(57)【要約】      （修正有）【課題】自端の情報のみで直流電圧制御端子の停止や移行を判断することにより、変動した直流電圧を短時間で適正な状態に戻すことができる多端子直流送電システムを提供する。【解決手段】多端子直流送電システムは、複数の交直変換器と、交直変換器の出力を制御する制御装置とを備える。制御装置は、状態判定部Ａと補正部Ｂ１とを有する。状態判定部Ａは、自端側の直流電圧の変化率を検出し、この変化率に基づき交直変換器の直流電圧制御端子の移行あるいは停止の有無を判定する。補正部Ｂ１は、状態判定部Ａが直流電圧制御端子の移行あるいは停止という判定を下した判定時点から遅延時間経過後の直流電圧と、遅延時間経過以前での直流電圧との差分に基づいて直流電圧指令値の補正値を求め、この補正値を予め設定された直流電圧指令値に加算する。【選択図】図４
2018148702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の交直変換器と、
前記交直変換器の出力を制御する制御装置とを備え、
前記交直変換器の直流側をそれぞれ送電線で接続した多端子直流送電システムにおいて、
前記制御装置は、
自端側の直流電圧の変化率を検出し、前記変化率に基づき前記交直変換器の直流電圧制御端子の移行あるいは停止の有無を判定する状態判定部と、
前記状態判定部が直流電圧制御端子の移行あるいは停止という判定を下した判定時点から所定の遅延時間を経過した後の直流電圧と、前記遅延時間を経過する以前での直流電圧との差分に基づいて直流電圧指令値の補正値を求め、当該補正値を予め設定された直流電圧指令値に加算する補正部とを有する多端子直流送電システム。
【請求項２】
前記状態判定部は、直流電圧の変化率が予め設定された判定値を超過した瞬間にのみ判定信号を出力するように構成した請求項１に記載の多端子直流送電システム。
【請求項３】
前記補正部は、前記交直変換器に接続された前記送電線の抵抗値と、前記送電線に流れる電流値とを乗算して乗算値を求め、前記判定時点前の前記乗算値と、前記判定時点から所定の時間経過後の前記乗算値との差分に基づいて、前記直流電圧指令値の第２の補正値を求め、当該第２の補正値を予め設定された直流電圧指令値に加算するように構成した請求項１又は２に記載の多端子直流送電システム。
【請求項４】
前記補正部は、前記第２の補正値に、前記補正値を加えることで、最終的な補正値を求め、当該最終的な補正値を予め設定された直流電圧指令値に加算するように構成した請求項３に記載の多端子直流送電システム。
【請求項５】
前記補正部は、
前記各交直変換器の電圧マージン設定値を共有し、前記電圧マージン設定値の中から前記判定時点から前記遅延時間経過後の直流電圧の変化率に最も近い値を、最近値として選択する最近値選択器を備え、
当該最近値を予め設定された直流電圧指令値に加算するように構成した請求項１〜４のいずれかに記載の多端子直流送電システム。
【請求項６】
前記最近値選択器は、前記各交直変換器の電圧マージン設定値と、前記判定時点から前記遅延時間が経過したことを示す遅延時間経過信号と、前記遅延時間経過前後の直流電圧の差分に基づいた直流電圧指令値の補正値と、を入力するように構成した請求項５に記載の多端子直流送電システム。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記判定時点から所定の遅延時間経過後の直流電圧の検出値が、予め設定された直流電圧指令値から電圧マージンを減算した値と等しいか、もしくは検出時の誤差やリプル分を考慮した値以下であるかによって、自端が直流電圧制御端子として動作しているか否かを判定する動作判定部を備え、
自端が直流電圧制御端子として動作していると前記動作判定部が判定した場合には予め設定された直流電圧指令値の補正を行わず、
自端が直流電圧制御端子として動作していないと前記動作判定部が判定した場合には前記補正部が直流電圧指令値の補正を行うように構成した請求項１〜６のいずれかに記載の多端子直流送電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、多端子直流送電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多端子直流送電システムは、洋上風力や国際連系などに広く用いられている。多端子直流送電システムにおいて、ある交直変換器の直流電圧制御端子が停止した場合、システムに流れる直流電圧が変動して定格電圧よりも高い状態もしくは低い状態つまり定常運転状態から逸脱した状態で平衡となる。また、定常運転状態から逸脱した状態は、交直変換器の出力変化により運転点が遷移して交直変換器の直流電圧制御端子が他の端子に移行した場合にも起こる。
【０００３】
多端子直流送電システムが定常運転状態から逸脱した状態になると、システムに含まれる機器に余分な負担がかかる等の不具合が生じるため、望ましくない。そこで、多端子直流送電システムでは、システム全体を監視し、直流電圧制御端子の停止あるいは移行に伴って直流電圧が定格電圧よりも高い状態もしくは低い状態となったことを、交直変換器が相互に通信する。
【０００４】
この交直変換器同士の通信に基づいて、各交直変換器の制御装置が、各交直変換器の出力特性を補正する操作を行っている。その結果、多端子直流送電システムに流れる直流電圧を定格電圧に戻すことができ、システムを定常運転状態とすることができる。例えば、電圧マージン方式の多端子直流送電システムでは、各交直変換器の直流電圧指令値の電圧マージンを２段階に設定しておく。
【０００５】
多端子直流送電システム全体を監視して、システムの直流電圧が定格電圧から外れたことを検知すると、交直変換器同士は検知した情報を通信し直流電圧制御端子を協調して、予め設定された交直変換器の電圧指令値の電圧マージンを変更する。これにより各交直変換器の出力特性を補正して、システムを定常運転状態に戻すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２００９５７号公報
【特許文献２】特開平９−２００９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の多端子直流送電システムでは、各交直変換器が相互に通信することで、システムに流れる直流電圧が定格電圧を逸脱したか否かという状態を検知している。つまり、各交直変換器間の通信結果に基づいてシステムの直流電圧の変動を判断している。したがって、従来の多端子直流送電システムでは、各交直変換器間の通信結果の把握が遅れて、直流電圧制御端子の移行あるいは停止を見落とす可能性がある。
【０００８】
また、交直変換器間での通信に異常が発生して通信が途絶えると、システムに流れる直流電圧が定格電圧を逸脱したか否かを検知することができず、直流電圧制御端子の停止あるいは移行が起きたかどうかを、判断できなくなる。その結果、各交直変換器の出力特性を補正する操作が遅れて、定常運転状態よりも直流電圧が高い状態もしくは低い状態が、長期にわたり続く可能性がある。
【０００９】
本実施形態に係る多端子直流送電システムの課題は、自端の情報のみで直流電圧制御端子の停止や移行を判断することにより、変動した直流電圧を短時間で適正な状態に戻すことができる多端子直流送電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本実施形態に係る多端子直流送電システムは、
複数の交直変換器と、
前記交直変換器の出力を制御する制御装置とを備え、
前記交直変換器の直流側をそれぞれ送電線で接続した多端子直流送電システムにおいて、
前記制御装置は、
自端側の直流電圧の変化率を検出し、前記変化率に基づき前記交直変換器の直流電圧制御端子の移行あるいは停止の有無を判定する状態判定部と、
前記状態判定部が直流電圧制御端子の移行あるいは停止という判定を下した判定時点から所定の遅延時間を経過した後の直流電圧と、前記遅延時間を経過する以前での直流電圧との差分に基づいて直流電圧指令値の補正値を求め、当該補正値を予め設定された直流電圧指令値に加算する補正部とを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態のシステム構成全体を表すブロック図
【図２】第１の実施形態において交直変換器の出力特性を説明する図
【図３】第１の実施形態において直流電圧制御端子の移行を説明する図
【図４】第１の実施形態のブロック図
【図５】第２の実施形態のブロック図
【図６】第３の実施形態のブロック図
【図７】第４の実施形態のブロック図
【図８】第４の実施形態の処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１）第１の実施形態
（構成）
図１〜図４を用いて第１の実施形態の構成を説明する。図１は第１の実施形態のシステム構成全体を示すブロック図である。第１の実施形態に係る多端子直流送電システムには、３台の交直変換器３（図１では３１，３２，３３とする）と、３台の制御装置４（図１では４１，４２，４３とする）とが設けられている。
【００１３】
各交直変換器３は交流系統２１〜２３に連系されている。各交直変換器３の直流側はそれぞれ送電線１，２によって接続されている。すなわち、交直変換器３１は母線１１を介して送電線１，２に接続され、交直変換器３２は母線１２を介して送電線２に接続され、交直変換器３３は母線１３を介して送電線１に接続されている。送電線１，２は、母線１１を介して互いに接続されている。
【００１４】
交直変換器３１の制御装置４１には、母線１１に接続された直流電圧検出器６１と、送電線１に接続された直流電流検出器５１と、送電線２に接続された直流電流検出器５４とが接続されている。交直変換器３２の制御装置４２には、母線１２に接続された直流電圧検出器６２と、送電線２に接続された直流電流検出器５２とが接続されている。交直変換器３３の制御装置４３には、母線１３に接続された直流電圧検出器６３と、送電線１に接続された直流電流検出器５３とが接続されている。
【００１５】
各制御装置４は、直流電圧検出器６１〜６３で検出した直流電圧検出値と、直流電流検出器５１〜５４で検出した直流電流検出値とを取り込み、これらの検出値を基にして有効電力値を算出する。各制御装置４は、算出した有効電力値に基づいて、交直変換器３に対して出力信号を出力する。つまり、制御装置４は、交直変換器３の運転特性を演算し具現化する装置であって、演算した出力特性とＶ、Ｐを基に、交直変換器３に出力信号を与える装置である。
【００１６】
各制御装置４には、図３のように共通の直流電圧指令値と電圧マージンが予め設定されている。交直変換器３は、図３の予め設定された出力特性上の運転点で出力する。すなわち、交直変換器３は、制御装置４の指令に従って運転するものであり、図２のような出力特性を有していることになる。なお、本実施形態の出力電力は、交流から直流に流れる場合を正と定義する。また、直流電圧制御端子とは、図３の出力特性が水平となっている部分に運転点がある端子であり、１つの端子のみ該当する。残りの端子は出力特性が垂直となっている部分に運転点がある端子であり、これらの端子を出力制御端子と定義する。
【００１７】
（直流電圧制御端子の停止）
交直変換器３の直流電圧制御端子が停止した場合について、図２を用いて説明する。図２は、横軸を各交直変換器３の出力有効電力とし、縦軸を直流電圧とする。例えば、交直変換器３１の直流電圧制御端子が停止して、交直変換器３２が新たな直流電圧制御端子になったとする。この場合、交直変換器３２，３３の運転点は遷移して、システムの直流電圧は低下する。
【００１８】
（直流電圧制御端子の移行）
次に、交直変換器３の出力が変化することで運転点が遷移し、交直変換器３の直流電圧制御端子が移行した場合について図３を参照して説明する。図３に示す電圧マージンとは、予め設定された直流電圧指令値から、どの程度の電圧マージンを持たせるかという設定値であって、交直変換器３ごとに設定されている。電圧マージンは、送電に伴う電圧降下や各交直変換器３の容量、交流系統２の強さなどを考慮して、相互に干渉しあわないように設定されるのが一般的である。
【００１９】
図３に示した例では、直流電圧制御端子である交直変換器３１の電圧マージンが「０」であり、交直変換器３２よりも交直変換器３３の方が電圧マージンが大きい。直流電圧制御端子が移行した際には電圧マージンが小さい交直変換器ほど、移行後の直流電圧制御端子になりやすい。したがって、図３の例では、交直変換器３１から直流電圧制御端子が移行する場合、電圧マージンが大きい交直変換器３３ではなく、電圧マージンが小さい交直変換器３２の方に直流電圧制御端子が移行しやすい。
【００２０】
（出力特性の補正制御）
上記のように交直変換器３の直流電圧制御端子の停止あるいは移行が起きた場合、多端子直流送電システムの直流電圧は変動する。このとき、特に何も操作しないと、システムの直流電圧は定格電圧よりも高い状態もしくは低い状態が続くことになり、システムに含まれる機器にとって好ましくない。
【００２１】
そこで、システムの直流電圧が変動して定格電圧よりも高い状態もしくは低い状態になると、システムの直流電圧を定常運転状態に戻すべく、制御装置４は、交直変換器３の出力特性を補正する制御を行う。以下、制御装置４の出力特性の補正制御について図４を用いて説明する。図４は、制御装置４に実装される制御ブロックを示している。
【００２２】
制御装置４は交直変換器３ごとに設置されているが、ここでは制御装置４１の制御ブロックを例にとって説明する。制御装置４１の制御ブロックでは、交直変換器３１の有効電力検出値を入力値とする。交直変換器３１の有効電力検出値は、直流電圧検出器６１で検出した直流電圧検出値と、直流電流検出器５１，５４で検出した直流電流検出値を基にして算出される。交直変換器３１には、２本の送電線１，２が接続されているので、直流電圧検出器６１と、直流電流検出器５１，５４とをそれぞれ乗算した値を加算することで、交直変換器３１の有効電力検出値が得られる。
【００２３】
制御装置４の制御ブロックには、減算器７１，７２，７４，７７、ＰＩ制御器７３，７５，７８、加算器７６，７９が設けられている。減算器７１では、直流電圧指令値を入力し、直流電圧指令値から交直変換器３の電圧マージンを減算する。制御装置４にて図２のような出力特性を設定するものとすると、交直変換器３１が直流電圧制御端子なので、電圧マージンには「０」を設定することになる。
【００２４】
そのため、減算器７１からは直流電圧指令値から「０」を減じた値が減算器７２に出力される。減算器７２では、減算器７１からの入力値から直流電圧検出値を減じることで、直流電圧指令値と直流電圧検出値との差分が算出され、ＰＩ制御器７３に出力される。ＰＩ制御器７３はこの差分を入力し、その出力が有効電流指令値となる。
【００２５】
ＰＩ制御器７３は可変リミッタとなっており、上限リミッタが図３の出力特性の右側の垂直の直線、下限リミッタが図３の出力特性の左側の垂直の直線の特性を表し、その設定値は上限リミッタが有効電力指令値１、下限リミッタが有効電力指令値２に相当する。ＰＩ制御器７３において、上限リミッタの数値は有効電力指令値１から有効電力検出値を減算器７４で減じ、その出力をＰＩ制御器７５に入力して演算し、その出力と有効電力指令値１とを加算器７６で加算する。
【００２６】
ＰＩ制御器７３において、下限リミッタの数値は有効電力指令値２から有効電力検出値を減算器７７で減じ、その出力をＰＩ制御器７８に入力して演算し、その出力と有効電力指令値２を加算器７９で加算する。ＰＩ制御器７３からの出力値は、直流電圧制御端子として運転している場合はこれら上下限にかからない数値をとる。したがって、各交直変換器３は、図３の出力特性にて上下限リミッタを表す垂直の直線（直流電圧を挟んだ、横軸に対する２本の垂直線）の間にある水平な部分の特性を表すことになる。
【００２７】
（状態判定部）
制御装置４の制御ブロックには、状態状態判定部Ａと補正部Ｂ１とが設けられている。状態状態判定部Ａは、積分器８１、演算器８２、比較器８３、エッジ検出器８４を有している。これらの構成要素８１〜８４を有する状態状態判定部Ａが、自端側の直流電圧の変化率を検出し、変化率に基づき交直変換器３の直流電圧制御端子の移行あるいは停止の有無を判定するという事象を具現化する。状態状態判定部Ａでは、直流電圧制御端子の移行あるいは停止の有無は、変化率が予め設定された判定値を超過したか否かによって判定される。
【００２８】
状態状態判定部Ａでは、直流電圧検出値を積分器８１に通すことで自端側の直流電圧の変化率を求め、演算器８２で変化率の絶対値を算出して、比較器８３にて、変化率の絶対値と、直流電圧制御端子の移行の判定に用いる判定値とを比較する。比較器８３は変化率の絶対値が判定値を超過した場合に「１」を出力する。エッジ検出器８４は比較器８３からの出力を入力することで、直流電圧の変化率が判定値を超過した瞬間にのみ判定信号「１」を出力する。
【００２９】
（補正部）
補正部Ｂ１は、遅延装置８５，８６、減算器８７、乗算器８８、積分器８９、加算器９０を有している。これらの構成要素８５〜９０を有する補正部Ｂ１は、直流電圧制御端子の移行前後あるいは停止前後の直流電圧の偏差で直流電圧指令値を補正するといった事象を具現化するものである。
【００３０】
補正部Ｂ１は、状態判定部Ａが直流電圧制御端子の移行あるいは停止という判定を下した判定時点（つまり予め設定された判定値を超過したという判定信号「１」を出力した時点）から、遅延時間であるＴ秒を経過した後の直流電圧とＴ秒経過前での直流電圧との差分に基づいて直流電圧指令値の補正値を求める。そして、補正部Ｂ１は、この補正値を予め設定された直流電圧指令値に加算する。遅延時間であるＴ秒とは、直流電圧制御端子が移行あるいは停止してから、システムが安定した状態に至るまでに要する時間である。
【００３１】
補正部Ｂ１の構成要素に沿って説明すると、遅延装置８５がエッジ検出器８４（状態判定部Ａ側）から直流電圧の変化率が判定値を超過したことを示す判定信号「１」を受け取ると、遅延装置８５は受け取った信号をＴ秒間遅らせて出力する。遅延装置８６は直流電圧検出値をＴ秒間遅らせて減算器８７に出力し、減算器８７は遅延装置８６の出力から直流電圧検出値を減算する。これにより、直流電圧制御端子の移行前後あるいは停止前後の直流電圧の差分が得られる。遅延装置８５と遅延装置８６の設定された遅延時間Ｔ秒の値は同じ値とする。
【００３２】
乗算器８８は、減算器８７からの出力と遅延装置８５の出力を受け取り、これらの出力を乗算する。そして、乗算器８８は、乗算値が、予め設定された判定値を超えた場合のみ減算器８７の数値を積分器８９に出力して、積分器８９では乗算器８８の出力を保持する。積分器８９の時定数Ｔｉは、エッジ検出器８４の出力継続時間Ｔｅによって決まり、Ｔｉ＝Ｔｅである。加算器９０は積分器８９の出力を受け取り、これを予め設定された直流電圧指令値に加算して出力する。
【００３３】
（作用と効果）
以上の構成を有する第１の実施形態では、各制御装置４が状態判定部Ａ及び補正部Ｂ１を有する。状態判定部Ａでは、自端側の直流電圧の変化率を検出し、変化率が予め設定された判定値を超過したか否かによって、交直変換器３の直流電圧制御端子の移行あるいは停止の有無を判定する。補正部Ｂ１では、状態判定部Ａが直流電圧制御端子の移行あるいは停止という判定（すなわち判定値超過の判定）を下した時点から、遅延時間であるＴ秒間を経過した後の直流電圧と、Ｔ秒間を経過する以前での直流電圧との差分に基づいて、直流電圧指令値の補正値を求め、これを予め設定された直流電圧指令値に加算する。
【００３４】
このような第１の実施形態では、各制御装置４における状態判定部Ａが、自端側の情報のみで直流電圧制御端子の移行あるいは停止を判定することができる。しかも、状態判定部Ａは、直流電圧の変化率が予め設定された判定値を超過した瞬間にのみ、判定信号「１」を出力するので、直流電圧制御端子の移行あるいは停止を正確に把握することができる。
【００３５】
各制御装置４の補正部Ｂ１は、状態判定部Ａの判定結果を受けて、直流電圧制御端子の移行あるいは停止から、遅延時間Ｔ秒後の直流電圧と、Ｔ秒経過前での直流電圧との差分に基づいて、直流電圧指令値の補正値を求めることが可能である。これにより、補正部Ｂ１では、直流電圧制御端子の移行あるいは停止からシステムの安定状態に至るまでの時間を考慮し、その上で、直流電圧制御端子の移行前後あるいは停止前後の電圧差に基づいた直流電圧指令値の補正値を求めて直流電圧指令値を変更することができる。したがって、図２の下側の図にあるように、運転点を上昇させるなど、交直変換器３２，３３の出力特性を上下に平行移動させることが、自端側の情報のみで可能となる。
【００３６】
そのため、各制御装置４は、制御装置４同士の通信結果を常に監視する必要がなく、自端側の状態判定部Ａだけで直流電圧制御端子の移行あるいは停止を確実に検知することができる。このような制御装置４によれば、直流電圧制御端子の移行あるいは停止を見落とす心配がない。
【００３７】
また、制御装置４間の通信に異常が発生して制御装置４間で通信が途絶えたとしても、状態判定部Ａが自端の情報のみで直流電圧制御端子の移行あるいは停止を判定するため、補正部Ｂ１は、制御装置４間の通信状態に依存することなく、交直変換器３の出力特性を補正することができる。その結果、システムの直流電圧が定格電圧から逸脱したとしても、この状態が長く続くことがなく、システムを短時間で定常的な運転状態に戻すことができる。
【００３８】
（２）第２の実施形態
（構成）
図５を用いて第２の実施形態の構成を説明する。図５は第２の実施形態の構成を示すブロック図である。なお、図４に示した第１の実施形態の構成要素と同一部材に関しては同一符号を付して説明は省略する。図５に示すように、第２の実施形態の制御装置４の補正部Ｂ２は、図４にて示した第１の実施形態の制御装置４の補正部Ｂ１に、記憶部１０１、遅延装置１０２，１０４、減算器１０３，１０５、乗算器１０６，１０７、加算器１０８，１０９を、追加したものである。
【００３９】
補正部Ｂ２では、交直変換器３に接続された送電線１，２の抵抗値と、送電線１，２に流れる電流値とを乗算して乗算値を求める。また、補正部Ｂ２では、状態判定部Ａによる判定前の乗算値と、状態判定部Ａによる判定から所定の時間経過後の乗算値との差分に基づいて、直流電圧指令値の第２の補正値を求める。さらに、補正部Ｂ２では、第２の補正値を、前述の補正部Ｂ１にて求めた補正値に加算することで最終的な補正値を求める。
【００４０】
図５では制御装置４１の制御ブロックを示している。制御装置４１の制御ブロックにおいて、記憶部１０１は送電線１の抵抗値と送電線２の抵抗値を記憶する。直流電流検出器５１の直流電流検出値と、直流電流検出器５４の直流電流検出値とは、それぞれ遅延装置１０２，１０４を通したものから、減算器１０３，１０５で直流電流検出値を減算することで、直流電圧制御端子の移行前後あるいは停止前後での潮流変化分を求める。遅延装置１０２，１０４による遅延時間は、直流電圧制御端子が移行あるいは停止してから、システムの状態が安定になるまでの時間以上の数値であればよい。
【００４１】
直流電圧制御端子の移行前後あるいは停止前後での潮流変化分と、記憶部１０１に記憶されている送電線１，２の抵抗値とを、乗算器１０６，１０７にてそれぞれ乗算して、２つの乗算値を求める。加算器１０８は、これら２つの乗算値を加算することで直流電圧指令値の第２の補正値を算出する。
【００４２】
第２の補正値とは、直流電圧制御端子の移行あるいは停止により生じる潮流変化分を反映させた補正値である。制御装置４１の制御ブロックの補正部Ｂ２では、このような第２の補正値を、第１の実施形態に記載の補正部Ｂ１が求めた補正値に加算器１０９で加算することで、最終的な補正値を求める。さらに、補正部Ｂ２では、この最終的な補正値を、加算器９０にて、予め設定された直流電圧指令値に加算する。
【００４３】
（作用と効果）
以上のような第２の実施形態の補正部Ｂ２では、交直変換器３に接続された送電線１，２の抵抗値と、送電線１，２に流れる電流値とを乗算して乗算値を求める。そして、状態判定部Ａによる判定前の乗算値と、状態判定部Ａによる判定から所定の時間経過後の乗算値との差分に基づいて、直流電圧指令値の第２の補正値を求める。
【００４４】
第２の補正値では、直流電圧制御端子の移行あるいは停止により生じる潮流変化分を反映させており、このような第２の補正値に、第１の実施形態における補正部Ｂ１での補正値を加えることで、直流電圧指令値の最終的な補正値とする。すなわち、第２の実施形態においては、潮流変化を加味した第２の補正値を、第１の実施形態に記載された補正部Ｂ１による補正値すなわち遅延時間Ｔ秒間の経過前後の直流電圧の差分に基づいた補正値に加算することで、最終的な補正値としている。
【００４５】
このような第２の実施形態によれば、潮流変化を加味した第２の補正値の成分を補正値に含めることで、直流送電システム全体としてみた時、直流電圧制御端子の移行後あるいは停止後の直流電圧を、移行前あるいは停止前の直流電圧に、極力近づけることが可能になる。したがって、より高い精度で交直変換器３の出力特性を補正することができる。
【００４６】
（３）第３の実施形態
（構成）
図６を用いて第３の実施形態の構成を説明する。図６は第３の実施形態の構成を示すブロック図である。なお、図４に示した第１の実施形態の構成要素と同一部材に関しては同一符号を付して説明は省略する。図６に示すように、第３の実施形態の制御装置４の補正部Ｂ３は、第１の実施形態に記載の制御装置４の制御ブロックから、乗算器８８、積分器８９、加算器９０を削除して、代わりに最近値選択器１１１，加算器１１２を追加したものである。
【００４７】
最近値選択器１１１は、予め設定された各交直変換器３１，３２，３３の電圧マージン設定値を入力することで、交直変換器３１，３２，３３の電圧マージン設定値を共有している。最近値選択器１１１は、遅延時間経過信号と、遅延時間Ｔ秒間の経過前後の直流電圧の差分に基づいた直流電圧指令値の補正値と、を入力する。
【００４８】
遅延時間経過信号とは、直流電圧の変化率が判定値を超過してから遅延時間であるＴ秒間を経過したことを示す信号であって、最近値選択器１１１は、この遅延時間経過信号を遅延装置８５から入力する。遅延時間Ｔ秒間の経過前後の直流電圧の差分に基づいた直流電圧指令値の補正値とは、第１の実施形態に記載の補正部Ｂ１にて求める補正値であって、ここでは遅延装置８６の出力から直流電圧検出値を減算する減算器８７から入力する。
【００４９】
最近値選択器１１１は、交直変換器３１，３２，３３の電圧マージン設定値と、第１の実施形態に記載の補正部Ｂ１による補正値とを比較して、電圧マージン設定値の中から、補正値に最も近い電圧マージン設定値を、最近値として選択する。最近値選択器１１１は、選択した最近値を加算器１１２へ出力する。加算器１１２では、最近値を予め直流電圧指令値に加算する。
【００５０】
（直流電圧制御端子の移行）
以下、交直変換器３２に直流電圧制御端子が移行した場合を例にとって説明する。この場合、多端子直流送電システムに流れる直流電圧は、直流電圧指令値から交直変換器３２の電圧マージンを減算した値を基準にして運転が行われる。交直変換器３２の電圧マージン設定値の方が、交直変換器３３の電圧マージン設定値よりも自端の直流電圧の変化量に近い。そのため、交直変換器３２、交直変換器３３はどちらも、最近値選択器１１１から交直変換器３２側の電圧マージン設定値を受け取る。
【００５１】
（作用と効果）
第３の実施形態に係る制御装置４の補正部Ｂ３は、交直変換器３の電圧マージン設定値を共有し、判定時点から遅延時間Ｔ秒経過後の補正値に最も近い電圧マージン設定値を最近値として選択して、この最近値の加算による直流電圧指令値の補正値を、交直変換器に出力する。このような第３の実施形態では、直流送電システムを全体としてみた時、直流電圧制御端子移行後あるいは停止後の直流電圧を、直流電圧制御端子移行前あるいは停止前の直流電圧に、一致させることが可能になる。したがって、直流送電システムをスムーズに連続して運転することができる。
【００５２】
しかも、補正部Ｂ３では最近値選択器１１１を備え、この最近値選択器１１１が、各交直変換器３の電圧マージン設定値と、遅延時間経過信号と、遅延時間経過前後の直流電圧の差分に基づいた直流電圧指令値の補正値とを入力するので、補正値に最も近い電圧マージン設定値を確実に選ぶことができる。これにより、直流電圧制御端子の移行前後あるいは停止前後で、直流電圧を容易に一致させることができる。
【００５３】
（４）第４の実施形態
（構成）
図７、図８を用いて第４の実施形態について説明する。図７は第４の実施形態の構成を示すブロック図、図８は第４の実施形態のフローチャートである。図７に示すように、第４の実施形態の制御装置４の補正部Ｂ４は、第１の実施形態に記載の制御装置４の制御ブロックから、減算器７１、加算器９０を削除して、代わりに動作判定部１２２を追加したものである。動作判定部１２２は、直流電圧検出値Ｖ、電圧マージンＶｍ、直流電圧指令値Ｖｒｅｆ、直流電圧指令値の補正値Ｖｃ、直流電圧の変化率が状態判定部Ａにおける判定値を超過してから遅延時間Ｔ秒後のタイミングＴoを入力する。
【００５４】
第４の実施形態の制御装置４の補正部Ｂ４の処理について図８のフローチャートに沿って説明する。動作判定部１２２には直流電圧指令値の初期値として、直流電圧指令値Ｖｒｅｆから電圧マージンＶｍを減算した値が設定されている。動作判定部１２２が、タイミングＴoが「１」でないと判定した場合（Ｓ０１のＮｏ）、直流電圧の変化率が判定値を超過していないか、あるいは、直流電圧の変化率が判定値を超過しても遅延時間Ｔ秒経っていない場合である。これらの場合、動作判定部１２２は直流電圧制御端子が移行しないと判断して前値を出力する（Ｓ０２）。この状態では補正部Ｂ４は常に、初期値である直流電圧指令値Ｖｒｅｆ−電圧マージンＶｍを出力することになる。
【００５５】
また、動作判定部１２２が、タイミングＴoが「１」であると判定した場合（Ｓ０１のＹｅｓ）、直流電圧の変化率が判定値を超過して遅延時間Ｔ秒経った場合である。この場合、動作判定部１２２は、直流電圧の変化率が判定値を超過してからＴ秒後のタイミングで、直流電圧検出値Ｖが、直流電圧指令値Ｖｒｅｆから電圧マージンＶｍを減算した値と等しいか否かを判定する（Ｓ０３）。
【００５６】
そして、直流電圧検出値Ｖが、直流電圧指令値Ｖｒｅｆから電圧マージンＶｍを減算した値と等しい場合には（Ｓ０３のＹｅｓ）、動作判定部１２２は、自端が直流電圧制御端子として動作していると判定し、直流電圧指令値Ｖｒｅｆを出力する（Ｓ０４）。なお、直流電圧指令値Ｖｒｅｆから電圧マージンＶｍを減算した値と等しい状態には、直流電圧検出値Ｖが検出時の誤差やリプル分を考慮した値以下となっている状態も含めるものとする。
【００５７】
前記状態以外の場合（Ｓ０３のＮｏ）には、動作判定部１２２は、自端が直流電圧制御端として動作していないと判定して、直流電圧検出値Ｖが直流電圧指令値Ｖｒｅｆから電圧マージンＶｍを減算し、直流電圧指令値の補正値Ｖｃを加算した値を出力する（Ｓ０５）。言い換えれば、第４の実施形態では、自端が直流電圧制御端と動作している場合は、予め設定された直流電圧指令値Ｖｒｅｆを交直変換器３に出力する。反対に、自端が直流電圧制御端として動作していない場合は、第１の実施形態に記載の補正部Ｂ１による補正値を、交直変換器３に出力する。
【００５８】
（作用と効果）
以上の構成を有する第４の実施形態では、各制御装置４が動作判定部１２２を備えている。動作判定部１２２は、状態判定部Ａでの判定時点から遅延時間Ｔ秒経過後の直流電圧の検出値が、直流電圧指令値から電圧マージンを減算した値と等しいか、もしくは検出時の誤差やリプル分を考慮した値以下であれば、自端が直流電圧制御端子として動作中であると判定する。第４の実施形態の制御装置４では、自端が直流電圧制御端子として動作中であれば、直流電圧指令値は補正しない。反対に、自端が直流電圧制御端子として動作中でなければ、制御装置４は直流電圧指令値を補正する。
【００５９】
このような第４の実施形態では、多端子直流送電システム全体としてみた時の直流電圧制御端子移行後あるいは停止後の直流電圧を、直流電圧制御端子移行前あるいは停止前の直流電圧に一致させることが可能になる。したがって、上記第３の実施形態と同様、直流送電システムをスムーズに連続して運転することができる。
【００６０】
（５）他の実施形態
本明細書においては、本発明に係る複数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って、発明の範囲を限定することを意図していない。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの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。
【００６１】
例えば、第１の実施形態では、交直変換器３とその制御装置４とを３台ずつ組み合わせた接続構成としたが、この接続構成に限定されるものではない。また、各実施形態に係る状態判定部Ａや補正部Ｂ１〜Ｂ４の構成は、同等の事象を得られるものであれば、構成は適宜変更可能である。具体例を挙げるならば、図４では直流電圧指令値から各電圧マージン分を減算器７１で減算したが、減算器７１を省略し、各交直変換器３ごとに異なった直流電圧指令値を設定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１，２…送電線
１１，１２，１３…直流母線
２，２１，２２，２３…交流系統
３，３１，３２，３３…交直変換器
４，４１，４２，４３…制御装置
５１，５２，５３，５４…直流電流検出器
６１，６２，６３…直流電圧検出器
７１，７２，７４，７７，８７，１０３，１０５…減算器
７３，７５，７８…ＰＩ制御器
７６，７９，９０，１０８，１０９，１１２…加算器
８１，８９…積分器
８２…演算器
８３…比較器
８４…エッジ検出器
８５，８６，１０２，１０４…遅延装置
８８，１０６，１０７…乗算器
１０１…記憶部
１１１…最近値選択器
１２２…動作判定部
Ａ…状態判定部
Ｂ１〜Ｂ４…補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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