JP2018007295A - 直流送電システム及び電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で低コストの直流送電システム及び電力変換装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、第１及び第２第２電力変換装置を備えた直流送電システムが提供される。第１電力変換装置は、第１主回路部と第１遮断器と初充電装置と第１制御装置とを有する。第１主回路部は、直列に接続された複数の変換器を有する。第２電力変換装置は、第２主回路部と第２遮断器と第２制御装置とを有する。第２主回路部は、直列に接続された複数の変換器を有する。第１及び第２主回路部の各変換器は、複数のスイッチング素子と電荷蓄積素子とドライバ回路と電源回路とを有する。第１制御装置は、初充電装置を動作させることにより、第１主回路部の電荷蓄積素子の初充電を行う。第２制御装置は、直流電力を基に第２主回路部の電荷蓄積素子の初充電を行う。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、直流送電システム及び電力変換装置に関する。

交流電圧を直流電圧に変換して送電する直流送電システムが知られている。直流送電システムでは、複数台の変換器を直列に接続した多段構成の電力変換装置が用いられている。各変換器は、複数のスイッチング素子と、各スイッチング素子に並列に接続された電荷蓄積素子と、を含む。

多段構成の電力変換装置を用いた直流送電システムは、各変換器の電荷蓄積素子の電圧が所定値以下の状態から動作を開始する場合（以下、ブラックスタートと称す）に、各電荷蓄積素子を充電するための初充電装置を有している。

初充電装置は、送電側の電力変換装置及び受電側の電力変換装置のそれぞれに設けられている。こうした直流送電システム及びこれに用いられる電力変換装置において、システムの小型化及び低コスト化が望まれている。

特開２０１３−２２６０２９号公報

本発明の実施形態は、小型で低コストの直流送電システム及び電力変換装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、第１電力変換装置と、第２電力変換装置と、を備えた直流送電システムが提供される。前記第１電力変換装置は、第１主回路部と、第１遮断器と、初充電装置と、第１制御装置と、を有する。前記第１主回路部は、直列に接続された複数の変換器を有し、第１交流電力系統から供給される交流電力を前記複数の変換器によって直流電力に変換し、前記直流電力を一対の直流送電線に出力する。前記第１遮断器は、前記第１主回路部と前記第１交流電力系統との間に設けられ、前記第１主回路部を前記第１交流電力系統に接続する閉状態と、前記第１主回路部を前記第１交流電力系統から切り離す開状態と、を有する。前記初充電装置は、前記第１主回路部に設けられた前記複数の変換器の初充電を行う。前記第１制御装置は、前記第１主回路部と前記第１遮断器と前記初充電装置とのそれぞれの動作を制御する。前記第２電力変換装置は、第２主回路部と、第２遮断器と、第２制御装置と、を有する。前記第２主回路部は、直列に接続された複数の変換器を有し、前記一対の直流送電線から供給される前記直流電力を前記複数の変換器によって交流電力に変換し、前記交流電力を第２交流電力系統に向けて出力する。前記第２遮断器は、前記第２主回路部と前記第２交流電力系統との間に設けられ、前記第２主回路部を前記第２交流電力系統に接続する閉状態と、前記第２主回路部を前記第２交流電力系統から切り離す開状態と、を有する。前記第２制御装置は、前記第２主回路部と前記第２遮断器との動作を制御する。前記第１主回路部及び前記第２主回路部の前記複数の変換器のそれぞれは、複数のスイッチング素子と、電荷蓄積素子と、ドライバ回路と、電源回路と、を有する。前記複数のスイッチング素子は、ブリッジ接続される。前記電荷蓄積素子は、前記複数のスイッチング素子に対して並列に接続される。前記ドライバ回路は、前記複数のスイッチング素子のオン・オフを切り替える。前記電源回路は、前記電荷蓄積素子の電圧が動作可能電圧レベルよりも高い時に、前記電荷蓄積素子の電圧から前記ドライバ回路を駆動するための駆動電圧を生成し、前記駆動電圧を前記ドライバ回路に供給する。前記第１制御装置は、前記第１遮断器を前記開状態にして前記初充電装置を動作させることにより、前記第１主回路部に設けられた前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の初充電を行い、前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧が前記動作可能電圧レベルよりも高くなった後、前記複数の変換器を動作させることにより、前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧を定格値まで充電する。前記第２制御装置は、前記第２遮断器を前記開状態にし、前記直流電力を基に前記第２主回路部に設けられた前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の初充電を行い、前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧が前記動作可能電圧レベルよりも高くなった後、前記複数の変換器を動作させることにより、前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧を定格値まで充電する。

小型で低コストの直流送電システム及び電力変換装置が提供される。

第１の実施形態に係る直流送電システムを模式的に表すブロック図である。 第１の実施形態に係る電力変換装置を模式的に表すブロック図である。 第１の実施形態に係る変換器を模式的に表すブロック図である。 図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第１の実施形態に係る直流送電システムの動作の一例を模式的に表すタイミングチャート図である。 第１の実施形態に係る直流送電システムの動作の一例を模式的に表すフローチャートである。 図６（ａ）〜図６（ｃ）は、第１の実施形態に係る直流送電システムの動作の変形例を表すタイミングチャート図である。 第１の実施形態に係る変換器の変形例を模式的に表すブロック図である。 第２の実施形態に係る直流送電システムを模式的に表すブロック図である。 第３の実施形態に係る直流送電システムを模式的に表すブロック図である。

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る直流送電システムを模式的に表すブロック図である。
図１に表したように、直流送電システム１０は、第１電力変換装置１１と、第２電力変換装置１２（電力変換装置）と、一対の直流送電線１３、１４と、を備える。直流送電線１３、１４は、第１電力変換装置１１と第２電力変換装置１２とを接続する。

第１電力変換装置１１は、第１交流電力系統２に接続されている。第１電力変換装置１１は、第１交流電力系統２から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換後の直流電力を直流送電線１３、１４を介して第２電力変換装置１２に供給する。直流送電線１３は、直流電力の高圧側の送電線であり、直流送電線１４は、直流電力の低圧側の送電線である。

第２電力変換装置１２は、第２交流電力系統４に接続されている。第２電力変換装置１２は、第１電力変換装置１１から供給された直流電力を第２交流電力系統４に対応した交流電力に変換し、変換後の交流電力を第２交流電力系統４に供給する。

このように、直流送電システム１０は、第１交流電力系統２の交流電力を直流電力に変換して第２交流電力系統４に送電する。第１交流電力系統２及び第２交流電力系統４の交流電力は、例えば、三相交流電力である。第１電力変換装置１１は、三相交流電力を直流電力に変換する。第２電力変換装置１２は、直流電力を三相交流電力に変換する。第１交流電力系統２及び第２交流電力系統４の交流電力は、単相交流電力などでもよい。

第１電力変換装置１１は、第１主回路部２１と、第１遮断器２２と、第１変圧器２３と、第１制御装置２４と、初充電装置２５と、を有する。第１主回路部２１は、第１交流電力系統２と各直流送電線１３、１４との間に設けられる。第１主回路部２１は、第１交流電力系統２から供給された交流電力を直流電力に変換し、直流電力を直流送電線１３、１４に出力する。第１主回路部２１には、例えば、ＭＭＣ（Modular Multilevel Converter）型の電力変換器が用いられる。ＭＭＣ型の第１主回路部２１は、直列に接続された複数の変換器を有する。各変換器は、ブリッジ接続された複数のスイッチング素子と、各スイッチング素子に並列に接続された電荷蓄積素子と、を有する。第１主回路部２１は、各スイッチング素子のスイッチングにより、交流電力を直流電力に変換する。

第１遮断器２２は、第１主回路部２１と第１交流電力系統２との間に設けられる。第１遮断器２２は、第１主回路部２１を第１交流電力系統２に接続する閉状態と、第１主回路部２１を第１交流電力系統２から切り離す開状態と、を有する。

第１変圧器２３は、第１交流電力系統２と第１遮断器２２との間に設けられる。第１変圧器２３は、第１交流電力系統２の交流電力を第１主回路部２１に対応した交流電力に変換する。第１変圧器２３は、第１主回路部２１に合わせて交流電力の実効値を変化させる。この例において、第１主回路部２１は、第１遮断器２２及び第１変圧器２３を介して第１交流電力系統２に接続され、第１変圧器２３で変圧された交流電力を直流電力に変換する。なお、第１変圧器２３は、必要に応じて設けられ、省略可能である。第１主回路部２１は、第１交流電力系統２から直接供給された交流電力を直流電力に変換してもよい。

初充電装置２５は、第１遮断器２２に対して並列に接続されている。初充電装置２５は、第１主回路部２１の各電荷蓄積素子の電圧が所定値以下の場合に、各電荷蓄積素子を充電する初充電を行う。初充電では、第１遮断器２２を開状態にし、第１主回路部２１を第１交流電力系統２から切り離した状態で、初充電装置２５から第１主回路部２１に電力を供給する。

初充電装置２５は、例えば、交流電力を整流して直流電力に変換する整流回路と、直流電力の電圧値を調整するＤＣ−ＤＣコンバータと、を有する。初充電装置２５は、第１主回路部２１に供給する電圧を低い値（例えば０Ｖ）から徐々に高くしてく。これにより、初充電装置２５は、各電荷蓄積素子の電圧が低い時に、第１主回路部２１に過大な電流が流れることを抑制する。初充電装置２５は、例えば、第１遮断器２２を閉状態にした時よりも、第１主回路部２１に供給される電流を小さくする抵抗素子（充電抵抗）でもよい。

この例では、初充電装置２５を第１遮断器２２に対して並列に接続している。初充電装置２５は、第１遮断器２２及び第１変圧器２３に対して並列に接続してもよい。この場合、第１遮断器２２は、第１変圧器２３と第１交流電力系統２との間に設けてもよい。また、第１主回路部２１と第１遮断器２２との接続経路と、初充電装置２５と、の間に別の遮断器をさらに設け、初充電装置２５を第１主回路部２１から切り離せるようにしてもよい。

第１制御装置２４は、第１主回路部２１、第１遮断器２２、及び初充電装置２５に接続されている。第１制御装置２４は、第１主回路部２１の各スイッチング素子のスイッチングを制御する。すなわち、第１制御装置２４は、第１主回路部２１による交流電力から直流電力への変換を制御する。また、第１制御装置２４は、第１遮断器２２の開状態と閉状態との切り替えを制御する。さらに、第１制御装置２４は、初充電装置２５による初充電の開始及び停止を制御する。

第２電力変換装置１２は、第２主回路部３１（主回路部）と、第２遮断器３２（遮断器）と、第２変圧器３３と、第２制御装置３４（制御装置）と、を有する。第２主回路部３１は、各直流送電線１３、１４と第２交流電力系統４との間に設けられる。第２主回路部３１は、直流送電線１３、１４を介して第１主回路部２１と接続される。第２主回路部３１は、直流送電線１３、１４を介して供給された直流電力を交流電力に変換し、交流電力を第２交流電力系統４に向けて出力する。第２主回路部３１の構成は、第１主回路部２１の構成と実質的に同じである。第２主回路部３１には、例えば、ＭＭＣ型の電力変換器が用いられる。

第２遮断器３２は、第２主回路部３１と第２交流電力系統４との間に設けられる。第２遮断器３２は、第２主回路部３１を第２交流電力系統４に接続する閉状態と、第２主回路部３１を第２交流電力系統４から切り離す開状態と、を有する。

第２変圧器３３は、第２交流電力系統４と第２遮断器３２との間に設けられる。第２変圧器３３は、第２主回路部３１から出力された交流電力を第２交流電力系統４に対応した交流電力に変換する。第２主回路部３１から出力された交流電力が、第２交流電力系統４に対応している場合には、第２変圧器３３を省略してもよい。第２変圧器３３は、第２主回路部３１と第２遮断器３２との間に設けてもよい。

第２制御装置３４は、第２主回路部３１及び第２遮断器３２に接続されている。第２制御装置３４は、第２主回路部３１の各スイッチング素子のスイッチングを制御する。第２制御装置３４は、第２主回路部３１による直流電力から交流電力への変換を制御する。また、第２制御装置３４は、第２遮断器３２の開状態と閉状態との切り替えを制御する。

第２電力変換装置１２では、初充電装置２５が省略されている。第２電力変換装置１２は、初充電装置２５を含まない。直流送電システム１０では、第１主回路部２１から供給される直流電力によって、第２主回路部３１の各電荷蓄積素子を初充電する。これにより、直流送電システム１０では、初充電装置２５の分だけ、第２電力変換装置１２を小型化できる。第２電力変換装置１２の製造コストを抑えることができる。

図２は、第１の実施形態に係る電力変換装置を模式的に表すブロック図である。
図２に表したように、第２電力変換装置１２の第２主回路部３１は、第１及び第２の一対の直流端子５０ａ、５０ｂと、第１〜第３の３つの交流端子５１ａ〜５１ｃと、第１〜第６の６つのアーム部５２ａ〜５２ｆと、を有する。

第１直流端子５０ａは、高圧側の直流送電線１３に接続される。第２直流端子５０ｂは、低圧側の直流送電線１４に接続される。これにより、各直流端子５０ａ、５０ｂを介して第２主回路部３１に直流電力が入力される。

第１アーム部５２ａは、第１直流端子５０ａに接続される。第２アーム部５２ｂは、第１アーム部５２ａと第２直流端子５０ｂとの間に接続される。第１アーム部５２ａ及び第２アーム部５２ｂは、各直流端子５０ａ、５０ｂの間に直列に接続される。

第３アーム部５２ｃは、第１直流端子５０ａに接続される。第４アーム部５２ｄは、第３アーム部５２ｃと第２直流端子５０ｂとの間に接続される。第３アーム部５２ｃ及び第４アーム部５２ｄは、第１アーム部５２ａ及び第２アーム部５２ｂに対して並列に接続される。

第５アーム部５２ｅは、第１直流端子５０ａに接続される。第６アーム部５２ｆは、第５アーム部５２ｅと第２直流端子５０ｂとの間に接続される。すなわち、第５アーム部５２ｅ及び第６アーム部５２ｆは、第１アーム部５２ａ及び第２アーム部５２ｂに対して並列に接続されるとともに、第３アーム部５２ｃ及び第４アーム部５２ｄに対して並列に接続される。

第２主回路部３１では、第１アーム部５２ａ及び第２アーム部５２ｂによって第１レグＬＧ１が構成され、第３アーム部５２ｃ及び第４アーム部５２ｄによって第２レグＬＧ２が構成され、第５アーム部５２ｅ及び第６アーム部５２ｆによって第３レグＬＧ３が構成される。すなわち、この例において、第２主回路部３１は、３レグ、６アームの三相インバータである。第１アーム部５２ａ、第３アーム部５２ｃ及び第５アーム部５２ｅは、上側アームである。第２アーム部５２ｂ、第４アーム部５２ｄ及び第６アーム部５２ｆは、下側アームである。第２主回路部３１は、例えば、２レグ、４アームの単相インバータでもよい。すなわち、第２主回路部３１は、第１アーム部５２ａ〜第４アーム部５２ｄを少なくとも有していればよい。

第１アーム部５２ａは、直列に接続された複数の変換器ＵＰ１、ＵＰ２…ＵＰＭ_１を有する。第２アーム部５２ｂは、直列に接続された複数の変換器ＵＮ１、ＵＮ２…ＵＮＭ_２を有する。第３アーム部５２ｃは、直列に接続された複数の変換器ＶＰ１、ＶＰ２…ＶＰＭ_３を有する。第４アーム部５２ｄは、直列に接続された複数の変換器ＶＮ１、ＶＮ２…ＶＮＭ_４を有する。第５アーム部５２ｅは、直列に接続された複数の変換器ＷＰ１、ＷＰ２…ＷＰＭ_５を有する。第６アーム部５２ｆは、直列に接続された複数の変換器ＷＮ１、ＷＮ２…ＷＮＭ_６を有する。

但し、以下では、各変換器ＵＰ１、ＵＰ２…ＵＰＭ_１、ＵＮ１、ＵＮ２…ＵＮＭ_２、ＶＰ１、ＶＰ２…ＶＰＭ_３、ＶＮ１、ＶＮ２…ＶＮＭ_４、ＷＰ１、ＷＰ２…ＷＰＭ_５、ＷＮ１、ＷＮ２…ＷＮＭ_６をまとめて呼称する場合に、「変換器ＣＥＬ」と称す。

各アーム部５２ａ〜５２ｆにおいて、Ｍ_１、Ｍ_２、Ｍ_３、Ｍ_４、Ｍ_５、Ｍ_６は、直列接続された変換器ＣＥＬの台数を表す。各アーム部５２ａ〜５２ｆにおいて、直列接続される変換器ＣＥＬの台数は、例えば、１００台〜１２０台程度である。但し、直列接続される変換器ＣＥＬの台数は、これに限ることなく、任意の台数でよい。

各アーム部５２ａ〜５２ｆに設けられる変換器ＣＥＬの台数は、実質的に同じである。例えば、多数の各変換器ＣＥＬが接続される場合には、第２主回路部３１の動作に影響のない範囲において、各アーム部２１ａ〜２１ｆに設けられる変換器ＣＥＬの台数が異なってもよい。例えば、１つのアーム部に１００台の変換器ＣＥＬを直列に接続する場合、別のアーム部に設ける変換器ＣＥＬの台数は、１〜２台異なってもよい。

各アーム部５２ａ〜５２ｆのそれぞれは、バッファリアクトル５３ａ〜５３ｆをさらに有する。各バッファリアクトル５３ａ〜５３ｆは、各アーム部５２ａ〜５２ｆのそれぞれにおいて、各変換器ＣＥＬに直列に接続される。第１アーム部５２ａのバッファリアクトル５３ａは、変換器ＵＰ１と第２アーム部５２ｂとの間に設けられる。第２アーム部５２ｂのバッファリアクトル５３ｂは、変換器ＵＮ１と第１アーム部５２ａとの間に設けられる。第３アーム部５２ｃのバッファリアクトル５３ｃは、変換器ＶＰ１と第４アーム部５２ｄとの間に設けられる。第４アーム部５２ｄのバッファリアクトル５３ｄは、変換器ＶＮ１と第３アーム部５２ｃとの間に設けられる。第５アーム部５２ｅのバッファリアクトル５３ｅは、変換器ＷＰ１と第６アーム部５２ｆとの間に設けられる。第６アーム部５２ｆのバッファリアクトル５３ｆは、変換器ＷＮ１と第５アーム部５２ｅとの間に設けられる。

第２主回路部３１では、第１アーム部５２ａと第２アーム部５２ｂとの接続点、第３アーム部５２ｃと第４アーム部５２ｄとの接続点、及び、第５アーム部５２ｅと第６アーム部５２ｆとの接続点のそれぞれが、交流出力点となる。

第１交流端子５１ａは、第１アーム部５２ａと第２アーム部５２ｂとの接続点に接続される。第２交流端子５１ｂは、第３アーム部５２ｃと第４アーム部５２ｄとの接続点に接続される。第３交流端子５１ｃは、第５アーム部５２ｅと第６アーム部５２ｆとの接続点に接続される。各交流端子５１ａ〜５１ｃは、第２遮断器３２に接続される。

各変換器ＣＥＬは、信号線５４、５５を介して第２制御装置３４と接続される。第２制御装置３４は、信号線５４を介して変換器ＣＥＬに制御信号を入力することにより、変換器ＣＥＬの動作を制御する。変換器ＣＥＬは、変換器ＣＥＬの動作保護に関する保護信号を信号線５５を介して第２制御装置３４に入力する。

第１電力変換装置１１の第１主回路部２１の構成は、第２電力変換装置１２の第２主回路部３１の構成と実質的に同じであるから、詳細な説明は省略する。第１主回路部２１においては、第１直流端子５０ａが直流送電線１３に接続され、第２直流端子５０ｂが直流送電線１４に接続され、各交流端子５１ａ〜５１ｃが第１遮断器２２に接続される。

図３は、第１の実施形態に係る変換器を模式的に表すブロック図である。
図３に表したように、変換器ＣＥＬは、第１接続端子６０ａと、第２接続端子６０ｂと、第１スイッチング素子６１と、第２スイッチング素子６２と、電荷蓄積素子６５と、ドライバ回路６６と、電源回路６７と、を有する。

各スイッチング素子６１、６２のそれぞれは、一対の主端子と、制御端子と、を含む。制御端子は、一対の主端子間に流れる電流を制御する。各スイッチング素子６１、６２には、例えば、ＩＧＢＴなどの自己消弧素子が用いられる。一対の主端子は、例えば、エミッタ及びコレクタであり、制御端子は、例えば、ゲートである。また、各スイッチング素子６１、６２には、例えば、ノーマリオフ型の素子が用いられる。

第２スイッチング素子６２の一対の主端子は、第１スイッチング素子６１の一対の主端子に対して直列に接続される。電荷蓄積素子６５は、第１スイッチング素子６１及び第２スイッチング素子６２に対して並列に接続される。第１接続端子６０ａは、第１スイッチング素子６１と第２スイッチング素子６２との間に接続される。第２接続端子６０ｂは、第１スイッチング素子６１の第２スイッチング素子６２に接続された主端子と反対側の主端子に接続される。

また、第１スイッチング素子６１には、一対の主端子に対して逆並列に整流素子６１ｄが接続されている。整流素子６１ｄの順方向は、第１スイッチング素子６１の一対の主端子間に流れる電流の向きに対して逆向きである。同様に、第２スイッチング素子６２には、一対の主端子に対して逆並列に整流素子６２ｄが接続されている。整流素子６１ｄ、６２ｄは、いわゆる還流ダイオードである。

変換器ＣＥＬに対する電力の供給は、各接続端子６０ａ、６０ｂを介して行われる。変換器ＣＥＬにおいて、各スイッチング素子６１、６２は、ハーフブリッジ接続されている。換言すれば、変換器ＣＥＬは、双方向チョッパである。第１スイッチング素子６１は、いわゆるローサイドスイッチであり、第２スイッチング素子６２は、いわゆるハイサイドスイッチである。

各スイッチング素子６１、６２の制御端子は、ドライバ回路６６に入力されている。ドライバ回路６６は、信号線５４を介して第２制御装置３４に接続されている。第２制御装置３４は、各スイッチング素子６１、６２のオン・オフを制御するための制御信号を信号線５４を介してドライバ回路６６に送信する。ドライバ回路６６は、入力された制御信号に基づいて、各スイッチング素子６１、６２のオン・オフを切り替える。これにより、第２制御装置３４からの制御信号に応じて、各スイッチング素子６１、６２のオン・オフが制御される。第２制御装置３４は、各変換器ＣＥＬ毎に制御信号を生成し、各変換器ＣＥＬのそれぞれの各スイッチング素子６１、６２のオン・オフを制御する。これにより、第２制御装置３４は、第２主回路部３１による電力の変換を制御する。

電源回路６７は、電荷蓄積素子６５の両端に接続されている。電源回路６７は、電荷蓄積素子６５の電圧が動作可能電圧レベルよりも高い場合に、動作を開始する。電源回路６７は、動作を開始すると、電荷蓄積素子６５の電圧からドライバ回路６６を駆動するための駆動電圧を生成し、駆動電圧をドライバ回路６６に供給する。ドライバ回路６６は、電源回路６７からの駆動電圧の供給によって、動作可能な状態になる。

電源回路６７には、電圧検出器６８が設けられている。電圧検出器６８は、電荷蓄積素子６５の電圧を検出する。電圧検出器６８は、信号線５５を介して第２制御装置３４に接続される。電圧検出器６８は、検出した電荷蓄積素子６５の電圧値を保護信号として第２制御装置３４に入力する。これにより、第２制御装置３４には、各変換器ＣＥＬのそれぞれの電荷蓄積素子６５の電圧値が入力される。

なお、第１主回路部２１においては、第１制御装置２４からドライバ回路６６に制御信号が入力され、電圧検出器６８から第１制御装置２４に電荷蓄積素子６５の電圧値が入力される。

図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第１の実施形態に係る直流送電システムの動作の一例を模式的に表すタイミングチャート図である。
図５は、第１の実施形態に係る直流送電システムの動作の一例を模式的に表すフローチャートである。
図４（ａ）〜図４（ｃ）及び図５は、直流送電システム１０のブラックスタート時の動作の一例を模式的に表す。
図４（ａ）〜図４（ｃ）のそれぞれの横軸は、時間である。
図４（ａ）の縦軸は、第１主回路部２１に含まれる１つの変換器ＣＥＬの電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ１である。図４（ａ）は、電圧ＶＣ１の電圧波形の一例を表す。
図４（ｂ）の縦軸は、第２主回路部３１に含まれる１つの変換器ＣＥＬの電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ２である。図４（ｂ）は、電圧ＶＣ２の電圧波形の一例を表す。
図４（ｃ）の縦軸は、直流送電線１３、１４間の直流電圧ＶＤＣである。図４（ｃ）は、直流電圧ＶＤＣの電圧波形の一例を表す。

また、図４（ａ）において、Ｖｔｈ１は、第１主回路部２１の各変換器ＣＥＬの電源回路６７の動作可能電圧レベルを表す。図４（ｂ）において、Ｖｔｈ２は、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬの電源回路６７の動作可能電圧レベルを表す。動作可能電圧レベルＶｔｈ２は、動作可能電圧レベルＶｔｈ１と実質的に同じである。動作可能電圧レベルＶｔｈ２は、動作可能電圧レベルＶｔｈ１と異なってもよい。

直流送電システム１０では、ブラックスタートを行う場合、まず、第１制御装置２４が、第１遮断器２２を開状態にし、第１主回路部２１を第１交流電力系統２から切り離す（ステップＳ０１）。同様に、第２制御装置３４が、第２遮断器３２を開状態にし、第２主回路部３１を第２交流電力系統４から切り離す。

図４（ａ）〜図４（ｃ）に表したように、各遮断器２２、３２を開状態にした後、第１制御装置２４は、初充電装置２５を動作させ、第１主回路部２１に設けられた各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の初充電を開始する（時刻ｔ１、ステップＳ０２）。

初充電装置２５を動作させて初充電を開始すると、第１主回路部２１の各アーム部５２ａ〜５２ｆの電圧は、第１交流電力系統２の交流線間電圧の最大値ＶＡＣｍａｘとなる。従って、第１主回路部２１の各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ１は、交流線間電圧の最大値ＶＡＣｍａｘを、各アーム部５２ａ〜５２ｆ毎の各変換器ＣＥＬの直列接続数Ｍ_Ｘ（Ｍ_１〜Ｍ_６のいずれか）で割った値（ＶＡＣｍａｘ／Ｍ_Ｘ）となる。

このように、初充電を開始すると、電圧ＶＣ１は、ＶＡＣｍａｘ／Ｍ_Ｘとなる。この時、直流電圧ＶＤＣは、各アーム部５２ａ〜５２ｆの電圧と実質的に同じＶＡＣｍａｘとなる。そして、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ２は、直流電圧ＶＤＣがＶＡＣｍａｘであるため、ＶＡＣｍａｘを各レグＬＧ１〜ＬＧ３毎の各変換器ＣＥＬの直列接続数２Ｍ_Ｘで割った値（ＶＡＣｍａｘ／２Ｍ_Ｘ）となる（時刻ｔ１〜ｔ２）。２Ｍ_Ｘは、上アームの変換器ＣＥＬの数と下アームの変換器ＣＥＬの数との和である。すなわち、２Ｍ_Ｘは、より詳しくは、Ｍ_１＋Ｍ_２、Ｍ_３＋Ｍ_４、又はＭ_５＋Ｍ_６のいずれかである。

電圧ＶＣ１がＶＡＣｍａｘ／Ｍ_Ｘになると、電圧ＶＣ１が、動作可能電圧レベルＶｔｈ１よりも高くなる。従って、第１主回路部２１の各変換器ＣＥＬの電源回路６７が動作を開始し、ドライバ回路６６に駆動電圧が供給される。このように、動作可能電圧レベルＶｔｈ１は、ＶＡＣｍａｘ／Ｍ_Ｘよりも低く設定される。

第１制御装置２４は、電圧検出器６８の検出結果を基に、電圧ＶＣ１がＶＡＣｍａｘ／Ｍ_Ｘに達したか否かを判定する（ステップＳ０３）。すなわち、第１制御装置２４は、第１主回路部２１の各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ１が、動作可能電圧レベルＶｔｈ１よりも高いか否かを判定する。

第１制御装置２４は、電圧ＶＣ１がＶＡＣｍａｘ／Ｍ_Ｘに達したと判定すると、第１遮断器２２を閉状態にして第１主回路部２１を第１交流電力系統２に接続する（時刻ｔ２、ステップＳ０４）。そして、第１制御装置２４は、第１主回路部２１の各変換器ＣＥＬに制御信号を送信し、各変換器ＣＥＬを動作させる（時刻ｔ３、ステップＳ０５）。このように、第１制御装置２４は、複数の変換器ＣＥＬの電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ１が動作可能電圧レベルＶｔｈ１よりも高くなった後、複数の変換器ＣＥＬを動作させる。これにより、第１制御装置２４は、第１主回路部２１の各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ１を定格値まで充電するとともに、直流電圧ＶＤＣを定格値ＶＤＣｒａｔに制御する（時刻ｔ３〜ｔ４）。直流電圧ＶＤＣの定格値ＶＤＣｒａｔは、ＶＡＣｍａｘよりも高い。

なお、第１遮断器２２を投入するタイミング（ｔ２）は、各変換器ＣＥＬの動作を開始するタイミング（ｔ３）と実質的に同時でもよい。

直流電圧ＶＤＣが定格値ＶＤＣｒａｔになると、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ２は、ＶＤＣｒａｔ／２Ｍ_Ｘとなり、電圧ＶＣ２が、動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも高くなる。これにより、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬの電源回路６７が動作を開始し、ドライバ回路６６に駆動電圧が供給される。このように、動作可能電圧レベルＶｔｈ２は、ＶＤＣｒａｔ／２Ｍ_Ｘよりも低く設定される。

上記のように、２Ｍ_Ｘは、上アームの変換器ＣＥＬの数と下アームの変換器ＣＥＬの数との和である。すなわち、２Ｍ_Ｘは、各直流送電線１３、１４の間に直列に接続された変換器ＣＥＬの台数である。各直流送電線１３、１４の間に直列に接続された変換器ＣＥＬの台数をＭ_ＣＥＬとする。この際、直流電圧ＶＤＣの定格値ＶＤＣｒａｔ、動作可能電圧レベルＶｔｈ２、及び台数Ｍ_ＣＥＬのそれぞれは、Ｖｔｈ２＜ＶＤＣｒａｔ／Ｍ_ＣＥＬの関係を満たす。

第２制御装置３４は、電圧検出器６８の検出結果を基に、電圧ＶＣ２がＶＤＣｒａｔ／２Ｍ_Ｘに達したか否かを判定する（ステップＳ０６）。すなわち、第２制御装置３４は、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ２が、動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも高いか否かを判定する。

第２制御装置３４は、電圧ＶＣ２がＶＤＣｒａｔ／２Ｍ_Ｘに達したと判定すると、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬに制御信号を送信し、各変換器ＣＥＬを動作させる（時刻ｔ４、ステップＳ０７）。このように、第２制御装置３４は、複数の変換器ＣＥＬの電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ２が動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも高くなった後、複数の変換器ＣＥＬを動作させる。これにより、第２制御装置３４は、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ２を定格値まで充電する（時刻ｔ４〜ｔ５）。

第２制御装置３４は、例えば、各変換器ＣＥＬの電圧信号Ｅｃを１（Ｅｃ＝１はゲートブロック状態と同じ）から徐々に小さい値にしていき、各変換器ＣＥＬを昇圧チョッパとして動作させることにより、各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ２を定格値まで充電する。

第２制御装置３４は、例えば、第１接続端子６０ａを高圧側として各接続端子６０ａ、６０ｂに直流電圧が印加されている状態において、第２スイッチング素子６２をオフ状態とし、第１スイッチング素子６１をスイッチングさせる。これにより、第２制御装置３４は、第１スイッチング素子６１と整流素子６２ｄとによって昇圧チョッパ回路を形成し、電荷蓄積素子６５を充電する。

第２制御装置３４は、電圧検出器６８の検出結果を基に、電圧ＶＣ２が定格値に達したか否かを判定する（ステップＳ０８）。第２制御装置３４は、電圧ＶＣ２が定格値に達したと判定すると、第２遮断器３２を閉状態にして第２主回路部３１を第２交流電力系統４に接続する（時刻ｔ５、ステップＳ０９）。この後、各制御装置２４、３４は、直流送電の運転を開始する。

このように、本実施形態に係る直流送電システム１０では、第１主回路部２１から供給される直流電力で、第２主回路部３１の各電荷蓄積素子６５の初充電を行うことができる。従って、本実施形態に係る直流送電システム１０では、第２電力変換装置１２に初充電装置２５を設ける必要がない。これにより、本実施形態に係る直流送電システム１０では、第１電力変換装置１１及び第２電力変換装置１２の双方に初充電装置２５を設ける場合に比べて、第２電力変換装置１２の小型化及び低コスト化を図ることができる。小型で低コストの直流送電システム１０を提供することができる。

図６（ａ）〜図６（ｃ）は、第１の実施形態に係る直流送電システムの動作の変形例を表すタイミングチャート図である。
図４（ａ）〜図４（ｃ）では、初充電装置２５を動作させて初充電を開始した時に、第２主回路部３１側の電圧ＶＣ２の電圧値（ＶＡＣｍａｘ／２Ｍ_Ｘ）が、動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも低くなる場合を例示している。

図６（ａ）〜図６（ｃ）に表したように、第２主回路部３１側の電圧ＶＣ２の電圧値（ＶＡＣｍａｘ／２Ｍ_Ｘ）は、動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも高くてもよい。この場合、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬの動作を開始するタイミングは、第１主回路部２１の各変換器ＣＥＬの動作を開始するタイミングと実質的に同時でもよい（図６（ａ）〜図６（ｃ）の時刻ｔ３）。換言すれば、電圧ＶＣ２の定格値への充電を開始するタイミングは、電圧ＶＣ１の定格値への充電を開始するタイミングと実質的に同時でもよい。

動作可能電圧レベルＶｔｈ２は、少なくともＶＤＣｒａｔ／２Ｍ_Ｘよりも低く設定されていればよい。第２電力変換装置１２においては、Ｖｔｈ２＜ＶＤＣｒａｔ／２Ｍ_Ｘの関係を満たすように、動作可能電圧レベルＶｔｈ２、直流電圧ＶＤＣの定格値ＶＤＣｒａｔ、及び各変換器ＣＥＬの直列接続数２Ｍ_Ｘのそれぞれが設定されていればよい。

図７は、第１の実施形態に係る変換器の変形例を模式的に表すブロック図である。
図７に表したように、変換器ＣＥＬは、第３スイッチング素子６３と、第４スイッチング素子６４と、をさらに含む。第３スイッチング素子６３、第４スイッチング素子６４には、第１スイッチング素子６１、第２スイッチング素子６２と実質的に同じ素子が用いられる。

第４スイッチング素子６４の一対の主端子は、第３スイッチング素子６３の一対の主端子に対して直列に接続される。また、第３スイッチング素子６３及び第４スイッチング素子６４は、第１スイッチング素子６１及び第２スイッチング素子６２に対して並列に接続される。電荷蓄積素子６５は、第１スイッチング素子６１及び第２スイッチング素子６２に対して並列に接続されるとともに、第３スイッチング素子６３及び第４スイッチング素子６４に対して並列に接続される。

第３スイッチング素子６３には、一対の主端子に対して逆並列に整流素子６３ｄが接続されている。第４スイッチング素子６４には、一対の主端子に対して逆並列に整流素子６４ｄが接続されている。

変換器ＣＥＬの第１接続端子６０ａは、第１スイッチング素子６１と第２スイッチング素子６２との間に接続されている。第２接続端子６０ｂは、第３スイッチング素子６３と第４スイッチング素子６４との間に接続されている。この例において、第２接続端子６０ｂは、第３スイッチング素子６３を介して第１スイッチング素子６１の第２スイッチング素子６２に接続された主端子と反対側の主端子に接続される。すなわち、この例において、各スイッチング素子６１〜６４は、フルブリッジ接続されている。この例において、変換器ＣＥＬは、フルブリッジ回路である。

このように、ＭＭＣ型の第１主回路部２１及び第２主回路部３１に用いられる変換器ＣＥＬは、ハーフブリッジ回路でもよいし、フルブリッジ回路でもよい。

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係る直流送電システムを模式的に表すブロック図である。
図８に表したように、直流送電システム１００の第２電力変換装置１２は、電圧検出器３５をさらに有する。電圧検出器３５は、直流送電線１３、１４の間に接続されている。また、電圧検出器３５は、第２制御装置３４に接続されている。電圧検出器３５は、直流送電線１３、１４間の直流電圧ＶＤＣの電圧値を検出し、検出結果を第２制御装置３４に入力する。

第２制御装置３４は、ブラックスタートの際に、電圧検出器３５の検出結果を基に、直流電圧ＶＤＣが定格値ＶＤＣｒａｔに達したか否かを判定する。この例において、第２制御装置３４は、直流電圧ＶＤＣが定格値ＶＤＣｒａｔに達した場合に、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ２が、動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも高いと判断する。

第２制御装置３４は、直流電圧ＶＤＣが定格値ＶＤＣｒａｔに達したと判定すると、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬに制御信号を送信し、各変換器ＣＥＬを動作させる。これにより、第２制御装置３４は、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ２を定格値まで充電する。

上記第１の実施形態では、電圧検出器６８による電荷蓄積素子６５の電圧の検出結果を基に、電圧ＶＣ２が動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも高いか否かを判定している。これに限ることなく、電圧ＶＣ２が動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも高いか否かは、直流電圧ＶＤＣの電圧値の検出結果を基に判定してもよい。

（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態に係る直流送電システムを模式的に表すブロック図である。
図９に表したように、直流送電システム１１０では、第２制御装置３４が、第１制御装置２４と接続されている。

第１制御装置２４は、初充電を開始し、第１主回路部２１の各変換器ＣＥＬを動作させて直流電圧ＶＤＣを定格値ＶＤＣｒａｔに調整する制御を開始した後、運転指令信号を第２制御装置３４に入力する。運転指令信号は、例えば、直流電圧ＶＤＣが定格値ＶＤＣｒａｔに制御されていることを示す。

第２制御装置３４は、第１制御装置２４からの運転指令信号の入力により、直流電圧ＶＤＣが定格値ＶＤＣｒａｔに達したと判定する。すなわち、第２制御装置３４は、運転指定信号の入力により、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ２が、動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも高いと判定する。以下、第２制御装置３４は、上記各実施形態と同様に、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬを動作させ、第２主回路部３１の各変換器ＣＥＬの各電荷蓄積素子６５の電圧ＶＣ２を定格値まで充電する。

このように、電圧ＶＣ２が動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも高いか否かの判定は、外部から入力される運転指令信号に基づいて行ってもよい。運転指令信号は、第１制御装置２４からに限ることなく、他の制御装置などから第２制御装置３４に入力してもよい。

第２主回路部３１の各電荷蓄積素子６５の初充電に必要となる時間は、例えば、電荷蓄積素子６５の容量、各変換器ＣＥＬの直列接続数Ｍ_Ｘ、及び、直流電圧ＶＤＣの定格値ＶＤＣｒａｔなどを基に、予測することができる。従って、例えば、初充電の開始を示す運転指令信号を第１制御装置２４から第２制御装置３４に入力し、運転指令信号の入力から所定時間が経過した際に、電圧ＶＣ２が動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも高いと判定してもよい。

第２制御装置３４は、例えば、電圧検出器６８によって検出された電圧ＶＣ２がＶＤＣｒａｔ／２Ｍ_Ｘに達し、電圧検出器３５によって検出された直流電圧ＶＤＣが定格値ＶＤＣｒａｔに達し、かつ外部から運転指令信号が入力された場合に、電圧ＶＣ２が動作可能電圧レベルＶｔｈ２よりも高いと判定してもよい。なお、電圧検出器３５の検出結果や運転指令信号によって上記の判定を行う場合、変換器ＣＥＬの電圧検出器６８は省略可能である。

上記各実施形態では、第１主回路部２１及び第２主回路部３１にＭＭＣ型の電力変換器を用いている。第１主回路部２１及び第２主回路部３１は、複数の変換器ＣＥＬを直列に接続する他の電力変換器でもよい。第１主回路部２１及び第２主回路部３１は、例えば、ＭＶ（Medium Voltage）型の電力変換器などでもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

２…第１交流電力系統、 ４…第２交流電力系統、 １０、１００、１１０…直流送電システム、 １１…第１電力変換装置、 １２…第２電力変換装置、 １３、１４…直流送電線、 ２１…第１主回路部、 ２２…第１遮断器、 ２３…第１変圧器、 ２４…第１制御装置、 ２５…初充電装置、 ３１…第２主回路部、 ３２…第２遮断器、 ３３…第２変圧器、 ３４…第２制御装置、 ３５…電圧検出器、 ５０ａ、５０ｂ…直流端子、 ５１ａ〜５１ｃ…第１〜第３交流端子、 ５２ａ〜５２ｆ…第１〜第６アーム部、 ５３ａ〜５３ｆ…バッファリアクトル、 ５４、５５…信号線、 ６０ａ、６０ｂ…第１、第２接続端子、 ６１〜６４…第１〜第４スイッチング素子、 ６５…電荷蓄積素子、 ６６…ドライバ回路、 ６７…電源回路、 ６８…電圧検出器、 ＣＥＬ…変換器

Claims (7)

1. 直列に接続された複数の変換器を有し、第１交流電力系統から供給される交流電力を前記複数の変換器によって直流電力に変換し、前記直流電力を一対の直流送電線に出力する第１主回路部と、
   前記第１主回路部と前記第１交流電力系統との間に設けられ、前記第１主回路部を前記第１交流電力系統に接続する閉状態と、前記第１主回路部を前記第１交流電力系統から切り離す開状態と、を有する第１遮断器と、
   前記第１主回路部に設けられた前記複数の変換器の初充電を行う初充電装置と、
   前記第１主回路部と前記第１遮断器と前記初充電装置とのそれぞれの動作を制御する第１制御装置と、
   を有する第１電力変換装置と、
   直列に接続された複数の変換器を有し、前記一対の直流送電線から供給される前記直流電力を前記複数の変換器によって交流電力に変換し、前記交流電力を第２交流電力系統に向けて出力する第２主回路部と、
   前記第２主回路部と前記第２交流電力系統との間に設けられ、前記第２主回路部を前記第２交流電力系統に接続する閉状態と、前記第２主回路部を前記第２交流電力系統から切り離す開状態と、を有する第２遮断器と、
   前記第２主回路部と前記第２遮断器との動作を制御する第２制御装置と、
   を有する第２電力変換装置と、
   を備え、
   前記第１主回路部及び前記第２主回路部の前記複数の変換器のそれぞれは、
   ブリッジ接続された複数のスイッチング素子と、
   前記複数のスイッチング素子に対して並列に接続された電荷蓄積素子と、
   前記複数のスイッチング素子のオン・オフを切り替えるドライバ回路と、
   前記電荷蓄積素子の電圧が動作可能電圧レベルよりも高い時に、前記電荷蓄積素子の電圧から前記ドライバ回路を駆動するための駆動電圧を生成し、前記駆動電圧を前記ドライバ回路に供給する電源回路と、
   を有し、
   前記第１制御装置は、前記第１遮断器を前記開状態にして前記初充電装置を動作させることにより、前記第１主回路部に設けられた前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の初充電を行い、前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧が前記動作可能電圧レベルよりも高くなった後、前記複数の変換器を動作させることにより、前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧を定格値まで充電し、
   前記第２制御装置は、前記第２遮断器を前記開状態にし、前記直流電力を基に前記第２主回路部に設けられた前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の初充電を行い、前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧が前記動作可能電圧レベルよりも高くなった後、前記複数の変換器を動作させることにより、前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧を定格値まで充電する直流送電システム。
2. 前記第２主回路部の前記複数の変換器は、前記電荷蓄積素子の電圧を検出し、検出結果を前記第２制御装置に入力する素子電圧検出器を有し、
   前記第２制御装置は、前記素子電圧検出器の検出結果を基に、前記電荷蓄積素子の電圧が前記動作可能電圧レベルよりも高いか否かを判定する請求項１記載の直流送電システム。
3. 前記第２電力変換装置は、前記直流電力の直流電圧を検出し、検出結果を前記第２制御装置に入力する直流電圧検出器を有し、
   前記第２制御装置は、前記直流電圧検出器の検出結果を基に、前記電荷蓄積素子の電圧が前記動作可能電圧レベルよりも高いか否かを判定する請求項１又は２に記載の直流送電システム。
4. 前記第２制御装置は、外部から入力された運転指令信号を基に、前記電荷蓄積素子の電圧が前記動作可能電圧レベルよりも高いか否かを判定する請求項１〜３のいずれか１つに記載の直流送電システム。
5. 前記第１制御装置は、前記複数の変換器を動作させることにより、前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧を定格値まで充電するとともに、前記直流電力の直流電圧を定格値に制御し、
   前記直流電圧の定格値をＶＤＣｒａｔとし、
   前記第２主回路部の前記複数の変換器における前記電源回路の前記動作可能電圧レベルをＶｔｈとし、
   前記第２主回路部において前記一対の直流送電線の間に直列に接続された前記複数の変換器の台数をＭ_ＣＥＬとする時、
   前記直流電圧の定格値ＶＤＣｒａｔ、前記動作可能電圧レベルＶｔｈ、及び前記台数Ｍ_ＣＥＬのそれぞれは、Ｖｔｈ＜ＶＤＣｒａｔ／Ｍ_ＣＥＬの関係を満たす請求項１〜４のいずれか１つに記載の直流送電システム。
6. 前記第２電力変換装置は、初充電装置を含まない請求項１〜４のいずれか１つに記載の直流送電システム。
7. 直列に接続された複数の変換器を有し、一対の直流送電線から供給される直流電力を前記複数の変換器によって交流電力に変換し、前記交流電力を交流電力系統に向けて出力する主回路部と、
   前記主回路部と前記交流電力系統との間に設けられ、前記主回路部を前記交流電力系統に接続する閉状態と、前記主回路部を前記交流電力系統から切り離す開状態と、を有する遮断器と、
   前記主回路部と前記遮断器との動作を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記主回路部の前記複数の変換器のそれぞれは、
   ブリッジ接続された複数のスイッチング素子と、
   前記複数のスイッチング素子に対して並列に接続された電荷蓄積素子と、
   前記複数のスイッチング素子のオン・オフを切り替えるドライバ回路と、
   前記電荷蓄積素子の電圧が動作可能電圧レベルよりも高い時に、前記電荷蓄積素子の電圧から前記ドライバ回路を駆動するための駆動電圧を生成し、前記駆動電圧を前記ドライバ回路に供給する電源回路と、
   を有し、
   前記制御装置は、前記遮断器を前記開状態にし、前記直流電力を基に前記主回路部に設けられた前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の初充電を行い、前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧が前記動作可能電圧レベルよりも高くなった後、前記複数の変換器を動作させることにより、前記複数の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧を定格値まで充電する電力変換装置。

Images