(57)【要約】【課題】ＡＣ系統の不安定性を考慮してＨＶＤＣシステムの絶縁設計を行う絶縁設計装置及びその方法を提供する。【解決手段】高電圧直流送電（ｈｉｇｈ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｔｒａｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＨＶＤＣ）システムの絶縁設計を行う絶縁設計装置は、ＨＶＤＣシステムの絶縁基本モデルの系統データに基づいて想定事故状態のＨＶＤＣシステムの交流パートの絶縁電圧レベルを算定する想定事故状態電圧算定部と、想定事故状態のＨＶＤＣシステムの交流パートの絶縁電圧レベルを利用して事例分析を行って最大絶縁電圧レベルを算定する事例分析遂行部と、ＨＶＤＣシステムの絶縁基本モデルに最大絶縁電圧レベルを適用し、最大絶縁電圧レベルが適用された絶縁基本モデルで絶縁設計を行ってＨＶＤＣシステムの定格絶縁レベルを算定する定格絶縁レベル算定部と、を含む。【選択図】図５
2015220987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧直流送電（ＨＶＤＣ）システムの絶縁設計を行う絶縁設計装置において、
前記ＨＶＤＣシステムの絶縁基本モデルの系統データに基づいて想定事故状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの絶縁電圧レベルを算定する想定事故状態電圧算定部と、
想定事故状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの絶縁電圧レベルを利用して事例分析を行って最大絶縁電圧レベルを算定する事例分析遂行部と、
前記ＨＶＤＣシステムの絶縁基本モデルの最大絶縁電圧レベルを適用し、最大絶縁電圧レベルが適用された基本モデルで絶縁設計を行って前記ＨＶＤＣシステムの定格絶縁レベルを算定する定格絶縁レベル算定部と、を含む絶縁設計装置。
【請求項２】
前記ＨＶＤＣシステムの絶縁基本モデルの系統データに基づいて正常状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの絶縁電圧レベルを算定する正常状態電圧算定部を更に含み、
前記事例分析遂行部は、正常状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの絶縁電圧レベル及び想定事故状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの絶縁電圧レベルを利用して事例分析を行って前記最大絶縁電圧レベルを算定する、請求項１に記載の絶縁設計装置。
【請求項３】
前記正常状態電圧算定部は正常状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの系統インピーダンスの変動による絶縁電圧レベルを算定し、
前記想定事故状態電圧算定部は想定事故状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの系統インピーダンスの変動による絶縁電圧レベルを算定する、請求項２に記載の絶縁設計装置。
【請求項４】
前記正常状態電圧算定部は正常状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの電圧の変動及び系統インピーダンスの変動による絶縁電圧レベルを算定し、
前記想定事故状態電圧算定部は想定事故状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの電圧の変動及び系統インピーダンスの変動による絶縁電圧レベルを算定する、請求項３に記載の絶縁設計装置。
【請求項５】
正常状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの算定された絶縁電圧レベルを検証する正常状態電圧検証部と、
想定事故状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの算定された絶縁電圧レベルを検証する想定事故状態電圧検証部と、を更に含み、
前記事例分析遂行部は、正常状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの検証された絶縁電圧レベル及び想定事故状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの検証された絶縁電圧レベルを利用して事例分析を行って最大絶縁電圧レベルを算定する、請求項４に記載の絶縁設計装置。
【請求項６】
前記正常状態電圧算定部は正常状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの算定された絶縁電圧レベルの電力安定度を検証し、
前記想定事故状態電圧算定部は想定事故状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの算定された絶縁電圧レベルの電力安定度を検証する、請求項５に記載の絶縁設計装置。
【請求項７】
前記正常状態電圧検証部と前記想定事故状態電圧検証部は、エンジニアリングのための電力システムシミュレータ（ＰＳＳ／Ｅ）というソフトウェアを利用する、請求項６に記載の絶縁設計装置。
【請求項８】
前記ＨＶＤＣシステムをモデリングして前記ＨＶＤＣシステムの絶縁基本モデルを生成するモデル生成部と、
前記ＨＶＤＣシステムの絶縁基本モデルの交流パートのインピーダンスマッピングを行って前記ＨＶＤＣシステムの絶縁基本モデルの系統データを獲得するインピーダンスマッピング部と、を更に含む、請求項１に記載の絶縁設計装置。
【請求項９】
前記事例分析遂行部は想定事故状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの絶縁電圧レベルを利用して事例分析を行って前記最大絶縁電圧レベルのための系統インピーダンスを追加に算定し、
前記定格絶縁レベル算定部は前記ＨＶＤＣシステムの絶縁基本モデルに前記最大絶縁電圧レベルのための系統インピーダンスを追加に適用する、請求項１に記載の絶縁設計装置。
【請求項１０】
前記定格絶縁レベルは前記ＨＶＤＣシステムの一つ以上の位置の電圧値及び距離値を含む、請求項１に記載の絶縁設計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧直流送電（ｈｉｇｈ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｔｒａｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＨＶＤＣ）システムに関するものである。特に、本発明はＨＶＤＣシステムの絶縁設計方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高電圧直流送電システムは、高電圧直流を介して電気を遠くに送電する。
【０００３】
一般に、ＨＶＤＣシステムは架空線路や海底ケーブルを利用して電気を伝達する。
【０００４】
ＨＶＤＣシステムは投資コストが少ない、ケーブルの長さの限界がない、電力損失が少ないという長所から広く活用されている。
【０００５】
ＨＶＤＣシステムは高電圧直流を介して電気を伝達するため絶縁設計の重要度が高い。
【０００６】
従来のＨＶＤＣシステムに対する絶縁設計はＡＣ系統に対する考慮なしにＨＶＤＣシステムの自体過電圧レベルのみを考慮して行われたため、ＡＣ系統の不安定性がＨＶＤＣシステムに影響を及ぼす問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする一課題は、ＡＣ系統の不安定性を考慮してＨＶＤＣシステムの絶縁設計を行う絶縁設計装置及びその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
高電圧直流送電システムの絶縁設計を行う絶縁設計装置は、前記ＨＶＤＣシステムの絶縁基本モデルの系統データに基づいて想定事故状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの絶縁電圧レベルを算定する想定事故状態電圧算定部と、想定事故状態の前記ＨＶＤＣシステムの交流パートの絶縁電圧レベルを利用して事例分析を行って最大絶縁電圧レベルを算定する事例分析遂行部と、前記ＨＶＤＣシステムの絶縁基本モデルに最大絶縁電圧レベルを適用し、最大絶縁電圧レベルが適用された絶縁基本モデルで絶縁設計を行って前記ＨＶＤＣシステムの定格絶縁レベルを算定する定格絶縁レベル算定部と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明が解決しようとする一課題は、ＡＣ系統の不安定性を考慮してＨＶＤＣシステムの絶縁設計を行う絶縁設計装置及びその方法を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例による高電圧直流送電システムを示す図である。
【図２】本発明の実施例によるモノポーラ方式の高電圧直流送電システムを示す図である。
【図３】本発明の実施例によるバイポーラ方式の高電圧直流送電システムを示す図である。
【図４】本発明の実施例による変圧器と３相バルブブリッジの結線を示す図である。
【図５】本発明の実施例によるＨＶＤＣシステムの絶縁設計装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例によるＨＶＤＣシステムの絶縁設計装置の動作方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に関する実施例について図面を参照してより詳細に説明する。以下に説明で使用される構成要素に対する接尾詞「パート」、「モジュール」及び「部」は明細書作成の容易性のみが考慮されて付与されるか混用されるものであって、それ自体として区別される意味又は役割を有することはない。
【００１２】
図１は、本発明の実施例による高電圧直流送電システムを示す図である。
【００１３】
図１に示したように、本発明の実施例によるＨＶＤＣシステム１００は発電パート１０１、送電側交流パート１１０、送電側直流変電パート１０３、直流送電パート１４０、需要側直流変電パート１０５、需要側交流パート１７０、需要パート１８０及び制御パート１９０を含む。送電側直流変電パート１０３は送電側変圧器パート１２０、送電側交流−直流コンバータパート１３０を含む。需要側直流変電パート１０５は需要側直流−交流コンバータパート１５０、需要側変圧器パート１６０を含む。
【００１４】
発電パート１０１は３相交流電力を生成する。発電パート１０１は複数の発電所を含む。
【００１５】
送電側交流パート１１０は発電パート１０１が生成した３相交流電力を送電側変圧器パート１２０と送電側交流−直流コンバータパート１３０を含むＤＣ変電所に伝達する。
【００１６】
送電側変圧器パート１２０は送電側交流パート１１０を送電側交流−直流コンバータパート１３０及び直流送電パート１４０から隔離する（ｉｓｏｌａｔｅ）。
【００１７】
送電側交流−直流コンバータパート１３０は送電側変圧器パート１２０の出力に当たる３相交流電力を直流電力に変換する。
【００１８】
直流送電パート１４０は送電側の直流電力を需要側に伝達する。
【００１９】
需要側直流−交流コンバータパート１５０は直流送電パート１４０によって伝達された直流電力を３相交流電力に変換する。
【００２０】
需要側変圧器パート１６０は需要側交流パート１７０を需要側直流−交流コンバータパート１５０と直流送電パート１４０から隔離する。
【００２１】
需要側交流パート１７０は需要側変圧器パート１６０の出力に当たる３相交流電力を需要パート１８０に提供する。
【００２２】
制御パート１９０は発電パート１０１、送電側交流パート１１０、送電側直流変電パート１０３、直流送電パート１４０、需要側直流変電パート１０５、需要側交流パート１７０、需要パート１８０、送電側交流−直流コンバータパート１３０、需要側直流−交流コンバータパート150のうち少なくとも一つを制御する。特に、制御パート１９０は送電側交流−直流コンバータパート１３０と需要側直流−交流コンバータパート１５０内の複数のバルブのターンオン及びターンオフのタイミングを制御する。この際、バルブはサイリスタ又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｇａｔｅ  ｂｉｐｏｌａｒ  ｔｒａｓｉｓｔｏｒ，ＩＧＢＴ）に当たる。
【００２３】
図２は、本発明の実施例によるモノポーラ方式の高電圧直流送電システムを示す図である。
【００２４】
特に、図２は単一極の直流電力を送電するシステムを示す。以下の説明では単一極は正極（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｐｏｌｅ）であると仮定して説明するが、それに限る必要はない。
【００２５】
送電側交流パート１１０は交流送電ライン１１１と交流フィルタ１１３を含む。
【００２６】
交流送電ライン１１１は発電パート１０１が生成した３相交流電力を送電側直流変電パート１０３に伝達する。
【００２７】
交流フィルタ１１３は直流変電パート１０３が利用する周波数成分以外の残りの周波数成分を伝達された３相交流電力から除去する。
【００２８】
送電側変圧器パート１２０は正極のために一つ以上の変圧器１２１を含む。正極のために送電側交流−直流コンバータパート１３０は正極直流電力を生成する交流−正極直流コンバータ１３１を含み、この交流−正極直流コンバータ１３１は一つ以上の変圧器１２１にそれぞれ対応する一つ以上の３相バルブブリッジ１３１ａを含む。
【００２９】
一つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して６つのパルスを有する正極直流電力を生成する。この際、その一つの変圧器１２１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００３０】
２つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して１２個のパルスを有する正極直流電力を生成する。この際、２つのうち一つの変圧器１２１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つの変圧器１２１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００３１】
３つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して１８個のパルスを有する正極直流電力を生成する。正極直流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００３２】
直流送電パート１４０は送電側正極直流フィルタ１４１、正極直流送電ライン１４３、需要側正極直流フィルタ１４５を含む。
【００３３】
送電側正極直流フィルタ１４１はインダクタＬ１とキャパシタＣ１を含み、交流−正極直流コンバータ１３１が出力する正極直流電力を直流フィルタリングする。
【００３４】
正極直流送電ライン１４３は正極直流電力を伝送するための一つのＤＣラインを有し、電流の帰還通路としては大地を利用する。このＤＣラインの上には一つ以上のスイッチが配置される。
【００３５】
需要側正極直流フィルタ１４５はインダクタＬ２とキャパシタＣ２を含み、正極直流送電ライン１４３を介して伝達された正極直流電力を直流フィルタリングする。
【００３６】
需要側直流−交流コンバータパート１５０は正極直流−交流コンバータ１５１を含み、正極直流−交流コンバータ１５１は一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａを含む。
【００３７】
需要側変圧器パート１６０は正極のために一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａにそれぞれ対応する一つ以上の変圧器１６１を含む。
【００３８】
一つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して６つのパルスを有する交流電力を生成する。この際、その一つの変圧器１６１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００３９】
２つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して１２個のパルスを有する交流電力を生成する。この際、２つのうち一つの変圧器１６１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つの変圧器１６１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００４０】
３つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して１８つのパルスを有する交流電力を生成する。交流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００４１】
需要側交流パート１７０は交流フィルタ１７１と交流送電ライン１７３を含む。
【００４２】
交流フィルタ１７１は需要パート１８０が利用する周波数成分（例えば、６０Ｈｚ）以外の残りの周波数成分を需要側直流変電パート１０５が生成する交流電力から除去する。
【００４３】
交流送電ライン１７３はフィルタリングされた交流電力を需要パート１８０に伝達する。
【００４４】
図３は、本発明の実施例によるバイポーラ方式の高電圧直流送電システムを示す図である。
【００４５】
特に、図３は２つの極の直流電力を送電するシステムを示す。以下の説明では２つの極は正極と負極（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｐｏｌｅ）であると仮定して説明するが、それに限る必要はない。
【００４６】
送電側交流パート１１０は交流送電ライン１１１と交流フィルタ１１３を含む。
【００４７】
交流送電ライン１１１は発電パート１０１が生成した３相交流電力を送電側変電パート１０３に伝達する。
【００４８】
交流フィルタ１１３は変電パート１０３が利用する周波数成分以外の残りの周波数成分を伝達された３相交流電力から除去する。
【００４９】
送電側変圧器パート１２０は正極のための一つ以上の変圧器１２１を含み、負極のための一つ以上の変圧器１２２を含む。送電側交流−直流コンバータパート１３０は正極直流電力を生成する交流−正極直流コンバータ１３１と負極直流電力を生成する交流−負極直流コンバータ１３２を含み、交流−正極直流コンバータ１３１は正極のための一つ以上の変圧器１２１にそれぞれ対応する一つ以上の３相バルブブリッジ１３１ａを含み、交流−負極直流コンバータ１３２は負極のための一つ以上の変圧器１２２にそれぞれ対応する一つ以上の３相バルブブリッジ１３２ａを含む。
【００５０】
正極のために一つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して６つのパルスを有する正極直流電力を生成する。この際、その一つの変圧器１２１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００５１】
正極のために２つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して１２個のパルスを有する正極直流電力を生成する。この際、２つのうち一つの変圧器１２１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つの変圧器１２１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００５２】
正極のために３つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して１８個のパルスを有する正極直流電力を生成する。正極直流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００５３】
負極のために一つの３相バルブブリッジ１３２ａが利用される場合、交流−負極直流コンバータ１３２は６つのパルスを有する負極直流電力を生成する。この際、その一つの変圧器１２２の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００５４】
負極のために２つの３相バルブブリッジ１３２ａが利用される場合、交流−負極直流コンバータ１３２は１２個のパルスを有する負極直流電力を生成する。この際、２つのうち一つの変圧器１２２の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つの変圧器１２２の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００５５】
負極のために３つの３相バルブブリッジ１３２ａが利用される場合、交流−負極直流コンバータ１３２は１８個のパルスを有する負極直流電力を生成する。負極直流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００５６】
直流送電パート１４０は送電側正極直流フィルタ１４１、送電側負極直流フィルタ１４２、正極直流送電ライン１４３、負極直流送電ライン１４４、需要側正極直流フィルタ１４５、需要側負極直流フィルタ１４６を含む。
【００５７】
送電側正極直流フィルタ１４１はインダクタＬ１とキャパシタＣ１を含み、交流−正極直流コンバータ１３１が出力する正極直流電力を直流フィルタリングする。
【００５８】
送電側負極直流フィルタ１４２はインダクタＬ３とキャパシタＣ３を含み、交流−負極直流コンバータ１３２が出力する負極直流電力を直流フィルタリングする。
【００５９】
正極直流送電ライン１４３は正極直流電力を伝送するための一つのＤＣラインを有し、電流の帰還通路としては大地を利用する。このＤＣラインの上には一つ以上のスイッチが配置される。
【００６０】
負極直流送電ライン１４４は負極直流電力を伝送するための一つのＤＣラインを有し、電流の帰還通路としては大地を利用する。このＤＣラインの上には一つ以上のスイッチが配置される。
【００６１】
需要側正極直流フィルタ１４５はインダクタＬ２とキャパシタＣ２を含み、正極直流送電ライン１４３を介して伝達された正極直流電力を直流フィルタリングする。
【００６２】
需要側負極直流フィルタ１４６はインダクタＬ４とキャパシタＣ４を含み、負極直流送電ライン１４４を介して伝達された負極直流電力を直流フィルタリングする。
【００６３】
需要側直流−交流コンバータパート１５０は正極直流−交流コンバータ１５１と負極直流−交流コンバータ１５２を含み、正極直流−交流コンバータ１５１は一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａを含み、負極直流−交流コンバータ１５２は一つ以上の３相バルブブリッジ１５２ａを含む。
【００６４】
需要側変圧器パート１６０は正極のために一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａにそれぞれ対応する一つ以上の変圧器１６１を含み、負極のために一つ以上の３相バルブブリッジ１５２ａにそれぞれ対応する一つ以上の変圧器１６２を含む。
【００６５】
正極のために一つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して６つのパルスを有する交流電力を生成する。この際、その一つの変圧器１６１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００６６】
正極のために２つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して１２個のパルスを有する交流電力を生成する。この際、２つのうち一つの変圧器１６１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つの変圧器１６１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００６７】
正極のために３つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して１８個のパルスを有する交流電力を生成する。交流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００６８】
負極のために一つの３相バルブブリッジ１５２ａが利用される場合、負極直流−交流コンバータ１５２は負極直流電力を利用して６つのパルスを有する交流電力を生成する。この際、その一つの変圧器１６２の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００６９】
負極のために２つの３相バルブブリッジ１５２ａが利用される場合、負極直流−交流コンバータ１５２は負極直流電力を利用して１２個のパルスを有する交流電力を生成する。この際、２つのうち一つの変圧器１６２の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つの変圧器１６２の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００７０】
負極のために３つの３相バルブブリッジ１５２ａが利用される場合、負極直流−交流コンバータ１５２は負極直流電力を利用して１８個のパルスを有する交流電力を生成する。交流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００７１】
需要側交流パート１７０は交流フィルタ１７１と交流送電ライン１７３を含む。
【００７２】
交流フィルタ１７１は需要パート１８０が利用する周波数成分（例えば、６０Ｈｚ）以外の残りの周波数成分を需要側直流変電パート１０５が生成する交流電力から除去する。
【００７３】
交流送電ライン１７３はフィルタリングされた交流電力を需要パート１８０に伝達する。
【００７４】
図４は、本発明の実施例による変圧器と３相バルブブリッジの結線を示す図である。
【００７５】
特に、図４は正極のための２つの変圧器１２１と正極のための２つの３相バルブブリッジ１３１ａの結線を示す。負極のための２つの変圧器１２２と負極のための２つの３相バルブブリッジ１３２ａの結線、正極のための２つの変圧器１６１と正極のための２つの３相バルブブリッジ１５１ａの結線、負極のための２つの変圧器１６２と負極のための２つの３相バルブブリッジ１５２ａの結線、正極のための１つの変圧器１２１と正極のための１つの３相バルブブリッジ１３１ａ、正極のための１つの変圧器１６１と正極のための１つの３相バルブブリッジ１５１ａの結線などは図４の実施例から容易に導出されるため、その図面と説明は省略する。
【００７６】
図４において、Ｙ−Ｙ形状の結線を有する変圧器１２１を上側変圧器、Ｙ−Δ形状の結線を有する変圧器１２１を下側変圧器、上側変圧器に連結される３相バルブブリッジ１３１ａを上側３相バルブブリッジ、下側変圧器に連結される３相バルブブリッジ１３１ａを下側３相バルブブリッジと称する。
【００７７】
上側３相バルブブリッジと下側３相バルブブリッジは直流電力を出力する２つの出力端である第１出力端ＯＵＴ１と第２出力端ＯＵＴ２を有する。
【００７８】
上側３相バルブブリッジは６つのバルブＤ１−Ｄ６を含み、下側３相バルブブリッジは６つのバルブＤ７−Ｄ１２を含む。
【００７９】
バルブＤ１は第１出力端ＯＵＴ１に連結されるカソードと上側変圧器の２次側コイルの第１端子に連結されるアノードを有する。
【００８０】
バルブＤ２はバルブＤ５のアノードに連結されるカソードとバルブＤ６のアノードに連結されるアノードを有する。
【００８１】
バルブＤ３は第１出力端ＯＵＴ１に連結されるカソードと上側変圧器の２次側コイルの第２端子に連結されるアノードを有する。
【００８２】
バルブＤ４はバルブＤ１のアノードに連結されるカソードとバルブＤ６のアノードに連結されるアノードを有する。
【００８３】
バルブＤ５は第１出力端ＯＵＴ１に連結されるカソードと上側変圧器の２次側コイルの第３端子に連結されるアノードを有する。
【００８４】
バルブＤ６はバルブＤ３のアノードに連結されるカソードを有する。
【００８５】
バルブＤ７はバルブＤ６のアノードに連結されるカソードと下側変圧器の２次側コイルの第１端子に連結されるアノードを有する。
【００８６】
バルブＤ８はバルブＤ１１のアノードに連結されるカソードと第２出力端ＯＵＴ２に連結されるアノードを有する。
【００８７】
バルブＤ９はバルブＤ６のアノードに連結されるカソードと下側変圧器の２次側コイルの第２端子に連結されるアノードを有する。
【００８８】
バルブＤ１０はバルブＤ７のアノードに連結されるカソードと第２出力端ＯＵＴ２に連結されるアノードを有する。
【００８９】
バルブＤ１１はバルブＤ６のアノードに連結されるカソードと下側変圧器の２次側コイルの第３端子に連結されるアノードを有する。
【００９０】
バルブＤ１２はバルブＤ９のアノードに連結されるカソードと第２出力端ＯＵＴ２に連結されるアノードを有する。
【００９１】
次に、図５と図６を参照してＨＶＤＣシステムの絶縁設計方法を説明する。
【００９２】
図５は、本発明の実施例によるＨＶＤＣシステムの絶縁設計装置の構成を示すブロック図である。
【００９３】
図５に示したように、本発明の実施例によるＨＶＤＣシステムの絶縁設計装置２００はモデル生成部２１０、インピーダンスマッピング部２２０、正常状態電圧算定部２４０、正常状態電圧検証部２４５、想定事故状態電圧算定部２５０、想定事故状態電圧検証部２５５、事例分析遂行部２６０及び定格絶縁レベル算定部２７０を含む。
【００９４】
モデル生成部２１０はＨＶＤＣシステム１００をモデリングしてＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルを生成する。
【００９５】
インピーダンスマッピング部２２０はＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルの交流パート１１０，１７０のインピーダンスマッピングを行ってＳ１０３、ＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルの系統データを獲得する。
【００９６】
正常状態電圧算定部２４０はＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルの系統データに基づいて正常状態の交流パート１１０，１７０の絶縁電圧レベルを算定する。
【００９７】
正常状態電圧検証部２４５は正常状態の交流パート１１０，１７０の算定された絶縁電圧レベルを検証する。
【００９８】
想定事故状態電圧算定部２５０はＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルの系統データに基づいて想定事故状態の交流パート１１０，１７０の絶縁電圧レベルを算定する。
【００９９】
想定事故状態電圧検証部２５５は想定事故状態の交流パート１１０，１７０の算定された絶縁電圧レベルを検証する。
【０１００】
事例分析遂行部２６０は正常状態の交流パート１１０，１７０の検証された絶縁電圧レベル及び想定事故状態の交流パート１１０，１７０の検証された絶縁電圧レベルを利用して事例分析を行って最大絶縁電圧レベルを算定する。
【０１０１】
定格絶縁レベル算定部２７０はＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルに最大絶縁電圧レベルを適用し、最大絶縁電圧レベルが適用された基本モデルで絶縁設計を行ってＨＶＤＣシステム１００の定格絶縁レベルを算定する。
【０１０２】
想定事故はＨＶＤＣシステム１００又はＨＶＤＣシステム１００の交流パート１１０，１７０の安全性に関する側面を評価するために想定された事故を示す。
【０１０３】
図６は、本発明の実施例によるＨＶＤＣシステムの絶縁設計装置の動作方法を示すフローチャートである。
【０１０４】
モデル生成部２１０はＨＶＤＣシステム１００をモデリングしてＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルを生成するＳ０１。
【０１０５】
インピーダンスマッピング部２２０はＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルの交流パート１１０，１７０のインピーダンスマッピングを行ってＳ１０３、ＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルの系統データを獲得するＳ１０５。
【０１０６】
正常状態電圧算定部２４０はＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルの系統データに基づいて正常状態の交流パート１１０，１７０の絶縁電圧レベルを算定するＳ１０７。詳しくは、正常状態電圧算定部２４０は正常状態の交流パート１１０，１７０の系統インピーダンスの変動による絶縁電圧レベルを算定する。より詳しくは、正常状態電圧算定部２４０は正常状態の交流パート１１０，１７０の電圧の変動及び系統インピーダンスの変動による絶縁電圧レベルを算定する。
【０１０７】
正常状態電圧検証部２４５は正常状態の交流パート１１０，１７０の算定された絶縁電圧レベルを検証するＳ１０９。この際、正常状態電圧検証部２４５は正常状態の交流パート１１０，１７０の算定された絶縁電圧レベルの電力安定度を検証する。特に、正常状態電圧検証部２４５はエンジニアリングのための電力システムシミュレータ（ｐｏｗｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ  ｓｉｍｕｌａｔｏｒ  ｆｏｒ  ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＰＳＳ／Ｅ）というソフトウェアを利用する。
【０１０８】
想定事故状態電圧算定部２５０はＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルの系統データに基づいて想定事故状態の交流パート１１０，１７０の絶縁電圧レベルを算定するＳ１１１。詳しくは、想定事故状態電圧算定部２５０は想定事故状態の交流パート１１０，１７０の系統インピーダンスの変動による絶縁電圧レベルを算定する。より詳しくは、想定事故状態電圧算定部２５０は想定事故状態の交流パート１１０，１７０の電圧の変動及び系統インピーダンスの変動による絶縁電圧レベルを算定する。
【０１０９】
想定事故状態電圧検証部２５５は想定事故状態の交流パート１１０，１７０の算定された絶縁電圧レベルを検証するＳ１１３。この際、想定事故状態電圧検証部２５５は想定事故状態の交流パート１１０，１７０の算定された絶縁電圧レベルの電力安定度を検証する。特に、想定事故状態電圧検証部２５５はエンジニアリングのための電力システムシミュレータというソフトウェアを利用する。
【０１１０】
事例分析遂行部２６０は正常状態の交流パート１１０，１７０の検証された絶縁電圧レベル及び想定事故状態の交流パート１１０，１７０の検証された絶縁電圧レベルを利用して事例分析を行って最大絶縁電圧レベルを算定するＳ１１５。この際、事例分析遂行部２６０は最大絶縁電圧レベルのための系統インピーダンスを追加に算定してもよい。
【０１１１】
定格絶縁レベル算定部２７０はＨＶＤＣシステム１００の絶縁基本モデルの最大絶縁電圧レベルを適用し、最大絶縁電圧レベルが適用された基本モデルで絶縁設計を行ってＨＶＤＣシステム１００の定格絶縁レベルを算定するＳ１１７。この際、定格絶縁レベル算定部２７０はＨＶＤＣシステム１００の絶縁モデルに最大絶縁電圧レベルのための系統インピーダンスを追加に適用して絶縁設計を行うようにしてもよい。この際、定格絶縁レベルはＨＶＤＣシステム１００の一つ以上の位置の電圧値及び距離値を含む。
【０１１２】
本発明の一実施例によると、上述した方法はプログラムが記録された媒体にプロセッサが読み込めるコードとして具現することができる。プロセッサが読み込める媒体の例としてはＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＤ−ＲＯＭ，磁気テープ、フロッピディスク、光データ貯蔵装置などがあり、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを介した伝送）の形で具現されることも含む。
【０１１３】
前記のように記載された実施例は説明された構成と方法が限られて適用されるのではなく、実施例は多様な変更が行われるように各実施例の全部又は一部が選択的に組み合わせられて構成されてもよい。
【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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