JP3445989B2 - 直流送電システム - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、他励式変換器と自
励式変換器によってハイブリッド構成される直流送電シ
ステム及び自励式変換器によって構成される直流送電シ
ステムに係り、特に、絶縁の取り方及び直流送電線地絡
故障時の過電圧や過電流を抑制する技術に関する。
励式変換器によってハイブリッド構成される直流送電シ
ステム及び自励式変換器によって構成される直流送電シ
ステムに係り、特に、絶縁の取り方及び直流送電線地絡
故障時の過電圧や過電流を抑制する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、サイリスタで構成される他励式変
換器は、交流を直流に変換（順変換）または直流を交流
に変換（逆変換）する電力変換器として適用されてき
た。構成が簡単であり、損失が少なく、故障時の電流保
護が容易である、という特長がある。しかし、サイリス
タは電流遮断を交流電圧の力を借りて行うため、交流系
統の影響を受け易く、適用個所には制約がある。一方、
ＧＴＯ（ゲートターンオフサイリスタ）等の自己消弧素
子で構成される自励式変換器は、電流遮断能力を持って
いることから、電源のない系統にも電力を送電でき、ま
た、交流系統の電圧の大きさや波形歪の影響を受けるこ
となく、電力変換が行え、有効電力と無効電力を独立か
つ高速に制御できる特長を有するため、理想変換器とし
て直流送電に適用する検討が進められている。しかし、
実用化のためには大容量化、低損失化や特に低コスト化
の課題が残されている。このような状況を考えると、自
励式変換器の直流送電への普及ステップとして、従来の
他励式変換器が自励式変換器に完全にとって代わられる
のでなく、それぞれの変換器の特徴が活かせる使われ方
が進められるであろう。即ち、順変換器として他励式変
換器が使われ、逆変換器として交流系統の影響を受けに
くい自励式変換器が使われる直流送電システム（ハイブ
リッド直流送電システム）が考えられる。この場合、他
励式変換器は電流形、即ち電流を制御して変換器の電力
を指定の値に保つ運転が行われ、自励式変換器は電圧
形、即ち出力の交流電圧を制御して変換器の電力を指定
の値に保つ運転が行われる。また、さらに進むと、順変
換器と逆変換器に自励式変換器が使われる自励式の直流
送電システム（または、自励式の直流多端子送電システ
ム）が考えられる。ところで、順変換器と逆変換器が両
方共他励式変換器により構成される従来の直流送電シス
テムでは、システムの絶縁を合理的にするために、一般
に逆変換器の帰路線端を直接接地し、相手端は非接地と
する接地方式が取られている。因に、両端を直接接地ま
たは直流低抵抗で接地すると、常時直流電流が大地を介
して流れ、電食、腐食の問題が発生するためである。一
方、ハイブリッド直流送電システムにおいて、これと同
じ接地方式を採ると、直流送電線の地絡故障時に直流コ
ンデンサが短絡されることになるので、直流コンデンサ
からの大きな放電電流が流れ、また、電圧型の自励式変
換器にはＧＴＯに並列にダイオードが接続されているの
で、地絡時にこれを介して交流系統から地絡点のインピ
ーダンスに応じて大きな電流が流れ込み、さらに、直流
送電線の地絡故障により直流コンデンサの電荷が放電す
ると、直流コンデンサの電圧が低下し、充電しないと、
自励式変換器は運転できないので、再起動のために直流
コンデンサを充電する必要があり、再起動に時間がかか
り、直流送電線地絡故障時の直流送電システムの電力回
復が遅れる、という問題がある。また、自励式の直流送
電システム（または、自励式の直流多端子送電システ
ム）についても、同様の問題を考慮する必要がある。
換器は、交流を直流に変換（順変換）または直流を交流
に変換（逆変換）する電力変換器として適用されてき
た。構成が簡単であり、損失が少なく、故障時の電流保
護が容易である、という特長がある。しかし、サイリス
タは電流遮断を交流電圧の力を借りて行うため、交流系
統の影響を受け易く、適用個所には制約がある。一方、
ＧＴＯ（ゲートターンオフサイリスタ）等の自己消弧素
子で構成される自励式変換器は、電流遮断能力を持って
いることから、電源のない系統にも電力を送電でき、ま
た、交流系統の電圧の大きさや波形歪の影響を受けるこ
となく、電力変換が行え、有効電力と無効電力を独立か
つ高速に制御できる特長を有するため、理想変換器とし
て直流送電に適用する検討が進められている。しかし、
実用化のためには大容量化、低損失化や特に低コスト化
の課題が残されている。このような状況を考えると、自
励式変換器の直流送電への普及ステップとして、従来の
他励式変換器が自励式変換器に完全にとって代わられる
のでなく、それぞれの変換器の特徴が活かせる使われ方
が進められるであろう。即ち、順変換器として他励式変
換器が使われ、逆変換器として交流系統の影響を受けに
くい自励式変換器が使われる直流送電システム（ハイブ
リッド直流送電システム）が考えられる。この場合、他
励式変換器は電流形、即ち電流を制御して変換器の電力
を指定の値に保つ運転が行われ、自励式変換器は電圧
形、即ち出力の交流電圧を制御して変換器の電力を指定
の値に保つ運転が行われる。また、さらに進むと、順変
換器と逆変換器に自励式変換器が使われる自励式の直流
送電システム（または、自励式の直流多端子送電システ
ム）が考えられる。ところで、順変換器と逆変換器が両
方共他励式変換器により構成される従来の直流送電シス
テムでは、システムの絶縁を合理的にするために、一般
に逆変換器の帰路線端を直接接地し、相手端は非接地と
する接地方式が取られている。因に、両端を直接接地ま
たは直流低抵抗で接地すると、常時直流電流が大地を介
して流れ、電食、腐食の問題が発生するためである。一
方、ハイブリッド直流送電システムにおいて、これと同
じ接地方式を採ると、直流送電線の地絡故障時に直流コ
ンデンサが短絡されることになるので、直流コンデンサ
からの大きな放電電流が流れ、また、電圧型の自励式変
換器にはＧＴＯに並列にダイオードが接続されているの
で、地絡時にこれを介して交流系統から地絡点のインピ
ーダンスに応じて大きな電流が流れ込み、さらに、直流
送電線の地絡故障により直流コンデンサの電荷が放電す
ると、直流コンデンサの電圧が低下し、充電しないと、
自励式変換器は運転できないので、再起動のために直流
コンデンサを充電する必要があり、再起動に時間がかか
り、直流送電線地絡故障時の直流送電システムの電力回
復が遅れる、という問題がある。また、自励式の直流送
電システム（または、自励式の直流多端子送電システ
ム）についても、同様の問題を考慮する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、直流
送電システムの絶縁設計の合理化を図ると共に、直流送
電線地絡故障時の地絡電流及び過電圧の発生を抑制し、
直流コンデンサの電圧低下による直流送電システムの再
起動時の電力回復遅れを極力早めることにある。
送電システムの絶縁設計の合理化を図ると共に、直流送
電線地絡故障時の地絡電流及び過電圧の発生を抑制し、
直流コンデンサの電圧低下による直流送電システムの再
起動時の電力回復遅れを極力早めることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、サイリスタによって構成される他励式変換器とＧＴ
Ｏ（ゲートターンオフサイリスタ）等の自己消弧素子に
よつて構成される自励式変換器が組合されてハイブリッ
ド構成される直流送電システムにおいて、帰路線の接続
された他励式変換器の一端を直接接地または直流低抵抗
を介して接地し、自励式変換器の接続される帰路線を非
接地とし、または、複数の他励式変換器と自励式変換器
が直流回路に接続される場合に、他励式変換器の１つを
直接接地または低直流抵抗を介して接地し、残りの他励
式変換器端子及び自励式変換器端子を非接地とし、前記
他励式変換器によって有効電力が所定値になるように電
流を直流送電線に流し込み、前記自励式変換器によって
入力直流電圧を所定値にするように電力を交流系統へ吐
き出す。また、順、逆変換器がＧＴＯ（ゲートターンオ
フサイリスタ）等の自己消弧素子からなる自励式変換器
によつて構成される直流送電システムにおいて、自励式
変換器の接続される帰路線の非接地端をコンデンサまた
はコンデンサと抵抗からなるインピーダンスを介して接
地し、前記他励式変換器によって有効電力が所定値にな
るように電流を直流送電線に流し込み、前記自励式変換
器によって入力直流電圧を所定値にするように電力を交
流系統へ吐き出す。
に、サイリスタによって構成される他励式変換器とＧＴ
Ｏ（ゲートターンオフサイリスタ）等の自己消弧素子に
よつて構成される自励式変換器が組合されてハイブリッ
ド構成される直流送電システムにおいて、帰路線の接続
された他励式変換器の一端を直接接地または直流低抵抗
を介して接地し、自励式変換器の接続される帰路線を非
接地とし、または、複数の他励式変換器と自励式変換器
が直流回路に接続される場合に、他励式変換器の１つを
直接接地または低直流抵抗を介して接地し、残りの他励
式変換器端子及び自励式変換器端子を非接地とし、前記
他励式変換器によって有効電力が所定値になるように電
流を直流送電線に流し込み、前記自励式変換器によって
入力直流電圧を所定値にするように電力を交流系統へ吐
き出す。また、順、逆変換器がＧＴＯ（ゲートターンオ
フサイリスタ）等の自己消弧素子からなる自励式変換器
によつて構成される直流送電システムにおいて、自励式
変換器の接続される帰路線の非接地端をコンデンサまた
はコンデンサと抵抗からなるインピーダンスを介して接
地し、前記他励式変換器によって有効電力が所定値にな
るように電流を直流送電線に流し込み、前記自励式変換
器によって入力直流電圧を所定値にするように電力を交
流系統へ吐き出す。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。なお、図面において同一符号は同じ対
象を示す。図１は、本発明の実施形態１に係るハイブリ
ッド直流送電システムを示す。図１において、１１、１
２は交流系統、２１、２２は変換用変圧器、３１はサイ
リスタにより構成される交流を直流に変換する他励式変
換器（順変換器）、３２はＧＴＯ（ゲートターンオフサ
イリスタ）等の自己消弧素子により構成される直流を交
流に変換する自励式変換器（逆変換器）、４１は直流リ
アクトル、５１は直流コンデンサ、６０は直流送電線を
示す。本実施形態では、ハイブリッド直流送電システム
において自励式変換器３２ではなく、他励式変換器３１
の帰路線側を直接接地し、自励式変換器３２の帰路線側
は非接地とする。ここで、他励式変換器３１の帰路線側
を直接接地する代わりに直流低抵抗を介して接地しても
よい。これにより、常時大地に直流電流を流すことな
く、また、直流送電線６０の地絡故障時に地絡電流が発
生しても、他励式変換器３１の帰路線側の一端の電圧を
上げることがなくなり、固定できる。そのため、絶縁を
下げることができ、合理的な絶縁設計が可能になる。ま
た、直流送電線６０には一般にインピーダンスがあるの
で、自励式変換器３２の帰路線側を非接地端とすること
によって、直流コンデンサ５１が直流送電線６０の地絡
故障によって直接短絡されることがなくなり、大きな故
障電流は抑制され、同時に、直流コンデンサ５１の電圧
の低下を防止できる。
用いて説明する。なお、図面において同一符号は同じ対
象を示す。図１は、本発明の実施形態１に係るハイブリ
ッド直流送電システムを示す。図１において、１１、１
２は交流系統、２１、２２は変換用変圧器、３１はサイ
リスタにより構成される交流を直流に変換する他励式変
換器（順変換器）、３２はＧＴＯ（ゲートターンオフサ
イリスタ）等の自己消弧素子により構成される直流を交
流に変換する自励式変換器（逆変換器）、４１は直流リ
アクトル、５１は直流コンデンサ、６０は直流送電線を
示す。本実施形態では、ハイブリッド直流送電システム
において自励式変換器３２ではなく、他励式変換器３１
の帰路線側を直接接地し、自励式変換器３２の帰路線側
は非接地とする。ここで、他励式変換器３１の帰路線側
を直接接地する代わりに直流低抵抗を介して接地しても
よい。これにより、常時大地に直流電流を流すことな
く、また、直流送電線６０の地絡故障時に地絡電流が発
生しても、他励式変換器３１の帰路線側の一端の電圧を
上げることがなくなり、固定できる。そのため、絶縁を
下げることができ、合理的な絶縁設計が可能になる。ま
た、直流送電線６０には一般にインピーダンスがあるの
で、自励式変換器３２の帰路線側を非接地端とすること
によって、直流コンデンサ５１が直流送電線６０の地絡
故障によって直接短絡されることがなくなり、大きな故
障電流は抑制され、同時に、直流コンデンサ５１の電圧
の低下を防止できる。
【０００６】図２は、本発明の実施形態２を示す。図１
と異なるところは、自励式変換器３２の帰路線側の非接
地端に、インピーダンスとして直列接続したコンデンサ
７１と低い直流抵抗７２を挿入する。ここで、インピー
ダンスとしてコンデンサ７１のみを挿入してもよい。コ
ンデンサ７１は、交流的に低いインピーダンスとして機
能するため、直流送電線故障時の過電圧の発生を抑える
ことができ、更に、低い直流抵抗７２は、直流送電線６
０のインダクタンスと直流コンデンサ５１及びコンデン
サ７１との間に発生する振動を抑制するため、非接地端
の絶縁を下げることができ、絶縁設計の合理化が可能に
なる。
と異なるところは、自励式変換器３２の帰路線側の非接
地端に、インピーダンスとして直列接続したコンデンサ
７１と低い直流抵抗７２を挿入する。ここで、インピー
ダンスとしてコンデンサ７１のみを挿入してもよい。コ
ンデンサ７１は、交流的に低いインピーダンスとして機
能するため、直流送電線故障時の過電圧の発生を抑える
ことができ、更に、低い直流抵抗７２は、直流送電線６
０のインダクタンスと直流コンデンサ５１及びコンデン
サ７１との間に発生する振動を抑制するため、非接地端
の絶縁を下げることができ、絶縁設計の合理化が可能に
なる。
【０００７】ここで、ハイブリッド直流送電システムと
して、複数の他励式変換器３１と自励式変換器３２が直
流送電線６０に接続されて構成されるケースでは、他励
式変換器の１つを直接接地または低直流抵抗を介して接
地し、残りの他励式変換器端子を自励式変換器端子と同
様に非接地とする。また、残りの他励式変換器端子を自
励式変換器端子の非接地端と同様にコンデンサ５１また
はコンデンサ５１と低い直流抵抗７２からなるインピー
ダンスを介して接地する。
して、複数の他励式変換器３１と自励式変換器３２が直
流送電線６０に接続されて構成されるケースでは、他励
式変換器の１つを直接接地または低直流抵抗を介して接
地し、残りの他励式変換器端子を自励式変換器端子と同
様に非接地とする。また、残りの他励式変換器端子を自
励式変換器端子の非接地端と同様にコンデンサ５１また
はコンデンサ５１と低い直流抵抗７２からなるインピー
ダンスを介して接地する。
【０００８】図３は、本発明の実施形態３を示す。この
実施形態３は、図２の実施形態２にハイブリッド直流送
電システムの運転指令回路８０、他励式変換器３１の制
御回路８１、自励式変換器３２の制御回路８２を構成す
る。
実施形態３は、図２の実施形態２にハイブリッド直流送
電システムの運転指令回路８０、他励式変換器３１の制
御回路８１、自励式変換器３２の制御回路８２を構成す
る。
【０００９】図４に、実施形態３によるハイブリッド直
流送電システムの運転制御動作を説明するために、各変
換器の有効電力Ｐと直流電圧Ｖｄの関係を示す。（ａ）
は他励式変換器３１、（ｂ）は自励式変換器３２の特性
を示す。（ａ）、（ｂ）において、横軸は有効電力Ｐ、
縦軸は直流電圧Ｖｄを表す。ここで、（ａ）の有効電力
Ｐは交流を直流に変換する場合の入力値（Ｐ１）を示
し、また、（ｂ）の０より左側が有効電力Ｐの直流を交
流に変換する場合の出力値（Ｐ２）、０より右側が有効
電力Ｐの交流を直流に変換する場合の入力値（Ｐ２’）
を示す。順変換器として使用する他励式変換器３１は電
流形であり、電流を制御して有効電力を指令値Ｐ１に保
つ。一方、逆変換器として使用する自励式変換器３２は
一般に電圧形であり、出力の交流電圧を制御して変換器
出力の有効電力を指定値Ｐ２に保つ。一般に順変換器３
１と逆変換器３２を安定に動作させるために、順変換器
３１で有効電力Ｐを制御し、逆変換器３２で直流送電シ
ステムの直流電圧Ｖｄを一定に保つ制御を行う。即ち、
順変換器の他励式変換器３１では有効電力Ｐが指定値Ｐ
１となるように、直流送電線６０に電流を流し込み、直
流コンデンサ５１を充電して直流電圧Ｖｄを高める。逆
変換器の自励式変換器３２では直流電圧Ｖｄを一定にす
るように交流系統１２への有効電力Ｐの出し入れを制御
し、直流電圧Ｖｄが高くなった場合は交流系統１２に電
力を吐き出し、低くなった場合は吐き出し量を少なくし
て直流コンデンサ５１の電圧Ｖ２を一定に保つ動作をす
る。このようにして、順変換器３１のＰ１から損失Ｐｌ
ｏｓｓを引いた有効電力を逆変換器３２は交流系統に吐
き出してバランスした運転が行える。各変換器の動作点
はそれぞれＯ１とＯ２となる。この順変換器３１と逆変
換器３２の間で常に安定な動作点を得るために、特願平
７−２６５１４４号公報に示されているように、電圧制
御を行う逆変換器３２の電力指令値Ｐ２を電力制御を行
う順変換器３１の電力指令値Ｐ１より電力マージンΔＰ
だけ大きな値に設定する。即ち、 Ｐ２＝Ｐ１＋ΔＰ （１） ただし、Ｐ２、Ｐ１、ΔＰ＞０とする。このような安定
運転を可能とする電力指令値の調整と制御が運転指令回
路８０、制御回路８１、８２で行われる。
流送電システムの運転制御動作を説明するために、各変
換器の有効電力Ｐと直流電圧Ｖｄの関係を示す。（ａ）
は他励式変換器３１、（ｂ）は自励式変換器３２の特性
を示す。（ａ）、（ｂ）において、横軸は有効電力Ｐ、
縦軸は直流電圧Ｖｄを表す。ここで、（ａ）の有効電力
Ｐは交流を直流に変換する場合の入力値（Ｐ１）を示
し、また、（ｂ）の０より左側が有効電力Ｐの直流を交
流に変換する場合の出力値（Ｐ２）、０より右側が有効
電力Ｐの交流を直流に変換する場合の入力値（Ｐ２’）
を示す。順変換器として使用する他励式変換器３１は電
流形であり、電流を制御して有効電力を指令値Ｐ１に保
つ。一方、逆変換器として使用する自励式変換器３２は
一般に電圧形であり、出力の交流電圧を制御して変換器
出力の有効電力を指定値Ｐ２に保つ。一般に順変換器３
１と逆変換器３２を安定に動作させるために、順変換器
３１で有効電力Ｐを制御し、逆変換器３２で直流送電シ
ステムの直流電圧Ｖｄを一定に保つ制御を行う。即ち、
順変換器の他励式変換器３１では有効電力Ｐが指定値Ｐ
１となるように、直流送電線６０に電流を流し込み、直
流コンデンサ５１を充電して直流電圧Ｖｄを高める。逆
変換器の自励式変換器３２では直流電圧Ｖｄを一定にす
るように交流系統１２への有効電力Ｐの出し入れを制御
し、直流電圧Ｖｄが高くなった場合は交流系統１２に電
力を吐き出し、低くなった場合は吐き出し量を少なくし
て直流コンデンサ５１の電圧Ｖ２を一定に保つ動作をす
る。このようにして、順変換器３１のＰ１から損失Ｐｌ
ｏｓｓを引いた有効電力を逆変換器３２は交流系統に吐
き出してバランスした運転が行える。各変換器の動作点
はそれぞれＯ１とＯ２となる。この順変換器３１と逆変
換器３２の間で常に安定な動作点を得るために、特願平
７−２６５１４４号公報に示されているように、電圧制
御を行う逆変換器３２の電力指令値Ｐ２を電力制御を行
う順変換器３１の電力指令値Ｐ１より電力マージンΔＰ
だけ大きな値に設定する。即ち、 Ｐ２＝Ｐ１＋ΔＰ （１） ただし、Ｐ２、Ｐ１、ΔＰ＞０とする。このような安定
運転を可能とする電力指令値の調整と制御が運転指令回
路８０、制御回路８１、８２で行われる。
【００１０】次に、自励式変換器３２を介した交流系統
１２からの過大な地絡電流の流れ込みを防止するため
に、更に自励式変換器３２と他励式変換器３１に以下の
制御特性を持たせる。即ち、自励式変換器の制御回路８
２において、直流コンデンサ５１の直流電圧ＶｄがＶｃ
２以下となったとき、変換器の電流を一定に保つ特性を
もたせる。即ち、図４（ｂ）に示すように、直流電圧Ｖ
ｄの漸減と共に自励式変換器３２の有効電力Ｐを漸減す
る垂下特性とする。同様に、他励式変換器の制御回路８
１においても、直流電圧がＶｃ１以下となったとき、変
換器の電流を一定に保つ特性をもたせる。即ち、図４
（ａ）に示すように、直流電圧Ｖｄの漸減と共に他励式
変換器３１の有効電力Ｐを漸減する垂下特性とする。こ
れにより、直流送電線地絡故障が発生し、直流電圧Ｖｄ
が低下しても、変換器を流れる電流が一定に保たれるの
で、過大な地絡電流の流れ込みを防止し、過電流が流れ
て機器を破損することはなくなる。加えて、非接地端の
インピーダンス（コンデンサ７１、直流抵抗７２）の挿
入と直流送電線６０のインピーダンスにより直流電圧Ｖ
ｄの低下が抑えられるので、自励式変換器３２による電
流制御範囲に保つことができ、電流抑制効果が期待でき
る。また、直流電圧Ｖｄの低下が抑えられるので、直流
コンデンサ５１を充電する必要がなく、自励式変換器３
２の再起動時の電力の回復を早めることができる。
１２からの過大な地絡電流の流れ込みを防止するため
に、更に自励式変換器３２と他励式変換器３１に以下の
制御特性を持たせる。即ち、自励式変換器の制御回路８
２において、直流コンデンサ５１の直流電圧ＶｄがＶｃ
２以下となったとき、変換器の電流を一定に保つ特性を
もたせる。即ち、図４（ｂ）に示すように、直流電圧Ｖ
ｄの漸減と共に自励式変換器３２の有効電力Ｐを漸減す
る垂下特性とする。同様に、他励式変換器の制御回路８
１においても、直流電圧がＶｃ１以下となったとき、変
換器の電流を一定に保つ特性をもたせる。即ち、図４
（ａ）に示すように、直流電圧Ｖｄの漸減と共に他励式
変換器３１の有効電力Ｐを漸減する垂下特性とする。こ
れにより、直流送電線地絡故障が発生し、直流電圧Ｖｄ
が低下しても、変換器を流れる電流が一定に保たれるの
で、過大な地絡電流の流れ込みを防止し、過電流が流れ
て機器を破損することはなくなる。加えて、非接地端の
インピーダンス（コンデンサ７１、直流抵抗７２）の挿
入と直流送電線６０のインピーダンスにより直流電圧Ｖ
ｄの低下が抑えられるので、自励式変換器３２による電
流制御範囲に保つことができ、電流抑制効果が期待でき
る。また、直流電圧Ｖｄの低下が抑えられるので、直流
コンデンサ５１を充電する必要がなく、自励式変換器３
２の再起動時の電力の回復を早めることができる。
【００１１】図５、図６に、制御回路８１、８２の具体
的な実現回路の一例を示す。図５は、他励式変換器の制
御回路８１の詳細を示す。図５において、８１１は詳細
を後述するように他励式変換器３１の出力電力を電力指
令値Ｐｐに保つための電流指令値Ｉｐを作成する電力制
御回路、８１２は変換器に流れる電流を電流指令値Ｉｐ
に保つための制御角指令値を作成する電流制御回路、８
１３は変換器の直流電圧を電圧指令値Ｖｐに保つための
制御角指令値を作成する電圧制御回路、８１４は他励式
変換器が逆変換器運転時に安定な転流動作を行わせるた
めの制御角指令値を作成する余裕角制御回路、８１５は
制御角指令値選択回路であり、この実施形態では電流制
御回路８１２の出力が選択される。８１６は選択された
制御角指令値に基づいて位相制御されたパルスを作成す
るパルス作成回路であり、作成されたパルスは他励式変
換器３１に導かれる。ここで、電力制御回路８１１の動
作を説明する。電力制御回路８１１では運転指令回路８
０からの運転指令値として電力指令値Ｐｐを受け取る。
Ｐｐは不記であるが、直流電圧検出値で除算され、電流
指定値Ｉｐが作成される。ここで、直流電圧検出値がＶ
ｃ１より大きいときは、このＩｐが電流制御回路８１２
への指令値となる。しかし、これより低いときは、変換
器が許容できる前もって設定された電流指令値Ｉｌｉｍ
１（図４（ａ）の垂下特性により定まる。）に変更され
る。従って、直流送電線地絡故障時等に直流電圧が低下
したときは、変換器の電流はＩｌｉｍ１に制限される。
的な実現回路の一例を示す。図５は、他励式変換器の制
御回路８１の詳細を示す。図５において、８１１は詳細
を後述するように他励式変換器３１の出力電力を電力指
令値Ｐｐに保つための電流指令値Ｉｐを作成する電力制
御回路、８１２は変換器に流れる電流を電流指令値Ｉｐ
に保つための制御角指令値を作成する電流制御回路、８
１３は変換器の直流電圧を電圧指令値Ｖｐに保つための
制御角指令値を作成する電圧制御回路、８１４は他励式
変換器が逆変換器運転時に安定な転流動作を行わせるた
めの制御角指令値を作成する余裕角制御回路、８１５は
制御角指令値選択回路であり、この実施形態では電流制
御回路８１２の出力が選択される。８１６は選択された
制御角指令値に基づいて位相制御されたパルスを作成す
るパルス作成回路であり、作成されたパルスは他励式変
換器３１に導かれる。ここで、電力制御回路８１１の動
作を説明する。電力制御回路８１１では運転指令回路８
０からの運転指令値として電力指令値Ｐｐを受け取る。
Ｐｐは不記であるが、直流電圧検出値で除算され、電流
指定値Ｉｐが作成される。ここで、直流電圧検出値がＶ
ｃ１より大きいときは、このＩｐが電流制御回路８１２
への指令値となる。しかし、これより低いときは、変換
器が許容できる前もって設定された電流指令値Ｉｌｉｍ
１（図４（ａ）の垂下特性により定まる。）に変更され
る。従って、直流送電線地絡故障時等に直流電圧が低下
したときは、変換器の電流はＩｌｉｍ１に制限される。
【００１２】図６は、自励式変換器の制御回路８２の詳
細を示す。図６において、８２１は自励式変換器３２の
出力電力を電力指令値Ｐｐに保つ電流指令値を作成する
有効電力制御回路であり、有効電力制御回路８２１の動
作は、図５の電力制御回路８１１と同じである。即ち、
直流コンデンサ５２の電圧がＶｃ２より大きいときは、
Ｐｐをこの電圧検出値で除算した値が有効分電流指令値
Ｉｄとして出力され、Ｖｃ２より小さいときは、変換器
が許容できる前もって設定された有効分電流指令値Ｉｌ
ｉｍ２（図４（ｂ）の垂下特性により定まる。）に変更
される。８２２は直流コンデンサ５１の電圧を指令値Ｖ
ｐに制御するための有効分電流指令値を出力する直流電
圧制御回路、８２３は有効電力制御回路８２１と直流電
圧制御回路８２２の出力のうちの適切な有効分電流指令
値を選択する信号選択回路、８２４は無効電力制御回路
であり、変換器の無効電力が指令値Ｑｐと等しくなる無
効分電流指令値Ｉｑを作成する。８２５は変換器の有効
分電流を指令値Ｉｐに制御するための有効分指令値を出
力する有効電流制御回路、８２６は変換器の無効分電流
を指令値Ｉｑに制御するための無効分指令値を出力する
無効電流制御回路、８２７は無効分指令値と有効分指令
値をｄｑ／αβ変換する第１の変換回路、８２８は第１
の変換回路８２７によりαβ変換された信号を３相電圧
基準信号に変換する第２の変換回路、８２９は第２の変
換回路８２８により作られた３相電圧基準信号からＰＷ
Ｍパルスを作成するＰＷＭパルス作成回路であり、作成
されたパルスは自励式変換器３２に導かれる。直流送電
線地絡故障時等により直流電圧Ｖｄが低下したときは、
有効電力制御回路８２１の指令値の切り替え動作によ
り、変換器の有効分電流はＩｌｉｍ２に制限される。図
４に、直流電圧ＶｄがＶｆに低下したときの動作点をＯ
ｆ１、Ｏｆ２に示す。このように、電力制御回路８１１
及び有効電力制御回路８２１に設けられた電流指令値の
切り替え動作によって、直流送電線地絡故障時等の直流
電圧低下時に過電流の発生を防止できる。
細を示す。図６において、８２１は自励式変換器３２の
出力電力を電力指令値Ｐｐに保つ電流指令値を作成する
有効電力制御回路であり、有効電力制御回路８２１の動
作は、図５の電力制御回路８１１と同じである。即ち、
直流コンデンサ５２の電圧がＶｃ２より大きいときは、
Ｐｐをこの電圧検出値で除算した値が有効分電流指令値
Ｉｄとして出力され、Ｖｃ２より小さいときは、変換器
が許容できる前もって設定された有効分電流指令値Ｉｌ
ｉｍ２（図４（ｂ）の垂下特性により定まる。）に変更
される。８２２は直流コンデンサ５１の電圧を指令値Ｖ
ｐに制御するための有効分電流指令値を出力する直流電
圧制御回路、８２３は有効電力制御回路８２１と直流電
圧制御回路８２２の出力のうちの適切な有効分電流指令
値を選択する信号選択回路、８２４は無効電力制御回路
であり、変換器の無効電力が指令値Ｑｐと等しくなる無
効分電流指令値Ｉｑを作成する。８２５は変換器の有効
分電流を指令値Ｉｐに制御するための有効分指令値を出
力する有効電流制御回路、８２６は変換器の無効分電流
を指令値Ｉｑに制御するための無効分指令値を出力する
無効電流制御回路、８２７は無効分指令値と有効分指令
値をｄｑ／αβ変換する第１の変換回路、８２８は第１
の変換回路８２７によりαβ変換された信号を３相電圧
基準信号に変換する第２の変換回路、８２９は第２の変
換回路８２８により作られた３相電圧基準信号からＰＷ
Ｍパルスを作成するＰＷＭパルス作成回路であり、作成
されたパルスは自励式変換器３２に導かれる。直流送電
線地絡故障時等により直流電圧Ｖｄが低下したときは、
有効電力制御回路８２１の指令値の切り替え動作によ
り、変換器の有効分電流はＩｌｉｍ２に制限される。図
４に、直流電圧ＶｄがＶｆに低下したときの動作点をＯ
ｆ１、Ｏｆ２に示す。このように、電力制御回路８１１
及び有効電力制御回路８２１に設けられた電流指令値の
切り替え動作によって、直流送電線地絡故障時等の直流
電圧低下時に過電流の発生を防止できる。
【００１３】以上では、他励式変換器３１の順変換器で
電力制御、自励式変換器３２の逆変換器で直流電圧制御
する場合を説明したが、他励式変換器３１で直流電圧制
御、自励式変換器３２で電力制御とすることもできる。
この場合は、他励式変換器の制御回路８１の電圧制御回
路８１３の電圧指令値Ｖｐに定格電圧指令値Ｖ１、自励
式変換器の制御回路８２の直流電圧制御回路８２２の電
圧指令値Ｖｐに定格よりも低い電圧指令値を与えること
によって実現される。図７（ａ）、（ｂ）に、この時の
それぞれの変換器３１、３２の有効電力に対する直流電
圧制御特性を示す。（ａ）は他励式変換器３１、（ｂ）
は自励式変換器３２の特性を示す。電力指令値は、電圧
制御を行う他励式変換器３１の電力指令値Ｐ１を自励式
変換器３２の電力指令値Ｐ２よりも電力マージンΔＰだ
け大きい指令値とする。即ち、 Ｐ１＝Ｐ２＋ΔＰ （２） とする。それぞれの変換器３１、３２の動作点は特性上
それぞれＯ１とＯ２となる。直流送電線地絡故障等によ
り直流電圧ＶｄがＶｆに低下したときの動作点をＯｆ
１’、Ｏｆ２’に示す。このように、電力制御回路８１
１及び有効電力制御回路８２１に設けられた電流指令値
の切り替え動作によって、直流送電線地絡故障時等に直
流電圧低下時の過電流の発生を防止できる。
電力制御、自励式変換器３２の逆変換器で直流電圧制御
する場合を説明したが、他励式変換器３１で直流電圧制
御、自励式変換器３２で電力制御とすることもできる。
この場合は、他励式変換器の制御回路８１の電圧制御回
路８１３の電圧指令値Ｖｐに定格電圧指令値Ｖ１、自励
式変換器の制御回路８２の直流電圧制御回路８２２の電
圧指令値Ｖｐに定格よりも低い電圧指令値を与えること
によって実現される。図７（ａ）、（ｂ）に、この時の
それぞれの変換器３１、３２の有効電力に対する直流電
圧制御特性を示す。（ａ）は他励式変換器３１、（ｂ）
は自励式変換器３２の特性を示す。電力指令値は、電圧
制御を行う他励式変換器３１の電力指令値Ｐ１を自励式
変換器３２の電力指令値Ｐ２よりも電力マージンΔＰだ
け大きい指令値とする。即ち、 Ｐ１＝Ｐ２＋ΔＰ （２） とする。それぞれの変換器３１、３２の動作点は特性上
それぞれＯ１とＯ２となる。直流送電線地絡故障等によ
り直流電圧ＶｄがＶｆに低下したときの動作点をＯｆ
１’、Ｏｆ２’に示す。このように、電力制御回路８１
１及び有効電力制御回路８２１に設けられた電流指令値
の切り替え動作によって、直流送電線地絡故障時等に直
流電圧低下時の過電流の発生を防止できる。
【００１４】以上、本発明の実施形態として、非接地端
をコンデンサ７１と直流抵抗７２のインピーダンスを介
して接地する場合について説明したが、コンデンサ７１
のみを介して接地しても、また、自励式変換器３２を非
接地端とした場合も同様の効果が期待できることは明ら
かである。
をコンデンサ７１と直流抵抗７２のインピーダンスを介
して接地する場合について説明したが、コンデンサ７１
のみを介して接地しても、また、自励式変換器３２を非
接地端とした場合も同様の効果が期待できることは明ら
かである。
【００１５】図８は、本発明の実施形態４を示す。この
実施形態４は、順変換器が１つの他励式変換器３１であ
り、逆変換器が２つの自励式変換器からなる３端子直流
送電システムの場合を示す。この実施形態４が図３の実
施形態３と異なるところは、交流系統１３、変換用変圧
器２３、自励式変換器３３、直流コンデンサ５２、直流
送電線６１、６２、６３、コンデンサ７３、直流抵抗７
４、自励式変換器３３の制御回路８３を有することであ
る。この場合においても、順変換器運転を行う他励式変
換器３１の帰路線側を直接接地し、自励式変換器３２、
３３の非接地端子はコンデンサ７１、７３と直流抵抗７
２、７４の直列接続からなるインピーダンスを介して接
地する。また、コンデンサ７１、７３のみの接地でもよ
い。この実施形態４も、実施形態３と同様に、直流送電
線地絡故障時に自励式変換器３２、３３の直流コンデン
サ５１、５２が直接短絡されることがないので、地絡電
流が抑制され、直流コンデンサ５１、５２の電圧の低下
が防止できる。
実施形態４は、順変換器が１つの他励式変換器３１であ
り、逆変換器が２つの自励式変換器からなる３端子直流
送電システムの場合を示す。この実施形態４が図３の実
施形態３と異なるところは、交流系統１３、変換用変圧
器２３、自励式変換器３３、直流コンデンサ５２、直流
送電線６１、６２、６３、コンデンサ７３、直流抵抗７
４、自励式変換器３３の制御回路８３を有することであ
る。この場合においても、順変換器運転を行う他励式変
換器３１の帰路線側を直接接地し、自励式変換器３２、
３３の非接地端子はコンデンサ７１、７３と直流抵抗７
２、７４の直列接続からなるインピーダンスを介して接
地する。また、コンデンサ７１、７３のみの接地でもよ
い。この実施形態４も、実施形態３と同様に、直流送電
線地絡故障時に自励式変換器３２、３３の直流コンデン
サ５１、５２が直接短絡されることがないので、地絡電
流が抑制され、直流コンデンサ５１、５２の電圧の低下
が防止できる。
【００１６】図９に、実施形態４によるハイブリッド直
流送電システムの各変換器の有効電力に対する直流電圧
制御特性を示す。（ａ）は順変換器の他励式変換器３
１、（ｂ）は逆変換器の自励式変換器３２の場合、
（ｃ）は逆変換器の自励式変換器３３の特性を示す。直
流電圧制御は自励式変換器３３で行い、他励式変換器３
１と自励式変換器３２は電力制御する場合を示す。他励
式変換器の制御回路８１は図５、自励式変換器の制御回
路８２、８３は図４と同じでよく、指令値のみを変える
だけでよい。従って、電力指令値Ｐ３には、 Ｐ３＝Ｐ１−Ｐ２＋ΔＰ （３） となる指令値を与える。それぞれの変換器の動作点は特
性上Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３となる。この場合も、励式変換器
の制御回路８１、自励式変換器の制御回路８２、８３に
前述同様に電流制御特性を持たせることによって、各変
換器には直流電圧が規定値以下となった場合に、電圧低
下時の過電流発生を抑制できる。
流送電システムの各変換器の有効電力に対する直流電圧
制御特性を示す。（ａ）は順変換器の他励式変換器３
１、（ｂ）は逆変換器の自励式変換器３２の場合、
（ｃ）は逆変換器の自励式変換器３３の特性を示す。直
流電圧制御は自励式変換器３３で行い、他励式変換器３
１と自励式変換器３２は電力制御する場合を示す。他励
式変換器の制御回路８１は図５、自励式変換器の制御回
路８２、８３は図４と同じでよく、指令値のみを変える
だけでよい。従って、電力指令値Ｐ３には、 Ｐ３＝Ｐ１−Ｐ２＋ΔＰ （３） となる指令値を与える。それぞれの変換器の動作点は特
性上Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３となる。この場合も、励式変換器
の制御回路８１、自励式変換器の制御回路８２、８３に
前述同様に電流制御特性を持たせることによって、各変
換器には直流電圧が規定値以下となった場合に、電圧低
下時の過電流発生を抑制できる。
【００１７】図１０は、本発明の実施形態５を示す。こ
の実施形態５は、順変換器が２つの他励式変換器からな
り、逆変換器は１つの自励式変換器からなる３端子ハイ
ブリッド直流送電システムの場合を示す。この実施形態
５が図３の実施形態３と異なるところは、交流系統１
４、変換用変圧器２４、他励式変換器３４、直流リアク
トル４４、直流送電線６４、コンデンサ７５、直流抵抗
７６、他励式変換器３４の制御回路８４を有することで
ある。この場合においても、順変換器運転を行う他励式
変換器３１、３４の内の１つの帰路線側を直接接地し、
残りの他励式変換器と自励式変換器３２の非接地端子は
コンデンサ７１と直流抵抗７２の直列接続からなるイン
ピーダンスを介して接地する。また、コンデンサ７１の
みによる接地でもよい。この実施形態５も、実施形態３
と同様に、直流送電線地絡故障時に自励式変換器の直流
コンデンサ５１が直接短絡されることがないので、地絡
電流が抑制され、直流コンデンサ５１の電圧の低下が防
止できる。
の実施形態５は、順変換器が２つの他励式変換器からな
り、逆変換器は１つの自励式変換器からなる３端子ハイ
ブリッド直流送電システムの場合を示す。この実施形態
５が図３の実施形態３と異なるところは、交流系統１
４、変換用変圧器２４、他励式変換器３４、直流リアク
トル４４、直流送電線６４、コンデンサ７５、直流抵抗
７６、他励式変換器３４の制御回路８４を有することで
ある。この場合においても、順変換器運転を行う他励式
変換器３１、３４の内の１つの帰路線側を直接接地し、
残りの他励式変換器と自励式変換器３２の非接地端子は
コンデンサ７１と直流抵抗７２の直列接続からなるイン
ピーダンスを介して接地する。また、コンデンサ７１の
みによる接地でもよい。この実施形態５も、実施形態３
と同様に、直流送電線地絡故障時に自励式変換器の直流
コンデンサ５１が直接短絡されることがないので、地絡
電流が抑制され、直流コンデンサ５１の電圧の低下が防
止できる。
【００１８】図１１に、実施形態５によるハイブリッド
直流送電システムの各変換器の有効電力に対する直流電
圧制御特性を示す。（ａ）は順変換器の他励式変換器３
１、（ｂ）は順変換器の他励式変換器３４、（ｃ）は逆
変換器の自励式変換器３２の特性を示す。直流電圧制御
は自励式変換器３２で行い、他励式変換器３１と３４は
電力制御する場合を示す。他励式変換器の制御回路８１
と８４は図５、自励式変換器の制御回路８２は図６と同
じでよく、指令値のみを変えるだけでよい。従って、電
力指令値Ｐ２には、 Ｐ２＝Ｐ１＋Ｐ４＋ΔＰ （４） となる指令値を与える。それぞれ変換器の動作点は特性
上Ｏ１、Ｏ４、Ｏ２となる。この場合も、他励式変換器
の制御回路８１、８４、自励式変換器の制御回路８２に
前述同様に電流制御特性を持たせることによって、各変
換器には直流電圧が規定値以下となった場合に、電圧低
下時の過電流発生を抑制できる。
直流送電システムの各変換器の有効電力に対する直流電
圧制御特性を示す。（ａ）は順変換器の他励式変換器３
１、（ｂ）は順変換器の他励式変換器３４、（ｃ）は逆
変換器の自励式変換器３２の特性を示す。直流電圧制御
は自励式変換器３２で行い、他励式変換器３１と３４は
電力制御する場合を示す。他励式変換器の制御回路８１
と８４は図５、自励式変換器の制御回路８２は図６と同
じでよく、指令値のみを変えるだけでよい。従って、電
力指令値Ｐ２には、 Ｐ２＝Ｐ１＋Ｐ４＋ΔＰ （４） となる指令値を与える。それぞれ変換器の動作点は特性
上Ｏ１、Ｏ４、Ｏ２となる。この場合も、他励式変換器
の制御回路８１、８４、自励式変換器の制御回路８２に
前述同様に電流制御特性を持たせることによって、各変
換器には直流電圧が規定値以下となった場合に、電圧低
下時の過電流発生を抑制できる。
【００１９】以上、本発明の実施形態として、ハイブリ
ッド直流送電システムについて、非接地端をコンデンサ
と直流抵抗のインピーダンスを介して接地する場合につ
いて説明したが、コンデンサのみを介して接地しても、
また、自励式変換器を非接地端とした場合も同様の効果
が期待できる。また、ハイブリッド直流送電システムと
して、複数の他励式変換器と複数の自励式変換器が直流
送電線に接続されて構成される場合も同様に本発明を適
用できることは云うまでもない。
ッド直流送電システムについて、非接地端をコンデンサ
と直流抵抗のインピーダンスを介して接地する場合につ
いて説明したが、コンデンサのみを介して接地しても、
また、自励式変換器を非接地端とした場合も同様の効果
が期待できる。また、ハイブリッド直流送電システムと
して、複数の他励式変換器と複数の自励式変換器が直流
送電線に接続されて構成される場合も同様に本発明を適
用できることは云うまでもない。
【００２０】次に、本発明の他の実施形態６として、他
励式変換器を含まない自励式変換器のみからなる自励式
の直流送電システムまたは自励式の直流多端子送電シス
テム（図示せず）については、順及び逆変換器の全ての
端子をコンデンサまたはコンデンサに低直流抵抗を接続
したインピーダンスを介して接地する。したがって、こ
の実施形態６では、直接接地または低直流抵抗接地され
る端子がなくなる。また、この実施形態６の直流送電シ
ステムにおいても、前述同様に自励式変換器の制御回路
を設ける。この制御回路に前述同様に電流制御特性を持
たせることによって、直流電圧が規定値以下となった場
合に、電圧低下時の過電流発生を抑制することができ
る。
励式変換器を含まない自励式変換器のみからなる自励式
の直流送電システムまたは自励式の直流多端子送電シス
テム（図示せず）については、順及び逆変換器の全ての
端子をコンデンサまたはコンデンサに低直流抵抗を接続
したインピーダンスを介して接地する。したがって、こ
の実施形態６では、直接接地または低直流抵抗接地され
る端子がなくなる。また、この実施形態６の直流送電シ
ステムにおいても、前述同様に自励式変換器の制御回路
を設ける。この制御回路に前述同様に電流制御特性を持
たせることによって、直流電圧が規定値以下となった場
合に、電圧低下時の過電流発生を抑制することができ
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
他励式変換器の帰路線側の直接接地または低抵抗を介し
て接地することにより、ハイブリッド直流送電システム
の絶縁設計を合理的にできる。また、非接地端にインピ
ーダンスを挿入することにより、直流送電線地絡故障時
の過電圧の発生を抑えることができ、絶縁設計の合理化
が可能になる。また、自励式直流送電システムまたは自
励式直流多端子送電システムの順及び逆変換器の全ての
端子をコンデンサまたはコンデンサに低直流抵抗を接続
したインピーダンスを介して接地することにより、直流
送電線地絡故障時の過電圧の発生を抑えることができ
る。また、直流送電線地絡故障等が発生し、直流電圧が
低下しても変換器を流れる電流が一定に保たれるので、
過電流が流れて機器を破損することがない。また、非接
地端にインピーダンスを挿入することにより、直流送電
線地絡故障等の発生時に、直流電圧の低下が抑えられる
ので、直流コンデンサを充電する必要がなく、自励式変
換器の再起動時の電力の回復を早めることができ、これ
により、直流送電システムの再起動時の電力回復遅れを
極力早めることが可能になる。
他励式変換器の帰路線側の直接接地または低抵抗を介し
て接地することにより、ハイブリッド直流送電システム
の絶縁設計を合理的にできる。また、非接地端にインピ
ーダンスを挿入することにより、直流送電線地絡故障時
の過電圧の発生を抑えることができ、絶縁設計の合理化
が可能になる。また、自励式直流送電システムまたは自
励式直流多端子送電システムの順及び逆変換器の全ての
端子をコンデンサまたはコンデンサに低直流抵抗を接続
したインピーダンスを介して接地することにより、直流
送電線地絡故障時の過電圧の発生を抑えることができ
る。また、直流送電線地絡故障等が発生し、直流電圧が
低下しても変換器を流れる電流が一定に保たれるので、
過電流が流れて機器を破損することがない。また、非接
地端にインピーダンスを挿入することにより、直流送電
線地絡故障等の発生時に、直流電圧の低下が抑えられる
ので、直流コンデンサを充電する必要がなく、自励式変
換器の再起動時の電力の回復を早めることができ、これ
により、直流送電システムの再起動時の電力回復遅れを
極力早めることが可能になる。
【図１】本発明の実施形態１に係るハイブリッド直流送
電システムの構成図
電システムの構成図
【図２】本発明の実施形態２の構成図
【図３】本発明の実施形態３の構成図
【図４】図３のハイブリッド直流送電システムの各変換
器の動作を説明する図
器の動作を説明する図
【図５】本発明の他励式変換器の制御回路ブロック
【図６】本発明の自励式変換器の制御回路ブロック
【図７】図３のハイブリッド直流送電システムの各変換
器の動作を説明する図
器の動作を説明する図
【図８】本発明の実施形態４の構成図
【図９】図８のハイブリッド直流送電システムの各変換
器の動作を説明する図
器の動作を説明する図
【図１０】本発明の実施形態５の構成図
【図１１】図１０のハイブリッド直流送電システムの各
変換器の動作を説明する図
変換器の動作を説明する図
１１、１２、１３、１４…交流系統 ２１、２２、２
３、２３…変換用変圧器 ３１、３４…他励式変換器
３２、３３…自励式変換器 ４１、４４…直流リ
アクトル ５１、５２…直流コンデンサ ６０、６
１、６２、６３、６４…直流送電線 ７１、７３、７
５…コンデンサ ７２、７４、７６…直流抵抗８０…
運転指令回路 ８１、８４…他励式変換器の制御回路
８２、８３…自励式変換器の制御回路 ８１１…
電力制御回路 ８１２…電流制御回路８１３…電圧制
御回路 ８１４…余裕角制御回路 ８１５…最適制
御角指令値選択回路 ８１６…パルス作成回路 ８
２１…有効電力制御回路８２２…直流電圧制御回路
８２３…信号選択回路 ８２４…無効電力制御回路
８２５…有効電流制御回路 ８２６…無効電流制御
回路 ８２７…第１の変換回路 ８２８…第２の変
換回路 ８２９…ＰＷＭパルス作成回路
３、２３…変換用変圧器 ３１、３４…他励式変換器
３２、３３…自励式変換器 ４１、４４…直流リ
アクトル ５１、５２…直流コンデンサ ６０、６
１、６２、６３、６４…直流送電線 ７１、７３、７
５…コンデンサ ７２、７４、７６…直流抵抗８０…
運転指令回路 ８１、８４…他励式変換器の制御回路
８２、８３…自励式変換器の制御回路 ８１１…
電力制御回路 ８１２…電流制御回路８１３…電圧制
御回路 ８１４…余裕角制御回路 ８１５…最適制
御角指令値選択回路 ８１６…パルス作成回路 ８
２１…有効電力制御回路８２２…直流電圧制御回路
８２３…信号選択回路 ８２４…無効電力制御回路
８２５…有効電流制御回路 ８２６…無効電流制御
回路 ８２７…第１の変換回路 ８２８…第２の変
換回路 ８２９…ＰＷＭパルス作成回路
─────────────────────────────────────────────────────
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(72)発明者 林 敏之
東京都狛江市岩戸北二丁目11番１号 財
団法人 電力中央研究所 狛江研究所内
(72)発明者 高崎 昌洋
東京都狛江市岩戸北二丁目11番１号 財
団法人 電力中央研究所 狛江研究所内
(72)発明者 竹中 清
東京都狛江市岩戸北二丁目11番１号 財
団法人 電力中央研究所 狛江研究所内
(56)参考文献 特開 平１−311825（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−275386（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−211779（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−131936（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−135628（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−236328（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−70128（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−37840（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−12542（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−94454（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 1/00
H02H 3/00,3/26,7/12
H02M 7/155,7/48
Claims (8)
- 【請求項１】 サイリスタによって構成される他励式変
換器とＧＴＯ（ゲートターンオフサイリスタ）等の自己
消弧素子によつて構成される自励式変換器が組合されて
ハイブリッド構成される直流送電システムにおいて、 帰路線の接続された他励式変換器の一端を直接接地また
は直流低抵抗を介して接地し、自励式変換器の接続され
る帰路線を非接地とし、 前記他励式変換器によって有効電力が所定値になるよう
に電流を直流送電線に流し込み、前記自励式変換器によ
って入力直流電圧を所定値にするように電力を交流系統
へ吐き出すことを特徴とする直流送電システム。 - 【請求項２】 請求項１において、自励式変換器の接続
される帰路線の非接地端をコンデンサまたはコンデンサ
と抵抗からなるインピーダンスを介して接地することを
特徴とする直流送電システム。 - 【請求項３】 サイリスタによって構成される他励式変
換器とＧＴＯ（ゲートターンオフサイリスタ）等の自己
消弧素子によつて構成される自励式変換器が組合されて
ハイブリッド構成される直流送電システムにおいて、 複数の他励式変換器と自励式変換器が直流回路に接続さ
れる場合に、他励式変換器の１つを直接接地または低直
流抵抗を介して接地し、残りの他励式変換器端子及び自
励式変換器端子を非接地とし、 前記他励式変換器によって有効電力が所定値になるよう
に電流を直流送電線に流し込み、前記自励式変換器によ
って入力直流電圧を所定値にするように電力を交流系統
へ吐き出すことを特徴とする直流送電システム。 - 【請求項４】 請求項４において、残りの他励式変換器
端子及び自励式変換器端子の非接地端をコンデンサまた
はコンデンサと抵抗からなるインピーダンスを介して接
地することを特徴とする直流送電システム。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかにおい
て、他励式変換器の制御装置に電流制御する手段を設
け、直流電圧が規定値以下になったとき、他励式変換器
に流れる電流を前もって設定した値に制御することを特
徴とする直流送電システム。 - 【請求項６】 請求項１から請求項４のいずれかにおい
て、自励式変換器の制御装置に電流制御する手段を設
け、直流電圧が規定値以下になったとき、自励式変換器
に流れる電流を前もって設定した値に制御することを特
徴とする直流送電システム。 - 【請求項７】 順、逆変換器がＧＴＯ（ゲートターンオ
フサイリスタ）等の自己消弧素子からなる自励式変換器
によつて構成される直流送電システムにおいて、 自励式変換器の接続される帰路線の非接地端をコンデン
サまたはコンデンサと抵抗からなるインピーダンスを介
して接地し、 前記他励式変換器によって有効電力が所定値になるよう
に電流を直流送電線に流し込み、前記自励式変換器によ
って入力直流電圧を所定値にするように電力を交流系統
へ吐き出すことを特徴とする直流送電システム。 - 【請求項８】 請求項７において、自励式変換器の制御
装置に電流制御する手段を設け、直流電圧が規定値以下
になったとき、自励式変換器に流れる電流を前もって設
定した値に制御することを特徴とする直流送電システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22198397A JP3445989B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 直流送電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22198397A JP3445989B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 直流送電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155852A JPH1155852A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3445989B2 true JP3445989B2 (ja) | 2003-09-16 |
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|---|---|---|---|
| JP22198397A Expired - Fee Related JP3445989B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 直流送電システム |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3445989B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014132396A1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| CN103701146B (zh) * | 2014-01-07 | 2015-11-04 | 国家电网公司 | 一种提升直流故障稳态电压约束的直流输电能力的方法 |
| CN107453385B (zh) * | 2017-08-16 | 2020-04-21 | 国网浙江省电力公司电力科学研究院 | 一种无源启动下的直流主动充电方法及系统 |
-
1997
- 1997-08-04 JP JP22198397A patent/JP3445989B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH1155852A (ja) | 1999-02-26 |
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