JP2000175361A - Alternating current direct current hybrid power transmission system - Google Patents

Alternating current direct current hybrid power transmission system

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JP2000175361A
JP2000175361A JP10345337A JP34533798A JP2000175361A JP 2000175361 A JP2000175361 A JP 2000175361A JP 10345337 A JP10345337 A JP 10345337A JP 34533798 A JP34533798 A JP 34533798A JP 2000175361 A JP2000175361 A JP 2000175361A
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power
transmission line
current
power transmission
voltage
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JP10345337A
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Japanese (ja)
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Shigeru Tanaka
茂 田中
Hajime Yamamoto
肇 山本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To utilize existing transmission lines effectively, and to enhance the power transmitting ability by providing a DC power transmitting apparatus which connects a plurality of AC power systems mutually, and a compensating voltage generating series compensating gear for adjusting equivalent reactances of the AC power systems. SOLUTION: Substations SS1, SS2 are connected to 50 Hz and 60 Hz systems respectively. A DC power transmission equipment HVDC connects both, 50 Hz and 60 Hz systems, converts three-phase 50 Hz AC power into DC power by an AC to DC power converter CNV, and transmits it through a transmission line Ld. In addition, it is converted into three-phase 60 Hz AC power by a DC to AC power converter INV, and is supplied to the substation SS2. A series compensating gear SCG set on a transmission line for an AC power system generates a compensating voltage having a phase shifted approximately by ninety degrees as against the current of a corresponding transmission line, cancels a great portion of the inductance component of the transmission line, and system interconnection of DC power transmission where an AC transmission line reactance is approximately zero. If a grounding fault occurs in the transmission line, and an excessive current flows, a by-pass circuit switch SW is closed, and the compensating gear SCG is protected by a by-pass current.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流送電と直流送
電を組み合わせた交流直流ハイブリッド送電システムに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC / DC hybrid power transmission system combining AC power transmission and DC power transmission.

【0002】[0002]

【従来の技術】我が国の送電線及び配電線のほとんどは
周波数50Hzまたは60Hzの交流送電方式であり、
一部、系統間の連携や長距離送電などに、直流送電が使
われている。
2. Description of the Related Art Most of transmission lines and distribution lines in Japan are of an AC power transmission system with a frequency of 50 Hz or 60 Hz.
In some cases, DC transmission is used for coordination between systems and long-distance transmission.

【0003】図27は、直流送電と、交流送電の概念を
表わすシステム構成図を示す。図中、Gは発電所、SS
は変電所、TR1,TR2はトランス、CNVは交流/
直流電力変換器、INVは直流/交流電力変換器、Ld
は直流リアクトル、Xは交流送電線のリアクタンスをそ
れぞれ表わす。
FIG. 27 is a system configuration diagram showing the concept of DC power transmission and AC power transmission. In the figure, G is a power plant, SS
Is a substation, TR1 and TR2 are transformers, CNV is AC /
DC power converter, INV is DC / AC power converter, Ld
Represents a DC reactor, and X represents a reactance of an AC transmission line.

【0004】図27(a)は、直流送電システムを示す
もので、発電所Gで発電された交流電力を交流/直流電
力変換器CNVで、直流に変換する。当該直流電力は、
直流送電線を介して受電側の変電所に送られる。そこ
で、直流/交流電力変換器INVにより、直流電力を再
び交流電力に変換して別の変電所あるいは需要負荷に交
流電力を供給する。
FIG. 27A shows a DC power transmission system, in which AC power generated at a power plant G is converted to DC by an AC / DC power converter CNV. The DC power is
It is sent to the substation on the receiving side via a DC transmission line. Therefore, the DC / AC power converter INV converts the DC power into AC power again and supplies the AC power to another substation or a demand load.

【0005】この直流送電システムは、一旦直流にして
送電するため、送電線のリアクタンスによる電圧降下は
なく、長距離の送電が可能という利点を有する。また、
2つの交流系統が別の周波数であっても連系させること
が可能である。しかし、送電側および受電側にそれぞれ
送電容量と同じ容量の電力変換器が必要になり、また、
新しい直流送電線を建設しなければならず、コストの高
いシステムとなってしまう。
[0005] This DC power transmission system has an advantage that power is transmitted over a long distance without any voltage drop due to reactance of the transmission line because power is once converted to DC. Also,
Even if two AC systems have different frequencies, they can be connected. However, a power converter with the same capacity as the transmission capacity is required on each of the power transmission side and the power reception side,
New DC transmission lines must be constructed, resulting in a costly system.

【0006】更に、送電の途中で、負荷に電力を供給し
ようとする場合、直流を一旦交流電力に変換する必要が
あり、そのための電力変換器が必要となり、これまた不
経済なシステムになってしまう。
Further, when power is to be supplied to a load during power transmission, it is necessary to temporarily convert DC into AC power, and therefore a power converter is required, which results in an uneconomical system. I will.

【0007】一方、図27(b)は交流送電システムを
示すもので、変圧器TR1,TR2で自由に電圧を変え
ることができ、交流のまま送電できる利点がある。ま
た、現在の送電線のほとんどが交流送電線であり、それ
らを有効に利用した経済的な電力供給が可能である。
On the other hand, FIG. 27 (b) shows an AC power transmission system, which has the advantage that the voltage can be freely changed by the transformers TR1 and TR2, and the power can be transmitted as it is. In addition, most of the current transmission lines are AC transmission lines, and economical power supply using these lines effectively is possible.

【0008】しかし、異なる周波数の送電線を直接結び
付けることができない不利があり、また、送電線にリア
クタンス分Xがあると、その電圧降下が問題となり、送
電できる有効電力が制限される欠点がある。
However, there is a disadvantage that transmission lines of different frequencies cannot be directly connected, and if there is a reactance X in the transmission line, the voltage drop becomes a problem, and the active power that can be transmitted is limited. .

【0009】図28において、(a)は交流送電線の簡
易等価回路を、(b)は位相角θに対する送電電力の関
係を示す。図において、送電端の電圧Vs、受電端の電
圧Vr、その位相差をθ、送電線のリアクタンスをXと
した場合、送電できる有効電力Pは、次式のように表わ
される。
In FIG. 28, (a) shows a simplified equivalent circuit of an AC transmission line, and (b) shows the relationship between the transmission power and the phase angle θ. In the figure, when the voltage Vs at the transmitting end, the voltage Vr at the receiving end, the phase difference is θ, and the reactance of the transmission line is X, the active power P that can be transmitted is represented by the following equation.

【0010】[0010]

【数1】P=(Vs・Vr/X)・sinθ 従って、送電線が長距離になると、リアクタンスXが大
きくなり、送電可能な有効電力が制限されてしまう。
P = (Vs.Vr / X) .sin .theta. Accordingly, when the transmission line becomes long, the reactance X increases, and the active power that can be transmitted is limited.

【0011】また、運常の送電では位相差θは30°以
下で運転されているが、系統に電力変動が発生して位相
差θが90°を超えると、いわゆる発電機の脱調現象が
生じ送電できなくなってしまう。送電線のリアクタンス
Xが大きい系統では、送電電力の最大値が小さく、少し
の電力変動でも位相差θが大きく変動し、系統が不安定
になり易い欠点がある。
In normal power transmission, the system is operated with a phase difference θ of 30 ° or less. However, when power fluctuations occur in the system and the phase difference θ exceeds 90 °, a so-called step-out phenomenon of the generator may occur. Power transmission. In a system where the reactance X of the transmission line is large, there is a disadvantage that the maximum value of the transmission power is small and the phase difference θ fluctuates greatly even with a small power fluctuation, and the system tends to be unstable.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】交流送電は、変圧器に
よって電圧を自由に変えることができ、既設の送電線を
利用して長距離の交流送電ができれば経済的であり、電
力を供給する側にも、また電力を利用する側にも大きな
メリットがある。しかし、送電線のリアクタンスの影響
を受け、送電可能な有効電力が制限される。
In the case of AC power transmission, it is economical if the voltage can be freely changed by a transformer and long-distance AC power can be transmitted using an existing power transmission line. In addition, there is a great merit for those who use electricity. However, the active power that can be transmitted is limited by the influence of the reactance of the transmission line.

【0013】一方、直流送電では、送電線のリアクタン
スの影響を受けないので、長距離の送電に適していると
言われている。しかしながら、既設の送電線は利用でき
ず、また送電容量分の大容量の電力変換器が必要とな
り、システムコストが高くなる。また、送電の途中で、
負荷に電力を供給しようとする場合、直流を一旦交流電
力に変換する必要があり、そのための電力変換器が必要
となる。
On the other hand, DC power transmission is said to be suitable for long-distance power transmission because it is not affected by reactance of the transmission line. However, the existing transmission line cannot be used, and a large-capacity power converter for the transmission capacity is required, which increases the system cost. Also, during power transmission,
When power is to be supplied to a load, it is necessary to temporarily convert DC to AC power, and a power converter for that purpose is required.

【0014】このようなことから、直流送電は必要最小
限の区間に設置され、交流送電区間を主体にした交流直
流ハイブリッド送電システムが採用されるようになって
きた。このハイブリッド送電システムでは、直流送電区
間は送電線のリアクタンスの影響を受けずに大容量の電
力を送ることができるが、大部分を占める交流送電区間
で送電線のリアクタンスが影響して送電可能な電力を制
限してしまう問題があった。
For this reason, DC power transmission is installed in a minimum necessary section, and an AC / DC hybrid power transmission system mainly using an AC power transmission section has been adopted. In this hybrid power transmission system, the DC transmission section can transmit a large amount of power without being affected by the reactance of the transmission line, but the AC transmission section, which occupies the majority, can transmit power due to the reactance of the transmission line. There was a problem of limiting power.

【0015】本発明は、既設の交流送電線を有効に利用
し、当該交流送電線のリアクタンスによる影響を無くし
て送電線の送電能力を高め、また、海底ケーブルや地下
ケーブルに頼らざるを得ない送電区間では直流送電を用
いて電力ケーブルの浮遊キャパシタンスの影響をなくし
て交流系統間を有効に結び付けるもので、交流送電と直
流送電の長所を活かした経済的な交流直流ハイブリッド
送電システムを提供することを目的とする。
The present invention effectively utilizes an existing AC transmission line, eliminates the influence of reactance of the AC transmission line, enhances the transmission capacity of the transmission line, and has to rely on submarine cables and underground cables. To provide an economical AC / DC hybrid power transmission system that utilizes the advantages of AC power transmission and DC power transmission in the power transmission section, using DC power transmission to eliminate the effects of stray capacitance of power cables and effectively connecting AC systems. With the goal.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1に係る交流直流ハイブリッド送電
システムは、複数の交流電力系統と、当該交流電力系統
間を結ぶ直流送電装置と、前記交流電力系統の等価的な
リアクタンスを調整するための補償電圧を発生する直列
補償装置とを具備した交流直流ハイブリッド送電システ
ムである。
To achieve the above object, an AC / DC hybrid power transmission system according to claim 1 of the present invention comprises a plurality of AC power systems, a DC power transmission device connecting the AC power systems, An AC / DC hybrid power transmission system comprising: a series compensator for generating a compensation voltage for adjusting an equivalent reactance of the AC power system.

【0017】直流送電装置は、交流電力系統間を結ぶも
ので、交流/直流電力変換器で3相交流を直流に変換
し、直流送電線で電力を送り、直流/交流電力変換器で
直流を再び3相交流に変換し、交流系統間の電力の授受
を行う。
The DC power transmission device connects between AC power systems, and converts three-phase AC into DC with an AC / DC power converter, sends power through a DC transmission line, and converts DC with a DC / AC power converter. It is converted again into three-phase AC, and power is exchanged between AC systems.

【0018】直流送電装置の電力変換器として電流形変
換器を用いた場合、直流電流の向きは一定で、直流電圧
の極性を変えることにより電力の流れる向きを変えるこ
とができる。この場合、直流電流の脈動を抑えるため直
流リアクトルが挿入される。
When a current type converter is used as a power converter of a DC power transmission device, the direction of DC current is constant, and the direction of power flow can be changed by changing the polarity of DC voltage. In this case, a DC reactor is inserted to suppress the pulsation of the DC current.

【0019】また、直流送電装置の電力変換器として電
圧形変換器を用いた場合、直流電圧の極性は変わらず、
直流電流の向きを変えることにより電力の流れる向きを
変えることができる。この場合、直流電圧の脈動を抑え
るため直流平滑コンデンサが挿入される。
When a voltage type converter is used as the power converter of the DC power transmission device, the polarity of the DC voltage does not change.
By changing the direction of the DC current, the direction in which the power flows can be changed. In this case, a DC smoothing capacitor is inserted to suppress the pulsation of the DC voltage.

【0020】直流送電区間では、抵抗による電圧降下が
あるだけで、送電線のリアクタンスの影響は受けない。
交流電力系統の送電線に設置された直列補償装置は、当
該送電線に流れている電流に対し、位相がほぼ90°ず
れた補償電圧を発生し、当該送電線のリアクタンス分を
調整する。
In the DC power transmission section, there is only a voltage drop due to the resistance, and is not affected by the reactance of the transmission line.
The series compensator installed on the transmission line of the AC power system generates a compensation voltage having a phase shifted by approximately 90 ° with respect to the current flowing through the transmission line, and adjusts the reactance of the transmission line.

【0021】基本的に、交流送電線はインダクタンス成
分が大きいので、それを打ち消すようにキャパシタンス
成分の補償電圧を発生させる。補償電圧の値を変えるこ
とにより、前記送電線の等価的なリアクタンスを自由に
調整することが可能である。
Basically, since an AC transmission line has a large inductance component, a compensation voltage of a capacitance component is generated so as to cancel the inductance component. By changing the value of the compensation voltage, it is possible to freely adjust the equivalent reactance of the transmission line.

【0022】これにより、交流送電区間の送電能力の限
界が向上し、交流直流ハイブリッド送電システムの効率
的な運用が可能となる。また、直流送電は異なる周波数
の交流系統をつなぐ場合や、海底ケーブルを用いた送電
を行う場合等、必要最小限の送電区間に設置することに
より、交流送電区間を主体にした経済的な送電システム
が実現できる。さらに、既設の送電線の利用ができ、負
荷に給電しながら長距離の送電が可能となる。
As a result, the limit of the power transmission capacity in the AC power transmission section is improved, and efficient operation of the AC / DC hybrid power transmission system becomes possible. In addition, DC power transmission is an economical power transmission system mainly for the AC transmission section by installing it in the minimum necessary power transmission section, such as when connecting AC systems with different frequencies or when transmitting power using submarine cables. Can be realized. Furthermore, existing transmission lines can be used, and long-distance power transmission is possible while supplying power to the load.

【0023】本発明の請求項2に係る交流直流ハイブリ
ッド送電システムは、複数の交流電力系統と、当該交流
電力系統間を結ぶ直流送電装置と、前記交流電力系統の
等価的なリアクタンスを調整すると共に電力動揺を抑制
するための補償電圧を発生する直列補償装置とを具備し
た交流直流ハイブリッド送電システムである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an AC / DC hybrid power transmission system which adjusts a plurality of AC power systems, a DC power transmission device connecting the AC power systems, and an equivalent reactance of the AC power system. An AC / DC hybrid power transmission system comprising: a series compensator for generating a compensation voltage for suppressing power fluctuation.

【0024】直流送電装置は、交流電力系統間を結ぶも
ので、交流/直流電力変換器で3相交流を直流に変換
し、直流送電線で電力を送り、直流/交流電力変換器で
直流を再び3相交流に変換し、交流系統間の電力の授受
を行う。
The DC power transmission device connects between AC power systems. The AC / DC power converter converts three-phase AC to DC, sends power through a DC transmission line, and converts DC through a DC / AC power converter. It is converted again into three-phase AC, and power is exchanged between AC systems.

【0025】直流送電装置の電力変換器として電流形変
換器を用いた場合、直流電流の向きは一定で、直流電圧
の極性を変えることにより電力の流れる向きを変えるこ
とができる。この場合、直流電流の脈動を抑えるため直
流リアクトルが挿入される。
When a current type converter is used as a power converter of a DC power transmission device, the direction of DC current is constant, and the direction of power flow can be changed by changing the polarity of DC voltage. In this case, a DC reactor is inserted to suppress the pulsation of the DC current.

【0026】また、直流送電装置の電力変換器として電
圧形変換器を用いた場合、直流電圧の極性は変わらず、
直流電流の向きを変えることにより電力の流れる向きを
変えることができる。この場合、直流電圧の脈動を抑え
るため直流平滑コンデンサが挿入される。
When a voltage type converter is used as the power converter of the DC power transmission device, the polarity of the DC voltage does not change.
By changing the direction of the DC current, the direction in which the power flows can be changed. In this case, a DC smoothing capacitor is inserted to suppress the pulsation of the DC voltage.

【0027】直流送電区間では、抵抗による電圧降下が
あるだけで、送電線のリアクタンスの影響は受けない。
交流電力系統の送電線に設置された直列補償装置は、当
該送電線に流れている電流に対し、位相がほぼ90°ず
れた補償電圧を発生し、当該送電線のリアクタンス分を
調整する。
In the DC power transmission section, there is only a voltage drop due to the resistance, and is not affected by the reactance of the transmission line.
The series compensator installed on the transmission line of the AC power system generates a compensation voltage having a phase shifted by approximately 90 ° with respect to the current flowing through the transmission line, and adjusts the reactance of the transmission line.

【0028】基本的に、交流送電線はインダクタンス成
分が大きいので、それを打ち消すようにキャパシタンス
成分の補償電圧を発生させる。補償電圧の値を変えるこ
とにより、前記送電線の等価的なリアクタンスを自由に
調整することが可能である。
Basically, since an AC transmission line has a large inductance component, a compensation voltage of a capacitance component is generated so as to cancel the inductance component. By changing the value of the compensation voltage, it is possible to freely adjust the equivalent reactance of the transmission line.

【0029】また、何らかの原因で、送電線に電気的な
振動現象(電力動揺)が発生した場合でも直列補償装置
から補償電圧を出力することにより、振動現象を抑える
ことができる。すなわち、送電線の電力変動分を検出
し、その電力変動を抑制するように前記直列補償装置の
補償電圧を制御することにより電力動揺をすばやく抑え
ることが可能となる。
Further, even if an electric vibration phenomenon (power fluctuation) occurs in the transmission line for some reason, the vibration phenomenon can be suppressed by outputting the compensation voltage from the series compensator. That is, power fluctuations can be quickly suppressed by detecting the power fluctuation of the transmission line and controlling the compensation voltage of the series compensator so as to suppress the power fluctuation.

【0030】これにより、交流送電区間の送電能力の限
界が向上し、交流直流ハイブリッド送電システムの効率
的な運用が可能となる。また、直流送電は異なる周波数
の交流系統をつなぐ場合や、海底ケーブルを用いた送電
を行う場合等、必要最小限の送電区間に設置することに
より、交流送電区間を主体にした経済的な送電システム
が実現できる。さらに、既設の送電線の利用ができ、負
荷に給電しながら長距離の送電が可能となる。
As a result, the limit of the power transmission capacity in the AC power transmission section is improved, and the efficient operation of the AC / DC hybrid power transmission system becomes possible. In addition, DC power transmission is an economical power transmission system mainly for the AC transmission section by installing it in the minimum necessary power transmission section, such as when connecting AC systems with different frequencies or when transmitting power using submarine cables. Can be realized. Furthermore, existing transmission lines can be used, and long-distance power transmission is possible while supplying power to the load.

【0031】本発明の請求項3に係る交流直流ハイブリ
ッド送電システムは、複数の交流電力系統と、当該交流
電力系統間を結ぶ直流送電装置と、前記交流電力系統の
送電線の等価的なリアクタンスがほぼゼロになるように
補償電圧を発生する直列補償装置とを具備した交流直流
ハイブリッド送電システムである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an AC / DC hybrid power transmission system having a plurality of AC power systems, a DC power transmission device connecting the AC power systems, and an equivalent reactance of a transmission line of the AC power system. An AC / DC hybrid power transmission system including a series compensator for generating a compensation voltage so as to be substantially zero.

【0032】直流送電装置は、交流電力系統間を結ぶも
ので、交流/直流電力変換器で3相交流を直流に変換
し、直流送電線で電力を送り、直流/交流電力変換器で
直流を再び3相交流に変換し、交流系統間の電力の授受
を行う。直流送電区間では、抵抗による電圧降下がある
だけで、送電線のリアクタンスの影響は受けない。
The DC power transmission device connects between AC power systems. The AC / DC power converter converts three-phase AC into DC, sends power through a DC transmission line, and converts DC into DC / AC power converter. It is converted again into three-phase AC, and power is exchanged between AC systems. In the DC transmission section, there is only a voltage drop due to the resistance, and there is no effect of the reactance of the transmission line.

【0033】交流電力系統の送電線に設置された直列補
償装置は、当該送電線に流れている電流に対し、位相が
ほぼ90°ずれた補償電圧を発生し、当該送電線のイン
ダクタンス分の大部分を打ち消すように補償電圧を発生
する。これにより、当該交流送電線のリアクタンスはほ
ぼゼロになり、リアクタンスによる影響を無くすことが
可能となる。
The series compensator installed on the transmission line of the AC power system generates a compensation voltage whose phase is shifted by approximately 90 ° with respect to the current flowing through the transmission line, and the compensation voltage is increased by the inductance of the transmission line. A compensation voltage is generated so as to cancel out the portion. As a result, the reactance of the AC transmission line becomes substantially zero, and it becomes possible to eliminate the influence of the reactance.

【0034】このようにして、等価リアクタンスゼロの
交流送電線とリアクタンスの影響を受けない直流送電を
連系することが可能となり、異なる周波数の電力系統を
介した長距離の交流直流ハイブリッド送電システムを提
供することができる。
In this manner, it is possible to interconnect an AC transmission line with zero equivalent reactance and a DC transmission which is not affected by reactance, and a long-distance AC / DC hybrid power transmission system via a power system of different frequency can be provided. Can be provided.

【0035】本発明の請求項4に係る交流直流ハイブリ
ッド送電システムは、請求項1乃至請求項3のいずれか
において、前記直列補償装置は前記送電線の地絡事故等
により過電流が発生した場合、当該過電流をバイパスさ
せる回路を具備した交流直流ハイブリッド送電システム
である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the AC / DC hybrid power transmission system according to any one of the first to third aspects, wherein the series compensator is provided when an overcurrent occurs due to a ground fault or the like of the transmission line. And an AC / DC hybrid power transmission system including a circuit for bypassing the overcurrent.

【0036】地絡事故等により、送電線に大電流が流れ
た場合、直列補償装置を保護するため、バイパス回路を
投入し、過電流を当該バイパス回路を介して流す。バイ
パス回路として、サイリスタを逆並列に接続した双方向
スイッチを用い、過電流を検知して当該サイリスタに点
弧信号を与えてオンさせる。地絡電流はやがて遮断器に
より開放され、過電流はおさまる。
When a large current flows through a transmission line due to a ground fault or the like, a bypass circuit is turned on to protect the series compensator, and an overcurrent flows through the bypass circuit. As a bypass circuit, a bidirectional switch in which thyristors are connected in anti-parallel is used, an overcurrent is detected, and a firing signal is given to the thyristor to turn it on. The ground fault current is eventually released by the circuit breaker, and the overcurrent subsides.

【0037】その時点で、サイリスタに点弧信号を与え
るのを止めると、電源電圧によってサイリスタは自然に
オフする。その後、再び直列補償装置を動作させて、再
投入時の電力動揺を抑える。これにより、事故が発生し
た場合でも装置を壊すことなく運転ができ、信頼性の高
いシステムを提供できる。
At that time, when the supply of the firing signal to the thyristor is stopped, the thyristor turns off naturally by the power supply voltage. Thereafter, the series compensator is operated again to suppress power fluctuation at the time of re-input. Thereby, even if an accident occurs, operation can be performed without breaking the device, and a highly reliable system can be provided.

【0038】本発明の請求項5に係る交流直流ハイブリ
ッド送電システムは、請求項1乃至請求項4のいずれか
において、前記直列補償装置は、直列変圧器と、当該変
圧器の2次側に接続された電圧形自励式インバータで構
成された交流直流ハイブリッド送電システムである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the AC / DC hybrid power transmission system according to any one of the first to fourth aspects, the series compensator is connected to a series transformer and a secondary side of the transformer. AC-DC hybrid power transmission system composed of a voltage-type self-excited inverter.

【0039】直列変圧器のl次巻線は、送電線に直列に
接続される。また、2次巻線には電圧形自励式インバー
タを接続し、補償電圧を発生させる。大容量の交流送電
線では、数百kVの高電圧送電となる。当該変圧器は、
高電圧の送電線から自励式インバータを絶縁し、自励式
インバータから発生する補償電圧を最適値に昇降圧する
役目を果たす。
The primary winding of the series transformer is connected in series to the transmission line. A voltage-type self-excited inverter is connected to the secondary winding to generate a compensation voltage. In a large capacity AC transmission line, high-voltage transmission of several hundred kV is required. The transformer is
It insulates the self-excited inverter from the high-voltage transmission line and plays the role of raising or lowering the compensation voltage generated from the self-excited inverter to an optimum value.

【0040】本発明の請求項6に係る交流直流ハイブリ
ッド送電システムは、請求項1乃至請求項4のいずれか
において、前記直列補償装置は、直列コンデンサと、当
該直列コンデンサに直列接続された補償電圧発生装置と
からなる交流直流ハイブリッド送電システムである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the AC-DC hybrid power transmission system according to any one of the first to fourth aspects, the series compensator includes a series capacitor and a compensation voltage connected in series to the series capacitor. An AC / DC hybrid power transmission system including a generator.

【0041】直列補償装置の直列コンデンサは、交流送
電線のインダクタンス分の大部分を打ち消すように作用
し、補償電圧発生装置により送電線全体の等価リアクタ
ンスを調整する。これにより、当該補償電圧発生装置の
容量が低減でき、経済的なシステムを提供できる。ま
た、当該補償電圧発生装置は、交流送電線の電力変動を
抑制する作用を有し、送電線のインダクタンスと直列コ
ンデンサで発生する共振現象も抑える役目を果たす。
The series capacitor of the series compensator acts to cancel most of the inductance of the AC transmission line, and adjusts the equivalent reactance of the entire transmission line by the compensation voltage generator. Thus, the capacity of the compensation voltage generator can be reduced, and an economical system can be provided. Further, the compensation voltage generating device has an action of suppressing power fluctuation of the AC transmission line, and also has a role of suppressing a resonance phenomenon generated by the inductance of the transmission line and the series capacitor.

【0042】本発明の請求項7に係る交流直流ハイブリ
ッド送電システムは、請求項6において、前記直列コン
デンサは、前記交流送電線に複数個所に分割して配置し
た交流直流ハイブリッド送電システムである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the AC / DC hybrid power transmission system according to the sixth aspect, the series capacitor is divided into a plurality of portions on the AC transmission line and arranged.

【0043】交流送電線のインダクタンスは、分布定数
で表わされる。そのインダクタンス分を補償するため、
直列コンデンサを分割し、いくつかに分けて配置させ
る。これにより、交流送電線の位置に依存する電圧位相
や振幅の変化が小さくなり、安定した送電能力の向上が
図れる。
The inductance of the AC transmission line is represented by a distribution constant. To compensate for the inductance,
The series capacitor is divided and divided into several parts. As a result, changes in the voltage phase and amplitude depending on the position of the AC transmission line are reduced, and stable power transmission capability can be improved.

【0044】本発明の請求項8に係る交流直流ハイブリ
ッド送電システムは、請求項1乃至請求項4のいずれか
において、前記直列補償装置は、直列コンデンサと、当
該直列コンデンサに並列に接続された補償電流発生装置
とからなる交流直流ハイブリッド送電システムである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the AC-DC hybrid power transmission system according to any one of the first to fourth aspects, the series compensator includes a series capacitor and a compensation connected in parallel to the series capacitor. This is an AC / DC hybrid power transmission system including a current generator.

【0045】直列コンデンサは、交流送電線のインダク
タンス分の大部分を打ち消すように作用し、補償電流発
生装置により当該直列コンデンサに補償電流を供給し、
交流送電線の電力動揺を抑える。補償電流発生装置の容
量は小さくて済む。また、系統に地絡事故などが発生し
た場合、事故時の過電流の大部分は直列コンデンサに流
れ、補償電流発生装置に大きな悪影響を与えないで済
む。
The series capacitor acts to cancel most of the inductance of the AC transmission line, and supplies a compensation current to the series capacitor by a compensation current generator.
Reduce power fluctuations in AC transmission lines. The capacity of the compensation current generator can be small. Further, when a ground fault or the like occurs in the system, most of the overcurrent at the time of the fault flows to the series capacitor, so that the compensation current generator does not have a large adverse effect.

【0046】本発明の請求項9に係る交流直流ハイブリ
ッド送電システムは、請求項1乃至請求項4のいずれか
において、前記直列補償装置は、第1の直列コンデンサ
と、当該第1の直列コンデンサに直列接続された第2の
直列コンデンサと、当該第2の直列コンデンサに並列に
接続された補償電流発生装置とからなる交流直流ハイブ
リッド送電システムである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the AC / DC hybrid power transmission system according to any one of the first to fourth aspects, the series compensator includes a first series capacitor and the first series capacitor. An AC / DC hybrid power transmission system including a second series capacitor connected in series and a compensation current generator connected in parallel to the second series capacitor.

【0047】第1の直列コンデンサは、交流送電線のイ
ンダクタンス分の大部分を打ち消すように作用し、第2
の直列コンデンサと補償電流発生装置により送電線全体
のリアクタンスを調整する。補償電流発生装置は当該第
2の直列コンデンサに補償電流を供給し、交流送電線の
電力動揺を抑える。補償電流発生装置の容量はさらに小
さくて済む。また、系統に地絡事故などが発生した場
合、事故時の過電流の大部分は第1および第2の直列コ
ンデンサに流れ、補償電流発生装置に大きな悪影響を与
えないで済む。
The first series capacitor acts to cancel most of the inductance of the AC transmission line, and the second series capacitor
The reactance of the entire transmission line is adjusted by the series capacitor and the compensation current generator. The compensation current generator supplies a compensation current to the second series capacitor to suppress power fluctuation of the AC transmission line. The capacity of the compensation current generator can be further reduced. Further, when a ground fault or the like occurs in the system, most of the overcurrent at the time of the fault flows to the first and second series capacitors, so that the compensation current generator does not have a large adverse effect.

【0048】本発明の請求項10に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、請求項8または請求項9におい
て、前記補償電流発生装置は、電流形自励式変換器で構
成した交流直流ハイブリッド送電システムである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the AC / DC hybrid power transmission system according to the eighth or ninth aspect, the compensation current generator is an AC / DC hybrid power transmission system including a current source self-excited converter. .

【0049】直列コンデンサに並列接続される補償電流
発生装置を電流形自励式変換器で構成する。電流形自励
式変換器は、GTO等の自己消弧素子で構成された直流
/交流電力変換器で、直流側に電流源を持ち、その直流
電流を必要な交流電流に変換するものである。直流電流
の大きさと位相を自由に調整することが可能で、前記直
列コンデンサに必要な補償電流を供給することができ
る。
The compensation current generator connected in parallel to the series capacitor is constituted by a current source self-excited converter. The current source self-excited converter is a DC / AC power converter composed of a self-extinguishing element such as a GTO, has a current source on the DC side, and converts the DC current into a required AC current. The magnitude and phase of the DC current can be freely adjusted, and a necessary compensation current can be supplied to the series capacitor.

【0050】本発明の請求項11に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、請求項8または請求項9におい
て、前記補償電流発生装置は、電流形他励式変換器で構
成した交流直流ハイブリッド送電システムである。
[0050] An AC / DC hybrid power transmission system according to claim 11 of the present invention is the AC / DC hybrid power transmission system according to claim 8 or 9, wherein the compensation current generating device is a current type separately excited converter. .

【0051】直列コンデンサに並列に接続された電流形
他励式変換器は、当該直列コンデンサの印加電圧を利用
して転流するもので、当該変換器の直流電流の大きさを
調整することにより必要な補償電流を前記直列コンデン
サに供給する。直列コンデンサには、送電線に流れる電
流と前記補償電流の和が流れるので、補償電流の大きさ
を変えることにより直列コンデンサの印加電圧すなわち
補償電圧を調整できる。他励式変換器はサイリスタで構
成することができ、装置のコストの安い交流直流ハイブ
リッド送電システムを提供できる。
The current-type separately-excited converter connected in parallel to the series capacitor performs commutation by using the voltage applied to the series capacitor, and is necessary by adjusting the magnitude of the DC current of the converter. And supply a compensation current to the series capacitor. Since the sum of the current flowing through the transmission line and the compensation current flows through the series capacitor, the applied voltage of the series capacitor, that is, the compensation voltage can be adjusted by changing the magnitude of the compensation current. The separately-excited converter can be constituted by a thyristor, and an AC / DC hybrid power transmission system with a low device cost can be provided.

【0052】本発明の請求項12に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、請求項8または請求項9におい
て、前記補償電流発生装置は、電流形変換器で構成し、
当該変換器の電流源として超電導コイルを用いた交流直
流ハイブリッド送電システムである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the AC / DC hybrid power transmission system according to the eighth or ninth aspect, the compensation current generating device comprises a current source converter.
An AC / DC hybrid power transmission system using a superconducting coil as a current source of the converter.

【0053】電流形自励式変換器の直流電源として超電
導コイルを用い、エネルギーを蓄積する機能を持たせ
る。これにより短時間の有効電力を電流形自励式変換器
から供給あるいは吸収することが可能となり、電力動揺
の急速な抑制効果がもたらされる。
A superconducting coil is used as a DC power supply for the current-type self-excited converter, and has a function of storing energy. This makes it possible to supply or absorb short-time active power from the current-type self-excited converter, and to provide an effect of rapidly suppressing power fluctuation.

【0054】本発明の請求項13に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、請求項8または請求項9におい
て、前記補償電流発生装置は、電流制御形自励式変換器
で構成した交流直流ハイブリッド送電システムである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the AC / DC hybrid power transmission system according to the eighth or ninth aspect, the compensation current generator is an AC / DC hybrid power transmission system comprising a current control type self-excited converter. is there.

【0055】電流制御形自励式変換器は、交流出力側に
リアクトルを持つ電圧形自励式変換器で、直流側には電
圧源を有す。交流側のリアクトルに流れる電流を検出
し、それを指令値と比較して閉ループ制御する。このリ
アクトルに流れる電流が直列コンデンサに流れる補償電
流である。
The current control type self-excited converter is a voltage type self-excited converter having a reactor on the AC output side, and has a voltage source on the DC side. A current flowing through the reactor on the AC side is detected and compared with a command value to perform closed loop control. The current flowing through this reactor is the compensation current flowing through the series capacitor.

【0056】本発明の請求項14に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、請求項8または請求項9におい
て、前記補償電流発生装置は、電流制御形自励式変換器
で構成し、当該変換器の電圧源として蓄電池を用いた交
流直流ハイブリッド送電システムである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the AC / DC hybrid power transmission system according to the eighth or ninth aspect, the compensation current generating device is constituted by a current control type self-excited converter, and the voltage of the converter is controlled. This is an AC / DC hybrid power transmission system using a storage battery as a power source.

【0057】電流制御形自励式変換器の直流側の電圧源
として、蓄電池(バッテリー)を用意する。蓄電池は、
エネルギーを蓄積することができ、短時間の有効電力を
電流制御形自励式変換器から供給あるいは吸収すること
が可能である。これにより交流送電線に対し、有効電力
の補償が可能となり、過渡的な電力変動に対して安定化
を図ることができる。
A storage battery (battery) is prepared as a voltage source on the DC side of the current control type self-excited converter. The storage battery is
Energy can be stored, and short-time active power can be supplied or absorbed from the current control type self-excited converter. This makes it possible to compensate for the active power of the AC transmission line, and to stabilize the transient power fluctuation.

【0058】本発明の請求項15に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、請求項9において、前記第1の
直列コンデンサは、前記送電線に複数個所に分割して配
置した交流直流ハイブリッド送電システムである。
[0058] An AC / DC hybrid power transmission system according to claim 15 of the present invention is the AC / DC hybrid power transmission system according to claim 9, wherein the first series capacitor is divided and arranged at a plurality of locations on the transmission line. .

【0059】交流送電線のインダクタンスは、分布定数
で表わされる。そのインダクタンス分を補償するため、
第1の直列コンデンサを分割し、いくつかに分けて配置
させる。これにより、交流送電線の位置に依存する電圧
位相や振幅の変化が小さくなり、安定した送電能力の向
上が図れる。
The inductance of the AC transmission line is represented by a distributed constant. To compensate for the inductance,
The first series capacitor is divided and divided into several parts. As a result, changes in the voltage phase and amplitude depending on the position of the AC transmission line are reduced, and stable power transmission capability can be improved.

【0060】本発明の請求項16に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、請求項1乃至請求項15のいず
れかにおいて、前記直流送電装置は、自励式交流/直流
電力変換器と直流送電線と自励式直流/交流電力変換器
とで構成し、交流側の無効電力を調整する機能を具備し
た交流直流ハイブリッド送電システムである。
[0060] In the AC-DC hybrid power transmission system according to claim 16 of the present invention, in any one of claims 1 to 15, the DC power transmission device includes a self-excited AC / DC power converter, a DC transmission line, and a self-excited AC / DC power converter. This is an AC / DC hybrid power transmission system that includes an excited DC / AC power converter and has a function of adjusting reactive power on the AC side.

【0061】直流送電装置の電力変換器を自励式変換器
で構成する。自励式変換器は、交流側電流の大きさと電
源電圧に対する位相を任意の値に制御することができ、
有効電力と無効電力を同時に調整することができる。こ
れにより交流送電線に接続された他の負荷等が無効電力
を発生した場合、それを補償する無効電力を自励式変換
器から発生し、系統電圧の安定化を図る。
The power converter of the DC power transmission device is constituted by a self-excited converter. The self-excited converter can control the magnitude of the AC side current and the phase with respect to the power supply voltage to arbitrary values,
Active power and reactive power can be adjusted simultaneously. Thus, when another load or the like connected to the AC transmission line generates reactive power, reactive power for compensating the reactive power is generated from the self-excited converter to stabilize the system voltage.

【0062】また、交流送電線に浮遊キャパシタンスが
ある場合、当該キャパシタンスを介して進み電流が流れ
るが、それを直流送電装置により補償することも可能と
なる。
When a stray capacitance is present in an AC transmission line, a current flows through the capacitance, and this current can be compensated for by a DC power transmission device.

【0063】本発明の請求項17に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、請求項1乃至請求項16のいず
れかにおいて、前記直流送電装置は、その直流送電線を
電力ケーブルで構成した交流直流ハイブリッド送電シス
テムである。
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided the AC / DC hybrid power transmission system according to any one of the first to sixteenth aspects, wherein the DC power transmission device comprises an AC / DC hybrid power transmission system whose DC transmission line is constituted by a power cable. System.

【0064】長距離の送電を行う場合、陸地が利用でき
るなら、陸地に架空送電線を引いて交流で送電するのが
経済的である。しかし、陸地から陸地に海を渡って送電
する場合、電力ケーブルで、海底を這わして送電線を設
置する方法が経済的である。
In the case of long-distance power transmission, if land is available, it is economical to draw an overhead transmission line on the land and to transmit power by AC. However, when transmitting power from land to land over the sea, it is economical to install a transmission line by crawling the seabed with a power cable.

【0065】また、都市内では、鉄塔を用いる架空送電
線は、鉄塔の設置位置が制限され、地価が高いことなど
から、地下ケーブルで送電するのが経済的である。この
ような場合、交流で送電しようとすると、電力ケーブル
の浮遊キャパシタンスが問題になり、無効電流が多く流
れて必要な有効電力を送れなくなる懸念がある。
In an urban area, an overhead power transmission line using a steel tower is economically transmitted through an underground cable because the installation position of the steel tower is limited and the land price is high. In such a case, when attempting to transmit power by alternating current, the floating capacitance of the power cable becomes a problem, and there is a concern that a large amount of reactive current flows and the required active power cannot be transmitted.

【0066】そこで、海底ケーブルや地下ケーブルで送
電する区間は、直流送電により一旦直流に変換して送電
する。直流送電では、電力ケーブルの浮遊キャパシタン
スの影響はなくなる。
Therefore, in a section where power is transmitted by a submarine cable or underground cable, the power is once converted to DC by DC power transmission. With DC transmission, the effect of stray capacitance on the power cable is eliminated.

【0067】本発明の請求項18に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、複数の交流電力系統と、当該交
流電力系統間を結ぶ直流送電装置と、前記交流電力系統
の送電線のインダクタンス分を補償するため複数個に分
割された直列コンデンサと、当該直列コンデンサの投入
段数を変える切替手段とを具備した交流直流ハイブリッ
ド送電システムである。
An AC / DC hybrid power transmission system according to claim 18 of the present invention compensates for a plurality of AC power systems, a DC power transmission device connecting the AC power systems, and an inductance of a transmission line of the AC power system. Therefore, the present invention provides an AC / DC hybrid power transmission system including a series capacitor divided into a plurality of units, and switching means for changing the number of stages of the series capacitor.

【0068】直列コンデンサは、定常的には交流送電線
のインダクタンス分の大部分を打ち消すように作用す
る。しかし、系統に地絡事故等が発生し、電力動揺が発
生した場合、直列コンデンサの投入段数を切り替え、送
電線の等価リアクタンスを変えて当該電力動揺を抑制す
る。
The series capacitor normally acts to cancel most of the inductance of the AC transmission line. However, when a ground fault or the like occurs in the system and power fluctuations occur, the number of stages of the series capacitors is switched, and the power fluctuations are suppressed by changing the equivalent reactance of the transmission line.

【0069】本発明の請求項19に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、複数の交流電力系統と、当該交
流電力系統間を結ぶ直流送電装置と、前記交流電力系統
の少なくとも1つの送電線のインダクタンス分の大部分
を打ち消す直列コンデンサと、当該コンデンサに並列に
接続されたサイリスタ制御リアクトル装置とを具備した
交流直流ハイブリッド送電システムである。
According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided an AC / DC hybrid power transmission system comprising: a plurality of AC power systems; a DC power transmission device connecting the AC power systems; and an inductance component of at least one transmission line of the AC power system. And a thyristor control reactor device connected in parallel with the capacitor.

【0070】サイリスタ制御リアクトル装置は、サイリ
スタの点弧位相を調整することにより、リアクトルに流
れる電流の大きさを制御できる。直列コンデンサに並列
接続されたサイリスタ制御リアクトル装置の電流を調整
することにより、当該直列コンデンサの印加電圧が変化
し、交流送電線の等価リアクタンスも変化する。
The thyristor control reactor device can control the magnitude of the current flowing through the reactor by adjusting the firing phase of the thyristor. By adjusting the current of the thyristor control reactor device connected in parallel to the series capacitor, the voltage applied to the series capacitor changes, and the equivalent reactance of the AC transmission line also changes.

【0071】電力動揺が発生した場合、送電線の等価リ
アクタンスを調整することにより、いち早くその動揺を
抑制することが可能となる。本発明の請求項20に係る
交流直流ハイブリッド送電システムは、請求項18また
は請求項19において、前記直流送電装置は、自励式交
流/直流電力変換器と直流送電線と自励式直流/交流電
力変換器とで構成し、交流側の無効電力を調整する機能
を具備した交流直流ハイブリッド送電システムである。
When the power fluctuation occurs, the fluctuation can be suppressed promptly by adjusting the equivalent reactance of the transmission line. In the AC / DC hybrid power transmission system according to claim 20 of the present invention, in claim 18 or 19, the DC power transmission device includes a self-excited AC / DC power converter, a DC transmission line, and a self-excited DC / AC power conversion. And an AC / DC hybrid power transmission system having a function of adjusting the reactive power on the AC side.

【0072】直流送電装置の電力変換器を自励式変換器
で構成する。自励式変換器は、交流側電流の大きさと電
源電圧に対する位相を任意の値に制御することができ、
有効電力と無効電力を同時に調整することができる。こ
れにより交流送電線に接続された他の負荷等が無効電力
を発生した場合、それを補償する無効電力を自励式変換
器から発生し、系統電圧の安定化を図る。
The power converter of the DC power transmission device is constituted by a self-excited converter. The self-excited converter can control the magnitude of the AC side current and the phase with respect to the power supply voltage to arbitrary values,
Active power and reactive power can be adjusted simultaneously. Thus, when another load or the like connected to the AC transmission line generates reactive power, reactive power for compensating the reactive power is generated from the self-excited converter to stabilize the system voltage.

【0073】また、交流送電線に浮遊キャパシタンスが
ある場合、当該キャパシタンスを介して進み電流が流れ
るが、それを直流送電装置により補償することも可能と
なる。
When the AC transmission line has a stray capacitance, a current flows through the capacitance, and the current can be compensated for by the DC power transmission device.

【0074】本発明の請求項21に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、請求項18乃至請求項20のい
ずれかにおいて、前記直列コンデンサは、前記送電線に
複数個所に分割して配置した交流直流ハイブリッド送電
システムである。
The AC-DC hybrid power transmission system according to claim 21 of the present invention is the AC-DC hybrid power transmission system according to any one of claims 18 to 20, wherein the series capacitor is divided into a plurality of portions on the transmission line. It is a power transmission system.

【0075】交流送電線のインダクタンスは、分布定数
で表わされる。そのインダクタンス分を補償するため、
直列コンデンサを分割し、いくつかに分けて配置させ
る。これにより、交流送電線の位置に依存する電圧位相
や振幅の変化が小さくなり、安定した送電能力の向上が
図れる。
The inductance of the AC transmission line is represented by a distributed constant. To compensate for the inductance,
The series capacitor is divided and divided into several parts. As a result, changes in the voltage phase and amplitude depending on the position of the AC transmission line are reduced, and stable power transmission capability can be improved.

【0076】本発明の請求項22に係る交流直流ハイブ
リッド送電システムは、請求項18〜請求項21のいず
れかにおいて、前記直列コンデンサは、交流送電線に過
電圧または過電流が発生した場合それを短絡する回路を
備えた交流直流ハイブリッド送電システムである。
In the AC / DC hybrid power transmission system according to claim 22 of the present invention, in any one of claims 18 to 21, the series capacitor short-circuits an overvoltage or overcurrent generated in the AC transmission line. This is an AC / DC hybrid power transmission system provided with a circuit for performing the following.

【0077】交流送電線に地絡事故等が発生した場合、
事故の位置によっては、直列コンデンサを設置したこと
によって、過電流や過電圧が発生する。それを防止する
ため、直列コンデンサを短絡するバイパス回路を設け
る。直列コンデンサが無くなると、送電線はインダクタ
ンス成分となり、事故の拡大を防ぐことができる。
When a ground fault or the like occurs in the AC transmission line,
Depending on the location of the accident, the installation of a series capacitor may cause overcurrent or overvoltage. To prevent this, a bypass circuit that short-circuits the series capacitor is provided. When the series capacitor is eliminated, the transmission line becomes an inductance component, which can prevent the accident from spreading.

【0078】[0078]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、請求項lから請求
項4に関係するもので、本発明の第lの実施の形態の交
流直流ハイブリッド送電システムを示す構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 relates to claims 1 to 4 and is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a first embodiment of the present invention.

【0079】図中、Gは発電所、SS1,SS2は変電
所、Lは交流送電線のインダクタンス、SCGは直列補
償装置、SWはバイパス回路スイッチ、HVDCは直流
送電装置、CNVは交流/直流電力変換器、INVは直
流/交流電力変換器、Ldは直流送電線のインダクタン
スをそれぞれ示す。
In the figure, G is a power plant, SS1 and SS2 are substations, L is inductance of an AC transmission line, SCG is a series compensator, SW is a bypass circuit switch, HVDC is a DC power transmission device, and CNV is AC / DC power. A converter, INV indicates a DC / AC power converter, and Ld indicates an inductance of a DC transmission line.

【0080】変電所SS1は、50Hz系統に接続さ
れ、変電所SS2は60Hz系統の接続されている。直
流送電装置HVDCは50Hz系統と60Hz系統を結
ぶもので、交流/直流電力変換器CNVにより3相50
Hzの交流電力を直流電力に変換し、送電線Ldを介し
て送電し、さらに直流/交流電力変換器INVにより3
相60Hzの交流電力に変換して、変電所SS2の系統
に電力を供給する。
The substation SS1 is connected to a 50 Hz system, and the substation SS2 is connected to a 60 Hz system. The DC power transmission device HVDC connects the 50 Hz system and the 60 Hz system, and has a three-phase AC / DC power converter CNV.
Hz AC power is converted into DC power, transmitted through the transmission line Ld, and further converted by the DC / AC power converter INV.
The power is converted into AC power of 60 Hz and supplied to the substation SS2.

【0081】直列補償装置SCGは、送電線に流れてい
る電流Iと直交する成分の補償電圧Voを発生するもの
で、交流送電線のインダクタンスLを補償し、かつ、送
電線に電力動揺が発生した場合、それを抑制する役目を
果たす。これにより、交流送電区間の送電能力の限界が
向上し、交流直流ハイブリッド送電システムの効率的な
運用が可能となる。
The series compensator SCG generates a compensation voltage Vo of a component orthogonal to the current I flowing in the transmission line, compensates for the inductance L of the AC transmission line, and causes power fluctuation in the transmission line. If they do, they serve to suppress them. As a result, the limit of the power transmission capacity in the AC power transmission section is improved, and efficient operation of the AC / DC hybrid power transmission system becomes possible.

【0082】また、直流送電は異なる周波数の交流系統
をつなぐ場合や、海底ケーブルを用いた送電を行う場合
等、必要最小限の送電区間に設置することにより、交流
送電区間を主体にした経済的な送電システムが実現でき
る。さらに、既設の送電線の利用ができ、負荷に給電し
ながら長距離の送電が可能となる。
Further, the DC power transmission is installed in the minimum necessary power transmission section, such as when connecting AC systems of different frequencies or when power transmission using a submarine cable is performed. Power transmission system can be realized. Furthermore, existing transmission lines can be used, and long-distance power transmission is possible while supplying power to the load.

【0083】交流電力系統の送電線に設置された直列補
償装置SCGは、当該送電線に流れている電流に対し、
位相がほぼ90°ずれた補償電圧を発生し、当該送電線
のインダクタンス分の大部分を打ち消すように補償電圧
を発生することができる。これにより、当該交流送電線
のリアクタンスはほぼゼロになり、リアクタンスによる
影響を無くすことが可能となる。
The series compensator SCG installed on the transmission line of the AC power system,
A compensation voltage having a phase shifted by about 90 ° can be generated, and the compensation voltage can be generated so as to cancel most of the inductance of the transmission line. As a result, the reactance of the AC transmission line becomes substantially zero, and it becomes possible to eliminate the influence of the reactance.

【0084】すなわち、等価リアクタンスゼロの交流送
電線とリアクタンスの影響を受けない直流送電を連系す
ることが可能となり、異なる周波数の電力系統を介した
長距離の交流直流ハイブリッド送電システムを提供する
ことができる。
That is, it is possible to interconnect an AC transmission line with zero equivalent reactance and a DC transmission that is not affected by reactance, and to provide a long-distance AC / DC hybrid power transmission system via a power system of a different frequency. Can be.

【0085】また、送電線に地絡事故等が発生し、過大
な電流が流れるような場合には、直列補償装置SCGを
保護するため、バイパス回路スイッチSWを閉じて通電
流をバイパスさせる。これにより、事故が発生した場合
でも装置を壊すことなく運転ができ、信頼性の高いシス
テムを提供できる。
In the case where a ground fault or the like occurs in the power transmission line and an excessive current flows, the bypass circuit switch SW is closed to protect the series compensator SCG so as to bypass the current. Thereby, even if an accident occurs, operation can be performed without breaking the device, and a highly reliable system can be provided.

【0086】図2は、請求項5に関係するもので、第1
の実施の形態における直列補償装置を示す構成図であ
る。図中、UVWは3相交流送電線、Lは送電線のイン
ダクタンス分、Trは直列トランス、VSIは電圧形P
WM制御インバータ、Edは直流電圧源、CTは電流検
出器、PTは電圧検出器、DPDは電力検出器、DPC
NTは電力変動抑制制御回路、AVRは電圧制御回路、
PWMCはパルス幅変調(PWM)制御回路をそれぞれ
示す。
FIG. 2 relates to claim 5 in which the first
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a series compensation device according to the embodiment. In the figure, UVW is a three-phase AC transmission line, L is an inductance of the transmission line, Tr is a series transformer, VSI is a voltage source P
WM control inverter, Ed is DC voltage source, CT is current detector, PT is voltage detector, DPD is power detector, DPC
NT is a power fluctuation suppression control circuit, AVR is a voltage control circuit,
PWMC indicates a pulse width modulation (PWM) control circuit.

【0087】直列トランスTrの1次側は各相毎に送電
線に直列接続され、2次側にパルス幅変調制御(PWM
制御)の電圧形インバータVSIが接続されている。大
容量の交流送電線では、数百kVの高電圧送電となる。
当該変圧器Trは、高電圧の送電線から自励式インバー
タを絶縁し、自励式インバータから発生する補償電圧を
最適値に昇降圧する役目を果たす。
The primary side of the series transformer Tr is connected in series to the transmission line for each phase, and the secondary side is connected to a pulse width modulation control (PWM).
Control) voltage source inverter VSI is connected. In a large capacity AC transmission line, high-voltage transmission of several hundred kV is required.
The transformer Tr insulates the self-excited inverter from the high-voltage transmission line, and serves to step up / down the compensation voltage generated from the self-excited inverter to an optimum value.

【0088】電圧形インバータVSIは3相ブリッジ結
線され、PWM制御により電圧指令値Vorに比例した
交流電圧Voを発生させる。S1〜S6はGTO等の自
己消弧素子で、各素子には逆並列にダイオードが接続さ
れている。定常的には、この補償電圧Voは送電線に流
れている電流Iと直交する成分を発生させ、送電線の等
価的なリアクタンスを調整する。Vobはその指令値
で、この値を調整することにより送電線のリアクタンス
Xをほぼゼロになるように調整することもできる。
The voltage source inverter VSI is connected in a three-phase bridge, and generates an AC voltage Vo proportional to the voltage command value Vor by PWM control. S1 to S6 are self-extinguishing elements such as GTO, and diodes are connected to each element in anti-parallel. Normally, the compensation voltage Vo generates a component orthogonal to the current I flowing through the transmission line, and adjusts the equivalent reactance of the transmission line. Vob is the command value, and by adjusting this value, the reactance X of the transmission line can be adjusted to be substantially zero.

【0089】一方、送電線に電力動揺が発生した場合、
次のように抑制制御される。すなわち、電流検出器CT
と電圧検出器PTで、送電線の3相交流電圧・電流を検
出し、それを用いて電力検出回路DPDにより有効電力
Pと無効電力Qを求める。電力動揺があると、このPと
Qが変化するので、その変動分△Pと△Qを取り出して
次の電力変動抑制制御回路DPCNTに与える。
On the other hand, when power fluctuation occurs in the transmission line,
The suppression control is performed as follows. That is, the current detector CT
And the voltage detector PT detect the three-phase AC voltage and current of the power transmission line, and use the detected power and the reactive power Q by the power detection circuit DPD. When power fluctuations occur, P and Q change. The fluctuations ΔP and ΔQ are extracted and given to the next power fluctuation suppression control circuit DPCNT.

【0090】電力動揺が発生すると、変動分△Pと△Q
に応じて補償電圧Voaが変化し、補償電圧指令値Vo
2r=Voa+VobがPWM制御回路PWMCに与え
られ、電力動揺を抑える。ここで、Vobは、交流送電
線の等価的なリアクタンスを調整するために与えられる
補償電圧指令値である。
When power fluctuation occurs, the fluctuations ΔP and ΔQ
The compensation voltage Voa changes according to the compensation voltage command value Vo.
2r = Voa + Vob is supplied to the PWM control circuit PWMC to suppress power fluctuation. Here, Vob is a compensation voltage command value provided for adjusting the equivalent reactance of the AC transmission line.

【0091】直流電圧源Edは、別電源を用意してもよ
いが、ここでは、自前で直流電圧源を作っている。すな
わち、直流電圧源として、直流平滑コンデンサを用意
し、その電圧Edが一定になるように制御している。ま
ず、直流指令値Edrと直流電圧検出値Edを比較し、
その偏差を直流電圧制御回路AVRで増幅する。AVR
の出力信号Vo1rは送電線に流れている電流Iに対し
同相成分(または逆相成分)の補償電圧指令を与えるこ
とにより、直流電圧Edを制御している。
As the DC voltage source Ed, a separate power supply may be prepared, but here, the DC voltage source is made by itself. That is, a DC smoothing capacitor is prepared as a DC voltage source, and the voltage Ed is controlled to be constant. First, the DC command value Edr is compared with the DC voltage detection value Ed,
The deviation is amplified by the DC voltage control circuit AVR. AVR
The output signal Vo1r controls the DC voltage Ed by giving a compensation voltage command of an in-phase component (or an anti-phase component) to the current I flowing in the transmission line.

【0092】以下、それぞれの動作を交流側の電圧・電
流ベクトル図を用いて説明する。図3は、第1の実施の
形態のシステムの定常動作を説明するための送電線の等
価回路と、電圧電流のベクトル図を示すものである。
(a)は直列補償装置なしの等価回路、(b)は(a)
の等価回路の電圧電流ベクトル図、(c)は直列補償装
置を入れた場合の等価回路、(d)は(c)の等価回路
の電圧電流ベクトル図を示す。
Hereinafter, each operation will be described with reference to a voltage / current vector diagram on the AC side. FIG. 3 shows an equivalent circuit of a transmission line for explaining a steady operation of the system according to the first embodiment, and a vector diagram of voltage and current.
(A) is an equivalent circuit without a series compensator, (b) is (a)
(C) shows a voltage-current vector diagram of the equivalent circuit when a series compensator is inserted, and (d) shows a voltage-current vector diagram of the equivalent circuit of (c).

【0093】図中、Vsは送電側の電圧、Vrは受電側
の電圧、Lは送電線のインダクタンス、Iは電流、Vo
は補償電圧、ωは電源角周波数である。なお、送電線の
抵抗分は十分小さいとして無視している。
In the figure, Vs is the voltage on the power transmission side, Vr is the voltage on the power reception side, L is the inductance of the transmission line, I is the current, and Vo
Is a compensation voltage, and ω is a power supply angular frequency. The resistance of the transmission line is ignored because it is sufficiently small.

【0094】図3(b)は直列補償装置なしのベクトル
図で、電流Iが流れることにより、jωL・Iの電圧降
下が生じ、送電電圧VsとVrの位相差θが大きくな
る。電流Iを大きくしていくと、位相差θが大きくな
り、それが90°を超えるとそれ以上有効電力Pを送れ
なくなる。発電機でいうと、同期速度を保てなくなって
脱調を引き起こす。
FIG. 3B is a vector diagram without the series compensator. When the current I flows, a voltage drop of jωL · I occurs, and the phase difference θ between the transmission voltages Vs and Vr increases. As the current I increases, the phase difference θ increases, and when it exceeds 90 °, the active power P cannot be transmitted any more. In the case of a generator, the synchronizing speed cannot be maintained, causing a step-out.

【0095】これに対し、図3(d)は本発明の直列補
償装置を入れた場合のベクトル図を示すもので、流れて
いる電流Iに対し、ほぼ直交する成分の補償電圧Voを
発生させることにより、送電線のインダクタンスLによ
る電圧降下jωL・Iを打ち消し、送電線の等価的なリ
アクタンスを小さくすることができる。この結果、送電
電圧Vsと受電電圧Vrの位相差θが縮まり、送電能力
を向上させることができる。
On the other hand, FIG. 3 (d) shows a vector diagram when the series compensator of the present invention is inserted, and generates a compensation voltage Vo of a component substantially orthogonal to the flowing current I. Thus, the voltage drop jωL · I due to the inductance L of the transmission line can be canceled, and the equivalent reactance of the transmission line can be reduced. As a result, the phase difference θ between the transmission voltage Vs and the reception voltage Vr is reduced, and the power transmission capability can be improved.

【0096】特に、Vo=−jωL・Iとすれば、等価
リアクタンスX=0の送電が可能となる。この場合、V
rとVsを一致させることができる。ゼロリアクタンス
送電では、電流Iが増加してもVsとVrの位相差θは
動かず、電力動揺にも強い系統になる。ただし、図2の
直列補償装置では、送電線の電流Iに比例して補償電圧
Voを大きくする必要がある。
In particular, if Vo = −jωL · I, power transmission with an equivalent reactance X = 0 becomes possible. In this case, V
r and Vs can be matched. In the zero-reactance power transmission, even if the current I increases, the phase difference θ between Vs and Vr does not move, and the system becomes strong against power fluctuation. However, in the series compensator of FIG. 2, it is necessary to increase the compensation voltage Vo in proportion to the current I of the transmission line.

【0097】図4は、第1の実施の形態のシステムの電
力動揺抑制動作を説明するための送電線の等価回路と、
電圧電流ベクトル図を示す。図中、図3と同一要素につ
いては、同一符号を付す。
FIG. 4 is an equivalent circuit of a transmission line for explaining the power fluctuation suppressing operation of the system according to the first embodiment.
FIG. 4 shows a voltage-current vector diagram. In the figure, the same elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

【0098】図4(b)は、定常状態の電圧電流ベクト
ル図を示すもので、Vo=−jωL・Iの補償電圧を発
生し、送電線の等価的なリアクタンスXはほぼゼロとな
っている。すなわち、電圧VsとVrの大きさと位相が
一致した状態にある。
FIG. 4B shows a voltage-current vector diagram in a steady state, in which a compensation voltage of Vo = −jωL · I is generated, and the equivalent reactance X of the transmission line is almost zero. . That is, the voltages Vs and Vr are in a state in which the magnitude and the phase match.

【0099】図4(c)は、たとえば、図1の直流送電
装置への供給電流が何らかの原因で変動し、電力動揺が
発生した場合の動作ベクトル図を示す。すなわち、電流
の変動分を△Iとし、それを送電電流Iと同相成分(有
効電力変動分)△Ip、直交成分(無効電力変動分)△
Iqに分ける。
FIG. 4C shows an operation vector diagram in the case where, for example, the supply current to the DC power transmission device of FIG. 1 fluctuates for some reason and power fluctuation occurs. That is, the current variation is {I, which is in-phase component with the transmission current I (active power variation) {Ip, quadrature component (reactive power variation)}.
Divide into Iq.

【0100】直列補償装置SCGは、定常的な補償電圧
Voに加えて、電力動揺を抑制する補償電圧△Voを発
生する。この補償電圧△Voは、電流Iと同相成分△V
pと、直交成分△Vqからなり、同相成分△Vpは前記
有効電力変動分電流△Ipと逆向きに、また直交成分△
Vqは前記無効電力変動分電流△Iqと逆向きに発生さ
せる。
The series compensator SCG generates a compensation voltage ΔVo for suppressing power fluctuation in addition to the steady compensation voltage Vo. This compensation voltage △ Vo has a component △ V
p and a quadrature component qVq, and the in-phase component △ Vp is in the opposite direction to the active power fluctuation current △ Ip,
Vq is generated in a direction opposite to the reactive power fluctuation current △ Iq.

【0101】すなわち、変動電流△Iに対して、補償電
圧△Vは、抵抗による電圧降下分△I×Rと等価な電圧
となり、電力動揺をいち早く減衰させる働きをする。こ
のようにして、直流送電装置を含めた電力動揺に対し
て、その動揺をいち早く減衰させ、安定な交流直流ハイ
ブリッド送電システムを提供することが可能となる。
That is, for the fluctuating current ΔI, the compensation voltage ΔV becomes a voltage equivalent to the voltage drop ΔI × R due to the resistance, and functions to attenuate the power fluctuation quickly. In this way, it is possible to provide a stable AC / DC hybrid power transmission system by quickly attenuating the power fluctuation including the DC power transmission device.

【0102】図5は、図2の直列補償装置の制御動作を
説明するための送電線の等価回路と、電圧電流ベクトル
図を示す。図中、図3と同一要素については、同一符号
を付す。
FIG. 5 shows an equivalent circuit of a transmission line and a voltage / current vector diagram for explaining the control operation of the series compensator of FIG. In the figure, the same elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

【0103】図5(b)は、ある定常状態の電圧電流ベ
クトル図を示す。図2の直列補償装置において、直流電
圧Edが指令値Edrより小さくなった場合、偏差εは
正の値となり、Vo1rを増加させる。
FIG. 5B shows a voltage-current vector diagram in a certain steady state. In the series compensator of FIG. 2, when the DC voltage Ed becomes smaller than the command value Edr, the deviation ε becomes a positive value, and Vo1r is increased.

【0104】図5(c)は、そのときのベクトル図を示
すもので、指令値Vo1rによって電流Iと同相成分の
補償電圧Vopを発生させる。この結果、I×Vopに
比例した有効電力が電圧形インバータVSIに供給さ
れ、直流電圧Edを増加させる。
FIG. 5C shows a vector diagram at that time, in which a compensation voltage Vop having a component in phase with the current I is generated by the command value Vo1r. As a result, active power proportional to I × Vop is supplied to the voltage-source inverter VSI, and the DC voltage Ed is increased.

【0105】逆に、直流電圧Edが指令値Edrより大
きくなった場合、Vopの向きが反転して有効電力がイ
ンバータVSIから送電線に放出され、直流電圧Edが
減少する。このようにして、電圧形インバータVSIの
直流電圧源を自前で確保することができる。もちろん、
別電源を持ってきて電圧形インバータを構成してもよ
い。
On the other hand, when the DC voltage Ed becomes larger than the command value Edr, the direction of Vop is reversed, active power is released from the inverter VSI to the transmission line, and the DC voltage Ed decreases. In this way, the DC voltage source of the voltage source inverter VSI can be secured by itself. of course,
The voltage source inverter may be configured by bringing another power source.

【0106】図6は、請求項6に関係するもので、本発
明の第2の実施の形態の交流直流ハイブリッド送電シス
テムを示す構成図である。図中、Gは発電所、SS1,
SS2は変電所、Lは交流送電線のインダクタンス、C
APは直列コンデンサ、CVGは補償電圧発生装置、S
W1,SW2はバイパス回路スイッチ、HVDCは直流
送電装置、CNVは交流/直流電力変換器、INVは直
流/交流電力変換器、Ldは直流送電線のインダクタン
スをそれぞれ示す。
FIG. 6 relates to claim 6 and is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a second embodiment of the present invention. In the figure, G is a power plant, SS1,
SS2 is a substation, L is inductance of AC transmission line, C
AP is a series capacitor, CVG is a compensation voltage generator, S
W1 and SW2 are bypass circuit switches, HVDC is a DC power transmission device, CNV is an AC / DC power converter, INV is a DC / AC power converter, and Ld is the inductance of the DC transmission line.

【0107】変電所SS1は、50Hz系統に接続さ
れ、変電所SS2は60Hz系統の接続されている。直
流送電装置HVDCは50Hz系統と60Hz系統を結
ぶもので、交流/直流電力変換器CNVにより3相50
Hzの交流電力を直流電力に変換し、送電線Ldを介し
て送電し、さらに直流/交流電力変換器INVにより3
相60Hzの交流電力に変換して、変電所SS2の系統
に電力を供給する。
The substation SS1 is connected to a 50 Hz system, and the substation SS2 is connected to a 60 Hz system. The DC power transmission device HVDC connects the 50 Hz system and the 60 Hz system, and has a three-phase AC / DC power converter CNV.
Hz AC power is converted into DC power, transmitted through the transmission line Ld, and further converted by the DC / AC power converter INV.
The power is converted into AC power of 60 Hz and supplied to the substation SS2.

【0108】直列コンデンサCAPは送電線のインダク
タンスLに直列に接続され、送電線の等価的なリアクタ
ンスXを小さくする。また、補償電圧発生装置CVG
は、送電線に流れている電流Iと直交する成分の補償電
圧Voを発生するもので、交流送電線の等価的なリアク
タンスを調整するとともに、送電線に電力動揺が発生し
た場合、それを抑制する役目を果たす。
The series capacitor CAP is connected in series with the inductance L of the transmission line to reduce the equivalent reactance X of the transmission line. Also, the compensation voltage generator CVG
Generates a compensation voltage Vo of a component orthogonal to the current I flowing in the transmission line, adjusts the equivalent reactance of the AC transmission line, and suppresses the power fluctuation in the transmission line when it occurs. Play a role.

【0109】このように、本実施の形態は直列コンデン
サCAPと補償電圧発生装置CVGで、本発明の直列補
償装置SCGを構成するものである。また、送電線に地
絡事故等が発生し、過大な電流が流れるような場合に
は、バイパス回路スイッチSW1およびSW2を閉じて
通電流をバイパスさせる。特に、バイパス回路スイッチ
SW1により、事故時には直列コンデンサCAPが短絡
され、送電線の等価リアクタンスXが増加して、送電線
の事故電流の増加を防止する役目を果たす。
As described above, in the present embodiment, the series capacitor CAP and the compensation voltage generator CVG constitute the series compensator SCG of the present invention. Further, when a ground fault or the like occurs in the transmission line and an excessive current flows, the bypass circuit switches SW1 and SW2 are closed to bypass the current. In particular, the series circuit CAP is short-circuited at the time of an accident by the bypass circuit switch SW1, and the equivalent reactance X of the transmission line is increased, thereby serving to prevent an increase in the fault current of the transmission line.

【0110】図7は、第2の実施の形態のシステムにお
ける直列補償装置を示す構成図である。図中、UVWは
3相交流送電線、Lは送電線のインダクタンス分、CA
Pは直列コンデンサ、Trは直列トランス、VSIは電
圧形PWM制御インバータ、Edは直流電圧源、SW
u,SWv,SWwはバイパス回路、OCTは過電流検
出器をそれぞれ示す。
FIG. 7 is a block diagram showing a series compensator in the system according to the second embodiment. In the figure, UVW is a three-phase AC transmission line, L is the inductance of the transmission line, CA
P is a series capacitor, Tr is a series transformer, VSI is a voltage type PWM control inverter, Ed is a DC voltage source, SW
u, SWv, and SWw denote bypass circuits, and OCT denotes an overcurrent detector.

【0111】直列コンデンサCAPは、送電線のインダ
クタンス分Lを打ち消すように作用する。また、補償電
圧発生装置CVGは、直列トランスTrと、電圧形自励
式インバータVSIで構成され、送電線のリアクタンス
を調整し、かつ、送電線の電力動揺を抑制制御する。電
圧形インバータVSIは、図2に示した方式に比較する
と、より小さい容量で済む。故に、より経済的な交流長
距離送電を達成できる。
The series capacitor CAP acts to cancel the inductance L of the transmission line. The compensation voltage generator CVG includes a series transformer Tr and a voltage-type self-excited inverter VSI, adjusts the reactance of the transmission line, and suppresses and controls the power fluctuation of the transmission line. The voltage-source inverter VSI requires a smaller capacity as compared with the method shown in FIG. Therefore, more economical long-distance AC power transmission can be achieved.

【0112】バイパス回路SWu,SWv,SWwは、
送電線に過電流が流れた場合、導通状態に制御され、当
該過電流を流す。これにより、前記補償電圧発生装置C
VGを過電流から保護する。
The bypass circuits SWu, SWv, SWw are:
When an overcurrent flows in the transmission line, the state is controlled to a conduction state, and the overcurrent flows. Thus, the compensation voltage generator C
Protects VG from overcurrent.

【0113】図8は、第2の実施の形態のシステムの動
作を説明するための送電線の等価回路と、電圧電流ベク
トル図を示す。図中、Vsは送電側の電圧、Vrは受電
側の電圧、Lは送電線のインダクタンス、CAPは直列
コンデンサ、Iは電流、Voは補償電圧、ωは電源角周
波数である。なお、送電線の抵抗分は十分小さいとして
無視している。
FIG. 8 shows an equivalent circuit of a transmission line and a voltage / current vector diagram for explaining the operation of the system according to the second embodiment. In the figure, Vs is the voltage on the power transmission side, Vr is the voltage on the power reception side, L is the inductance of the transmission line, CAP is the series capacitor, I is the current, Vo is the compensation voltage, and ω is the power supply angular frequency. The resistance of the transmission line is ignored because it is sufficiently small.

【0114】図8において、(a)と(b)は、直列補
償装置なしの送電線の等価回路と、電圧電流ベクトル
図、また、(c)と(d)は、直列補償装置を入れた場
合の送電線の等価回路と、電圧電流ベクトル図を示す。
In FIG. 8, (a) and (b) show an equivalent circuit of a transmission line without a series compensator and a voltage-current vector diagram, and (c) and (d) show a series compensator. 5 shows an equivalent circuit of a transmission line and a voltage-current vector diagram in the case.

【0115】図8(b)のベクトル図において、送電線
に電流Iが流れることにより、jωL・Iの電圧降下が
発生し、送電側電圧Vsと受電側電圧Vrとの間に位相
差θが出る。また、電流Iが電圧Vrより遅れていた場
合、電圧Vrは電圧Vsより小さくなる。
In the vector diagram of FIG. 8B, when the current I flows through the transmission line, a voltage drop of jωL · I occurs, and the phase difference θ between the transmission-side voltage Vs and the reception-side voltage Vr is reduced. Get out. When the current I is behind the voltage Vr, the voltage Vr becomes smaller than the voltage Vs.

【0116】図8(d)のベクトル図において、電流I
が流れることにより、送電線のインダクタンスLにはj
ωL・Iの電圧降下が発生し、直列コンデンサCAPに
はI/(jωC)の電圧降下が発生する。両者は打ち消
す方向に働き、送電線の等価リアクタンスは減少する。
さらに、補償電圧発生装置から補償電圧Voを発生する
ことにより、送電側電圧Vsと受電側電圧Vrの差は、
図示のように小さくなり、その位相差θも小さくなる。
また、電圧Vrと電圧Vsの大きさもほぼ同じになる。
In the vector diagram of FIG.
Flows, the inductance L of the transmission line is j
A voltage drop of ωL · I occurs, and a voltage drop of I / (jωC) occurs in the series capacitor CAP. Both act in a canceling direction, and the equivalent reactance of the transmission line decreases.
Further, by generating the compensation voltage Vo from the compensation voltage generator, the difference between the power transmission side voltage Vs and the power reception side voltage Vr is
As shown in the figure, the phase difference θ also decreases.
Further, the magnitudes of the voltage Vr and the voltage Vs are also substantially the same.

【0117】送電線に電力動揺が発生した場合、補償電
圧発生装置CVGから補償電圧Voを発生し、当該動揺
を抑制する。このシステムでは、補償電圧発生装置CV
Gから発生する電圧は小さくて済み、そこに用いられる
電力変換器(電圧形自励式インバータ等)の容量を小さ
くできる。
When power fluctuation occurs in the transmission line, a compensation voltage Vo is generated from the compensation voltage generator CVG to suppress the fluctuation. In this system, the compensation voltage generator CV
The voltage generated from G may be small, and the capacity of a power converter (such as a voltage-type self-excited inverter) used therein can be reduced.

【0118】図9は、請求項7に関係するもので、本発
明の第3の実施の形態の交流直流ハイブリッド送電シス
テムを示す構成図である。図中、Gは発電所、SS1,
SS2は変電所、Ll,L2は交流送電線のインダクタ
ンス、CAP11,CAP12は直列コンデンサ、CV
Gは補償電圧発生装置、HVDCは直流送電装置、CN
Vは交流/直流電力変換器、INVは直流/交流電力変
換器、Ldは直流送電線のインダクタンスをそれぞれ示
す。
FIG. 9 relates to claim 7 and is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a third embodiment of the present invention. In the figure, G is a power plant, SS1,
SS2 is a substation, Ll and L2 are inductances of AC transmission lines, CAP11 and CAP12 are series capacitors, CV
G is a compensation voltage generator, HVDC is a DC power transmitter, CN
V indicates an AC / DC power converter, INV indicates a DC / AC power converter, and Ld indicates an inductance of a DC transmission line.

【0119】変電所SS1は、50Hz系統に接続さ
れ、変電所SS2は60Hz系統の接続されている。直
流送電装置HVDCは50Hz系統と60Hz系統を結
ぶもので、交流/直流電力変換器CNVにより3相50
Hzの交流電力を直流電力に変換し、送電線Ldを介し
て送電し、さらに直流/交流電力変換器INVにより3
相60Hzの交流電力に変換して、変電所SS2の系統
に電力を供給する。
The substation SS1 is connected to a 50 Hz system, and the substation SS2 is connected to a 60 Hz system. The DC power transmission device HVDC connects the 50 Hz system and the 60 Hz system, and has a three-phase AC / DC power converter CNV.
Hz AC power is converted into DC power, transmitted through the transmission line Ld, and further converted by the DC / AC power converter INV.
The power is converted into AC power of 60 Hz and supplied to the substation SS2.

【0120】直列コンデンサCAP11,CAP12は
送電線に分割して配置され、送電線のインダクタンスL
1およびL2を補償し、送電線の等価的なリアクタンス
Xを小さくする。また、補償電圧発生装置CVGは、送
電線に流れている電流Iと直交する成分の補償電圧Vo
を発生するもので、交流送電線の等価的なリアクタンス
を調整するとともに、送電線に電力動揺が発生した場
合、それを抑制する役目を果たす。
The series capacitors CAP11 and CAP12 are divided into transmission lines and arranged, and the inductance L of the transmission lines is reduced.
1 and L2 to reduce the equivalent reactance X of the transmission line. In addition, the compensation voltage generator CVG is a compensation voltage Vo of a component orthogonal to the current I flowing in the transmission line.
And adjusts the equivalent reactance of the AC transmission line, and suppresses power fluctuations in the transmission line when they occur.

【0121】このように、本実施の形態は直列コンデン
サCAP11,CAP12と補償電圧発生装置CVG
で、本発明の直列補償装置SCGを構成するものであ
る。直列コンデンサCAP11は送電線のインダクタン
スL1を補償し、CAP12はインダクタンスL2を補
償する。交流送電線のインダクタンスは、分布定数で表
わされる。そのインダクタンス分を補償するため、直列
コンデンサを分割し、いくつかに分けて配置させる。
As described above, in the present embodiment, the series capacitors CAP11 and CAP12 and the compensation voltage generator CVG
This constitutes the series compensator SCG of the present invention. The series capacitor CAP11 compensates for the transmission line inductance L1, and the CAP12 compensates for the inductance L2. The inductance of the AC transmission line is represented by a distributed constant. In order to compensate for the inductance, the series capacitor is divided and arranged in several parts.

【0122】これにより、交流送電線の位置に依存する
電圧位相や振幅の変化が小さくなり、安定した送電能力
の向上が図れる。図10は、請求項8に関係するもの
で、本発明の第4の実施の形態の交流直流ハイブリッド
送電システムを示す構成図である。
As a result, changes in voltage phase and amplitude depending on the position of the AC transmission line are reduced, and stable power transmission capability can be improved. FIG. 10 relates to claim 8 and is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a fourth embodiment of the present invention.

【0123】図10において、Gは発電所、SS1,S
S2は変電所、Lは交流送電線のインダクタンス、CA
Pは直列コンデンサ、CIGは補償電流発生装置、SW
はバイパス回路スイツチ、HVDCは直流送電装置、C
NVは交流/直流電力変換器、INVは直流/交流電力
変換器、Ldは直流送電線のインダクタンスをそれぞれ
示す。
In FIG. 10, G is a power station, SS1, S
S2 is the substation, L is the inductance of the AC transmission line, CA
P is a series capacitor, CIG is a compensation current generator, SW
Is a bypass circuit switch, HVDC is a DC power transmission device, C
NV indicates an AC / DC power converter, INV indicates a DC / AC power converter, and Ld indicates an inductance of a DC transmission line.

【0124】変電所SS1は、50Hz系統に接続さ
れ、変電所SS2は60Hz系統の接続されている。直
流送電装置HVDCは、50Hz系統と60Hz系統を
結ぶもので、交流/直流電力変換器CNVにより3相5
0Hzの交流電力を直流電力に変換し、送電線Ldを介
して送電し、さらに直流/交流電力変換器INVにより
3相60Hzの交流電力に変換して、変電所SS2の系
統に電力を供給する。
The substation SS1 is connected to a 50 Hz system, and the substation SS2 is connected to a 60 Hz system. The DC power transmission device HVDC connects the 50 Hz system and the 60 Hz system, and has a three-phase five-phase system using an AC / DC power converter CNV.
The AC power of 0 Hz is converted to DC power, transmitted via the transmission line Ld, and further converted to 3-phase 60 Hz AC power by the DC / AC power converter INV to supply power to the system of the substation SS2. .

【0125】直列コンデンサCAPと、それに並列接続
された補償電流発生装置CIGは、本発明の直列補償装
置を構成し、交流送電線の等価リアクタンスXを小さく
するとともに、直流送電装置を含めた電力系統の電力動
揺を抑制する役目を果たす。
The series capacitor CAP and the compensating current generator CIG connected in parallel with it constitute a series compensating device of the present invention, which reduces the equivalent reactance X of the AC transmission line and the power system including the DC power transmitting device. It plays the role of suppressing power fluctuations.

【0126】直列コンデンサCAPは、交流送電線のイ
ンダクタンスLの大部分を打ち消すように作用し、補償
電流発生装置CIGにより当該直列コンデンサCAPに
補償電流Icを供給し、交流送電線の電力動揺を抑え
る。これにより、図2に示した方式に比較すると、補償
電流発生装置CIGの容量は小さくて済む。
The series capacitor CAP acts to cancel most of the inductance L of the AC transmission line, supplies a compensation current Ic to the series capacitor CAP by the compensation current generator CIG, and suppresses power fluctuation of the AC transmission line. . As a result, the capacity of the compensation current generator CIG can be smaller than that of the method shown in FIG.

【0127】また、系統に地絡事故などが発生した場
合、事故時の過電流の大部分は直列コンデンサCAPに
流れ、補償電流発生装置に大きな悪影響を与えないで済
む。バイパス回路スイッチSWは、系統に地絡事故等が
発生した場合、直列コンデンサCAPを短絡して交流送
電線の等価リアクタンスXを元にもどし、電流が過大に
ならないようにするとともに、バイパス回路を介して過
電流を流して補償電流発生装置を保護する。
Further, when a ground fault or the like occurs in the system, most of the overcurrent at the time of the fault flows to the series capacitor CAP, so that the compensation current generator is not largely affected. When a ground fault or the like occurs in the system, the bypass circuit switch SW short-circuits the series capacitor CAP to restore the equivalent reactance X of the AC transmission line so that the current does not become excessive. Overcurrent to protect the compensation current generator.

【0128】図11は、請求項10および請求項12に
関係するもので、第4の実施の形態のシステムにおける
直列補償装置を示す構成図である。図中、UVWは3相
交流送電線、Lは送電線のインダクタンス分、CAPは
直列コンデンサ、Trは直列トランス、CSIは電流形
PWM制御インバータ、DCLは直流電流源、Cfはフ
ィルタコンデンサ、CTは電流検出器、PTは電圧検出
器、DPDは電力検出回路、DPCNTは電力変動抑制
回路、ACRは電流制御回路、PWMCはPMW制御回
路をそれぞれ示す。
FIG. 11 relates to claims 10 and 12 and is a block diagram showing a series compensator in the system of the fourth embodiment. In the figure, UVW is a three-phase AC transmission line, L is an inductance of the transmission line, CAP is a series capacitor, Tr is a series transformer, CSI is a current-type PWM control inverter, DCL is a DC current source, Cf is a filter capacitor, and CT is a capacitor. A current detector, PT is a voltage detector, DPD is a power detection circuit, DPCNT is a power fluctuation suppression circuit, ACR is a current control circuit, and PWMC is a PWM control circuit.

【0129】直列コンデンサCAPは、送電線のインダ
クタンス分Lを打ち消すように作用する。また、補償電
流発生装置は、直列トランスTrと、電流形自励式イン
バータCSIで構成され、送電線のリアクタンスを調整
し、かつ、送電線の電力動揺を抑制制御する。
The series capacitor CAP acts to cancel the inductance L of the transmission line. Further, the compensation current generator is composed of a series transformer Tr and a current source self-excited inverter CSI, adjusts the reactance of the transmission line, and controls the power fluctuation of the transmission line.

【0130】直列トランスTrの1次側は各相毎に直列
コンデンサCAPに並列接続され、2次側にパルス幅変
調制御(PWM制御)の電流形インバータCSIが接続
されている。
The primary side of the series transformer Tr is connected in parallel to the series capacitor CAP for each phase, and the current side inverter CSI of pulse width modulation control (PWM control) is connected to the secondary side.

【0131】電流形インバータCSIは逆阻止形GTO
等の自己消弧素子S1〜S6で構成され、3相ブリッジ
結線されている。当該電流形インバータCSIは、PW
M制御により電流指令値Icrに比例した交流電流Ic
を直列コンデンサCAPに供給する。フィルタコンデン
サCfは、PWM制御に伴って発生する高調波電流を吸
収する。
The current source inverter CSI is a reverse blocking GTO.
And the like, and are connected in a three-phase bridge. The current source inverter CSI is PW
AC current Ic proportional to current command value Icr by M control
To the series capacitor CAP. The filter capacitor Cf absorbs a harmonic current generated with the PWM control.

【0132】直列コンデンサCAPの印加電圧Voは、
送電線に流れる電流Iと上記補償電流Icの和電流によ
って決定され、直列補償装置としての補償電圧となる。
定常的には、この補償電圧Voは送電線に流れている電
流Iと直交する成分を発生させ、送電線の等価的なリア
クタンスを調整する。
The applied voltage Vo of the series capacitor CAP is
It is determined by the sum current of the current I flowing through the transmission line and the compensation current Ic, and becomes a compensation voltage as a series compensator.
Normally, the compensation voltage Vo generates a component orthogonal to the current I flowing through the transmission line, and adjusts the equivalent reactance of the transmission line.

【0133】Icbは補償電流発生装置の定常的な補償
電流の指令値で、この値を調整することにより送電線の
リアクタンスXをほぼゼロになるように調整することも
できる。
Icb is a command value of the steady compensation current of the compensation current generator. By adjusting this value, the reactance X of the transmission line can be adjusted to be almost zero.

【0134】一方、送電線に電力動揺が発生した場合、
次のように抑制制御される。すなわち、電流検出器CT
と電圧検出器PTで、送電線の3相交流電圧・電流を検
出し、それを用いて電力検出回路DPDにより有効電力
Pと無効電力Qを求める。電力動揺があると、このPと
Qが変化するので、その変動分△Pと△Qを取り出して
次の電力変動抑制制御回路DPCNTに与え、有効分△
Pと無効分△Qに応じて補償電流指令Icaを調整し、
電力動揺を抑える。
On the other hand, when power fluctuation occurs in the transmission line,
The suppression control is performed as follows. That is, the current detector CT
And the voltage detector PT detect the three-phase AC voltage and current of the power transmission line, and use the detected power and the reactive power Q by the power detection circuit DPD. If there is power fluctuation, P and Q change. Therefore, the fluctuations △ P and 取 り 出 し Q are taken out and given to the next power fluctuation suppression control circuit DPCNT, and the effective power △
The compensation current command Ica is adjusted according to P and the invalid component △ Q,
Reduce power fluctuations.

【0135】直流電流源Idは、別電源を用意してもよ
いが、ここでは、自前で直流電流源を作っている。すな
わち、直流電流源として、直流リアクトルDCLを用意
し、その電流Idが一定になるように制御している。ま
ず、直流指令値Idrと直流電流検出値Idを比較し、
その偏差を直流電流制御回路ACRで増幅する。ACR
の出力信号Ic1rは送電線に流れている電流Iに対し
直交する成分(直列コンデンサCAPに印加される電圧
Voに対しては同相または逆相成分:有効分)の補償電
流指令を与えることにより、直流電流Idを制御してい
る。
As the DC current source Id, a separate power supply may be prepared, but here, the DC current source is made by itself. That is, a DC reactor DCL is prepared as a DC current source, and the current Id is controlled to be constant. First, the DC command value Idr is compared with the DC current detection value Id,
The deviation is amplified by the DC current control circuit ACR. ACR
Is given by giving a compensation current command of a component orthogonal to the current I flowing in the transmission line (in-phase component or anti-phase component with respect to the voltage Vo applied to the series capacitor CAP: effective component). The DC current Id is controlled.

【0136】電流形PWM制御インバータCSIは、G
TO等の自己消弧素子で構成された直流/交流電力変換
器で、直流側に電流源を持ち、その直流電流を必要な交
流電流に変換するものである。補償電流Icの大きさと
位相を自由に調整することが可能で、前記直列コンデン
サCAPに必要な補償電流Icを供給することができ
る。
The current-source PWM control inverter CSI has G
A DC / AC power converter composed of a self-extinguishing element such as TO, which has a current source on the DC side and converts the DC current to a required AC current. The magnitude and phase of the compensation current Ic can be freely adjusted, and the necessary compensation current Ic can be supplied to the series capacitor CAP.

【0137】ここでは、直流電流源として通常の直流リ
アクトルDCLで説明したが、この直流電流源として超
電導コイルを用いることにより、エネルギーを蓄積する
ことが可能となる。すなわち、交流電力系統から必要な
ときにエネルギーを取り込み蓄積し、また、逆にそのエ
ネルギーを放出することができる。このため、系統に比
較的長い周期の電力変動があった場合でも、電流形自励
式インバータCSIを介して有効電力を蓄積したり、逆
に系統に有効電力を放出することができる。この結果、
より安定した系統の運用が可能となる。
Here, a description has been given of a normal DC reactor DCL as the DC current source, but by using a superconducting coil as the DC current source, energy can be stored. That is, energy can be taken in and stored from the AC power system when necessary, and the energy can be released on the contrary. For this reason, even when there is a power fluctuation in the system for a relatively long period, active power can be stored via the current source self-excited inverter CSI, or conversely, active power can be released to the system. As a result,
More stable operation of the system is possible.

【0138】図12は、第4の実施の形態のシステムの
動作を説明するための送電線の等価回路と電圧電流ベク
トル図を示す。図中、Vsは送電側の電圧、Vrは受電
側の電圧、Lは送電線のインダクタンス、CAPは直列
コンデンサ、Iは送電電流、Voは直列コンデンサCA
Pの印加電圧(補償電圧)、Icは補償電流、ωは電源
角周波数である。なお、送電線の抵抗分は十分小さいと
して無視している。
FIG. 12 shows an equivalent circuit of a transmission line and a voltage-current vector diagram for explaining the operation of the system according to the fourth embodiment. In the figure, Vs is the voltage on the power transmission side, Vr is the voltage on the power reception side, L is the inductance of the transmission line, CAP is the series capacitor, I is the transmission current, and Vo is the series capacitor CA.
P is the applied voltage (compensation voltage), Ic is the compensation current, and ω is the power supply angular frequency. The resistance of the transmission line is ignored because it is sufficiently small.

【0139】図12(b)のベクトル図において、電流
Iが流れることにより、送電線のインダクタンスLには
jωL・Iの電圧降下が発生する。また、補償電流発生
装置から送電電流Iと同相成分の補償電流Icを直列コ
ンデンサCAPに供給することにより、当該直列コンデ
ンサCAPには、Vo=(I+Ic)/(jωC)の電
圧が印加される。
In the vector diagram of FIG. 12B, when the current I flows, a voltage drop of jωL · I occurs in the inductance L of the transmission line. Further, by supplying a compensation current Ic having the same phase component as the transmission current I from the compensation current generator to the series capacitor CAP, a voltage of Vo = (I + Ic) / (jωC) is applied to the series capacitor CAP.

【0140】両者は打ち消す方向に働き、送電線の等価
リアクタンスは減少する。Vo=−jωL・Iとなるよ
うに補償電流Icを調整すれば、送電線の等値リアクタ
ンスXをほぼゼロにすることができ、図12(b)のベ
クトル図のように、送電側電圧Vsと受電側電圧Vrを
一致させることができる。
[0140] Both act in a canceling direction, and the equivalent reactance of the transmission line decreases. If the compensation current Ic is adjusted so that Vo = −jωL · I, the equivalent reactance X of the transmission line can be made substantially zero, and as shown in the vector diagram of FIG. And the power receiving side voltage Vr.

【0141】送電線に電力動揺が発生した場合、補償電
流発生装置から補償電流Icを発生し、当該動揺を抑制
する。このシステムでは、送電電流Iは直列コンデンサ
CAPを通って流れ、当該直列コンデンサCAPによっ
て送電線のインダクタンスLの大部分を打ち消すように
すれば、補償電流発生装置から発生する定常的な補償電
流Icは小さくて済み、そこに用いられる電力変換器
(電流形自励式インバータ等)の容量を小さくできる。
When power fluctuation occurs in the transmission line, a compensation current Ic is generated from the compensation current generator to suppress the fluctuation. In this system, the transmission current I flows through the series capacitor CAP, and if the series capacitor CAP cancels most of the inductance L of the transmission line, the steady compensation current Ic generated from the compensation current generator becomes The capacity of the power converter (current-type self-excited inverter or the like) used therein can be reduced.

【0142】また、地絡事故等により送電線に過電流が
流れた場合でも、そのほとんどは直列コンデンサCAP
を介して流れるため、補償電流発生装置CIGへの影響
は少ない。
Even when an overcurrent flows in the transmission line due to a ground fault or the like, most of the overcurrent flows in the series capacitor CAP.
, The influence on the compensation current generator CIG is small.

【0143】図13は、請求項11に関係するもので、
第4の実施の形態のシステムの直列補償装置の別の構成
図てある。図中、UVWは3相交流送電線、Lは送電線
のインダクタンス分、CAPは直列コンデンサ、Trは
直列トランス、LCIは他励式インバータ、DCLは直
流電流源、CTは電流検出器、PTは電圧検出器、DP
Dは電力検出回路、DPCNTは電力変動抑制回路、K
は比例要素、ACRは電流制御回路、PHCは位相制御
回路をそれぞれ示す。
FIG. 13 relates to claim 11.
FIG. 14 is another configuration diagram of the series compensator of the system according to the fourth embodiment. In the figure, UVW is a three-phase AC transmission line, L is the inductance of the transmission line, CAP is a series capacitor, Tr is a series transformer, LCI is a separately excited inverter, DCL is a DC current source, CT is a current detector, and PT is a voltage. Detector, DP
D is a power detection circuit, DPCNT is a power fluctuation suppression circuit, K
Denotes a proportional element, ACR denotes a current control circuit, and PHC denotes a phase control circuit.

【0144】直列コンデンサCAPは、送電線のインダ
クタンス分Lを打ち消すように作用する。また、補償電
流発生装置CIGは、直列トランスTrと、他励式イン
バータLCIで構成され、送電線のリアクタンスを調整
し、かつ、送電線の電力動揺を抑制制御する。
The series capacitor CAP acts to cancel the inductance L of the transmission line. The compensation current generator CIG includes a series transformer Tr and a separately-excited inverter LCI, adjusts reactance of the transmission line, and suppresses power fluctuation of the transmission line.

【0145】直列トランスTrの1次側は各相毎に直列
コンデンサCAPに並列接続され、2次側に他励式イン
バータLCIが接続されている。他励式インバータLC
Iは6個のサイリスタS1〜S6で構成され、3相ブリ
ッジ結線されている。当該他励式インバータLCIは、
直列コンデンサCAPの印加電圧を利用して自然転流す
るもので、直流電流Idの大きさを調整することにより
必要な補償電流Icを直列コンデンサCAPに供給す
る。
A primary side of the series transformer Tr is connected in parallel to a series capacitor CAP for each phase, and a separately-excited inverter LCI is connected to a secondary side. Separately-excited inverter LC
I is composed of six thyristors S1 to S6 and is connected in a three-phase bridge. The separately-excited inverter LCI is:
The current is naturally commutated using the voltage applied to the series capacitor CAP, and a necessary compensation current Ic is supplied to the series capacitor CAP by adjusting the magnitude of the DC current Id.

【0146】なお、図13では、補償電流Icの向きを
逆にしているため、直列コンデンサCAPの印加電圧V
oは、送電線に流れる電流Iと上記補償電流Icの差電
流によって決定され、直列補償装置としての補償電圧と
なる。定常的には、この補償電圧Voは送電線に流れて
いる電流Iと直交する成分を発生させ、送電線の等価的
なリアクタンスを調整する。
In FIG. 13, since the direction of the compensation current Ic is reversed, the applied voltage V
o is determined by a difference current between the current I flowing through the transmission line and the compensation current Ic, and becomes a compensation voltage as a series compensator. Normally, the compensation voltage Vo generates a component orthogonal to the current I flowing through the transmission line, and adjusts the equivalent reactance of the transmission line.

【0147】Icbは補償電流発生装置の定常的な補償
電流の指令値で、この値を調整することにより送電線の
リアクタンスXをほぼゼロになるように調整することも
できる。
Icb is a command value of a steady compensation current of the compensation current generator, and by adjusting this value, the reactance X of the transmission line can be adjusted to be substantially zero.

【0148】直流電流源Idは、別電源を用意してもよ
いが、ここでは、自前で直流電流源を作っている。すな
わち、直流電流源として、直流リアクトルDCLを用意
し、その電流Idが一定になるように制御している。ま
ず、直流指令値Idrと直流電圧検出値Idを比較し、
その偏差を直流電流制御回路ACRで増幅する。ACR
の出力信号v*は他励式インバータLCIの位相制御入
力信号となり、サイリスタの点弧制御角αを制御する。
位相角αは、直列コンデンサCAPの印加電圧Voに対
する補償電流Icの遅れ角となる。
As the DC current source Id, a separate power supply may be prepared, but here, the DC current source is made by itself. That is, a DC reactor DCL is prepared as a DC current source, and the current Id is controlled to be constant. First, the DC command value Idr is compared with the DC voltage detection value Id,
The deviation is amplified by the DC current control circuit ACR. ACR
Is the phase control input signal of the separately-excited inverter LCI, and controls the firing control angle α of the thyristor.
The phase angle α is a delay angle of the compensation current Ic with respect to the voltage Vo applied to the series capacitor CAP.

【0149】具体的には、v*=0のとき、α=90°
となり、LCIの直流電圧Vdはゼロとなる。Idr>
Idのとき、v*>0となり、位相角α<90°となっ
て、LCIの直流電圧Vdは正となり、直流リアクトル
DCLに流れる電流Idを増加させる。また、Idr<
Idのとき、v*<0となり、α>90°となって、L
CIの直流電圧Vdは負となり、直流リアクトルDCL
に流れる電流Idを減少させる。
Specifically, when v * = 0, α = 90 °
And the DC voltage Vd of LCI becomes zero. Idr>
In the case of Id, v *> 0, the phase angle α <90 °, the DC voltage Vd of the LCI becomes positive, and the current Id flowing through the DC reactor DCL increases. Also, Idr <
In the case of Id, v * <0, α> 90 °, and L
DC voltage Vd of CI becomes negative, and DC reactor DCL
The current Id flowing through is reduced.

【0150】このようにして、直流リアクトルDCLに
流れる電流Idを制御することができ、直流電流Idを
増加させれば、それに比例して補償電流Icの大きさを
変えることができる。
In this way, the current Id flowing through the DC reactor DCL can be controlled, and if the DC current Id is increased, the magnitude of the compensation current Ic can be changed in proportion thereto.

【0151】定常的には、v*=0となり、補償電流I
cは直列コンデンサCAPの印加電圧Voに対してほぼ
90°遅れた電流となる。従って、Icは送電電流Iと
逆相となり、直列コンデンサCAPの印加電圧は、Vo
=(I−Ic)/(jωC)で、Icを増やせばVoは
大きくなる。
Normally, v * = 0, and the compensation current I
c is a current delayed by approximately 90 ° with respect to the applied voltage Vo of the series capacitor CAP. Therefore, Ic has a phase opposite to that of the transmission current I, and the voltage applied to the series capacitor CAP is Vo
= (I−Ic) / (jωC), and Vo increases as Ic increases.

【0152】一方、送電線に電力動揺が発生した場合、
次のように抑制制御される。すなわち、電流検出器CT
と電圧検出器PTで、送電線の3相交流電圧・電流を検
出し、それを用いて電力検出回路DPDにより有効電力
Pと無効電力Qを求める。電力動揺があると、このPと
Qが変化するので、その変動分△Pと△Qを取り出して
次の電力変動抑制制御回路DPCNTに与える。有効分
△Pに応じて直流電流指令Idrを調整し、また、無効
分△Qに応じて位相制御入力信号v*を調整する。電力
動揺が発生すると、△Pと△Qに応じて補償電流Icの
大きさと位相角αを変化させ、電力動揺を抑えることが
できる。なお、図13では、有効電力変動分△Pに応じ
て直流電流指令Idrだけを調整した場合を示してい
る。
On the other hand, when power fluctuation occurs in the transmission line,
The suppression control is performed as follows. That is, the current detector CT
And the voltage detector PT detect the three-phase AC voltage and current of the power transmission line, and use the detected power and the reactive power Q by the power detection circuit DPD. When power fluctuations occur, P and Q change. The fluctuations ΔP and ΔQ are extracted and given to the next power fluctuation suppression control circuit DPCNT. The DC current command Idr is adjusted according to the effective component ΔP, and the phase control input signal v * is adjusted according to the invalid component ΔQ. When the power fluctuation occurs, the magnitude of the compensation current Ic and the phase angle α are changed according to ΔP and ΔQ, and the power fluctuation can be suppressed. Note that FIG. 13 shows a case where only the DC current command Idr is adjusted according to the active power fluctuation ΔP.

【0153】図14は、図13の直列補償装置の動作を
説明するための送電線の等価回路と、電圧電流ベクトル
図を示す。送電線に電流Iが流れると、インダクタンス
Lによる電圧降下jωL・Iが発生し、かつ、直列コン
デンサCAPにも、I/(jωC)の電圧が加わる。こ
の電圧は上記インダクタンスLの電圧降下分を打ち消す
方向に働き、送電線の等価的なリアクタンスを低減させ
る。
FIG. 14 shows a transmission line equivalent circuit and a voltage / current vector diagram for explaining the operation of the series compensator of FIG. When the current I flows through the transmission line, a voltage drop jωL · I occurs due to the inductance L, and a voltage of I / (jωC) is also applied to the series capacitor CAP. This voltage acts in a direction to cancel the voltage drop of the inductance L, and reduces the equivalent reactance of the transmission line.

【0154】他励式インバータLCIは、直列コンデン
サCAPの印加電圧Voに対し、常に遅れの電流Icを
とり、定常的にはIcはVoに対し、90°遅れとなっ
ている。故に、補償電流Icの向きを図13の方向に定
めた場合、Icと送電電流Iは同相となる。従って、補
償電流Icを流すことにより、直列コンデンサCAPに
流れる電流I−Icは増加し、その印加電圧(補償電
圧)Voも増加する。
The separately-excited inverter LCI always takes a current Ic delayed with respect to the voltage Vo applied to the series capacitor CAP, and Ic is normally 90 ° delayed from Vo. Therefore, when the direction of the compensation current Ic is determined in the direction shown in FIG. 13, Ic and the transmission current I have the same phase. Therefore, by flowing the compensation current Ic, the current I-Ic flowing through the series capacitor CAP increases, and the applied voltage (compensation voltage) Vo also increases.

【0155】図15は、請求項13に関係するもので、
第4の実施の形態のシステムにおける直列補償装置のさ
らに別の構成図である。図中、UVWは3相交流送電
線、Lは送電線のインダクタンス分、CAPは直列コン
デンサ、Trは直列トランス、Lfはフィルタリアクト
ル、VSIは電流制御形インバータ、Edは直流電圧
源、CTとCTcは電流検出器、PTは電圧検出器、D
PDは電力検出器、DPCNTは電力変動抑制制御回
路、AVRは電圧制御回路、ACRは電流制御回路、P
WMCはパルス幅変調(PWM)制御回路をそれぞれ示
す。
FIG. 15 relates to claim 13.
FIG. 14 is a diagram illustrating still another configuration of the series compensator in the system according to the fourth embodiment. In the figure, UVW is a three-phase AC transmission line, L is an inductance of the transmission line, CAP is a series capacitor, Tr is a series transformer, Lf is a filter reactor, VSI is a current control type inverter, Ed is a DC voltage source, and CT and CTc. Is a current detector, PT is a voltage detector, D
PD is a power detector, DPCNT is a power fluctuation suppression control circuit, AVR is a voltage control circuit, ACR is a current control circuit, P
WMC indicates a pulse width modulation (PWM) control circuit.

【0156】直列トランスTrのl次側は各相毎に送電
線に直列接続され、2次側にフィルタリアクトルLfを
介して、パルス幅変調制御(PWM制御)の電流制御形
インバータVSIが接続されている。
The primary side of the series transformer Tr is connected in series to the transmission line for each phase, and the secondary side is connected to a current control type inverter VSI of pulse width modulation control (PWM control) via a filter reactor Lf. ing.

【0157】電流制御形インバータVSIは、GTO等
の自己消弧素子S1〜S6と、各素子に逆並列に接続さ
れたダイオードで構成され、3相ブリッジ結線されてい
る。当該電流制御形インバータVSIは、電流指令値I
crと、フィルタリアクトルLfに流れる電流Icの検
出値を比較し、フィードバック制御する。インバータの
出力電流Icは、直列コンデンサCAPに供給され、当
該直列コンデンサCAPの印加電圧Voを制御する。
The current control type inverter VSI is composed of self-turn-off devices S1 to S6 such as GTO and diodes connected in anti-parallel to the respective devices, and is connected in a three-phase bridge. The current control type inverter VSI has a current command value I
cr and the detected value of the current Ic flowing through the filter reactor Lf are compared, and feedback control is performed. The output current Ic of the inverter is supplied to the series capacitor CAP, and controls the voltage Vo applied to the series capacitor CAP.

【0158】直列コンデンサCAPの印加電圧Voは、
送電線に流れる電流Iと上記補償電流Icの和電流によ
って決定され、直列補償装置としての補償電圧となる。
定常的には、この補償電圧Voは送電線に流れている電
流Iと直交する成分を発生させ、交流送電線の等価的な
リアクタンスを調整する。
The applied voltage Vo of the series capacitor CAP is
It is determined by the sum current of the current I flowing through the transmission line and the compensation current Ic, and becomes a compensation voltage as a series compensator.
Normally, the compensation voltage Vo generates a component orthogonal to the current I flowing through the transmission line, and adjusts the equivalent reactance of the AC transmission line.

【0159】Icbは補償電流発生装置の定常的な補償
電流の指令値で、この値を調整することにより送電線の
リアクタンスXをほぼゼロになるように調整することも
できる。
Icb is a command value of a steady compensation current of the compensation current generator. By adjusting this value, the reactance X of the transmission line can be adjusted to be almost zero.

【0160】一方、送電線に電力動揺が発生した場合、
次のように抑制制御される。すなわち、電流検出器CT
と電圧検出器PTで、送電線の3相交流電圧・電流を検
出し、それを用いて電力検出回路DPDにより有効電力
Pと無効電力Qを求める。電力動揺があると、このPと
Qが変化するので、その変動分△Pと△Qを取り出して
次の電力変動抑制制御回路DPCNTに与える。電力動
揺が発生すると、△Pと△Qに応じて補償電圧Icaが
変化し、電力動揺を抑える。
On the other hand, when power fluctuation occurs in the transmission line,
The suppression control is performed as follows. That is, the current detector CT
And the voltage detector PT detect the three-phase AC voltage and current of the power transmission line, and use the detected power and the reactive power Q by the power detection circuit DPD. When power fluctuations occur, P and Q change. The fluctuations ΔP and ΔQ are extracted and given to the next power fluctuation suppression control circuit DPCNT. When the power fluctuation occurs, the compensation voltage Ica changes according to ΔP and ΔQ, and the power fluctuation is suppressed.

【0161】直流電圧源Edは、別電源を用意してもよ
いが、ここでは、自前で直流電圧源を作っている。すな
わち、直流電圧源として、直流平滑コンデンサを用意
し、その印加電圧Edが一定になるように制御してい
る。
As the DC voltage source Ed, a separate power supply may be prepared, but here, the DC voltage source is made by itself. That is, a DC smoothing capacitor is prepared as a DC voltage source, and the applied voltage Ed is controlled to be constant.

【0162】まず、直流電圧指令値Edrと直流電圧検
出値Edを比較し、その偏差を直流電圧制御回路AVR
で増幅する。AVRの出力信号Ic1rは送電線に流れ
ている電流Iに対し直交する成分(直列コンデンサCA
Pに印加される電圧Voに対しては同相または逆相成
分)の補償電流指令を与えることにより、直流電圧Ed
を制御している。
First, the DC voltage command value Edr is compared with the DC voltage detection value Ed, and the difference is compared with the DC voltage control circuit AVR.
Amplify with The output signal Ic1r of the AVR is a component orthogonal to the current I flowing in the transmission line (series capacitor CA
By giving a compensation current command of the same phase or the opposite phase component to the voltage Vo applied to P, the DC voltage Ed
Is controlling.

【0163】図16は、請求項14に関係するもので、
第4の実施の形態のシステムにおける直列補償装置のさ
らに別の構成図である。図中、UVWは3相交流送電
線、Lは送電線のインダクタンス分、CAPは直列コン
デンサ、Trは直列トランス、Lfはフィルタリアクト
ル、VSIは電流制御形インバータ、Batは蓄電池
(バッテリ)をそれぞれ示す。
FIG. 16 relates to claim 14.
FIG. 14 is a diagram illustrating still another configuration of the series compensator in the system according to the fourth embodiment. In the figure, UVW indicates a three-phase AC transmission line, L indicates an inductance of the transmission line, CAP indicates a series capacitor, Tr indicates a series transformer, Lf indicates a filter reactor, VSI indicates a current control type inverter, and Bat indicates a storage battery (battery). .

【0164】本実施の形態では、電流制御形インバータ
の直流電圧源としてバッテリを用いている。このため、
系統に比較的長い周期の電力変動があった場合でも、補
償電流発生装置CIGを介して有効電力を蓄積したり、
逆に系統に有効電力を放出することができる。この結
果、より安定した系統の運用が可能となる。
In the present embodiment, a battery is used as the DC voltage source of the current control type inverter. For this reason,
Even if there is a power fluctuation of a relatively long cycle in the system, active power can be accumulated via the compensation current generator CIG,
Conversely, active power can be released to the grid. As a result, more stable system operation is possible.

【0165】図17は、請求項9に関係するもので、本
発明の第5の実施の形態の交流直流ハイブリッド送電シ
ステムを示す構成図である。図中、Gは発電所、SS
1,SS2は変電所、Lは交流送電線のインダクタン
ス、CAP1は第1の直列コンデンサ、CAP2は第2
の直列コンデンサ、CIGは補償電流発生装置、SW
1,SW2はバイパス回路スイッチ、HVDCは直流送
電装置、CNVは交流/直流電力変換器、INVは直流
/交流電力変換器、Ldは直流送電線のインダクタンス
をそれぞれ示す。
FIG. 17 relates to claim 9 and is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a fifth embodiment of the present invention. In the figure, G is a power plant, SS
1, SS2 is a substation, L is the inductance of the AC transmission line, CAP1 is the first series capacitor, CAP2 is the second
Series capacitor, CIG is a compensation current generator, SW
1, SW2 is a bypass circuit switch, HVDC is a DC power transmission device, CNV is an AC / DC power converter, INV is a DC / AC power converter, and Ld is the inductance of the DC transmission line.

【0166】変電所SS1は、50Hz系統に接続さ
れ、変電所SS2は60Hz系統の接続されている。直
流送電装置HVDCは、50Hz系統と60Hz系統を
結ぶもので、交流/直流電力変換器CNVにより3相5
0Hzの交流電力を直流電力に変換し、送電線Ldを介
して送電し、さらに直流/交流電力変換器INVにより
3相60Hzの交流電力に変換して、変電所SS2の系
統に電力を供給する。
The substation SS1 is connected to a 50 Hz system, and the substation SS2 is connected to a 60 Hz system. The DC power transmission device HVDC connects the 50 Hz system and the 60 Hz system, and has a three-phase five-phase system using an AC / DC power converter CNV.
The AC power of 0 Hz is converted to DC power, transmitted via the transmission line Ld, and further converted to 3-phase 60 Hz AC power by the DC / AC power converter INV to supply power to the system of the substation SS2. .

【0167】第1の直列コンデンサCAP1と、第2の
直列コンデンサCAP2および当該コンデンサCAP2
に並列接続された補償電流発生装置CIGは、本発明の
直列補償装置を構成し、交流送電線の等価リアクタンス
Xを小さくするとともに、直流送電装置を含めた電力系
統の電力動揺を抑制する役目を果たす。
The first series capacitor CAP1, the second series capacitor CAP2 and the capacitor CAP2
The compensating current generator CIG connected in parallel to the power supply constitutes the series compensator of the present invention, and has a function of reducing the equivalent reactance X of the AC transmission line and suppressing power fluctuations of the power system including the DC transmission device. Fulfill.

【0168】第1の直列コンデンサCAP1は、交流送
電線のインダクタンスLの大部分を打ち消すように作用
し、補償電流発生装置CIGにより第2に直列コンデン
サCAP2に補償電流Icを供給し、CAP2に印加さ
れる電圧(補償電圧)Voを調整することによって交流
送電線の電力動揺を抑えることにより、補償電流発生装
置CIGの容量はさらに小さくて済む。
The first series capacitor CAP1 acts so as to cancel out most of the inductance L of the AC transmission line, supplies the compensation current Ic to the second series capacitor CAP2 by the compensation current generator CIG, and applies it to the CAP2. By suppressing the power fluctuation of the AC transmission line by adjusting the applied voltage (compensation voltage) Vo, the capacity of the compensation current generator CIG can be further reduced.

【0169】また、系統に地絡事故などが発生した場
合、事故時の過電流の大部分は第2の直列コンデンサC
AP2に流れ、補償電流発生装置CIGに大きな悪影響
を与えないで済む。
When a ground fault or the like occurs in the system, most of the overcurrent at the time of the fault is caused by the second series capacitor C
It does not flow to AP2 and does not adversely affect the compensation current generator CIG.

【0170】バイパス回路スイッチSW1およびSW2
は、系統に地絡事故等が発生した場合、第1の直列コン
デンサCAP1および第2の直列コンデンサCAP2を
短絡して交流送電線の等価リアクタンスXを元にもど
し、電流が過大にならないようにするとともに、当該バ
イパス回路を介して過電流を流して補償電流発生装置C
IGを保護する。
Bypass circuit switches SW1 and SW2
When an earth fault or the like occurs in the system, the first series capacitor CAP1 and the second series capacitor CAP2 are short-circuited to restore the equivalent reactance X of the AC transmission line so that the current does not become excessive. At the same time, an overcurrent flows through the bypass circuit to
Protect IG.

【0171】図18は、第5の実施の形態のシステムに
おける直列補償装置を示す構成図である。図中、UVW
は3相交流送電線、Lは送電線のインダクタンス分、C
AP1は第1の直列コンデンサ、CAP2は第2の直列
コンデンサ、Trは直列トランス、Lfはフィルタリア
クトル、VSIは電流制御形インバータ、Edは直流電
圧源、CTとCTcは電流検出器、PTは電圧検出器、
DPDは電力検出器、DPCNTは電力変動抑制制御回
路、AVRは電圧制御回路、ACRは電流制御回路、P
WMCはパルス幅変調(PWM)制御回路をそれぞれ示
す。
FIG. 18 is a block diagram showing a series compensator in the system according to the fifth embodiment. In the figure, UVW
Is a three-phase AC transmission line, L is the inductance of the transmission line, C
AP1 is a first series capacitor, CAP2 is a second series capacitor, Tr is a series transformer, Lf is a filter reactor, VSI is a current control type inverter, Ed is a DC voltage source, CT and CTc are current detectors, and PT is a voltage. Detector,
DPD is a power detector, DPCNT is a power fluctuation suppression control circuit, AVR is a voltage control circuit, ACR is a current control circuit, P
WMC indicates a pulse width modulation (PWM) control circuit.

【0172】直列トランスTrのl次側は各相毎に第2
の直列コンデンサCAP2に並列接続され、その2次側
にフィルタリアクトルLfを介して、パルス幅変調制御
(PWM制御)の電流制御形インバータVSIが接続さ
れている。
The primary side of the series transformer Tr is connected to the second
Is connected in parallel to the series capacitor CAP2, and a current control type inverter VSI of pulse width modulation control (PWM control) is connected to the secondary side via a filter reactor Lf.

【0173】電流制御形インバータVSIは、GTO等
の自己消弧素子S1〜S6と、各素子に逆並列に接続さ
れたダイオードで構成され、3相ブリッジ結線されてい
る。当該電流制御形インバータVSIは、電流指令値I
crと、フィルタリアクトルLfに流れる電流Icの検
出値を比較し、フィードバック制御する。インバータの
出力電流Icは、第2の直列コンデンサCAP2に供給
され、当該第2の直列コンデンサCAP2の印加電圧V
oを制御する。
The current control type inverter VSI is composed of self-turn-off devices S1 to S6 such as GTO, and diodes connected in anti-parallel to the respective devices, and is connected in a three-phase bridge. The current control type inverter VSI has a current command value I
cr and the detected value of the current Ic flowing through the filter reactor Lf are compared, and feedback control is performed. The output current Ic of the inverter is supplied to a second series capacitor CAP2, and a voltage V applied to the second series capacitor CAP2.
control o.

【0174】第2の直列コンデンサCAP2の印加電圧
Voは、送電線に流れる電流Iと上記補償電流Icの和
電流によって決定され、直列補償装置としての補償電圧
となる。定常的には、この補償電圧Voは送電線に流れ
ている電流Iと直交する成分を発生させ、送電線の等価
的なリアクタンスを調整する。
The voltage Vo applied to the second series capacitor CAP2 is determined by the sum of the current I flowing through the transmission line and the compensation current Ic, and becomes a compensation voltage as a series compensation device. Normally, the compensation voltage Vo generates a component orthogonal to the current I flowing through the transmission line, and adjusts the equivalent reactance of the transmission line.

【0175】一方、第1の直列コンデンサCAP1に
は、送電電流Iが流れることにより、送電線のインダク
タンスLの電圧降下を打ち消す電圧が発生し、送電線の
等価的なリアクタンスXを減少させる働きをする。
On the other hand, when the transmission current I flows through the first series capacitor CAP1, a voltage is generated that cancels the voltage drop of the inductance L of the transmission line, and the first series capacitor CAP1 has a function of reducing the equivalent reactance X of the transmission line. I do.

【0176】Icbは補償電流発生装置の定常的な補償
電流の指令値で、この値を調整することにより、第1の
直列コンデンサCAP1と合わせて、送電線の等価的な
リアクタンスXをほぼゼロになるように調整することも
できる。
Icb is a command value of a steady compensation current of the compensation current generator, and by adjusting this value, together with the first series capacitor CAP1, makes the equivalent reactance X of the transmission line almost zero. It can also be adjusted to be

【0177】一方、送電線に電力動揺が発生した場合、
次のように抑制制御される。すなわち、電流検出器CT
と電圧検出器PTで、送電線の3相交流電圧・電流を検
出し、それを用いて電力検出回路DPDにより有効電力
Pと無効電力Qを求める。電力動揺があると、このPと
Qが変化するので、その変動分△Pと△Qを取り出して
次の電力変動抑制制御回路DPCNTに与える。電力動
揺が発生すると、△Pと△Qに応じて補償電圧Icaが
変化し、電力動揺を抑える。
On the other hand, when power fluctuation occurs in the transmission line,
The suppression control is performed as follows. That is, the current detector CT
And the voltage detector PT detect the three-phase AC voltage and current of the power transmission line, and use the detected power and the reactive power Q by the power detection circuit DPD. When power fluctuations occur, P and Q change. The fluctuations ΔP and ΔQ are extracted and given to the next power fluctuation suppression control circuit DPCNT. When the power fluctuation occurs, the compensation voltage Ica changes according to ΔP and ΔQ, and the power fluctuation is suppressed.

【0178】直流電圧源Edは、別電源を用意してもよ
いが、ここでは、自前で直流電圧源を作っている。すな
わち、直流電圧源として、直流平滑コンデンサを用意
し、その印加電圧Edが一定になるように制御してい
る。
As the DC voltage source Ed, a separate power supply may be prepared, but here, the DC voltage source is made by itself. That is, a DC smoothing capacitor is prepared as a DC voltage source, and the applied voltage Ed is controlled to be constant.

【0179】まず、直流電圧指令値Edrと直流電圧検
出値Edを比較し、その偏差を直流電圧制御回路AVR
で増幅する。AVRの出力信号Ic1rは送電線に流れ
ている電流Iに対し直交する成分(第2の直列コンデン
サCAP2に印加される電圧Voに対しては同相または
逆相成分)の補償電流指令を与えることにより、直流電
圧Edを制御している。
First, the DC voltage command value Edr is compared with the DC voltage detection value Ed, and the deviation is compared with the DC voltage control circuit AVR.
Amplify with The output signal Ic1r of the AVR is obtained by giving a compensation current command of a component orthogonal to the current I flowing through the transmission line (in-phase or anti-phase component with respect to the voltage Vo applied to the second series capacitor CAP2). , DC voltage Ed.

【0180】図19は、第5の実施の形態のシステムの
動作を説明するための送電線の等価回路と、電圧電流ベ
クトル図を示す。図中、Vsは送電側の電圧、Vrは受
電側の電圧、Lは送電線のインダクタンス、CAP1は
第1の直列コンデンサ、CAP2は第2の直列コンデン
サ、Iは送電電流、Voは第2の直列コンデンサCAP
2の印加電圧(補償電圧)、Icは補償電流、ωは電源
角周波数である。なお、送電線の抵抗分は十分小さいと
して無視している。
FIG. 19 shows an equivalent circuit of a transmission line and a voltage / current vector diagram for explaining the operation of the system according to the fifth embodiment. In the figure, Vs is the voltage on the power transmission side, Vr is the voltage on the power reception side, L is the inductance of the transmission line, CAP1 is the first series capacitor, CAP2 is the second series capacitor, I is the transmission current, and Vo is the second current. Series capacitor CAP
2, an applied voltage (compensation voltage), Ic is a compensation current, and ω is a power supply angular frequency. The resistance of the transmission line is ignored because it is sufficiently small.

【0181】図19(b)のベクトル図において、電流
Iが流れることにより、送電線のインダクタンスLには
jωL・Iの電圧降下が発生する。また、第1の直列コ
ンデンサCAP1には、電流Iによって、I/(jωC
1)の電圧が発生する。両者は打ち消す方向に働き、送
電線の等価リアクタンスは減少する。
In the vector diagram of FIG. 19B, when the current I flows, a voltage drop of jωL · I occurs in the inductance L of the transmission line. The first series capacitor CAP1 is supplied with I / (jωC
The voltage of 1) is generated. Both act in a canceling direction, and the equivalent reactance of the transmission line decreases.

【0182】さらに、補償電流発生装置から送電電流I
と同相成分の補償電流Icを第2の直列コンデンサCA
P2に供給することにより、当該第2の直列コンデンサ
CAP2には、Vo=(I+Ic)/(jωC2)の電
圧が印加される。
Further, the transmission current I
And the compensation current Ic having the same phase component as the second series capacitor CA
By supplying the voltage to P2, a voltage of Vo = (I + Ic) / (jωC2) is applied to the second series capacitor CAP2.

【0183】Vo=−j(ωL−1/ωC)・Iとなる
ように前記補償電流Icを調整すれば、送電線の等価リ
アクタンスXをほぼゼロにすることができ、(b)のベ
クトル図のように、送電側電圧Vsと受電側電圧Vrを
一致させることができる。
If the compensation current Ic is adjusted so that Vo = −j (ωL−1 / ωC) · I, the equivalent reactance X of the transmission line can be made almost zero, and the vector diagram of FIG. As described above, the power transmission side voltage Vs and the power reception side voltage Vr can be matched.

【0184】送電線に電力動揺が発生した場合、補償電
流発生装置から補償電流Icを発生し、当該動揺を抑制
する。このシステムでは、送電電流Iは第1の直列コン
デンサCAP1を通って流れ、当該第1の直列コンデン
サCAP1によって送電線のインダクタンスLの大部分
を打ち消すようにすれば、補償電流発生装置CIGから
発生する定常的な電流Icは小さくて済み、そこに用い
られる電力変換器(電流形自励式インバータ等)の容量
を非常に小さくできる。
When power fluctuation occurs in the transmission line, a compensation current Ic is generated from the compensation current generator to suppress the fluctuation. In this system, the transmission current I flows through the first series capacitor CAP1, and is generated from the compensation current generator CIG if the first series capacitor CAP1 cancels out most of the inductance L of the transmission line. The stationary current Ic can be small, and the capacity of the power converter (current-type self-excited inverter or the like) used therein can be very small.

【0185】また、地絡事故等により送電線に過電流が
流れた場合でも、そのほとんどは第2の直列コンデンサ
CAP2を介して流れるため、補償電流発生装置CIG
への影響は少ない。
Even when an overcurrent flows through the transmission line due to a ground fault or the like, most of the overcurrent flows through the second series capacitor CAP2.
There is little effect on

【0186】図20は、本発明の第6の実施の形態の交
流直流ハイブリッド送電システムを示す構成図である。
図中、Gは発電所、SS1,SS2は変電所、Lは交流
送電線のインダクタンス、CAP11,CAP12は第
1の直列コンデンサ、CAP2は第2の直列コンデン
サ、CIGは補償電流発生装置、SWl,SW2,SW
3はバイパス回路スイッチ、HVDCは直流送電装置、
CNVは交流/直流電力変換器、INVは直流/交流電
力変換器、Ldは直流送電線のインダクタンスをそれぞ
れ示す。
FIG. 20 is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to the sixth embodiment of the present invention.
In the figure, G is a power station, SS1 and SS2 are substations, L is inductance of an AC transmission line, CAP11 and CAP12 are first series capacitors, CAP2 is a second series capacitor, CIG is a compensation current generator, SWl, SW2, SW
3 is a bypass circuit switch, HVDC is a DC power transmission device,
CNV indicates an AC / DC power converter, INV indicates a DC / AC power converter, and Ld indicates an inductance of a DC transmission line.

【0187】変電所SS1は、50Hz系統に接続さ
れ、変電所SS2は60Hz系統の接続されている。直
流送電装置HVDCは、50Hz系統と60Hz系統を
結ぶもので、交流/直流電力変換器CNVにより3相5
0Hzの交流電力を直流電力に変換し、送電線Ldを介
して送電し、さらに直流/交流電力変換器INVにより
3相60Hzの交流電力に変換して、変電所SS2の系
統に電力を供給する。
The substation SS1 is connected to a 50 Hz system, and the substation SS2 is connected to a 60 Hz system. The DC power transmission device HVDC connects the 50 Hz system and the 60 Hz system, and has a three-phase five-phase system using an AC / DC power converter CNV.
The AC power of 0 Hz is converted to DC power, transmitted via the transmission line Ld, and further converted to 3-phase 60 Hz AC power by the DC / AC power converter INV to supply power to the system of the substation SS2. .

【0188】第1の直列コンデンサCAP11,CAP
12と、第2の直列コンデンサCAP2および当該第2
の直列コンデンサCAP2に並列接続された補償電流発
生装置CIGは、本発明の直列補償装置を構成し、交流
送電線の等価リアクタンスXを小さくするとともに、直
流送電装置を含めた電力系統の電力動揺を抑制する役目
を果たす。
First series capacitors CAP11, CAP
12, the second series capacitor CAP2 and the second
The compensation current generator CIG connected in parallel to the series capacitor CAP2 constitutes the series compensator of the present invention, reduces the equivalent reactance X of the AC transmission line, and suppresses the power fluctuation of the power system including the DC transmission device. Plays the role of suppressing.

【0189】第1の直列コンデンサCAP11,CAP
12は、交流送電線のインダクタンスLの大部分を打ち
消すように作用し、補償電流発生装置CIGにより第2
の直列コンデンサCAP2に補償電流Icを供給し、C
AP2に印加される電圧(補償電圧)Voを調整するこ
とによって交流送電線の電力動揺を抑える。補償電流発
生装置CIGの容量はさらに小さくて済む。
First Series Capacitors CAP11, CAP
Reference numeral 12 acts to cancel most of the inductance L of the AC transmission line, and the second is provided by the compensation current generator CIG.
Supply the compensation current Ic to the series capacitor CAP2 of
By adjusting the voltage (compensation voltage) Vo applied to AP2, power fluctuation of the AC transmission line is suppressed. The capacity of the compensation current generator CIG can be further reduced.

【0190】また、系統に地絡事故などが発生した場
合、事故時の過電流の大部分は第2の直列コンデンサC
AP2に流れ、補償電流発生装置CIGに大きな悪影響
を与えないで済む。
If a ground fault or the like occurs in the system, most of the overcurrent at the time of the fault is caused by the second series capacitor C
It does not flow to AP2 and does not adversely affect the compensation current generator CIG.

【0191】バイパス回路スイッチSW1,SW2およ
びSW3は、系統に地絡事故等が発生した場合、第1の
直列コンデンサCAP11,CAP12および第2の直
列コンデンサCAP2を短絡して交流送電線の等価リア
クタンスXを元にもどし、電流が過大にならないように
するとともに、当該バイパス回路を介して過電流を流し
て補償電流発生装置CIGを保護する。
When a ground fault or the like occurs in the system, the bypass circuit switches SW1, SW2, and SW3 short-circuit the first series capacitors CAP11, CAP12 and the second series capacitor CAP2 to short-circuit the equivalent reactance X of the AC transmission line. To prevent the current from becoming excessive, and protect the compensation current generator CIG by flowing an overcurrent through the bypass circuit.

【0192】ここでは、第1の直列コンデンサをCAP
11とCAP12に分割し、送電線の2ケ所に分けて配
置した。すなわち、交流送電線のインダクタンスは分布
定数となっており、それを補償する直列コンデンサも複
数個所に分けて配置することにより、交流送電線の電圧
の大きさや位相を均一化したものである。
Here, the first series capacitor is CAP
11 and CAP12, and they were separately arranged at two locations on the transmission line. That is, the inductance of the AC transmission line is a distributed constant, and the size and phase of the voltage of the AC transmission line are made uniform by arranging a series capacitor for compensating the inductance at a plurality of locations.

【0193】すなわち、直列コンデンサCAP11は送
電線のインダクタンスL1を補償し、直列コンデンサC
AP12はインダクタンスL2を補償する。これによ
り、交流送電線の位置に依存する電圧位相や振幅の変化
が小さくなり、安定した送電能力の向上が図れる。
That is, the series capacitor CAP11 compensates for the inductance L1 of the transmission line, and
AP12 compensates for inductance L2. As a result, changes in the voltage phase and amplitude depending on the position of the AC transmission line are reduced, and stable power transmission capability can be improved.

【0194】図21は、請求項16および請求項17に
関係するもので、本発明の交流直流ハイブリッド送電シ
ステムを構成する直流送電装置を示す構成図である。図
中、CNVは自励式交流/直流電力変換器、INVは自
励式直流/交流電力変換器、PWRCは電力ケーブル、
CF1,CF2は高調波フィルタ用コンデンサ、PWM
C1,PWMC2はパルス幅変調制御(PWM制御)回
路、IsC1,IsC2は交流電流制御回路、PQC
1,PQC2は有効・無効電力制御回路、IdCは直流
電流制御回路をそれぞれ示す。
FIG. 21 relates to claim 16 and claim 17, and is a configuration diagram showing a DC power transmission device constituting the AC / DC hybrid power transmission system of the present invention. In the figure, CNV is a self-excited AC / DC power converter, INV is a self-excited DC / AC power converter, PWRC is a power cable,
CF1 and CF2 are capacitors for harmonic filter, PWM
C1 and PWMC2 are pulse width modulation control (PWM control) circuits, IsC1 and IsC2 are AC current control circuits, and PQC
1 and PQC2 denote an active / reactive power control circuit, and IdC denotes a DC current control circuit.

【0195】CNVおよびINVは電流形の自励式変換
器で、PWM制御によりそれぞれの入力電流Is1およ
びIs2を制御する。入力電流Is1およびIs2の大
きさと位相は自由に制御できる。すなわち、直流送電に
より授受する有効電力Pを制御する他に、各変換器の交
流側の無効電力を別々に制御することが可能である。
CNV and INV are current type self-excited converters, and control respective input currents Is1 and Is2 by PWM control. The magnitudes and phases of the input currents Is1 and Is2 can be freely controlled. That is, in addition to controlling the active power P transmitted and received by DC power transmission, it is possible to separately control the reactive power on the AC side of each converter.

【0196】これにより、例えば、直流送電の有効電力
Pを調整しながら、変電所SS1側(50Hz系統側)
の無効電力を補償し、力率の改善が可能となる。言い換
えると、先に示した図3(c)の電圧電流ベクトル図
で、電圧Vrと電流Iの位相を一致させることもでき、
さらに、直列補償装置SCGにより、発電所の電圧Vs
とも位相を一致させることも可能となる。
Thus, for example, the substation SS1 side (50 Hz system side) is adjusted while adjusting the active power P for DC transmission.
And the power factor can be improved. In other words, the phase of the voltage Vr and the phase of the current I can be matched in the voltage-current vector diagram of FIG.
Furthermore, the voltage Vs of the power plant is determined by the series compensator SCG.
In both cases, the phases can be matched.

【0197】これにより、交流電力系統の送電設備や発
電機そのものの容量を大幅に低減させることが可能とな
り、経済的な交流直流ハイブリッド送電システムを提供
することができる。
Thus, the capacity of the power transmission equipment of the AC power system and the capacity of the generator itself can be greatly reduced, and an economical AC / DC hybrid power transmission system can be provided.

【0198】なお、図21は電流形自励式変換器につい
て示したが、電圧形自励式変換器によって直流送電装置
を構成しても同様の効果があることは言うまでもない。
送電区間が地下や海底を通らざるを得ない場合、電力ケ
ーブルでつなぐのが経済的である。図21において、直
流送電線として、電力ケーブルPWRCを使って送電を
行っている。電力ケーブルは、対地間の浮遊キャパシタ
ンスが大きく、交流送電では進みの無効電流が流れる。
従って、電力ケーブルは、直流送電区間に使用し、交流
送電区間は架空線で結ぶことで本発明の直列補償装置の
効果が大きく発揮される。
Although FIG. 21 shows a current-type self-excited converter, it is needless to say that the same effect can be obtained even if a DC power transmission device is constituted by a voltage-type self-excited converter.
If the transmission section has to run underground or under the sea, it is economical to connect with a power cable. In FIG. 21, power transmission is performed using a power cable PWRC as a DC transmission line. The power cable has a large floating capacitance between the ground and the ground, and a leading reactive current flows in the AC power transmission.
Therefore, the effect of the series compensator of the present invention is greatly exhibited by using the power cable in the DC power transmission section and connecting the AC power transmission section with an overhead line.

【0199】図22は、請求項18および請求項20に
関係するもので、本発明の第7の実施の形態の交流直流
ハイブリッド送電システムを示す構成図である。図中、
Gは発電所、SS1,SS2は変電所、Lは交流送電線
のインダクタンス、CAP1,CAP2,CAP3は直
列コンデンサ、SW1,SW2,SW3はバイパス回路
スイッチ、HVDCは直流送電装置、CNVは交流/直
流電力変換器、INVは直流/交流電力変換器、Ldは
直流送電線のインダクタンスをそれぞれ示す。
FIG. 22 relates to claims 18 and 20 and is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a seventh embodiment of the present invention. In the figure,
G is a power station, SS1 and SS2 are substations, L is inductance of AC transmission lines, CAP1, CAP2, and CAP3 are series capacitors, SW1, SW2, and SW3 are bypass circuit switches, HVDC is a DC power transmission device, and CNV is AC / DC. A power converter, INV indicates a DC / AC power converter, and Ld indicates an inductance of a DC transmission line.

【0200】変電所SS1は、50Hz系統に接続さ
れ、変電所SS2は60Hz系統の接続されている。直
流送電装置HVDCは、50Hz系統と60Hz系統を
結ぶもので、交流/直流電力変換器CNVにより3相5
0Hzの交流電力を直流電力に変換し、送電線Ldを介
して送電し、さらに直流/交流電力変換器INVにより
3相60Hzの交流電力に変換して、変電所SS2の系
統に電力を供給する。
The substation SS1 is connected to a 50 Hz system, and the substation SS2 is connected to a 60 Hz system. The DC power transmission device HVDC connects the 50 Hz system and the 60 Hz system, and has a three-phase five-phase system using an AC / DC power converter CNV.
The AC power of 0 Hz is converted to DC power, transmitted via the transmission line Ld, and further converted to 3-phase 60 Hz AC power by the DC / AC power converter INV to supply power to the system of the substation SS2. .

【0201】バイパス回路スイッチSW1,SW2,S
W3は、直列コンデンサCAP1,CAP2,CAP3
の投入段数を切り替えるスイッチを兼ねている。すなわ
ち、直列コンデンサCAP1,CAP2,CAP3は、
定常的には交流送電線のインダクタンスLの大部分を打
ち消すように作用する。しかし、系統に地絡事故等が発
生し、電力動揺が発生した場合、直列コンデンサCAP
1〜CAP3の投入段数を切り替え、送電線の等価リア
クタンスを変えて当該電力動揺を抑制する。
Bypass circuit switches SW1, SW2, S
W3 is the series capacitors CAP1, CAP2, CAP3
Also serves as a switch to switch the number of input stages. That is, the series capacitors CAP1, CAP2, CAP3 are:
Usually, it acts to cancel most of the inductance L of the AC transmission line. However, if a ground fault or the like occurs in the system and power fluctuation occurs, the series capacitor CAP
The number of input stages of 1 to CAP3 is switched, and the equivalent reactance of the transmission line is changed to suppress the power fluctuation.

【0202】系統に地絡事故等が発生し、過電流が交流
送電線に流れる場合は、バイパス回路スイツチSW1〜
SW3を投入し、送電線の等価リアクタンスを元にもど
して過電流を抑制する。
If a ground fault or the like occurs in the system and an overcurrent flows through the AC transmission line, the bypass circuit switches SW1
SW3 is turned on to suppress the overcurrent by restoring the equivalent reactance of the transmission line.

【0203】図22において、直流送電装置HVDCの
電力変換器として、自励式変換器を用いることにより、
それぞれの変換器の交流側の無効電力が自由に制御でき
るようになる。その結果、例えば、変電所SS1におけ
る力率を1にして運転することもできるようになり、さ
らに、直列コンデンサCAP1〜CAP3により送電線
の等価リアクタンスをほぼゼロ補償すれば、交流送電系
統の設備容量が低減でき、しいては発電機容量を低減す
ることも可能となる。
In FIG. 22, a self-excited converter is used as the power converter of the DC power transmitting device HVDC,
The reactive power on the AC side of each converter can be freely controlled. As a result, for example, the substation SS1 can be operated with a power factor of 1, and furthermore, if the equivalent reactance of the transmission line is almost zero-compensated by the series capacitors CAP1 to CAP3, the installed capacity of the AC transmission system can be improved. Can be reduced, and the capacity of the generator can be reduced.

【0204】また、電力動揺が発生した場合、前記直列
コンデンサCAP1〜CAP3の投入段数の切換えと同
時に直流送電装置HVDCによる無効電力制御を合わせ
れば、より速い動揺抑制が可能となる。
Further, when power fluctuation occurs, if the reactive power control by the DC power transmitting device HVDC is performed simultaneously with switching of the number of stages of the series capacitors CAP1 to CAP3, the fluctuation can be suppressed more quickly.

【0205】図23は、請求項19に関係するもので、
本発明の第8の実施の形態の交流直流ハイブリッド送電
システムを示す構成図である。図中、Gは発電所、SS
1,SS2は変電所、Lは交流送電線のインダクタン
ス、CAP1,CAP2は直列コンデンサ、PCRは位
相制御リアクトル、Thは双方向サイリスタ、Ltは交
流リアクトル、HVDCは直流送電装置、CNVは交流
/直流電力変換器、INVは直流/交流電力変換器、L
dは直流送電線のインダクタンスをそれぞれ示す。
FIG. 23 relates to claim 19,
FIG. 16 is a configuration diagram illustrating an AC / DC hybrid power transmission system according to an eighth embodiment of the present invention. In the figure, G is a power plant, SS
1, SS2 is a substation, L is the inductance of an AC transmission line, CAP1 and CAP2 are series capacitors, PCR is a phase control reactor, Th is a bidirectional thyristor, Lt is an AC reactor, HVDC is a DC power transmission device, and CNV is AC / DC. Power converter, INV is DC / AC power converter, L
d indicates the inductance of the DC transmission line.

【0206】変電所SS1は、50Hz系統に接続さ
れ、変電所SS2は60Hz系統の接続されている。直
流送電装置HVDCは、50Hz系統と60Hz系統を
結ぶもので、交流/直流電力変換器CNVにより3相5
0Hzの交流電力を直流電力に変換し、送電線Ldを介
して送電し、さらに直流/交流電力変換器INVにより
3相60Hzの交流電力に変換して、変電所SS2の系
統に電力を供給する。
The substation SS1 is connected to a 50 Hz system, and the substation SS2 is connected to a 60 Hz system. The DC power transmission device HVDC connects the 50 Hz system and the 60 Hz system, and has a three-phase five-phase system using an AC / DC power converter CNV.
The AC power of 0 Hz is converted to DC power, transmitted via the transmission line Ld, and further converted to 3-phase 60 Hz AC power by the DC / AC power converter INV to supply power to the system of the substation SS2. .

【0207】位相制御リアクトルPCRは、双方向サイ
リスタThと、交流リアクトルLtで構成され、並列接
続された第2の直列コンデンサCAP2と合わせて、等
価的なキャパシタンスを連続的に変えることができる。
The phase control reactor PCR is composed of a bidirectional thyristor Th and an AC reactor Lt, and the equivalent capacitance can be continuously changed together with the second series capacitor CAP2 connected in parallel.

【0208】すなわち、サイリスタの点弧位相角を調整
することにより、リアクトルLtに流れる電流を制御す
ることができ、Ltの電流が小さいときは、容量性のイ
ンピーダンスとなり、Ltの電流を大きくすれば、誘導
性のインピーダンスとなる。これにより、交流送電線の
等価リアクタンスを調整することができ、電力動揺を抑
制できる。
That is, by adjusting the firing phase angle of the thyristor, the current flowing through the reactor Lt can be controlled. When the current of Lt is small, the impedance becomes a capacitive impedance, and when the current of Lt is increased, And inductive impedance. Thereby, the equivalent reactance of the AC transmission line can be adjusted, and power fluctuation can be suppressed.

【0209】図24は、請求項21に関係するもので、
本発明の第9の実施の形態の交流直流ハイブリッド送電
システムを示す構成図である。図中、Gは発電所、SS
1,SS2は変電所、L1,L2は交流送電線のインダ
クタンス、CAP11,CAP12,CAP2は直列コ
ンデンサ、PCRは位相制御リアクトル、Thは双方向
サイリスタ、Ltは交流リアクトル、HVDCは直流送
電装置、CNVは交流/直流電力変換器、INVは直流
/交流電力変換器、Ldは直流送電線のインダクタンス
をそれぞれ示す。
FIG. 24 relates to claim 21.
It is a lineblock diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system of a ninth embodiment of the present invention. In the figure, G is a power plant, SS
1, SS2 is a substation, L1, L2 are inductances of AC transmission lines, CAP11, CAP12, CAP2 are series capacitors, PCR is a phase control reactor, Th is a bidirectional thyristor, Lt is an AC reactor, HVDC is a DC power transmission device, and CNV. Indicates an AC / DC power converter, INV indicates a DC / AC power converter, and Ld indicates an inductance of a DC transmission line.

【0210】変電所SS1は、50Hz系統に接続さ
れ、変電所SS2は60Hz系統の接続されている。直
流送電装置HVDCは、50Hz系統と60Hz系統を
結ぶもので、交流/直流電力変換器CNVにより3相5
0Hzの交流電力を直流電力に変換し、送電線Ldを介
して送電し、さらに直流/交流電力変換器INVにより
3相60Hzの交流電力に変換して、変電所SS2の系
統に電力を供給する。
The substation SS1 is connected to a 50 Hz system, and the substation SS2 is connected to a 60 Hz system. The DC power transmission device HVDC connects the 50 Hz system and the 60 Hz system, and has a three-phase five-phase system using an AC / DC power converter CNV.
The AC power of 0 Hz is converted to DC power, transmitted via the transmission line Ld, and further converted to 3-phase 60 Hz AC power by the DC / AC power converter INV to supply power to the system of the substation SS2. .

【0211】第1のコンデンサCAP1とCAP2は分
割して送電線に配置され、それぞれ送電線のインダクタ
ンスL1およびL2を補償する。位相制御リアクトルP
CRは、双方向サイリスタThと、交流リアクトルLt
で構成され、並列接続された第2の直列コンデンサCA
P2と合わせて、等価的なキャパシタンスを連続的に変
えることができる。
The first capacitors CAP1 and CAP2 are divided and disposed on the transmission line, and compensate for the transmission line inductances L1 and L2, respectively. Phase control reactor P
CR is a bidirectional thyristor Th and an AC reactor Lt
And a second series capacitor CA connected in parallel.
Together with P2, the equivalent capacitance can be changed continuously.

【0212】すなわち、サイリスタの点弧位相角を調整
することにより、リアクトルLtに流れる電流を制御す
ることができ、Ltの電流が小さいときは、コンデンサ
CAP2と位相制御リアクトルPCRの並列回路は容量
性のインピーダンスとなり、Ltの電流を大きくすれ
ば、誘導性のインピーダンスとなる。これにより、交流
送電線の等価リアクタンスを調整することができ、電力
動揺を抑制できる。
That is, by adjusting the firing phase angle of the thyristor, the current flowing through the reactor Lt can be controlled. When the current of Lt is small, the parallel circuit of the capacitor CAP2 and the phase control reactor PCR becomes capacitive. , And if the current of Lt is increased, the impedance becomes inductive. Thereby, the equivalent reactance of the AC transmission line can be adjusted, and power fluctuation can be suppressed.

【0213】交流送電線のインダクタンスは、分布定数
で表わされる。そのインダクタンス分を補償するため、
第1の直列コンデンサを分割し、いくつかに分けて配置
させる。ここでは、CAP11,CAP12に分割して
配置している。これにより、交流送電線の位置に依存す
る電圧位相や振幅の変化が小さくなり、安定した送電能
力の向上が図れる。
The inductance of the AC transmission line is represented by a distribution constant. To compensate for the inductance,
The first series capacitor is divided and divided into several parts. Here, CAP11 and CAP12 are divided and arranged. As a result, changes in the voltage phase and amplitude depending on the position of the AC transmission line are reduced, and stable power transmission capability can be improved.

【0214】図25は、本発明の第10の実施の形態の
交流直流ハイブリッド送電システムを示す構成図であ
る。図中、Gは発電所、SS1,SS2は変電所、Lは
交流送電線のインダクタンス、CAP1,CAP2は直
列コンデンサ、PCR1,PCR2は位相制御リアクト
ル、Th1,Th2は双方向サイリスタ、Lt1,Lt
2は交流リアクトル、SW1,SW2はバイパス回路ス
イッチ、HVDCは直流送電装置、CNVは交流/直流
電力変換器、INVは直流/交流電力変換器、Ldは直
流送電線のインダクタンスをそれぞれ示す。
FIG. 25 is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to the tenth embodiment of the present invention. In the figure, G is a power plant, SS1 and SS2 are substations, L is the inductance of an AC transmission line, CAP1 and CAP2 are series capacitors, PCR1 and PCR2 are phase control reactors, Th1 and Th2 are bidirectional thyristors, Lt1 and Lt.
2 denotes an AC reactor, SW1 and SW2 denote bypass circuit switches, HVDC denotes a DC power transmission device, CNV denotes an AC / DC power converter, INV denotes a DC / AC power converter, and Ld denotes the inductance of the DC transmission line.

【0215】変電所SS1は、50Hz系統に接続さ
れ、変電所SS2は60Hz系統の接続されている。直
流送電装置HVDCは、50Hz系統と60Hz系統を
結ぶもので、交流/直流電力変換器CNVにより3相5
0Hzの交流電力を直流電力に変換し、送電線Ldを介
して送電し、さらに直流/交流電力変換器INVにより
3相60Hzの交流電力に変換して、変電所SS2の系
統に電力を供給する。
The substation SS1 is connected to a 50 Hz system, and the substation SS2 is connected to a 60 Hz system. The DC power transmission device HVDC connects the 50 Hz system and the 60 Hz system, and has a three-phase five-phase system using an AC / DC power converter CNV.
The AC power of 0 Hz is converted to DC power, transmitted via the transmission line Ld, and further converted to 3-phase 60 Hz AC power by the DC / AC power converter INV to supply power to the system of the substation SS2. .

【0216】位相制御リアクトルPCR1は、双方向サ
イリスタTh1と、交流リアクトルLt1で構成され、
並列接続された第1の直列コンデンサCAP1と合わせ
て、等価的なキャパシタンスを連続的に変えることがで
きる。すなわち、サイリスタTh1の点弧位相角を調整
することにより、リアクトルLt1に流れる電流を制御
することができ、Lt1の電流が小さいときは、容量性
のインピーダンスとなり、Lt1の電流を大きくすれ
ば、誘導性のインピーダンスとなる。
The phase control reactor PCR1 comprises a bidirectional thyristor Th1 and an AC reactor Lt1.
Together with the first series capacitor CAP1 connected in parallel, the equivalent capacitance can be continuously changed. That is, by adjusting the firing phase angle of the thyristor Th1, the current flowing through the reactor Lt1 can be controlled. When the current of Lt1 is small, the impedance becomes a capacitive impedance. Impedance.

【0217】同様に、位相制御リアクトルPCR2は、
双方向サイリスタTh2と、交流リアクトルLt2で構
成され、並列接続された第2の直列コンデンサCAP2
と合わせて、等価的なキャパシタンスを連続的に変える
ことができる。これにより、交流送電線の等価リアクタ
ンスを調整することができ、電力動揺を抑制できる。
Similarly, the phase control reactor PCR2 is
A second series capacitor CAP2 configured by a bidirectional thyristor Th2 and an AC reactor Lt2 and connected in parallel
In addition, the equivalent capacitance can be continuously changed. Thereby, the equivalent reactance of the AC transmission line can be adjusted, and power fluctuation can be suppressed.

【0218】図26は、本発明の第11の実施の形態の
交流直流ハイブリッド送電システムを示す構成図であ
る。図中、Gは発電所、SSl,SS2は変電所、L
1,L2は交流送電線のインダクタンス、CAP1,C
AP2は直列コンデンサ、PCR1,PCR2は位相制
御リアクトル、Th1,Th2は双方向サイリスタ、L
t1,Lt2は交流リアクトル、SW1,SW2はバイ
パス回路スイッチ、HVDCは直流送電装置、CNVは
交流/直流電力変換器、INVは直流/交流電力変換
器、Ldは直流送電線のインダクタンスをそれぞれ示
す。
FIG. 26 is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to an eleventh embodiment of the present invention. In the figure, G is a power station, SS1 and SS2 are substations, L
1, L2 is the inductance of the AC transmission line, CAP1, C
AP2 is a series capacitor, PCR1 and PCR2 are phase control reactors, Th1 and Th2 are bidirectional thyristors, L
t1 and Lt2 are AC reactors, SW1 and SW2 are bypass circuit switches, HVDC is a DC power transmission device, CNV is an AC / DC power converter, INV is a DC / AC power converter, and Ld is the inductance of the DC transmission line.

【0219】変電所SS1は、50Hz系統に接続さ
れ、変電所SS2は60Hz系統の接続されている。直
流送電装置HVDCは、50Hz系統と60Hz系統を
結ぶもので、交流/直流電力変換器CNVにより3相5
0Hzの交流電力を直流電力に変換し、送電線Ldを介
して送電し、さらに直流/交流電力変換器INVにより
3相60Hzの交流電力に変換して、変電所SS2の系
統に電力を供給する。
[0219] The substation SS1 is connected to a 50 Hz system, and the substation SS2 is connected to a 60 Hz system. The DC power transmission device HVDC connects the 50 Hz system and the 60 Hz system, and has a three-phase five-phase system using an AC / DC power converter CNV.
The AC power of 0 Hz is converted to DC power, transmitted via the transmission line Ld, and further converted to 3-phase 60 Hz AC power by the DC / AC power converter INV to supply power to the system of the substation SS2. .

【0220】位相制御リアクトルPCR1は、双方向サ
イリスタTh1と、交流リアクトルLt1で構成され、
並列接続された第1の直列コンデンサCAP1と合わせ
て、等価的なキャパシタンスを連続的に変えることがで
きる。
The phase control reactor PCR1 is composed of a bidirectional thyristor Th1 and an AC reactor Lt1,
Together with the first series capacitor CAP1 connected in parallel, the equivalent capacitance can be continuously changed.

【0221】すなわち、サイリスタTh1の点弧位相角
を調整することにより、リアクトルLt1に流れる電流
を制御することができ、Lt1の電流が小さいときは、
容量性のインピーダンスとなり、Lt1の電流を大きく
すれば、誘導性のインピーダンスとなる。
That is, by adjusting the firing phase angle of thyristor Th1, the current flowing through reactor Lt1 can be controlled. When the current of Lt1 is small,
The impedance becomes capacitive, and if the current of Lt1 is increased, the impedance becomes inductive.

【0222】同様に、位相制御リアクトルPCR2は、
双方向サイリスタTh2と、交流リアクトルLt2で構
成され、並列接続された第2の直列コンデンサCAP2
と合わせて、等価的なキャパシタンスを連続的に変える
ことができる。これにより、交流送電線の等価リアクタ
ンスを調整することができ、電力動揺を抑制できる。
Similarly, the phase control reactor PCR2 is
A second series capacitor CAP2 configured by a bidirectional thyristor Th2 and an AC reactor Lt2 and connected in parallel
In addition, the equivalent capacitance can be continuously changed. Thereby, the equivalent reactance of the AC transmission line can be adjusted, and power fluctuation can be suppressed.

【0223】交流送電線のインダクタンスは、分布定数
で表わされる。そのインダクタンス分を補償するため、
直列コンデンサと位相制御リアクトルを分割し、いくつ
かに分けて配置させる。ここでは、2つに分割して配置
している。これにより、交流送電線の位置に依存する電
圧位相や振幅の変化が小さくなり、安定した送電能力の
向上が図れる。
The inductance of an AC transmission line is represented by a distribution constant. To compensate for the inductance,
The series capacitor and the phase control reactor are divided and arranged in several parts. Here, it is divided into two parts. As a result, changes in the voltage phase and amplitude depending on the position of the AC transmission line are reduced, and stable power transmission capability can be improved.

【0224】[0224]

【発明の効果】以上詳述したように、木発明の交流直流
ハイブリッド送電システムでは、交流送電区間の送電能
力の限界が向上し、交流直流ハイブリッド送電システム
の効率的な運用が可能となる。また、直流送電は異なる
周波数の交流系統をつなぐ場合や、海底ケーブルを用い
た送電を行う場合等、必要最小限の送電区間に設置する
ことにより、交流送電区間を主体にした経済的な送電シ
ステムが実現できる。さらに、既設の送電線の利用がで
き、途中の負荷に給電しながら長距離の送電が可能とな
る。また、電力動揺に対してもそれを速やかに抑制する
ことができるようになり、経済的で、かつ信頼性の高い
交流直流ハイブリッド送電システムを提供することがで
きる。
As described in detail above, in the AC / DC hybrid power transmission system of the present invention, the limit of the power transmission capacity in the AC power transmission section is improved, and the efficient operation of the AC / DC hybrid power transmission system becomes possible. In addition, DC power transmission is an economical power transmission system mainly for the AC transmission section by installing it in the minimum necessary power transmission section, such as when connecting AC systems with different frequencies or when transmitting power using submarine cables. Can be realized. Further, the existing transmission line can be used, and power can be transmitted over a long distance while supplying power to a load on the way. In addition, power fluctuations can be quickly suppressed, and an economical and highly reliable AC / DC hybrid power transmission system can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態の交流直流ハイブ
リッド送電システムを示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 第1の実施の形態のシステムにおける直列補
償装置を示す構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a series compensator in the system according to the first embodiment;

【図3】 第1の実施の形態のシステムの動作を説明す
るための電圧電流ベクトル図。
FIG. 3 is a voltage-current vector diagram for explaining the operation of the system according to the first embodiment.

【図4】 第1の実施の形態のシステムの電力動揺抑制
動作を説明するための電圧電流ベクトル図。
FIG. 4 is a voltage-current vector diagram for explaining a power fluctuation suppressing operation of the system according to the first embodiment.

【図5】 図2の直列補償装置の制御動作を説明するた
めの電圧電流ベクトル図。
FIG. 5 is a voltage-current vector diagram for explaining a control operation of the series compensator of FIG. 2;

【図6】 本発明の第2の実施の形態の交流直流ハイブ
リッド送電システムを示す構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 第2の実施の形態のシステムにおける直列補
償装置を示す構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a series compensator in the system according to the second embodiment.

【図8】 第2の実施の形態のシステムの動作を説明す
るための電圧電流のベクトル図。
FIG. 8 is a voltage / current vector diagram for explaining the operation of the system according to the second embodiment.

【図9】 本発明の第3の実施の形態の交流直流ハイブ
リッド送電システムを示す構成図。
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating an AC / DC hybrid power transmission system according to a third embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の第4の実施の形態の交流直流ハイ
ブリッド送電システムを示す構成図。
FIG. 10 is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】 第4の実施の形態のシステムにおける直列
補償装置を示す構成図。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a series compensator in a system according to a fourth embodiment.

【図12】 第4の実施の形態のシステムの動作を説明
するための電圧電流のベクトル図。
FIG. 12 is a voltage / current vector diagram for explaining the operation of the system according to the fourth embodiment.

【図13】 第4の実施の形態のシステムにおける直列
補償装置の別の構成図。
FIG. 13 is another configuration diagram of the series compensator in the system according to the fourth embodiment.

【図14】 図13の直列補償装置の動作を説明するた
めの電圧電流ベクトル図。
FIG. 14 is a voltage-current vector diagram for explaining the operation of the series compensator of FIG. 13;

【図15】 第4の実施の形態のシステムにおける直列
補償装置のさらに別の構成図。
FIG. 15 is still another configuration diagram of the series compensator in the system according to the fourth embodiment.

【図16】 第4の実施の形態のシステムにおける直列
補償装置のさらに別の構成図。
FIG. 16 is still another configuration diagram of the series compensator in the system according to the fourth embodiment.

【図17】 本発明の第5の実施の形態の交流直流ハイ
ブリッド送電システムを示す構成図。
FIG. 17 is a configuration diagram illustrating an AC / DC hybrid power transmission system according to a fifth embodiment of the present invention.

【図18】 第5の実施の形態のシステムにおける直列
補償装置を示す構成図。
FIG. 18 is a configuration diagram showing a series compensator in the system according to the fifth embodiment.

【図19】 第5の実施の形態のシステムの動作を説明
するための電圧電流のベクトル図。
FIG. 19 is a voltage and current vector diagram for explaining the operation of the system according to the fifth embodiment.

【図20】 本発明の第6の実施の形態の交流直流ハイ
ブリッド送電システムを示す構成図。
FIG. 20 is a configuration diagram illustrating an AC / DC hybrid power transmission system according to a sixth embodiment of the present invention.

【図21】 本発明の交流直流ハイブリッド送電システ
ムを構成する直流送電装置を示す構成図。
FIG. 21 is a configuration diagram showing a DC power transmission device included in the AC / DC hybrid power transmission system of the present invention.

【図22】 本発明の第7の実施の形態の交流直流ハイ
ブリッド送電システムを示す構成図。
FIG. 22 is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a seventh embodiment of the present invention.

【図23】 本発明の第8の実施の形態の交流直流ハイ
ブリッド送電システムを示す構成図。
FIG. 23 is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to an eighth embodiment of the present invention.

【図24】 本発明の第9の実施の形態の交流直流ハイ
ブリッド送電システムを示す構成図。
FIG. 24 is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a ninth embodiment of the present invention.

【図25】 本発明の第10の実施の形態の交流直流ハ
イブリッド送電システムを示す構成図。
FIG. 25 is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to a tenth embodiment of the present invention.

【図26】 本発明の第11の実施の形態の交流直流ハ
イブリッド送電システムを示す構成図。
FIG. 26 is a configuration diagram showing an AC / DC hybrid power transmission system according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図27】 従来の直流送電と、交流送電の概念を表わ
すシステム構成図。
FIG. 27 is a system configuration diagram showing the concept of conventional DC power transmission and AC power transmission.

【図28】 従来の交流送電線の送電能力を説明するた
めの簡易等価回路図と、位相角に対する送電電力の関係
を示す特性図。
FIG. 28 is a simplified equivalent circuit diagram for explaining the power transmission capability of a conventional AC transmission line, and a characteristic diagram showing the relationship between the transmitted power and the phase angle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

G:発電所 SS,SS1,SS2:変電所 L,L1,L2:交流送電線のインダクタンス SCG:直列補償装置 HVDC:直流送電装置 CNV:交流/直流電力変換器 INV:直流/交流電力変換器 Ld:直流送電線のインダクタンス Tr:直列変圧器 VSI:電圧形インバータ Ed:直流電圧源 DPD:電力検出回路 DPCNT:電力動揺抑制制御回路 PWMC:パルス幅変調制御回路 AVR:直流電圧制御回路 ACR:補償電流制御回路 CAP,CAP1,CAP2,CAP3,CAP11,
CAP12:直列コンデンサ CVG:補償電圧発生装置 SW,SWl,SW2,SW3,SWu,SWv,SW
w:バイパス回路スイツチ CIG:補償電流発生装置 CSI:電流形自励式インバータ DCL:直流リアクトル(直流電流源,超電導コイル) LCI:他励式インバータ PHC:位相制御回路 K:比例定数 Lf:交流リアクトル Bat:蓄電池(バッテリ) PWRC:電力ケーブル CFl,CF2:高調波フィルタコンデンサ PWM1,PWM2:パルス幅変調制御回路 IsC1,IsC2:交流電流制御回路 PQC1,PQC2:有効・無効電力制御回路 IdC:直流電流制御回路 VdC:直流電圧制御回路 PCR,PCR1,PCR2:位相制御リアクトル Th,Th1,Th2:サイリスタ Lt,Lt1,Lt2:交流リアクトル TR1,TR2:変圧器 X:交流送電線のリアクタンス
G: Power station SS, SS1, SS2: Substation L, L1, L2: Inductance of AC transmission line SCG: Series compensation device HVDC: DC transmission device CNV: AC / DC power converter INV: DC / AC power converter Ld : DC transmission line inductance Tr: Series transformer VSI: Voltage source inverter Ed: DC voltage source DPD: Power detection circuit DPCNT: Power fluctuation suppression control circuit PWMC: Pulse width modulation control circuit AVR: DC voltage control circuit ACR: Compensation current Control circuits CAP, CAP1, CAP2, CAP3, CAP11,
CAP12: Series capacitor CVG: Compensation voltage generator SW, SW1, SW2, SW3, SWu, SWv, SW
w: bypass circuit switch CIG: compensation current generator CSI: current source self-excited inverter DCL: DC reactor (DC current source, superconducting coil) LCI: separately-excited inverter PHC: phase control circuit K: proportional constant Lf: AC reactor Bat: Storage battery (battery) PWRC: Power cable CF1, CF2: Harmonic filter capacitor PWM1, PWM2: Pulse width modulation control circuit IsC1, IsC2: AC current control circuit PQC1, PQC2: Active / reactive power control circuit IdC: DC current control circuit VdC : DC voltage control circuit PCR, PCR1, PCR2: Phase control reactor Th, Th1, Th2: Thyristor Lt, Lt1, Lt2: AC reactor TR1, TR2: Transformer X: Reactance of AC transmission line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G066 CA04 5H006 AA04 AA06 BB02 CA05 CA12 CA13 CB01 CC02 CC05 DA04 DB02 DC02 DC03 DC04 DC05 5H420 BB02 BB03 BB12 CC05 DD04 DD06 EA04 EA45 EB09 EB15 EB18 FF03 FF04 FF05 FF11 FF26 NB02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference)

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の交流電力系統と、当該交流電力系
統間を結ぶ直流送電装置と、前記交流電力系統の等価的
なリアクタンスを調整するための補償電圧を発生する直
列補償装置とを具備したことを特徴とする交流直流ハイ
ブリッド送電システム。
1. A power transmission system comprising: a plurality of AC power systems; a DC power transmission device connecting the AC power systems; and a series compensator for generating a compensation voltage for adjusting an equivalent reactance of the AC power system. An AC-DC hybrid power transmission system characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 複数の交流電力系統と、当該交流電力系
統間を結ぶ直流送電装置と、前記交流電力系統の等価的
なリアクタンスを調整すると共に電力動揺を抑制するた
めの補償電圧を発生する直列補償装置とを具備したこと
を特徴とする交流直流ハイブリッド送電システム。
2. A plurality of AC power systems, a DC power transmission device connecting the AC power systems, and a series for adjusting an equivalent reactance of the AC power system and generating a compensation voltage for suppressing power fluctuation. An AC / DC hybrid power transmission system, comprising: a compensation device.
【請求項3】 複数の交流電力系統と、当該交流電力系
統間を結ぶ直流送電装置と、前記交流電力系統の送電線
の等価的なリアクタンスがほぼゼロになるように補償電
圧を発生する直列補償装置とを具備したことを特徴とす
る交流直流ハイブリッド送電システム。
3. A plurality of AC power systems, a DC power transmission device connecting the AC power systems, and series compensation for generating a compensation voltage such that an equivalent reactance of a transmission line of the AC power system becomes substantially zero. An AC / DC hybrid power transmission system, comprising:
【請求項4】 前記直列補償装置は、前記送電線の地絡
事故等により過電流が発生した場合、当該過電流をバイ
パスさせる回路を具備したことを特徴とする請求項1乃
至請求項3のいずれかに記載の交流直流ハイブリッド送
電システム。
4. The series compensator according to claim 1, further comprising a circuit for bypassing the overcurrent when an overcurrent occurs due to a ground fault or the like of the transmission line. The AC / DC hybrid power transmission system according to any one of the above.
【請求項5】 前記直列補償装置は、直列変圧器と、当
該変圧器の2次側に接続された電圧形自励式インバータ
で構成されたことを特徴とする請求項1乃至請求項4の
いずれかに記載の交流直流ハイブリッド送電システム。
5. The series compensator according to claim 1, wherein the series compensator comprises a series transformer and a voltage source self-excited inverter connected to a secondary side of the transformer. 2. An AC / DC hybrid power transmission system according to (1).
【請求項6】 前記直列補償装置は、直列コンデンサ
と、当該直列コンデンサに直列接続された補償電圧発生
装置とからなることを特徴とする請求項1乃至請求項4
のいずれかに記載の交流直流ハイブリッド送電システ
ム。
6. The system according to claim 1, wherein the series compensator comprises a series capacitor and a compensation voltage generator connected in series to the series capacitor.
The AC / DC hybrid power transmission system according to any one of the above.
【請求項7】 前記直列コンデンサは、前記交流送電線
に複数個所に分割して配置したことを特徴とする請求項
6の交流直流ハイブリッド送電システム。
7. The AC / DC hybrid power transmission system according to claim 6, wherein the series capacitor is divided and arranged at a plurality of locations on the AC transmission line.
【請求項8】 前記直列補償装置は、直列コンデンサ
と、当該直列コンデンサに並列に接続された補償電流発
生装置とからなることを特徴とする請求項1乃至請求項
4のいずれかに記載の交流直流ハイブリッド送電システ
ム。
8. The alternating current according to claim 1, wherein the series compensator comprises a series capacitor and a compensation current generator connected in parallel to the series capacitor. DC hybrid power transmission system.
【請求項9】 前記直列補償装置は、第1の直列コンデ
ンサと、当該第1の直列コンデンサに直列接続された第
2の直列コンデンサと、当該第2の直列コンデンサに並
列に接続された補償電流発生装置とからなることを特徴
とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の交流直
流ハイブリッド送電システム。
9. The series compensator includes a first series capacitor, a second series capacitor connected in series to the first series capacitor, and a compensation current connected in parallel to the second series capacitor. The AC / DC hybrid power transmission system according to any one of claims 1 to 4, comprising a generator.
【請求項10】 前記補償電流発生装置は、電流形自励
式変換器で構成したことを特徴とする請求項8または請
求項9に記載の交流直流ハイブリッド送電システム。
10. The AC / DC hybrid power transmission system according to claim 8, wherein the compensation current generator is constituted by a current source self-excited converter.
【請求項11】 前記補償電流発生装置は、電流形他励
式変換器で構成したことを特徴とする請求項8または請
求項9に記載の交流直流ハイブリッド送電システム。
11. The AC / DC hybrid power transmission system according to claim 8, wherein the compensation current generator is constituted by a current type separately excited converter.
【請求項12】 前記補償電流発生装置は、電流形自励
式変換器で構成し、当該変換器の電流源として超電導コ
イルを用いたことを特徴とする請求項8または請求項9
に記載の交流直流ハイブリッド送電システム。
12. The compensation current generator according to claim 8, wherein the compensation current generator comprises a current source self-excited converter, and a superconducting coil is used as a current source of the converter.
2. The AC / DC hybrid power transmission system according to 1.
【請求項13】 前記補償電流発生装置は、電流制御形
自励式変換器で構成したことを特徴とする請求項8また
は請求項9に記載の交流直流ハイブリッド送電システ
ム。
13. The AC / DC hybrid power transmission system according to claim 8, wherein the compensation current generator is constituted by a current control type self-excited converter.
【請求項14】 前記補償電流発生装置は、電流制御形
自励式変換器で構成し、当該変換器の電圧源として蓄電
池を用いたことを特徴とする請求項8または請求項9に
記載の交流直流ハイブリッド送電システム。
14. The alternating current according to claim 8, wherein the compensation current generating device comprises a current control type self-excited converter, and a storage battery is used as a voltage source of the converter. DC hybrid power transmission system.
【請求項15】 前記第1の直列コンデンサは、前記送
電線に複数個所に分割して配置したことを特徴とする請
求項9の交流直流ハイブリッド送電システム。
15. The AC / DC hybrid power transmission system according to claim 9, wherein the first series capacitor is divided and arranged at a plurality of locations on the transmission line.
【請求項16】 前記直流送電装置は、自励式交流/直
流電力変換器と、直流送電線と、自励式直流/交流電力
変換器とで構成し、交流側の無効電力を調整する機能を
具備したことを特徴とする請求項1乃至請求項15のい
ずれかに記載の交流直流ハイブリッド送電システム。
16. The DC power transmission device includes a self-excited AC / DC power converter, a DC transmission line, and a self-excited DC / AC power converter, and has a function of adjusting reactive power on the AC side. The AC / DC hybrid power transmission system according to any one of claims 1 to 15, wherein:
【請求項17】 前記直流送電装置は、その直流送電線
を電力ケーブルで構成したことを特徴とする請求項1乃
至請求項15のいずれかに記載の交流直流ハイブリッド
送電システム。
17. The AC / DC hybrid power transmission system according to claim 1, wherein the DC power transmission device has a DC transmission line formed of a power cable.
【請求項18】 複数の交流電力系統と、当該交流電力
系統間を結ぶ直流送電装置と、前記交流電力系統の送電
線のインダクタンス分を補償するため複数個に分割され
た直列コンデンサと、当該直列コンデンサの投入段数を
変える切替手段とを具備したことを特徴とする交流直流
ハイブリッド送電システム。
18. A plurality of AC power systems, a DC power transmission device connecting the AC power systems, a series capacitor divided into a plurality of components to compensate for an inductance of a transmission line of the AC power system, and An AC / DC hybrid power transmission system, comprising: switching means for changing the number of stages of input of a capacitor.
【請求項19】 複数の交流電力系統と、当該交流電力
系統間を結ぶ直流送電装置と、前記交流電力系統の少な
くとも1つの送電線のインダクタンス分の大部分を打ち
消す直列コンデンサと、当該コンデンサに並列に接続さ
れたサイリスタ制御リアクトル装置とを具備したことを
特徴とする交流直流ハイブリッド送電システム。
19. A plurality of AC power systems, a DC power transmission device connecting the AC power systems, a series capacitor for canceling most of an inductance of at least one transmission line of the AC power system, and a parallel connection to the capacitor. And a thyristor control reactor connected to the power transmission system.
【請求項20】 前記直流送電装置は、自励式交流/直
流電力変換器と、直流送電線と、自励式直流/交流電力
変換器とで構成し、交流側の無効電力を調整する機能を
具備したことを特徴とする請求項18または請求項19
に記載の交流直流ハイブリッド送電システム。
20. The DC power transmission device includes a self-excited AC / DC power converter, a DC transmission line, and a self-excited DC / AC power converter, and has a function of adjusting reactive power on the AC side. 20. The method according to claim 18, wherein
2. The AC / DC hybrid power transmission system according to 1.
【請求項21】 前記直列コンデンサは、前記送電線に
複数個所に分割して配置したことを特徴とする請求項1
8乃至請求項20のいずれかに記載の交流直流ハイブリ
ッド送電システム。
21. The transmission line according to claim 1, wherein the series capacitor is divided into a plurality of portions on the transmission line.
The AC / DC hybrid power transmission system according to any one of claims 8 to 20.
【請求項22】 前記直列コンデンサは、交流送電線に
過電圧または過電流が発生した場合それを短絡する回路
を備えたことを特徴とする請求項18乃至請求項21の
いずれかに記載の交流直流ハイブリッド送電システム。
22. The AC / DC converter according to claim 18, wherein the series capacitor includes a circuit for short-circuiting an overvoltage or an overcurrent in the AC transmission line when the overvoltage or the overcurrent occurs. Hybrid power transmission system.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101129158B1 (en) * 2011-04-14 2012-03-23 엘에스산전 주식회사 Method for designing basic insulation level of smoothing reactor in hvdc system
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