WO2025257960A1 - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置

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WO2025257960A1
WO2025257960A1 PCT/JP2024/021307 JP2024021307W WO2025257960A1 WO 2025257960 A1 WO2025257960 A1 WO 2025257960A1 JP 2024021307 W JP2024021307 W JP 2024021307W WO 2025257960 A1 WO2025257960 A1 WO 2025257960A1
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WO
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valve tower
converter valve
units
conversion device
power conversion
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Pending
Application number
PCT/JP2024/021307
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English (en)
French (fr)
Inventor
信行 篠原
徹 北村
仁志 貞國
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to PCT/JP2024/021307 priority patent/WO2025257960A1/ja
Priority to JP2025131570A priority patent/JP2025187036A/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
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    • H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters

Definitions

  • This disclosure relates to a power conversion device.
  • Patent Document 1 discloses a modular multilevel converter (MMC) type high-voltage direct current (HVDC) converter.
  • MMC modular multilevel converter
  • HVDC high-voltage direct current
  • the MMC comprises a number of unit converters, each of which includes a storage element (e.g., a capacitor) and multiple semiconductor switching elements. These unit converters are connected in cascade.
  • the unit converters are also referred to as “unit cells,” “converter cells,” or “sub-modules” (SMs).
  • the power conversion device described in Patent Document 1 includes a first rack and a second rack.
  • the first rack and second rack each include multiple stages, a first support pillar, and a second support pillar.
  • the first support pillar supports the lowest stage of the multiple stages.
  • the second support pillar connects two adjacent stages of the multiple stages.
  • Each of the multiple stages includes a substrate on which multiple unit cells are placed, an insulator, and a shield.
  • the first support pillar or the second support pillar is fitted into the insulator.
  • the shield is arranged around the substrate.
  • the purpose of this disclosure is to provide a power conversion device with improved earthquake resistance.
  • the power conversion device disclosed herein comprises a first converter valve tower, a second converter valve tower, and a vibration damping member.
  • the vibration damping member connects the first converter valve tower and the second converter valve tower to each other.
  • the first converter valve tower and the second converter valve tower have different vibration modes.
  • the power conversion device disclosed herein can provide a power conversion device with improved earthquake resistance.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing the overall configuration of a power conversion device.
  • FIG. 2 is a schematic circuit diagram of a submodule.
  • 1 is a schematic front view of a power conversion device according to a first embodiment.
  • 1 is a schematic side view of a power conversion device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a top shield according to a first example of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of a top shield according to a second example of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of a top shield according to a third example of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic side view of a power conversion device according to a modified example of the first embodiment.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing the overall configuration of a power conversion device.
  • FIG. 2 is a schematic circuit diagram of a submodule.
  • 1 is a schematic front view of a power conversion device according to a first embodiment.
  • 1
  • FIG. 10 is a schematic side view of a power conversion device according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic side view of a power conversion device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic side view of a power conversion device according to a first modified example of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic side view of a power conversion device according to a second modified example of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic side view of a power conversion device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic front view of a power conversion device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic rear view of the power conversion device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic side view of a power conversion device according to a modified example of the fourth embodiment.
  • Embodiment 1. 1 and 2 a circuit configuration of a power conversion device 1 according to the first embodiment will be described.
  • the power conversion device 1 according to the present embodiment is not particularly limited, but may be, for example, a modular multilevel converter (MMC) type high voltage direct current (HVDC) converter.
  • MMC modular multilevel converter
  • HVDC high voltage direct current
  • the power conversion device 1 is connected to an AC power system 100 via a transformer 101.
  • the power conversion device 1 is connected to a DC power system 102.
  • the power converter converts AC power input to the AC power system 100 into high-voltage DC power and outputs it to the DC power system 102.
  • the power conversion device 1 includes multiple pairs of arms 103 and 104.
  • the arms 103 and 104 are connected in series with each other.
  • the multiple pairs of arms 103 and 104 are connected in parallel with each other.
  • the transformer 101 is connected between the arms 103 and 104.
  • the arms 103 and 104 each include multiple submodules 10 connected in series.
  • Switching elements 105a and 105b are, for example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors). Switching elements 105a and 105b are connected in series with each other.
  • Diode 106a is connected in anti-parallel to switching element 105a.
  • Diode 106b is connected in anti-parallel to switching element 105b.
  • Capacitor 107 is connected in parallel to switching elements 105a and 105b.
  • Connection line 108a is connected to the emitter terminal of switching element 105a and the collector terminal of switching element 105b.
  • Connection line 108b is connected to the emitter terminal of switching element 105b.
  • Connection line 108a of one submodule 10 is connected to connection line 108b of another submodule 10 adjacent to that submodule 10. In this way, the submodules 10 form a half-bridge converter cell.
  • the configuration of the power conversion device 1 of embodiment 1 will be described with reference to Figures 3 to 5C.
  • the power conversion device 1 includes a first converter valve tower 2, a second converter valve tower 3, and a vibration damping member 40.
  • the first converter valve tower 2 includes a plurality of first units 22a, 22b, 22c, and 22d and a first support insulator 21.
  • the first converter valve tower 2 may further include a first base 20.
  • the first converter valve tower 2 may further include a first top shield 28 and a first side shield 29.
  • the first converter valve tower 2 is fixed to the installation surface 5.
  • a first base 20 is fixed to the installation surface 5.
  • the first base 20 is formed, for example, from steel.
  • a first support insulator 21 is fixed to the first base 20.
  • the first support insulator 21 extends in the vertical direction.
  • the first support insulator 21 supports a plurality of first units 22a, 22b, 22c, and 22d.
  • the first support insulator 21 is formed, for example, from an insulating material such as fiber-reinforced plastic (FRP) or ceramic.
  • FRP fiber-reinforced plastic
  • the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d are stacked.
  • Each of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d includes multiple first submodules 11, a first mounting plate 27, and a first frame 23.
  • the first frame 23 includes a first support column 24 and a first connection insulator 25.
  • the multiple submodules 10 include multiple first submodules 11 and multiple second submodules 12.
  • the multiple first submodules 11 are part of the multiple submodules 10.
  • the multiple first submodules 11 are mounted on a first mounting plate 27.
  • the first mounting plate 27 is fixed to the first frame 23.
  • the first mounting plate 27 is fixed to the first support column 24 using, for example, bolts.
  • the first mounting plate 27 is made of an insulating material such as glass epoxy resin.
  • the first support 24 is formed of a material such as steel.
  • the first support 24 of the first unit 22a which is the lowest (first tier) of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d, is fixed to the first support insulator 21 using bolts or the like.
  • the nth tier unit refers to the nth unit counting from the installation surface 5. n is a natural number. Therefore, for example, the first unit in the first tier refers to the first unit of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d that is closest to the installation surface 5, i.e., the lowest tier first unit.
  • the first top shield 28 is disposed at the top of the first converter valve tower 2.
  • the first top shield 28 is fixed, for example, using bolts, to the first connection insulator 25 included in the uppermost first unit 22d of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d.
  • the first top shield 28 has the shape of a single rectangular ring as shown in FIG. 5A.
  • the first top shield 28 may have the shape of two half-rectangular rings combined as shown in FIG. 5B, or the shape of two rectangular rings combined as shown in FIG. 5C.
  • the first side shield 29 is disposed on the side of the first converter valve tower 2.
  • the first side shield 29 is fixed to the first support 24, for example, using bolts.
  • the first top shield 28 and first side shield 29 are formed of a metal such as aluminum.
  • the first top shield 28 and first side shield 29 attenuate the electric field incident on the multiple first sub-modules 11 from around the first converter valve tower 2, protecting the multiple first sub-modules 11 from the electric field.
  • the first top shield 28 and first side shield 29 attenuate the electric field emitted from the multiple first sub-modules 11 to around the first converter valve tower 2.
  • the second converter valve tower 3 is arranged adjacent to the first converter valve tower 2 in the depth direction of the power conversion device 1.
  • the second converter valve tower 3 includes a plurality of second units 32a, 32b, 32c and a second support insulator 31.
  • the second converter valve tower 3 may further include a second base 30.
  • the second converter valve tower 3 may further include a second top shield 38 and a second side shield 39.
  • the second converter valve tower 3 is fixed to the installation surface 5.
  • the second base 30 is fixed to the installation surface 5.
  • the second base 30 is formed, for example, from steel.
  • the second support insulator 31 is fixed to the second base 30.
  • the second support insulator 31 extends in the vertical direction.
  • the second support insulator 31 supports a plurality of second units 32a, 32b, and 32c.
  • the second support insulator 31 is formed, for example, from an insulating material such as fiber-reinforced plastic (FRP) or ceramic.
  • FRP fiber-reinforced plastic
  • the multiple second units 32a, 32b, and 32c are stacked.
  • Each of the multiple second units 32a, 32b, and 32c includes multiple second submodules 12, a second mounting plate 37, and a second frame 33.
  • the second frame 33 includes second supports 34 and second connection insulators 35.
  • the multiple second submodules 12 are part of the multiple submodules 10.
  • the number of the multiple second submodules 12 may be equal to the number of the multiple first submodules 11, or may be different from the number of the multiple first submodules 11.
  • the multiple second submodules 12 are mounted on a second mounting plate 37.
  • the second mounting plate 37 is fixed to the second frame 33.
  • the second mounting plate 37 is fixed to the second support 34 using, for example, bolts.
  • the second mounting plate 37 is made of an insulating material such as glass epoxy resin.
  • the second support 34 is formed of a material such as steel.
  • the second support 34 of the second unit 32a which is the lowest (first) unit, is fixed to the second support insulator 31 using bolts or the like.
  • the second connection insulator 35 connects the second supports 34 included in adjacent second units among the multiple second units 32a, 32b, 32c.
  • the second connection insulator 35 included in the uppermost second unit 32c among the multiple second units 32a, 32b, 32c connects the second support 34 and second top shield 38 included in the uppermost second unit 32c.
  • the second connection insulator 35 is fixed to the second support 34 and second top shield 38 using, for example, bolts.
  • the second connection insulator 35 is made of an insulating material such as fiber-reinforced plastic (FRP) or ceramic.
  • the second connection insulator 35 may be made of the same material as the second support insulator 31.
  • the second top shield 38 is disposed at the top of the second converter valve tower 3.
  • the second top shield 38 is fixed, for example with bolts, to the second connection insulator 35 included in the uppermost second unit 32c of the multiple second units 32a, 32b, and 32c.
  • the second top shield 38 has a single rectangular ring shape as shown in FIG. 5A.
  • the second top shield 38 may have a shape combining two half-rectangular rings as shown in FIG. 5B, or a shape combining two rectangular rings as shown in FIG. 5C.
  • the second side shield 39 is arranged on the side of the second converter valve tower 3.
  • the second side shield 39 is fixed to the second support 34, for example, using bolts.
  • the second top shield 38 and second side shield 39 are formed of a metal such as aluminum.
  • the second top shield 38 and second side shield 39 attenuate the electric field incident on the multiple second sub-modules 12 from the periphery of the second converter valve tower 3, protecting the multiple second sub-modules 12 from the electric field.
  • the second top shield 38 and second side shield 39 attenuate the electric field emitted from the multiple second sub-modules 12 to the periphery of the second converter valve tower 3.
  • the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 have different vibration modes. For example, by making the structure of the first converter valve tower 2 different from the structure of the second converter valve tower 3, the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3. In this embodiment, by making the height of the first converter valve tower 2 different from the height of the second converter valve tower 3, the vibration mode of the first converter valve tower 2 is made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the first height of the nth first unit among the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d from the installation surface 5 is equal to the second height of the nth second unit among the multiple second units 32a, 32b, and 32c from the installation surface 5.
  • n is a natural number.
  • the number of stages of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d is different from the number of stages of the multiple second units 32a, 32b, and 32c. In this embodiment, the number of stages of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d is greater than the number of stages of the multiple second units 32a, 32b, and 32c.
  • the first converter valve tower 2 includes four stages of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d
  • the second converter valve tower 3 includes three stages of the multiple second units 32a, 32b, and 32c. Therefore, the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 have different heights.
  • the length of the second support pillar 34 included in each of the multiple second units 32a, 32b, 32c is equal to the length of the first support pillar 24 included in each of the multiple first units 22a, 22b, 22c, 22d.
  • the length of the second connection insulator 35 included in each of the second units 32a, 32b is equal to the length of the first connection insulator 25 included in each of the first units 22a, 22b, 22c.
  • the length of the second connection insulator 35 included in the third row (top row) second unit 32c is equal to the length of the first connection insulator 25 included in the fourth row (top row) first unit 22d.
  • the height of the first unit 22a in the first tier is equal to the height of the second unit 32a in the first tier.
  • the height of the first unit 22b in the second tier is equal to the height of the second unit 32b in the second tier.
  • the height of the first unit 22c in the third tier is equal to the height of the second unit 32c in the third tier.
  • the first converter valve tower 2 is higher than the second converter valve tower 3 by the height of the first unit 22d in the fourth tier.
  • the first shield height of the first top shield 28 from the installation surface 5 is higher than the second shield height of the second top shield 38 from the installation surface 5.
  • the vibration-damping member 40 connects the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 to each other.
  • the vibration-damping member 40 is, for example, a viscous damper or a vibration-damping sheet in which a metal layer and a vibration-damping resin layer are laminated.
  • the vibration-damping member 40 connects one of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d to one of the multiple second units 32a, 32b, and 32c.
  • the first height of one of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d from the installation surface 5 is equal to the second height of one of the multiple second units 32a, 32b, and 32c from the installation surface 5.
  • the vibration-damping member 40 connects the first unit 22a of the first tier to the second unit 32a of the first tier.
  • the vibration-damping member 40 connects the first unit 22b of the second tier to the second unit 32b of the second tier.
  • the vibration-damping member 40 connects the first unit 22c of the third tier to the second unit 32c of the third tier.
  • the vibration-damping member 40 includes a first vibration-damping member 41 and a second vibration-damping member 42.
  • the first vibration-damping member 41 and the second vibration-damping member 42 intersect with each other.
  • the first vibration-damping member 41 and the second vibration-damping member 42 connect one of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d to one of the multiple second units 32a, 32b, and 32c.
  • the first height of one of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d from the installation surface 5 is equal to the second height of one of the multiple second units 32a, 32b, and 32c from the installation surface 5.
  • first vibration-damping member 41 and the second vibration-damping member 42 connect the first-tier first unit 22a to the first-tier second unit 32a.
  • the first vibration damping member 41 and the second vibration damping member 42 connect the second-stage first unit 22b and the second-stage second unit 32b to each other.
  • the first vibration damping member 41 and the second vibration damping member 42 connect the third-stage first unit 22c and the third-stage second unit 32c to each other.
  • the vibration damping member 40 includes a first vibration damping member 41 but does not include a second vibration damping member 42.
  • the first vibration damping member 41 connects one of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d to one of the multiple second units 32a, 32b, and 32c.
  • the first height of one of the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d from the installation surface 5 is equal to the second height of one of the multiple second units 32a, 32b, and 32c from the installation surface 5.
  • the first vibration damping member 41 extends parallel to the installation surface 5. Specifically, the first vibration damping member 41 connects the first unit 22a of the first stage to the second unit 32a of the first stage.
  • the first vibration damping member 41 connects the second-tier first unit 22b and the second-tier second unit 32b to each other.
  • the first vibration damping member 41 connects the third-tier first unit 22c and the third-tier second unit 32c to each other.
  • the power conversion device 1 of this embodiment comprises a first converter valve tower 2, a second converter valve tower 3, and a vibration damping member 40.
  • the vibration damping member 40 connects the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 to each other.
  • the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 have different vibration modes.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 sways only slightly. Furthermore, because the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 are connected by a vibration damping member 40, large vibrations of one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 are damped by the vibration damping member 40 and transmitted to the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. Therefore, the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • the structure of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 can be simplified by reducing the number and diameter of the first support insulators 21, second support insulators 31, first support columns 24, second support columns 34, first connecting insulators 25, and second connecting insulators 35. This allows the power conversion device 1 to be made more compact.
  • the earthquake resistance of the power conversion device 1 is improved, more first units can be stacked, and more second units can be stacked.
  • the number of first sub-modules 11 included in the first converter valve tower 2 and the number of second sub-modules 12 included in the second converter valve tower 3 can be increased.
  • the capacity of the power conversion device 1 can be increased, and the amount of power that the power conversion device 1 can handle can be increased.
  • the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 have different heights.
  • the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • the first converter valve tower 2 includes a plurality of stacked first units 22a, 22b, 22c, and 22d.
  • the plurality of first units 22a, 22b, 22c, and 22d each include a plurality of first sub-modules 11.
  • the second converter valve tower 3 includes a plurality of stacked second units 32a, 32b, and 32c.
  • the number of stages of the plurality of first units 22a, 22b, 22c, and 22d is different from the number of stages of the plurality of second units 32a, 32b, and 32c.
  • the height of the first converter valve tower 2 can be made different from the height of the second converter valve tower 3.
  • the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • the vibration damping member 40 includes a first vibration damping member 41 and a second vibration damping member 42.
  • the first vibration damping member 41 and the second vibration damping member 42 intersect with each other.
  • Embodiment 2 A power conversion device 1 according to a second embodiment will be described with reference to Fig. 7.
  • the power conversion device 1 according to the second embodiment has a configuration similar to that of the power conversion device 1 according to the first embodiment and achieves similar effects, but differs mainly in the following respects.
  • the first height of the nth first unit among the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d from the installation surface 5 is different from the second height of the nth second unit among the multiple second units 32a, 32b, and 32c from the installation surface 5.
  • n is a natural number.
  • the third height of the (n+1)th first unit among the multiple first units 22a, 22b, 22c, and 22d from the installation surface 5 is different from the first height and the second height.
  • the length of the second support pillar 34 included in the first-tier second unit 32a is longer than the length of the first support pillar 24 included in the first-tier first unit 22a.
  • the length of the second support pillar 34 included in each of the second units 32b, 32c is equal to the length of the first support pillar 24 included in each of the multiple first units 22a, 22b, 22c, 22d.
  • the length of the second connection insulator 35 included in each of the second units 32a, 32b is equal to the length of the first connection insulator 25 included in each of the first units 22a, 22b, 22c.
  • the length of the second connection insulator 35 included in the third-tier (topmost) second unit 32c is equal to the length of the first connection insulator 25 included in the fourth-tier (topmost) first unit 22d.
  • the height of the second unit 32a on the first tier is higher than the height of the first unit 22a on the first tier, and lower than the height of the first unit 22b on the second tier.
  • the height of the second unit 32b on the second tier is higher than the height of the first unit 22b on the second tier, and lower than the height of the first unit 22c on the third tier.
  • the height of the second unit 32c on the third tier is higher than the height of the first unit 22c on the third tier, and lower than the height of the first unit 22d on the fourth tier.
  • the first converter valve tower 2 is higher than the second converter valve tower 3.
  • the first shield height of the first top shield 28 from the installation surface 5 is higher than the second shield height of the second top shield 38 from the installation surface 5.
  • the second side shield 39 is also arranged between the second mounting plate 37 and the second support insulator 31 included in the first (lowest) second unit 32a.
  • the vibration-damping member 40 includes a first vibration-damping member 41.
  • the first vibration-damping member 41 connects the first unit in the nth stage and the second unit in the nth stage to each other.
  • the vibration-damping member 40 may further include a second vibration-damping member 42.
  • the second vibration-damping member 42 connects the first unit in the (n+1)th stage and the second unit in the nth stage to each other.
  • the first vibration-damping member 41 and the second vibration-damping member 42 have, for example, a zigzag shape.
  • the first vibration damping member 41 connects the first unit 22a of the first stage to the second unit 32a of the first stage.
  • the second vibration damping member 42 connects the first unit 22b of the second stage to the second unit 32a of the first stage.
  • the first vibration damping member 41 connects the first unit 22b of the second stage to the second unit 32b of the second stage.
  • the second vibration damping member 42 connects the first unit 22c of the third stage to the second unit 32b of the second stage.
  • the first vibration damping member 41 connects the first unit 22c of the third stage to the second unit 32c of the third stage.
  • the second vibration damping member 42 connects the first unit 22d of the fourth stage to the second unit 32c of the third stage.
  • the power conversion device 1 of this embodiment has the following effects.
  • the first converter valve tower 2 includes a plurality of stacked first units 22a, 22b, 22c, and 22d. Each of the plurality of first units 22a, 22b, 22c, and 22d includes a plurality of first sub-modules 11.
  • the second converter valve tower 3 includes a plurality of stacked second units 32a, 32b, and 32c. Each of the plurality of second units 32a, 32b, and 32c includes a plurality of second sub-modules 12.
  • the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 are fixed to the installation surface 5.
  • the first height of the n-th first unit of the plurality of first units 22a, 22b, 22c, and 22d from the installation surface 5 is different from the second height of the n-th second unit of the plurality of second units 32a, 32b, and 32c from the installation surface 5.
  • n is a natural number.
  • the vibration damping member 40 includes a first vibration damping member 41.
  • the first vibration damping member 41 connects the nth stage first unit and the nth stage second unit to each other.
  • the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • first vibration damping member 41 is longer than the vibration damping member 40 (see Figure 6) that extends parallel to the installation surface 5.
  • the second converter valve tower 3 can be positioned closer to the first converter valve tower 2 while suppressing electrical coupling between the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 via the first vibration damping member 41.
  • the power conversion device 1 operates more stably and can be made smaller.
  • the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • first vibration damping member 41 and the second vibration damping member 42 are longer than the vibration damping member 40 (see Figure 6) that extends parallel to the installation surface 5.
  • the second converter valve tower 3 can be positioned closer to the first converter valve tower 2 while suppressing electrical coupling between the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 via the first vibration damping member 41 and the second vibration damping member 42.
  • the power conversion device 1 operates more stably and can be made smaller.
  • Embodiment 3 A power conversion device 1 according to a third embodiment will be described with reference to Fig. 8.
  • the power conversion device 1 according to the present embodiment has a configuration similar to that of the power conversion device 1 according to the first embodiment and achieves similar effects, but differs mainly in the following respects.
  • the first converter valve tower 2 does not include the first unit 22d, and the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 have the same height. Therefore, the first shield height of the first top shield 28 from the installation surface 5 is equal to the second shield height of the second top shield 38 from the installation surface 5.
  • the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 differ from each other in at least one of the number of support insulators, the structure of the support insulators, or the structure of the frame. Therefore, the vibration mode of the first converter valve tower 2 differs from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the number of first support insulators 21 and the number of second support insulators 31 are different from each other.
  • the number of first support insulators 21 is greater than the number of second support insulators 31. Therefore, the vibration mode of the first converter valve tower 2 is different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the diameter of the first support insulator 21 is larger than the diameter of the second support insulator 31. Therefore, the vibration mode of the first converter valve tower 2 is different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the structures of the first frame 23 and the second frame 33 are different from each other.
  • the diameter of the first support 24 is larger than the diameter of the second support 34.
  • the diameter of the first connection insulator 25 is larger than the diameter of the second connection insulator 35. Therefore, the vibration mode of the first converter valve tower 2 is different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the structure of the first frame 23 and the structure of the second frame 33 are different from each other.
  • the first frame 23 includes a reinforcing frame that reinforces more columns than the second frame 33.
  • the first frame 23 includes a reinforcing frame 26 that reinforces the first columns 24.
  • the reinforcing frame 26 of the first frame 23 is fixed to the first columns 24 and reinforces the first columns 24.
  • the second frame 33 does not include a reinforcing frame that reinforces the second columns 34.
  • the power conversion device 1 of this embodiment has the following effects.
  • the first converter valve tower 2 includes a plurality of stacked first units 22a, 22b, and 22c and a first support insulator 21 that supports the plurality of first units 22a, 22b, and 22c.
  • the plurality of first units 22a, 22b, and 22c each include a plurality of first sub-modules 11.
  • the second converter valve tower 3 includes a plurality of stacked second units 32a, 32b, and 32c and a second support insulator 31 that supports the plurality of second units 32a, 32b, and 32c.
  • the plurality of second units 32a, 32b, and 32c each include a plurality of second sub-modules 12.
  • the number of first support insulators 21 and the number of second support insulators 31 are different from each other, or the diameters of the first support insulators 21 and the second support insulators 31 are different from each other.
  • the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • the first converter valve tower 2 includes a plurality of stacked first units 22a, 22b, and 22c.
  • Each of the plurality of first units 22a, 22b, and 22c includes a plurality of first submodules 11, a first mounting plate 27 on which the plurality of first submodules 11 are mounted, and a first frame 23 to which the first mounting plate 27 is fixed.
  • the second converter valve tower 3 includes a plurality of stacked second units 32a, 32b, and 32c.
  • Each of the plurality of second units 32a, 32b, and 32c includes a plurality of second submodules 12, a second mounting plate 37 on which the plurality of second submodules 12 are mounted, and a second frame 33 to which the second mounting plate 37 is fixed.
  • the structure of the first frame 23 and the structure of the second frame 33 are different from each other.
  • the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • the first frame 23 includes first supports 24 to which a first mounting plate 27 is fixed, and first connection insulators 25 connected to the first supports 24.
  • the second frame 33 includes second supports 34 to which a second mounting plate 37 is fixed, and second connection insulators 35 connected to the second supports 34.
  • the number of first supports 24 and the number of second supports 34 are different from each other, or the diameters of the first supports 24 and the second supports 34 are different from each other, or the number of first connection insulators 25 and the number of second connection insulators 35 are different from each other, or the diameters of the first connection insulators 25 and the second connection insulators 35 are different from each other.
  • the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • the first frame 23 includes a reinforcing frame that reinforces more columns than the second frame 33.
  • the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 have the same height.
  • the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • the first converter valve tower 2 includes a first top shield 28 at the top of the first converter valve tower 2.
  • the second converter valve tower 3 includes a second top shield 38 at the top of the second converter valve tower 3.
  • the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 are fixed to the installation surface 5.
  • the first shield height of the first top shield 28 from the installation surface 5 is equal to the second shield height of the second top shield 38 from the installation surface 5. Note that if the first shield height of the first top shield 28 and the second shield height of the second top shield 38 are equal, the first top shield 28 and the second top shield 38 may be integrated to form the configuration of FIG. 5B.
  • the first top shield 28 can attenuate the electric field incident on the second converter valve tower 3 from above the first converter valve tower 2, in addition to the electric field incident on the first converter valve tower 2 from above the first converter valve tower 2.
  • the first top shield 28 attenuates the electric field emitted from the multiple second sub-modules 12 to above the first converter valve tower 2.
  • the second top shield 38 can attenuate the electric field incident on the first converter valve tower 2 from above the second converter valve tower 3, in addition to the electric field incident on the second converter valve tower 3 from above the second converter valve tower 3.
  • the second top shield 38 attenuates the electric field emitted from the multiple first sub-modules 11 to above the second converter valve tower 3.
  • the power conversion device 1 can operate more stably.
  • Embodiment 4 A power conversion device 1 according to a fourth embodiment will be described with reference to Figures 11 to 14.
  • the power conversion device 1 according to the present embodiment has a configuration similar to that of the power conversion device 1 according to the first embodiment and achieves similar effects, but differs mainly in the following respects.
  • the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 have the same height. Therefore, the first shield height of the first top shield 28 from the installation surface 5 is equal to the second shield height of the second top shield 38 from the installation surface 5.
  • the number of the multiple first sub-modules 11 and the number of the multiple second sub-modules 12 are different from each other. Therefore, the vibration mode of the first converter valve tower 2 is different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the number of second submodules 12 is less than the number of first submodules 11.
  • the number of second submodules 12 included in the nth second units 32a and 32b, excluding the topmost second unit 32c, is equal to the number of first submodules 11 included in the nth first units 22a and 22b, excluding the topmost first unit 22c, but the number of second submodules 12 included in the topmost second unit 32c is less than the number of first submodules 11 included in the topmost first unit 22c.
  • the number of second submodules 12 included in the topmost second unit 32c may be zero as shown in FIGS. 11 and 13, or may be one or more as shown in FIG. 14.
  • the power conversion device 1 of this embodiment has the following effects.
  • the first converter valve tower 2 includes a plurality of stacked first units 22a, 22b, and 22c.
  • Each of the plurality of first units 22a, 22b, and 22c includes a plurality of first sub-modules 11.
  • the second converter valve tower 3 includes a plurality of stacked second units 32a, 32b, and 32c.
  • Each of the plurality of second units 32a, 32b, and 32c includes a plurality of second sub-modules 12. The number of the plurality of first sub-modules 11 and the number of the plurality of second sub-modules 12 are different from each other.
  • the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • the number of second submodules 12 included in the uppermost second unit 32c of the multiple second units 32a, 32b, 32c is smaller than the number of first submodules 11 included in the uppermost first unit 22c of the multiple first units 22a, 22b, 22c.
  • the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 have the same height.
  • the vibration mode of the first converter valve tower 2 can be made different from the vibration mode of the second converter valve tower 3.
  • the other of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 functions as a support for one of the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3. This improves the earthquake resistance of the power conversion device 1.
  • the first converter valve tower 2 includes a first top shield 28 at the top of the first converter valve tower 2.
  • the second converter valve tower 3 includes a second top shield 38 at the top of the second converter valve tower 3.
  • the first converter valve tower 2 and the second converter valve tower 3 are fixed to the installation surface 5.
  • the first shield height of the first top shield 28 from the installation surface 5 is equal to the second shield height of the second top shield 38 from the installation surface 5.
  • the first top shield 28 can attenuate the electric field incident on the second converter valve tower 3 from above the first converter valve tower 2, in addition to the electric field incident on the first converter valve tower 2 from above the first converter valve tower 2.
  • the first top shield 28 attenuates the electric field emitted from the multiple second sub-modules 12 to above the first converter valve tower 2.
  • the second top shield 38 can attenuate the electric field incident on the first converter valve tower 2 from above the second converter valve tower 3, in addition to the electric field incident on the second converter valve tower 3 from above the second converter valve tower 3.
  • the second top shield 38 attenuates the electric field emitted from the multiple first sub-modules 11 to above the second converter valve tower 3.
  • the power conversion device 1 can operate more stably.
  • Power conversion device 2. First converter valve tower, 3. Second converter valve tower, 5. Installation surface, 10. Submodule, 11. First submodule, 12. Second submodule, 20. First base, 21. First support insulator, 22a, 22b, 22c, 22d. First unit, 23. First frame, 24. First support column, 25. First connection insulator, 26. Reinforcement frame, 27. First mounting plate, 28. First top shield, 29. First side shield, 30. Second base, 31.

Landscapes

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  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

電力変換装置（１）は、第１の変換器バルブタワー（２）と、第２の変換器バルブタワー（３）と、制振部材（４０）とを備える。制振部材（４０）は、第１の変換器バルブタワー（２）と第２の変換器バルブタワー（３）とを互いに連結する。第１の変換器バルブタワー（２）と第２の変換器バルブタワー（３）とは、互いに異なる振動モードを有する。

Description

電力変換装置
　本開示は、電力変換装置に関する。
　国際公開第２０１６／１６２９１５号（特許文献１）は、モジュラーマルチレベル変換器（ＭＭＣ）型の高圧直流送電（ＨＶＤＣ）変換器を開示している。ＭＭＣは、各々が蓄電素子（例えば、キャパシタ）と複数の半導体スイッチング素子とを含む多数の単位変換器を備える。これらの単位変換器は、カスケードに接続されている。以下、単位変換器を、「単位セル」、「変換器セル」または「サブモジュール」（ＳＭ）とも称する。
　特許文献１に記載の電力変換装置は、第１ラック及び第２ラックを備えている。第１ラック及び第２ラックは、各々、複数段のステージと、第１支柱と、第２支柱とを含む。第１支柱は、複数段のステージのうち最下段のステージを支持する。第２支柱は、複数段のステージのうち互いに隣り合う二つのステージ間を接続する。複数段のステージは、各々、複数の単位セルが載置される基板と、碍子と、シールドとを含む。碍子は、第１支柱または第２支柱が嵌め込まれる。シールドは、基板の周囲に配置されている。
国際公開第２０１６／１６２９１５号
　本開示の目的は、向上した耐震性を有する電力変換装置を提供することである。
　本開示の電力変換装置は、第１の変換器バルブタワーと、第２の変換器バルブタワーと、制振部材とを備える。制振部材は、第１の変換器バルブタワーと第２の変換器バルブタワーとを互いに連結する。第１の変換器バルブタワーと第２の変換器バルブタワーとは、互いに異なる振動モードを有する。
　本開示の電力変換装置によれば、向上した耐震性を有する電力変換装置を提供することができる。
電力変換装置の全体構成を示す回路図である。 サブモジュールの模式的な回路図である。 実施の形態１の電力変換装置の概略正面図である。 実施の形態１の電力変換装置の概略側面図である。 実施の形態１の第１例の頂部シールドの概略平面図である。 実施の形態１の第２例の頂部シールドの概略平面図である。 実施の形態１の第３例の頂部シールドの概略平面図である。 実施の形態１の変形例の電力変換装置の概略側面図である。 実施の形態２の電力変換装置の概略側面図である。 実施の形態３の電力変換装置の概略側面図である。 実施の形態３の第１変形例の電力変換装置の概略側面図である。 実施の形態３の第２変形例の電力変換装置の概略側面図である。 実施の形態４の電力変換装置の概略側面図である。 実施の形態４の電力変換装置の概略正面図である。 実施の形態４の電力変換装置の概略背面図である。 実施の形態４の変形例の電力変換装置の概略側面図である。
　以下、本開示の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
　実施の形態１．
　図１及び図２を参照して、実施の形態１の電力変換装置１の回路構成を説明する。本実施の形態の電力変換装置１は、特に限定されないが、例えば、モジュラーマルチレベル変換器（ＭＭＣ）型の高圧直流送電（ＨＶＤＣ）変換器である。
　図１を参照して、電力変換装置１は、変圧器１０１を介して、交流電力系統１００に接続されている。電力変換装置１は、直流電力系統１０２に接続されている。電力変換器は、交流電力系統１００に入力された交流電力を高圧直流電力に変換して、直流電力系統１０２に出力する。電力変換装置１は、複数組のアーム１０３及びアーム１０４を含む。アーム１０３及びアーム１０４は、互いに直列に接続されている。複数組のアーム１０３及びアーム１０４は、互いに並列に接続されている。アーム１０３及びアーム１０４の間に、変圧器１０１が接続されている。アーム１０３及びアーム１０４は、各々、直列接続されている複数のサブモジュール１０を含む。
　図２を参照して、複数のサブモジュール１０は、各々、例えば、スイッチング素子１０５ａ，１０５ｂと、ダイオード１０６ａ，１０６ｂと、コンデンサ１０７と、接続線１０８ａ，１０８ｂとを含む。
　スイッチング素子１０５ａ，１０５ｂは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated　Gate　Bipolar　Transistor）である。スイッチング素子１０５ａとスイッチング素子１０５ｂとは、互いに直列に接続されている。
　ダイオード１０６ａは、スイッチング素子１０５ａに逆並列に接続されている。ダイオード１０６ｂは、スイッチング素子１０５ｂに逆並列に接続されている。コンデンサ１０７は、スイッチング素子１０５ａ，１０５ｂに対して並列に接続されている。
　接続線１０８ａは、スイッチング素子１０５ａのエミッタ端子及びスイッチング素子１０５ｂのコレクタ端子に接続されている。接続線１０８ｂは、スイッチング素子１０５ｂのエミッタ端子に接続されている。サブモジュール１０の接続線１０８ａは、当該サブモジュール１０に隣り合う別のサブモジュール１０の接続線１０８ｂに接続されている。このように、サブモジュール１０は、ハーフブリッジ型の変換器セルを構成している。
　図３から図５Ｃを参照して、実施の形態１の電力変換装置１の構成を説明する。電力変換装置１は、第１の変換器バルブタワー２と、第２の変換器バルブタワー３と、制振部材４０とを備える。
　第１の変換器バルブタワー２は、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、第１支持碍子２１とを含む。第１の変換器バルブタワー２は、第１ベース２０をさらに含んでもよい。第１の変換器バルブタワー２は、第１頂部シールド２８と、第１側部シールド２９とをさらに含んでもよい。
　第１の変換器バルブタワー２は、設置面５に固定されている。例えば、第１ベース２０が、設置面５に固定されている。第１ベース２０は、例えば、鋼で形成されている。第１支持碍子２１は、第１ベース２０に固定されている。第１支持碍子２１は、鉛直方向に延在している。第１支持碍子２１は、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを支持する。第１支持碍子２１は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）またはセラミックなどのような絶縁材料で形成されている。
　複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、積み重ねられている。複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、各々、複数の第１サブモジュール１１と、第１載置板２７と、第１フレーム２３とを含む。第１フレーム２３は、第１支柱２４と、第１接続碍子２５とを含む。
　複数のサブモジュール１０は、複数の第１サブモジュール１１と、複数の第２サブモジュール１２とを含む。複数の第１サブモジュール１１は、複数のサブモジュール１０の一部である。複数の第１サブモジュール１１は、第１載置板２７上に搭載される。
　第１載置板２７は、第１フレーム２３に固定される。第１載置板２７は、例えばボルトを用いて、第１支柱２４に固定されている。第１載置板２７は、例えば、ガラスエポキシ樹脂のような絶縁材料で形成されている。
　第１支柱２４は、例えば、鋼のような材料で形成されている。複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうち最下段（第１段目）の第１ユニット２２ａの第１支柱２４は、ボルトなどを用いて、第１支持碍子２１に固定されている。本明細書において、第ｎ段目のユニットは、設置面５から数えて第ｎ番目のユニットを意味する。ｎは、自然数である。そのため、例えば、第１段目の第１ユニットは、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうち最も設置面５に近い第１ユニット、すなわち、最下段の第１ユニットを意味する。
　第１接続碍子２５は、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうち互いに隣り合う第１ユニットに含まれる第１支柱２４どうしを互いに接続する。複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうち最上段の第１ユニット２２ｄに含まれる第１接続碍子２５は、最上段の第１ユニット２２ｄに含まれる第１支柱２４と第１頂部シールド２８とを互いに接続する。第１接続碍子２５は、例えばボルトを用いて、第１支柱２４及び第１頂部シールド２８に固定されている。第１接続碍子２５は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）またはセラミックなどのような絶縁材料で形成されている。第１接続碍子２５は、第１支持碍子２１と同じ材料で形成されてもよい。
　第１頂部シールド２８は、第１の変換器バルブタワー２の最上部に配置されている。第１頂部シールド２８は、例えばボルトを用いて、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうち最上段の第１ユニット２２ｄに含まれる第１接続碍子２５に固定されている。本実施の形態では、第１頂部シールド２８は、図５Ａに示されるような単一の矩形リングの形状を有している。第１頂部シールド２８は、図５Ｂに示されるような二つの半矩形リングを組み合わせた形状を有してもよいし、図５Ｃに示されるような二つの矩形リングを組み合わせた形状を有してもよい。
　第１側部シールド２９は、第１の変換器バルブタワー２の側部に配置されている。第１側部シールド２９は、例えばボルトを用いて、第１支柱２４に固定されている。第１頂部シールド２８及び第１側部シールド２９は、例えば、アルミニウムなどの金属で形成されている。第１頂部シールド２８及び第１側部シールド２９は、第１の変換器バルブタワー２の周囲から複数の第１サブモジュール１１に入射する電界を緩和して、複数の第１サブモジュール１１を当該電界から保護する。第１頂部シールド２８及び第１側部シールド２９は、複数の第１サブモジュール１１から第１の変換器バルブタワー２の周囲に出射される電界を緩和する。
　第２の変換器バルブタワー３は、第１の変換器バルブタワー２に対して、電力変換装置１の奥行方向に隣り合って配置されている。第２の変換器バルブタワー３は、複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、第２支持碍子３１とを含む。第２の変換器バルブタワー３は、第２ベース３０をさらに含んでもよい。第２の変換器バルブタワー３は、第２頂部シールド３８と、第２側部シールド３９とをさらに含んでもよい。
　第２の変換器バルブタワー３は、設置面５に固定されている。例えば、第２ベース３０が、設置面５に固定されている。第２ベース３０は、例えば、鋼で形成されている。第２支持碍子３１は、第２ベース３０に固定されている。第２支持碍子３１は、鉛直方向に延在している。第２支持碍子３１は、複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃを支持する。第２支持碍子３１は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）またはセラミックなどのような絶縁材料で形成されている。
　複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、積み重ねられている。複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、各々、複数の第２サブモジュール１２と、第２載置板３７と、第２フレーム３３とを含む。第２フレーム３３は、第２支柱３４と、第２接続碍子３５とを含む。
　複数の第２サブモジュール１２は、複数のサブモジュール１０の一部である。複数の第２サブモジュール１２の数は、複数の第１サブモジュール１１の数に等しくてもよいし、複数の第１サブモジュール１１の数と異なってもよい。複数の第２サブモジュール１２は、第２載置板３７上に搭載される。
　第２載置板３７は、第２フレーム３３に固定される。第２載置板３７は、例えばボルトを用いて、第２支柱３４に固定されている。第２載置板３７は、例えば、ガラスエポキシ樹脂のような絶縁材料で形成されている。
　第２支柱３４は、例えば、鋼のような材料で形成されている。複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち最下段（第１段目）の第２ユニット３２ａの第２支柱３４は、ボルトなどを用いて、第２支持碍子３１に固定されている。
　第２接続碍子３５は、複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち互いに隣り合う第２ユニットに含まれる第２支柱３４どうしを互いに接続する。複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち最上段の第２ユニット３２ｃに含まれる第２接続碍子３５は、最上段の第２ユニット３２ｃに含まれる第２支柱３４と第２頂部シールド３８とを互いに接続する。第２接続碍子３５は、例えばボルトを用いて、第２支柱３４及び第２頂部シールド３８に固定されている。第２接続碍子３５は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）またはセラミックなどのような絶縁材料で形成されている。第２接続碍子３５は、第２支持碍子３１と同じ材料で形成されてもよい。
　第２頂部シールド３８は、第２の変換器バルブタワー３の最上部に配置されている。第２頂部シールド３８は、例えばボルトを用いて、複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち最上段の第２ユニット３２ｃに含まれる第２接続碍子３５に固定されている。本実施の形態では、第２頂部シールド３８は、図５Ａに示されるような単一の矩形リング形状を有している。第２頂部シールド３８は、図５Ｂに示されるような二つの半矩形リングを組み合わせた形状を有してもよいし、図５Ｃに示されるような二つの矩形リングを組み合わせた形状を有してもよい。
　第２側部シールド３９は、第２の変換器バルブタワー３の側部に配置されている。第２側部シールド３９は、例えばボルトを用いて、第２支柱３４に固定されている。第２頂部シールド３８及び第２側部シールド３９は、例えば、アルミニウムなどの金属で形成されている。第２頂部シールド３８及び第２側部シールド３９は、第２の変換器バルブタワー３の周囲から複数の第２サブモジュール１２に入射する電界を緩和して、複数の第２サブモジュール１２を当該電界から保護する。第２頂部シールド３８及び第２側部シールド３９は、複数の第２サブモジュール１２から第２の変換器バルブタワー３の周囲に出射される電界を緩和する。
　第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とは、互いに異なる振動モードを有する。例えば、第１の変換器バルブタワー２の構造を第２の変換器バルブタワー３の構造と異ならせることによって、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。本実施の形態では、第１の変換器バルブタワー２の高さを第２の変換器バルブタワー３の高さと異ならせることによって、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせている。
　例えば、設置面５からの複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうちの第ｎ段目の第１ユニットの第１高さは、設置面５からの複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちの第ｎ段目の第２ユニットの第２高さに等しい。ｎは自然数である。複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの段数は、複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃの段数と異なっている。本実施の形態では、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの段数は、複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃの段数より多く、例えば、第１の変換器バルブタワー２は４段の複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを含み、第２の変換器バルブタワー３は、３段の複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃを含む。そのため、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とは、互いに異なる高さを有している。
　具体的には、図４を参照して、複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃの各々に含まれる第２支柱３４の長さは、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの各々に含まれる第１支柱２４の長さに等しい。第２ユニット３２ａ，３２ｂの各々に含まれる第２接続碍子３５の長さは、第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各々に含まれる第１接続碍子２５の長さに等しい。第３段目（最上段）の第２ユニット３２ｃに含まれる第２接続碍子３５の長さは、第４段目（最上段）の第１ユニット２２ｄに含まれる第１接続碍子２５の長さに等しい。
　そのため、第１段目の第１ユニット２２ａの高さは、第１段目の第２ユニット３２ａの高さに等しい。第２段目の第１ユニット２２ｂの高さは、第２段目の第２ユニット３２ｂの高さに等しい。第３段目の第１ユニット２２ｃの高さは、第３段目の第２ユニット３２ｃの高さに等しい。第１の変換器バルブタワー２は、４段目の第１ユニット２２ｄの高さ分だけ、第２の変換器バルブタワー３より高い。設置面５からの第１頂部シールド２８の第１シールド高さは、設置面５からの第２頂部シールド３８の第２シールド高さより高い。
　制振部材４０は、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とを互いに連結する。制振部材４０は、例えば、粘性ダンパー、または、金属層と制振樹脂層とが積層された制振シートなどである。
　制振部材４０は、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうちの一つと複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちの一つとを互いに連結している。設置面５からの複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうちの一つの第１高さは、設置面５からの複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちの一つの第２高さに等しい。具体的には、制振部材４０は、第１段目の第１ユニット２２ａと第１段目の第２ユニット３２ａとを互いに連結している。制振部材４０は、第２段目の第１ユニット２２ｂと第２段目の第２ユニット３２ｂとを互いに連結している。制振部材４０は、第３段目の第１ユニット２２ｃと第３段目の第２ユニット３２ｃとを互いに連結している。
　制振部材４０は、第１制振部材４１と、第２制振部材４２とを含む。第１制振部材４１と第２制振部材４２とは、互いに交差している。例えば、第１制振部材４１及び第２制振部材４２は、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうちの一つと複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちの一つとを互いに連結している。設置面５からの複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうちの一つの第１高さは、設置面５からの複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちの一つの第２高さに等しい。具体的には、第１制振部材４１及び第２制振部材４２は、第１段目の第１ユニット２２ａと第１段目の第２ユニット３２ａとを互いに連結している。第１制振部材４１及び第２制振部材４２は、第２段目の第１ユニット２２ｂと第２段目の第２ユニット３２ｂとを互いに連結している。第１制振部材４１及び第２制振部材４２は、第３段目の第１ユニット２２ｃと第３段目の第２ユニット３２ｃとを互いに連結している。
　図６を参照して、本実施の形態の変形例では、制振部材４０は、第１制振部材４１を含むが、第２制振部材４２は含まない。例えば、第１制振部材４１は、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうちの一つと複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちの一つとを互いに連結している。設置面５からの複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうちの一つの第１高さは、設置面５からの複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちの一つの第２高さに等しい。第１制振部材４１は、設置面５に平行に延在している。具体的には、第１制振部材４１は、第１段目の第１ユニット２２ａと第１段目の第２ユニット３２ａとを互いに連結している。第１制振部材４１は、第２段目の第１ユニット２２ｂと第２段目の第２ユニット３２ｂとを互いに連結している。第１制振部材４１は、第３段目の第１ユニット２２ｃと第３段目の第２ユニット３２ｃとを互いに連結している。
　本実施の形態の電力変換装置１の効果を説明する。
　本実施の形態の電力変換装置１は、第１の変換器バルブタワー２と、第２の変換器バルブタワー３と、制振部材４０とを備える。制振部材４０は、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とを互いに連結する。第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とは、互いに異なる振動モードを有する。
　第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とは互いに異なる振動モードを有するため、地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方の揺れが大きくても、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方の揺れは小さい。また、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とは制振部材４０によって連結されているため、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方の大きな揺れが、制振部材４０によって緩和されて、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方に伝わる。そのため、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　また、電力変換装置１の耐震性が向上するため、第１支持碍子２１、第２支持碍子３１、第１支柱２４、第２支柱３４、第１接続碍子２５及び第２接続碍子３５の数及び直径を減少させるなどして、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の構造を簡素化することができる。電力変換装置１が小型化され得る。
　また、電力変換装置１の耐震性が向上するため、より多くの第１ユニットを積み重ねることができるとともに、より多くの第２ユニットを積み重ねることができる。第１の変換器バルブタワー２に含まれる複数の第１サブモジュール１１の数及び第２の変換器バルブタワー３に含まれる複数の第２サブモジュール１２の数を増加させることができる。電力変換装置１の容量を増加させることができ、電力変換装置１が取り扱うことができる電力を増加させることができる。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とは、互いに異なる高さを有する。
　そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１の変換器バルブタワー２は、積み重ねられている複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを含む。複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、各々、複数の第１サブモジュール１１を含む。第２の変換器バルブタワー３は、積み重ねられている複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃを含む。複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの段数は、複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃの段数と異なっている。
　そのため、第１の変換器バルブタワー２の高さを第２の変換器バルブタワー３の高さと異ならせることができる。第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、制振部材４０は、第１制振部材４１と第２制振部材４２とを含む。第１制振部材４１と第２制振部材４２とは、互いに交差している。
　そのため、第１制振部材４１及び第２制振部材４２は、設置面５に平行に延在する制振部材４０（図６を参照）よりも長い。第１制振部材４１及び第２制振部材４２を介した第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３との間の電気的結合を抑制しながら、第２の変換器バルブタワー３を第１の変換器バルブタワー２のより近くに配置することができる。電力変換装置１は、より安定して動作し得るとともに、小型化され得る。
　実施の形態２．
　図７を参照して、実施の形態２の電力変換装置１を説明する。本実施の形態の電力変換装置１は、実施の形態１の電力変換装置１と同様の構成を備え、同様の効果を奏するが、主に以下の点で異なる。
　本実施の形態の電力変換装置１では、設置面５からの複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうちの第ｎ段目の第１ユニットの第１高さは、設置面５からの複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちの第ｎ段目の第２ユニットの第２高さと異なっている。ｎは、自然数である。設置面５からの複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうちの第ｎ＋１段目の第１ユニットの第３高さは、第１高さ及び第２高さと異なっている。こうして、第１の変換器バルブタワー２の構造を第２の変換器バルブタワー３の構造と異ならせることによって、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせている。
　具体的には、図７を参照して、第１段目の第２ユニット３２ａに含まれる第２支柱３４の長さは、第１段目の第１ユニット２２ａに含まれる第１支柱２４の長さより長い。第２ユニット３２ｂ，３２ｃの各々に含まれる第２支柱３４の長さは、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの各々に含まれる第１支柱２４の長さに等しい。第２ユニット３２ａ，３２ｂの各々に含まれる第２接続碍子３５の長さは、第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各々に含まれる第１接続碍子２５の長さに等しい。第３段目（最上段）の第２ユニット３２ｃに含まれる第２接続碍子３５の長さは、第４段目（最上段）の第１ユニット２２ｄに含まれる第１接続碍子２５の長さに等しい。
　そのため、第１段目の第２ユニット３２ａの高さは、第１段目の第１ユニット２２ａの高さより高く、かつ、第２段目の第１ユニット２２ｂの高さより低い。第２段目の第２ユニット３２ｂの高さは、第２段目の第１ユニット２２ｂの高さより高く、かつ、第３段目の第１ユニット２２ｃの高さより低い。第３段目の第２ユニット３２ｃの高さは、第３段目の第１ユニット２２ｃの高さより高く、かつ、第４段目の第１ユニット２２ｄの高さより低い。第１の変換器バルブタワー２は、第２の変換器バルブタワー３より高い。設置面５からの第１頂部シールド２８の第１シールド高さは、設置面５からの第２頂部シールド３８の第２シールド高さより高い。
　第２側部シールド３９は、第１段目（最下段）の第２ユニット３２ａに含まれる第２載置板３７と第２支持碍子３１との間にも配置されている。
　制振部材４０は、第１制振部材４１を含む。第１制振部材４１は、第ｎ段目の第１ユニットと第ｎ段目の第２ユニットとを互いに連結している。制振部材４０は、第２制振部材４２をさらに含んでもよい。第２制振部材４２は、第ｎ＋１段目の第１ユニットと第ｎ段目の第２ユニットとを互いに連結している。第１制振部材４１及び第２制振部材４２は、例えば、ジグザグ形状を有している。
　具体的には、第１制振部材４１は、第１段目の第１ユニット２２ａと第１段目の第２ユニット３２ａとを互いに連結している。第２制振部材４２は、第２段目の第１ユニット２２ｂと第１段目の第２ユニット３２ａとを互いに連結している。第１制振部材４１は、第２段目の第１ユニット２２ｂと第２段目の第２ユニット３２ｂとを互いに連結している。第２制振部材４２は、第３段目の第１ユニット２２ｃと第２段目の第２ユニット３２ｂとを互いに連結している。第１制振部材４１は、第３段目の第１ユニット２２ｃと第３段目の第２ユニット３２ｃとを互いに連結している。第２制振部材４２は、第４段目の第１ユニット２２ｄと第３段目の第２ユニット３２ｃとを互いに連結している。
　本実施の形態の電力変換装置１は、実施の形態１の電力変換装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１の変換器バルブタワー２は、積み重ねられている複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを含む。複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、各々、複数の第１サブモジュール１１を含む。第２の変換器バルブタワー３は、積み重ねられている複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃを含む。複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、各々、複数の第２サブモジュール１２を含む。第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３とは、設置面５に固定されている。設置面５からの複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうちの第ｎ段目の第１ユニットの第１高さは、設置面５からの複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちの第ｎ段目の第２ユニットの第２高さと異なっている。ｎは、自然数である。制振部材４０は、第１制振部材４１を含む。第１制振部材４１は、第ｎ段目の第１ユニットと第ｎ段目の第２ユニットとを互いに連結している。
　そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　また、第１制振部材４１は、設置面５に平行に延在する制振部材４０（図６を参照）よりも長くなる。第１制振部材４１を介した第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３との間の電気的結合を抑制しながら、第２の変換器バルブタワー３を第１の変換器バルブタワー２のより近くに配置することができる。電力変換装置１は、より安定して動作するとともに、小型化され得る。
　本実施の形態の電力変換装置１では、制振部材４０は、第２制振部材４２をさらに含む。設置面５からの複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうちの第ｎ＋１段目の第１ユニットの第３高さは、第１高さ及び第２高さと異なっている。第２制振部材４２は、第ｎ＋１段目の第１ユニットと第ｎ段目の第２ユニットとを互いに連結している。
　そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　また、第１制振部材４１及び第２制振部材４２は、設置面５に平行に延在する制振部材４０（図６を参照）よりも長くなる。第１制振部材４１及び第２制振部材４２を介した第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３との間の電気的結合を抑制しながら、第２の変換器バルブタワー３を第１の変換器バルブタワー２のより近くに配置することができる。電力変換装置１は、より安定して動作するとともに、小型化され得る。
　実施の形態３．
　図８を参照して、実施の形態３の電力変換装置１を説明する。本実施の形態の電力変換装置１は、実施の形態１の電力変換装置１と同様の構成を備え、同様の効果を奏するが、主に以下の点で異なる。
　本実施の形態では、第１の変換器バルブタワー２は第１ユニット２２ｄを含んでおらず、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とは互いに同じ高さを有している。そのため、設置面５からの第１頂部シールド２８の第１シールド高さは、設置面５からの第２頂部シールド３８の第２シールド高さに等しい。しかしながら、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とは、支持碍子の数、支持碍子の構造またはフレームの構造の少なくとも一つにおいて、互いに異なっている。そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードは、第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異なっている。
　図８を参照して、第１支持碍子２１の数と第２支持碍子３１の数とは互いに異なっている。例えば、第１支持碍子２１の数は、第２支持碍子３１の数よりも多い。そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードは、第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異なっている。
　さらに、第１フレーム２３の構造と第２フレーム３３の構造とは互いに異なっている。例えば、第１支柱２４の数と第２支柱３４の数とは互いに異なっている。第１接続碍子２５の数と第２接続碍子３５の数とは互いに異なっている。具体的には、第１支柱２４の数は、第２支柱３４の数よりも多い。第１接続碍子２５の数は、第２接続碍子３５の数よりも多い。そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードは、第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異なっている。
　図９を参照して、本実施の形態の第１変形例では、第１支持碍子２１の直径は、第２支持碍子３１の直径よりも大きい。そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードは、第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異なっている。
　さらに、第１フレーム２３の構造と第２フレーム３３の構造とは互いに異なっている。例えば、第１支柱２４の直径は、第２支柱３４の直径よりも大きい。第１接続碍子２５の直径は、第２接続碍子３５の直径よりも大きい。そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードは、第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異なっている。
　図１０を参照して、本実施の形態の第２変形例では、第１フレーム２３の構造と第２フレーム３３の構造とは互いに異なっている。例えば、第１フレーム２３は、第２フレーム３３よりも多くの支柱を補強する補強フレームを含んでいる。具体的には、第１フレーム２３は第１支柱２４を補強する補強フレーム２６を含んでいる。第１フレーム２３の補強フレーム２６は、第１支柱２４に固定されて、第１支柱２４を補強している。これに対し、第２フレーム３３は第２支柱３４を補強する補強フレームを含んでいない。
　本実施の形態の電力変換装置１は、実施の形態１の電力変換装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１の変換器バルブタワー２は、積み重ねられている複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃを支持する第１支持碍子２１とを含む。複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、各々、複数の第１サブモジュール１１を含む。第２の変換器バルブタワー３は、積み重ねられている複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃを支持する第２支持碍子３１とを含む。複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、各々、複数の第２サブモジュール１２を含む。第１支持碍子２１の数と第２支持碍子３１の数とは互いに異なる、または、第１支持碍子２１の直径と第２支持碍子３１の直径とは互いに異なる。
　そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１の変換器バルブタワー２は、積み重ねられている複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃを含む。複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、各々、複数の第１サブモジュール１１と、複数の第１サブモジュール１１が搭載される第１載置板２７と、第１載置板２７が固定される第１フレーム２３とを含む。第２の変換器バルブタワー３は、積み重ねられている複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃを含む。複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、各々、複数の第２サブモジュール１２と、複数の第２サブモジュール１２が搭載される第２載置板３７と、第２載置板３７が固定される第２フレーム３３とを含む。第１フレーム２３の構造と第２フレーム３３の構造とは互いに異なる。
　そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１フレーム２３は、第１載置板２７が固定される第１支柱２４と、第１支柱２４に接続される第１接続碍子２５とを含む。第２フレーム３３は、第２載置板３７が固定される第２支柱３４と、第２支柱３４に接続される第２接続碍子３５とを含む。第１支柱２４の数と第２支柱３４の数とは互いに異なる、または、第１支柱２４の直径と第２支柱３４の直径とは互いに異なる、または、第１接続碍子２５の数と第２接続碍子３５の数とは互いに異なる、または、第１接続碍子２５の直径と第２接続碍子３５の直径とは互いに異なる。
　そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１フレーム２３は、第２フレーム３３よりも多くの支柱を補強する補強フレームを含む。
　そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とは、互いに同じ高さを有する。
　本実施の形態では、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とが互いに同じ高さを有していても、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１の変換器バルブタワー２は、第１の変換器バルブタワー２の最上部に、第１頂部シールド２８を含む。第２の変換器バルブタワー３は、第２の変換器バルブタワー３の最上部に、第２頂部シールド３８を含む。第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３とは、設置面５に固定されている。設置面５からの第１頂部シールド２８の第１シールド高さは、設置面５からの第２頂部シールド３８の第２シールド高さに等しい。なお、第１頂部シールド２８の第１シールド高さと第２頂部シールド３８の第２シールド高さが等しい場合、第１頂部シールド２８と第２頂部シールド３８とが一体となって図５Ｂの構成を形成してもよい。
　そのため、第１頂部シールド２８は、第１の変換器バルブタワー２の上方から第１の変換器バルブタワー２に入射する電界に加えて、第１の変換器バルブタワー２の上方から第２の変換器バルブタワー３に入射する電界を緩和することができる。第１頂部シールド２８は、複数の第２サブモジュール１２から第１の変換器バルブタワー２の上方に出射される電界を緩和する。第２頂部シールド３８は、第２の変換器バルブタワー３の上方から第２の変換器バルブタワー３に入射する電界に加えて、第２の変換器バルブタワー３の上方から第１の変換器バルブタワー２に入射する電界を緩和することができる。第２頂部シールド３８は、複数の第１サブモジュール１１から第２の変換器バルブタワー３の上方に出射される電界を緩和する。電力変換装置１は、より安定して動作し得る。
　実施の形態４．
　図１１から図１４を参照して、実施の形態４の電力変換装置１を説明する。本実施の形態の電力変換装置１は、実施の形態１の電力変換装置１と同様の構成を備え、同様の効果を奏するが、主に以下の点で異なる。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とは、互いに同じ高さを有している。そのため、設置面５からの第１頂部シールド２８の第１シールド高さは、設置面５からの第２頂部シールド３８の第２シールド高さに等しい。しかしながら、図１１から図１３に示されるように、複数の第１サブモジュール１１の数と複数の第２サブモジュール１２の数とは互いに異なっている。そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードは、第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異なっている。
　例えば、複数の第２サブモジュール１２の数は、複数の第１サブモジュール１１の数よりも少ない。最上段の第２ユニット３２ｃを除く第ｎ段目の第２ユニット３２ａ，３２ｂに含まれる第２サブモジュール１２の数は、最上段の第１ユニット２２ｃを除く第ｎ段目の第１ユニット２２ａ，２２ｂに含まれる第１サブモジュール１１の数に等しいが、最上段の第２ユニット３２ｃに含まれる第２サブモジュール１２の数は、最上段の第１ユニット２２ｃに含まれる第１サブモジュール１１の数よりも少ない。図１１及び図１３に示されるように、複数の第２サブモジュール１２は、最上段の第２ユニット３２ｃに含まれる複数の第２サブモジュール１２の数は、図１１及び図１３に示されるようにゼロであってもよいし、図１４に示されるように１以上であってもよい。
　本実施の形態の電力変換装置１は、実施の形態１の電力変換装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１の変換器バルブタワー２は、積み重ねられている複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃを含む。複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、各々、複数の第１サブモジュール１１を含む。第２の変換器バルブタワー３は、積み重ねられている複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃを含む。複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、各々、複数の第２サブモジュール１２を含む。複数の第１サブモジュール１１の数と複数の第２サブモジュール１２の数とは互いに異なる。
　そのため、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　複数の第２ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちの最上段の第２ユニット３２ｃに含まれる第２サブモジュール１２の数は、複数の第１ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃのうちの最上段の第１ユニット２２ｃに含まれる第１サブモジュール１１の数よりも少ない。
　そのため、最上段の第２ユニット３２ｃの重量が減少する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とは、互いに同じ高さを有する。
　本実施の形態では、第１の変換器バルブタワー２と第２の変換器バルブタワー３とが互いに同じ高さを有していても、第１の変換器バルブタワー２の振動モードを第２の変換器バルブタワー３の振動モードと異ならせることができる。地震発生時に、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の他方は、第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３の一方に対する支えとして機能する。電力変換装置１の耐震性が向上する。
　本実施の形態の電力変換装置１では、第１の変換器バルブタワー２は、第１の変換器バルブタワー２の最上部に、第１頂部シールド２８を含む。第２の変換器バルブタワー３は、第２の変換器バルブタワー３の最上部に、第２頂部シールド３８を含む。第１の変換器バルブタワー２及び第２の変換器バルブタワー３とは、設置面５に固定されている。設置面５からの第１頂部シールド２８の第１シールド高さは、設置面５からの第２頂部シールド３８の第２シールド高さに等しい。
　そのため、第１頂部シールド２８は、第１の変換器バルブタワー２の上方から第１の変換器バルブタワー２に入射する電界に加えて、第１の変換器バルブタワー２の上方から第２の変換器バルブタワー３に入射する電界を緩和することができる。第１頂部シールド２８は、複数の第２サブモジュール１２から第１の変換器バルブタワー２の上方に出射される電界を緩和する。第２頂部シールド３８は、第２の変換器バルブタワー３の上方から第２の変換器バルブタワー３に入射する電界に加えて、第２の変換器バルブタワー３の上方から第１の変換器バルブタワー２に入射する電界を緩和することができる。第２頂部シールド３８は、複数の第１サブモジュール１１から第２の変換器バルブタワー３の上方に出射される電界を緩和する。電力変換装置１は、より安定して動作し得る。
　今回開示された実施の形態１－４及びそれらの変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態１－４及びそれらの変形例の少なくとも二つを組み合わせてもよい。本開示の範囲は、上記した説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
　１　電力変換装置、２　第１の変換器バルブタワー、３　第２の変換器バルブタワー、５　設置面、１０　サブモジュール、１１　第１サブモジュール、１２　第２サブモジュール、２０　第１ベース、２１　第１支持碍子、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ　第１ユニット、２３　第１フレーム、２４　第１支柱、２５　第１接続碍子、２６　補強フレーム、２７　第１載置板、２８　第１頂部シールド、２９　第１側部シールド、３０　第２ベース、３１　第２支持碍子、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ　第２ユニット、３３　第２フレーム、３４　第２支柱、３５　第２接続碍子、３７　第２載置板、３８　第２頂部シールド、３９　第２側部シールド、４０　制振部材、４１　第１制振部材、４２　第２制振部材、１００　交流電力系統、１０１　変圧器、１０２　直流電力系統、１０３，１０４　アーム、１０５ａ，１０５ｂ　スイッチング素子、１０６ａ，１０６ｂ　ダイオード、１０７　コンデンサ、１０８ａ，１０８ｂ　接続線。

Claims (14)

  1. 　第１の変換器バルブタワーと、
    　第２の変換器バルブタワーと、
    　前記第１の変換器バルブタワーと前記第２の変換器バルブタワーとを互いに連結する制振部材とを備え、
    　前記第１の変換器バルブタワーと前記第２の変換器バルブタワーとは、互いに異なる振動モードを有する、電力変換装置。
  2. 　前記第１の変換器バルブタワーと前記第２の変換器バルブタワーとは、互いに異なる高さを有する、請求項１に記載の電力変換装置。
  3. 　前記第１の変換器バルブタワーは、積み重ねられている複数の第１ユニットを含み、前記複数の第１ユニットは、各々、複数の第１サブモジュールを含み、
    　前記第２の変換器バルブタワーは、積み重ねられている複数の第２ユニットを含み、前記複数の第２ユニットは、各々、複数の第２サブモジュールを含み、
    　前記複数の第１ユニットの段数は、前記複数の第２ユニットの段数と異なっている、請求項２に記載の電力変換装置。
  4. 　前記制振部材は、第１制振部材と第２制振部材とを含み、
    　前記第１制振部材と前記第２制振部材とは、互いに交差している、請求項２または請求項３に記載の電力変換装置。
  5. 　前記第１の変換器バルブタワーは、積み重ねられている複数の第１ユニットを含み、前記複数の第１ユニットは、各々、複数の第１サブモジュールを含み、
    　前記第２の変換器バルブタワーは、積み重ねられている複数の第２ユニットを含み、前記複数の第２ユニットは、各々、複数の第２サブモジュールを含み、
    　前記第１の変換器バルブタワー及び前記第２の変換器バルブタワーとは、設置面に固定されており、
    　前記設置面からの前記複数の第１ユニットのうちの第ｎ段目の第１ユニットの第１高さは、前記設置面からの前記複数の第２ユニットのうちの第ｎ段目の第２ユニットの第２高さと異なっており、ｎは自然数であり、
    　前記制振部材は、第１制振部材を含み、
    　前記第１制振部材は、前記第ｎ段目の第１ユニットと前記第ｎ段目の第２ユニットとを互いに連結している、請求項１または請求項２に記載の電力変換装置。
  6. 　前記制振部材は、第２制振部材をさらに含み、
    　前記設置面からの前記複数の第１ユニットのうちの第ｎ＋１段目の第１ユニットの第３高さは、前記第１高さ及び前記第２高さと異なっており、
    　前記第２制振部材は、前記第ｎ＋１段目の第１ユニットと前記第ｎ段目の第２ユニットとを互いに連結している、請求項５に記載の電力変換装置。
  7. 　前記第１の変換器バルブタワーは、積み重ねられている複数の第１ユニットと、前記複数の第１ユニットを支持する第１支持碍子とを含み、
    　前記複数の第１ユニットは、各々、複数の第１サブモジュールを含み、
    　前記第２の変換器バルブタワーは、積み重ねられている複数の第２ユニットと、前記複数の第２ユニットを支持する第２支持碍子とを含み、
    　前記複数の第２ユニットは、各々、複数の第２サブモジュールを含み、
    　前記第１支持碍子の数と前記第２支持碍子の数とは互いに異なる、または、
    　前記第１支持碍子の直径と前記第２支持碍子の直径とは互いに異なる、請求項１に記載の電力変換装置。
  8. 　前記第１の変換器バルブタワーは、積み重ねられている複数の第１ユニットを含み、
    　前記複数の第１ユニットは、各々、複数の第１サブモジュールと、前記複数の第１サブモジュールが搭載される第１載置板と、前記第１載置板が固定される第１フレームとを含み、
    　前記第２の変換器バルブタワーは、積み重ねられている複数の第２ユニットを含み、
    　前記複数の第２ユニットは、各々、複数の第２サブモジュールと、前記複数の第２サブモジュールが搭載される第２載置板と、前記第２載置板が固定される第２フレームとを含み、
    　前記第１フレームの構造と前記第２フレームの構造とは互いに異なる、請求項１に記載の電力変換装置。
  9. 　前記第１フレームは、前記第１載置板が固定される第１支柱と、前記第１支柱に接続される第１接続碍子とを含み、
    　前記第２フレームは、前記第２載置板が固定される第２支柱と、前記第２支柱に接続される第２接続碍子とを含み、
    　前記第１支柱の数と前記第２支柱の数とは互いに異なる、または、
    　前記第１支柱の直径と前記第２支柱の直径とは互いに異なる、または、
    　前記第１接続碍子の数と前記第２接続碍子の数とは互いに異なる、または、
    　前記第１接続碍子の直径と前記第２接続碍子の直径とは互いに異なる、請求項８に記載の電力変換装置。
  10. 　前記第１フレームは、前記第２フレームよりも多くの支柱を補強する補強フレームを含む、請求項８に記載の電力変換装置。
  11. 　前記第１の変換器バルブタワーは、積み重ねられている複数の第１ユニットを含み、前記複数の第１ユニットは、各々、複数の第１サブモジュールを含み、
    　前記第２の変換器バルブタワーは、積み重ねられている複数の第２ユニットを含み、前記複数の第２ユニットは、各々、複数の第２サブモジュールを含み、
    　前記複数の第１サブモジュールの数と前記複数の第２サブモジュールの数とは互いに異なる、請求項１に記載の電力変換装置。
  12. 　前記複数の第２ユニットのうちの最上段の第２ユニットに含まれる第２サブモジュールの数は、前記複数の第１ユニットのうちの最上段の第１ユニットに含まれる第１サブモジュールの数よりも少ない、請求項１１に記載の電力変換装置。
  13. 　前記第１の変換器バルブタワーと前記第２の変換器バルブタワーとは、互いに同じ高さを有する、請求項７から請求項１２のいずれか一項に記載の電力変換装置。
  14. 　前記第１の変換器バルブタワーは、前記第１の変換器バルブタワーの最上部に、第１頂部シールドを含み、
    　前記第２の変換器バルブタワーは、前記第２の変換器バルブタワーの最上部に、第２頂部シールドを含み、
    　前記第１の変換器バルブタワー及び前記第２の変換器バルブタワーとは、設置面に固定されており、
    　前記設置面からの前記第１頂部シールドの第１シールド高さは、前記設置面からの前記第２頂部シールドの第２シールド高さに等しい、請求項７から請求項１３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
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