(57)【要約】【課題】  電力変換による損失が小さく、小型化および省スペース化が可能な変換装置を有する直流送電システムを提供する。【解決手段】  発電機１により発電された交流電力を直流に変換する交流直流変換装置２と、交流直流変換装置２から出力された直流電力の電圧を平滑する第１の直流直流変換装置３と、第１の直流直流変換装置３から出力された直流電力の電圧値を変換し、直流線路５に出力する第２の直流直流変換装置４とを有し、交流直流変換装置２は、全波整流または半波整流を行うダイオードによる整流回路により構成される。【選択図】  図１
2019037076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機により発電された交流電力を直流に変換する交流直流変換装置と、
前記交流直流変換装置から出力された直流電力の電圧を平滑する第１の直流直流変換装置と、
前記第１の直流直流変換装置から出力された直流電力の電圧値を変換し、直流線路に出力する第２の直流直流変換装置と、
を有し、
前記交流直流変換装置は、全波整流または半波整流を行うダイオードによる整流回路により構成された、
直流送電システム。
【請求項２】
前記第２の直流直流変換装置は、前記第１の直流直流変換装置から出力された直流電力を交流電力に変換する直交変換部と、
前記直交変換部から出力された交流電力を、変圧器を介し直流に変換する交直変換部を有し、
前記交直変換部は、全波整流または半波整流を行うダイオードによる整流回路により構成された、
請求項１記載の直流送電システム。
【請求項３】
前記直流直流変換装置の前記変圧器は、入力側より出力側の電圧が高くなる巻線比を有する、
請求項２に記載の直流送電システム。
【請求項４】
前記発電機は、風力発電機である、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の直流送電システム。
【請求項５】
前記直流線路の受電側に、直流電力を交流電力に変換する直流交流変換装置を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の直流送電システム。
【請求項６】
前記直流交流変換装置から出力された電力を変圧する電力変圧器を有する請求項５に記載の直流送電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、直流電力を送電する直流送電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウインドファーム等により発電された電力は、長距離の送電が必要とされる。送電に使用される電力線のインダクタンスやキャパシタンスの影響で、交流電力による長距離の送電は電力の損失が大きくなる。そこで長距離の送電には、直流電力による送電が使用される。直流による送電システムは、交流直流変換装置および直流交流変換装置が設けられる。これらの交流直流変換装置または直流交流変換装置は、複雑なスイッチング回路を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０１１９９２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のように、従来の直流による送電システムには、複雑なスイッチング回路を有する交流直流変換装置および直流交流変換装置が設けられる。複雑なスイッチング回路を有する交流直流変換装置および直流交流変換装置は、例えば、充電用の電池を備えた太陽光発電装置等に使用される場合には、一台で交流直流変換および直流交流変換の双方向の変換を行うことができる装置を構成することができるため有効である。
【０００５】
しかしながら、例えば洋上発電により発電された電力を送電する場合、双方向の変換は必要とされない。複雑なスイッチング回路を有する交流直流変換装置および直流交流変換装置は、ＩＧＢＴやサイリスタ等の自己消弧型スイッチング素子が使用されており、電力変換による損失が大きくなる問題点があった。また、複雑なスイッチング回路を有する交流直流変換装置および直流交流変換装置は、回路規模が大きくなり、装置が大型化、複雑化、高価格化するといった不都合があった。また、複雑なスイッチング回路を有するため故障の発生率も高くなり、従ってメンテナンスも煩雑になるとの不都合もあった。
【０００６】
本実施形態は、電力変換による損失が小さく、小型化および省スペース化が可能な変換装置を有する直流送電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の直流送電システムは次のような構成を有することを特徴とする。
（１）発電機により発電された交流電力を直流に変換する交流直流変換装置。
（２）前記交流直流変換装置から出力された直流電力の電圧を平滑する第１の直流直流変換装置。
（３）前記第１の直流直流変換装置から出力された直流電力の電圧値を変換し、直流線路に出力する第２の直流直流変換装置。
前記交流直流変換装置は、全波整流または半波整流を行うダイオードによる整流回路により構成されことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態にかかる直流送電システムを示す図
【図２】第１実施形態にかかる直流送電システムの交流直流変換装置の入出力波形を示す図
【図３】第１実施形態にかかる直流送電システムの交直変換部の入出力波形を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１実施形態］
［１−１．構成］
図１を参照して本実施形態の一例としての直流送電システムについて説明する。本実施形態は一例として２つの風力発電機を有する。
【００１０】
（１．システムの全体構成）
本直流送電システムは、風力発電機１、交流直流変換装置２、直流直流変換装置３、直流直流変換装置４、直流線路５、直流交流変換装置６を有する。直流交流変換装置６から出力された交流電力は、変圧器７を介し電力系統８に供給される。変圧器７が、請求項における電力変圧器である。
【００１１】
本実施形態において、同一構成の装置や部材が複数ある場合にはそれらについて同一の番号を付して説明を行い、また、同一構成の個々の装置や部材についてそれぞれを説明する場合に、共通する番号にアルファベットの添え字を付けることで区別する。
【００１２】
（２．風力発電機１の構成）
風力発電機１は、２０メートル程度の支柱に取付けられた受風扇および受風扇に接続された交流発電機を有する。風力発電機１は、風力により受風扇が回転し、受風扇に接続された交流発電機が回転することにより発電し、三相の交流電力を出力する。
【００１３】
出力される三相の交流電力の周波数は、風力により回転する受風扇の回転周波数に依存した周波数となる。風力発電機１の出力は、接続線により交流直流変換装置２に接続される。風力発電機１は、風量の多い洋上に設置される。本実施形態における直流送電システムは、２つの風力発電機１ａ、１ｂを有する。
【００１４】
（３．交流直流変換装置２の構成）
交流直流変換装置２は、交流電力を整流する整流装置である。交流直流変換装置２は、ダイオードＤ２Ｋ、Ｄ２Ｌ、Ｄ２Ｍ、Ｄ２Ｎ、Ｄ２Ｏ、Ｄ２Ｐにより構成された全波整流回路である。交流直流変換装置２は、入力側が風力発電機１に、出力側が直流直流変換装置３に接続される。
【００１５】
交流直流変換装置２は、風力発電機１から出力された三相の交流電力が入力される。交流直流変換装置２のダイオードＤ２Ｋ、Ｄ２Ｌ、Ｄ２Ｍ、Ｄ２Ｎ、Ｄ２Ｏ、Ｄ２Ｐは、三相のダイオードブリッジ回路を構成する。交流直流変換装置２は、図２（ａ）に示す風力発電機１から出力された三相の交流電力を全波整流し、図２（ｂ）に示す直流電力に変換し出力する。
【００１６】
交流直流変換装置２は、風力発電機１の支柱内に配置される。本実施形態における直流送電システムは、２つの風力発電機１ａ、１ｂごとに２つの交流直流変換装置２ａ、２ｂを有する。交流直流変換装置２から出力された直流電力は、図２（ｂ）に示すように脈流状であるが、コンデンサＣ２によりリップル電圧を含む電力に平滑される。
【００１７】
（４．直流直流変換装置３の構成）
直流直流変換装置３は、交流直流変換装置２から出力されたリップル電圧を含む電力を、一定の電圧を有する電力に安定化させる装置である。直流直流変換装置３は、入力側が交流直流変換装置２に、出力側が直流直流変換装置４に接続される。直流直流変換装置３は、交流直流変換装置２とともに風力発電機１の支柱内に配置される。直流直流変換装置３は、交流直流変換装置２から出力された電圧を５〜１０ｋＶ程度の直流電圧に変換し出力する。本実施形態における直流送電システムは、２つの風力発電機１ａ、１ｂごとに２つの直流直流変換装置３ａ、３ｂを有する。
【００１８】
直流直流変換装置３は、電圧検出器３１、チョッパ回路３２、制御回路３３を有する。
【００１９】
電圧検出器３１は、アナログデジタル変換回路等により構成された電圧検出回路である。電圧検出器３１は、入力側がチョッパ回路３２の入力側に、出力側が制御回路３３に接続される。電圧検出器３１は、チョッパ回路３２の入力側の電圧を検出する。電圧検出器３１は、検出した電圧を、制御回路３３に出力する。
【００２０】
制御回路３３は、マイクロコンピュータ等により構成された制御回路である。制御回路３３は、入力側が電圧検出器３１に接続され、出力側がチョッパ回路３２に接続される。制御回路３３は、電圧検出器３１により検出された電圧が入力される。制御回路３３は、電圧検出器３１により検出された電圧値に応じ、チョッパ回路３２を制御する制御信号を出力する。制御回路３３は、直流直流変換装置３から出力される電力が一定の電圧になるようにチョッパ回路３２を制御する。
【００２１】
チョッパ回路３２は、スイッチング素子Ｓ３、リアクタンスＬ３、ダイオードＤ３、コンデンサＣ３により構成されたスイッチング電源回路である。チョッパ回路３２は、入力側が交流直流変換装置２に、出力側が直流直流変換装置４に接続され、制御回路３３により出力電圧が制御される。
【００２２】
チョッパ回路３２は、交流直流変換装置２から出力された直流電力が入力される。チョッパ回路３２は、制御回路３３により出力電圧が制御される。チョッパ回路３２は、入力された交流直流変換装置２からの直流電力をスイッチングし、予め定められた電圧値を有する直流電力を出力する。その結果、直流直流変換装置３は、交流直流変換装置２から出力されたリップル電圧を含む電力を、一定の電圧になるように安定化させ出力する。
【００２３】
（５．直流直流変換装置４の構成）
直流直流変換装置４は、直流直流変換装置３から出力された電力を、直流線路５により搬送するための電圧を有する電力に変換する装置である。直流直流変換装置４は、入力側が直流直流変換装置３に、出力側が直流線路５に接続される。
【００２４】
直流直流変換装置４は、風力発電機１が備えられた送変電所内に配置される。本実施形態における直流送電システムにおいて、直流直流変換装置４は、２つの風力発電機１ａ、１ｂにより発電され、交流直流変換装置２ａ、２ｂおよび直流直流変換装置３ａ、３ｂにより変換された直流となった電力が入力される。直流直流変換装置４は、直流直流変換装置３から出力された５〜１０ｋＶ程度の直流電圧を５００ｋＶ程度の直流電圧に変換し出力する。
【００２５】
直流直流変換装置４は、電圧検出器４１、直交変換部４２、変圧器４３、交直変換部４４、制御回路４５を有する。
【００２６】
電圧検出器４１は、アナログデジタル変換回路等により構成された電圧検出回路である。電圧検出器４１は、入力側が直交変換部４２の入力側に、出力側が制御回路４５に接続される。電圧検出器４１は、直交変換部４２の入力側の電圧を検出する。電圧検出器４１は、検出した電圧を、制御回路４５に出力する。
【００２７】
制御回路４５は、マイクロコンピュータ等により構成された制御回路である。制御回路４５は、入力側が電圧検出器４１に接続され、出力側が直交変換部４２に接続される。制御回路４５は、電圧検出器４１により検出された電圧が入力される。制御回路４５は、電圧検出器４１により検出された電圧値に応じ、直交変換部４２を制御する制御信号を出力する。制御回路４５は、直流直流変換装置４から出力される電力が一定の電圧になるように直交変換部４２を制御する。
【００２８】
直交変換部４２は、スイッチング素子Ｓ４Ｋ、Ｓ４Ｌ、Ｓ４Ｍ、Ｓ４Ｎにより構成されたスイッチング回路である。直交変換部４２は、入力側が直流直流変換装置３に、出力側が変圧器４３に接続され、制御回路４５により出力電圧が制御される。
【００２９】
直交変換部４２は、直流直流変換装置３から出力された直流電力が入力される。直交変換部４２は、制御回路４５により出力電圧が制御される。直交変換部４２は、入力された直流直流変換装置３からの直流電力をスイッチングし、矩形波状の交流電力を出力する。
【００３０】
変圧器４３は、入力側である一次側の電圧より出力側である二次側の電圧が高くなる巻線比を有するトランスである。変圧器４３は、入力側が直交変換部４２に、出力側が交直変換部４４に接続される。
【００３１】
変圧器４３は、直交変換部４２から出力された矩形波状の交流電力が入力される。変圧器４３は、入力された交流電力の電圧を１．２倍程度昇圧し、交直変換部４４に矩形波状の交流電力を出力する。
【００３２】
交直変換部４４は、ダイオードＤ４Ｋ、Ｄ４Ｌ、Ｄ４Ｍ、Ｄ４ＮおよびコンデンサＣ４４により構成された全波整流回路である。交直変換部４４は、入力側が変圧器４３に、出力側が直流線路５に接続される。
【００３３】
交直変換部４４は、変圧器４３から出力された図３（ａ）に示す矩形波状の交流電力が入力される。交直変換部４４のダイオードＤ４Ｋ、Ｄ４Ｌ、Ｄ４Ｍ、Ｄ４Ｎは、ダイオードブリッジ回路を構成する。交直変換部４４は、変圧器４３から出力された矩形波状の交流電力を全波整流し、コンデンサＣ４４にて平滑し、図３（ｂ）に示す直流電力に変換し出力する。
【００３４】
（６．直流線路５）
直流線路５は、直流直流変換装置４から出力された直流電力を、搬送する電力供給線である。直流線路５は、入力側が直流直流変換装置４に、出力側が直流交流変換装置６に接続される。直流線路５は、洋上の風力発電機１が備えられた送変電所と、直流交流変換装置６が配置された陸上の受変電所の間の海中等に配置される。
【００３５】
（７．直流交流変換装置６の構成）
直流交流変換装置６は、直流線路５により送電された直流電力を、交流電力に変換する装置である。直流交流変換装置６は、入力側が直流線路５に、出力側が変圧器７に接続される。直流交流変換装置６は、陸上の受変電所内に配置される。
【００３６】
直流交流変換装置６は、電圧検出器６１、直交変換部６２、制御回路６３を有する。
【００３７】
電圧検出器６１は、アナログデジタル変換回路等により構成された電圧検出回路である。電圧検出器６１は、入力側が直交変換部６２の入力側に、出力側が変圧器７に接続される。電圧検出器６１は、直交変換部６２の入力側の電圧を検出する。電圧検出器６１は、検出した電圧を、制御回路６３に出力する。
【００３８】
制御回路６３は、マイクロコンピュータ等により構成された制御回路である。制御回路６３は、入力側が電圧検出器６１に接続され、出力側が直交変換部６２に接続される。制御回路６３は、電圧検出器６１により検出された電圧が入力される。制御回路６３は、電圧検出器６１により検出された電圧値に応じ、直交変換部６２を制御する制御信号を出力する。制御回路６３は、直流交流変換装置６から出力される電力が一定の振幅を有する交流電圧になるように直交変換部６２を制御する。
【００３９】
直交変換部６２は、スイッチング素子Ｓ６Ｋ、Ｓ６Ｌ、Ｓ６Ｍ、Ｓ６Ｎ、Ｓ６Ｏ、Ｓ６Ｐにより構成されたスイッチング回路である。直交変換部６２は、入力側が直流線路５に、出力側が変圧器７に接続され、制御回路６３により出力電圧が制御される。
【００４０】
直交変換部６２は、直流線路５により送電された直流電力が入力される。直交変換部６２は、制御回路６３により、出力電圧が一定の振幅を有する交流電圧となるように制御される。直交変換部６２は、入力された直流線路５からの直流電力をスイッチングし、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ等の三相交流電力を出力する。
【００４１】
（８．変圧器７）
変圧器７は、直流交流変換装置６から出力された交流電力の電圧を変換するトランスである。変圧器７は、入力側が直流交流変換装置６に、出力側が電力系統８に接続される。変圧器７は、直流交流変換装置６から供給された三相の交流電力の電圧を電力系統用の電圧値を有する三相の交流電力に変換し、電力系統８に供給する。変圧器７は、直流交流変換装置６が配置された陸上の受変電所に配置される。
【００４２】
［１−２．作用］
次に、本実施形態の直流送電システムの作用を、図１から３に基づき説明する。
【００４３】
風力発電機１は、風を受け風力により受風扇が回転し、三相の交流電力を出力する。風力発電機１ａにより発電された交流電力は、交流直流変換装置２ａに入力される。風力発電機１ｂにより発電された交流電力は、交流直流変換装置２ｂに入力される。出力される三相の交流電力の周波数は、風力により回転する受風扇の回転周波数に依存した周波数となる。
【００４４】
交流直流変換装置２は、風力発電機１により発電された三相の交流電力を整流し、直流直流変換装置３に出力する。交流直流変換装置２は、風力発電機１から出力された三相の交流電力が入力される。交流直流変換装置２のダイオードＤ２Ｋ、Ｄ２Ｌ、Ｄ２Ｍ、Ｄ２Ｎ、Ｄ２Ｏ、Ｄ２Ｐは、三相のダイオードブリッジ回路を構成しており、図２（ａ）に示す風力発電機１から出力された三相の交流電力を全波整流し、図２（ｂ）に示す直流電力に変換し出力する。交流直流変換装置２から出力された直流電力は、図２（ｂ）に示すように脈流状であるが、コンデンサＣ２によりリップル電圧を含む電力に平滑される。
【００４５】
交流直流変換装置２ａは、風力発電機１ａにより発電された三相の交流電力を整流し、直流電力を直流直流変換装置３ａに出力する。交流直流変換装置２ｂは、風力発電機１ｂにより発電された三相の交流電力を整流し、直流電力を直流直流変換装置３ｂに出力する。
【００４６】
直流直流変換装置３は、交流直流変換装置２から出力されたリップル電圧を含む電力を、一定の電圧を有する直流電力に安定化する。直流直流変換装置３は、交流直流変換装置２から出力された電圧を５〜１０ｋＶ程度の直流電圧に変換し出力する。
【００４７】
直流直流変換装置３の電圧検出器３１は、チョッパ回路３２の入力側の電圧を検出し、検出した電圧を、制御回路３３に出力する。
【００４８】
直流直流変換装置３の制御回路３３は、電圧検出器３１により検出された電圧値に応じ、チョッパ回路３２を制御する制御信号を出力する。制御回路３３は、直流直流変換装置３から出力される電力が一定の直流電圧になるようにチョッパ回路３２を制御する。
【００４９】
チョッパ回路３２は、スイッチング素子Ｓ３、リアクタンスＬ３、ダイオードＤ３、コンデンサＣ３により構成されたスイッチング電源回路であり、制御回路３３によりスイッチング素子Ｓ３が制御されることにより、チョッパ回路３２の出力電圧が制御される。
【００５０】
チョッパ回路３２は、交流直流変換装置２から出力された直流電力が入力される。チョッパ回路３２は、制御回路３３により制御されスイッチング素子Ｓ３をスイッチングし、入力された交流直流変換装置２からの直流電力を、予め定められた電圧値を有する直流電力に変換する。その結果、直流直流変換装置３は、交流直流変換装置２から出力されたリップル電圧を含む電力を、一定の電圧値を有する直流電力に変換し出力する。
【００５１】
直流直流変換装置３ａは、交流直流変換装置２ａから出力された直流電力を変換し、直流直流変換装置４に直流電力を出力する。直流直流変換装置３ｂは、交流直流変換装置２ｂから出力された直流電力を変換し、直流直流変換装置４に直流電力を出力する。直流直流変換装置３ａから出力された直流電力、および直流直流変換装置３ｂから出力された直流電力は、ワイヤードオアされて直流直流変換装置４に入力される。
【００５２】
直流直流変換装置４は、直流直流変換装置３から出力された電力を、直流線路５により搬送するための電圧を有する電力に変換する。直流直流変換装置４は、直流直流変換装置３から出力された５〜１０ｋＶ程度の直流電圧を５００ｋＶ程度の直流電圧に変換し出力する。直流直流変換装置４には、２つの風力発電機１ａ、１ｂにより発電され、交流直流変換装置２ａ、２ｂおよび直流直流変換装置３ａ、３ｂにより変換され直流となった電力が入力される。
【００５３】
直流直流変換装置４の電圧検出器４１は、直交変換部４２の入力側の電圧を検出する。電圧検出器４１は、検出した電圧を、制御回路４５に出力する。
【００５４】
直流直流変換装置４の制御回路４５は、電圧検出器４１により検出された電圧値に応じ、直交変換部４２を制御する制御信号を出力する。制御回路４５は、直流直流変換装置４から出力される電力が一定の電圧になるように直交変換部４２を制御する。
【００５５】
直交変換部４２は、スイッチング素子Ｓ４Ｋ、Ｓ４Ｌ、Ｓ４Ｍ、Ｓ４Ｎにより構成されたスイッチング回路であり、制御回路４５によりスイッチング素子Ｓ４Ｋ、Ｓ４Ｌ、Ｓ４Ｍ、Ｓ４Ｎが制御されることにより、直交変換部４２の出力電圧が制御される。
【００５６】
直交変換部４２は、直流直流変換装置３から出力された直流電力が入力される。直交変換部４２は、制御回路４５により制御され、スイッチング素子Ｓ４Ｋ、Ｓ４Ｌ、Ｓ４Ｍ、Ｓ４Ｎをスイッチングし、入力された直流直流変換装置３からの直流電力を、予め定められた電圧値を有する矩形波状の交流電力に変換する。その結果、直交変換部４２は、直流直流変換装置３から出力された直流電力を、予め定められた電圧値を有する矩形波状の交流電力に変換し出力する。
【００５７】
直交変換部４２は、直流直流変換装置３から出力された直流電力を変換し、変圧器４３に矩形波状の交流電力を出力する。この矩形波状の交流電力は１ｋＨｚから１００ｋＨｚ程度の周波数を有する。
【００５８】
変圧器４３は、入力側である一次側の電圧より出力側である二次側の電圧が高くなる巻線比を有するトランスである。変圧器４３は、直交変換部４２から出力された矩形波状の交流電力が入力される。変圧器４３は、入力された交流電力の電圧を１．２倍程度昇圧し、交直変換部４４に矩形波状の交流電力を出力する。
【００５９】
交直変換部４４は、ダイオードＤ４Ｋ、Ｄ４Ｌ、Ｄ４Ｍ、Ｄ４Ｎにより構成された全波整流回路であり、これらのダイオードによる電圧降下が発生する。このダイオードによる電圧降下を考慮し、変圧器４３に入力された交流電力の電圧を変圧器４３により、予め１．２倍程度昇圧しておくことが望ましい。
【００６０】
交直変換部４４は、ダイオードＤ４Ｋ、Ｄ４Ｌ、Ｄ４Ｍ、Ｄ４Ｎにより構成された全波整流回路を有し、変圧器４３から出力された図３（ａ）に示す矩形波状の交流電力を全波整流し、コンデンサＣ４４にて平滑し、図３（ｂ）に示す直流電力に変換し出力する。交直変換部４４は、変換し直流電力を、直流線路５に出力する。
【００６１】
直流線路５は、電力供給線であり、直流直流変換装置４から出力された直流電力を、直流交流変換装置６に送電する。直流線路５は、リアクタンス成分およびコンデンサ成分を有するが、送電される電力は直流電力であるため、交流により送電される場合に比べ損失が少ない。
【００６２】
風力発電による洋上発電等の場合、発電機が電力系統から離れた洋上に配置される。このため、発電機から電力系統まで長距離の送電が必要とされる場合がある。交流電力により長距離の送電を行った場合、電力供給線のリアクタンス成分およびコンデンサ成分により損失が大きくなってしまう。しかし直流電力により送電を行った場合、電力供給線のリアクタンス成分およびコンデンサ成分の影響を受けにくく、損失を小さくすることができる。
【００６３】
直流交流変換装置６は、直流線路５により送電された直流電力を、交流電力に変換し変圧器７に出力する。
【００６４】
直流交流変換装置６の電圧検出器６１は、直交変換部６２の入力側の電圧を検出し、検出した電圧を制御回路６３に出力する。
【００６５】
直流交流変換装置６の制御回路６３は、電圧検出器６１により検出された電圧値に応じ、直交変換部６２を制御する制御信号を出力する。制御回路６３は、直流交流変換装置６から出力される電力が一定の振幅を有する交流電圧になるように直交変換部６２を制御する。
【００６６】
直交変換部６２は、スイッチング素子Ｓ６Ｋ、Ｓ６Ｌ、Ｓ６Ｍ、Ｓ６Ｎ、Ｓ６Ｏ、Ｓ６Ｐにより構成されたスイッチング回路であり、制御回路６３によりスイッチング素子Ｓ６Ｋ、Ｓ６Ｌ、Ｓ６Ｍ、Ｓ６Ｎ、Ｓ６Ｏ、Ｓ６Ｐが制御されることにより、直流交流変換装置６の出力電圧が制御される。
【００６７】
直交変換部６２は、直流線路５により送電された直流電力が入力される。直交変換部６２は、制御回路６３に制御され、スイッチング素子Ｓ６Ｋ、Ｓ６Ｌ、Ｓ６Ｍ、Ｓ６Ｎ、Ｓ６Ｏ、Ｓ６Ｐをスイッチングし、予め定められた一定の振幅電圧を有する交流電力を出力する。直交変換部６２は、入力された直流線路５からの直流電力をスイッチングし、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ等の三相交流電力を、変圧器７に出力する。
【００６８】
変圧器７は、直流交流変換装置６から供給された三相の交流電力の電圧を電力系統用の電圧値を有する三相の交流電力に変換し、電力系統８に供給する。
以上が、本実施形態に係る直流送電システムの動作である。
【００６９】
［１−３．効果］
（１）本実施形態によれば、交流直流変換装置２は、全波整流または半波整流を行うダイオードによる整流回路により構成されるので、電力変換による損失が小さく、小型化および省スペース化が可能な変換装置を有する直流送電システムを提供することができる。
【００７０】
（２）本実施形態によれば、直流直流変換装置４の交直変換部４４は、全波整流または半波整流を行うダイオードによる整流回路により構成されるので、電力変換による損失が小さく、小型化および省スペース化が可能な変換装置を有する直流送電システムを提供することができる。
【００７１】
（３）本実施形態によれば、直流直流変換装置４の変圧器４３は、入力側より出力側の電圧が高くなる巻線比を有するので、送電される直流電力の電圧を低下させることなく電力変換による損失が小さく、小型化および省スペース化が可能な変換装置を有する直流送電システムを提供することができる。
【００７２】
（４）本実施形態によれば、交流発電機は、風力発電機１であるので、風力発電による洋上発電に対応した、電力変換による損失が小さく、小型化および省スペース化が可能な変換装置を有する直流送電システムを提供することができる。
【００７３】
（５）本実施形態によれば、直流線路５の受電側に、直流電力を交流電力に変換する直流交流変換装置６を有するので、長距離の直流送電による直流電力が商用周波の交流電力に変換される直流送電システムを提供することができる。
【００７４】
［２．他の実施形態］
変形例を含めた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。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。以下は、その一例である。
【００７５】
（１）上記実施形態では、交流直流変換装置２は、風力発電機１から出力された三相の交流電力を全波整流するダイオードブリッジ回路を有するものとしたが、半波整流するダイオード回路であってもよい。また、交流直流変換装置２は、三相の交流電力を整流するものとしたが、単相の交流電力を整流するものであってもよい。
【００７６】
（２）上記実施形態では、交直変換部４４は、交流電力を全波整流するダイオードブリッジ回路を有するものとしたが、半波整流するダイオード回路であってもよい。
【００７７】
（３）上記実施形態では、直流交流変換装置６は、三相の交流電力を出力するものとしたが、単相の交流電力を出力するものであってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１、１ａ、１ｂ・・・風力発電機
２、２ａ、２ｂ・・・交流直流変換装置
３、３ａ、３ｂ・・・直流直流変換装置
４・・・直流直流変換装置
５・・・直流線路
６・・・直流交流変換装置
７・・・変圧器
８・・・電力系統
３１、３１ａ、３１ｂ、４１、６１・・・電圧検出器
３２、３２ａ、３２ｂ・・・チョッパ回路
３３、３３ａ、３３ｂ、４５、６３・・・制御回路
４２、６２・・・直交変換部
４３・・・変圧器
４４・・・交直変換部
Ｃ２、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ、Ｃ３、Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ、Ｃ４２、Ｃ４４・・・コンデンサ
Ｄ２、Ｄ２Ｋ、Ｄ２Ｌ、Ｄ２Ｍ、Ｄ２Ｎ、Ｄ２Ｏ、Ｄ２Ｐ、Ｄ３、Ｄ３ａ、Ｄ３ｂ、Ｄ４、Ｄ４Ｋ、Ｄ４Ｌ、Ｄ４Ｍ、Ｄ４Ｎ・・・ダイオード
Ｌ３・・・リアクタンス
Ｓ３、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ４、Ｓ４Ｋ、Ｓ４Ｌ、Ｓ４Ｍ、Ｓ４Ｎ、Ｓ６、Ｓ６Ｋ、Ｓ６Ｌ、Ｓ６Ｍ、Ｓ６Ｎ、Ｓ６Ｏ、Ｓ６Ｐ・・・スイッチング素子
【図１】
2019037076.tif 000003
【図２】
2019037076.tif 000004
【図３】
2019037076.tif 000005