JPS58133125A - 直流多端子送電システムにおける分岐線投入制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流多端子送電システムにおける分岐−投入制
御方式に係ｐ１％に１分岐式のＷＬＲ多端子送′ｌｋ７
ステムにおいて分岐線を投入するのに経通な直流多端子
送電システムにおける分岐線投入制御力式に関する。

直火送電は、−路の舗設費が安く、特にケーブル送電で
有利であるため大電力長距離送電等に用いられている。

直火送電は、一般的には順変換所、直訛ｍ路、逆に洟所
で偶成される。送電方式としては２つの交流糸を直流連
系する場合の直流２端子送電方式と、３つ以上の交流系
ｆｒ直流連系する４ｈ台の＠流多端子送電方武とがある
。本発明はこの直流多端子送電に関するものであって１
次Ｋ。

便乗の直流多端子送電システムについて説明する。

＃Ｉ１図ＫＦｉ、３つの変換所から成る分岐式直流多端
子送電システムの構成図が示されている。図において、
−送電システムを構成する送電システム１．２．３には
、夫々交流を直流に、あるいは直１５１を交流に変換す
る交直変換装置１１．１２゜１３、ｌｊＬ’流電ｔ／ｌ
ｔ−平滑する□直流リアクトル２１゜２２．２３．直流
送電線である分岐線４１．４２゜４３、分岐−４１，４
２，４３を指令によシ接続又は切離す高速断路器又は厘
ｆＩｔ遮断！３１，３２゜３３．３４．３５．３６．交
直変換装置１１゜１２．１３の運転状、ａｔ−制御する
制御装置５１゜５！、５３が設けられている。又、前記
システムとは別に分岐１１４１．４２．４３の分岐点に
設けられている高速断路１Ｂ３４．３５．３６のオンオ
フｔ−制御する制御装置５４が設けられている。又さら
に制御装置５４及びシステム１．２．３には各制御装置
５１〜５４による制御指令や各システム１．１．３の各
部の運転及び動作状１１に示す状態信号を各制御装置！
＄１−５４に伝送する丸めの信号伝送装置＠１，６１１
３．６４が設けられている。

このような分岐式の直流多端子送電システムにおいて１
通常の多端子送電を打なう時は、高速断路器３１〜３６
を全て投入し、システム１．２゜３間で直流電力の送受
を行なう運転が行なわれる。

ところが、−変換所が運転を停止している場合。

偽えば交直変換装置１３が停止している場合は。

高速断路器３８．８６を開放し１分岐！［ｉ！４３を分
岐点から切離し、交直変換装置１１．１２による運転が
行なわれる。そして交直変換装置１３ｔ−再び運転支は
追起動する場合は、ｔず分岐点の高速断路６３ｆＪ’ｆ
ｔ投入しその高速断路＠３Ｂｔ−投入する操作、あるい
は高速断路−３６と３３の投入順序倉逆とする操作を行
□ない、その上、交直変換装置１３を鍛適位相で起動す
る方法が考えられている。

しかし、この方法によづて高速断路！ｓ３３又゛は３６
を投入すると、送電中の分岐線４１．４２と投入ナベき
分岐＠４３とには゛電位差紗ｉあるため。

分岐ｍ４３にステップ上の直流電圧が印加される。

そのため、この電圧によって分岐＠４３のインダクタン
スやＩＩ流フィルタのインダクタンスと直流フィルタ等
のキャパシタンスの間で振動が生じ。

分岐ｍ４１及び交直変換器゛−の直流送電側に過電圧が
発生し、４１−中文直変換装置を損傷する恐れがある。

特に分岐線が長距離用の送−線である場合やケーブル送
電−から成る場合においては過電圧の埴が大きくなる。

この過電圧の一例を＃Ｉ２図に示す。

第２図には、高速断路１）３３．３６を投入し交直変換
器１３を追起動した場合の分岐−各部の電圧波形図が示
されている。第２図（ａｔ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）
は夫夫高速断路ｉＨ１，３２，３３における電圧波形ζ 図でＴｏｎ、第２図の（ｄ）は交直変換装置１３の直流
側出力端の電圧波形図て漬る。そして１時間１゜□ において交直変換装置１３Ｃ）追起動が行なわれたとき
１時間１ｓ！ｌ（約ｓｍｓ後）Ｋは交直変換装置１３の
出力端に高速断路器３１．３２における電圧Ｅｔ＝Ｒｔ
の約２４６倍の過電圧が生じたガが（轡図に示されてい
る。

このようＫＮ米の直流多端子送電システムにおいては、
停止中の交直変換装置を送電中の分岐線路に投入すると
、投入される分岐線に過電圧が生じ交直変換装置を損傷
する恐れがめる。

本発明は１配線題に鑑み成された−ものであや。

その目的は、秀岐−投入による過電圧の発生を防止する
ことができる直流多端子送電システムにおける分岐−投
入方式を提供することにある。

前記目的を達成する丸めに本発明は、送電中の分岐−に
他の停止中の交直変換器を投入する場合。

送電中の分岐−への投入に先だって投入すべき交直変換
装置の分岐線への充電を行ないこの充電による分岐−の
投入趨電圧が送電中の分Ｈ線の投入点における電圧にほ
ぼ等しい電圧となった充電完了後停止中の交直変換装置
の分岐線を投入するようにし、送電中の分岐線の電圧と
投入すべき分岐−の電圧との間に電位差が生じないよう
Ｋしたことを特徴とする。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第３図には１本発明を通用し九システムの一実施例を示
す構成図が示されている。本実施例は。

１１１１図に示されている従来のシステムとは異なシ、
分岐点及び各分岐！４１．４２．４３の電圧を検出□？
４７ｔめの１ｉｆｉ電圧検出！７０．７１．７２　。

７３が設けられておシ、これら□の検出信号が信号伝送
装置６４に供給されるようになっていると共に、各１１
１ｊ御装置５１．５２．５Ｊ１，５４の構成が異なって
いる。これら制御装置として制御装置５３の構成図が第
４図に示されている。＃Ｉ４図において、制御装置５３
には、指令値作成図ｗ１ｓｏｏ。

定電流制御回路５０１．定電圧制何回Ｎ５０２゜定余裕
角制御回路５０３、最小電圧選択回路５０４゜切換スイ
ッチ５０５．自動パルス移相器５０６゜切換スイッチ５
０７．加算回路５０８．制御角計算回路５０９．−次遅
れ回路５１０によって構成されている。

指令値作成回路５００は、信号伝送装置６３から伝送さ
れてきた信号を受け、交直変換装置１３の運□転に必要
な信号を作成して、交直変換装置１３に流れる電＋５１
指令する電流指令値ＩｄＱを定電流制御回路５０１に与
え、交直変換装置１３の直流出力電圧を指令する電圧指
令値Ｖｄ９を定電圧制御回路５０２に与え、さらに分岐
−の分岐点にお゛ける電圧値Ｖ・の値を加算回路５０８
に与える。そして、さらに切換スイッチ５０５．ｓ０７
及び−次遅れ回路５１０に切換信号ＣＢ　　＊　Ｃｍ　
　ｒＣｍを与える。定電流制御回路５０１は交直変換装
置１３の電流が電流指令値Ｉｄ９とする丸めの制御信号
を最小電圧選択回路５０４に与え、定電圧制何回４路５
０２は交直変換装置１３の直流出力電圧が電に指令値Ｖ
ｄ１）とする制御信号を最小電圧選択回路５０４に与え
る。定余裕角制御回路５０３は交直変洟装−１３かイン
バータ運転時に安定な運転を行なうのに必要な余裕角を
保つ九めの制御角を作成し１作成に基づく制御信号を最
小電圧選択回路５０４に与える。最小電圧選択回路５０
４は定電流制御回路５０１．定電圧制御回路５０２、定
電圧制御回路５０３の制御信号のうち父ｔｉ’を換に置
１３の運転に適した最小の電圧金選択し１選択ｍ号を切
換スイッチ５０５に与える。

この１８号は１通常の起動及び分岐巌路充電後の起動の
ときはそのまま切換スイッチ５０５を介して自−パルス
移送ｉ１！５０６に与えられ、自動パルス移送！６５０
６において交直変換装置１３を制御するゲートパルス１
６号とじて出力される。

なお、切換スイッチ５０５は、交直変換装置１３が遥ｋ
ｉＡｍ又Ｆｉ再起動する場合には指令値作成回路５０Ｇ
からの切換信号Ｃ１によ）−次遅れ回路５１０の信号を
選択するために切換わる。

又、切換スイッチ５０７は、交直変換装置１３の起動時
に所定の電圧を選択する丸めのスイッチでＴｏｌ、指令
値作成図―ｓＯＯの切換信号Ｃ８によシ交直変換鋏７１
ｔｓが整流器運転となるときはＲ狗に、インバータ運転
となるときはＩ＠に切換えられる。Ｒ側及びＩＩＩＫ供
給される電圧は分岐点から変換所までの分岐線の電圧降
下益の電圧Δ■Ｃｋ対応しており、Ｒ＠にはΔｙｅの電
圧が与えられ、■＠には一７ｖ＠電圧が与えられる。

切換スイッチ５０７によって選択された竜王は加算回路
５０８に与えられ１分岐線の分岐点における電圧ｙｅと
加算され制御角計算回路５０９に供給される。制御角計
算回路ＳＯＷは交直変換装置１３の入力又は出力の交流
電圧Ｃ８と加算回路５０８の出力値とから次式に従って
制御角ａに相当する制御電圧Ｖ−を出力する。

■ａ：＝［１ｃｏ８″”（（Ｖｌ±Δｖ＠）／ｅｌ）こ
こで、に、　Ｖｉ定数（電圧／制御角）である。

１ｔｉｊＪ＃電ｕｃｖａは一次遅れ回路５１Ｇに与えら
れる。

そして−次遅れ囲路ｓｌＯが指令値作成回路５００から
の起＃指令Ｃ３に従って作動すると、−次遅れ回路の出
力はＯからめる時定数をもって制御電圧Ｖαの櫨までゆ
つ〈シ立ち上がシ、切換スイッチ５０５に供給される。

ここで交直変換装置１３を整ｆＩＬ１１ｉ運転で追起動
するときの作用ついて説明する。まず、交直変換装置１
３　ｔ！１１５１器運転する場合は指令値作成回路５０
０からの切換信号Ｃ，によって切換スイッチ５０７がＲ
′＃４に切換−えられる。そして制御角計算回路５０９
において１次式に基づく制御電圧Ｖ（１の演算が行なわ
れる。

Ｖ　ａ　＝　ｉ＜、・ｃａｓ−”（（Ｖ　ｅ十Δｖｅ）
、、’ｅ＊）の演算が行なわれ、−次遅れ回路５１０に
与えられる。このとき追起勅【行なうだめの切換指令Ｃ
Ｉによって切換スイッチ５０５は一次遅れ回路５１０の
出力側に切換わる。その結果交直変換装置ＩＩＬ１３が
起動し１分岐−４３への光電が開始される。この光電電
圧は交直変換装置１３の直゛流側出力電圧が（Ｖ・＋Δ
Ｖｅ）の値となるように徐々に上昇する。なお、このと
き交直変換装置１３の高速断路器３ｓは制御装置ｓ３か
らの制御信号によ如尚然に投入されているものとする。

送電中の分岐線４１．４１１の投入嵩（分岐点）におけ
る電圧と投入ナベき分岐線４３の投入端電圧（この場合
は分岐点における電圧）がほぼ等しくなると、制御装置
５３よ〕信号伝送装置６８を介して分岐点側の高速断路
器ｓ６に投入するための指令が出力される。この指令に
よって高速断路！３６が投入され丸後は通常の多端子に
おける部分起動を行なうことによシ分岐線４３０投入が
完了する。

一方、交直変換装置１３をインバータ運転で追起動する
場合は、前述し九運転と同ＩＩＫ投入すべき分岐線の充
電を行なうと、交直変換装置１３の直流電圧の極性が逆
となるため、そのままでは従来と同様高速断路器投入時
に過電圧が生じることＫなる。− そこで、交直変換装置１１３をインバータ運転する場合
には、＠５図に示される如く、高速断路器３３を２系統
に切換えられるもので構成し、交直を洪装置１３の電流
の流れる方向を逆にするための撮Ｍ倉行なう必要がある
。このようにすれば分岐点における直流電圧０＊性とイ
ンバータ運転によって投入される分岐Ｊ４［）ｉｉ流電
圧の極性は一致する。この場合の制御電圧■α′は次式
の値となる。

Ｖ（１’＝　１（ｌｃｏｓ−”（（■ｅ−ノＶ’）／”
＊）上１制御電圧ｙ　ａ　／に基づいた演算が制御角計
算回路５０９において実行され、交直変換装置１３のｆ
ＬＫ輛出力出力電圧（Ｖｅ−４Ｖｅ　）Ｏｍとなるよう
ＫｆｉｌＪ御される。そして投入される分岐ｍ４３の電
≠が分岐点の電圧にほぼ等しくなつ九時点で、制御装置
１１５３からの制御信号によｐ分岐点−の高速断路＊ａ
＋ｉｔ投入するための指令が出力される。なお１分岐−
投入が完了し九時点で再ｆ高速断路−３３の極性を切換
えるための接続を行なえば、交直ｆ換装置１３の通常の
部分起動が行なえる。

このように本５Ｉ！施例によれば、交直変換器ａ１を整
ｔＩｔ器運転又はインバータ運転によって追起動又は再
起動する場合にも１分岐点における分岐線の投入に先だ
って投入ナベ自分岐線の充電を行ない。

分岐点の電圧と投入すべき分岐線の電圧がほぼ等しくな
った時点で分岐点が投入されるようになっている。その
丸め１分岐線に過電圧が発生することはなく、ｍ電圧に
よりて交直変換器及び分岐線が損傷することはない。

＃Ｉ６図には１本発明の他の実施例としての［Ｎ装置の
構成図が示されている。

本夾施例は定電圧制御回路５０２の電圧設定値を分岐点
の電圧に等しくなるように１＆定し、定電圧制御回路５
０！ｉによって分岐線の充電を制御できるようＫしたも
のである。そして本案施例は第４図の場合とは異なｐ、
定電圧制御回路５０２に指令値作成回路６００からの電
圧指令値Ｖｄｐか加算回路５０８の出力信号のいずれか
が与えられるように切換回路５１１が設けられている。

この切換回路ｓｌｌは通常の運転時は電圧指令１ｔＬＶ
ｄ９の信号を選択し、追起動時勢の分岐線充電時は加Ｊ
ＩＬｔｇＩＭ　５０　ｇの信号を適訳する。この切換え
は指骨１１に作戟紬路５００からの切換信号Ｃ１によっ
て何なわれる。

定電圧＊ｌＩ獅圓［５０２は、前述したように、交Ｉｊ
Ｌ変洪装置１３の直流の出力電圧が指令値と尋しくなる
ように制御角を制御する。すなわち、交直変換装置１３
がＩＩ訛器運転を行なう場合は交直変＊ｆｊｆｌｌｌｌ
Ｂの直流出力電圧がＶＣ十ΔＶ・となるような制御を行
ない、インバータ運転０４ｉ１合には直流出力電圧が■
ｅ−Δｙｅとなるような制＃を打なう。

なお、＾速断路器等の操作方法及び交直変換装置１３が
インバータ運転倉行なう場合の分岐線の尤電方法尋Ｆｉ
ｔｉｕ述の場合と同一でめｐ、前述の実−例と同縁本実
施例においても分岐−投入時に過電圧が発生することは
ない。さらに本実施例においては１通７１運転時の制卸
装置に電圧設定値を作成Ｉる回路のみ退却すればよいの
で劃−装置が簡単となる利点がある。

次に本発明の他の実施例を１１１７図に示す。本実施例
は、第３図の場合とは異なシ、変換所に設けられ走置流
電圧検出ａｓｉと直流電流検出器９．１の検出値から分
岐点における電圧を求めるようにし九ものであって、他
の構成ｔｉ第３図と同様でめ）、同一のものＫは同一符
号を付して説明を省略する。なお、直流電圧検出器８１
と直流電流検出器９１は通常の変換所にも設けられてい
るものでＴｏｎ、他の変換所に４同機の−のが設けられ
ている１本！ｉ！施例における制御装置は嬉８図に示さ
れるように構成される。すなわち本実施例における制御
装置５３は第４図に示される制卸装置ｒｈ３に。

関数発生回路８１２を設は丸ものであ如、他の構成は第
４図と場合と同様である。関数発生回路５１２は前記直
流電圧検出器ａ１及び直流電圧検出器９１によって検出
された電流値Ｉｄｆ、電圧値ｖｄｆから次式に従って分
岐点における電圧ｖ偕′を計算するものである。

Ｖｅ’ｘＫｍ半（ｖｄｆ±；［ｆ−Ｒｓ）ここにｉ　；
定数（電圧／電圧） Ｒｅ二分岐点から電流電圧検出器が設置されている変換
所までの直流送伝 −の抵抗 符号が十の場合は変換所が整ｔＩｔ器運転の場合であり
、符号が−の場番は変換−がインバータ運転を行なう場
合に用いられる。

関数発生回路５１２の出力は＃１４図に示される電圧ｖ
Ｃと同様に加算回Ｎ５０８に供給される。

そのため本実施例においても＃ｇ４図と同様の制御が行
なわれ１分岐−投入時において過電圧が発生するのを防
止することができる。さらに本実施例においては、ｆｉ
流電流検出器及び直流電圧検出器ｋｍ常設けられている
ものによって分岐点における電圧ｔ−検出できるので、
第３図の場合よりも経済的である。

又本実施例の一合も＠６図に示された構成によっても同
様に行なえる。この一合は第６図に示さｒしている電圧
■ｅの代わ）に前述した電圧ｙ　ｅ　／を用いることに
なる。

以上説明したように本発明によれば、停止中の変換所を
追起動又は再起動する場合分岐−の投入に先だって投入
すべき分岐線への充電を行ない。

この充電によって分岐線の投入端電圧が送電中の分岐線
の投入点電圧にはぼ等しい値になった後分岐線を投入す
るようＫＬ、分岐線の投入によって分岐−に過電圧が発
生することを防止できるので。

分岐線の投入によって変換所の機器勢を損傷させること
なく安定した分岐−の投入が行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の［ｆＩＬ多端子送電システムの構成図
％第２図の（Ｊｌ）〜（ｄ）は第１図に示されているシ
ステムを追起動した場合の各部の電圧波形図、第３Ｆ１
１Ｊは、本発明の一実施例を示す構成図、第４図は、第
３図に示されている制御装置の構成を１１！明する九め
の構成図、第５図は、第３図に示されている変換所ｔイ
ンバータ運転によって追起動する場合の充電方法を説明
する丸めの゛図、第６図は。 本発明の他の実施例としての制御装置の構成を説明する
だめの構成図、第７図は本発明の他の実施例を示す構成
図、第８図は、嬉７図に示されている制御−置の構成ｔ
−説明するための構成図である。 １１、、、、、、．４、、．２　、１．１・・・交直変
換装置、　３１．３２　。 ３３．３４．３５．３６・・・高速断路器、４１゜４２
．４３・・・分岐線、５１．５２，５３．５４・・・制
御装置、６１．６２．６３・・・信号伝送装置。 ７Ｇ　、７１．７２．７３．８１・・・直流電圧検出器
。 ９１・・・直流電流検出器。 第１図 第　２図 １（７ｆｉ５ 東京都千代田区丸の内−丁目５ 番１号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　複数の交直Ｒ換装置を分ｍ−を介して並列。 且つ分岐状にｌ１ａＬこれらＯ交直変換装置間て直流電
   力の送受を行なう直−多端子送電システムにおいて１１
   紀システムの一部の交直変換装置によってＩｌ流電力の
   送受が行なわれているときに他の停止中の交直変換装置
   を送電中の分岐纏絡に投入する場合、送電中の分岐線へ
   の投入に先だって投入すべき交直変換装置の分岐線への
   充電を行ないこの充電による分岐線の投入端電圧が送電
   中の分岐−の分岐−投入率における電圧にほぼ等しい電
   圧となった充電完了後停止中の交直変換装置の分岐−を
   投入すること１４Ｉ黴生する直流多端子送電システムＫ
   ｊＩｌ−ける分岐線投入制御方式。 ２　＃紀投入ナベ龜分岐線の投入端近傍に設けられた電
   圧検出器の検出値から投入すべき分岐線の投入端電圧を
   求めることを特徴とする特許請求の範１１１１ＪＪ記載
   の直流多端子送電システムにおける分岐線投入制御方式
   。 ＆　前記交直変換装置に設けられ走電圧検出器と電流検
   出器の検出値から投入ナベ自分岐線の投入端電圧を求め
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１１［記載の直流
   多端子送電システムにおける分岐線投入制御方式。 表　前記送電中の分岐＠に投入される分岐線の充電電圧
   は、竺紀交直変換装置が順変換器として運転されるとき
   は送電中Ｏ分岐線の投入点における電圧に投入すぺ虐分
   岐−による電圧降下分の電圧を加え走電圧に＃１ぼ等し
   く前記交１変ｌ１４鋏置が逆変供器として運転されると
   きは送電中の分岐−の投入点くおける電圧から投入すべ
   き分岐線の電圧降下分の電圧を引いた電圧にほぼ勢しい
   ことを特徴とする特許請求のＩ！１１ｊ１１１項記載の
   直流多端子送電システムにおける分岐線投入制御方式。