(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数経路に分岐又は合流して成る直流送電経路と、
前記直流送電経路を各区間に区切るように設置される各開閉器と、
事故の存在を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記開閉器の開閉を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記検出部が事故発生を検出すると、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すように前記開閉器を遮断動作させ、
前記遮断動作後、前記事故発生により遮断動作させた前記開閉器のうち一つの開閉器を投入動作させ、
前記一つの開閉器の前記投入動作後、前記検出部が事故の継続を検出すると、前記投入動作させた前記一つの開閉器を再遮断動作させ、
前記一つの開閉器の前記投入動作後、前記検出部が事故の継続を検出しなければ、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すために遮断動作させた全ての前記開閉器を投入状態に戻すことによって前記事故区間を復旧動作させること、
を特徴とする直流送電システム。
【請求項２】
少なくとも前記一つの開閉器は、単独で前記事故区間の遮断が可能に配置された自己消弧能力を有する半導体遮断器を含み、
前記制御部は、
前記一つの開閉器の前記半導体遮断器に前記投入動作及び前記再遮断動作をさせること、
を特徴とする請求項１記載の直流送電システム。
【請求項３】
少なくとも前記一つの開閉器は、
前記半導体遮断器と並列な金属接点を有する機械式遮断器を含み、
前記制御部は、前記検出部が事故の継続を検出しなければ、前記機械式遮断器を更に投入して前記復旧動作させること、
を特徴とする請求項２記載の直流送電システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記検出部を含み、前記事故の存在の検出に基づき、前記遮断動作及び前記再遮断動作させる保護継電器と、
前記保護継電器による前記遮断動作及び前記再遮断動作の制御の有無に応じて、前記投入動作及び前記復旧動作を前記保護継電器に指令する中央サーバと、
を含むこと、
を特徴とする請求項１乃至３の何れか記載の直流送電システム。
【請求項５】
前記中央サーバは、
前記投入動作の指令後、遮断が完了したことを示す信号が前記開閉器から発せられなければ、前記復旧動作の指令を前記保護継電器に出力すること、
を特徴とする請求項４記載の直流送電システム。
【請求項６】
前記直流送電経路の末端に設置され、交流と直流を相互に変換する変換器を備え、
前記直流送電経路の末端を含む前記区間は、交流系統と前記変換器との間に設置された交流遮断器により区切られ、
前記制御部によって制御される前記開閉器のうち少なくとも一つの前記開閉器は、前記交流遮断器であること、
を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の直流送電システム。
【請求項７】
前記直流送電経路の末端に設置され、交流と直流を相互に変換する変換器を備え、
前記直流送電経路の末端を含む前記区間は、前記変換器と送電線の間に設置された直流遮断器により区切られ、
前記制御部によって制御される前記開閉器のうち少なくとも一つの前記開閉器は、前記直流遮断器であること、
を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の直流送電システム。
【請求項８】
前記検出部は、前記区間の導通電流、電流変化、電圧変化、又はこれらの組み合わせに基づき、前記事故発生及び継続を検出すること、
を特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の直流送電システム。
【請求項９】
前記検出部は、
前記区間に事故が発生していない場合の直流電流値よりも高い事故発生検出電流閾値と、前記区間の充電電流よりも高く、前記区間に事故が発生していない場合の直流電流値よりも低い事故継続又は終息確認用の電流閾値を予め記憶していること、
を特徴とする請求項８記載の直流送電システム。
【請求項１０】
前記検出部は、
前記区間に事故が発生した際の電流変化よりも緩慢、且つ前記区間の充電電流が流れる際の電流変化よりも急峻な電流変化の閾値を予め記憶していること、
を特徴とする請求項８及び９記載の直流送電システム。
【請求項１１】
複数経路に分岐又は合流して成る直流送電経路の電流遮断及び導通を制御する中央サーバであって、
前記直流送電経路を各区間に区切るように設置される各開閉器を制御する保護継電器と信号伝送路により接続され、
前記保護継電器が事故の存在を検出し、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すように前記開閉器を遮断動作させると、当該遮断動作後、前記事故発生により遮断動作させた前記開閉器のうち一つの開閉器を投入動作させる信号を前記保護継電器に出力し、
前記一つの開閉器の前記投入動作後、前記保護継電器が事故の継続を検出しなければ、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すために遮断動作させた全ての前記開閉器を投入状態に戻すことによって前記事故区間を復旧動作させる信号を前記保護継電器に出力すること、
を特徴とする中央サーバ。
【請求項１２】
複数経路に分岐又は合流して成る直流送電経路の事故後の復旧方法であって、
検出部が事故の存在を検出すると、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すように各開閉器を遮断動作させ、
前記遮断動作後、前記事故発生により遮断動作させた前記開閉器のうち一つの開閉器を投入動作させ、
前記一つの開閉器の前記投入動作後、前記検出部が事故の継続を検出すると、前記投入動作させた前記一つの開閉器を再遮断動作させ、
前記一つの開閉器の前記投入動作後、前記検出部が事故の継続を検出しなければ、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すために遮断動作させた全ての前記開閉器を投入状態に戻すことによって前記事故区間を復旧動作させること、
を特徴とする直流送電経路の事故後の復旧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、直流送電経路の電流遮断及び導通を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境への負荷低減や、電源の多様化といった観点から、風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギーの普及が進んでいる。また、それら電源の大規模化が進んでおり、例えば、洋上での風力発電や、砂漠地帯での太陽光又は太陽熱発電などが実用化され始めている。洋上や砂漠は、電力需要地となる都市部から地理的に離れていることが多く、送電距離が長くなる。
【０００３】
このような長距離の送電には、一般的に用いられている交流送電システムに代わって、高圧直流送電(ＨＶＤＣ；high-voltage, direct current)が適用されることがある。ＨＶＤＣは、長距離大電力送電に適用した場合に、従来の交流送電システムに比べて、低コストで送電損失が少ないシステムを構築することが可能である。
【０００４】
送電系統に短絡や地絡などの事故が発生した場合、健常な経路を電圧低下及び事故電流の上昇の影響から保護し、運転継続を保証するため、非常に短時間の事故遮断が必要である。そこで、直流送電システムの経路を直流遮断器で区画し、事故点を含む事故区間の端部に位置する直流遮断器で事故区間を切り離す。
【０００５】
交流では、電流が周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの半サイクルごとに零を横切る点で電流遮断ができるが、直流電流では電流が零を横切る点がない。そのため、系統に設けられた開閉器の接点を単に切り離しても、接点間にアークが生じて電流が流れ続けてしまう。
【０００６】
そこで、直流電流を高速に遮断することのできる各種の直流遮断器が提案されている。例えば、交流送電システムで一般的に用いられる金属接点を有する機械式遮断器の代わりに自己消弧能力を有する半導体素子で構成された半導体遮断器を用いることで、直流電流をより高速に遮断することが提案されている。また、機械式遮断器に対して半導体遮断器を並列に接続した構成のハイブリッド形直流遮断装置も提案されている。
【０００７】
このようなハイブリッド形直流遮断装置は、通電経路を切り替える転流装置を持っている。転流装置は、例えば複数のスイッチング素子及びコンデンサを有するＨブリッジ回路によって構成され、半導体遮断器に対して直列に接続される。通常時は、電気抵抗の小さい機械式遮断器に通電することで送電損失を低減する。事故時は、転流回路のＨブリッジ回路を用いて出力電圧制御を行い、並列回路に電流を誘導して、半導体遮断器により直流電流の遮断を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１１／０５７６７５号公報
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１３／１３１５８２号公報
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１４／０４８７１６号公報
【特許文献１】特開２０１４−２３５８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
事故が解消された区間の復旧も事故電流の遮断と同じく関心事項である。復旧は、迅速且つ安全、確実に行う必要がある。万一、事故が未だ存在しているにも関わらず、事故区間を系統に復帰させてしまうと、事故区間に過大なエネルギーが流入し、事故区間を構成する送電線や変換器等の機器に損傷を与えてしまう虞がある。また、万一、事故が未だ継続しているにも関わらず、事故区間を系統に復帰させてしまうと、直流遮断器に再遮断不能な過電流が流入し、事故区間の切り離しが不能になる虞もある。
【００１０】
事故の解消が蓋然性が高い十分な時間を設けて、事故区間を系統に復帰させることも考えられるが、事故の解消が疾うに終わっている場合もあり、迅速性に問題がある。
【００１１】
本実施形態は、上述の問題を鑑み、直流送電経路に事故が発生した場合、迅速且つ安全、確実に事故が解消した区間を復旧させることのできる直流送電システム、その復旧方法、及びシステムに備えられる中央サーバ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】
【００１２】
上記目的を達成するために、実施形態の直流送電システムは、複数経路に分岐又は合流して成る直流送電経路と、前記直流送電経路を各区間に区切るように設置される各開閉器と、事故の存在を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づき、前記開閉器の開閉を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記検出部が事故発生を検出すると、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すように前記開閉器を遮断動作させ、前記遮断動作後、前記事故発生により遮断動作させた前記開閉器のうち一つの開閉器を投入動作させ、前記一つの開閉器の前記投入動作後、前記検出部が事故の継続を検出すると、前記投入動作させた前記一つの開閉器を再遮断動作させ、前記一つの開閉器の前記投入動作後、前記検出部が事故の継続を検出しなければ、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すために遮断動作させた全ての前記開閉器を投入状態に戻すことによって前記事故区間を復旧動作させること、を特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、実施形態の中央サーバは、複数経路に分岐又は合流して成る直流送電経路の電流遮断及び導通を制御する中央サーバであって、前記直流送電経路を各区間に区切るように設置される各開閉器を制御する保護継電器と信号伝送路により接続され、前記保護継電器が事故の存在を検出し、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すように前記開閉器を遮断動作させると、当該遮断動作後、前記事故発生により遮断動作させた前記開閉器のうち一つの開閉器を投入動作させる信号を前記保護継電器に出力し、前記一つの開閉器の前記投入動作後、前記保護継電器が事故の継続を検出しなければ、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すために遮断動作させた全ての前記開閉器を投入状態に戻すことによって前記事故区間を復旧動作させる信号を前記保護継電器に出力すること、を特徴とする。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、実施形態の事故後の復旧方法は、複数経路に分岐又は合流して成る直流送電経路の事故後の復旧方法であって、検出部が事故の存在を検出すると、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すように各開閉器を遮断動作させ、前記遮断動作後、前記事故発生により遮断動作させた前記開閉器のうち一つの開閉器を投入動作させ、前記一つの開閉器の前記投入動作後、前記検出部が事故の継続を検出すると、前記投入動作させた前記一つの開閉器を再遮断動作させ、前記一つの開閉器の前記投入動作後、前記検出部が事故の継続を検出しなければ、前記事故区間を前記直流送電経路から切り離すために遮断動作させた全ての前記開閉器を投入状態に戻すことによって前記事故区間を復旧動作させること、を特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る直流送電システムの構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る直流送電システムが備える保護継電器の構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係る直流送電システムが備える中央サーバの構成を示す図である。
【図４】本実施形態に係る直流送電システムの事故発生から復旧までの動作を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る直流送電システムが備える開閉器の構成を示す図である。
【図６】本実施形態に係る直流送電システムが備える開閉器の転流装置のＨブリッジ回路を示す図である。
【図７】本実施形態に係る直流送電システムの事故発生から復旧までのタイムチャートである。
【図８】本実施形態に係る直流送電システムが備える経路の他の例１を示す図である。
【図９】本実施形態に係る直流送電システムが備える経路の他の例２を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る直流送電システムが備える経路の他の例３を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る直流送電システムが備える経路の他の例４を示す図である。
【図１２】本実施形態に係る直流送電システムが備える経路の他の例５を示す図である。
【図１３】本実施形態に係る直流送電システムが備える経路の他の例６を示す図である。
【図１４】本実施形態に係る直流送電システムが備える開閉器の他の例１を示す図である。
【図１５】本実施形態に係る直流送電システムが備える開閉器の他の例２を示す図である。
【図１６】本実施形態に係る直流送電システムが備える開閉器の他の例３を示す図である。
【図１７】本実施形態に係る直流送電システムが備える開閉器の他の例４を示す図である。
【図１８】本実施形態に係る直流送電システムが備える開閉器の他の例５を示す図である。
【図１９】本実施形態に係る直流送電システムが備える開閉器の他の例６を示す図である。
【図２０】本実施形態に係る直流送電システムが備える転流装置の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施形態に係る直流送電システムについて、図面を参照して説明する。
【００１７】
（構成）
図１に示すように、直流送電システム１は交流系統１００間に設けられる。この直流送電システム１は、一方の交流系統１００から他方の交流系統１００へ直流送電する。直流送電システム１の経路２は分岐又は合流しており、直流送電システム１は、一つの交流系統１００から複数の交流系統１００へ、又は複数の交流系統１００から一つの交流系統１００へ直流電流が送電可能となっている。すなわち、直流送電システム１は、経路２内に分岐点又は合流点を有する。以下、分岐点又は合流点を単に分岐点２１という。
【００１８】
直流送電システム１は、交流系統１００との接続箇所に変圧器３と変換器４を備える。変圧器３は、変換器４の電圧と交流系統１００の電圧とを相互に変圧する。変換器４は、交流と直流を相互に変換する。変換器４間には送電線５が架設される。この経路２は、各所に開閉器６を介在させ、各区間に区切っている。換言すると、区間とは、開閉器６で挟まれた範囲である。
【００１９】
例えば、変圧器３と変換器４との間の端子に開閉器６が備えられる。また、例えば、送電線５は複数に区切られ、送電線５の各端子は、開閉器６を介して接続される。直流送電システム１は、変圧器３、変換器４、及び各送電線５を任意の各区間に区切るように開閉器６を備える。開閉器６は電流を遮断及び導通させる能力をもつ遮断器である。変圧器３と変換器４との間の開閉器６は、交流遮断器であり、送電線５の各端子に備えられる開閉器６は、直流遮断器である。
【００２０】
直流送電システムの一例を示す。図１に示すように、直流送電システム１は、３つの交流系統１００を接続する。第１の交流系統１００と第２の交流系統１００との間に送電線５により成る一経路２が形成され、この経路２の途中に分岐点２１が設けられる。分岐点２１から第３の交流系統１００に向けて、送電線５による他の経路２が形成される。第１の交流系統１００と第２の交流系統１００との間の送電線５は２区画に区分される。分岐点２１は、区分された送電線５の間に設けられる。開閉器６は、各変換器４と各変圧器３の間、各変換器４と送電線５の間、送電線５と分岐点２１の間に設置される。
【００２１】
この直流送電システム１は、開閉器６を制御する保護継電器７を各開閉器６に対応させて備える。各端子には、変流器８１（ＣＴ）及び計器用変圧器８２（ＶＴ）が設けられ（図２参照）、同じ端子に接続された保護継電器７に端子電流及び端子電圧の値が入力される。また、直流送電システム１は、各保護継電器７を統括制御する中央サーバ９を備える。各保護継電器７と中央サーバ９は、無線、有線、又はこれらの複合によって成る信号伝送路によって接続されている。
【００２２】
保護継電器７は、所謂ディジタルリレーである。保護継電器７は、事故を検出し、事故の存在に対して開閉器６を遮断動作させ、中央サーバ９からの投入指令信号の受信に対して開閉器６を投入動作させる。中央サーバ９は、保護継電器７を介して事故区間２３の端部に位置する複数の開閉器６のうち一つの開閉器６を投入動作させることで、事故の継続又は終息を確認する。また、中央サーバ９は、保護継電器７を介して事故区間２３の端部に位置する開閉器６の全ての開閉器６を投入状態に戻すことで、事故区間２３を復旧させる。
【００２３】
事故区間２３とは、事故点２２を含む区間である。事故点２２は、落雷や異物の接触等の要因による短絡や地絡の発生箇所である。事故区間２３の端部に位置する複数の開閉器６は、事故点２２を含む区間を画成する開閉器６である。遮断動作は、過電流による所謂トリップであり、回路の切り離しである。投入動作は、切り離した回路の接続である。事故区間２３の復旧は、事故が終息した区間の端部を健全な区間と接続して経路２に復帰させるものである。
【００２４】
図２は、保護継電器７の構成を示すブロック図である。各保護継電器７は、同一端子に接続された開閉器６、同一端子の変流器８１及び計器用変圧器８２と接続されている。保護継電器７は、事故を検出する事故検出部７１と、開閉器６を制御するリレー側制御部７２と、開閉器６の状態を中央サーバ９へ中継する通信中継部７３を備える。
【００２５】
事故検出部７１は、変流器８１及び計器用変圧器８２から電流値及び電圧値を受信する。そして、事故検出部７１は、受信した電流値及び電圧値から事故を検出する。保護継電器７が接続された端子が属する区間の事故が検出される。すなわち、ある区間で事故点２２が生じると、この区間の端部の保護継電器７で事故が検出される。
【００２６】
例えば、事故検出部７１は、事故により生じる過電流を検出する電流閾値、事故により生じる急峻な電流変化を検出する電流変化閾値、及び事故により生じる急峻な電圧変化を検出する電圧変化閾値を記憶している。事故検出部７１は、電流値及び電圧値から、電流値、電流変化値（ｄｉ／ｄｔ）、及び電圧変化値（ｄｖ／ｄｔ）を算出し、各閾値との比較により事故の存在を判定する。
【００２７】
ここで、事故により生じる過電流を検出する電流閾値は、事故がない状態で流れる直流電流よりも大きい。また、中央サーバ９が保護継電器７を介して事故区間２３の端部に位置する複数の開閉器６のうち一つの開閉器６を投入動作させた際の、事故検出においては、区間に流れる充電電流の上限を電流閾値とすればよい。この電流閾値は、事故がない状態で流れる直流電流よりも小さい。
【００２８】
また、電流変化閾値は、事故の発生により生じる電流変化よりも緩慢で、充電電流が流れる際に生じる電流変化よりも急峻な値であればよい。緩慢とは、電流変化の傾きが小さいことを指し、急峻とは、電流変化の傾きが大きいことを指す。
【００２９】
リレー側制御部７２は、事故検出部７１による事故の発生及び継続を受けて、投入状態の開閉器６に遮断信号を送信し、保護継電器７と同一端子に接続された開閉器６に遮断動作させる。また、リレー側制御部７２は、事故継続又は終息確認のための投入指令信号を中央サーバ９から受けて、開閉器６に投入信号を送信し、保護継電器７と同一端子に接続された開閉器６に投入動作させる。
【００３０】
通信中継部７３は、開閉器６の遮断又は投入状態の別を中央サーバ９に通知する。すなわち、通信中継部７３は、開閉器６から遮断完了信号及び投入完了信号を受信し、中央サーバ９へ中継する。開閉器６は、当該開閉器６と同一端子に接続された保護継電器７に対して、遮断動作が完了すると遮断完了信号を出力する。また、開閉器６は、当該開閉器６と同一端子に接続された保護継電器７に対して、投入動作が完了すると投入完了信号を出力する。中央サーバ９への中継の際には、保護継電器７を特定可能なＩＰアドレス等の識別子を付帯させる。
【００３１】
図３は、中央サーバ９の構成を示すブロック図である。中央サーバ９は、いわゆるコンピュータであり、各保護継電器７との通信インターフェース、ＣＰＵやＭＰＵといったプロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含み構成される。この中央サーバ９は、事故の継続又は終息の確認及び区間の復旧のために、保護継電器７を介して開閉器６を制御するサーバ側制御部である。中央サーバ９は、ＲＯＭに記憶されたプログラムの実行により、保護継電器７を介して、投入完了信号及び遮断完了信号を受信する状態検出部９１と、事故の存在を確認する事故状態監視部９２と、事故が解消された区間を復旧させる復旧処理部９３とを備える。
【００３２】
事故状態監視部９２は、事故区間２３が切り離されると、事故区間２３の端部に位置する複数の開閉器６のうち一つの開閉器６のみ投入状態に変化させて、保護継電器７の事故検出部７１に事故が継続中か終息したか確認する。この事故状態監視部９２は、状態検出部９１が遮断完了信号を受信してから所定タイミング経過後に、事故区間２３の一つの開閉器６と同一端子に接続された保護継電器７に投入指令信号を出力する。事故区間２３の一つの端部のみを接続することで、事故区間２３の全ての端部を接続する場合に比べて、事故の継続による過大なエネルギーが事故区間２３に流入して、事故区間２３の送電線５等の機器を損傷させる虞を防ぐ。
【００３３】
復旧処理部９３は、事故が終息していると、事故が終息した事故区間２３を復旧させる。この復旧処理部９３は、事故が終息すると、事故区間２３の端部の開閉器６の全ての開閉器６を投入状態に戻す。事故の終息は、保護継電器７の事故検出部７１が事故を検出しないことにより判断される。より詳細には、事故状態監視部９２による投入指令信号の送信を始期として、状態検出部９１による遮断完了信号の受信がタイムアウトすれば、事故の終息と判断可能である。
【００３４】
図４は、事故の発生から事故からの復旧までの保護継電器７と中央サーバ９からなる制御部の動作を示すフローチャートである。事故検出部７１が事故の存在を検出すると（ステップＳ０１，Ｙｅｓ）、開閉器６が投入状態であれば（ステップＳ０２，Ｙｅｓ）、リレー側制御部７２は、開閉器６に遮断信号を出力する（ステップＳ０３）。この事故の検出処理は、変流器８１及び計器用変圧器８２からの電流値及び電圧値を定期的にサンプリングして繰り返される。
【００３５】
事故区間２３の端部の端子に備えられる保護継電器７は、各々が事故の存在を検出し、各々に対応の開閉器６に遮断信号を出力する。事故区間２３の端部の開閉器６は、対応の保護継電器７に対して、遮断動作を完了すると遮断完了信号を出力する。
【００３６】
通信中継部７３は、遮断完了信号を受信し（ステップＳ０４）、中央サーバ９に送信する（ステップＳ０５）。状態検出部９１は、信号伝送路を介して遮断完了信号を受信する（ステップＳ０６）。事故状態監視部９２は、遮断完了信号を受信してから所定タイムをカウントする（ステップＳ０７）。カウントの結果、所定タイムが経過すると（ステップＳ０７，Ｙｅｓ）、事故状態監視部９２は、事故区間２３の端部に位置する複数の開閉器６のうち一つの開閉器６に対する投入指令信号を出力する（ステップＳ０８）。一つの開閉器６に対応する保護継電器７のリレー側制御部７２は、投入指令信号を受信し（ステップＳ０９）、一つの開閉器６に投入信号を出力する（ステップＳ１０）。一つの開閉器６は、投入信号を受信して、投入動作する。
【００３７】
このとき、事故区間２３の一つの端部は、直流送電が継続されている経路２と繋がる。そのため、事故が継続していると、事故区間２３の通電電流、電流変化値及び電圧変化値の何れか又は複数が閾値を超えることになる。従って、一つの開閉器６に対応する保護継電器７の事故検出部７１は、事故の存在を再度検出する（ステップＳ０１，Ｙｅｓ）。リレー側制御部７２は、一つの開閉器６が投入状態であるため（ステップＳ０２，Ｙｅｓ）、遮断信号を再度出力する（ステップＳ０３）。一つの開閉器６は、遮断信号を受けて再度遮断動作する。
【００３８】
このように、事故状態監視部９２が一つの開閉器６に投入指令信号を出力しても、事故が継続中であると一つの開閉器６は遮断状態に再度変化し、事故区間２３が切り離される。事故が継続中はステップＳ０１〜Ｓ１０が繰り返される。
【００３９】
一方、中央サーバ９の復旧処理部９３は、事故状態監視部９２が投入指令信号を出力してから所定タイムをカウントする（ステップＳ１１）。状態検出部９１が所定タイム以内に遮断完了信号を受信しなければ（ステップＳ１１，Ｎｏ）、復旧処理部９３は、事故区間２３の端部の開閉器６の全ての開閉器６を投入状態とする（ステップＳ１２）。
【００４０】
事故が継続していると、復旧処理部９３によるタイムアウト前に、事故状態監視部９２が投入動作させた一つの開閉器６から遮断完了信号を受信する。従って、遮断完了信号を受信すると、復旧処理はできない。しかし、事故が終息していると、事故検出部７１が事故を検出しないので、投入動作させた一つの開閉器６をリレー側制御部７２が再度遮断動作させることはない。そのため、遮断完了信号は出力されず、復旧処理部９３によるカウントはタイムアウトに至る。復旧処理部９３は、このタイムアウトを事故解消の指標とし、事故区間２３を復旧させるべく、事故区間２３の端部の開閉器６の全ての開閉器６を投入状態にさせる。
【００４１】
図５は、開閉器６の一例を示す。この開閉器６は直流遮断器であり、機械式断路器６１、機械式遮断器６２、半導体遮断器６３、転流回路６４、転流装置６５により構成される。機械式断路器６１と機械式遮断器６２は、直流送電システム１の経路２上に直列に接続される。開閉器６内において経路２は並列化されている。すなわち、機械式断路器６１に対して、半導体遮断器６３が並列に接続される。転流回路６４は、転流装置６５と直列に接続されることで、当該転流装置６５を経由して、機械式遮断器６２と並列に接続される。半導体遮断器６３と転流回路６４は直列に接続されている。また半導体遮断器６３にはサージアブソーバ６６が並列に接続されている。
【００４２】
機械式断路器６１は、金属接点を持つものであって、接点が開いた状態で、事故点２２の遮断直後に開閉器６の両端に印加される過渡回復電圧に耐える絶縁耐圧を持つ。機械式断路器６１は、例えば、回路の端子間を接続する金属接点が固定電極と可動電極で構成され、可動電極を直動または回動して固定電極と接離することによって接点の開閉を行う構成とすることができる。また金属接点はＳＦ６などの絶縁性ガスを封入した圧力容器内部に設けられ、接点の絶縁耐圧を向上させる構成とすることができる。
【００４３】
機械式遮断器６２は、金属接点を持つものであって、接点が開いた状態で、通電電流が振動して零点を横切ると、電流を遮断する能力を有する。機械式遮断器６２は、例えば、回路の端子間を接続する金属接点が真空バルブとして構成され、可動電極を直動して固定電極と接離することによって接点の開閉を行う。また接点が開いた状態で、転流装置６５の作用で通電電流が零点を横切ることによって、電流の遮断を行う構成とすることができる。
【００４４】
半導体遮断器６３は、スイッチング素子６５ｂを複数個直列に接続し、それぞれのスイッチング素子６５ｂに対してダイオード６５ｃを逆並列に接続した構成となっている。スイッチング素子６５ｂは、例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、バイポーラトランジスタ、電界トランジスタ等の自己消弧能力を持つものが用いられる。半導体遮断器６３は、例えばスイッチング素子６５ｂを複数個積層し直列に接続して構成した２個の半導体スタックを備える。２個の半導体スタックは、構成するスイッチング素子６５ｂのコレクタ端子の向きが逆であり、両送電方向に導通及び遮断可能となっている。
【００４５】
転流装置６５は、例えば図６に示す複数のＨブリッジ回路６５ａで構成された、Ｈブリッジユニットである。各Ｈブリッジ回路は、スイッチング素子６５ｂを直列に２個接続した２つのレグを有する。スイッチング素子６５ｂは、それぞれ自己消弧能力を持つものが用いられる。各スイッチング素子６５ｂにはダイオード６５ｃが逆並列に接続されている。これら２つのレグは並列に接続され、さらにコンデンサ６５ｄが２つのレグと並列に接続されている。またこのコンデンサ６５ｄは外部電源によって充電される。転流装置６５が出力する過大な電流が機械式遮断器６２に直接入力されないように、転流装置６５と機械式遮断器６２との間にリアクトルを介在させて電流変化を平滑化してもよい。
【００４６】
サージアブソーバ６６は、例えば電圧に対して非線形な抵抗特性をもつ酸化亜鉛素子を、複数個直列に積層したものを、更に複数個並列に接続して構成した避雷器である。サージアブソーバ６６は半導体遮断器６３の遮断動作後に開閉器６の両端に発生する過渡回復電圧を抑制し、送電線５に蓄積された電磁エネルギーを吸収する。
【００４７】
このような開閉器６では、事故が発生していない正常時、半導体遮断器６３は遮断状態、機械式断路器６１と機械式遮断器６２は投入状態になり、機械式断路器６１と機械式遮断器６２と通して直流送電される。半導体遮断器６３は、機械式断路器６１および機械式遮断器６２に比べてインピーダンスが大きく、正常時に投入状態としても通電することはないが、本実施例では遮断状態とする。
【００４８】
事故が発生すると、保護継電器７から遮断信号を受信する。遮断信号を受信した開閉器６は、機械式断路器６１と機械式遮断器６２の遮断動作を開始し、同時に転流装置６５を駆動させて、機械式断路器６１と転流装置６５を接続する経路に電流を転流させる。転流装置６５は、スイッチング素子６５ｂのオンオフ比をパルス幅変調制御することで、機械式遮断器６２への電流が零になる方向に出力電圧を制御し、電流を転流装置６５側へ誘導する。
【００４９】
機械式遮断器６２の遮断動作が完了し、かつ電流が零になることで、機械式遮断器６２の通電電流が遮断されると、半導体遮断器６３を投入状態にし、転流装置６５を遮断状態にする。すると半導体遮断器６３と転流回路６４の経路に電流が転流され、かつ遮断動作中の機械式断路器６１の接点間に発生しているアークが消弧される。そして機械式断路器６１の遮断動作が完了し、機械式断路器６１と機械式遮断器６２の経路の絶縁耐圧が確保されると、半導体遮断器６３を遮断動作させる。半導体遮断器６３の遮断動作後に開閉器６の両端には過渡回復電圧が発生する。この過渡回復電圧がサージアブソーバ６６の動作開始電圧となると、サージアブソーバ６６に電流が転流され、送電線５に蓄積された電磁エネルギーを消費することで、電流を減少させる。サージアブソーバ６６の電流が零となることで、開閉器６の遮断動作が完了する。
【００５０】
このように半導体遮断器６３を備える開閉器６に対し、事故状態監視部９２は、半導体遮断器６３を投入動作させる投入指令信号を出力する。事故区間２３の端部に位置する複数の開閉器６のうち一つの開閉器６のみが半導体遮断器６３を備える場合、事故状態監視部９２は、半導体遮断器６３を備える開閉器６を投入動作させる。事故状態監視部９２は、直流送電システム１の各開閉器６の諸元情報を記憶し、半導体遮断器６３を備える開閉器６と同一端子に接続された保護継電器７に対して投入指令信号を出力すればよい。半導体遮断器６３であれば、事故が継続している際に速やかに再遮断の動作が可能であり、遮断完了までに過電流が事故区間２３に流れる虞を抑止する。また諸元情報は、例えば直流送電システム１における開閉器６の位置情報や、機器固有の特性などである。
【００５１】
復旧処理部９３は、事故が解消された事故区間２３の端部に位置する複数の開閉器６に対して、機械式断路器６１と機械式遮断器６２を投入状態にする。すなわち、複数の開閉器６と同一端子に接続された各保護継電器７に対して、機械式断路器６１と機械式遮断器６２に対する投入指令信号を出力する。
【００５２】
また、復旧処理部９３は、半導体遮断器６３が投入されている場合、この半導体遮断器６３の遮断指令信号を、機械式断路器６１と機械式遮断器６２の投入完了後に出力する。
【００５３】
（作用）
図７のタイムチャートに基づき、図１の直流送電システム１の例と図５の開閉器６の例に係る半導体遮断器６３を備える開閉器６に対する事故発生から復旧までの制御と、検出される電流を説明する。分岐点２１で分岐した一方の経路２のうち、送電線５の区間で事故が発生したものとする。
【００５４】
事故が発生すると（タイミングＴ１）、電流が急峻に上昇するため、例えば事故から約２ｍｓで事故が検出され（タイミングＴ２）、例えば事故から５ｍｓで送電線５を挟む端部の二つの開閉器６が遮断を完了する（タイミングＴ３）。開閉器６の遮断動作においては、先行して機械式断路器６１と機械式遮断器６２の遮断動作を開始し、転流装置６５によって電流を半導体遮断器６３に転流させる。機械式断路器６１と機械式遮断器６２が遮断動作完了し、接点のアークが消弧されるタイミングを見計らって、半導体遮断器６３を遮断状態にする。
【００５５】
事故発生により急峻に上昇した電流は、開閉器６の半導体遮断器６３の遮断直後から、送電線５に蓄積された電磁エネルギーが半導体遮断器６３に並列に接続されたサージアブソーバ６６によって吸収されることで、例えば数十ｍｓで零になる（タイミングＴ４）。それから例えば約３００ｍｓが経過したところで、端部の二つの開閉器６のうち、一つの開閉器６についてのみ、半導体遮断器６３に投入動作させる（タイミングＴ５）。約３００ｍｓの待機時間は、例えば落雷等の場合、送電線５と地面との間にイオンが発生しており、このイオンが消失するまでの時間である。
【００５６】
このとき、事故が終息していない場合には、電流が急峻に変化するため、半導体遮断器６３の投入から例えば約２ｍｓ後に、その電流変化率等により事故が再度検出され、速やかに半導体遮断器６３を再遮断する（タイミングＴ６）。この場合も、急峻に上昇した電流は、送電線５に蓄積された電磁エネルギーがサージアブソーバ６６によって吸収され、例えば数十ｍｓで零になる（タイミングＴ７）。
【００５７】
ここで、正常に直流送電されている経路２と接続するのは、一つの開閉器６のみである。そのため、事故継続期間内に事故区間２３を正常に直流送電されている経路２に復帰させるのと比べて、過大なエネルギーは事故区間２３に流入しない。また、機械式断路器６１や機械式遮断器６２ではなく、半導体遮断器６３を投入及び再遮断させることによって、速やかな接続と切り離しが可能となり、再遮断に至る前に電流が過大となってしまい、遮断不能に陥る虞を抑止できる。
【００５８】
更に、再遮断後、例えば３００ｍｓを更に待機し、端部の二つの開閉器６のうち、一つの開閉器６についてのみ、半導体遮断器６３に再投入動作させる（タイミングＴ８）。このとき、事故が終息している場合には、送電線５への充電電流が流れるため、事故の継続中よりも電流変化は緩慢であり、電流値も小さい。そのため、半導体遮断器６３の投入から例えば２ｍｓ後に、事故の終息と判断する（タイミングＴ９）。
【００５９】
事故の終息と判断すると、半導体遮断器６３と並列な残りの機械式断路器６１及び機械式遮断器６２の投入動作を開始させ、また端部の二つの開閉器６のうちの他方の開閉器６の投入動作も開始させる（タイミングＴ９）。端部の二つの開閉器６の機械式断路器６１及び機械式遮断器６２は、例えば約１００ｍｓをかけて投入動作を完了する（タイミングＴ１０）。この投入動作の完了によって、事故が解消した区間も正常の導通状態に変化していく。
【００６０】
（効果）
このように、本実施形態では、複数経路に分岐又は合流して成る直流送電経路に対し、事故発生を検出すると、第１に、事故区間２３を直流送電経路から切り離すように開閉器６を遮断動作させ、第２に、遮断動作後、遮断動作させた開閉器６のうち一つの開閉器６を投入動作させ、第３に、一つの開閉器６の投入動作後、事故の継続を検出すると、投入動作させた開閉器６を再遮断動作させ、第４に、一つの開閉器６の投入動作後、事故の存在を検出しなければ、事故区間２３を直流送電経路から切り離すために遮断動作させた全ての開閉器６を投入状態に戻すことによって前記事故区間を復旧動作させるようにした。
【００６１】
これにより、事故区間２３に過大なエネルギーを流入させることなく、事故の継続又は終息の別を確認できる。従って、事故継続中にも関わらず、切り離した事故区間２３を再接続してしまい、事故区間２３に過電流が流入し、事故区間２３に備えられる送電線５や変換器４等の機器を損傷させてしまう虞が抑制される。また、事故の継続を容易に観測できるために、事故が終息したタイミングを見計らって迅速に事故区間２３を直流電流系統に復帰させることができる。すなわち、本実施形態によれば、迅速且つ安全、確実に事故が解消した区間を直流電流系統に復帰させることができる。
【００６２】
また、開閉器６には、機械式断路器６１や機械式遮断器６２と並列に半導体遮断器６３を配置し、事故の継続又は終息の別を観測する際、半導体遮断器６３を投入させるようにした。これにより、事故が継続していても即座に再遮断することができ、過電流が事故区間２３に流入することを防止し、事故区間２３の機器を損傷からより確実に保護することができる。さらに、事故の継続又は終息の別を観測する際、転流装置６５を動作させる必要がないため、開閉器６を投入動作する前に転流装置６５のコンデンサ６５ｄを再充電する必要がない。よって再充電に要する待ち時間を省略することができ、迅速に事故区間２３を直流電流系統に復帰させることができる。また転流装置６５のコンデンサ６５ｄを、２回以上転流動作が可能な容量とする必要もないため、開閉器６の大型化、高コスト化を抑制することができる。
【００６３】
（直流送電経路の他の例１）
以下、直流送電経路の他の各例、開閉器６の他の各例、及び転流装置６５の他の例を挙げる。これら直流送電経路、開閉器６、及び転流装置６５も本実施形態の直流送電システム１の範囲に含まれる。
【００６４】
図８に示すように、本実施形態に係る直流送電システム１は、４つの交流系統１００を相互に接続した態様を採ることもできる。すなわち、直流送電システム１は、第１の交流系統１００と第２の交流系統１００を結ぶ経路２と、第３の交流系統１００と第４の交流系統１００を結ぶ経路２を有する。各経路２は、２区分された送電線５で成り、送電線５の間に各々分岐点２１が設けられる。分岐点２１同士は接続されている。開閉器６は、変圧器３と変換器４の間、変換器４と送電線５の間、送電線５と分岐点２１の間に設けられる。
【００６５】
例えば、第４の交流系統１００側の送電線５に事故が発生した場合、この送電線５と変換器４との間の開閉器６と、この送電線５と分岐点２１の間の開閉器６を遮断動作させ、片側の開閉器６を投入することで事故の継続又は終息を確認する。事故が終息していれば、両側の開閉器６を投入動作させる。
【００６６】
（直流送電経路の他の例２）
図９に示すように、直流送電システム１は、第１の交流系統１００と第２の交流系統１００を結ぶ経路２を有する。この経路２は、２つの送電線５の区間で区分される。送電線５の区画間には分岐点２１が設けられる。分岐点２１から第３の交流系統１００を結ぶ経路２を更に有する。分岐点２１から第３の交流系統１００を結ぶ経路２は、一区画の送電線５により成る。開閉器６は、変圧器３と変換器４の間、送電線５と分岐点２１との間に設けられる。すなわち、変換器４と送電線５は、１つの区間に含められ、この区間の両側に開閉器６が設けられる。
【００６７】
例えば、第３の交流系統１００側の送電線５に事故が発生した場合、この送電線５と分岐点２１との間の開閉器６と、この送電線５の区画に含まれる変換器４と変圧器３の間の開閉器６を遮断動作させる。すなわち、変換器４の交流系統１００側に位置する開閉器６を遮断動作させる。そして、片側の開閉器６を投入することで事故の継続又は終息を確認する。事故が終息していれば、両側の開閉器６を投入動作させる。
【００６８】
（直流送電経路の他の例３）
図１０に示すように、直流送電システム１は、第１の交流系統１００と第２の交流系統１００を結ぶ経路２を有する。この経路２は、２区画の送電線５で区分され、送電線５の区画間に分岐点２１を有する。分岐点２１から第３の交流系統１００を結ぶ経路２が更に形成され、この経路２は一区画の送電線５により成る。開閉器６は、変圧器３と変換器４の間と、変換器４と送電線５の間に設けられる。すなわち、送電線５の３区画と分岐点２１は、開閉器６によって区分けされずに１区間となっている。
【００６９】
例えば、第３の交流系統１００側の送電線５に事故が発生した場合、直流送電系統と交流送電系統を区切る、変換器４と送電線５の間の３つの開閉器６の全てを遮断動作させる。そして、３つの開閉器６の何れか一機を投入することで事故の継続又は終息を確認する。事故が終息していれば、全ての開閉器６を投入動作させる。
【００７０】
（直流送電経路の他の例４）
図１１に示すように、直流送電システム１は、第１の交流系統１００と第２の交流系統１００を結ぶ経路２を有する。この経路２に分岐点２１が設けられ、分岐点２１から第３の交流系統１００へ至る経路２を更に有する。各経路２は、それぞれ１区画の送電線５により成る。分岐点２１は、送電線５と変換器４との間のうちの１箇所に設けられる。開閉器６は、変圧器３と変換器４との間、変換器４と分岐点２１との間、分岐点２１と送電線５との間、送電線５と変換器４との間に設けられる。
【００７１】
例えば、第３の交流系統１００側の送電線５に事故が発生した場合、変換器４と送電線５の間の開閉器６と、送電線５と分岐点２１との間の開閉器６を遮断動作させる。そして、片側の開閉器６を投入することで事故の継続又は終息を確認する。事故が終息していれば、全ての開閉器６を投入動作させる。
【００７２】
（直流送電経路の他の例５）
図１２に示すように、直流送電システム１は、第１の交流系統１００と第２の交流系統１００を結ぶ経路２を有する。この経路２に分岐点２１が設けられ、分岐点２１から第３の交流系統１００へ至る経路２を更に有する。各経路２は、それぞれ１区画の送電線５により成る。分岐点２１は、送電線５と変換器４との間のうちの１箇所に設けられる。開閉器６は、変圧器３と変換器４との間、分岐点２１と送電線５との間に設けられる。変換器４と分岐点２１とは一区間に含められ、この区間の両側に開閉器６が設けられる。
【００７３】
例えば、第３の交流系統１００側の送電線５に事故が発生した場合、第３の交流系統１００の変圧器３と変換器４の間の開閉器６と、分岐点２１と送電線５との間の開閉器６を遮断動作させる。そして、片側の開閉器６を投入することで事故の継続又は終息を確認する。事故が終息していれば、全ての開閉器６を投入動作させる。
【００７４】
（直流送電経路の他の例６）
図１３に示すように、直流送電システム１は、第１の交流系統１００と第２の交流系統１００と第３の交流系統１００をトライアングル状に接続する。すなわち、直流送電システム１は、第１の交流系統１００と第２の交流系統１００を結ぶ経路２と、第１の交流系統１００と第３の交流系統１００を結ぶ経路２と、第２の交流系統１００と第３の交流系統１００を結ぶ経路２とを有する。開閉器６は、変換器４と変圧器３の間、変換器４と各送電線５との間に設けられる。
【００７５】
例えば、第１の交流系統１００と第３の交流系統１００を結ぶ送電線５に事故が発生した場合、この送電線５の両側の開閉器６を遮断動作させる。そして、片側の開閉器６を投入することで事故の継続又は終息を確認する。事故が終息していれば、全ての開閉器６を投入動作させる。
【００７６】
（開閉器の他の例１）
図１４に示す態様の開閉器６も適用可能である。図１４に示すように、この開閉器６は、機械式断路器６１と機械式遮断器６２を直列に接続し、直流送電システム１の経路２上に設置して成る。機械式断路器６１と機械式遮断器６２には、半導体遮断器６３と転流装置６５が直列に接続された回路が並列に接続される。また半導体遮断器６３にはサージアブソーバ６６が並列に接続されている。
【００７７】
この開閉器６は、事故が発生していない正常時、半導体遮断器６３は遮断状態、機械式断路器６１と機械式遮断器６２は投入状態になり、機械式断路器６１と機械式遮断器６２と通して直流送電される。事故が発生すると、機械式断路器６１と機械式遮断器６２を遮断動作させ、半導体遮断器６３を投入状態にする。同時に転流装置６５を駆動させて、半導体遮断器６３と転流装置６５の回路側に電流を誘導させる。機械式断路器６１と機械式遮断器６２が遮断完了した上で、半導体遮断器６３を遮断し、サージアブソーバ６６に電流を転流させる。サージアブソーバ６６で送電線５に蓄積された電磁エネルギーを消費することで、電流を遮断する。事故の継続及び終息の判定においては、半導体遮断器６３を投入及び遮断動作させる。
【００７８】
（開閉器の他の例２）
図１５に示す態様の開閉器６も適用可能である。図１５に示すように、この開閉器６は、機械式断路器６１と機械式遮断器６２を直列に接続し、直流送電システム１の経路２上に設置して成る。転流装置６５を備える転流回路６４を機械式遮断器６２と並列に接続する。また、機械式断路器６１と機械式遮断器６２の一連に対して並列になるように、半導体遮断器６３を接続する。半導体遮断器６３と転流回路６４は並列の関係にある。また半導体遮断器６３にはサージアブソーバ６６が並列に接続されている。
【００７９】
この開閉器６は、事故が発生していない正常時、半導体遮断器６３は遮断状態、機械式断路器６１と機械式遮断器６２は投入状態になり、機械式断路器６１と機械式遮断器６２と通して直流送電される。事故が発生すると、機械式断路器６１と機械式遮断器６２を遮断動作させ、かつ半導体遮断器６３を投入状態にする。同時に転流装置６５を駆動させて、当該半導体遮断器６３の回路に電流を誘導する。機械式断路器６１と機械式遮断器６２が遮断完了した上で、半導体遮断器６３を遮断し、サージアブソーバ６６に電流を転流させる。サージアブソーバ６６で送電線５に蓄積された電磁エネルギーを消費することで、電流を遮断する。事故の継続及び終息の判定においては、半導体遮断器６３を投入及び遮断動作させる。
【００８０】
（開閉器の他の例３）
図１６に示す態様の開閉器６も適用可能である。図１６に示すように、この開閉器６は、機械式断路器６１と機械式遮断器６２と転流装置６５を直列に接続し、直流送電経路２上に設置する。機械式断路器６１と機械式遮断器６２と転流装置６５の一連の回路に対して、半導体遮断器６３が並列に接続される。また半導体遮断器６３にはサージアブソーバ６６が並列に接続されている。
【００８１】
この開閉器６は、事故が発生していない正常時、半導体遮断器６３は遮断状態、機械式断路器６１と機械式遮断器６２は投入状態になり、機械式断路器６１と機械式遮断器６２と通して直流送電される。事故が発生すると、機械式断路器６１と機械式遮断器６２を遮断動作させ、かつ半導体遮断器６３を投入状態にする。同時に転流装置６５を駆動させて、投入動作させた半導体遮断器６３に電流を誘導する。そして、機械式断路器６１と機械式遮断器６２が遮断完了した上で、半導体遮断器６３を遮断し、サージアブソーバ６６に電流を転流させる。サージアブソーバ６６で送電線５に蓄積された電磁エネルギーを消費することで、電流を遮断する。事故の継続及び終息の判定においては、半導体遮断器６３を投入及び遮断動作させる。
【００８２】
（開閉器の他の例４）
図１７に示す態様の開閉器６も適用可能である。図１７に示すように、機械式断路器６１と電流転流用の半導体遮断器６３ａを直列に接続し、直流送電経路２上に設置する。機械式断路器６１と半導体遮断器６３ａの一連に対して、半導体遮断器６３を並列に設置する。また半導体遮断器６３にはサージアブソーバ６６が並列に接続されている。
【００８３】
この開閉器６は、事故が発生していない正常時、機械式断路器６１と、これに直列な半導体遮断器６３ａは投入状態になり、この経路を通して直流送電される。またこれらに並列接続された半導体遮断器６３は遮断状態となる。事故が発生すると、機械式断路器６１に直列な半導体遮断器６３ａを遮断状態にし、並列接続された半導体遮断器６３を投入状態にすることで、電流を機械式断路器６１と半導体遮断器６３ａから並列接続された半導体遮断器６３側に誘導する。機械式断路器６１には遮断動作させ、遮断完了後に並列接続された半導体遮断器６３を遮断状態にし、サージアブソーバ６６に電流を転流させる。サージアブソーバ６６で送電線５に蓄積された電磁エネルギーを消費することで、電流を遮断する。事故の継続及び終息の判定においては、並列接続された半導体遮断器６３を投入及び遮断動作させる。
【００８４】
（開閉器の他の例５）
開閉器６は、機械式と半導体遮断器６３のハイブリッド形に限定されず、図１８に示すように、機械式断路器６１と機械式遮断器６２を直列に接続して、直流送電経路２上に設置した機械式であってもよい。機械式遮断器６２には転流装置６５が並列に接続される。また機械式断路器６１と機械式遮断器６２にはサージアブソーバ６６が並列に接続されている。開閉器６の遮断時は転流装置６５が駆動し、機械式遮断器６２に対して通電電流が零を横切る点を生成する。同時に機械式断路器６１と機械式遮断器６２を遮断動作することで、サージアブソーバ６６に電流を転流させる。サージアブソーバ６６で送電線５に蓄積された電磁エネルギーを消費することで、電流を遮断する。この開閉器６であっても、両側または複数の端部の開閉器６のうち一つの開閉器６を投入及び遮断させることで、事故の継続及び終息の判定が可能となる。但し、事故区間の両側または複数の端部の開閉器６のうち、一つの開閉器６は、半導体遮断器６３を備えることが望ましい。
【００８５】
（開閉器の他の例６）
また、開閉器６は、図１９に示すように、半導体遮断器６３を直流送電経路２上に設置したタイプであってもよい。また半導体遮断器６３にはサージアブソーバ６６が並列に接続されている。この開閉器６において、半導体遮断器６３に常時通電させると、発熱の問題が生じるが、例えば冷却装置を併設することで解消可能である。
【００８６】
（転流装置の他の例）
また、転流装置６５としてＨブリッジユニットを例示したが、図２０に示すように、リアクトル６５ｅとコンデンサ６５ｄとスイッチ６５ｆを直列に接続した転流装置６５であってもよい。
【００８７】
（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１  直流送電システム
２  経路
２１  分岐点
２２  事故点
２３  事故区間
３  変圧器
４  変換器
５  送電線
６  開閉器
６１  機械式断路器
６２  機械式遮断器
６３  半導体遮断器
６３ａ  半導体遮断器
６４  転流回路
６５  転流装置
６５ａ  Ｈブリッジ回路
６５ｂ  スイッチング素子
６５ｃ  ダイオード
６５ｄ  コンデンサ
６５ｅ  リアクトル
６５ｆ  スイッチ
６６  サージアブソーバ
７  保護継電器
７１  事故検出部
７２  リレー側制御部
７３  通信中継部
８１  変流器
８２  計器用変圧器
９  中央サーバ
９１  状態検出部
９２  事故状態監視部
９３  復旧処理部
１００  交流系統
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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