|的变动小的情况下，该绝对值超过电平检测部92a的阈值的情况少，保持时刻Th1的更新周期变长。因此，步骤S160的条件式(T－Th1≥Tsh)为真。因而，保持时刻Th2被复位。因而，步骤S180的条件式(T－Th2≥Tch)不为真，因此不发生模式切换。

参照图1说明三个直流联接系统1a～1c的具体动作。

首先，三个直流联接系统1a～1c以如下方式设定。直流联接系统1a以主模式运行，其它两个直流联接系统1b、1c以副模式运行。

在直流联接系统1a中，不灵敏带设定为±0Hz。在直流联接系统1b中，不灵敏带设定为±2Hz，基准时间Tsh设定为1分钟，基准时间Tch设定为10分钟。在直流联接系统1c中，不灵敏带设定为±2Hz，基准时间Tsh设定为1分钟，基准时间Tch设定为20分钟。

将由直流联接系统1a的频率检测部4αa检测出的频率fαa与由频率检测部4βa检测出的频率fβa的偏差Δfa从减法器5a输出给不灵敏带滤波器6a。直流联接系统1a的不灵敏带设定为±0Hz，因此输入到不灵敏带滤波器6a的频率偏差Δfa被直接输入到频率控制部7a。

频率控制部7a将用于使从不灵敏带滤波器6a输入的频率偏差Δfa最小化的融通电力校正值ΔPa输出给变换器控制部8a。以使得融通电力与融通电力设定值Pref和融通电力校正值ΔPa的合计值一致的方式，变换器控制部8a向直流联接主电路3a输出控制信号Sαa。

由此，当融通电力变化了融通电力校正值ΔPa时，电力系统2α的频率fαa和电力系统2β的频率fβa变化，由于该变化而新检测出的频率偏差Δfa通过不灵敏带滤波器6a而输入到频率控制部7a。通过这样重复发挥更新融通电力校正值ΔPa而融通电力变化这样的作用，频率偏差Δfa向最小的状态收敛。

另一方面，从减法器5b输出由直流联接系统1b的频率检测部4αb检测出的频率fαb和由频率检测部4βb检测出的频率fβb的偏差Δfb。另外，从减法器5c输出由直流联接系统1c的频率检测部4αc检测出的频率fαc和由频率检测部4βc检测出的频率fβc的偏差Δfc。

由直流联接系统1b的减法器5b检测出的频率偏差Δfb的检测部位与由直流联接系统1c的减法器5c检测出的频率偏差Δfc的检测部位不同。但是，这些频率偏差是相同的两个电力系统2α、2β的频率偏差。由此，直流联接系统1b的频率偏差Δfb和直流联接系统1c的频率偏差Δfc大概与直流联接系统1a的频率偏差Δfa相等。

平时，两个电力系统2α、2β的频率偏差小(不灵敏带±2Hz的范围内)。因此，在直流联接系统1b中，频率偏差Δfb不通过不灵敏带滤波器6b。同样地，在直流联接系统1c中，频率偏差Δfc不通过不灵敏带滤波器6c。因而，不灵敏带滤波器6b、6c的输出都变成零。

因此，从频率控制部7b输出的融通电力校正值ΔPb和从频率控制部7c输出的融通电力校正值ΔPc都变成零，因此实际上不进行副模式的两个直流联接系统1b、1c的频率控制。

这里，设为如下：在两个电力系统2α中产生干扰，频率大幅地变动，直流联接系统1b的频率偏差Δfb超过不灵敏带滤波器6b的不灵敏带的范围，直流联接系统1c的频率偏差Δfc超过不灵敏带滤波器6c的不灵敏带的范围。

在这种情况下，直流联接系统1b的频率控制部7b为了使频率偏差Δfb最小化而输出融通电力校正值ΔPb，进行用于抑制频率变动的频率控制。另外，直流联接系统1c的频率控制部7c为了使频率偏差Δfc最小化而输出融通电力校正值ΔPc，进行用于抑制频率变动的频率控制。

接着，说明直流联接系统1a停止的情况。

当直流联接系统1a停止时，由直流联接系统1b检测出的频率偏差Δfb以及由直流联接系统1c检测出的频率偏差Δfc变大。

直流联接系统1b的频率偏差Δfb变大，当经过对直流联接系统1b的切换判定部93b设定的基准时间Tch的10分钟时，直流联接系统1b的运行模式从副模式切换为主模式。即直流联接系统1b的不灵敏带滤波器6b的不灵敏带为±0Hz。由此，向直流联接系统1b的频率控制部7b输入频率偏差Δfb而频率控制进行动作，因此频率变动收敛。

当频率变动收敛时，直流联接系统1c的频率偏差Δfc接近零。因此，即使直流联接系统1a停止，通过运行模式切换为主模式的直流联接系统1b的作用，也不会经过对直流联接系统1c的切换判定部93c设定的基准时间Tch的20分钟。因而，优先级比直流联接系统1b低的直流联接系统1c的运行模式保持为副模式。

根据本实施方式，在各直流联接系统1a～1c中设置由主模式和副模式构成的两个运行模式，通过将各直流联接系统1a～1c的运行模式分为两个来运行，能够决定进行频率控制的主要的直流联接系统1a～1c。

另外，通过将用于调整频率控制的控制量的不灵敏带滤波器6a～6c设置在各直流联接系统1a～1c中，在通过多个直流联接系统1a～1c进行频率控制的情况下也能够防止频率控制的控制量变得过剩。

由此，在频率变动小的平时能够防止由于多个直流联接系统1a～1c的频率控制的控制量变得过剩而助长频率变动。

另外，当在电力系统2α、2β中产生干扰等而发生大的频率变动的情况下，通过在多个直流联接系统1a～1c中进行频率控制，能够发挥高的频率控制能力。

而且，在以主模式动作的直流联接系统1a由于某种理由而停止的情况下，通过检测频率变动的恶化并按照预先决定的优先级，将以副模式运行的直流联接系统1b、1c中的某个的运行模式切换为主模式，能够持续控制频率。

(第2实施方式)

图6是示出第2实施方式的直流联接系统1Aa、1Ab、1Ac的结构例的图。

三个直流联接系统1Aa～1Ac全都同样地构成，因此与第1实施方式同样地，主要说明直流联接系统1Aa。

直流联接系统1Aa是在图1所示的第1实施方式的直流联接系统1a中将频率控制装置10a替代为频率控制装置10Aa而得到的。频率控制装置10Aa是在第1实施方式的频率控制装置10a中将不灵敏带滤波器6a替代为低通滤波器(LPF)11a以及输出切换部12a而得到的。其它方面与第1实施方式的直流联接系统1a相同。

低通滤波器11a从由减法器5a运算出的频率偏差Δfa提取长周期分量(低频分量)。低通滤波器11a将提取出的长周期分量(频率偏差Δfa的长周期分量)输出给输出切换部12a。

在输出切换部12a中，输入由减法器5a运算出的频率偏差Δfa以及由低通滤波器11a提取的长周期分量。输出切换部12a选择从减法器5a输入的频率偏差Δfa和从低通滤波器11a输入的长周期分量中的某一个来输出给频率控制部7a。

在以主模式运行直流联接系统1Aa的情况下，输出切换部12a将从减法器5a输入的频率偏差Δfa输出给频率控制部7a。在以副模式运行直流联接系统1Aa的情况下，输出切换部12a将从低通滤波器11a输入的长周期分量输出给频率控制部7a。输出切换部12a根据模式切换部9a的切换判定部93a的判定结果来切换输出。

与第1实施方式同样地，频率控制部7a以使所输入的频率偏差Δfa或者其长周期分量最小化的方式运算融通电力校正值ΔPa。根据该融通电力校正值ΔPa，频率控制部7a以改变融通电力来抑制频率偏差Δfa的方式进行频率控制。

在以主模式运行直流联接系统1Aa的情况下，频率控制部7a以使两个电力系统2α、2β的频率偏差Δfa最小化的方式进行频率控制。另一方面，在以副模式运行直流联接系统1Aa的情况下，频率控制部7a以只使两个电力系统2α、2β的频率偏差Δfa的长周期分量最小化的方式进行频率控制。

三个直流联接系统1Aa～1Ac之一以主模式运行，其它两个以副模式运行。由此，以主模式运行的直流联接系统以使两个电力系统2α、2β的频率偏差Δfa全都最小化的方式进行频率控制。另外，以副模式运行的直流联接系统以只使频率偏差Δfa的长周期分量最小化的方式进行频率控制。

根据本实施方式，通过在直流联接系统1Aa～1Ac中代替第1实施方式的不灵敏带滤波器6a～6c而设置低通滤波器11a～11c以及输出切换部12a～12c，能够获得与第1实施方式相同的作用效果。

另外，通过使用低通滤波器11a～11c，即使当在多个直流联接系统1Aa～1Ac中进行频率控制的情况下，也能够针对短周期的急剧的频率变动防止频率控制的控制量变得过剩，有效地进行频率控制。

(第3实施方式)

图7是示出第3实施方式的直流联接系统1Ba、1Bb、1Bc的结构例的图。

三个直流联接系统1Ba～1Bc全都同样地构成，因此与第1实施方式同样地，主要说明直流联接系统1Ba。

直流联接系统1Ba是在图1所示的第1实施方式的直流联接系统1a中将频率控制装置10a替代为频率控制装置10Ba而得到的。频率控制装置10Ba是在第1实施方式的频率控制装置10a中将不灵敏带滤波器6a替代为增益设定部13a而得到的。其它方面与第1实施方式的直流联接系统1a相同。

增益设定部13a对从减法器5a输入的频率偏差Δfa乘以预先设定的增益而输出给频率控制部7a。增益设定部13a根据模式切换部9a的切换判定部93a的判定结果来切换增益。

在以主模式运行直流联接系统1Ba的情况下，增益设定为1。在这种情况下，从减法器5a输入的频率偏差Δfa直接输出给频率控制部7a。在以副模式运行直流联接系统1Ba的情况下，增益设定为0。在这种情况下，从减法器5a输入的频率偏差Δfa设为零而输出给频率控制部7a。

即在以副模式运行直流联接系统1Ba的情况下，实际上不进行频率控制。此外，如果运行模式为副模式时的增益不是1，则也可以不是0。例如，当运行模式为副模式时将增益设定为0.2，也可以进行辅助性的频率控制。

根据本实施方式，通过在直流联接系统1Ba～1Bc中代替第1实施方式的不灵敏带滤波器6a～6c而设置增益设定部13a～13c，能够获得与第1实施方式相同的作用效果。

由此，通过将副模式时的增益设定部13a～13c的增益设定为0，达到三个直流联接系统1Ba～1Bc中的以主模式运行的一个直流联接系统进行频率控制、以副模式运行的剩余的直流联接系统不进行频率控制的状态。

另外，通过将运行模式为副模式时的增益设定部13a～13c的增益设定为大于0且小于1的值，以副模式运行的直流联接系统能够在频率控制的控制量不变得过剩的范围内辅助性地进行频率控制。

(第4实施方式)

图8是示出第4实施方式的直流联接系统1Ca、1Cb、1Cc的结构例的图。

直流联接系统1Ca～1Cc全都同样地构成，因此与第1实施方式同样地，主要说明直流联接系统1Ca。

直流联接系统1Ca是在图1所示的第1实施方式的直流联接系统1a中将频率控制装置10a替代为频率控制装置10Ca而得到的。频率控制装置10Ca是在第1实施方式的频率控制装置10a中将不灵敏带滤波器6a以及模式切换部9a替代为分配处理部(融通电力值分配部)14a、将频率控制部7a替代为频率控制部7Ca而得到的。其它方面与第1实施方式的直流联接系统1a相同。

在频率控制部7Ca中，直接输入由减法器5a运算出的频率偏差Δfa。与第1实施方式同样地，频率控制部7Ca根据频率偏差Δfa来运算融通电力校正值ΔP。

这里，运算出的融通电力校正值ΔP是用于在全部直流联接系统1Ca～1Cc中进行频率控制的整体的校正值。频率控制部7Ca将运算出的融通电力校正值ΔP输出给分配处理部14a。其它方面与第1实施方式的频率控制部7a相同。

三个直流联接系统1Ca～1Cc各自的分配处理部14a～14c在传输信息的传输通路中相互连接。分配处理部14a根据由频率控制部7Ca运算出的融通电力校正值ΔP或者从其它直流联接系统1Cb、1Cc的分配处理部14b、14c输入的融通电力校正值来运算自己的直流联接系统1Ca所担负的部分的融通电力校正值ΔPa。在以主模式运行的情况下，分配处理部14a向以副模式运行的直流联接系统1Cb、1Cc输出各自所担负的部分的融通电力校正值。

接着，说明直流联接系统1Ca～1Cc的动作。

首先，优先级设定为按直流联接系统1Ca、直流联接系统1Cb、直流联接系统1Cc的顺序变高。优先级高的直流联接系统的频率控制的控制量比优先级低的直流联接系统的频率控制的控制量多。按照该优先级，各直流联接系统1Ca～1Cc以如下方式进行初始设定。

直流联接系统1Ca的运行模式设定为主模式。直流联接系统1Ca以优先级低于自身的两个直流联接系统1Cb、1Cc为辅助来进行频率控制。

直流联接系统1Cb的运行模式设定为副模式。该直流联接系统1Cb根据来自优先级高于自身的直流联接系统1Ca的指令来进行频率控制。

直流联接系统1Cc的运行模式设定为副模式。该直流联接系统1Cc根据优先级高于自身的两个直流联接系统1Ca、1Cb中的某一个的指令来进行频率控制。

接着，说明向多个直流联接系统1Ca～1Cc的融通电力校正值ΔP的分配方法。

以主模式运行的直流联接系统1Ca的分配处理部14a根据由频率控制部7Ca运算出的整体的融通电力校正值ΔP来运算自己的直流联接系统1Ca所担负的融通电力校正值ΔPa。

在整体的融通电力校正值ΔP比预先设定的第1电力值(例如，直流联接主电路3a的额定电力)小的情况下，分配处理部14a将整体的融通电力校正值ΔP直接计算为自己所担负的部分的融通电力校正值ΔPa。

在整体的融通电力校正值ΔP为第1电力值以上的情况下，分配处理部14a将整体的融通电力校正值ΔP中的第1电力值相当量的融通电力校正值计算为自己所担负的部分的融通电力校正值ΔPa、将剩余的融通电力校正值分配为其它直流联接系统1Cb、1Cc所担负的部分的融通电力校正值。将自己所担负的部分的融通电力校正值ΔPa输出给变换器控制部8a。

在剩余的融通电力校正值不是零的情况下，在分配处理部14a中，作为自己的直流联接系统1Ca的下一个优先级高的直流联接系统1Cb所担负的部分的融通电力校正值ΔPb，从剩余的融通电力校正值将预先设定的第2电力值(例如，直流联接系统1Cb的直流联接主电路3b的额定电力)作为限度而进行分配。

在即使分配直流联接系统1Cb所担负的部分的融通电力校正值ΔPb，剩余的融通电力校正值仍不是零的情况下，在分配处理部14a中，也是作为直流联接系统1Cb的下一个优先级高的直流联接系统1Cc所担负的部分的融通电力校正值ΔPc，进一步地从剩余的融通电力校正值将预先设定的第3电力值(例如，直流联接系统1Cc的直流联接主电路3c的额定电力)作为限度而进行分配。

分配处理部14a将运算出的其它部件担负的部分的融通电力校正值ΔPb、ΔPc输出给与各个校正值相对应的分配处理部14b、14c。分配处理部14b将接收到的自己所担负的部分的融通电力校正值ΔPb输出给变换器控制部8b。另外，分配处理部14c将接收到的自己所担负的部分的融通电力校正值ΔPc输出给变换器控制部8c。

此外，关于将融通电力校正值ΔP向直流联接系统1Ca～1Cc进行分配的方法，也可以是以上述方法以外的方法进行分配的方法。例如，融通电力校正值ΔP既可以以等分的方式分别分配给多个直流联接系统1Ca～1Cc，也可以根据直流联接主电路3a～3c的额定电力等，按照预先确定的比例来进行分配。

接着，说明在以主模式运行的直流联接系统1Ca由于某种理由而停止的情况下将其它直流联接系统的运行模式从副模式向主模式切换的情况。

当以主模式运行的直流联接系统1Ca停止时，不会向以副模式运行的直流联接系统1Cb的分配处理部14b发送所担负的部分的融通电力校正值ΔPb，不会向直流联接系统1Cc的分配处理部14c发送所担负的部分的融通电力校正值ΔPc。

在分配处理部14b、14c中预先设定接收停止持续时间。关于接收停止持续时间，越是优先级高的直流联接系统，则设定为越短的时间。例如，分配处理部14b的接收停止持续时间设定为10分钟，分配处理部14c的接收停止持续时间设定为20分钟。

从停止接收来自分配处理部14a的自己所担负的部分的融通电力校正值ΔPb起经过了作为接收停止持续时间的10分钟之后，分配处理部14b将自己的直流联接系统1Cb的运行模式从副模式切换为主模式。

由此，与上述分配处理部14a同样地，分配处理部14b根据由频率控制部7Cb运算出的整体的融通电力校正值ΔP来运算自己所担负的部分的融通电力校正值ΔPb、并且运算其它部件所担负的部分的融通电力校正值ΔPc。分配处理部14b将运算出的其它部件所担负的部分的融通电力校正值ΔPc输出给相应的分配处理部14c。

在从停止接收来自分配处理部14a的自己所担负的部分的融通电力校正值ΔPc起经过10分钟之后、且在经过作为接收停止持续时间的20分钟之前，分配处理部14c从分配处理部14b接收自己所担负的部分的融通电力校正值ΔPc。由此，即使直流联接系统1Ca停止，分配处理部14c也不会将自己的直流联接系统1Cc的运行模式从副模式切换为主模式。

在直流联接系统1Ca停止后、进而直流联接系统1Cb停止的情况下，从停止接收自己所担负的部分的融通电力校正值ΔPc起经过作为接收停止持续时间的20分钟，因此分配处理部14c将自己的直流联接系统1Cc的运行模式从副模式切换为主模式。

此外，这里，分配处理部14b、14c通过检测自己所担负的部分的融通电力校正值ΔPb、ΔPc的接收停止的情况，执行运行模式的切换，但是运行模式也可以以这以外的方法来切换。例如，分配处理部14a～14c也可以通过始终相互进行通信，检测直流联接系统1Ca～1Cc的停止(或者通信的停止)而执行运行模式的切换。

这样，即使以主模式运行的直流联接系统1Ca停止，由于仅下一个优先级高的直流联接系统1Cb将运行模式从副模式切换为主模式，从而也持续进行电力系统2α、2β的频率控制。

根据本实施方式，在全部的直流联接系统1Ca～1Cc中设置分配处理部(14a～14c)，通过由以主模式运行的直流联接系统的分配处理部来运算分配给全部的直流联接系统1Ca～1Cc的融通电力校正值ΔPa～ΔPc，能够获得与第1实施方式相同的作用效果。

此外，在各实施方式中说明了三个直流联接系统的结构，但是如果直流联接系统是两个以上，则也可以由几个来构成。

在各实施方式中，说明了如下结构：在以副模式运行直流联接系统的情况下使用不灵敏带滤波器、低通滤波器或者增益设定部来从两个电力系统的频率偏差中提取满足预先确定的条件的特定的频率偏差(以下称为特定频率偏差)、并以使其最小化的方式进行频率控制。

但是，特定频率偏差的提取方法不限于这些。例如，只要以辅助由以主模式运行的直流联接系统进行的频率控制的方式进行频率控制，则特定频率偏差也可以从两个电力系统的频率偏差中以满足任意条件(分量或者范围等)的方式来提取。

此外，说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式是作为例子提示的，并非旨在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它各种方式来实施，能够在不超出发明的主旨的范围内进行各种的省略、替换、变更。这些实施方式、其变形包含在发明的范围、主旨中，并且包含在权利要求范围所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (9)

1.一种直流联接系统的频率控制装置，是将两个电力系统(2α、2β)联接并且控制频率的多个直流联接系统(1a、1b、1c)的频率控制装置，所述直流联接系统的频率控制装置的特征在于，具备：

频率偏差检测部(5a)，检测所述两个电力系统(2α、2β)的频率偏差；

特定频率偏差提取部(6a)，从由所述频率偏差检测部(5a)检测出的所述频率偏差中提取满足预先确定的条件的特定频率偏差；以及

控制切换部(9a)，从以使由所述特定频率偏差提取部(6a)提取出的所述特定频率偏差最小化的方式进行所述两个电力系统(2α、2β)之间的电力的融通的频率控制切换为以使由所述频率偏差检测部(5a)检测出的所述频率偏差最小化的方式进行所述两个电力系统(2α、2β)之间的电力的融通的频率控制。

2.根据权利要求1所述的直流联接系统的频率控制装置，其特征在于，

所述特定频率偏差提取部(6a)在所述频率偏差落入不灵敏带的规定的范围内时将所述特定频率偏差设为零。

3.根据权利要求1所述的直流联接系统的频率控制装置，其特征在于，

所述特定频率偏差提取部(6a)包含长周期分量提取部(11a)，该长周期分量提取部(11a)从由所述频率偏差检测部(5a)检测出的所述频率偏差中提取长周期分量。

4.根据权利要求1所述的直流联接系统的频率控制装置，其特征在于，

所述特定频率偏差提取部(6a)通过对所述频率偏差乘以增益来运算所述特定频率偏差。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的直流联接系统的频率控制装置，其特征在于，

所述控制切换部(9a)根据由所述频率偏差检测部(5a)检测出的所述频率偏差，从以使由所述特定频率偏差提取部(6a)提取出的所述特定频率偏差最小化的方式进行所述两个电力系统(2α、2β)之间的电力的融通的频率控制切换为以使由所述频率偏差检测部(5a)检测出的所述频率偏差最小化的方式进行所述两个电力系统(2α、2β)之间的电力的融通的频率控制。

6.一种直流联接系统的频率控制装置，是将两个电力系统联接并且控制频率的多个直流联接系统的频率控制装置，所述直流联接系统的频率控制装置的特征在于，具备：

频率偏差检测部，检测所述两个电力系统的频率偏差；

融通电力值分配部，运算以使由所述频率偏差检测部检测出的所述频率偏差最小化的方式在所述两个电力系统之间进行融通的融通电力值，将该运算出的所述融通电力值分配给所述多个直流联接系统各自担负的担负融通电力值；以及

控制切换部，从进行与从其它直流联接系统接收到的自己的直流联接系统所担负的融通电力值相当的融通电力的融通的频率控制切换为进行与由自己的所述融通电力值分配部分配的所述自己的直流联接系统所担负的所述担负融通电力值相当的融通电力的融通的频率控制。

7.根据权利要求6所述的直流联接系统的频率控制装置，其特征在于，

所述融通电力值分配部将所述融通电力值超过规定值的量的所述融通电力值分配为所述其它直流联接系统所担负的所述担负融通电力值，将所述融通电力值中的所述规定值以下的量分配为所述自己的直流联接系统所担负的所述担负融通电力值。

8.根据权利要求6所述的直流联接系统的频率控制装置，其特征在于，

所述融通电力值分配部按照预先确定的比例来运算所述多个直流联接系统各自担负的所述担负融通电力值。

9.一种直流联接系统，将由直流电路连接的两个电力系统(2α、2β)联接并且控制频率，所述直流联接系统的特征在于，具备：

频率偏差检测部(5a)，检测所述两个电力系统(2α、2β)的频率偏差；

特定频率偏差提取部(6a)，从由所述频率偏差检测部(5a)检测出的所述频率偏差中提取满足预先确定的条件的特定频率偏差；以及

控制切换部(9a)，从以使由所述特定频率偏差提取部(6a)提取出的所述特定频率偏差最小化的方式进行所述两个电力系统(2α、2β)之间的电力的融通的频率控制切换为以使由所述频率偏差检测部(5a)检测出的所述频率偏差最小化的方式进行所述两个电力系统(2α、2β)之间的电力的融通的频率控制。