JP7497315B2 - 多端子直流送電システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、多端子直流送電システムに関する。

近年、再生可能エネルギーとして洋上での風力発電技術の開発が盛んに行われている。洋上に建設された風力発電所で発電した電力は、陸上の交流系統に送電される。この送電が長距離での送電となる場合には、高圧直流（HVDC：High Voltage Direct Current）送電が適用されることで、風力発電所から交流系統へ効率的に交流電力が送電される。この場合、風力発電所で発電した交流電力は、交直変換所（「端子」ともいう）で直流電力に電力変換される。交直変換所で電力変換された直流電力は、直流系統に連系し、陸上の交流系統と連系している他の変換所に送電される。

従来では、距離の離れた２つの交直変換所を１組の直流送電線で結び、一対一の送受電を行う二端子直流送電が採用されていたが、近年の技術向上により複数の交直変換所間で電力融通を行う多端子直流送電システムの導入が世界的に加速している。多端子直流送電システムでは、１つの交直変換所が他の複数の交直変換所と直流系統を介して接続され、洋上風力発電所と交流系統の送電ループを複数確保することができ、送電ルートが多様となる。

多端子直流送電システムでは交直変換所の拡充やメンテナンス等で、運転中の多端子直流送電システムに新たに交直変換所を連系する状況が想定される。この場合、多端子直流送電システムを停止すれば簡単に交直変換所を連系することができるが、この場合には、長時間にわたって多端子直流送電システムを停止する必要があり、発電機会の損失となる。これを避けるためには、運転中の多端子直流送電システムに安全に交直変換所を連系する技術が必要となる。

多端子直流送電システムの各直流線路には、直流事故時の保護を目的として直流遮断器（DCCB：Direct Current Circuit Breaker）を設置していることが想定される。運転中の多端子直流送電システムに新たに交直変換所を連系させるために、直流遮断器（直流スイッチ）の両端に電位差を生じた状態で直流遮断器を投入すると接点間にアーク放電が生じる場合がある。接点間にアーク放電が発生すると、その接点が溶着して直流遮断器としての機能を果たせなくなる可能性がある。

特開２０１６－１７４４９５号公報

本発明が解決しようとする課題は、運転中の多端子直流送電システムに安全に交直変換所を連系させることができる多端子直流送電システムを提供することである。

実施形態の多端子直流送電システムは、複数の電力変換装置と、中央制御装置と、を持つ。複数の電力変換装置は、直流系統に連系する。中央制御装置は、前記複数の電力変換装置のそれぞれを制御する。前記電力変換装置は、交直変換器と、交流遮断器と、直流スイッチと、制御装置とを持つ。交直変換器は、交流線路を介して安定して電圧維持が可能な交流系統に連系し、前記直流系統と連系する複数の直流線路を集約する直流母線に接続され、交流電力から直流電力へ又は直流電力から交流電力へ電力変換する。交流遮断器は、前記交流線路上に設けられる。直流スイッチは、前記直流線路上に設けられる。制御装置は、前記交直変換器、前記交流遮断器及び前記直流スイッチのそれぞれを制御する。前記中央制御装置は、未稼働状態の前記電力変換装置である未稼働端子を新たに前記直流系統に連系させる際には、前記未稼働端子の直流スイッチの両端の電位差が所定値以下である状態で前記未稼働端子の前記直流スイッチを導通状態に移行させる。

本実施形態の多端子直流送電システムの概略構成図。 本実施形態の未稼働端子の連系処理のフローチャート。 本実施形態の多端子直流送電システムの第１の状態を示す図。 本実施形態の多端子直流送電システムの第２の状態を示す図。 本実施形態の多端子直流送電システムの第３の状態を示す図。

以下、実施形態の多端子直流送電システムを、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態の多端子直流送電システム１の構成例を示す図である。多端子直流送電システム１は、高圧直流送電が適用されたシステムである。多端子直流送電システム１は、例えば、交流系統１０と、直流系統２０と、複数の電力変換装置３０（例えば、３つ以上の電力変換装置３０）と、中央制御装置４０とを備える。図１に示す例では、多端子直流送電システム１は、４つの電力変換装置３０（３０－１～３０－４）を備える。例えば、交直変換所又は端子は、電力変換装置３０の一例である。なお、ハイフン以下の符号は、複数の同じ種類の構成要素を互いに区別するものである。複数の同じ種類の構成を互いに区別しない場合には、ハイフン以下の符号を省略する場合がある。

図１に示す例では、実施形態の多端子直流送電システム１は、４つの電力変換装置３０－１～３０－４のそれぞれが直流系統２０と接続されることによって、ループ状の直流系統２０が構成される場合を例示して説明する。ただし、多端子直流送電システム１は、４つの電力変換装置３０に限らず、例えば少なくとも３つ以上の電力変換装置３０を備えていればよい。また、多端子直流送電システム１の直流系統２０が、放射状、或いは網目状に構成されてもよい。

交流系統１０は、例えば、１つ以上の交流電源などを含む。直流系統２０は、例えば、複数の直流線路２１を備える。

多端子直流送電システム１では、長距離範囲に点在する交流系統１０のそれぞれが交流線路１１を介して各電力変換装置３０と連系する。各電力変換装置３０は、直流線路２１を介して直流系統２０と連系する。電力変換装置３０は、直流系統２０と交流系統１０との境界に設置される。多端子直流送電システム１では、電力変換装置３０のそれぞれが、互いに電力を他の電力変換装置３０に供給したり、電力を他の電力変換装置３０から受け取ったりするなどの電力融通運転の機能を有する。

電力変換装置３０は、例えば、交直変換器３１と、交流遮断器３２と、直流母線３３と、直流スイッチ３４と、限流器３５と、制御装置３６とを備える。

交直変換器３１は、交流線路１１を介して交流系統１０に連系する。交直変換器３１は、複数の直流線路２１を集約する直流母線３３に接続される。交直変換器３１は、交流電力から直流電力へ、又は直流電力から交流電力へ電力変換する。例えば、交直変換器３１は、交流系統１０からの交流電力を直流電力に変換し、その直流電力を直流母線３３に供給する。また、例えば、交直変換器３１は、直流母線３３からの直流電力を交流電力に変換して交流系統１０に供給する。

交直変換器３１は、直流コンデンサＣを備える。直流コンデンサＣは、１つの直流コンデンサを示すものであってもよいし、交直変換器３１内に複数の直流コンデンサを一つのコンデンサとして示すものであってもよい。例えば、直流コンデンサＣは、電解コンデンサやフィルムコンデンサである。直流コンデンサＣの電圧である直流コンデンサ電圧Ｖｃの情報は、制御装置３６に送信される。

交流遮断器３２は、交流線路１１上に設けられる。例えば、交流遮断器３２は、交流線路１１のそれぞれに対して直列に接続される。交流遮断器３２は、交流系統１０と交直変換器３１との間に直列接続される。交流遮断器３２が導通状態である場合には、交直変換器３１と交流系統１０とが連系（以下、「交流連系」という。）する。交流遮断器３２が遮断状態である場合には、交直変換器３１と交流系統１０との交流連系が解消し、交直変換器３１から交流系統が電気的に切り離される。

直流母線３３には、複数の直流線路２１が接続される。直流母線３３は、複数の直流線路２１を介して直流系統２０に電気的に接続される。直流母線３３は、複数の直流線路２１を集約して交直変換器３１の直流側と接続される。

直流スイッチ３４は、直流線路２１上に設けられる。本実施形態では、直流スイッチ３４は、直流母線３３に接続される複数の直流線路２１のそれぞれに対して直列に接続される。直流スイッチ３４は、直流母線３３と各直流線路２１の間に直列接続される。直流スイッチ３４が導通状態である場合には、交直変換器３１と直流系統２０との直流連系が行われる。直流スイッチ３４が遮断状態である場合には、交直変換器３１と直流系統２０との直流連系が解消されて、交直変換器３１又は直流母線３３から直流連系が切り離される。直流スイッチ３４は、例えば、直流遮断器、直流開閉器及び直流断路器のいずれかである。

限流器３５は、直流線路２１に直列に接続される。本実施形態では、限流器３５は、直流母線３３に接続される複数の直流線路２１のそれぞれに対して直列に接続される。限流器３５は、直流スイッチ３４と直列接続され、直流線路２１に流れる電流の急峻な変化を抑制する。例えば、限流器３５は、直流母線３３と直流スイッチ３４との間に直列接続され、直流スイッチ３４に流れる電流の急峻な変化を抑制する。

制御装置３６は、交直変換器３１、交流遮断器３２及び複数の直流スイッチ３４のそれぞれと信号授受される。制御装置３６は、交直変換器３１、交流遮断器３２及び複数の直流スイッチ３４のそれぞれを制御する。制御装置３６は、中央制御装置４０から受信した信号に基づいて、交直変換器３１の起動や運転の停止などの動作を制御する。例えば、制御装置３６は、中央制御装置４０から受信した電力や電圧の指令値に基づいて、交直変換器３１における電力変換のための制御演算を行い、ゲート信号を生成する。制御装置３６は、生成したゲート信号を交直変換器３１に送信することで交直変換器３１のスイッチング動作を制御する。

制御装置３６は、交流遮断器３２を導通状態に制御することで交直変換器３１と交流系統１０との交流連系を行い、直流スイッチ３４を導通状態に制御することで交直変換器３１と直流系統２０との直流連系を行う。制御装置３６は、直流連系よりも先に交流連系を行ってもよい。

中央制御装置４０は、複数の電力変換装置３０－１から３０－４のそれぞれを制御する。例えば、中央制御装置４０は、各電力変換装置３０の制御装置３６に接続される。中央制御装置４０は、複数の制御装置３６に対して電力や電圧の指令値等を送信する。

中央制御装置４０は、多端子直流送電システム１の運転中において、未稼働状態の電力変換装置３０（以下、「未稼働端子」という。）を新たに直流系統２０に連系させる際には、未稼働端子の直流スイッチ３４の両端の電位差が所定値以下である状態で未稼働端子の直流スイッチ３４を投入させる。この所定値は、例えば、直流スイッチ３４が導通状態に移行する際に直流スイッチ３４の両端にアーク放電が発生しない電位差である。例えば、中央制御装置４０は、未稼働端子を新たに直流系統２０に連系させる際には、未稼働端子の直流スイッチ３４の両端の電位差が概略ゼロである状態で直流スイッチ３４を投入させるように未稼働端子の制御装置３６を制御する。

例えば、中央制御装置４０は、未稼働端子の直流スイッチ３４の全てを投入させた後に、未稼働端子の交流遮断器３２を投入させる。中央制御装置４０は、交流遮断器３２を投入させた後に、未稼働端子の交直変換器３１を起動させて未稼働端子の有効電力および無効電力を概略ゼロに制御する。中央制御装置４０は、未稼働端子の有効電力Ｐおよび無効電力Ｑを概略ゼロに制御した後に、未稼働端子の直流側の電圧（以下、「直流電圧」という。）Ｖｄｃが、相手端子の直流電圧Ｖｄｃに一致するように制御する。相手端子は、未稼働端子と直流系統２０を介して連系する電力変換装置３０である。中央制御装置４０は、未稼働端子の直流電圧Ｖｄｃと相手端子の直流電圧Ｖｄｃとが一致した場合には、相手端子の直流スイッチ３４を投入させる。なお、「一致」とは、完全一致を含み得るが、完全一致以外のものを排除するものではなく、同一と同視し得る範囲を含むものであり、誤差範囲を含んでもよい。

中央制御装置４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶装置にインストールされてもよい。記憶装置は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。

以下、本実施形態における未稼働端子の連系処理の流れを、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態における未稼働端子の連系処理のフローチャートである。

多端子直流送電システム１の運用中において、未稼働端子を直流系統２０に連系させる連系処理が開始されると、まず、中央制御装置４０は、無課電状態の未稼働端子の全ての直流スイッチ３４を投入させる（ステップＳ１０１）。例えば、中央制御装置４０は、未稼働端子に対してスイッチ投入指令を送信する。スイッチ投入指令は、直流スイッチ３４を導通状態に制御させる信号である。未稼働端子の制御装置３６は、スイッチ投入指令を受信すると、未稼働端子の全ての直流スイッチ３４を遮断状態から導通状態に制御することで未稼働端子の全ての直流スイッチ３４を投入する。このとき、直流線路２１が無課電状態であるため、未稼働端子の直流スイッチ３４の両端の電位差は、所定値以下（例えば、概略ゼロ）である。したがって、未稼働端子の制御装置３６は、未稼働端子内の全ての直流スイッチ３４を安全に投入することができる。一方、相手端子の直流スイッチ３４の両端には、所定値を超える電位差が生じている場合があるため、ステップＳ１０１の時点においては、中央制御装置４０は、相手端子の直流スイッチ３４を投入させない。

中央制御装置４０は、ステップＳ１０１の後に、未稼働端子を制御して、未稼働端子の交流遮断器３２を投入させる（ステップＳ１０２）。例えば、中央制御装置４０は、未稼働端子に対して始動指令を送信する。未稼働端子の制御装置３６は、中央制御装置４０から始動指令を受信すると、未稼働端子の交流遮断器３２を遮断状態から導通状態に制御することで未稼働端子の交流遮断器３２を投入する。この際、交流系統１０及び交流線路１１を介して交直変換器３１内の直流コンデンサＣ及び直流線路２１が所定の値まで充電される。

次に、中央制御装置４０は、未稼働端子の有効電力Ｐの目標値Ｐｒｅｆ及び無効電力の指令値Ｑｒｅｆをゼロに設定して未稼働端子の交直変換器３１を起動させる（ステップＳ１０３）。例えば、中央制御装置４０は、未稼働端子に対してそれぞれ概略ゼロに設定した有効電力の目標値Ｐｒｅｆ及び指令値Ｑｒｅｆの情報を送信する。未稼働端子の制御装置３６は、中央制御装置４０から受信した有効電力の目標値Ｐｒｅｆ及び無効電力の指令値Ｑｒｅｆに基づいて交直変換器３１のスイッチング動作を実行する。交直変換器３１のスイッチング動作が実行すると、未稼働端子の直流電圧Ｖｄｃや直流コンデンサ電圧Ｖｃは、定格値まで充電され、一定に維持されるように制御される。

このように、例えば、未稼働端子の制御装置３６は、未稼働端子内の全ての直流スイッチ３４を投入した後に交流遮断器３２を投入し、交流遮断器３２を投入した後に電力変換装置３０の有効電力Ｐと無効電力Ｑとが概略ゼロになるように交直変換器３１のスイッチング動作を制御する。

中央制御装置４０は、未稼働端子から未稼働端子の直流電圧Ｖｄｃの情報（例えば、計測値や指令値）を取得する。中央制御装置４０は、相手端子から相手端子の直流電圧Ｖｄｃの情報（例えば、計測値や指令値）を取得する。中央制御装置４０は、未稼働端子の直流電圧Ｖｄｃと、相手端子の直流電圧Ｖｄｃとが一致するように、未稼働端子の直流電圧Ｖｄｃの指令値Ｖｄｃｒｅｆを設定する（ステップＳ１０４）。例えば、中央制御装置４０は、設定した指令値Ｖｄｃｒｅｆの情報を未稼働端子に対して送信する。未稼働端子の制御装置３６は、指令値Ｖｄｃｒｅｆに基づいて交直変換器３１の直流電圧Ｖｄｃを制御する。これにより、未稼働端子の直流電圧Ｖｄｃと相手端子の直流電圧Ｖｄｃとが一致する。

中央制御装置４０は、未稼働端子の直流電圧Ｖｄｃと相手端子の直流電圧Ｖｄｃとが一致した場合には、相手端子を制御して相手端子の直流スイッチ３４を投入させる（ステップＳ１０５）。これにより、未稼働端子と相手端子とが直流系統２０を介して連系する。
未稼働端子の直流電圧Ｖｄｃと相手端子の直流電圧Ｖｄｃとが一致した場合には、相手端子の直流スイッチ３４の両端の電位差は概略ゼロになる。そのため、中央制御装置４０は、安全に相手端子の直流スイッチ３４を投入させることができる。例えば、相手端子が２つ以上ある場合には、中央制御装置４０は、ステップＳ１０５において、全ての相手端子の直流スイッチ３４を同時に投入せずに、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５の一連の処理を相手端子ごとに行う。

中央制御装置４０は、未稼働端子とすべての相手端子との連系が完了したか否かの判定処理を実行する（ステップＳ１０６）。中央制御装置４０は、未稼働端子がすべての相手端子と連系が完了していると判定した場合には、連系処理を終了する。中央制御装置４０は、ステップＳ１０６において、未稼働端子とすべての相手端子との連系が完了していないと判定した場合には、ステップＳ１０４に移行して他の相手端子との連系を実施する。多端子直流送電システム１では、連系する相手端子が複数存在する場合には、相手端子によって運用中の直流電圧Ｖｄｃが異なる場合がある。そのため、すべての相手端子と未稼働端子とが同時に直流連系を行うことはせず、相手端子と未稼働端子との連系を一対ずつ行う。

以下、図３から図５に示す例では、電力変換装置３０－１を未稼働端子とし、電力変換装置３０－２、電力変換装置３０－３及び電力変換装置３０－４で運転中の多端子直流送電システム１への直流連系の手順を説明する。図３から図５に示す例では、電力変換装置３０－２及び電力変換装置３０－３が相手端子となる。

図３は、図２に示す連系処理を開始する前の多端子直流送電システム１の状態を示す。連系処理を開始する前の状態（以下、「第１の状態」という。）では、未稼働端子である電力変換装置３０－１は、２つの直流スイッチ３４（直流スイッチ３４－１ａ及び直流スイッチ３４－１ｂ）が遮断状態であり、かつ無課電状態である。

第１の状態の電力変換装置３０－２は、未稼働端子と連系する直流線路２１に接続される直流スイッチ３４－２ａが遮断状態であり、直流線路２１を介して電力変換装置３０－４に接続される直流スイッチ３４－２ｂが導通状態である。これにより、直流スイッチ３４－２ａの直流母線３３側が課電状態となり、直流スイッチ３４－２ａの直流系統側が無課電状態となる。また、直流スイッチ３４－２ｂの直流母線３３側及び直流系統側はともに課電状態である。

第１の状態の電力変換装置３０－３は、未稼働端子と連系する直流線路２１に接続された直流スイッチ３４－３ａが遮断状態であり、直流線路２１を介して電力変換装置３０－４に接続される直流スイッチ３４－３ｂが導通状態である。これにより、直流スイッチ３４－３ａの直流母線３３側が課電状態となり、直流スイッチ３４－３ａの直流系統側が無課電状態となる。また、直流スイッチ３４－３ｂの直流母線３３側及び直流系統側はともに課電状態である。

第１の状態の電力変換装置３０－４は、電力変換装置３０－３と連系する直流線路２１に接続される直流スイッチ３４－４ａと、電力変換装置３０－２と連系する直流線路２１に接続される直流スイッチ３４－４ｂと、がともに導通状態である。これにより、直流スイッチ３４－４ａ及び直流スイッチ３４－４ｂのそれぞれにおいて、直流母線３３側及び直流系統側はともに課電状態である。

図４は、図３に示す第１の状態から図２に示す連系処理を実行して、ステップＳ１０１からステップＳ１０３又はステップＳ１０４までの処理が完了した状態（第２の状態）を示す。第１の状態では、未稼働端子の直流スイッチ３４－１ａ及び直流スイッチ３４－１ｂのそれぞれの両端の電位差が所定値以下である。したがって、未稼働端子である電力変換装置３０－１は、ステップＳ１０１において、無課電状態で直流スイッチ３４－１ａ及び直流スイッチ３４－１ｂを導通状態に制御し、その後のステップＳ１０２において交流遮断器３２－１を導通状態に制御する。そして、未稼働端子である電力変換装置３０－１は、交流遮断器３２－１が導通状態になると、未稼働端子の有効電力Ｐ１の目標値Ｐ１ｒｅｆ＝０及び未稼働端子の無効電力Ｑ１の指令値Ｑｒｅｆ１＝０に設定して交直変換器３１－１のスイッチング動作を開始することで起動する（ステップＳ１０３）。これにより、交直変換器３１－１の直流コンデンサＣおよび直流線路２１が定格値まで充電された状態になる。

図４に示すように、第１の状態から第２の状態へ移行すると、直流スイッチ３４－１ａ及び直流スイッチ３４－１ｂのそれぞれにおいて、直流母線３３側及び直流系統側がともに課電状態となる。第２の状態では、相手端子の直流スイッチ３４－２ａ及び直流スイッチ３４－３ａのそれぞれの両端にアーク放電が発生し得る電圧差が生じている場合があるため、直流スイッチ３４－２ａ及び直流スイッチ３４－３ａは、遮断状態のままである。

なお、直流スイッチ３４－２ａは、一端に対して交直変換器３１－１の直流電圧Ｖｄｃ１が印加され、他端に対して交直変換器３１－２の直流電圧Ｖｄｃ２が印加されている状態である。また、なお、直流スイッチ３４－３ａは、一端に対して交直変換器３１－１の直流電圧Ｖｄｃ１が印加され、他端に対して交直変換器３１－３の直流電圧Ｖｄｃ３が印加されている状態である。

図５は、図４に示す第２の状態からステップＳ１０４からステップＳ１０６までの処理が完了した状態（第３の状態）を示す。例えば、中央制御装置４０は、第２の状態において、交直変換器３１－１の直流電圧Ｖｄｃ１（例えば、計測値）と交直変換器３１－２の直流電圧Ｖｄｃ２（例えば、計測値）との情報を取得する。そして、中央制御装置４０は、第２の状態において、交直変換器３１－１の直流電圧Ｖｄｃ１が交直変換器３１－２の直流電圧Ｖｄｃ２に一致するように、交直変換器３１－１の直流電圧Ｖｄｃ１の指令値Ｖｄｃｒｅｆの情報を設定する（ステップＳ１０４）。中央制御装置４０は、交直変換器３１－１の直流電圧Ｖｄｃ１が交直変換器３１－２の直流電圧Ｖｄｃ２に一致するように制御した状態で、直流スイッチ３４－２ａを導通状態に制御する（ステップＳ１０５）。

同様に、中央制御装置４０は、第２の状態において、交直変換器３１－１の直流電圧Ｖｄｃ１（例えば、計測値）と交直変換器３１－３の直流電圧Ｖｄｃ３（例えば、計測値）との情報を取得する。そして、中央制御装置４０は、交直変換器３１－１の直流電圧Ｖｄｃ１が交直変換器３１－３の直流電圧Ｖｄｃ３に一致するように、交直変換器３１－１の直流電圧Ｖｄｃ１の指令値Ｖｄｃｒｅｆの情報を設定する（ステップＳ１０４）。中央制御装置４０は、交直変換器３１－１の直流電圧Ｖｄｃ１が交直変換器３１－３の直流電圧Ｖｄｃ３に一致するように制御した状態で、直流スイッチ３４－３ａを導通状態に制御する（ステップＳ１０５）。なお、直流スイッチ３４－２ａよりも直流スイッチ３４－３ａを先に導通状態に制御してもよいし、直流スイッチ３４－２ａよりも直流スイッチ３４－３ａを後に導通状態に制御してもよい。これにより、図５に示すように、安全に全ての電力変換装置３０－１～３０－４の連系が完了する。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、未稼働端子を新たに直流系統２０に連系させる際には、未稼働端子の直流スイッチ３４の両端の電位差が所定値以下である状態で直流スイッチを投入させることにより、運転中の多端子直流送電システム１に対して安全に電力変換装置３０を連系させることができる。また、運転中の多端子直流送電システム１を停止させずに電力変換装置３０を連系させることができるため、発電機会の損失を極力抑えることができる。

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

１…多端子直流送電システム、１０…交流系統、２０…直流系統、３０…電力変換装置、３１…交直変換器、３２…交流遮断器、３３…直流母線、３４…直流スイッチ、３５…限流器、３６…制御装置、４０…中央制御装置

Claims (5)

1. 直流系統に連系する複数の電力変換装置と、
   前記複数の電力変換装置のそれぞれを制御する中央制御装置と、
   を備え、
   前記電力変換装置は、
   交流線路を介して安定して電圧維持が可能な交流系統に連系し、前記直流系統と連系する複数の直流線路を集約する直流母線に接続され、交流電力から直流電力へ又は直流電力から交流電力へ電力変換する交直変換器と、
   前記交流線路上に設けられる交流遮断器と、
   前記直流線路上に設けられる直流スイッチと、
   前記交直変換器、前記交流遮断器及び前記直流スイッチのそれぞれを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記中央制御装置は、未稼働状態の前記電力変換装置である未稼働端子を新たに通電状態にある前記直流系統に連系させる際には、前記未稼働端子の直流スイッチの両端の電位差が所定値以下である状態で前記未稼働端子の前記直流スイッチを導通状態に移行させる、
   多端子直流送電システム。
2. 前記中央制御装置は、
   前記未稼働端子の前記直流スイッチの全てを投入させた後に、前記未稼働端子の直流電圧が、前記未稼働端子と前記直流系統を介して連系する前記電力変換装置である相手端子の直流電圧に一致するように制御した状態で前記相手端子の前記直流スイッチを投入させる、
   請求項１に記載の多端子直流送電システム。
3. 前記中央制御装置は、
   前記未稼働端子の前記直流スイッチの全てを投入させた後に前記未稼働端子の前記交流遮断器を投入させ、前記交流遮断器の投入後に前記未稼働端子の前記交直変換器を起動させて前記未稼働端子の有効電力および無効電力を概略ゼロに制御し、その後、前記未稼働端子の直流電圧が前記相手端子の直流電圧に一致するように制御した状態で前記相手端子の前記直流スイッチを投入させる、
   請求項２に記載の多端子直流送電システム。
4. 前記電力変換装置は、
   前記直流スイッチに直列接続され、前記直流線路に流れる電流の急峻な変化を抑制する限流器を更に備える、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の多端子直流送電システム。
5. 前記直流スイッチは、直流遮断器、直流開閉器、又は直流断路器である、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の多端子直流送電システム。

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