(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の制御に従って導通状態を切替える１つ以上の第１半導体スイッチを交流の相毎に含み、前記交流の各相の前記１つ以上の第１半導体スイッチを機能させて交流電力から直流電力への変換と直流電力から交流電力への変換の片方又は両方を可能とし、少なくとも第１交流系統の第１交流電力を直流電力に変換する第１電力変換器と、
第２の制御に従って導通状態を切替える１つ以上の第２半導体スイッチを交流の相毎に含み、前記交流の各相の前記１つ以上の第２半導体スイッチを機能させて交流電力から直流電力への変換と直流電力から交流電力への変換の片方又は両方を可能とし、少なくとも前記直流電力を第２交流電力に変換し、前記第２交流電力を第２交流系統に出力する第２電力変換器と、
前記第１交流系統の状態と前記第２交流系統の状態とのうち少なくとも何れかに関連する状態関連情報を、前記第１交流系統と前記第２交流系統の何れかの交流系統の周期より短い制御周期ごとに生成する状態制御部と、
少なくとも前記生成された状態関連情報と前記第１電力変換器の電力変換量を指定する第１制御情報とに基づき、前記１つ以上の第１半導体スイッチの導通状態を切換える制御信号を、前記制御周期ごとに生成する第１制御部と
を備える電力変換装置。
【請求項２】
前記第１制御部を含む第１ユニットをさらに備え、
前記状態制御部は、
前記第２交流電力を前記第２電力変換器から前記第２交流系統に出力できない事象が少なくとも前記第２交流系統に発生したことを、予め定められた識別基準に従い検出し、前記検出された事象に基づいて前記生成された状態関連情報に基づく動作要求情報を前記第１ユニットに通知する、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記状態制御部は、
少なくとも前記第２交流系統の状態が平常運転時とは異なる状態にあることを検出し、前記検出された状態に基づいて前記第１ユニットに前記動作要求情報を通知して、
前記第１ユニットが、前記通知された動作要求情報に基づいて前記第１電力変換器を制御する、
請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記状態制御部は、
前記第２交流系統の状態に基づいて、前記第２交流系統の系統事故発生の検出情報と、前記１つ以上の第２半導体スイッチの制御を制限する制限情報と、前記第２電力変換器に対する直流電流出力指令値と、前記第２電力変換器に対する直流電力出力指令値と、前記第２電力変換器の制御特性の切換を指令する制御特性切換指令情報とのなかの少なくとも何れかに対応する前記状態関連情報を生成する、
請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
第１ユニットと、第２ユニットと、をさらに備え、
前記第１ユニットは、
前記第１電力変換器に対応付けて設けられ、前記第１ユニット内に前記第１制御部と前記第１制御部に対応付けられた第１状態制御部とを備え、
前記第２ユニットは、
前記第２電力変換器に対応付けて設けられ、前記第２ユニット内に第２制御部と前記状態制御部である第２状態制御部とを備え、
前記第１状態制御部と前記第２状態制御部とが通信する、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項６】
少なくとも前記第１ユニットと前記第２ユニットとを収納可能な筐体をさらに備え、
前記第１ユニットと前記第２ユニットは、前記筐体内に設けられた伝送路を介して通信する、
請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第１ユニットと前記第２ユニットは、共通の信号源の信号から生成された繰り返し信号に同期して、前記伝送路を利用して通信する、
請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
第１ユニットと、第２ユニットと、第３ユニットとをさらに備え、
前記第１ユニットは、
前記第１電力変換器に対応付けて設けられ、前記第１ユニット内に前記第１制御部と前記第１制御部に対応付けられた第１状態制御部とを備え、
前記第２ユニットは、
前記第２電力変換器に対応付けて設けられ、前記第２ユニット内に第２制御部と前記状態制御部である第２状態制御部とを備え、
前記第３ユニットは、前記第１ユニットと前記第２ユニットの何れかに代わり、前記第１電力変換器と前記第２電力変換器の何れかを制御する第３制御部を備える、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記第３ユニットは、第３ユニット通信部をさらに備え、
前記第３ユニット通信部は、前記第１電力変換器と前記第２電力変換器のそれぞれと通信する、
請求項８に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記第１ユニットは、第１ユニット通信部をさらに備え、
前記第１電力変換器は、変換器通信部をさらに備え、
前記第１電力変換器の変換器通信部は、前記第１ユニット通信部と前記第３ユニット通信部のそれぞれと通信する、
請求項９に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
少なくとも前記第１ユニットと前記第２ユニットと前記第３ユニットとを収納可能な筐体をさらに備え、
前記第１ユニットと前記第２ユニットと前記第３ユニットとは、前記筐体内に設けられた伝送路を介して通信する、
請求項８に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
前記第１ユニットと前記第２ユニットと前記第３ユニットは、共通の信号源の信号から生成された繰り返し信号に同期して、前記伝送路を利用して通信する、
請求項１１に記載の電力変換装置。
【請求項１３】
第１ユニットと、第２ユニットと、第３ユニットとをさらに備え、
前記第１ユニットは、前記第１ユニット内に第１状態制御部と前記第１制御部とを備え、
前記第２ユニットは、前記第２ユニット内に第２状態制御部と第２制御部とを備え、
前記第３ユニットは、少なくとも前記状態制御部を備え、
前記状態制御部は、前記状態制御部が収集した情報に基づく制御情報を前記第１状態制御部と前記第２状態制御部とに供給し、
前記第１制御部は、前記第１電力変換器を駆動し、
前記第２制御部は、前記第２電力変換器を駆動する、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１４】
前記第３ユニットは、
前記第１ユニットと前記第２ユニットの何れかに代わり、前記第１電力変換器と前記第２電力変換器の何れかを制御する第３制御部をさらに備える、
請求項１３に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換装置は、第１交流系統と第２交流系統とに電気的に接続され、例えば、一方の交流系統の交流電力を変換して他方の交流系統に中継し、中継する方向毎に時間を分けてその中継を両方向で実施する。このような電力変換装置には、一方の交流系統の交流電力を一旦直流電力に変換し、それを他方の交流系統に供給するための交流電力に変換し直すものがある。電力変換装置が接続されている第１交流系統と第２交流系統の何れかに系統事故が発生すると、直流系統や電力変換装置にその系統事故の影響が波及して、電力変換装置の制御が停止することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特許出願２０１７−４２０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、交流系統に生じた系統事故の影響を軽減する電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の電力変換装置は、第１電力変換器と、第２電力変換器と、状態制御部と、第１制御部と、を持つ。第１電力変換器は、第１の制御に従って導通状態を切替える１つ以上の第１半導体スイッチを交流の相毎に含み、前記交流の各相の前記１つ以上の第１半導体スイッチを機能させて第１交流系統の第１交流電力を直流電力に変換する。第２電力変換器は、第２の制御に従って導通状態を切替える１つ以上の第２半導体スイッチを交流の相毎に含み、前記交流の各相の前記１つ以上の第２半導体スイッチを機能させて前記直流電力を第２交流電力に変換し、前記第２交流電力を第２交流系統に出力する。状態制御部は、前記第１交流系統の状態と前記第２交流系統の状態とのうち少なくとも何れかに関連する状態関連情報を、前記第１交流系統と前記第２交流系統の何れかの交流系統の周期より短い制御周期ごとに生成する。第１制御部は、少なくとも前記生成された状態関連情報と前記第１電力変換器の電力変換量を指定する第１制御情報とに基づき、前記１つ以上の第１半導体スイッチの導通状態を切換える制御信号を、前記制御周期ごとに生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の電力変換装置の構成図。
【図２】実施形態の第１状態制御部を説明するための図。
【図３】実施形態の電力変換装置に係る系統事故発生時の動きを説明するための図。
【図４Ａ】第２の実施形態の電力変換装置の構成図。
【図４Ｂ】実施形態の第３変換器制御部が現用系の機能部を代行している状態を説明するための図。
【図５】実施形態の変形例の第３状態制御部を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の電力変換装置を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または相当する機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それらの構成の重複する説明は省略する場合がある。
【０００８】
実勢形態において、交流系統に系統事故が発生していない状態で電力変換装置により電力を変換する運転状態を「平常運転」とよび、系統事故が発生して平常運転の状態から運転状態が変更された状態と対比する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１を参照して、第１の実施形態の電力変換装置について説明する。図１は、実施形態の電力変換装置の構成図である。図１に示す電力変換システムは、電力変換装置１と、管理装置２とを備える。
【００１０】
電力変換システムにおける電力変換装置１は、第１交流電力を直流電力に変換し、さらにその直流電力を第２交流電力に変換する。管理装置２は、電力変換装置１による送電量及び送電方向などの制御目標を指令する。電力変換装置１は、管理装置２からの指令に従い電力を変換することにより、第１交流系統３と第２交流系統４との間で何れか１方向に又は条件により方向を切替えて送電を可能にする。なお、管理装置２からの指令には、交流電力出力における有効電力指令値など、また、直流電力出力における直流電力指令値、直流電流指令値、直流電圧指令値などの何れかが含まれる。
【００１１】
例えば、このような用途に利用される電力変換装置１は、第１交流系統３と第２交流系統４の周波数が異なる場合に周波数変換装置と呼ばれ、また、このような電力変換装置（変換器）の構成はＢＴＢ（Back to back）と呼ばれることがある。なお、電力変換装置１が交流電力を変換する際に利用する直流区間を直流系統５と呼ぶ。直流系統５は、屋外に設けられる直流送電線を含むことを必須の要件としない。つまり、直流系統５は、屋内に設けた直流リンクであってもよい。
【００１２】
実施形態の電力変換装置１は、第１電力変換器１１と、第２電力変換器１２と、第１制御情報生成部（極制御装置）２１と、第２制御情報生成部（極制御装置）２２と、第１変換器制御部３１と、第２変換器制御部３２と、を備える。
【００１３】
第１電力変換器１１は、直流系統５と第１交流系統３との間に配置され、直流系統５と第１交流系統３との間で送電する電力の交流直流変換を実施する。交流直流変換は、交流電力から直流電力への変換と直流電力から交流電力への変換の片方又は両方を含む。例えば、第１電力変換器１１は、第１の制御に従って導通状態を切替える１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１を交流の相ごとに含む。第１電力変換器１１は、交流電力から直流電力を得る場合、交流の各相の１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１を機能させて第１交流系統３の第１交流電力を直流電力に変換して、直流電力を直流系統５に出力する。また、第１電力変換器１１は、直流電力から交流電力を得ることもできる。この場合、第１電力変換器１１は、交流の各相の１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１を機能させて直流電力を第１交流電力に変換して、第１交流電力を第１交流系統３に出力する。
【００１４】
第２電力変換器１２は、直流系統５と第２交流系統４との間に配置され、直流系統５と第２交流系統４との間で送電する電力の交流直流変換を実施する。交流直流変換は、交流電力から直流電力への変換と直流電力から交流電力への変換の片方又は両方を含む。例えば、第２電力変換器１２は、第２の制御に従って導通状態を切替える１つ以上の第２半導体スイッチ１２１１を交流の相ごとに含む。第２電力変換器１２は、直流電力から交流電力を得る場合、交流の各相の１つ以上の第２半導体スイッチ１２１１を機能させて直流電力を第２交流電力に変換して、第２交流電力を第２交流系統４に出力する。また、第２電力変換器１２は、交流電力から直流電力を得ることができる。この場合、第２電力変換器１２は、交流の各相の１つ以上の第２半導体スイッチ１２１１を機能させて第２交流系統４の第２交流電力を直流電力に変換して、直流電力を直流系統５に出力する。
【００１５】
第１制御情報生成部２１は、管理装置２と、第１変換器制御部３１とそれぞれ通信する。第１制御情報生成部２１は、少なくとも管理装置２から制御目標の送電量としての第１電力変換器１１の出力量と出力する方向を指定する指令値を取得する。また、第１制御情報生成部２１は、例えば、第１変換器制御部３１を介して、第１電力変換器１１から第１交流系統３の状態量と、直流系統５の状態量とを取得する。
【００１６】
第１制御情報生成部２１は、少なくとも管理装置２から指定される上記の出力量と方向の指令値と第１交流系統３の状態量と直流系統５の状態量とに基づいて、第１電力変換器１１の平常運転時における電力変換量を指定する第１制御情報を生成する。例えば、第１制御情報は、第１電力変換器１１の出力量に対応する有効電力量、直流電力量などに関するデータであって、第１電力変換器１１の極制御に関するデータを含む。例えば、第１制御情報生成部２１は、第１交流系統３の状態量と直流系統５の状態量とに基づいた統計的な処理を行い、統計的な処理の結果を用いて第１制御情報を生成してもよい。第１制御情報生成部２１は、第１制御情報を第１変換器制御部３１に供給する。
【００１７】
第２制御情報生成部２２は、管理装置２と、第２変換器制御部３２とそれぞれ通信する。第２制御情報生成部２２は、少なくとも管理装置２から制御目標の送電量としての第２電力変換器１２の出力量と出力する方向を指定する指令値を取得する。また、第２制御情報生成部２２は、例えば、第２変換器制御部３２を介して、第２電力変換器１２から第２交流系統４の状態量と、直流系統５の状態量とを取得する。
【００１８】
第２制御情報生成部２２は、少なくとも管理装置２から指定される上記の出力量と方向の指令値と第２交流系統４の状態量と直流系統５の状態量とに基づいて、第２電力変換器１２の平常運転時における電力変換量を指定する第２制御情報を生成する。例えば、第２制御情報は、第２電力変換器１２の出力量に対応する有効電力量、直流電力量などに関するデータであって、第２電力変換器１２の極制御に関するデータを含む。例えば、第２制御情報生成部２２は、第２交流系統４の状態量と直流系統５の状態量とに基づいた統計的な処理を行い、統計的な処理の結果を用いて第２制御情報を生成してもよい。第２制御情報生成部２２は、第２制御情報を第２変換器制御部３２に供給する。
【００１９】
第１変換器制御部３１は、第１制御部３１１と、第１状態制御部３１２と、光通信部３１３と、を備える。
【００２０】
第１制御部３１１は、第１制御情報生成部２１によって生成された第１制御情報と、第１状態制御部３１２を介して取得した各種情報と、第１状態制御部３１２による状態の解析結果に基づいて、第１電力変換器１１の出力量を制御する。第１制御部３１１による第１電力変換器１１の出力量の制御は、第１制御情報を制御目標とし、第１状態制御部３１２を介して取得した各種情報に含まれる第１交流系統３の状態値と直流系統５の状態値を帰還量とするフィードバック制御を実施してもよい。第１制御部３１１は、上記のフィードバック制御に基づいた第１電力変換器１１の出力量を得るように、交流直流変換器１１１における各相の１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１に供給するゲートパルスを生成する。なお、第１制御部３１１は、第１交流系統３の位相と第１電力変換器１１の交流出力の位相を調整し、上記のゲートパルスの生成を上記の位相に基づいて生成する。第１制御部３１１は、制御部の一例である。なお、第１制御部３１１を配置する位置は、一例を示すものでありこれに限らない。
【００２１】
第１状態制御部３１２は、第１制御情報生成部２１によって生成された第１制御情報と、第１電力変換器１１から第１交流系統３の状態値と直流系統５の状態値と、第２変換器制御部３２から第２電力変換器１２側の制御状態に関する情報とを取得する。
【００２２】
第１状態制御部３１２は、第１電力変換器１１から取得した第１交流系統３の状態値と直流系統５の状態値とを、第１制御情報生成部２１と第１制御部３１１に供給する。
【００２３】
第１状態制御部３１２は、第１制御情報生成部２１によって生成された第１制御情報と、第１電力変換器１１から第１交流系統３の状態値と直流系統５の状態値と、第２変換器制御部３２から第２電力変換器１２側の制御状態に関する情報とに基づいて、第１電力変換器１１に係る状態を解析する。第１状態制御部３１２は、その解析結果を、第１電力変換器１１と第１制御部３１１と第２変換器制御部３２とに供給する。例えば、第１状態制御部３１２は、第１交流系統３の状態値と直流系統５の状態値に予め定められた閾値を超える異常値が検出されたことを検出して、その結果を解析結果に含めてもよい。
【００２４】
光通信部３１３は、第１電力変換器１１と通信するためのインタフェースを含む。例えば、光通信部３１３と第１電力変換器１１との間が光ファイバによって接続される。
【００２５】
第２変換器制御部３２は、第２制御部３２１と、第２状態制御部３２２と、光通信部３２３と、を備える。第２変換器制御部３２は、第１変換器制御部３１に対応するものであり、第１変換器制御部３１と同様の構成を備える。
【００２６】
なお、電力変換装置１において、第１制御情報生成部２１と第１変換器制御部３１は、第１交流系統３に接続される第１電力変換器１１に対応させて設けられている。これに対し、電力変換装置１において、第２制御情報生成部２２と第２変換器制御部３２は、第２交流系統４に接続される第２電力変換器１２に対応させて設けられている。第２電力変換器１２が第１電力変換器１１に、第２制御情報生成部２２が第１制御情報生成部２１に、第２変換器制御部３２が第１変換器制御部３１に、それぞれ対応し、同様に機能する。なお、第２変換器制御部３２は、変換器制御部の一例である。
【００２７】
以下の実施形態の説明では、例えば、下記のように仮定する。管理装置２は、第１電力変換器１１が第１交流系統３の第１交流電力を直流電力に変換し、第２電力変換器１２が直流電力を第２交流電力に変換し、第２交流電力を第２交流系統４に出力することを指令する。これを受け、第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２は、下記のように動作する。
【００２８】
第２変換器制御部３２における第２状態制御部３２２は、第２交流系統４に関連する状態関連情報を、第１交流系統３と第２交流系統４の何れかの交流系統の周期より短い制御周期ごとに生成する。第２状態制御部３２２は、少なくとも生成された状態関連情報と第２電力変換器１２の電力変換量を指定する第２制御情報とに基づき、各相の１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１の導通状態を切換える制御信号を、上記の制御周期ごとに生成する。
【００２９】
第１変換器制御部３１における第１制御部３１１は、少なくとも生成された状態関連情報と第１電力変換器１１の電力変換量を指定する第１制御情報とに基づき、各相の１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１の導通状態を切換える制御信号を、上記の制御周期ごとに生成する。
【００３０】
以下、上記に関する各部のより詳細な説明を続ける。
【００３１】
最初に、第１電力変換器１１と第２電力変換器１２の一例について説明する。
【００３２】
実施形態の第１電力変換器１１は、交流直流変換器１１１と、開閉器（Line Switch）１１２と、変換用変圧器１１３と、交流変成器（ＡＣＣＴ）１１４と、直流変成器（ＤＣＣＴ）１１５と、交流電圧計（ＡＣＶ）１１６と、光通信部１１７とを備える。
【００３３】
第１交流系統３の交流送電線路ＡＣＬ１には、例えば、第１交流系統３側から、交流電圧計１１６、開閉器１１２、交流変成器１１４、変換用変圧器１１３、交流直流変換器１１１の順に、上記の各機器が配置される。
【００３４】
交流直流変換器１１１は、図示しない交流入出力端子と直流入出力端子とを有し、交流入出力端子と直流入出力端子の何れか一方から供給を受けた電力を変換して他方に出力する。交流直流変換器１１１の交流入出力端子が変換用変圧器１１３の２次側に接続され、直流入出力端子が第２電力変換器１２に接続される。
【００３５】
第１の動作モード（変換モード）において、交流直流変換器１１１は、変換用変圧器１１３を介して第１交流系統３側から供給される第１交流電力の一部を直流電力に変換して、直流送電線路ＤＣＬに出力する。交流直流変換器１１１は、第２の動作モード（逆変換モード）において、直流系統５側から供給される直流電力の一部を第１交流電力に変換して、変換用変圧器１１３に供給する。なお、このような交流直流変換器１１１は、第１変換器制御部３１からの制御に従い電力を変換するための１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１を備える。交流直流変換器１１１は、上記の１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１を機能させて電力を変換する。
【００３６】
開閉器１１２は、第１変換器制御部３１の制御により電気接点の導通状態を切替えて、第１電力変換器１１と変換用変圧器１１３を第１交流系統３から絶縁し、或いは電気的に接続する。開閉器１１２は、上記の電気接点に連動する図示しない補助接点を有しており、補助接点信号として上記の電気接点の導通状態を出力する。
【００３７】
変換用変圧器１１３は、開閉器１１２と交流直流変換器１１１の交流入出力端子との間に設けられ、第１交流系統３の電圧と交流直流変換器１１１の交流入出力端子の電圧とを整合させる。
【００３８】
交流変成器１１４は、例えば、交流送電線路ＡＣＬ１における変換用変圧器１１３の１次側に設けられ、交流送電線路ＡＣＬ１に流れる電流を検出する。交流変成器１１４を配置する位置は、変換用変圧器１１３の２次側であってもよい。
【００３９】
直流変成器１１５は、直流系統５（直流送電線路ＤＣＬ）に設けられ、直流系統５に流れる電流を検出する。
【００４０】
交流電圧計１１６は、図示しない計機器用変圧器を備える。交流電圧計１１６は、交流送電線路ＡＣＬ１において開閉器１１２より第１交流系統３側に設けられ、交流送電線路ＡＣＬ１の電圧を検出する。交流電圧計１１６は、所謂保護継電器の一部として構成されていてもよい。
【００４１】
実施形態の光通信部１１７は、第１変換器制御部３１と通信するためのインタフェースを含む。例えば、第１変換器制御部３１との通信は、例えば光ケーブルを利用した光通信による。光通信部１１７は、第１電力変換器１１内の各部が検出した状態量を第１変換器制御部３１に送信する。また、光通信部１１７は、少なくとも第１変換器制御部３１から交流直流変換器１１１と、開閉器１１２とを制御するための情報を受信する。光通信部１１７と第１変換器制御部３１との間の通信は、１系統の物理回線に各種情報を多重して送信してもよく、複数の系統に分かれた物理回線を用いて送信してもよい。
【００４２】
第２電力変換器１２は、交流直流変換器１２１と、開閉器１２２と、変換用変圧器１２３と、交流変成器１２４と、直流変成器１２５と、交流電圧計１２６と、光通信部１２７とを備える。なお、第２電力変換器１２の各部は、例えば、対応する第１電力変換器１１の各部と同様であってもよく、その各部のうち一部が同様の要件を満たす範囲で異なる構成であってもよい。
【００４３】
なお、第２電力変換器１２と、第２制御情報生成部２２と、第２変換器制御部３２と、についての説明は、第１電力変換器１１と、第１制御情報生成部２１と、第１変換器制御部３１と、の説明を参照する。
【００４４】
続いて、図２を参照して、第１変換器制御部３１の一例について説明する。図２は、実施形態の第１状態制御部を説明するための図である。
【００４５】
なお、図２に示す第１電力変換器１１ａと１１ｂは、説明の都合上、第１電力変換器１１を２つに分けて記載したものであり、第１電力変換器１１ａが第１変換器制御部３１に各種情報を提供する情報源を含み、第１電力変換器１１ｂが第１変換器制御部３１から制御される制御対象を含む。例えば、第１電力変換器１１ａは、情報源としての、開閉器１１２と、交流変成器１１４と、直流変成器１１５と、交流電圧計１１６と、を含む。なお、光通信部１１７ａは、光通信部３１３ａに接続され、少なくとも光信号を送信する。また、第１電力変換器１１ｂは、制御対象としての、交流直流変換器１１１と、開閉器１１２とを含む。なお、光通信部１１７ｂは、光通信部３１３ａに接続され、少なくとも光信号を受信する。
【００４６】
また、第２変換器制御部３２ａと３２ｂとの組、第２状態制御部３２２ａと３２２ｂとの組、光通信部３１３ａと３１３ｂとの組についても、２つに分けての記載は上記と同様である。
【００４７】
第１変換器制御部３１における第１状態制御部３１２は、第１電力変換器１１ａと、第１制御情報生成部２１と、第２変換器制御部３２ａの第２状態制御部３２２ａから、各種情報を取得する。
【００４８】
なお、第１電力変換器１１ａからの情報には、開閉器１１２の電気接点の開閉状態と、交流変成器１１４により検出された交流送電線路ＡＣＬ１に流れる第１交流系統３の電流値（ＩＡＣ１）と、直流変成器１１５により検出された直流系統５の電流値（ＩＤＣ１）、と、交流電圧計１１６により検出された交流送電線路ＡＣＬ１の電圧値（ＶＡＣ１）などが含まれる。第２変換器制御部３２ａの第２状態制御部３２２ａからの情報には、第２変換器制御部３２ａにより解析され、交流送電線路ＡＣＬ２における系統事故の検出結果に係る解析結果が含まれる。
【００４９】
第１状態制御部３１２は、取得した情報のうちから第１交流系統３の電流値と直流系統５の電流値を、第１制御情報生成部２１と、第１制御部３１１とに供給する。第１状態制御部３１２は、取得した情報のうちから交流送電線路ＡＣＬ１の電圧値を第１制御部３１１に供給する。
【００５０】
第１状態制御部３１２は、予め定められた処理を実施して、ゲートブロック信号（stopping signal）、動作モード情報（モード）、開閉器１１２の制御情報、第１交流系統３の状態などに関する解析結果などを生成する。
【００５１】
ゲートブロック信号は、第１電力変換器１１が備えている各相の１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１をスイッチングするためのパルスの供給を停止して、ゲートブロック状態を生成するための信号である。第１状態制御部３１２がゲートブロック状態を生成する場合を単に「ＧＢ１を供給する」といい、その状態を解除する場合を単に「ＧＢ１を解除する」ということがある。なお、第２状態制御部３２２が生成するゲートブロック信号の場合には、「ＧＢ１」に代えて「ＧＢ２」を用いて説明する。
【００５２】
動作モード情報（モード）は、第１電力変換器１１などの変換動作の種類を指定するための情報である。動作モード情報には、少なくとも変換モード、逆変換モードを指定する情報が含まれる。動作モード情報には、さらに、待機モードを指定する情報が含まれてもよい。
待機モードは、電力変換を停止させる動作モードである。待機モードを指定する情報は、ゲートブロック信号に関連するものであり。ゲートブロック信号を用いる場合には、待機モードを指定する情報を省略してもよい。
【００５３】
開閉器１１２の制御情報は、開閉器１１２の補助接点信号に基づく、開閉器１１２の接点の開閉状態、または、その開閉状態に対応する論理状態を示す情報である。
【００５４】
第１交流系統３の状態などに関する解析結果には、第１交流系統３の状態に基づいて生成された、第１交流系統の系統事故発生の検出情報と、各相の１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１の制御を制限する制限情報と、第１電力変換器に対する直流電流出力指令値と、第１電力変換器に対する直流電力出力指令値と、第１電力変換器の制御特性の切換を指令する制御特性切換指令情報などのなかの少なくとも何れかの情報が含まれる。
【００５５】
なお、第２交流系統４の状態についても上記と同様である。第２交流系統４の状態などに関する解析結果は、上記の第１交流系統３の場合と同様である。例えば、その解析結果には、第２交流系統４の状態に基づいて生成された、第２交流系統の系統事故発生の検出情報と、１つ以上の第２半導体スイッチ１２１１の制御を制限する制限情報と、第２電力変換器に対する直流電流出力指令値と、第２電力変換器に対する直流電力出力指令値と、第２電力変換器の制御特性の切換を指令する制御特性切換指令情報などのなかの少なくとも何れかの情報が含まれる。
【００５６】
さらに、第１状態制御部３１２は、上記のＧＢ１、動作モード情報などの情報を、連動要求信号を用いて第１制御部３１１に供給する。例えば、第１制御部３１１は、ＧＢ１に基づいた連動要求信号の供給を受けると、第１電力変換器１１が備えている各相の１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１に対するパルスの供給を停止する。
【００５７】
さらに、第１状態制御部３１２は、第１交流系統３の状態などに関する解析結果に基づいて、開閉器１１２を制御するための制御情報を、第１電力変換器１１ｂに供給する。
【００５８】
さらに、第１状態制御部３１２は、第２状態制御部３２２ｂに、第１交流系統３の状態に関する解析結果を送信する。
【００５９】
なお、第１制御情報生成部２１からの情報には、第１電力変換器１１の出力量と出力方向の指令値に関する情報が含まれる。
【００６０】
なお、第２状態制御部３２２からの情報には、第２状態制御部３２２の解析結果に関する情報が含まれる。上記の第２状態制御部３２２の解析結果に関する情報には、上記と同様に第２交流系統の状態に基づいて生成された情報が含まれる。例えば、第２交流系統の状態に基づいて生成された情報は、第２交流系統の系統事故発生の検出情報と、１つ以上の第２半導体スイッチ１２１１の制御を制限する制限情報と、第２電力変換器１２に対する直流電流出力指令値と、第２電力変換器１２に対する交流電力出力指令値と、第２電力変換器１２の制御特性の切換を指令する制御特性切換指令情報とのなかの少なくとも何れかの情報が含まれる。
【００６１】
ここで、電力変換装置１における動作モードの切替えに関する状態遷移に関する要件を整理する。
【００６２】
電力変換装置１は、平常運転時に適用される変換モードと逆変換モード、または、動作環境などに障害が有る状態のもとで適用される待機モードとを切替える。変換モードと逆変換モードは、電力変換装置１及びその動作環境に障害が無い平常運転の状態で、電力変換機能を有効にして動作させるモードである。平常運転時には、第１電力変換器１１と第２電力変換器１２のなかの一方が変換モードで機能し、他方が逆変換モードで機能する。
【００６３】
これに対し、待機モードは、電力変換装置１又はその動作環境に障害が有る状態で、電力変換機能を制御により停止させた状態にするモードである。
【００６４】
第１電力変換器１１を待機モードに切り替える条件には下記のものが含まれる。
・第１交流系統３の電流値（ＩＡＣ１）が予め定められた閾値を超えた過電流状態にあること。
・直流系統５の電流値（ＩＤＣ１）が予め定められた閾値を超えた過電流状態にあること。
・第１交流系統３の電圧値（ＡＣＶ１）が予め定められた閾値を超えた過電圧状態にあること。
・第１電力変換器１１が内部に備える直流コンデンサ（不図示）の電圧が予め定められた閾値を超えた過電圧状態にあること。なお、直流コンデンサは、直流系統５の正極と負極間に設けられる場合や、直流系統５の正極又は負極と中性点間にそれぞれ設けられる場合や、電力変換器内部に複数独立で設けられる場合などがある。複数のコンデンサが設けられている場合、過電圧状態はそれぞれのコンデンサについて検出してもよい。
・第２変換器制御部３２によって、第２交流系統４及び第２電力変換器１２に異常状態が生じていることが検出された状態にあること。
【００６５】
上記の第２変換器制御部３２によって検出された状態には、例えば下記のものが含まれる。
・第２交流系統４の電流値（ＩＡＣ２）が予め定められた閾値を超えた過電流状態。
・直流系統５の電流値（ＩＤＣ２）が予め定められた閾値を超えた過電流状態。
・第２交流系統４の電圧値（ＡＣＶ２）が予め定められた閾値を超えた過電圧状態。
・第２電力変換器１２が内部に備える直流コンデンサの電圧が予め定められた閾値を超えた過電圧状態。
・開閉器１２２が、制御されることなく開放状態になった状態。
【００６６】
上記のような状態が検出された場合、第１状態制御部３１２は、第１電力変換器１１の動作を待機モードに切り替える。待機モードにするには、第１状態制御部３１２は、ＧＢ１を出力することにより、第１電力変換器１１の半導体スイッチに対する制御パルス信号を停止させて、半導体スイッチをオフ状態にする。
【００６７】
例えば、第２変換器制御部３２によって第２交流系統４及び第２電力変換器１２に平常動作時とは異なる異常状態が生じていることが検出され、第１状態制御部３１２は、その通知を受けると、第１制御部３１１の動作モードとして待機モードを指定して、ゲートブロック信号を出力する。
【００６８】
ここで、幾つかの条件を示して、その条件における動作パターンを例示して説明する。
動作パターンは、次に示すシナリオ１と２に大別できる。
【００６９】
シナリオ１：逆変換装置側の第２交流系統４で系統事故が発生した場合。
・シナリオ１−１：シナリオ１において、開閉器１２２が遮断していない場合。
・シナリオ１−２：シナリオ１において、開閉器１２２が遮断している場合。
【００７０】
シナリオ２：変換装置側の第１交流系統３で系統事故が発生した場合。
【００７１】
以下、上記の各シナリオについて順に説明する。
なお、各シナリオに共通する条件は下記の通りである。管理装置２は、例えば、第１電力変換器１１を変換モードに、第２電力変換器１２を逆変換モードで動作させることを指令する。
【００７２】
［シナリオ１−１］
図３を参照して、逆変換装置側の第２交流系統４で系統事故が発生し、系統事故の状態が継続しているが開閉器１２２が遮断していない場合について説明する。例えば、系統事故が発生してから開閉器１２２が遮断されるまでに数十ミリ秒掛かる場合がある。このシナリオ１−１は、上記のような過渡状態に生じることがある。
【００７３】
（系統事故発生時）
図３は、実施形態の電力変換装置に係る系統事故発生時の動きを説明するための図である。図３に、下記する各状態の変化を時系列で示す。図３（ａ）から（ｆ）に示す各状態は、上から順に、（ａ）第２交流系統４の状態、（ｂ）ＧＢ２の状態、（ｃ）第２電力変換器１２の制御モード、（ｄ）連動要求信号、（ｅ）ＧＢ１の状態、（ｆ）第１電力変換器１１の制御モード、についてである。なお、時間軸（横軸）のｋから（ｋ＋３）は、制御周期により定まる制御サイクルを識別するための番号である。例えば、ｋは、任意の自然数である。
【００７４】
例えば、制御サイクルｋになるまでは、管理装置２からの指令により、第１電力変換器１１が変換モードで、第２電力変換器１２が逆変換モードで動作している。
【００７５】
制御サイクルｋの段階で、図３（ａ）に矢印で示すタイミングで第２交流系統４に系統事故が発生する。第２交流系統４の系統事故は、第２電力変換器１２によって検出される。
【００７６】
次に、制御サイクル（ｋ＋１）になると、第２状態制御部３２２は、第２電力変換器１２により検出された状態により、その制御サイクルの切替えタイミングに同期して、図３（ｂ）に示すようにＧＢ２を第２制御部３２１に供給する。この場合、例えば、第２電力変換器１２により検出された状態には、第２交流系統４の電圧値に擾乱などがあり、電流値に過電流状態が生じていることの他、開閉器１２２が導通状態にあることが含まれる。
【００７７】
また、第２状態制御部３２２は、その制御サイクルの切替えタイミングに同期して、図３（ｃ）に示すように第２電力変換器１２を待機モードにして、電力変換を制限しつつ第２電力変換器１２の動作を継続させる。
【００７８】
さらに、第２状態制御部３２２は、図３（ｄ）に示す連動要求の状態を変えて、連動要求を送ることにより、ＧＢ２を発したことを第１電力変換器１１の第１状態制御部３１２に通知する。第１状態制御部３１２は、第２状態制御部３２２からＧＢ２を発したことの通知を受ける。
【００７９】
次に、制御サイクル（ｋ＋２）になると、第１状態制御部３１２は、上記の連動要求により、その制御サイクルの切替えタイミングに同期して、図３（ｅ）に示すように、第１電力変換器１１を待機モードにするためのＧＢ１を第１制御部３１１に供給する。
【００８０】
第１状態制御部３１２は、このＧＢ１により、図３（ｆ）に示すように第１電力変換器１１を待機モードにして、電力変換を制限しつつ第１電力変換器１１の動作を継続させる。これにより、第１電力変換器１１は、動作を継続しつつ、電力変換量を所望の量に制限することが可能になる。電力変換装置１は、制御サイクル（ｋ＋３）以降も状態に所定の変化があるまでこの状態を保持する。
【００８１】
なお、上記のとおりは、電力変換装置１は、系統事故の検出後に、速やかに待機モードに制御状態を遷移させることが可能であり、系統事故の検出からの遅れ時間を低減することができる。
【００８２】
なお、第１状態制御部３１２は、第２電力変換器１２側の交流電圧・交流電流の値に基づいて生成された情報を、第１電力変換器１１を待機モードに遷移させることを決定する条件に含めることができる。
【００８３】
このようにして系統事故の発生を検出したことにより、事故点側の第２電力変換器１２が先に待機モードに入り、それに続いて、事故点から離れた側の第１電力変換器１１が待機モードに入る。第１電力変換器１１と第２電力変換器１２とが待機モードに入るタイミングに時間差が生じる。この時間差は、例えば、予め定められた制御周期と一致する。上記の程度の時間差であれば、系統事故の影響で障害が生じる程になるまでの間、第１電力変換器１１の変換動作を制限することができる。
【００８４】
（自動復帰）
交流系統の系統事故などの要因が系統側の擾乱、瞬時停電などの場合、系統事故に起因する事象が比較的短時間に解消することがある。電力変換装置１が交流系統から解列されずに待機モードに制御されている状態にあれば、例えば、下記の手順に従い自動復帰が実施される。
【００８５】
第２状態制御部３２２は、事故点側の交流系統の状態が復旧していることを検出し、第２電力変換器１２を交流系統に連系可能な状態にした後に、ＧＢ２を解除する。これにより、第２電力変換器１２は、交流電力への変換を再開する。
【００８６】
さらに、第２状態制御部３２２は、ＧＢ２の解除を、連動要求信号を用いて第１状態制御部３１２に通知する。第１状態制御部３１２は、ＧＢ２の解除の通知を受け、第１電力変換器１１に対するＧＢ１を解除する。第１電力変換器１１は、直流電力への変換を再開する。
【００８７】
これにより、電力変換装置１は、交流系統に系統事故などの発生した際に第１電力変換器１１と第２電力変換器１２とを待機モードにしておくことで、交流系統の系統事故などの発生から比較的短時間で系統事故の要因が解消した場合に、比較的速やかにその待機モードを解除することにより電力の変換を再開することができる。
【００８８】
［シナリオ１−２］
逆変換装置側の第２交流系統４で系統事故が発生し、開閉器１２２が遮断している場合について説明する。
【００８９】
（系統事故発生時）
シナリオ１−１に対する相違点を中心に説明する。
この場合、第２電力変換器１２が検出する状態には、第２交流系統４の電圧値に擾乱があり、電流値に、開閉器１２２が遮断されるまで過電流状態が生じていたことの他、開閉器１２２が遮断状態にあることが含まれる。
【００９０】
第２状態制御部３２２は、第２電力変換器１２により検出された状態により、ＧＢ２を第２制御部３２１に供給する。第２状態制御部３２２は、第２電力変換器１２を待機モードにして、電力変換を制限しつつ第２電力変換器１２の動作を継続する。さらに、第２状態制御部３２２は、ＧＢ２を発したことを、連動要求信号を用いて第１電力変換器１１の第１状態制御部３１２に通知する。以下の動作は、シナリオ１−１と同様である。
【００９１】
（自動復帰）
この場合、電力変換装置１は、第２交流系統４から解列されている。電力変換装置１が第２交流系統４から解列された状態になっている場合の第１電力変換器１１と第２電力変換器１２の状態は下記の２通りの場合がある。第１の場合が、第１電力変換器１１と第２電力変換器１２とがそれぞれ待機モードに制御されている場合であり、第２の場合が、第１電力変換器１１が変換モードに、第２電力変換器１２が待機モードに制御されている場合である。
【００９２】
上記の状態からの復旧は、例えば、下記の手順に従い実施される。
【００９３】
まず、第１電力変換器１１と第２電力変換器１２がそれぞれ待機モードにある第１の場合について説明する。
【００９４】
第２状態制御部３２２は、事故点側の交流系統の状態が復旧していることを検出し、第２電力変換器１２を交流系統に連系可能な状態にした後に、開閉器１２２の遮断状態を維持したままＧＢ２を解除する。これにより、第２電力変換器１２は、交流電力の変換が可能な状態になる。
【００９５】
さらに、第２状態制御部３２２は、ＧＢ２が解除されたことと、開閉器１２２が遮断状態にあることとを、連動要求信号を用いて第１状態制御部３１２に通知する。第１状態制御部３１２は、ＧＢ２が解除されたことと、開閉器１２２が遮断状態にあることとの通知を受けるが、第１電力変換器１１に対するＧＢ１を維持する。
【００９６】
第２状態制御部３２２は、上記のようにＧＢ２を解除した後、第１電力変換器１１からの出力が、第２交流系統４に連系動作可能と判定可能な予め定められた条件を満たした場合に、開閉器１２２を導通状態にする。これにより、第２電力変換器１２は、第２交流系統４に連系する。
【００９７】
さらに、第２状態制御部３２２は、開閉器１２２を導通状態に遷移させたことを、連動要求信号を用いて第１状態制御部３１２に通知する。第１状態制御部３１２は、開閉器１２２を導通状態に遷移させたことの通知を受けて、第１電力変換器１１に対するＧＢ１を解除する。第１電力変換器１１は、直流電力の変換を再開する。
【００９８】
これにより、電力変換装置１は、交流系統の系統事故などの発生から、比較的短時間で、その交流系統の状態が復旧する場合には、第１電力変換器１１と第２電力変換器１２を待機モードにして、その待機モードを解除することにより電力の変換を再開することができる。
【００９９】
なお、第１電力変換器１１が変換モードに、第２電力変換器１２が待機モードに制御されている第２の場合は、上記の第１の場合の説明の後半部分と共通する。
【０１００】
［シナリオ２］
変換装置側の第１交流系統３で系統事故が発生した場合について説明する。
【０１０１】
（系統事故発生時）
第１交流系統３の系統事故は、変換モードで動作している第１電力変換器１１によって検出される。第１状態制御部３１２は、第１電力変換器１１により検出された状態により、ＧＢ１を第１制御部３１１に供給する。この場合、第１電力変換器１１により検出された状態には、第１交流系統３の電圧値に擾乱があり、電流値に過電流状態が生じていることの他、開閉器１１２が導通状態にあることが含まれる。これにより、第１状態制御部３１２は、第１電力変換器１１を待機モードにして、動作を継続する。さらに、第１状態制御部３１２は、連動要求信号を用いてＧＢ１を発したことを、連動要求信号を用いて第２電力変換器１２の第２状態制御部３２２に通知する。
【０１０２】
第２状態制御部３２２は、第１状態制御部３１２からＧＢ１を発したことの通知を受け、第２電力変換器１２を待機モードにするためのＧＢ２を第２制御部３２１に供給する。これにより、第２電力変換器１２は、動作を継続しつつ、電力変換量を所望の量に制限することが可能になる。
【０１０３】
なお、上記のとおりは、電力変換装置１は、系統事故の検出後に、速やかに状態を遷移させることが可能であり、制御の遅れによる無駄時間を低減することができる。
【０１０４】
（自動復帰）
電力変換装置１は、変換装置側の第１交流系統３で系統事故が発生した後に、第１交流系統３から交流電力が供給されるまで、待機モードで待機する。変換装置側の第１交流系統３で系統事故が発生した場合から自動復帰する場合の動作は、前述の逆変換装置側の第２交流系統４に系統事故が生じた場合と同様である。
【０１０５】
実施形態によれば、実施形態の電力変換装置１は、第１電力変換器１１と、第２電力変換器１２と、第２状態制御部３２２と、第１制御部３１１と、を持つ。第１電力変換器１１は、第１の制御に従って導通状態を切替える１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１を交流の相毎に含み、交流の各相の１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１を機能させて交流電力から直流電力への変換と直流電力から交流電力への変換の片方又は両方を可能とし、少なくとも第１交流系統３の第１交流電力を直流電力に変換する。第２電力変換器１２は、第２の制御に従って導通状態を切替える１つ以上の第２半導体スイッチ１２１１を交流の相毎に含み、交流の各相の１つ以上の第２半導体スイッチ１２１１を機能させて交流電力から直流電力への変換と直流電力から交流電力への変換の片方又は両方を可能とし、少なくとも直流電力を第２交流電力に変換し、第２交流電力を第２交流系統４に出力する。第２状態制御部３２２は、第１交流系統３の状態又は第２交流系統４の状態に関連する状態関連情報を、第１交流系統３と第２交流系統４の何れかの交流系統の周期より短い制御周期ごとに生成する。第１制御部３１１は、少なくとも第２状態制御部３２２によって生成された状態関連情報と第１電力変換器１１の電力変換量を指定する第１制御情報とに基づき、１つ以上の第１半導体スイッチ１１１１の導通状態を切換える制御信号を、その制御周期ごとに生成する。これにより、電力変換装置１は、交流系統に生じた系統事故の影響を軽減することができる。
【０１０６】
また、電力変換装置１は、第１制御部３１１を含む第１変換器制御部３１（第１ユニット）をさらに備える。第２状態制御部３２２は、第２交流電力を第２電力変換器１２から第２交流系統４に出力できない事象が少なくとも第２交流系統４に発生したことを、予め定められた識別基準に従い検出する。第２状態制御部３２２は、検出された事象に基づいて生成された状態関連情報に基づく動作要求情報を第１変換器制御部３１に通知することにより、第１変換器制御部３１の第１制御部３１１は、状態関連情報に基づいて第１電力変換器１１を制御することができる。
【０１０７】
また、電力変換装置１の第２状態制御部３２２は、第２交流系統４の状態が平常運転時とは異なる状態にあることを検出し、前記検出された状態に基づいて第１変換器制御部３１に通知して、第１変換器制御部３１が第１電力変換器１１を制御する。これにより、第２状態制御部３２２が平常運転時とは異なる状態にあることを検出したことにより、第１電力変換器１１による電力の変換を中断させるように、第１変換器制御部３１が第１電力変換器１１を制御することができる。
【０１０８】
また、電力変換装置１の第２状態制御部３２２は、第２交流系統４の状態に基づいて、第２交流系統４の系統事故発生の検出情報と、１つ以上の第２半導体スイッチ１２１１の制御を制限する制限情報と、第２電力変換器１２に対する直流電流出力指令値と、第２電力変換器１２に対する直流電力出力指令値と、第２電力変換器１２の制御特性の切換を指令する制御特性切換指令情報とのなかの少なくとも何れかに対応する状態関連情報を生成する。これにより、第２状態制御部３２２は、第２交流系統４の状態を各種情報に基づいて状態関連情報を生成することができる。さらに、第２状態制御部３２２からその状態関連情報を動作要求情報として通知することが可能になる。
【０１０９】
また、電力変換装置１の第２状態制御部３２２は、第１交流系統３の状態と第２交流系統４の状態の何れかが平常運転時とは異なる状態にあることを検出し、前記検出された状態に基づいて第１変換器制御部３１に通知して、第１変換器制御部３１が第１電力変換器１１を制御する。これにより、第２状態制御部３２２が平常運転時とは異なる状態にあることを検出したことにより、第１電力変換器１１による電力の変換を中断させるように、第１変換器制御部３１が第１電力変換器１１を制御することができる。
【０１１０】
また、電力変換装置１は、第１変換器制御部３１と、第２変換器制御部３２（第２ユニット）と、をさらに備える。第１変換器制御部３１は、第１電力変換器１１に対応付けて設けられ、第１変換器制御部３１内に第１制御部３１１と第１制御部３１１に対応付けられた第１状態制御部３１２とを備える。第２変換器制御部３２は、第２電力変換器１２に対応付けて設けられ、第２変換器制御部３２内に第２制御部３２１と第２状態制御部３２２（状態制御部）とを備える。第１状態制御部３１２と第２状態制御部３２２とが通信する。これにより、第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２は、互いの制御状態を共有することができる。
【０１１１】
また、電力変換装置１は、少なくとも第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２とを収納可能な筐体ＦＬ（図１）をさらに備える。第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２は、筐体ＦＬ内に設けられた伝送路４２を介して通信する。これにより、電力変換装置１は、筐体ＦＬ内に第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２とを収納することができ、装置の小型化に貢献する。なお、筐体ＦＬは、第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２をはじめとする複数のユニットを収納可能なものであってよい。
【０１１２】
また、電力変換装置１の第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２は、共通の信号源の信号から生成された繰り返し信号に同期して、伝送路４２を利用して通信する。これにより、第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２は、第１電力変換器１１が備える第１半導体スイッチ１１１１と第２電力変換器１２が備える第２半導体スイッチ１２１１のそれぞれを、共通の信号源の信号から生成された繰り返し信号に同期して切替えることができる。
【０１１３】
例えば、電力変換装置１の第１変換器制御部３１が第１周波数源を含み、第２変換器制御部３２が第２周波数源を含むことがある。例えば、第１周波数源と第２周波数源は、第１変換器制御部３１又は第２変換器制御部３２に含まれる演算器を機能させるクロック源であり、その演算器の動作周波数のクロックを繰り返し信号としてもよい。
【０１１４】
このような場合には、第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２は、第１変換器制御部３１の第１周波数源と第２変換器制御部３２の第２周波数源の何れかに基づいた繰り返し信号に同期して、伝送路４２を利用して通信することができ、これにより、第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２は、第１電力変換器１１が備える第１半導体スイッチ１１１１と第２電力変換器１２が備える第２半導体スイッチ１２１１のそれぞれを、共通のタイミングに同期して切替えることができる。
【０１１５】
なお、上記の第１半導体スイッチ１１１１と第２半導体スイッチ１２１１は、自励型の制御に適用可能な、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＩＥＧＴ（Injection Enhanced Gate Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）などである。
【０１１６】
なお、第１制御部３１１と第２制御部３２１は、コンデンサ（直流コンデンサ）などの蓄電要素を含む。また、第１制御部３１１と第２制御部３２１は、モジュラーマルチレベル（Modular Multilevel Converter、ＭＭＣ）型の駆動部を含むものであってもよく、２レベル型の駆動部を含むものであってもよい。２レベル型の駆動部は、電圧型コンバータ（Voltage Sourced Converter）の一例である。
【０１１７】
なお、電力変換装置１における直流系統５は、高圧直流送電（ＨＶＤＣ：High-Voltage Direct Current Transmission）であってもよい。
【０１１８】
なお、第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２は、共有の筐体に搭載されるユニットとして形成されていてもよい。或いは、上記の筐体に代えて、筐体内に搭載される一又は複数の盤（サブラック）として形成されていてもよい。上記の各ユニットは、同一の筐体内に設けられた共通のバス又はネットワークなどの伝送路などによって接続される。
【０１１９】
さらに、第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２は、それぞれが共通するモールド材、又はパッケージに含まれる半導体装置の一部に含まれていてもよい。又は、第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２は、個々の半導体装置として形成され、それぞれが共通するモールド材、又はパッケージに含まれる半導体装置の一部に含まれていてもよい。この場合、第１変換器制御部３１などは、共通するモールド材、又はパッケージの内部で、それぞれが共通のバス（伝送路）に接続されていてもよい。上記のパッケージは、筐体の一例である。
【０１２０】
なお、実施形態の電力変換装置１における第２状態制御部３２２と第１制御部３１１との組は、状態制御部と制御部の一例であり、第２状態制御部３２２と第１制御部３１１との組とは異なる組み合わせであってもよい。また、第２状態制御部３２２と第１制御部３１１は、異なる変換器制御部に含まれる事例について説明したが、共通する変換器制御部に配置されていてもよく、上記の事例とは異なる変換器制御部（ユニット）に配置されてもよい。
【０１２１】
（第２の実施形態）
図４Ａを参照して、第２の実施形態の電力変換装置について説明する。図４Ａは、実施形態の電力変換装置の構成図である。図４Ａに示す電力変換システムは、電力変換装置１Ａと、管理装置２とを備える。電力変換装置１Ａは、管理装置２からの指令に従い電力を変換することにより、第１交流系統３と第２交流系統４との間で何れか１方向にまたは条件により方向を切替えて送電を可能にする。
【０１２２】
実施形態の電力変換装置１Ａは、第１電力変換器１１Ａと、第２電力変換器１２Ａと、第１制御情報生成部２１Ａと、第２制御情報生成部２２Ａと、第１変換器制御部３１Ａと、第２変換器制御部３２Ａと、第３変換器制御部３３と、伝送路４１と、伝送路４２とを備える。
【０１２３】
なお、電力変換装置１Ａは、第１の実施形態の電力変換装置１と同様に、第１電力変換器１１Ａと第２電力変換器１２Ａを、変換モードと逆変換モードと待機モードの何れかのモードに制御することにより、平常運転時には変換した電力を中継し、例えば、系統事故が発生した場合には、電力の変換を停止する。これに関する詳細は、第１の実施形態を参照する。
【０１２４】
以下の説明では、第３変換器制御部３３などが追加されたことによる相違点を中心に説明する。
【０１２５】
伝送路４１は、これに接続された複数のユニット（機能部）間の通信を可能にする。例えば、伝送路４１は、バスであってもよく、図示しない通信装置を介在して通信するものであってもよい。
【０１２６】
伝送路４２は、これに接続された複数のユニット（機能部）間の通信を可能にする。例えば、伝送路４２には、少なくとも第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａと第３変換器制御部３３とがそれぞれ接続される。第１変換器制御部３１Ａが第１ユニットの一例であり、第２変換器制御部３２Ａが第２ユニットの一例であり、第３変換器制御部３３が第３ユニットの一例である。
【０１２７】
このような伝送路４２は、少なくとも第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａと第３変換器制御部３３とが接続されるバスを含むものであってもよく、上記の各装置間の通信を可能にする図示しない通信装置を含むものであってもよい。例えば、伝送路４２は、少なくとも第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａと第３変換器制御部３３との間で、比較的高速な通信を可能にする。
【０１２８】
なお、伝送路４１と伝送路４２は、互いに独立して設けてよいが、１つに纏めてもよい。
【０１２９】
第１電力変換器１１Ａは、交流直流変換器１１１と、開閉器１１２と、変換用変圧器１１３と、交流変成器（ＡＣＣＴ）１１４と、直流変成器（ＤＣＣＴ）１１５と、交流電圧計１１６と、光通信部１１７Ａ（変換器通信部）とを備える。
【０１３０】
実施形態の光通信部１１７Ａは、第１変換器制御部３１Ａと第３変換器制御部３３と通信するためのインタフェースである。例えば、第１変換器制御部３１と第３変換器制御部３３との通信は、例えば光ケーブルを利用した光通信による。光通信部１１７Ａは、第１電力変換器１１Ａ内の各部が検出した状態量などを第１変換器制御部３１Ａと第３変換器制御部３３に送信する。また、光通信部１１７Ａは、少なくとも第１変換器制御部３１Ａと第３変換器制御部３３の何れかから交流直流変換器１１１を制御するための信号を受信する。さらに、光通信部１１７Ａは、それと同様に開閉器１１２を制御するための信号を受信してもよい。
【０１３１】
第２電力変換器１２Ａは、交流直流変換器１２１と、開閉器１２２と、変換用変圧器１２３と、交流変成器１２４と、直流変成器１２５と、交流電圧計１２６と、光通信部１２７Ａとを備える。
【０１３２】
実施形態の光通信部１２７Ａは、第２変換器制御部３２Ａと第３変換器制御部３３と通信するためのインタフェースである。例えば、第２変換器制御部３２と第３変換器制御部３３との通信は、例えば光ケーブルを利用した光通信による。光通信部１２７Ａは、第２電力変換器１２Ａ内の各部が検出した状態量などを第３変換器制御部３３に送信する。また、光通信部１２７Ａは、少なくとも第２変換器制御部３２Ａと第３変換器制御部３３の何れかから交流直流変換器１２１を制御するための信号を受信する。さらに、光通信部１２７Ａは、それと同様に開閉器１２２を制御するための信号を受信してもよい。
【０１３３】
実施形態の第１制御情報生成部２１Ａと第２制御情報生成部２２Ａは、２重化されており、冗長構成を成す。第１制御情報生成部２１Ａと第２制御情報生成部２２Ａの何れかが現用系として機能して、他方が予備系になる。以下、これらを代表して第１制御情報生成部２１Ａについて説明する。なお、第２制御情報生成部２２Ａは、第１制御情報生成部２１Ａに代わり、第１制御情報生成部２１Ａと同様の機能を実行可能である。
【０１３４】
第１制御情報生成部２１Ａは、管理装置２と通信する。第１制御情報生成部２１Ａは、少なくとも管理装置２から第１電力変換器１１Ａの出力量と第２電力変換器１２Ａの出力量を指定する指令値を取得する。
【０１３５】
第１制御情報生成部２１Ａは、伝送路４１を介して、第１変換器制御部３１Ａと、第２変換器制御部３２Ａと、第３変換器制御部３３と通信する。第１制御情報生成部２１Ａは、例えば、第１電力変換器１１Ａから第１交流系統３の状態量と、第２電力変換器１２Ａから第１交流系統３の状態量と、直流系統５の状態量とを取得する。なお、第１制御情報生成部２１Ａは、例えば、上記の情報の取得を、第３変換器制御部３３を経て取得するか或いは、第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａの何れかを経て取得する。
【０１３６】
第１制御情報生成部２１Ａは、少なくとも管理装置２から指定される第１電力変換器１１Ａの出力量の指令値と第１交流系統３の状態量とに基づいて、第１電力変換器１１Ａの平常運転時における電力変換量を指定する第１制御情報を生成する。第１制御情報生成部２１Ａは、例えば、第１制御情報を、第３変換器制御部３３と第１変換器制御部３１Ａとに供給する。
【０１３７】
第１制御情報生成部２１Ａは、少なくとも管理装置２から指定される第２電力変換器１２Ａの出力量の指令値と第２交流系統４の状態量とに基づいて、第２電力変換器１２Ａの平常運転時における電力変換量を指定する第２制御情報を生成する。第１制御情報生成部２１Ａは、例えば、第２制御情報を、第３変換器制御部３３と第２変換器制御部３２Ａとに供給する。
【０１３８】
第１変換器制御部３１Ａは、第１電力変換器１１Ａに対応付けて設けられる。第１変換器制御部３１Ａは、その内部に少なくとも第１状態制御部３１２Ａと第１制御部３１１と光通信部３１３（第１ユニット通信部）とを備える。
【０１３９】
第２変換器制御部３２Ａは、第２電力変換器１２Ａに対応付けて設けられる。第２変換器制御部３２Ａは、その内部に少なくとも第２状態制御部３２２Ａと第２制御部３２１と光通信部３２３（第２ユニット通信部）とを備える。
【０１４０】
第３変換器制御部３３には、個別に対応付けて設けられた電力変換器はない。第３変換器制御部３３は、その内部に少なくとも第３状態制御部３３２と第３制御部３３１と光通信部３３３（第３ユニット通信部）とを備える。第３変換器制御部３３は、第１交流系統３の状態又は第２交流系統４の状態に関連する状態関連情報を、第１交流系統３と第２交流系統４の何れかの交流系統の周期より短い制御周期ごとに生成する。
【０１４１】
第１変換器制御部３１Ａと、第２変換器制御部３２Ａと、第３変換器制御部３３とは、各電力変換器に対する制御部に位置づけられる。第１変換器制御部３１Ａと、第２変換器制御部３２Ａと、第３変換器制御部３３は、Ｎ個の現用系に対し１個の予備系が設けられた（Ｎ＋１）型の冗長構成をとる。実施形態の事例では、Ｎの値を２にした場合を示す。つまり、実施形態によれば、第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａとが各電力変換器に対する制御部の現用系として機能し、第３変換器制御部３３が予備系になる。なお、Ｎ個の現用系のなかで何れかの変換器制御部に障害が発生したことの検出と、検出後に予備系を起動して現用系として機能させるための処理と方法は、既知の方法を適用することができる。例えば、現用系として機能する場合に、必然的に実施する動作の実施を検出し、その結果により、規定の動作が実施されていることを識別する。
【０１４２】
なお、第３変換器制御部３３が予備系に割り当てられている場合には、第３制御部３３１は、待機状態にあり、各電力変換器を駆動することはない。第３変換器制御部３３が予備系から現用系に切換ることで、第３制御部３３１は、第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａの何れかに代わり、その変換器制御部に対応する電力変換器を駆動する。
【０１４３】
例えば、図４Ｂを参照して、第２変換器制御部３２Ａに障害が発生し、第３変換器制御部３３がそれを代行する場合について説明する。図４Ｂは、実施形態の第３変換器制御部が現用系の機能部を代行している状態を説明するための図である。なお、第２変換器制御部３２Ａに障害が発生するという事象は、電力変換装置１Ａにおける冗長構成の現用系を継続して機能させるための要件が、所定の条件を満たさないことの一例である。
【０１４４】
なお、上記の所定の条件を満たしている期間、例えば、第２変換器制御部３２Ａなどに障害が発生するまでの期間内であれば、第１の実施形態と同様に、第１変換器制御部３１Ａが第１電力変換器１１Ａを駆動し、第２変換器制御部３２Ａが第２電力変換器１２Ａを駆動する。
【０１４５】
その後、例えば、第２変換器制御部３２Ａに障害が発生したことが検出されると、第２変換器制御部３２Ａの機能が、第３変換器制御部３３に引き継がれる。図４Ｂに示す状態は、その機能の引き継ぎ後の状態である。この状態にある場合、第３変換器制御部３３は、予備系としての待機状態を中断して、第２変換器制御部３２Ａの機能を引き継いで、第２変換器制御部３２Ａに代わって機能する。
【０１４６】
ここで、図４Ｂを参照して、上記のように第２変換器制御部３２Ａ等の障害により、第３変換器制御部３３が、第１電力変換器１１Ａを制御する場合の動作を整理する。図４Ｂに破線矢印は、第２交流系統４に系統事故が発生した場合に、第１電力変換器１１Ａを待機モードで制御する状況の情報の流れを示すものである。
【０１４７】
図４Ｂによれば、第２電力変換器１２Ａが検出した交流電流の値が、光通信部１２７Ａと光通信部３３３とを経て、第２電力変換器１２Ａから第３変換器制御部３３に送られる。第３変換器制御部３３の第３状態制御部３３２は、その交流電流の変化から第２交流系統４の系統事故の発生を検出する。第３状態制御部３３２は、系統事故が発生したことを、連動要求信号を用いて第１変換器制御部３１Ａに通知する。第１変換器制御部３１Ａは、伝送路４２を経て通知された連動要求信号を受け、ＧＢ１を発して、第１電力変換器１１Ａを待機状態にする。
【０１４８】
また、第３状態制御部３３２は、上記の系統事故が発生したことの通知に合わせて、ＧＢ２を発して、第２電力変換器１２Ａを待機状態にする。
【０１４９】
なお、上記は、系統事故発生時の動作を説明したものであるが、系統事故の要因が解消して自動復帰する場合も同様である。
【０１５０】
実施形態によれば電力変換装置１Ａは、第１変換器制御部３１Ａと、第２変換器制御部３２Ａと、第３変換器制御部３３と、を備える。第１変換器制御部３１Ａは、第１電力変換器１１Ａに対応付けて設けられる。第１変換器制御部３１Ａは、その内部に第１状態制御部３１２Ａと第１制御部３１１とを備える。第２変換器制御部３２Ａは、第２電力変換器１２Ａに対応付けて設けられる。第２変換器制御部３２Ａは、その内部に少なくとも第２状態制御部３２２Ａと第２制御部３２１とを備える。第３変換器制御部３３は、第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａの何れかに代わり、第１電力変換器１１Ａと第２電力変換器１２Ａの何れかを制御する第３制御部３３１を備える。これにより、第３変換器制御部３３は、例えば、第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａの何れかに障害が生じた際に、これらの何れかに代わり、第１電力変換器１１Ａと第２電力変換器１２Ａの何れかを制御することができる。
【０１５１】
また、電力変換装置１Ａの第３変換器制御部３３は、光通信部３３３（第３ユニット通信部）をさらに備える。光通信部３３３は、第１電力変換器１１Ａと第２電力変換器１２Ａのそれぞれと通信する。これにより、第３変換器制御部３３は、光通信部３３３を介して、第１電力変換器１１Ａと第２電力変換器１２Ａのそれぞれと通信することにより、第１電力変換器１１Ａと第２電力変換器１２Ａを制御したり、第１電力変換器１１Ａと第２電力変換器１２Ａからの情報を収集したりすることができる。
【０１５２】
また、電力変換装置１Ａの第１変換器制御部３１Ａは、光通信部３１３をさらに備える。第１電力変換器１１Ａは、光通信部１１７Ａをさらに備える。第１電力変換器１１Ａの光通信部１１７Ａは、第１変換器制御部３１Ａの光通信部３１３と第３変換器制御部３３の光通信部３３３とそれぞれと通信する。これにより、第１電力変換器１１Ａは、光通信部１１７Ａを介して、第１変換器制御部３１Ａと第３変換器制御部３３のそれぞれと通信することにより、第１変換器制御部３１Ａ又は第３変換器制御部３３から制御を受けたり、第１変換器制御部３１Ａと第３変換器制御部３３に情報を提供したりすることができる。
【０１５３】
また、電力変換装置１は、少なくとも第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２とを収納可能な筐体ＦＬ（図１）をさらに備える。第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２は、筐体ＦＬ内に設けられた伝送路４２を介して通信する。これにより、電力変換装置１は、筐体ＦＬ内に第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２とを収納することができ、装置の小型化に貢献する。
【０１５４】
また、第１変換器制御部３１Ａと、第２変換器制御部３２Ａと、第３変換器制御部３３は、共通の信号源の信号から生成された繰り返し信号に同期して、伝送路４２を利用して通信する。これにより、第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａと第３変換器制御部３３は、第１電力変換器１１が備える第１半導体スイッチ１１１１と第２電力変換器１２が備える第２半導体スイッチ１２１１のそれぞれを、共通の信号源の信号から生成された繰り返し信号に同期して切替えることができる。
【０１５５】
なお、第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２と第３変換器制御部３３は、共有の筐体内に搭載されるユニットとして形成されていてもよい。或いは、上記の筐体に代えて、筐体内に搭載される一又は複数の盤（サブラック）として形成されていてもよい。上記の各ユニットは、同一の筐体内に設けられた共通のバス又はネットワークなどの伝送路によって接続される。第１変換器制御部３１と第２変換器制御部３２と第３変換器制御部３３を纏めて、第１変換器制御部３１などという。
【０１５６】
さらに、第１変換器制御部３１などは、それぞれが異なるパッケージに含まれる半導体装置として形成されていてもよく、それぞれが共通のバス（伝送路）に接続されていてもよい。
【０１５７】
なお、第１変換器制御部３１などが接続される伝送路４１と伝送路４２は、それぞれが単一構成であってもよく、２重化されて冗長性を有するものであってもよい。
【０１５８】
なお、比較例の電力変換装置において変換器制御部（制御装置）を冗長化する場合、通常であれば２つの電力変換器の変換器制御部（制御装置）のそれぞれに対して冗長構成のための変換器制御部（制御装置）を設ける。これに対し、実施形態の電力変換装置１であれば、冗長構成のための変換器制御部３３を１つ設けることで、２つの電力変換器に対する変換器制御部として共用化される。このように、電力変換装置１は、上記の比較例に対して、より簡素に構成でき、経済的な観点においても有利である。
【０１５９】
（第２の実施形態の変形例）
第２の実施形態の変形例について説明する。
第２の実施形態の第３変換器制御部３３は、（Ｎ＋１）型の冗長構成における予備系であった。本変形例の第３変換器制御部３３は、（Ｎ＋１）型の冗長構成における予備系であり、さらに、上記の予備系として待機状態にある場合に、第３状態制御部３３２を機能させて、電力変換装置１Ａの全体の統合制御を実施する。
【０１６０】
図５を参照して、本変形例の第３状態制御部のより具体的な事例について説明する。図５は、実施形態の変形例の第３状態制御部を説明するための図である。図２との相違点を中心に説明する。
【０１６１】
なお、図５に示す第１電力変換器１１Ａａと１１Ａｂは、説明の都合上、第１電力変換器１１Ａを２つに分けて記載したものであり、第１電力変換器１１Ａａが第３変換器制御部３３に各種情報を提供する情報源を含み、第１電力変換器１１Ａｂが第１変換器制御部３１Ａから制御される制御対象を含む。例えば、第１電力変換器１１Ａａは、情報源としての、開閉器１１２と、交流変成器１１４と、直流変成器１１５と、交流電圧計１１６と、を含む。なお、光通信部１１７Ａａは、光通信部３１３ｂと光通信部３３３ｂとに接続され、少なくとも光信号を送信する。また、第１電力変換器１１Ａｂは、制御対象としての、交流直流変換器１１１と、開閉器１１２とを含む。なお、光通信部１１７Ａｂは、光通信部３１３ａと光通信部３３３ａとに接続され、少なくとも光信号を受信する。
【０１６２】
また、第２変換器制御部３２Ａａと３２Ａｂとの組、第２状態制御部３２２ａと３２２ｂとの組、光通信部３１３ａと３１３ｂとの組、光通信部３２３ａと３２３ｂとの組、光通信部３３３ａと３３３ｂとの組、光通信部１１７Ａａと１１７Ａｂとの組、光通信部１２７Ａａと１２７Ａｂとの組についても、２つに分けての記載は上記と同様である。
【０１６３】
この場合、第３変換器制御部３３は、光通信部３３３を介して第１電力変換器１１Ａと第２電力変換器１２Ａと通信して、第１電力変換器１１Ａと第２電力変換器１２Ａの情報を収集する。第３変換器制御部３３は、伝送路４１を介して第１制御情報生成部２１Ａと第２制御情報生成部２２Ａとのなかの現用系の制御情報生成部と通信する。第３変換器制御部３３は、伝送路４２を介して第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａと通信する。
【０１６４】
これにより、第３変換器制御部３３は、電力変換装置１Ａの各機能部から各種情報を収集し、それらを解析することにより、電力変換装置１Ａの状態の解析が可能になる。
【０１６５】
また、第１状態制御部３１２Ａと第２状態制御部３２２Ａは、伝送路４２を介して第３状態制御部３３２と通信する。これにより、第３状態制御部３３２は、第１電力変換器１１Ａ又は第２電力変換器１２Ａを制御するための制御情報を、伝送路４２を経て第１状態制御部３１２Ａと第２状態制御部３２２Ａに供給する。
【０１６６】
上記の変形例によれば、第２の実施形態と同様の効果を奏することに加えて、下記の効果を奏する。第３変換器制御部３３は、少なくとも第３状態制御部３３２を備える。第３状態制御部３３２は、第３状態制御部３３２が収集した情報に基づく制御情報を第１状態制御部３１２と第２状態制御部３２２とに供給する。第１制御部３１１は、第１電力変換器１１Ａを駆動する。第２制御部３２１は、第２電力変換器１２Ａを駆動する。これにより、第３変換器制御部３３は、例えば、第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａの何れかに障害が生じた際に、これらの何れかに代わり、第１電力変換器１１Ａと第２電力変換器１２Ａの何れかを制御することのほか、第１変換器制御部３１Ａと第２変換器制御部３２Ａの何れにも障害が生じていない場合に、第３状態制御部３３２を機能させて、電力変換装置１Ａの全体の統合制御を実施することができる。
【０１６７】
また、第３変換器制御部３３が電力変換装置１Ａの全体の統合制御を実施することにより、交流系統の系統事故が発生した場合などに、第１電力変換器１１が備える第１半導体スイッチ１１１１と第２電力変換器１２が備える第２半導体スイッチ１２１１のそれぞれを、同じタイミングに同期して切替えることができる。
【０１６８】
以下、実施形態の比較例を示し、比較例に対する実施形態に共通する効果について説明する。
【０１６９】
第１比較例として他励型の電力変換装置を挙げる。他励型の電力変換装置は、交流電流が０になるまで電流が流れ続ける。そのため、他励型の電力変換装置は、電力の供給を比較的速やかに停止することが困難であり、電力の供給の停止までに時間が掛かる場合がある。これに対し、実施形態の電力変換装置１は、自励式である。このような電力変換装置１であれば、直流系統側から電力の供給を停止することにより、交流電力の出力量を制限できる。例えば、電力変換装置１が交流電力を供給する先の交流系統に系統事故が発生した場合に、電力変換装置１の変換動作を継続させながら、電力の供給を停止することができる。このように、電力変換装置１を自励型にしたことにより、交流電流が０になるタイミングを待たずに電力の供給を停止することができる。
【０１７０】
また、第２比較例と第３比較例として、電力の変換を２段階で実施する電力変換装置を挙げる。このような比較例の電力変換装置のなかには、系統事故が発生したことを、系統事故の発生側ではない対局の電力変換装置（電力変換器）には通知せずに自律的に動作するものが有る（第２比較例）。
【０１７１】
また、このような比較例の電力変換装置のなかには、第２交流系統４に系統事故の発生後に変換動作の調整が為されないものが有る（第３比較例）。
【０１７２】
このような第１比較例から第３比較例の電力変換装置は、第２交流系統４に発生した系統事故の影響で、系統事故点に近い方の電力変換器（第２電力変換器１２に相当）や直流系統に過電圧状態が生じることがある。その系統事故の影響で、各装置を保護するために電力変換装置の動作が止まることが有る。
【０１７３】
これに対して、実施形態の電力変換装置１は、第１電力変換器１１と第２電力変換器１２の動作を、比較的速やかに保護モードの動作に切り替えることにより、直流系統に過電圧状態が生じることがなく、上記の保護モードの動作を継続することができる。
【０１７４】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、電力変換装置は、第１電力変換器と、第２電力変換器と、状態制御部と、第１制御部とを持つ。第１電力変換器は、第１の制御に従って導通状態を切替える１つ以上の第１半導体スイッチを交流の相毎に含み、前記交流の各相の前記１つ以上の第１半導体スイッチを機能させて交流電力から直流電力への変換と直流電力から交流電力への変換の片方又は両方を可能とし、少なくとも第１交流系統の第１交流電力を直流電力に変換する。第２電力変換器は、第２の制御に従って導通状態を切替える１つ以上の第２半導体スイッチを交流の相毎に含み、前記交流の各相の前記１つ以上の第２半導体スイッチを機能させて交流電力から直流電力への変換と直流電力から交流電力への変換の片方又は両方を可能とし、少なくとも前記直流電力を第２交流電力に変換し、前記第２交流電力を第２交流系統に出力する。状態制御部は、前記第１交流系統の状態又は前記第２交流系統の状態に関連する状態関連情報を、前記第１交流系統と前記第２交流系統の何れかの交流系統の周期より短い制御周期ごとに生成する。第１制御部は、少なくとも前記生成された状態関連情報と前記第１電力変換器の電力変換量を指定する第１制御情報とに基づき、前記１つ以上の第１半導体スイッチの導通状態を切換える制御信号を、前記制御周期ごとに生成する。これにより、電力変換装置は、交流系統に生じた系統事故の影響を軽減することができる。
【０１７５】
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。
【０１７６】
例えば、上記各実施形態の第１制御情報生成部２１、２１Ａと、第２制御情報生成部２２、２２Ａと、第１変換器制御部３１、３１Ａと、第２変換器制御部３２、３２Ａ、第３変換器制御部３３は、ＣＰＵ（central processing unit）、マイクロコントローラなどのプロセッサ３２が、半導体メモリ等に記憶されたソフトウエアプログラムを実行することによりなされるソフトウェア機能部であってもよく、ＬＳＩ等のハードウェア機能部であってもよい。
【０１７７】
また、第２の実施形態において第１制御情報生成部２１Ａと第２制御情報生成部２２Ａとが、冗長構成をとるものとして説明したが、第１の実施形態の第１制御情報生成部２１と第２制御情報生成部２２のように、冗長構成をとらずにそれぞれが独立した機能を有するものとであってもよい。第１制御情報生成部２１Ａと第２制御情報生成部２２Ａとが、冗長構成をとらずに構成した場合も、それぞれが第３変換器制御部３３と通信することは変わらない。
【符号の説明】
【０１７８】
１、１Ａ…電力変換装置
２…管理装置
３…第１交流系統
４…第２交流系統
１１、１１Ａ…第１電力変換器
１２、１２Ａ…第２電力変換器
２１、２１Ａ…第１制御情報生成部（極制御装置）
２２、２２Ａ…第２制御情報生成部（極制御装置）
３１、３１Ａ…第１変換器制御部
３２、３２Ａ…第２変換器制御部
３３…第３変換器制御部
４１、４２…伝送路
１１１、１２１…交流直流変換器
１１７、１１７Ａ、１２７、１２７Ａ…光通信部（変換器通信部）
３１１、３１１Ａ…第１制御部
３１２、３１２Ａ…第１状態制御部
３１３、３１３Ａ…光通信部（第１ユニット通信部）
３２１、３２１Ａ…第２制御部
３２２、３２２Ａ…第２状態制御部
３２３、３２３Ａ…光通信部（第２ユニット通信部）
３３１…第３制御部
３３２…第３状態制御部
３３３…光通信部（第３ユニット通信部）
１１１１…第２半導体スイッチ
１２１１…第２半導体スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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