(57)【要約】【課題】発電所で生産される電力が送電所側と受電所側とで効率的に利用され、貯蔵されるようにする高電圧直流送電システムの提供を目的とする。【解決手段】本発明の実施例による高電圧直流送電システムは発電パートから生産される電力を消費し、前記生産される電力を貯蔵し、前記生産された電力又は貯蔵された電力を第２送受電部に出力する第１送受電部と、発電パートから生産される電力を消費し、前記生産される電力を貯蔵し、前記生産された電力又は貯蔵された電力を前記第１送受電部に出力する第２送受電部と、前記第１送受電部及び第２送受電部の電力送受電を制御する制御パートと、で構成される。【選択図】図５
2016073192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電パートから生産される電力を消費し、前記生産される電力を貯蔵し、前記生産された電力又は貯蔵された電力を第２送受電部に出力する第１送受電部と、
発電パートから生産される電力を消費し、前記生産される電力を貯蔵し、前記生産された電力又は貯蔵された電力を前記第１送受電部に出力する第２送受電部と、
前記第１送受電部及び第２送受電部の電力送受電を制御する制御パートと、で構成される高電圧直流送電システム。
【請求項２】
前記第１送受電部は前記第２送受電部から印加される電力を消費し又は貯蔵する、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送受電部は、
第１発電パートと、
前記第１発電パートで生産される電力を消費する第１需要パートと、
前記第１発電パートで生産される交流電力を直流電力に変換する第１コンバータパートと、
前記第１発電パートで生産される電力を貯蔵する第１貯蔵部と、を含み、
前記第１コンバータパートはデュアル３相バルブブリッジで構成される、請求項２に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項４】
前記第１コンバータパートは前記第２送受電部から印加される直流電力を交流電力に変換する、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１貯蔵部は前記第２送受電部から印加される電力を貯蔵する、請求項３に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項６】
前記第１貯蔵部は前記第１発電パートで生産される電力又は第２送受電部から印加される電力のうち第１需要パートで消費されてから残った剰余電力を貯蔵する、請求項５に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項７】
前記第２送受電部は前記第１送受電部から印加される電力を消費し又は貯蔵する、請求項１に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項８】
前記第２送受電部は、
第２発電パートと、
前記第２発電パートで生産される電力を消費する第２需要パートと、
前記第２発電パートで生産される交流電力を直流電力に変換する第２コンバータパートと、
前記第２発電パートで生産される電力を貯蔵する第２貯蔵部と、を含み、
前記第２コンバータパートはデュアル３相バルブブリッジで構成される、請求項２に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項９】
前記第２コンバータパートは前記第１送受電部から印加される直流電力を交流電力に変換する、請求項８に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項１０】
前記第２貯蔵部は前記第１送受電部から印加される電力を貯蔵する、請求項８に記載の高電圧直流送電システム。
【請求項１１】
前記第２貯蔵部は前記第２発電パートで生産される電力又は第１送受電部から印加される電力のうち第２需要パートで消費されてから残った剰余電力を貯蔵する、請求項１０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】
本実施例は、高電圧直流送電（ＨＩＧＨ  ＶＯＬＴＡＧＥ  ＤＩＲＥＣＴ  ＣＵＲＲＥＮＴ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ，ＨＶＤＣ）システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高電圧直流送電システムは、高電圧直流を介して電気を遠方へに送る。
【０００３】
一般に、ＨＶＤＣシステムは架空線路や海底ケーブルを利用して電気を伝達する。
【０００４】
ＨＶＤＣシステムは投資コストが少なく、ケーブルの長さに制限がなく、電力伝送損失が最小化されるという長所のため、広く活用されている。
【０００５】
ＨＶＤＣシステムは、送電所が発電所で生産される交流電力を直流電力に変換して送電した後、受電所で交流に再変換して電力を供給する送電方式であり、生産される電力を効率的に利用及び分配する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本実施例は、発電所で生産される電力が送電所側と受電所側とで効率的に利用され、貯蔵されるようにする高電圧直流送電システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例による高電圧直流送電システムは、発電パートから生産される電力を消費し、前記生産される電力を貯蔵し、前記生産された電力又は貯蔵された電力を第２送受電部に出力する第１送受電部と、発電パートから生産される電力を消費し、前記生産される電力を貯蔵し、前記生産された電力又は貯蔵された電力を前記第１送受電部に出力する第２送受電部と、前記第１送受電部及び第２送受電部の電力送受電を制御する制御パートと、で構成される。
【０００８】
よって、本実施例によると、生産される電力を送電所側で効率的に活用し、受電所側と共有することで使用における効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例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２】本発明の実施例によるモノポーラ方式の高電圧直流送電システムの構成図を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例によるバイポーラ方式の高電圧直流送電システムの構成図を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例によるトランスフォーマと３相バルブブリッジの結線を説明するための図である。
【図５】本発明の実施例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】本発明の実施例による高電圧直流送電システムの動作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】
【００１０】
本明細書及び特許請求の範囲に使用された用語や単語は、一般的又は辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚して、本発明の技術的思想に符合する意味及び概念で解釈されるべきである。
【００１１】
よって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は本発明の最も好ましい一実施例に過ぎず、本実施例の技術的思想を全て代弁するものではないため、本出願時点でそれらを代替する多様な均等物及び変形例が存在する可能性があることを理解すべきである。
【００１２】
図１は、本発明の実施例による高電圧直流送電システムを示す図である。
【００１３】
図１に示したように、本発明の実施例によるＨＶＤＣシステム１００は発電パート１０１、送電側交流パート１１０、送電側変電パート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、需要パート１８０及び制御パート１９０を含む。
【００１４】
送電側変電パート１０３は送電側トランスフォーマパート１２０及び送電側交流−直流コンバータパート１３０を含む。受電側変電パート１０５は受電側直流−交流コンバータパート１５０及び受電側トランスフォーマパート１６０を含む。
【００１５】
発電パート１０１は３相交流電力を生成する。発電パート１０１は複数の発電所を含む。
【００１６】
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トランスフォーマパート１２０及び送電側交流−直流コンバータパート１３０を含むＤＣ変電所に伝達する。
【００１７】
送電側トランスフォーマパート１２０は送電側交流パート１１０を送電側交流−直流コンバータパート１３０及び直流送電パート１４０から隔離する（ｉｓｏｌａｔｅ）。
【００１８】
送電側交流−直流コンバータパート１３０は送電側トランスフォーマパート１２０の出力に当たる３相交流電力を直流電力に変換する。
【００１９】
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。
【００２０】
受電側直流−交流コンバータパート１５０は直流送電パート１４０によって伝達された直流電力を３相交流電力に変換する。
【００２１】
受電側トランスフォーマパート１６０は受電側交流パート１７０を受電側直流−交流コンバータパート１５０及び直流送電パート１４０から隔離する。
【００２２】
受電側交流パート１７０は受電側トランスフォーマパート１６０の出力に当たる３相交流電力を需要パート１８０に提供する。
【００２３】
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、需要パート１８０、送電側交流−直流コンバータパート１３０、及び受電側直流−交流コンバータパート１５０内の複数のバルブに対するターンオン及びターンオフのタイミングを制御する。この際、バルブはサイリスタ又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｇａｔｅ  ｂｉｐｏｌａｒ  ｔｒａｓｉｓｔｏｒ，ＩＧＢＴ）に当たる。
【００２４】
図２は、本発明の実施例によるモノポーラ方式の高電圧直流送電システムを示す図である。
【００２５】
図２は単一極の直流電力を送電するシステムを示す。以下、説明では単一極は正極（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｐｏｌｅ）であると仮定して説明するが、それに限る必要はない。
【００２６】
送電側交流パート１１０は交流送電ライン１１１及び交流フィルタ１１３を含む。
【００２７】
交流送電ライン１１１は発電パート１０１が生成した３相交流電力を送電側変電パート１０３に伝達する。
【００２８】
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。
【００２９】
送電側トランスフォーマパート１２０は正極のために一つ以上のトランスフォーマ１２１を含む。正極のために送電側交流−直流コンバータパート１３０は正極直流電力を生成する交流−正極直流コンバータ１３１を含み、この交流−正極直流コンバータ１３１は一つ以上のトランスフォーマ１２１にそれぞれ対応する一つ以上の３相バルブブリッジ１３１ａを含む。
【００３０】
一つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して６つのパルスを有する正極直流電力を生成する。この際、その一つのトランスフォーマ１２１の１次側のコイル及び２次側のコイルは、Ｙ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−デルタ（Δ）形状の結線を有してもよい。
【００３１】
２つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して１２個のパルスを有する正極直流電力を生成する。この際、２つのうち一つのトランスフォーマ１２１の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つのトランスフォーマ１２１の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００３２】
３つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して１８個のパルスを有する正極直流電力を生成する。正極直流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００３３】
直流送電パート１４０は送電側正極直流フィルタ１４１、正極直流送電ライン１４３、及び受電側正極直流フィルタ１４５を含む。
【００３４】
送電側正極直流フィルタ１４１はインダクタＬ１及びキャパシタＣ１を含み、交流−正極直流コンバータ１３１が出力する正極直流電力を直流フィルタリングする。
【００３５】
正極直流送電ライン１４３は正極直流電力を伝送するための一つのＤＣラインを有し、電流の帰還経路としては大地を利用する。このＤＣラインの上には一つ以上のスイッチが配置される。
【００３６】
受電側正極直流フィルタ１４５はインダクタＬ２及びキャパシタＣ２を含み、正極直流送電ライン１４３を介して伝達された正極直流電力を直流フィルタリングする。
【００３７】
受電側直流−交流コンバータパート１５０は正極直流−交流コンバータ１５１を含み、正極直流−交流コンバータ１５１は一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａを含む。
【００３８】
受電側トランスフォーマパート１６０は正極のために一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａにそれぞれ対応する一つ以上のトランスフォーマ１６１を含む。
【００３９】
一つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して６つのパルスを有する交流電力を生成する。この際、その一つのトランスフォーマ１６１の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−デルタ（Δ）形状の結線を有してもよい。
【００４０】
２つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して１２個のパルスを有する交流電力を生成する。この際、２つのうち一つのトランスフォーマ１６１の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つのトランスフォーマ１６１の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００４１】
３つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して１８個のパルスを有する交流電力を生成する。交流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００４２】
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を含む。
【００４３】
交流フィルタ１７１は需要パート１８０が利用する周波数成分（例えば、６０Ｈｚ）以外の残りの周波数成分を受電側変電パート１０５が生成する交流電力から除去する。
【００４４】
交流送電ライン１７３はフィルタリングされた交流電力を需要パート１８０に伝達する。
【００４５】
図３は、本発明の実施例によるバイポーラ方式の高電圧直流送電システムを示す図である。
【００４６】
図３は２つの極の直流電力を送電するシステムを示す。以下の説明では２つの極は正極と負極（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｐｏｌｅ）であると仮定して説明するが、それに限る必要はない。
【００４７】
送電側交流パート１１０は交流送電ライン１１１及び交流フィルタ１１３を含む。
【００４８】
交流送電ライン１１１は発電パート１０１が生成した３相交流電力を送電側変電パート１０３に伝達する。
【００４９】
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。
【００５０】
送電側トランスフォーマパート１２０は正極のための一つ以上のトランスフォーマ１２１を含み、負極のための一つ以上のトランスフォーマ１２２を含む。送電側交流−直流コンバータパート１３０は正極直流電力を生成する交流−正極直流コンバータ１３１及び負極直流電力を生成する交流−負極直流コンバータ１３２を含み、交流−正極直流コンバータ１３１は正極のための一つ以上のトランスフォーマ１２１にそれぞれ対応する一つ以上の３相バルブブリッジ１３１ａを含み、交流−負極直流コンバータ１３２は負極のための一つ以上のトランスフォーマ１２２にそれぞれ対応する一つ以上の３相バルブブリッジ１３２ａを含む。
【００５１】
正極のために一つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して６つのパルスを有する正極直流電力を生成する。この際、その一つのトランスフォーマ１２１の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−デルタ（Δ）形状の結線を有してもよい。
【００５２】
正極のために２つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して１２個のパルスを有する正極直流電力を生成する。この際、２つのうち一つのトランスフォーマ１２１の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つのトランスフォーマ１２１の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００５３】
正極のために３つの３相バルブブリッジ１３１ａが利用される場合、交流−正極直流コンバータ１３１は交流電力を利用して１８個のパルスを有する正極直流電力を生成する。正極直流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００５４】
負極のために一つの３相バルブブリッジ１３２ａが利用される場合、交流−負極直流コンバータ１３２は６つのパルスを有する負極直流電力を生成する。この際、その一つのトランスフォーマ１２２の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−デルタ（Δ）形状の結線を有してもよい。
【００５５】
負極のために２つの３相バルブブリッジ１３２ａが利用される場合、交流−負極直流コンバータ１３２は１２個のパルスを有する負極直流電力を生成する。この際、２つのうち一つのトランスフォーマ１２２の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つのトランスフォーマ１２２の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００５６】
負極のために３つの３相バルブブリッジ１３２ａが利用される場合、交流−負極直流コンバータ１３２は１８個のパルスを有する負極直流電力を生成する。負極直流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００５７】
直流送電パート１４０は送電側正極直流フィルタ１４１、送電側負極直流フィルタ１４２、正極直流送電ライン１４３、負極直流送電ライン１４４、受電側正極直流フィルタ１４５、及び受電側負極直流フィルタ１４６を含む。
【００５８】
送電側正極直流フィルタ１４１はインダクタＬ１及びキャパシタＣ１を含み、交流−正極直流コンバータ１３１が出力する正極直流電力を直流フィルタリングする。
【００５９】
送電側負極直流フィルタ１４２はインダクタＬ３及びキャパシタＣ３を含み、交流−負極直流コンバータ１３２が出力する負極直流電力を直流フィルタリングする。
【００６０】
正極直流送電ライン１４３は正極直流電力を伝送するための一つのＤＣラインを有し、電流の帰還経路としては大地を利用する。このＤＣラインの上には一つ以上のスイッチが配置される。
【００６１】
負極直流送電ライン１４４は負極直流電力を伝送するための一つのＤＣラインを有し、電流の帰還経路としては大地を利用する。このＤＣラインの上には一つ以上のスイッチが配置される。
【００６２】
受電側正極直流フィルタ１４５はインダクタＬ２及びキャパシタＣ２を含み、正極直流送電ライン１４３を介して伝達された正極直流電力を直流フィルタリングする。
【００６３】
受電側負極直流フィルタ１４６はインダクタＬ４及びキャパシタＣ４を含み、負極直流送電ライン１４４を介して伝達された負極直流電力を直流フィルタリングする。
【００６４】
受電側直流−交流コンバータパート１５０は正極直流−交流コンバータ１５１及び負極直流−交流コンバータ１５２を含み、正極直流−交流コンバータ１５１は一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａを含み、負極直流−交流コンバータ１５２は一つ以上の３相バルブブリッジ１５２ａを含む。
【００６５】
受電側トランスフォーマパート１６０は正極のために一つ以上の３相バルブブリッジ１５１ａにそれぞれ対応する一つ以上のトランスフォーマ１６１を含み、負極のために一つ以上の３相バルブブリッジ１５２ａにそれぞれ対応する一つ以上のトランスフォーマ１６２を含む。
【００６６】
正極のために一つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して６つのパルスを有する交流電力を生成する。この際、その一つのトランスフォーマ１６１の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−デルタ（Δ）形状の結線を有してもよい。
【００６７】
正極のために２つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して１２個のパルスを有する交流電力を生成する。この際、２つのうち一つのトランスフォーマ１６１の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つのトランスフォーマ１６１の１次側のコイルと２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００６８】
正極のために３つの３相バルブブリッジ１５１ａが利用される場合、正極直流−交流コンバータ１５１は正極直流電力を利用して１８個のパルスを有する交流電力を生成する。交流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００６９】
負極のために一つの３相バルブブリッジ１５２ａが利用される場合、負極直流−交流コンバータ１５２は負極直流電力を利用して６つのパルスを有する交流電力を生成する。この際、その一つのトランスフォーマ１６２の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、Ｙ−デルタ（Δ）形状の結線を有してもよい。
【００７０】
負極のために２つの３相バルブブリッジ１５２ａが利用される場合、負極直流−交流コンバータ１５２は負極直流電力を利用して１２個のパルスを有する交流電力を生成する。この際、２つのうち一つのトランスフォーマ１６２の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Ｙ形状の結線を有してもよく、残りの一つのトランスフォーマ１６２の１次側のコイル及び２次側のコイルはＹ−Δ形状の結線を有してもよい。
【００７１】
負極のために３つの３相バルブブリッジ１５２ａが利用される場合、負極直流−交流コンバータ１５２は負極直流電力を利用して１８個のパルスを有する交流電力を生成する。交流電力のパルスの数が多いほどフィルタの価格が下がる。
【００７２】
受電側交流パート１７０は交流フィルタ１７１及び交流送電ライン１７３を含む。
【００７３】
交流フィルタ１７１は需要パート１８０が利用する周波数成分（例えば、６０Ｈｚ）以外の残りの周波数成分を受電側変電パート１０５が生成する交流電力から除去する。
【００７４】
交流送電ライン１７３はフィルタリングされた交流電力を需要パート１８０に伝達する。
【００７５】
図４は、本発明の実施例によるトランスフォーマと３相バルブブリッジの結線を示す図である。
【００７６】
特に、図４は正極のための２つのトランスフォーマ１２１及び正極のための２つの３相バルブブリッジ１３１ａの結線を示す。負極のための２つのトランスフォーマ１２２及び負極のための２つの３相バルブブリッジ１３２ａの結線、正極のための２つのトランスフォーマ１６１及び正極のための２つの３相バルブブリッジ１５１ａの結線、負極のための２つのトランスフォーマ１６２及び負極のための２つの３相バルブブリッジ１５２ａの結線、正極のための１つのトランスフォーマ１２１及び正極のための１つの３相バルブブリッジ１３１ａ、並びに、正極のための１つのトランスフォーマ１６１及び正極のための１つの３相バルブブリッジ１５１ａの結線などは図４の実施例から容易に導出されるため、その図面と説明は省略する。
【００７７】
図４において、Ｙ−Ｙ形状の結線を有するトランスフォーマ１２１を上側トランスフォーマ、Ｙ−Δ形状の結線を有するトランスフォーマ１２１を下側トランスフォーマ、上側トランスフォーマに連結される３相バルブブリッジ１３１ａを上側３相バルブブリッジ、下側トランスフォーマに連結される３相バルブブリッジ１３１ａを下側３相バルブブリッジと称する。
【００７８】
上側３相バルブブリッジ及び下側３相バルブブリッジは直流電力を出力する２つの出力端である第１出力端ＯＵＴ１及び第２出力端ＯＵＴ２を有する。
【００７９】
上側３相バルブブリッジは６つのバルブＤ１−Ｄ６を含み、下側３相バルブブリッジは６つのバルブＤ７−Ｄ１２を含む。
【００８０】
バルブＤ１は第１出力端ＯＵＴ１に連結されるカソード及び上側トランスフォーマの２次側コイルの第１端子に連結されるアノードを有する。
【００８１】
バルブＤ２はバルブＤ５のアノードに連結されるカソード及びバルブＤ６のアノードに連結されるアノードを有する。
【００８２】
バルブＤ３は第１出力端ＯＵＴ１に連結されるカソード及び上側トランスフォーマの２次側コイルの第２端子に連結されるアノードを有する。
【００８３】
バルブＤ４はバルブＤ１のアノードに連結されるカソード及びバルブＤ６のアノードに連結されるアノードを有する。
【００８４】
バルブＤ５は第１出力端ＯＵＴ１に連結されるカソード及び上側トランスフォーマの２次側コイルの第３端子に連結されるアノードを有する。
【００８５】
バルブＤ６はバルブＤ３のアノードに連結されるカソードを有する。
【００８６】
バルブＤ７はバルブＤ６のアノードに連結されるカソード及び下側トランスフォーマの２次側コイルの第１端子に連結されるアノードを有する。
【００８７】
バルブＤ８はバルブＤ１１のアノードに連結されるカソード及び第２出力端ＯＵＴ２に連結されるアノードを有する。
【００８８】
バルブＤ９はバルブＤ６のアノードに連結されるカソード及び下側トランスフォーマの２次側コイルの第２端子に連結されるアノードを有する。
【００８９】
バルブＤ１０はバルブＤ７のアノードに連結されるカソード及び第２出力端ＯＵＴ２に連結されるアノードを有する。
【００９０】
バルブＤ１１はバルブＤ６のアノードに連結されるカソード及び下側トランスフォーマの２次側コイルの第３端子に連結されるアノードを有する。
【００９１】
バルブＤ１２はバルブＤ９のアノードに連結されるカソード及び第２出力端ＯＵＴ２に連結されるアノードを有する。
【００９２】
一方、受電側直流−交流コンバータパート１５０はモジュール型マルチレベルコンバータ（Ｍｏｄｕｌａｒ  Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２００で構成される。
【００９３】
モジュール型マルチレベルコンバータ２００は複数のサブモジュール２１０を利用して直流電力を交流電力に変換する。
【００９４】
図５は、本発明の実施例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。
【００９５】
本発明の実施例による高電圧直流送電システムは送電側及び受電側を全て含む送受電部が複数に連結される構造を有する形態である。即ち、発電パート及び需要パートを含む第１送受電部１０及び第２送受電部２０が連結された構造を有する高電圧直流送電システムで構成される。
【００９６】
本発明の実施例では図５に示したように左側の送受電部を第１送受電部１０として、右側の送受電部を第２送受電部２０として定義して説明したが、前記第１送受電部１０及び第２送受電部２０の連結関系及び配置が限定されることはなく、実施形態に応じて変更されてもよい。
【００９７】
以下、図５を参照して本発明の実施例による高電圧直流送電システムの構成を詳細に説明する。
【００９８】
第１送受電部１０に構成される第１交流−直流コンバータパート１３０は正極直流電力を生成する交流−正極直流コンバータ１３１を含み、この交流−正極直流コンバータ１３１はトランスフォーマ１２１に対応するようにデュアル３相バルブブリッジ１３１ａ、１３１ｂで構成される。
【００９９】
詳しくは、前記第１コンバータパート１３０は第１発電パート１１で生産される交流電力を直流電力に変換し、第２コンバータパート１５０から印加される直流電力を交流電力に変換する。また、第１コンバータパート１３０は第１発電パート１１で生産される交流電力を第１需要パート１２及び第１エネルギー貯蔵部２１０に出力するか、第２送受電部２０に出力する。
【０１００】
また、第２コンバータパート１５０も同じく正極のためにデュアル３相バルブブリッジ１５１ａ，１５１ｂを構成する。
【０１０１】
詳しくは、前記第２送受電部２０に含まれる第２コンバータパート１５０は第２発電パート２１で生産される交流電力を直流電力に変換し、第１コンバータパート１３０から印加される直流電力を交流電力に変換する。また、第２コンバータパート１５０は第２発電パート２１で生産される交流電力を第２需要パート２２及び第２エネルギー貯蔵部２２０に出力するか第１送受電部１０に出力する。
【０１０２】
第１コンバータパート１３０及び第２コンバータパート１５０にはそれぞれエネルギー貯蔵部２１０，２２０が連結される。本発明の実施例では、第１コンバータパート１３０に連結されるエネルギー貯蔵部を第１エネルギー貯蔵部２１０、第２コンバータパート１５０に連結されるエネルギー貯蔵部を第２エネルギー貯蔵部２２０とする例を挙げて説明する。
【０１０３】
第１エネルギー貯蔵部２１０及び第２エネルギー貯蔵部２２０はそれぞれ第１発電パート１１及び第２発電パート２１で生産される電力をそれぞれ貯蔵するか相互貯蔵する。
【０１０４】
制御パート１９０は第１発電パート１１で生産される電力に対して第１需要パート１２で消費するための電力量を算出し、前記消費電力量及び生産電力量をそれぞれ確認して剰余電力量は第１エネルギー貯蔵部２１０に貯蔵する。また、制御パート１９０は第１エネルギー貯蔵部２１０に貯蔵された電力に対して第２需要パート２２に提供される電力量を確認し、当該電力量だけを第２エネルギー貯蔵部２２に出力する。制御パート１９０は第２コンバータパート１５０から第２需要パート２２に提供される電力を除く電力は第２エネルギー貯蔵部２２０に貯蔵し、第１コンバータパート１３０に伝達する。即ち、第１エネルギー貯蔵部２１０及び第２エネルギー貯蔵部２２０はそれぞれに連結された第１発電パート１１及び第２発電パート２１で生産され、第１需要パート１２及び第２需要パート２２で消費される電力量を確認し剰余電力を貯蔵する。また、貯蔵された電力は制御パート１９０の制御下で送電側又は需要側に伝達される。
【０１０５】
以下、図６を参照して本発明の実施例による高電圧直流送電システムの動作を詳細に説明する。
【０１０６】
図６は、本発明の実施例による高電圧直流送電システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【０１０７】
図６を参照すると、本発明の実施例による制御パート１９０は第１発電パート１１により生産された電力生成量を確認する（Ｓ６０２）。
【０１０８】
制御パート１９０は電力生成量を確認し、第１需要パート１２で放電する電力量と第２送受電部２０に伝達される電力量を確認する（Ｓ６０４）。
【０１０９】
制御パート１９０は第１需要パート１２で放電する電力量が前記生産された電力生成量以下であれば当該容量の電力量をエネルギー貯蔵部に貯蔵する。前記エネルギー貯蔵部は第１コンバータパート１３０に連結される第１エネルギー貯蔵部２１０である。
【０１１０】
制御パート１９０は他方の、即ち第２送受電部２０に構成される第２コンバータパート１５０から電力要求信号を受信するかを確認する。即ち、制御パート１９０は第２送受電部２０から予め伝送されるか予め貯蔵された電力を放電するか否かを確認する。
【０１１１】
制御パート１９０は第２送受電部２０から要求される電力量を確認し、第１エネルギー貯蔵部２１０に貯蔵されたエネルギーを第２送受電部２０に伝送する（Ｓ６１４）。
【０１１２】
一方、制御パート１９０は電力生成量が放電量未満であれば第２送受電部２０の第２トランスフォーマパート１５０に連結された第２エネルギー貯蔵部２２０に貯蔵されたエネルギーを要求し、それによるエネルギーを第１エネルギー貯蔵部２１０に貯蔵する（Ｓ６１６）。即ち、第２送受電部２０に予め伝送された電力を更に受信して第１送受電部１０の電力として使用する。この際、制御パート１９０は前記第１送受電部１０の電力使用量を除く剰余電力に対する電力再伝送を実行するように制御する。
【０１１３】
また、制御パート１９０は前記説明した第１送受電部１０で実行される電力の発電、需要及び第２送受電部２０に伝達する動作を第２送受電部２０で実行する。即ち、第１送受電部１０及び第２送受電部２０にはそれぞれのコンバータパートがデュアル３相バルブブリッジで構成され、発電パート１１，２１と需要パート１２，２２をそれぞれ構成することで両方向の電力送受信が可能になる。
【０１１４】
また、制御パート１９０は高圧直流送電システムの電力送受信の運転異常が感知される場合、それぞれの第１送受電部１０及び第２送受電部２０で生産されるか貯蔵された電力を出力して自体放電（消費）する。
【０１１５】
これまで本発明についてその好ましい実施例を中心に説明したが、これは単なる例示に過ぎないものであって本発明を限定するものではなく、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で前記に例示されていない様々な変形及び応用が可能であることを理解できるはずである。例えば、本発明の実施例に具体的に示した各構成要素は変形して実施することができるものである。そして、このような変形及び応用に関する差は添付した特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１１６】
１０    第１送受電部
１１    第１発電パート
１２    第１需要パート
２０    第２送受電部
２１    第２発電パート
２２    第２需要パート
１００    ＨＶＤＣシステム
１０１    発電パート
１０３    送電側変電パート
１０５    受電側変電パート
１１０    送電側交流パート
１１１    交流送電ライン
１１３    交流フィルタ
１２０    送電側トランスフォーマパート
１２１    トランスフォーマ
１２２    トランスフォーマ
１３０    送電側交流−直流コンバータパート
１３１    交流−正極直流コンバータ
１３１ａ    ３相バルブブリッジ
１３１ｂ    ３相バルブブリッジ
１３２    交流−負極直流コンバータ
１３２ａ    ３相バルブブリッジ
１４０    直流送電パート
１４１    送電側正極直流フィルタ
１４２    送電側負極直流フィルタ
１４３    正極直流送電ライン
１４４    負極直流送電ライン
１４５    受電側正極直流フィルタ
１４６    受電側負極直流フィルタ
１５０    受電側直流−交流コンバータパート
１５１    正極直流−交流コンバータ
１５１ａ    ３相バルブブリッジ
１５１ｂ    ３相バルブブリッジ
１５２    負極直流−交流コンバータ
１５２ａ    ３相バルブブリッジ
１６０    受電側トランスフォーマパート
１６１    トランスフォーマ
１６２    トランスフォーマ
１７０    受電側交流パート
１７１    交流フィルタ
１７３    交流送電ライン
１８０    需要パート
１９０    制御パート
２１０    エネルギー貯蔵部
２２０    エネルギー貯蔵部
【図１】
2016073192.tif 000003
【図２】
2016073192.tif 000004
【図３】
2016073192.tif 000005
【図４】
2016073192.tif 000006
【図５】
2016073192.tif 000007
【図６】
2016073192.tif 000008