(57)【要約】  本発明は、直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法を開示する。この制御方法は、直流送電システムの直流極の直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御するか否かに基づき、直流電圧制御部の電圧源コンバータの直流電圧基準値を演算するステップと、演算された電圧源コンバータの直流電圧基準値の１／２を、ブリッジアーム電圧の直流バイアスとして使用するステップと、電圧源コンバータの直流電圧基準値と直流電圧測定値との偏差を演算するステップと、この偏差を電圧源コンバータの直流電圧制御アウターループに入力して閉ループ制御を実行し、直流極の直流電圧または直流電流を制御するステップとを含む。これに対応した直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置も提供される。本発明により、電圧源コンバータを備えた直流送電システムの直流電圧及び直流電流を効果的に制御することができる。【選択図】図１
2021505110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの直流極を備え、前記直流極が直流電流制御部と直流電圧制御部とを備え、前記直流極の前記直流電圧制御部が少なくとも１つの電圧源コンバータを備える、直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法であって、
前記直流極の直流電圧制御目標値に応じて前記直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値Ｕdcrefを求め、前記直流電圧制御部の前記電圧源コンバータの直流電圧測定値ＵdVを求めるステップと、
前記直流極の前記直流電圧制御部の直流電流基準値Ｉdcrefと直流電流測定値Ｉdcとを取得するステップと、
前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合に、直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値Ｕdcrefを、前記電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefとして使用するステップと、
前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電流を制御する場合に、前記直流電流測定値Ｉdcと前記直流電流基準値Ｉdcrefとの偏差を演算した後、当該偏差を前記電圧源コンバータの直流電流コントローラに入力して閉ループ制御を実行し、前記直流電流コントローラの出力を前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefとして使用するステップと、
前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefの１／２を、前記電圧源コンバータのブリッジアーム電圧の直流バイアスとして用い、前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefと前記直流電圧測定値ＵdVとの偏差を演算した後、当該偏差を前記電圧源コンバータの直流電圧制御アウターループに入力して閉ループ制御を実行し、前記直流極の直流電圧または直流電流の制御を実現するステップと
を備えることを特徴とする、直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法。
【請求項２】
前記直流極の前記直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値を、前記電圧源コンバータの前記直流電流コントローラの出力の上限として用いることを特徴とする、請求項１に記載の直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法。
【請求項３】
前記直流極の前記直流電圧制御部の前記直流電流基準値を取得する前記ステップは、前記直流電圧制御部の前記直流電流基準値として、前記直流極の前記直流電流制御部の直流電流基準値から電流偏差を減算するステップを備えることを特徴とする、請求項１に記載の直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法。
【請求項４】
前記直流極の前記直流電圧制御部が、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータを含む場合、前記電圧源コンバータのうちの１つがマスタ制御コンバータとして選択され、他の前記電圧源コンバータがスレーブ制御コンバータとなり、前記スレーブ制御コンバータのそれぞれの直流電圧基準値は、前記マスタ制御コンバータの直流電圧基準値と同時に一致することを特徴とする、請求項１に記載の直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法。
【請求項５】
前記直流極の前記直流電圧制御部が、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータを含むとき、前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合には、直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値Ｕdcrefが、直列に動作する前記電圧源コンバータの総数Ｎに応じて分配されて、動作中の前記電圧源コンバータのそれぞれの直流電圧基準値ＵdVrefとして使用され、Ｎを正の整数とするとき、ＵdVref＝Ｕdcref／Ｎであることを特徴とする、請求項１に記載の直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法。
【請求項６】
少なくとも１つの直流極を備え、前記直流極が直流電流制御部と直流電圧制御部とを備え、前記直流極の前記直流電圧制御部が少なくとも１つの電圧源コンバータを備える、直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置であって、前記制御装置は、取得ユニットと、直流電圧基準値演算ユニットと、直流電圧制御ユニットとを備え、
前記取得ユニットは、前記直流極の直流電圧制御目標値に応じて前記直流極の前記直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値Ｕdcrefと、前記直流電圧制御部の前記電圧源コンバータの直流電圧測定値ＵdVと、前記直流電圧制御部の直流電流基準値Ｉdcref及び直流電流測定値Ｉdcとを取得するように構成され、
前記直流電圧基準値演算ユニットは、前記直流極の前記直流電圧制御部における前記電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefを演算するように構成され、前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合には、直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値Ｕdcrefを前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefとして使用し、前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電流を制御する場合には、前記直流電流測定値Ｉdcと前記直流電流基準値Ｉdcrefとの偏差を演算した後、当該偏差を前記電圧源コンバータの直流電流コントローラに入力して閉ループ制御を実行し、前記直流電流コントローラの出力を前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefとして使用し、
前記直流電圧制御ユニットは、前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefの１／２を、前記電圧源コンバータのブリッジアーム電圧の直流バイアスとして用い、前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefと前記直流電圧測定値ＵdVとの偏差を演算した後、当該偏差を前記電圧源コンバータの直流電圧制御アウターループに入力して閉ループ制御を実行し、前記直流極の直流電圧または直流電流の制御を実現するように構成される
ことを特徴とする、直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置。
【請求項７】
前記直流電圧基準値演算ユニットは、前記直流極の前記直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値を、前記電圧源コンバータの前記直流電流コントローラの出力の上限値として用いるように構成された直流電流コントローラ上限設定サブユニットをさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載の直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置。
【請求項８】
前記取得ユニットによって前記直流極の前記直流電圧制御部の前記直流電流基準値を取得する方法は、前記直流電圧制御部の前記直流電流基準値として、前記直流極の前記直流電流制御部の直流電流基準値から、電流偏差を減算することを特徴とする、請求項６に記載の直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置。
【請求項９】
前記直流電圧基準値演算ユニットにおいて、前記直流極の前記直流電圧制御部が、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータを含む場合、前記電圧源コンバータのうちの１つがマスタ制御コンバータとして選択され、他の前記電圧源コンバータがスレーブ制御コンバータとなり、前記スレーブ制御コンバータのそれぞれの直流電圧基準値は、前記マスタ制御コンバータの直流電圧基準値と同時に一致することを特徴とする、請求項６に記載の直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置。
【請求項１０】
前記直流電圧基準値演算ユニットにおいて、前記直流極の前記直流電圧制御部が、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータを含むとき、前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合には、直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値Ｕdcrefが、直列に動作する前記電圧源コンバータの総数Ｎに応じて分配されて、動作中の前記電圧源コンバータのそれぞれの直流電圧基準値ＵdVrefとして用いられ、Ｎを正の整数とするとき、ＵdVref＝Ｕdcref／Ｎであることを特徴とする、請求項６に記載の直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流（ＤＣ）送電の技術分野に属し、具体的には、直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法及び直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧直流（ＨＶＤＣ）送電システムは、サイリスタコンバータバルブを基にした従来型直流送電システム（ＬＣＣ−ＨＶＤＣ送電システム）と、完全制御の電圧源コンバータを基にしたフレキシブル直流送電システム（ＶＳＣ−ＨＶＤＣ送電システム）の２つのタイプに分けることができる。従来型直流送電システムは、低コスト、低損失で、成熟した運用技術を有する。現在世界中で稼働している直流送電システムの大部分はＬＣＣ−ＨＶＤＣ送電システムであるが、この従来型直流送電システムは、コンバータ側で転流障害を起こしやすいこと、交流システムへの高い依存性、多くの無効電力に対処する必要性、及びコンバータ装置のための大きな面積など、多くの欠点を有する。新世代のフレキシブル直流送電システムは、有効電力と無効電力のための分離された制御、受動回路網への電力供給能力、コンパクトな構造、小さなスペース占有、転流障害のないことなどの利点を有するが、コストが高いという欠点も有する。従って、従来型直流送電とフレキシブル直流送電との両方の利点を組み合わせ、コンバータ装置の一側にサイリスタコンバータバルブを使用し、コンバータ装置の他側に電圧源コンバータバルブを使用するハイブリッド直流送電技術には、優れた工学的用途が期待される。長期的には、電圧源コンバータバルブに使用される完全制御の装置の価格が下がるにつれて、コンバータ装置の両方の側に電圧源コンバータバルブを使用するフレキシブル直流送電技術もますます広く使用されるようになる。
【０００３】
直流送電システムについては、通常運転状態において、整流装置を用いて直流電流を制御し、インバータ装置を用いて直流電圧を制御する制御方法が一般的に採用されている。一般に、直流電圧制御の目的は、整流装置の出力における直流電圧を制御して、オペレータが設定した整流装置の直流電圧基準値に到達させることである。直流線路抵抗の存在により、直流電流の増加と共に線路電圧降下が大きくなる。従って、インバータ装置は、直流電流の変化に伴って直流出力電圧を調整し、整流装置の直流電圧を設定基準値の高さに確実に維持する必要がある。さらに、整流装置が配備されている送電側の交流システムの故障により交流電圧が著しく低下すると、整流装置は直流電流に対する制御能力を失うことになる。このような場合、インバータ装置は、直流電圧の低下を制御することによって直流電流の制御を維持する必要がある。
【０００４】
既存のＶＳＣ−ＨＶＤＣ制御技術では、電圧源コンバータが出力する直流電圧を直流電圧基準値に応じて直接制御することができず、電圧源コンバータの容量電圧またはサブモジュール容量電圧を変更することにより間接的に制御することしかできず、直流電圧を大幅に低下させることができない。従って、電圧源コンバータを有する直流送電システムの直流電圧及び直流電流を効果的に制御する方法を見出す必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来技術の欠点に対応し、本発明の目的は、電圧源コンバータを含む直流送電システムの動作要件を満たすように直流送電システムの電圧及び電流を制御する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明が採用する技術的解決策は、直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法を提供することであり、前記直流送電システムは、少なくとも１つの直流極を備え、前記直流極が直流電流制御部と直流電圧制御部とを備え、前記直流極の前記直流電圧制御部が少なくとも１つの電圧源コンバータを備え、前記制御方法は、
【０００７】
前記直流極の直流電圧制御目標値に応じて前記直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値Ｕdcrefを求め、前記直流電圧制御部の前記電圧源コンバータの直流電圧測定値ＵdVを求めるステップと、
【０００８】
前記直流極の前記直流電圧制御部の直流電流基準値Ｉdcrefと直流電流測定値Ｉdcとを取得するステップと、
【０００９】
前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合に、直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値Ｕdcrefを、前記電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefとして使用するステップと、
【００１０】
前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電流を制御する場合に、前記直流電流測定値Ｉdcと前記直流電流基準値Ｉdcrefとの偏差を演算した後、当該偏差を前記電圧源コンバータの直流電流コントローラに入力して閉ループ制御を実行し、前記直流電流コントローラの出力を前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefとして使用するステップと、
【００１１】
前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefの１／２を、前記電圧源コンバータのブリッジアーム電圧の直流バイアスとして用い、前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefと前記直流電圧測定値ＵdVとの偏差を演算した後、当該偏差を前記電圧源コンバータの直流電圧制御アウターループに入力して閉ループ制御を実行し、前記直流極の直流電圧または直流電流の制御を実現するステップとを備える。
【００１２】
前記直流極の前記直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値は、前記電圧源コンバータの前記直流電流コントローラの出力の上限値として用いられる。
【００１３】
前記直流極の前記直流電圧制御部の前記直流電流基準値を取得する前記ステップは、前記直流電圧制御部の前記直流電流基準値として、前記直流極の前記直流電流制御部の直流電流基準値から電流偏差を減算するステップを備える。
【００１４】
前記直流極の前記直流電圧制御部が、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータを含む場合、前記電圧源コンバータのうちの１つがマスタ制御コンバータとして選択され、他の前記電圧源コンバータがスレーブ制御コンバータとなり、前記スレーブ制御コンバータのそれぞれの直流電圧基準値は、前記マスタ制御コンバータの直流電圧基準値と同時に一致する。
【００１５】
前記直流極の前記直流電圧制御部が、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータを含むとき、前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合には、直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値Ｕdcrefが、直列に動作する前記電圧源コンバータの総数Ｎに応じて分配されて、動作中の前記電圧源コンバータのそれぞれの直流電圧基準値ＵdVrefとして使用され、Ｎを正の整数とするとき、ＵdVref＝Ｕdcref／Ｎである。
【００１６】
また、本発明は、直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置を提供するものであって、前記直流送電システムは、少なくとも１つの直流極を備え、前記直流極が直流電流制御部と直流電圧制御部とを備え、前記直流極の前記直流電圧制御部が少なくとも１つの電圧源コンバータを備え、前記制御装置は、取得ユニットと、直流電圧基準値演算ユニットと、直流電圧制御ユニットとを備え、
【００１７】
前記取得ユニットは、前記直流極の直流電圧制御目標値に応じて前記直流極の前記直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値Ｕdcrefと、前記直流電圧制御部の前記電圧源コンバータの直流電圧測定値ＵdVと、前記直流電圧制御部の直流電流基準値Ｉdcref及び直流電流測定値Ｉdcとを取得するように構成され、
【００１８】
前記直流電圧基準値演算ユニットは、前記直流極の前記直流電圧制御部における前記電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefを演算するように構成され、前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合には、直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値Ｕdcrefを前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefとして使用し、前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電流を制御する場合には、前記直流電流測定値Ｉdcと前記直流電流基準値Ｉdcrefとの偏差を演算した後、当該偏差を前記電圧源コンバータの直流電流コントローラに入力して閉ループ制御を実行し、前記直流電流コントローラの出力を前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefとして使用し、
【００１９】
前記直流電圧制御ユニットは、前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefの１／２を、前記電圧源コンバータのブリッジアーム電圧の直流バイアスとして用い、前記電圧源コンバータの前記直流電圧基準値ＵdVrefと前記直流電圧測定値ＵdVとの偏差を演算した後、当該偏差を前記電圧源コンバータの直流電圧制御アウターループに入力して閉ループ制御を実行し、前記直流極の直流電圧または直流電流の制御を実現するように構成される。
【００２０】
前記直流電圧基準値演算ユニットは、前記直流極の前記直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値を、前記電圧源コンバータの前記直流電流コントローラの出力の上限値として用いるように構成された直流電流コントローラ上限設定サブユニットをさらに備える。
【００２１】
前記取得ユニットによって前記直流極の前記直流電圧制御部の前記直流電流基準値を取得する方法は、前記直流電圧制御部の前記直流電流基準値として、前記直流極の前記直流電流制御部の直流電流基準値から電流偏差を減算することを含む。
【００２２】
前記直流電圧基準値演算ユニットにおいて、前記直流極の前記直流電圧制御部が、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータを含む場合、前記電圧源コンバータのうちの１つがマスタ制御コンバータとして選択され、他の前記電圧源コンバータがスレーブ制御コンバータとなり、前記スレーブ制御コンバータのそれぞれの直流電圧基準値は、前記マスタ制御コンバータの直流電圧基準値と同時に一致する。
【００２３】
前記直流電圧基準値演算ユニットにおいて、前記直流極の前記直流電圧制御部が、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータを含むとき、前記直流極の前記直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合には、直流電圧を制御するために必要な前記直流電圧基準値Ｕdcrefが、直列に動作する前記電圧源コンバータの総数Ｎに応じて分配されて、動作中の前記電圧源コンバータのそれぞれの直流電圧基準値ＵdVrefとして使用され、Ｎを正の整数とするとき、ＵdVref＝Ｕdcref／Ｎである。
【発明の効果】
【００２４】
以下、本発明の効果について説明する。
【００２５】
本発明は、直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法及び装置を提供する。直流極の直流電圧制御部において電圧源コンバータに対し、提案の制御方式を採用することにより、電圧源コンバータを有する直流送電システムの直流電圧及び直流電流を効果的に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明により提供される、直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法のフローチャートである。
【図２】本発明に係る、直流極の直流電圧制御部における電圧源コンバータのための制御方式の原理を示す概略図である。
【図３】本発明に係る、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータに関する接続配置を示す概略図である。
【図４】本発明により提供される、直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置の構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明による技術的解決策を、添付の図面及び具体的な実施形態に基づき詳細に説明する。
【００２８】
本発明は、直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法、並びに直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置を提供するものであって、これらは、電圧源コンバータを含む直流送電システムの直流電圧及び直流電流の効率的な制御を実現し、電圧源コンバータを含む直流送電システムの動作要件を満たすために使用される。
【００２９】
上記目的を達成するため、本発明による解決策は、直流送電システムのための電圧及び電流の制御方法を提供するものであり、この直流送電システムは、少なくとも１つの直流極を備え、当該直流極は、直流電流制御部及び直流電圧制御部を備え、直流極の直流電圧制御部は、少なくとも１つの電圧源コンバータを備える。図１に示すような制御方法について、以下に説明する。
【００３０】
直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値Ｕdcrefを、直流極の直流電圧制御目標値に応じて求め、直流電圧制御部の電圧源コンバータの直流電圧測定値ＵdVを求める。
【００３１】
直流極の直流電圧制御目標値は、オペレータが設定した整流装置の直流電圧基準値とするのが一般的である。インバータ装置の直流電圧制御部の場合、直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値Ｕdcrefは、オペレータが設定した整流装置の直流電圧基準値から直流線路の電圧降下を引いた値に等しくなる。
【００３２】
直流極の直流電圧制御部の直流電流基準値Ｉdcrefと直流電流測定値Ｉdcとを求める。
【００３３】
直流極の直流電圧制御部は、通常の動作条件下で直流電圧を制御する役割を果たすが、整流装置が配備されている送電側の交流システムの障害によって交流電圧の大きな降下が生じると、整流装置は直流電流に対する制御能力を失うことになる。このような場合、インバータ装置が、直流電圧の低下を制御することによって直流電流の制御を維持する必要がある。
【００３４】
直流極の直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合には、直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値Ｕdcrefが、電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefとして使用される。
【００３５】
直流極の直流電圧制御部が実質的に直流電流を制御する場合には、直流電流測定値Ｉdcを直流電流基準値Ｉdcrefと比較することによって偏差を求めた後、この偏差を電圧源コンバータの直流電流コントローラに入力して閉ループ制御を実行し、直流電流コントローラの出力が電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefとして使用される。
【００３６】
電圧源コンバータについて、その動作特性は、式（１）に示すとおりとなる。
【００３７】
【数１】
2021505110.tif 000003
【００３８】
ここで、ｕpj及びｕnjは、それぞれ電圧源コンバータｊ相（但し、ｊ＝ａ、ｂ、ｃ）の上側ブリッジアーム電圧及び下側ブリッジアーム電圧であり、（１／２）・ＵdVは、ブリッジアーム電圧の直流バイアス、ｕvjrefは、ｊ相の交流電圧基準波を示す。
【００３９】
電圧源コンバータの制御は、各相の上側ブリッジアーム及び下側ブリッジアームの電圧を制御することにより実現される。式（１）から分かるように、ブリッジアーム電圧は、直流バイアスと交流電圧基準波という２つの部分を含む。直流極の直流電圧制御部の電圧源コンバータについては、図２に示す制御方式を用いる。
【００４０】
電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefの１／２を、電圧源コンバータのブリッジアーム電圧の直流バイアスとして用い、電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefを直流電圧測定値ＵdVと比較して偏差を求めた後、この偏差を電圧源コンバータの直流電圧制御アウターループに入力する。直流電圧制御アウターループの出力は、インナーループにより電流値及び振幅が制限されて、ｄ軸電流インナーループの基準値ｉdrefが生成され、この基準値が電圧源コンバータの電流制御インナーループに入力され、電流制御インナーループが、電圧源コンバータの交流電圧基準波を出力する。ブリッジアーム電圧の直流バイアス及び電圧源コンバータの交流電圧基準波を用いてブリッジアーム電圧を制御することにより、直流極の直流電圧または直流電流の制御を実現することができる。
【００４１】
直流極の直流電圧制御部で実質的に直流電圧を制御する状況と、実質的に直流電流を制御する状況との間で、直流電圧基準値の自動的かつ滑らかな切り替えを実現するべく、直流極の直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値が、電圧源コンバータの直流電流コントローラの出力の上限値として使用される。
【００４２】
直流極の直流電圧制御部の直流電流基準値を得る方法は、直流電圧制御部の直流電流基準値として、直流極の直流電流制御部の直流電流基準値から電流偏差を減算することを含む。
【００４３】
図３に示すように、直流極の直流電圧制御部が、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータを含む場合は、直列に動作するこれら電圧源コンバータのそれぞれの動作の均等化を実現するために、これら電圧源コンバータのうちの１つをマスタ制御コンバータとして選択し、他の電圧源コンバータがスレーブ制御コンバータとなる。各スレーブ制御コンバータの直流電圧基準値は、マスタ制御コンバータの直流電圧基準値と同時に一致する。さらに、直流極の直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合、直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値Ｕdcrefは、直列に動作する電圧源コンバータの総数Ｎに応じて分配されて、動作中の各電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefとして使用され、Ｎを正の整数とするとき、ＵdVref＝Ｕdcref／Ｎとなる。
【００４４】
また、本発明は、直流送電システムのための電圧及び電流の制御装置を提供するものであって、図４に示すように、この制御装置は、取得ユニットと、直流電圧基準値演算ユニットと、直流電圧制御ユニットとを備える。
【００４５】
取得ユニットは、直流極の直流電圧制御目標値に応じて直流極の直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値Ｕdcrefと、直流電圧制御部の電圧源コンバータの直流電圧測定値ＵdVと、直流電圧制御部の直流電流基準値Ｉdcref及び直流電流測定値Ｉdcとを取得するように構成されている。
【００４６】
直流電圧基準値演算ユニットは、直流極の直流電圧制御部における電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefを演算するように構成され、直流極の直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合には、直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値Ｕdcrefを、電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefとして使用し、直流極の直流電圧制御部が実質的に直流電流を制御する場合には、直流電流測定値Ｉdcと直流電流基準値Ｉdcrefとの偏差を演算した後、この偏差を電圧源コンバータの直流電流コントローラに入力して閉ループ制御を実行し、直流電流コントローラの出力を、電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefとして使用する。
【００４７】
直流電圧制御ユニットは、電圧源コンバータのブリッジアーム電圧の直流バイアスとして、電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefの１／２を用い、電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefと直流電圧測定値ＵdVとの偏差を演算した後、この偏差を電圧源コンバータの直流電圧制御アウターループに入力して閉ループ制御を実行し、直流極の直流電圧または直流電流の制御を実現するように構成されている。
【００４８】
直流電圧基準値演算ユニットは、直流極の直流電圧制御部の直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値を、電圧源コンバータの直流電流コントローラの出力の上限値として用いるように構成された直流電流コントローラ上限設定サブユニットをさらに備える。
【００４９】
取得ユニットによって直流極の直流電圧制御部の直流電流基準値を取得する方法は、直流電圧制御部の直流電流基準値として、直流極の直流電流制御部の直流電流基準値から電流偏差を減算することを含む。
【００５０】
直流電圧基準値演算ユニットにおいて、直流極の直流電圧制御部が、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータを含む場合、これら電圧源コンバータの１つがマスタ制御コンバータとして選択され、他の電圧源コンバータがスレーブ制御コンバータとなり、各スレーブ制御コンバータの直流電圧基準値は、マスタ制御コンバータの直流電圧基準値と同時に一致する。
【００５１】
直流電圧基準値演算ユニットにおいて、直流極の直流電圧制御部が、直列に動作する２つ以上の電圧源コンバータを含むとき、直流極の直流電圧制御部が実質的に直流電圧を制御する場合には、直流電圧を制御するために必要な直流電圧基準値Ｕdcrefは、直列に動作する電圧源コンバータの総数Ｎに応じて分配されて、動作中の各電圧源コンバータの直流電圧基準値ＵdVrefとして使用され、Ｎを正の整数とするとき、ＵdVref＝Ｕdcref／Ｎとなる。
【００５２】
上述した実施形態は、本発明の技術的思想を説明するためのものに過ぎず、本発明の保護の範囲はこれに限定されるものではない。本発明の技術思想に対応した技術的解決策に基づく変更は、いずれも本発明の保護の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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