(57)【要約】【課題】高電圧直流送電システム及びその制御方法を提供する。【解決手段】本発明の実施の形態による高電圧直流送電システムは、交流電力を直流電力に変換する送電パートと、直流電力を交流電力に変換する受電パートと、送電パートで変換された直流電力を受電パートに伝達する直流送電パートとを備え、送電パート及び受電パートのうちの何れか一つは、交流電圧を測定する測定部と、測定された交流電圧及び基準交流電圧に基づいて、第１無効電力制御信号を生成する交流電圧制御部と、第１無効電力制御信号及び基準無効電力信号に基づいて、第２無効電力制御信号を生成する無効電力制御部と、第２無効電力制御信号に基づいて、送電パートまたは受電パートの無効電力を制御する電力制御部とを備える。【選択図】図８
2015220990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧直流送電システムであって、
交流電力を直流電力に変換する送電パートと、
直流電力を交流電力に変換する受電パートと、
前記送電パートで変換された直流電力を前記受電パートに伝達する直流送電パートと、を備え、
前記送電パート及び前記受電パートのうちの何れか一つは、
交流電圧を測定する測定部と、
前記測定された交流電圧及び基準交流電圧に基づいて、第１無効電力制御信号を生成する交流電圧制御部と、
前記第１無効電力制御信号及び基準無効電力信号に基づいて、第２無効電力制御信号を生成する無効電力制御部と、
前記第２無効電力制御信号に基づいて、前記送電パートまたは前記受電パートの無効電力を制御する電力制御部と、を備える高電圧直流送電システム。
【請求項２】
前記第１無効電力制御信号は、前記測定された交流電圧及び前記基準交流電圧の差に対応して生成された信号である、請求項１に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項３】
前記第１無効電力制御信号は、前記測定された交流電圧を前記基準交流電圧で調節して、無効電力を制御するための補償信号である、請求項２に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項４】
前記基準無効電力信号は、前記高電圧直流送電システムが安定して動作するために、予め設定された無効電力に対応する信号であり、
前記第２無効電力制御信号は、前記基準無効電力信号に対応する無効電力と前記第１無効電力制御信号に対応する無効電力との間の差に対応する信号である、請求項３に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項５】
前記第２無効電力制御信号は、前記第１無効電力制御信号に対応する無効電力を前記基準無効電力信号に対応する無効電力で調節するための信号である、請求項４に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項６】
前記電力制御部は、無効電力を第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄに対応する無効電力で調節する、請求項５に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項７】
前記電力制御部は、前記第２無効電力制御信号に基づいてターンオン／オフ制御信号を生成し、生成されたターンオン／オフ制御信号をコンバーターパートに伝達して無効電力を制御する、請求項６に記載の高電圧直流送電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧直流送電システム及びその制御方法に関し、さらに詳細には、無効電力を制御できる高電圧直流送電システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧直流送電（ＨＩＧＨ  ＶＯＬＴＡＧＥ  ＤＩＲＥＣＴ  ＣＵＲＲＥＮＴ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ，ＨＶＤＣ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ）システムは、送電パートが発電所から生産される交流電力を直流電力に変換させて送電した後、受電パートで交流に再変換させて電力を供給する送電方式のことを意味する。
【０００３】
ＨＶＤＣシステムは、海底ケーブル送電、大容量長距離送電、交流系統間の連係などに採用される。また、ＨＶＤＣシステムは、互いに異なる周波数系統の連係及び非同期（ａｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍ）連係を可能にする。
【０００４】
送電パートは、交流電力を直流電力に変換する。すなわち、交流電力を海底ケーブルなどを利用して送信する状況は極めて危険なために、送電パートは、交流電力を直流電力に変換して受電パートに送信する。
【０００５】
一般に、送電パートが直流送電線路の直流電圧を制御する直流電圧制御モードにある場合、受電パートは、交流電力制御モード、交流電圧制御モード、無効電力制御モードにあることができる。送電パートは、受電パートが要求する有効電力を提供し、直流電圧を維持するための機能を有する。
【０００６】
しかしながら、高電圧直流送電システムにおいて特定の障害、特に、交流電力を生成する発電パートの一時的な障害は、正確な有効電力の送信を妨害する。
【０００７】
そのため、高電圧直流送電システムにおいて発生する障害が発生しても、正確な有効電力の送信を可能にする方法が求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、高電圧直流送電システムの無効電力フィードバック制御を行なうのにおいて、交流パートの異常発生時に能動的な対処が可能な高電圧直流送電システム及びその制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施の形態による高電圧直流送電システムは、交流電力を直流電力に変換する送電パートと、直流電力を交流電力に変換する受電パートと、前記送電パートで変換された直流電力を前記受電パートに伝達する直流送電パートとを備え、前記送電パート及び前記受電パートのうちの何れか一つは、交流電圧を測定する測定部と、前記測定された交流電圧及び基準交流電圧に基づいて、第１無効電力制御信号を生成する交流電圧制御部と、前記第１無効電力制御信号及び基準無効電力信号に基づいて、第２無効電力制御信号を生成する無効電力制御部と、前記第２無効電力制御信号に基づいて、前記送電パートまたは前記受電パートの無効電力を制御する電力制御部とを備える。
【００１０】
前記第１無効電力制御信号は、前記測定された交流電圧及び前記基準交流電圧の差に対応して生成された信号である。
【００１１】
前記第１無効電力制御信号は、前記測定された交流電圧を前記基準交流電圧で調節して、無効電力を制御するための補償信号である。
【００１２】
前記基準無効電力信号は、前記高電圧直流送電システムが安定して動作するために、予め設定された無効電力に対応する信号であり、前記第２無効電力制御信号は、前記基準無効電力信号に対応する無効電力と前記第１無効電力制御信号に対応する無効電力との間の差に対応する信号である。
【００１３】
前記第２無効電力制御信号は、前記第１無効電力制御信号に対応する無効電力を前記基準無効電力信号に対応する無効電力で調節するための信号である。
【００１４】
前記電力制御部は、無効電力を第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄに対応する無効電力で調節する。
【００１５】
前記電力制御部は、前記第２無効電力制御信号に基づいてターンオン／オフ制御信号を生成し、生成されたターンオン／オフ制御信号をコンバーターパートに伝達して無効電力を制御する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の多様な実施の形態によれば、高電圧直流送電システムの無効電力フィードバック制御を行うのにおいて、交流パートの異常発生時に能動的な対処が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態による高電圧直流送電（ｈｉｇｈ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＨＶＤＣ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）システムを示す。
【図２】本発明の実施の形態によるモノポーラー方式の高電圧直流送電システムを示す。
【図３】本発明の実施の形態によるバイポーラー方式の高電圧直流送電システムを示す。
【図４】本発明の実施の形態による変圧器と３相バルブブリッジとの結線を示す。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態による高電圧直流送電システムの構成を説明するための図である。
【図６】本発明のさらに他の実施の形態による高電圧直流送電システムを構成する第２制御パートの構成を説明するための図である。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態による高電圧直流送電システムを構成する第２制御パートの構成を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施の形態による高電圧直流送電システムの制御方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明と関連した実施の形態について図面を参照してより詳細に説明する。以下の説明において使用される構成要素に対する接尾辞「パート」、「モジュール」及び「部」は、明細書作成の容易さだけが考慮されて付与または混用されるものであって、それ自体で互いに区別される意味または役割を有するものではない。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態による高電圧直流送電（ｈｉｇｈ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＨＶＤＣ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）システムを示す。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態による高電圧直流送電システムを示す。
【００２１】
図１に示すように、本発明の実施の形態によるＨＶＤＣシステム１００は、発電パート１０１、送電側交流パート１１０、送電側変電パート１０３、直流送電パート１４０、受電側変電パート１０５、受電側交流パート１７０、受電パート１８０、及び制御パート１９０を備える。送電側変電パート１０３は、送電側変圧器パート１２０、送電側交流−直流コンバーターパート１３０を備える。受電側変電パート１０５は、受電側直流−交流コンバーターパート１５０、受電側変圧器パート１６０を備える。
【００２２】
発電パート１０１は、３相の交流電力を生成する。発電パート１０１は、複数の発電所を備えることができる。
【００２３】
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−直流コンバーターパート１３０とを備えるＤＣ変電所に伝達する。
【００２４】
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−直流コンバーターパート１３０及び直流送電パート１４０から隔離する（ｉｓｏｌａｔｅ）。
【００２５】
送電側交流−直流コンバーターパート１３０は、送電側変圧器パート１２０の出力に相当する３相交流電力を直流電力に変換する。
【００２６】
直流送電パート１４０は、送電側の直流電力を受電側に伝達する。
【００２７】
受電側直流−交流コンバーターパート１５０は、直流送電パート１４０により伝達された直流電力を３相交流電力に変換する。
【００２８】
受電側変圧器パート１６０は、受電側交流パート１７０を受電側直流−交流コンバーターパート１５０と直流送電パート１４０から隔離する。
【００２９】
受電側交流パート１７０は、受電側変圧器パート１６０の出力に相当する３相交流電力を受電パート１８０に提供する。
【００３０】
制御パート１９０は、発電パート１０１、送電側交流パート１１０、送電側変電パート１０３、直流送電パート１４０、受電側変電パート１０５、受電側交流パート１７０、受電パート１８０、送電側交流−直流コンバーターパート１３０、受電側直流−交流コンバーターパート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−直流コンバーターパート１３０と受電側直流−交流コンバーターパート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できる。このとき、バルブは、サイリスターまたは絶縁ゲート両極性トランジスタ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｇａｔｅ  ｂｉｐｏｌａｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＩＧＢＴ）に該当できる。
【００３１】
制御パート１９０は、第１制御パート１９０及び第２制御パート１９３を備える。
【００３２】
第１制御パート１９１は、発電パート１０１、送電側交流パート１１０、送電側変電パート１０３、直流送電パート１４０のうち、少なくとも一つを制御する。
【００３３】
第１制御パート１９３は、受電側変電パート１０５、受電側交流パート１７０、受電パート１８０のうち、少なくとも一つを制御する。
【００３４】
第１制御パート１９１および第２制御パート１９３は、ケーブル通信を利用して情報を送受信することができる。
【００３５】
図２は、本発明の実施の形態によるモノポーラー方式の高電圧直流送電システムを示す。
【００３６】
特に、図２は、単一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、単一の極は、陽極（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｐｏｌｅ）と仮定して説明するが、これに限定されるものではない。
【００３７】
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とを備える。
【００３８】
交流送電ライン１１１は、発電パート１０１が生成した３相の交流電力を送電側変電パート１０３に伝達する。
【００３９】
交流フィルタ１１３は、変電パート１０３において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。
【００４０】
送電側変圧器パート１２０は、陽極のために、一つ以上の変圧器１２１を備える。陽極のために、送電側交流−直流コンバーターパート１３０は、陽極直流電力を生成する交流−陽極直流コンバーター１３１を備え、この交流−陽極直流コンバーター１３１は、一つ以上の変圧器１２１に各々対応する一つ以上の３相バルブブリッジ１３１ａを備える。
【００４１】
１つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−陽極直流コンバーター１３１は、交流電力を利用して６個のパルスを有する陽極直流電力を生成できる。このとき、その一つの変圧器１２１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００４２】
２つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−陽極直流コンバーター１３１は、交流電力を利用して１２個のパルスを有する陽極直流電力を生成できる。このとき、２つのうち、１つの変圧器１２１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、残りの一つの変圧器１２１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００４３】
３つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−陽極直流コンバーター１３１は、交流電力を利用して１８個のパルスを有する陽極直流電力を生成すうことができる。陽極直流電力のパルスの数が多いほど、フィルタのコストが低くなることができる。
【００４４】
直流送電パート１４０は、送電側陽極直流フィルタ１４１、陽極直流送電ライン１４３、受電側陽極直流フィルタ１４５を備える。
【００４５】
送電側陽極直流フィルタ１４１は、インダクターＬ１とキャパシタＣ１とを備え、交流−陽極直流コンバーター１３１が出力する陽極直流電力を直流フィルタリングする。
【００４６】
陽極直流送電ライン１４３は、陽極直流電力の送信のための一つのＤＣラインを有し、電流の帰還通路としては大地が利用できる。このＤＣライン上には、一つ以上のスイッチが配置されることができる。
【００４７】
受電側陽極直流フィルタ１４５は、インダクターＬ２とキャパシタＣ２とを備え、陽極直流送電ライン１４３を介して伝達された陽極直流電力を直流フィルタリングする。
【００４８】
受電側直流−交流コンバーターパート１５０は、陽極直流−交流コンバーター１５１を備え、陽極直流−交流コンバーター１５１は、一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａを備える。
【００４９】
受電側変圧器パート１６０は、陽極のために、一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａに各々対応する一つ以上の変圧器１６１を備える。
【００５０】
１つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、陽極直流−交流コンバーター１５１は、陽極直流電力を利用して６個のパルスを有する交流電力を生成できる。このとき、その一つの変圧器１６１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００５１】
２つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、陽極直流−交流コンバーター１５１は、陽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できる。このとき、２つのうち、１つの変圧器１６１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、残りの一つの変圧器１６１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００５２】
３つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、陽極直流−交流コンバーター１５１は、陽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できる。交流電力のパルスの数が多いほど、フィルタのコストが低くなることができる。
【００５３】
受電側交流パート１７０は、交流フィルタ１７１と交流送電ライン１７３とを備える。
【００５４】
交流フィルタ１７１は、受電パート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、受電側直流変電パート１０５が生成する交流電力から除去する。
【００５５】
交流送電ライン１７３は、フィルタリングされた交流電力を受電パート１８０に伝達する。
【００５６】
図３は、本発明の実施の形態によるバイポーラー方式の高電圧直流送電システムを示す。
【００５７】
特に、図３は、２個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個の極は、陽極（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｐｏｌｅ）と陰極（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｐｏｌｅ）であると仮定して説明するが、これに限定されるものではない。
【００５８】
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とを備える。
【００５９】
交流送電ライン１１１は、発電パート１０１が生成した３相の交流電力を送電側変電パート１０３に伝達する。
【００６０】
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。
【００６１】
送電側変圧器パート１２０は、陽極のための一つ以上の変圧器１２１を備え、陰極のための一つ以上の変圧器１２２を備える。送電側交流−直流コンバーターパート１３０は、陽極直流電力を生成する交流−陽極直流コンバーター１３１と、陰極直流電力を生成する交流−陰極直流コンバーター１３２とを備え、交流−陽極直流コンバーター１３１は、陽極のための一つ以上の変圧器１２１に各々対応する一つ以上の３相バルブブリッジ１３１ａを備え、交流−陰極直流コンバーター１３２は、陰極のための一つ以上の変圧器１２２に各々対応する一つ以上の３相バルブブリッジ１３２ａを備える。
【００６２】
陽極のために、１つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−陽極直流コンバーター１３１は、交流電力を利用して６個のパルスを有する陽極直流電力を生成できる。このとき、その一つの変圧器１２１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００６３】
陽極のために、２つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−陽極直流コンバーター１３１は、交流電力を利用して１２個のパルスを有する陽極直流電力を生成できる。このとき、２つのうち、１つの変圧器１２１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、残りの一つの変圧器１２１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００６４】
陽極のために、３つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−陽極直流コンバーター１３１は、交流電力を利用して１８個のパルスを有する陽極直流電力を生成できる。陽極直流電力のパルスの数が多いほど、フィルタのコストが低くなることができる。
【００６５】
陰極のために、１つの３相バルブブリッジ１３２ａが利用される場合、交流−陰極直流コンバーター１３２は、６個のパルスを有する陰極直流電力を生成できる。このとき、その一つの変圧器１２２の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００６６】
陰極のために、２つの３相バルブブリッジ１３２ａが利用される場合、交流−陰極直流コンバーター１３２は、１２個のパルスを有する陰極直流電力を生成できる。このとき、２つのうち、１つの変圧器１２２の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、残りの一つの変圧器１２２の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００６７】
陰極のために、３つの３相バルブブリッジ１３２ａが利用される場合、交流−陰極直流コンバーター１３２は、１８個のパルスを有する陰極直流電力を生成できる。陰極直流電力のパルスの数が多いほど、フィルタのコストが低くなることができる。
【００６８】
直流送電パート１４０は、送電側陽極直流フィルタ１４１、送電側陰極直流フィルタ１４２、陽極直流送電ライン１４３、陰極直流送電ライン１４４、受電側陽極直流フィルタ１４５、受電側陰極直流フィルタ１４６を備える。
【００６９】
送電側陽極直流フィルタ１４１は、インダクターＬ１とキャパシタＣ１とを備え、交流−陽極直流コンバーター１３１が出力する陽極直流電力を直流フィルタリングする。
【００７０】
送電側陰極直流フィルタ１４２は、インダクターＬ３とキャパシタＣ３とを備え、交流−陰極直流コンバーター１３２が出力する陰極直流電力を直流フィルタリングする。
【００７１】
陽極直流送電ライン１４３は、陽極直流電力の送信のための一つのＤＣラインを有し、電流の帰還通路としては大地が利用できる。このＤＣライン上には、一つ以上のスイッチが配置されることができる。
【００７２】
陰極直流送電ライン１４４は、陰極直流電力の送信のための一つのＤＣラインを有し、電流の帰還通路としては大地が利用できる。このＤＣライン上には、一つ以上のスイッチが配置されることができる。
【００７３】
受電側陽極直流フィルタ１４５は、インダクターＬ２とキャパシタＣ２とを備え、陽極直流送電ライン１４３を介して伝達された陽極直流電力を直流フィルタリングする。
【００７４】
受電側陰極直流フィルタ１４６は、インダクターＬ４とキャパシタＣ４とを備え、陰極直流送電ライン１４４を介して伝達された陰極直流電力を直流フィルタリングする。
【００７５】
受電側直流−交流コンバーターパート１５０は、陽極直流−交流コンバーター１５１と陰極直流−交流コンバーター１５２とを備え、陽極直流−交流コンバーター１５１は、一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａを備え、陰極直流−交流コンバーター１５２は、一つ以上の３相バルブブリッジ１５２ａを備える。
【００７６】
受電側変圧器パート１６０は、陽極のために、一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａに各々対応する一つ以上の変圧器１６１を備え、陰極のために一つ以上の３相バルブブリッジ１５２ａに各々対応する一つ以上の変圧器１６２を備える。
【００７７】
陽極のために、１つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、陽極直流−交流コンバーター１５１は、陽極直流電力を利用して６個のパルスを有する交流電力を生成できる。このとき、その一つの変圧器１６１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００７８】
陽極のために、２つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、陽極直流−交流コンバーター１５１は、陽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できる。このとき、２つのうち、１つの変圧器１６１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、残りの一つの変圧器１６１の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００７９】
陽極のために、３つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、陽極直流−交流コンバーター１５１は、陽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できる。交流電力のパルスの数が多いほど、フィルタのコストが低くなることができる。
【００８０】
陰極のために、１つの３相バルブブリッジ１５２ａが利用される場合、陰極直流−交流コンバーター１５２は、陰極直流電力を利用して６個のパルスを有する交流電力を生成できる。このとき、その一つの変圧器１６２の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００８１】
陰極のために、２つの３相バルブブリッジ１５２ａが利用される場合、陰極直流−交流コンバーター１５２は、陰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できる。このとき、２つのうち、１つの変圧器１６２の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Ｙ状の結線を有しても良く、残りの一つの変圧器１６２の１次側コイルと２次側コイルとは、Ｙ−Δ状の結線を有しても良い。
【００８２】
陰極のために、３つの３相バルブブリッジ１５２ａが利用される場合、陰極直流−交流コンバーター１５２は、陰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できる。交流電力のパルスの数が多いほど、フィルタのコストが低くなることができる。
【００８３】
受電側交流パート１７０は、交流フィルタ１７１と交流送電ライン１７３とを備える。
【００８４】
交流フィルタ１７１は、受電パート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、受電側直流変電パート１０５が生成する交流電力から除去する。
【００８５】
交流送電ライン１７３は、フィルタリングされた交流電力を受電パート１８０に伝達する。
【００８６】
図４は、本発明の実施の形態による変圧器と３相バルブブリッジとの結線を示す。
【００８７】
特に、図４は、陽極のための２つの変圧器１２１と陽極のための２つの３相バルブブリッジ１３１ａとの結線を示す。陰極のための２つの変圧器１２２と陰極のための２つの３相バルブブリッジ１３２ａとの結線、陽極のための２つの変圧器１６１と陽極のための２つの３相バルブブリッジ１５１ａとの結線、陰極のための２つの変圧器１６２と陰極のための２つの３相バルブブリッジ１５２ａとの結線、陽極のための１つの変圧器１２１と陽極のための１つの３相バルブブリッジ１３１ａ、陽極のための１つの変圧器１６１と陽極のための１つの３相バルブブリッジ１５１ａとの結線などは、図４の実施の形態から容易に導き出すことができるので、その図面と説明は省略する。
【００８８】
図４において、Ｙ−Ｙ状の結線を有する変圧器１２１を上側変圧器、Ｙ−Δ状の結線を有する変圧器１２１を下側変圧器、上側変圧器に接続する３相バルブブリッジ１３１ａを上側３相バルブブリッジ、下側変圧器に接続する３相バルブブリッジ１３１ａを下側３相バルブブリッジと呼ぶことにする。
【００８９】
上側３相バルブブリッジと下側３相バルブブリッジとは、直流電力を出力する２個の出力端である第１出力端ＯＵＴ１と第２出力端ＯＵＴ２とを有する。
【００９０】
上側３相バルブブリッジは、６個のバルブＤ１−Ｄ６を備え、下側３相バルブブリッジは、６個のバルブＤ７−Ｄ１２を備える。
【００９１】
バルブＤ１は、第１出力端ＯＵＴ１に接続するカソードと上側変圧器の２次側コイルの第１端子に接続するアノードとを有する。
【００９２】
バルブＤ２は、バルブＤ５のアノードに接続するカソードとバルブＤ６のアノードに接続するアノードとを有する。
【００９３】
バルブＤ３は、第１出力端ＯＵＴ１に接続するカソードと上側変圧器の２次側コイルの第２端子に接続するアノードとを有する。
【００９４】
バルブＤ４は、バルブＤ１のアノードに接続するカソードとバルブＤ６のアノードに接続するアノードとを有する。
【００９５】
バルブＤ５は、第１出力端ＯＵＴ１に接続するカソードと上側変圧器の２次側コイルの第３端子に接続するアノードとを有する。
【００９６】
バルブＤ６は、バルブＤ３のアノードに接続するカソードを有する。
【００９７】
バルブＤ７は、バルブＤ６のアノードに接続するカソードと下側変圧器の２次側コイルの第１端子に接続するアノードとを有する。
【００９８】
バルブＤ８は、バルブＤ１１のアノードに接続するカソードと第２出力端ＯＵＴ２に接続するアノードとを有する。
【００９９】
バルブＤ９は、バルブＤ６のアノードに接続するカソードと下側変圧器の２次側コイルの第２端子に接続するアノードとを有する。
【０１００】
バルブＤ１０は、バルブＤ７のアノードに接続するカソードと第２出力端ＯＵＴ２に接続するアノードとを有する。
【０１０１】
バルブＤ１１は、バルブＤ６のアノードに接続するカソードと下側変圧器の２次側コイルの第３端子に接続するアノードとを有する。
【０１０２】
バルブＤ１２は、バルブＤ９のアノードに接続するカソードと第２出力端ＯＵＴ２に接続するアノードとを有する。
【０１０３】
次に、図５を参照して、本発明のさらに他の高電圧直流送電システムの構成を説明する。
【０１０４】
図５は、本発明のさらに他の実施の形態による高電圧直流送電システムの構成を説明するための図である。
【０１０５】
図５の実施の形態では、図１ないし図４において説明された一部構成要素を省略して示した。
【０１０６】
図５に示すように、本発明の一実施の形態による高電圧直流送電システム１００は、送電パート１０及び受電パート２０を備える。
【０１０７】
送電パート１０は、交流電力を直流電力に変換して受電パート２０に提供でき、受電パート２０は、送電パート１０から伝達された直流電力を交流電力に変換できる。
【０１０８】
送電パート１０及び受電パート２０は、両極の直流送電線路Ｗ１、Ｗ２により接続されることができる。直流送電線路Ｗ１、Ｗ２は、送電パート１０が出力する直流電流または直流電圧を受電パート２０に伝達できる。
【０１０９】
直流送電線路Ｗ１、Ｗ２は、加工線路（ｏｖｅｒｈｅａｄ  ｌｉｎｅ）、ケーブルのうちの何れか一つであっても良く、この両方の組み合わせから構成されても良い。
【０１１０】
送電パート１０は、発電パート１０１、第１交流フィルタ１１３、交流送電ライン１１１、送電側交流−直流コンバーターパート１３０、第１キャパシタＣ１、第１測定部Ｍ１、第２測定部Ｍ２、第３測定部Ｍ５、及び第１制御パート１９１を備える。
【０１１１】
発電パート１０１は、交流電力を生成して送電側交流−直流コンバーターパート１３０に伝達できる。発電パート１０１は、風力発電所などのように電力を生産して供給できる発電所でありうる。
【０１１２】
発電パート１０１は、３相交流電力を送電側交流−直流コンバーターパート１３０に伝達できる。
【０１１３】
第１交流フィルタ１１３は、発電パート１０１及び送電側交流−直流コンバーターパート１３０の間に配置されることができる。第１交流フィルタ１１３は、送電側交流−直流コンバーターパート１３０が交流電力を直流電力に変換する過程において発生する高調波成分を除去できる。すなわち、第１交流フィルタ１１３は、高調波成分を除去して発電パート１０１に高調波成分の電流が流入することを遮断させることができる。一実施の形態において、第１交流フィルタ１１３は、キャパシタ、インダクター及び抵抗を含む共振回路を含むことができる。
【０１１４】
また、第１交流フィルタ１１３は、送電側交流−直流コンバーターパート１３０において消費される無効電力を供給することもできる。
【０１１５】
交流送電ライン１１１は、発電パート１０１が生成した３相の交流電力を送電側交流−直流コンバーターパート１３０に伝達する。
【０１１６】
交流送電ライン１１１は、第１交流フィルタ１１３及び送電側交流−直流コンバーターパート１３０の間に配置されることができる。
【０１１７】
交流送電ライン１１１は、インダクターを備えることができ、インダクターは、第１交流フィルタ１１３を介して電流高周波が除去された交流電流の位相を調節する位相インダクターでありうる。
【０１１８】
送電側交流−直流コンバーターパート１３０は、発電パート１０１から伝達された交流電力を直流電力に変換できる。
【０１１９】
送電側交流−直流コンバーターパート１３０は、交流電力を直流電力に変換できる半導体バルブでありうる。一実施の形態において半導体バルブは、サイリスターバルブ（Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ  ｖａｌｖｅ）またはＩＧＢＴバルブのうちの何れか一つでありうる。
【０１２０】
第１キャパシタＣ１は、送電側交流−直流コンバーターパート１３０に並列に接続されて送電側交流−直流コンバーターパート１３０から出力された直流電圧を平滑にする平滑用キャパシタでありうる。
【０１２１】
第１測定部Ｍ１は、発電パート１０１が供給する交流電圧ＵＬ１を測定して、第１制御パート１９１に伝達できる。第１測定部Ｍ１は、発電パート１０１と第１交流フィルタ１１３との間の一地点に対する交流電圧ＵＬ１を測定して、第１制御パート１９１に伝達できる。発電パート１０１と第１交流フィルタ１１３との間の一地点に対して測定された交流電圧ＵＬ１は、バス電圧ＵＬ１と呼ばれることができる。
【０１２２】
第２測定部Ｍ２は、送電側交流−直流コンバーターパート１３０に入力される交流電流ＩＶ１または交流電圧ＵＶ１を測定して、第１制御パート１９１に伝達できる。送電側交流−直流コンバーターパート１３０に入力される交流電圧ＵＶ１は、ブリッジ電圧ＵＶ１と呼ばれることができる。
【０１２３】
第３測定部Ｍ５は、第１キャパシタＣ１の両端にかかる直流電圧Ｕｄｃ１を測定して、第１制御パート１９１に伝達できる。
【０１２４】
第１制御パート１９１は、送電パート１０の動作を全般的に制御できる。
【０１２５】
図１において説明した制御パート１９０は、第１制御パート１９１及び第２制御パート１９３を備えることができ、第１制御パート１９１は、送電パート１０に備えられ、第２制御パート１９３は、受電パート２０に備えられることができる。
【０１２６】
第１制御パート１９１は、第１測定部Ｍ１からバス電圧ＵＬ１、第２測定部Ｍ２から伝達された送電側交流−直流コンバーターパート１３０に入力される交流電流ＩＶ１及び第３測定部Ｍ５から伝達された第１キャパシタＣ１の両端にかかる直流電圧Ｕｄｃ１に基づいて、送電側交流−直流コンバーターパート１３０の動作を制御できる。
【０１２７】
仮に、送電側交流−直流コンバーターパート１３０がＩＧＢＴバルブ型の場合、第１制御パート１９１は、第１測定部Ｍ１から伝達されたバス電圧ＵＬ１、第２測定部Ｍ２から伝達された送電側交流−直流コンバーターパート１３０に入力される交流電流ＩＶ１、及び第３測定部Ｍ５から伝達された第１キャパシタＣ１の両端にかかる直流電圧Ｕｄｃ１に基づいて、ターンオン信号またはターンオフ信号を送電側交流−直流コンバーターパート１３０に伝達して、送電側交流−直流コンバーターパート１３０の動作を制御できる。前記ターンオン信号またはターンオフ信号により、交流電力から直流電力への変換が制御されることができる。
【０１２８】
また、第１制御パート１９１は、直流送電線路Ｗ１、Ｗ２から発生する異常電圧状態に基づいて位相変更命令信号を生成し、生成された位相変更命令信号に従ってブリッジ電圧ＵＶ１及びバス電圧ＵＬ１間の位相差を調節できる。
【０１２９】
具体的に、第１制御パート１９１は、直流送電線路Ｗ１の一地点で測定された直流電圧（例えば、第１キャパシタＣ１の両端にかかる直流電圧Ｕｄｃ１が一定時間の間に基準値を超過する場合、直流送電線路に異常電圧が発生したと確認することができる。第１制御パート１９１は、直流送電線路に異常電圧が発生したと確認された場合、位相変更命令信号を生成してブリッジ電圧ＵＶ１及びバス電圧ＵＬ１間の位相差を調節できる。
【０１３０】
第１制御パート１９１は、ブリッジ電圧ＵＶ１及びバス電圧ＵＬ１間の位相差を調節して、送電側交流−直流コンバーターパート１３０において変換される直流電圧を調節でき、これにより、直流送電線路上において直流電圧が急増することが防止されることができる。
【０１３１】
第１制御パート１９１の構成については、図６において後述する。
【０１３２】
受電パート２０は、受電側直流−交流コンバーターパート１５０、第２キャパシタＣ２、交流送電ライン１７３、第２交流フィルタ１７１、受電パート１８０、第４測定部Ｍ６、第５測定部Ｍ４、第６測定部Ｍ３、及び第２制御パート１９３を備える。
【０１３３】
受電側直流−交流コンバーターパート１５０は、送電側交流−直流コンバーターパート１３０から伝達された直流電力を交流電力に変換できる半導体バルブでありうる。一実施の形態において半導体バルブは、サイリスターバルブまたはＩＧＢＴバルブのうちの何れか一つでありうる。
【０１３４】
受電側直流−交流コンバーターパート１５０は、直流送電線路Ｗ１、Ｗ２を介して送電側直流−交流コンバーターパート１３０から直流電流または直流電圧が伝達されることができ、伝達された直流電流または直流電圧を交流電流または交流電圧に変換できる。
【０１３５】
第２キャパシタＣ２は、受電側直流−交流コンバーターパート１５０に並列に接続されることができ、受電側直流−交流コンバーターパート１５０に入力される直流電圧を平滑にする平滑用キャパシタでありうる。
【０１３６】
交流送電ライン１７３は、受電側交流−直流コンバーターパート１５０から伝達された直流電力を受電パート１８０に提供できる。
【０１３７】
交流送電ライン１７３は、受電側直流−交流コンバーターパート１５０と第２交流フィルタ１７１との間に配置されたインダクターを備えることができる。インダクターは、受電側直流−交流コンバーターパート１５０から出力された交流電流を受電パート１８０に伝達できる。インダクターは、交流電流の位相を調節する位相インダクターでありうる。
【０１３８】
第２交流フィルタ１７１は、交流送電ライン１７３及び受電パート１８０の間に配置されることができる。第２交流フィルタ１７１は、受電側直流−交流コンバーターパート１５０が直流電力を交流電力に変換する過程において発生する高調波成分を除去できる。すなわち、第２交流フィルタ１７１は、高調波成分を除去して受電パート１８０に電流高調波が流入することを遮断させることができる。一実施の形態において第２交流フィルタ１７１は、キャパシタ、インダクター及び抵抗を有する共振回路を備えることができる。
【０１３９】
また、第２交流フィルタ１７１は、受電側直流−交流コンバーターパート１５０で消費される無効電力を供給することもできる。
【０１４０】
受電パート１８０は、第２交流フィルタ１７１を介して高調波が除去された交流電力の伝達を受けることができ、伝達された電力を消費できる。
【０１４１】
第４測定部Ｍ６は、第２キャパシタＣ２の両端にかかる直流電圧Ｕｄｃ２を測定して、第２制御パート１９３に伝達できる。
【０１４２】
第５測定部Ｍ４は、受電側直流−交流コンバーターパート１５０から出力される交流電流ＩＶ２を測定して、第２制御パート１９３に伝達できる。
【０１４３】
第６測定部Ｍ３は、受電パート１８０が需給する交流電圧ＵＬ２を測定して、第２制御パート１９３に伝達できる。第６測定部Ｍ３は、受電パート１８０と第２交流フィルタ１７１との間の一地点に対する交流電圧ＵＬ２を測定して、第２制御パート１９３に伝達できる。受電パート１８０と第２交流フィルタ１７１との間の一地点に対して測定された交流電圧ＵＬ２は、バス電圧ＵＬ２と呼ばれることができる。
【０１４４】
第２制御パート１９３は、受電パート２０の動作を全般的に制御できる。
【０１４５】
第２制御パート１９３は、第６測定部Ｍ３からバス電圧ＵＬ２、第５測定部Ｍ４から伝達された受電側直流−交流コンバーターパート１５０から出力される交流電流ＩＶ２、及び第４測定部Ｍ６から伝達された第２キャパシタＣ２の両端にかかる直流電圧Ｕｄｃ２に基づいて、受電側直流−交流コンバーターパート１５０の動作を制御できる。
【０１４６】
仮に、受電側直流−交流コンバーターパート１５０がＩＧＢＴバルブ型の場合、第２制御パート１９３は、第６測定部Ｍ３から伝達されたバス電圧ＵＬ２、第５測定部Ｍ４から受電側直流−交流コンバーターパート１５０から出力される交流電流ＩＶ２、及び第４測定部Ｍ６から伝達された第２キャパシタＣ２の両端にかかる直流電圧Ｕｄｃ２に基づいて、ターンオン信号またはターンオフ信号を受電側直流−交流コンバーターパート１５０に伝達して、受電側直流−交流コンバーターパート１５０の動作を制御できる。前記ターンオン信号またはターンオフ信号により直流電力から交流電力への変換が制御されることができる。
【０１４７】
また、第２制御パート１９３は、直流送電線路Ｗ１、Ｗ２から発生する異常電圧状態に基づいて位相変更命令信号を生成し、生成された位相変更命令信号に応じてブリッジ電圧ＵＶ２及びバス電圧ＵＬ２間の位相差を調節できる。
【０１４８】
具体的に、第２制御部１５は、直流送電線路Ｗ１の一地点で測定された直流電圧（例えば、第２キャパシタＣ２の両端にかかる直流電圧Ｕｄｃ２）が一定時間の間に基準値を超過する場合、直流送電線路に異常電圧が発生したと確認することができる。第２制御パート１９３は、直流送電線路に異常電圧が発生したと確認された場合、位相変更命令信号を生成してブリッジ電圧ＵＶ２及びバス電圧ＵＬ２間の位相差を調節できる。
【０１４９】
以下、第１制御パート１９１及び第２制御パート１９３の構成を説明する。
【０１５０】
図５に示すように、第１制御パート１９１は、第１直流電圧制御部１９１ａ、第１スイッチＳＷ１１、第１交流電圧制御部１９１ｂ、第２スイッチＳＷ２１及び電力制御部１９１ｃを備える。
【０１５１】
第１直流電圧制御部１９１ａは、第３測定部Ｍ５で測定された直流電圧Ｕｄｃ１及び第１基準直流電圧Ｕｄｃ１Ｒに基づいて、有効電力制御信号Ｐ１Ｃを出力する。
【０１５２】
第１スイッチＳＷ１１は、第１基準有効電力信号Ｐ１Ｒ及び第１直流電圧制御部１９１ａから出力された有効電力制御信号Ｐ１Ｃのうちの何れか一つを選択できる。具体的に、第１スイッチＳＷ１１は、第１モード信号ＭＤ１１に基づいて第１基準有効電力信号Ｐ１Ｒ及び第１直流電圧制御部１９１ａから出力された有効電力制御信号Ｐ１Ｃのうちの何れか一つを選択できる。
【０１５３】
第１基準有効電力信号Ｐ１Ｒは、送電側交流−直流コンバーターパート１３０の有効電力を制御するために基準になる信号であって、予め設定された有効電力値に対する情報を含むことができる。
【０１５４】
第１モード信号ＭＤ１１は、送電パート１０の動作モードに応じて生成される信号でありうる。
【０１５５】
送電パート１０及び受電パート２０のそれぞれは、直流電圧制御モード、有効電力制御モード、交流電圧制御モード及び無効電力制御モードのうちの何れか一つのモードで動作できる。一般に、送電パート１０及び受電パート２０のうちの何れか一つが直流電圧制御モードで動作すると、残りの一つは、有効電力制御モード、交流電圧制御モード及び無効電力制御モードのうちの何れか一つのモードで動作できる。
【０１５６】
第１モード信号ＭＤ１１は、直流電圧制御モード、有効電力制御モード、交流電圧制御モード及び無効電力制御モードのうちの何れか一つのモードに対応して生成される信号でありうる。
【０１５７】
第１スイッチＳＷ１１は、第１基準有効電力信号Ｐ１Ｒ及び有効電力制御信号Ｐ１Ｃのうち、選択された信号を有効電力制御信号ｐｒｅｆ１として出力でき、出力された有効電力制御信号ｐｒｅｆ１を電力制御部１９１ｃに伝達できる。
【０１５８】
第１交流電圧制御部１９１ｂは、第１測定部Ｍ１で測定された交流電圧ＵＬ１及び第１基準交流電圧ＵＬ１Ｒに基づいて、無効電力制御信号Ｑ１Ｃを出力する。
【０１５９】
第２スイッチＳＷ２１は、第１基準無効電力信号Ｑ１Ｒ及び第１交流電圧制御部１９１ｂから出力された無効電力制御信号Ｑ１Ｃのうちの何れか一つを選択できる。具体的に、第２スイッチＳＷ２１は、第２モード信号ＭＤ２１に基づいて第１基準無効電力信号Ｑ１Ｒ及び第１交流電圧制御部１９１ｂから出力された有効電力制御信号Ｑ１Ｃのうちの何れか一つを選択できる。
【０１６０】
第１基準無効電力信号Ｑ１Ｒは、送電パート１０の無効電力を制御するために基準になる信号であって、予め設定された無効電力値に対する情報を含むことができる。
【０１６１】
第２モード信号ＭＤ２１は、送電パート１０の動作モードに応じて生成される信号でありうる。
【０１６２】
第２スイッチＳＷ２１は、第１基準無効電力信号Ｑ１Ｒ及び無効電力制御信号Ｑ１Ｃのうち、選択された信号を無効電力制御信号ｑｒｅｆ１として出力でき、出力された無効電力制御信号ｑｒｅｆ１を電力制御部１９１ｃに伝達できる。
【０１６３】
電力制御部１９１ｃは、ｄｑ参照フレームで基準電流値を表すｉｄｒｅｆ及びｉｑｒｅｆを利用して、有効電力制御信号ｐｒｅｆ１に対応する有効電力及び無効電力制御信号ｑｒｅｆ１に対応する無効電力を計算できる。このために、公知された以下の関係式が利用されることができる。
ｐｒｅｆ＝ｕｄ＊ｉｒｅｆｄ＋ｕｑ＊ｉｒｅｆｑ
ｑｒｅｆ＝ｕｄ＊ｉｒｅｆｑ−ｕｑ＊ｉｒｅｆｄ
【０１６４】
式中、交流電圧ｕｄ及びｕｑは、発電パート１０１から出力された電圧が公知された方法に従って、ｄｑ参照フレーム（ｄｑ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｆｒａｍ）により変換された電圧を表す。
【０１６５】
電力制御部１９１ｃは、有効電力制御信号ｐｒｅｆ１及び無効電力制御信号ｑｒｅｆ１に基づいて、ターンオン／オフ制御信号Ｆｐ１を送電側交流−直流コンバーターパート１３０に伝達できる。ターンオン／オフ制御信号Ｆｐ１により送電側交流−直流コンバーターパート１３０のターンオン／オフタイミングが制御されることができ、それにより送電側交流−流直コンバーターパート１３０が出力する有効電力または無効電力が制御されることができる。
【０１６６】
第２制御パート１９３は、第１制御パート１９１と同じ構成要素を含み、インデックス１と表示された記号がインデックス２に変換されたことだけが異なる。
【０１６７】
図６及び図７は、本発明のさらに他の実施の形態による高電圧直流送電システムを構成する第２制御パートの構成を説明するための図である。
【０１６８】
図６ないし図７では、便宜上第２制御パート２００のみを説明するが、第２制御パート２００の構成及び動作は、送電パート１０に含まれた第１制御パートにもそのまま適用されることができる。
【０１６９】
第２制御パート２００は、受電パート２０の動作を全般的に制御できる。
【０１７０】
特に、第２制御パート２００は、測定値を利用して有効電力、無効電力、直流電圧、交流電圧を調節するフィードバック制御（ｆｅｅｄｂａｃｋ  ｃｏｎｔｒｏｌ）を行うことができる。
【０１７１】
図６ないし図７を参照すれば、第２制御パート２００は、直流電圧制御部２１０、スイッチング部２２０、交流電圧制御部２３０、無効電力制御部２４０及び電力制御部２５０を備える。
【０１７２】
直流電圧制御部２１０は、第４測定部Ｍ６で測定された直流電圧Ｕｄｃ２及び基準直流電圧Ｕｄｃ２Ｒに基づいて有効電力制御信号Ｐ２Ｃを出力する。
【０１７３】
スイッチング部２２０は、基準有効電力信号Ｐ２Ｒ及び直流電圧制御部２１０から出力された有効電力制御信号Ｐ２Ｃのうちの何れか一つを選択できる。具体的に、スイッチング部２２０は、モード信号ＭＤ１２に基づいて基準有効電力信号Ｐ２Ｒ及び直流電圧制御部２１０から出力された有効電力制御信号Ｐ２Ｃのうちの何れか一つを選択できる。
【０１７４】
基準有効電力信号Ｐ２Ｒは、受電パート２０の有効電力を制御するために基準になる信号であって、予め設定された有効電力値に対する情報を含むことができる。
【０１７５】
モード信号ＭＤ１２は、受電パート２０の動作モードに応じて生成される信号でありうる。送電パート１０及び受電パート２０のそれぞれは、直流電圧制御モード、有効電力制御モード、交流電圧制御モード及び無効電力制御モードのうちの何れか一つのモードで動作できる。一般に、送電パート１０及び受電パート２０のうちの何れか一つが直流電圧制御モードで動作すると、他の一つは、有効電力制御モード、交流電圧制御モード及び無効電力制御モードのうちの何れか一つのモードで動作できる。
【０１７６】
モード信号ＭＤ１２は、直流電圧制御モード、有効電力制御モード、交流電圧制御モード及び無効電力制御モードのうちの何れか一つのモードに対応して生成される信号でありうる。
【０１７７】
スイッチング部２２０は、基準有効電力信号Ｐ２Ｒ及び有効電力制御信号Ｐ２Ｃのうち、選択された信号を有効電力制御信号ｐｒｅｆ２として出力でき、出力された有効電力制御信号ｐｒｅｆ２を電力制御部２５０に伝達できる。
【０１７８】
交流電圧制御部２３０は、第６測定部Ｍ３で測定された交流電圧ＵＬ２及び基準交流電圧ＵＬ２Ｒに基づいて、第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃを生成する。
【０１７９】
基準交流電圧ＵＬ２Ｒは、高電圧直流送電システムが安定して動作するために、予め設定された交流電圧でありうる。
【０１８０】
第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃは、受電パート２０の無効電力を制御するための補償信号でありうる。第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃは、測定された交流電圧ＵＬ２及び基準交流電圧ＵＬ２Ｒの差に対応して生成された信号でありうる。第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃは、測定された交流電圧ＵＬ２を基準交流電圧ＵＬ２Ｒで調節して、受電パート２０の無効電力を制御するための補償信号でありうる。
【０１８１】
無効電力制御部２４０は、交流電圧制御部２３０から伝達された第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃ及び基準無効電力信号Ｑ２Ｒに基づいて第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄを生成する。基準無効電力信号Ｑ２Ｒは、高電圧直流送電システムが安定して動作するために、予め設定された無効電力に対応する信号でありうる。
【０１８２】
第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄは、基準無効電力信号Ｑ２Ｒに対応する無効電力と第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃに対応する無効電力との間の差に対応する信号でありうる。第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄは、第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃに対応する無効電力を基準無効電力信号Ｑ２Ｒに対応する無効電力で調節するための信号でありうる。
【０１８３】
電力制御部２５０は、スイッチング部２２０から伝達された有効電力制御信号ｐｒｅｆ２に基づいて、有効電力を調節できる。電力制御部２５０は、受電パート２０の有効電力を有効電力制御信号ｐｒｅｆ２に対応する有効電力で調節できる。
【０１８４】
電力制御部２５０は、生成された有効電力制御信号に基づいてターンオン／オフ制御信号Ｆｐ２を生成して、受電側直流−交流コンバーターパート１５０に伝達できる。受電側直流−交流コンバーターパート１５０は、ターンオン／オフ制御信号Ｆｐ２の伝達を受けて、受電側直流−交流コンバーターパート１５０から出力される有効電力を調節できる。
【０１８５】
電力制御部２５０は、第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄに基づいて受電パート２０の無効電力を制御できる。具体的に、電力制御部２５０は、受電パート２０の無効電力を第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄに対応する無効電力で調節できる。
【０１８６】
電力制御部２５０は、第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄに基づいてターンオン／オフ制御信号Ｆｐ２を生成して、受電側直流−交流コンバーターパート１５０に伝達できる。受電側直流−交流コンバーターパート１５０は、ターンオン／オフ制御信号Ｆｐ２の伝達を受けて、受電側直流−交流コンバーターパート１５０から出力される無効電力を調節できる。
【０１８７】
図８は、本発明の一実施の形態による高電圧直流送電システムの制御方法を説明するためのフローチャートである。
【０１８８】
第６測定部Ｍ３は、受電パート２０に提供される交流電圧ＵＬ２を測定する（Ｓ１０１）。すなわち、第６測定部Ｍ３は、第２交流フィルタ１７１と受電パート１８０との間に流れる交流電圧交流電圧ＵＬ２を測定できる。
【０１８９】
交流電圧制御部２３０は、測定された交流電圧ＵＬ２及び基準交流電圧ＵＬ２Ｒに基づいて、第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃを生成する（Ｓ１０３）。
【０１９０】
基準交流電圧ＵＬ２Ｒは、高電圧直流送電システムが安定して動作するために、予め設定された交流電圧でありうる。
【０１９１】
第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃは、受電パート２０の無効電力を制御するための補償信号でありうる。第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃは、測定された交流電圧ＵＬ２及び基準交流電圧ＵＬ２Ｒの差に対応して生成された信号でありうる。第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃは、測定された交流電圧ＵＬ２を基準交流電圧ＵＬ２Ｒで調節して受電パート２０の無効電力を制御するための補償信号でありうる。
【０１９２】
無効電力制御部２４０は、交流電圧制御部２３０から伝達された第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃ、及び基準無効電力信号Ｑ２Ｒに基づいて、第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄを生成する（Ｓ１０５）。基準無効電力信号Ｑ２Ｒは、高電圧直流送電システムが安定して動作するために、予め設定された無効電力に対応する信号でありうる。
【０１９３】
第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄは、基準無効電力信号Ｑ２Ｒに対応する無効電力と第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃに対応する無効電力との間の差に対応する信号でありうる。第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄは、第１無効電力制御信号Ｑ２Ｃに対応する無効電力を基準無効電力信号Ｑ２Ｒに対応する無効電力で調節するための信号でありうる。
【０１９４】
電力制御部２５０は、第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄに基づいて受電パート２０の無効電力を制御する（Ｓ１０７）。具体的に、電力制御部２５０は、受電パート２０の無効電力を第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄに対応する無効電力で調節できる。
【０１９５】
電力制御部２５０は、第２無効電力制御信号Ｑ２Ｄに基づいてターンオン／オフ制御信号Ｆｐ２を生成して、受電側直流−交流コンバーターパート１５０に伝達できる。受電側直流−交流コンバーターパート１５０は、ターンオン／オフ制御信号Ｆｐ２の伝達を受けて、受電側直流−交流コンバーターパート１５０から出力される無効電力を調節できる。
【０１９６】
本発明の多様な実施の形態によれば、高電圧直流送電システムの無効電力フィードバック制御を無効電力制御部２４０を介して行うにあたって、交流電圧制御部２３０を補償装置として利用して、交流パートの異常発生時に能動的な対処が可能である。
【０１９７】
本発明の実施の形態は、２個のターミナル間の接続についてのみ述べたが、これに限定されるものではなく、マルチターミナルである一つ以上の送電パート、受電パートにも適用されることができ、バックトゥーバックシステム（ｂａｃｋ−ｔｏ−ｂａｃｋ）にも適用されることができる。
【０１９８】
本発明の一実施の形態によれば、前述した方法は、プログラムが記録された媒体にプロセッサが読むことのできるコードとして具現化することが可能である。プロセッサが読むことのできる媒体の例には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ格納装置などがあり、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを介した送信）の形態により具現化されることも含む。
【０１９９】
上述の実施の形態は、説明された構成と方法が限定されて適用されるものではなく、実施の形態は、多様な変形がなされることができるように各実施の形態の全てまたは一部が選択的に組合わせられて構成されることもできる。
【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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