(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の交流系統にそれぞれ接続された複数の電力変換装置を備え、
各前記電力変換装置は、共通の直流回路にさらに接続されており、
各前記電力変換装置を起動するための起動装置をさらに備え、
前記起動装置は、
前記複数の交流系統の系統情報に基づいて、前記複数の交流系統の中から、電力供給能力に関する規定条件を満たす交流系統を選定し、
選定された前記交流系統に接続された前記電力変換装置を起動し、
前記複数の交流系統の基準周波数は同一であり、
各前記系統情報は、各前記交流系統の周波数であり、
前記起動装置は、前記複数の交流系統のうち最大の周波数を有する交流系統、または、前記複数の交流系統のうち閾値以上の周波数を有する交流系統を、前記規定条件を満たす交流系統として選定する、電力変換システム。
【請求項２】
複数の交流系統にそれぞれ接続された複数の電力変換装置を備え、
各前記電力変換装置は、共通の直流回路にさらに接続されており、
各前記電力変換装置を起動するための起動装置をさらに備え、
前記起動装置は、
前記複数の交流系統の系統情報に基づいて、前記複数の交流系統の中から、電力供給能力に関する規定条件を満たす交流系統を選定し、
選定された前記交流系統に接続された前記電力変換装置を起動し、
前記交流系統の前記系統情報は、前記交流系統の基準周波数に対する、前記交流系統の周波数の比率を示す周波数比率であり、
前記起動装置は、前記複数の交流系統のうち最大の前記周波数比率を有する交流系統、または、前記複数の交流系統のうち閾値以上の前記周波数比率を有する交流系統を、前記規定条件を満たす交流系統として選定する、電力変換システム。
【請求項３】
複数の交流系統にそれぞれ接続された複数の電力変換装置を備え、
各前記電力変換装置は、共通の直流回路にさらに接続されており、
各前記電力変換装置を起動するための起動装置をさらに備え、
前記起動装置は、
前記複数の交流系統の系統情報に基づいて、前記複数の交流系統の中から、電力供給能力に関する規定条件を満たす交流系統を選定し、
選定された前記交流系統に接続された前記電力変換装置を起動し、
前記交流系統の前記系統情報は、前記交流系統の実効値電圧、前記交流系統の実効値電圧と基準実効値電圧との電圧偏差、および前記交流系統の短絡容量を含み、
前記起動装置は、
前記複数の交流系統の各々の短絡容量が規定容量以上である場合には、前記規定条件を前記実効値電圧に関する第１条件に設定し、
前記複数の交流系統における複数の短絡容量のうちの少なくとも１つが前記規定容量未満である場合には、前記規定条件を前記電圧偏差に関する第２条件に設定する、電力変換システム。
【請求項４】
前記起動装置は、前記規定条件が前記第１条件に設定された場合、前記複数の交流系統のうち最大の実効値電圧を有する交流系統、または、前記複数の交流系統のうち第１閾値以上の実効値電圧を有する交流系統を、前記第１条件を満たす交流系統として選定する、請求項３に記載の電力変換システム。
【請求項５】
前記起動装置は、前記規定条件が前記第２条件に設定された場合、前記複数の交流系統のうち最小の前記電圧偏差を有する交流系統、または、前記複数の交流系統のうち第２閾値未満の前記電圧偏差を有する交流系統を、前記第２条件を満たす交流系統として選定する、請求項３または請求項４に記載の電力変換システム。
【請求項６】
前記起動装置は、前記規定条件が前記第１条件に設定された場合、
前記複数の交流系統の各々について、当該交流系統の基準実効値電圧に対する、当該交流系統の実効値電圧の第１比率を算出し、
前記複数の交流系統のうち最大の前記第１比率を有する交流系統、または、前記複数の交流系統のうち第３閾値以上の前記第１比率を有する交流系統を、前記第１条件を満たす交流系統として選定する、請求項３に記載の電力変換システム。
【請求項７】
前記起動装置は、前記規定条件が前記第２条件に設定された場合、
前記複数の交流系統の各々について、当該交流系統の基準実効値電圧に対する、当該交流系統における前記電圧偏差の第２比率を算出し、
前記複数の交流系統のうち最小の前記第２比率を有する交流系統、または、前記複数の交流系統のうち第４閾値未満の前記第２比率を有する交流系統を、前記第２条件を満たす交流系統として選定する、請求項３または請求項６に記載の電力変換システム。
【請求項８】
複数の交流系統にそれぞれ接続された複数の電力変換装置を備え、
各前記電力変換装置は、共通の直流回路にさらに接続されており、
各前記電力変換装置を起動するための起動装置をさらに備え、
前記起動装置は、
前記複数の交流系統の系統情報に基づいて、前記複数の交流系統の中から、電力供給能力に関する規定条件を満たす交流系統を選定し、
選定された前記交流系統に接続された前記電力変換装置を起動し、
各前記系統情報は、各前記交流系統の短絡容量であり、
前記起動装置は、前記複数の交流系統のうち最大の短絡容量を有する交流系統、または、前記複数の交流系統のうち閾値以上の短絡容量を有する交流系統を、前記規定条件を満たす交流系統として選定する、電力変換システム。
【請求項９】
複数の交流系統にそれぞれ接続された複数の電力変換装置を備え、
各前記電力変換装置は、共通の直流回路にさらに接続されており、
各前記電力変換装置を起動するための起動装置をさらに備え、
前記起動装置は、
前記複数の交流系統の系統情報に基づいて、前記複数の交流系統の中から、電力供給能力に関する規定条件を満たす交流系統を選定し、
選定された前記交流系統に接続された前記電力変換装置を起動し、
各前記系統情報は、各前記交流系統の系統容量であり、
前記交流系統の系統容量は、前記交流系統に接続されている１以上の発電機の合算容量であり、
前記起動装置は、前記複数の交流系統のうち最大の前記系統容量を有する交流系統、または、前記複数の交流系統のうち閾値以上の前記系統容量を有する交流系統を、前記規定条件を満たす交流系統として選定する、電力変換システム。
【請求項１０】
複数の交流系統にそれぞれ接続された複数の電力変換装置を備え、
各前記電力変換装置は、共通の直流回路にさらに接続されており、
各前記電力変換装置を起動するための起動装置をさらに備え、
前記起動装置は、
前記複数の交流系統の系統情報に基づいて、前記複数の交流系統の中から、電力供給能力に関する規定条件を満たす交流系統を選定し、
選定された前記交流系統に接続された前記電力変換装置を起動し、
各前記系統情報は、各前記交流系統の周波数特性定数であり、
前記起動装置は、前記複数の交流系統のうち最小の周波数特性定数を有する交流系統を有する交流系統、または、前記複数の交流系統のうち閾値未満の周波数特性定数を有する交流系統を、前記規定条件を満たす交流系統として選定する、電力変換システム。
【請求項１１】
前記電力変換装置は、モジュラーマルチレベル変換方式の電力変換器を含む、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の電力変換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の単位変換器がカスケード接続されるモジュラーマルチレベル変換器（以下、ＭＭＣ変換器とも称する。）は、単位変換器の数を増加させることによって、高電圧化に容易に対応することができる。「単位変換器」は、「サブモジュール（sub  module）」あるいは「変換器セル」とも称される。ＭＭＣ変換器は、大容量の静止型無効電力補償装置、または高圧直流送電用の電力変換装置として、送配電系統へ広く適用されている。典型的には、ＭＭＣ変換器を起動する際には、サブモジュール内のキャパシタを充電するために交流系統から電力が供給される。【０００３】
特開昭５９−１８５１２５号公報（特許文献１）では、交流電力系統の交流出力を交直変換して直流出力にて直流送電する交直変換装置の起動制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１８５１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＭＣ方式の電力変換器を含む電力変換システムは、例えば、直流送電系統の電力を制御するためのシステムとして用いられる。典型的には、直流回路を介して複数の交流系統間で電力授受が行われるが、これらの交流系統の電力供給能力の余裕度が異なる場合がある。電力変換装置を起動する際には、交流系統の電力供給を受ける必要があるため、電力供給能力に余裕のない交流系統に接続された電力変換装置を最初に起動してしまうと、当該交流系統に与える影響が大きくなる（例えば、電力の需要と供給とのバランスを維持できない等）。特許文献１は、このような課題に対する解決策を何ら教示または示唆するものではない。【０００６】
本開示のある局面における目的は、複数の交流系統にそれぞれ接続された複数の電力変換装置を含む電力変換システムにおいて、電力変換装置を起動する際に交流系統に与える影響をできるだけ小さくすることが可能な電力変換システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある実施の形態に従う電力変換システムは、複数の交流系統にそれぞれ接続された複数の電力変換装置を備える。各電力変換装置は、共通の直流回路にさらに接続されている。電力変換システムは、各電力変換装置を起動するための起動装置をさらに備える。起動装置は、複数の交流系統の系統情報に基づいて、複数の交流系統の中から、電力供給能力に関する規定条件を満たす交流系統を選定し、選定された交流系統に接続された電力変換装置を起動する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によると、複数の交流系統にそれぞれ接続された複数の電力変換装置を含む電力変換システムにおいて、電力変換装置を起動する際に交流系統に与える影響をできるだけ小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電力変換システムの概略構成図である。
【図２】電力変換器の概略構成図である。
【図３】サブモジュールの一例を示す回路図である。
【図４】制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５】交流系統の周波数に基づく電力変換器の起動方式の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】交流系統の周波数比率に基づく電力変換器の起動方式の一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】交流系統の電圧に基づく電力変換器の起動方式の一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】交流系統の電圧に基づく電力変換器の起動方式の一例を説明するためのフローチャートである。
【図９】交流系統の電圧に基づく電力変換器の起動方式の変形例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】
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１１】
＜システムの全体構成＞
図１は、電力変換システム１００の概略構成図である。図１を参照して、電力変換システム１００は、電力変換装置１０＿１〜１０＿ｎ（以下「電力変換装置１０」とも総称する。）と、交流系統１２＿１〜１２＿ｎ（以下「交流系統１２」とも総称する。）と、変圧器１３＿１〜１３＿ｎ（以下「変圧器１３」とも総称する。）と、直流回路１４とを含む。ただし、“ｎ”は、２以上の整数である。以下では、交流系統１２、変圧器１３および電力変換装置１０を含むシステムが共通の直流回路１４にｎ個（ただし、ｎは２以上の整数）接続される構成について説明する。直流回路１４は、例えば、直流送電網などを含む直流電力系統または他の電力変換装置の直流端子である。
【００１２】
電力変換システム１００では、直流回路１４を介して、交流系統１２＿１〜交流系統１２＿ｎ間で電力が送受される。複数の交流系統１２＿１〜交流系統１２＿ｎは、電力供給能力が互いに異なる３相交流系統である。例えば、交流系統１２＿１〜１２＿ｎの基準周波数（例えば、５０Ｈｚ）が同一であって、かつ、交流系統１２＿１において計測された系統周波数（以下、単に「周波数」と称する。）の方が、交流系統１２＿ｎにおいて計測された周波数よりも大きいとする。この場合、周波数の大きい交流系統１２＿１の方が、交流系統１２＿ｎよりも有効電力を供給できる能力が高く、交流系統の電力を供給する能力（すなわち、電力供給能力）が高い系統である。そのため、交流系統１２＿１は、交流系統１２＿ｎよりも電力供給能力に余裕のある系統である。
【００１３】
電力変換装置１０＿１は、交流系統１２＿１と直流回路１４との間で電力変換を行なう電力変換器２＿１と、制御装置３＿１とを含む。電力変換装置１０＿ｎは、交流系統１２＿ｎと直流回路１４との間で電力変換を行なう電力変換器２＿ｎと、制御装置３＿ｎとを含む。各電力変換装置１０＿１〜１０＿ｎは、共通の直流回路１４に接続される。電力変換器２＿１〜２＿ｎは、直流回路１４と交流系統１２との間で電力変換を行なう自励式の電力変換器２である。典型的には、電力変換器２は、互いに直列接続された複数のサブモジュールを含むＭＭＣ変換方式の電力変換器によって構成される。ただし、電力変換器２は、ＭＭＣ変換方式以外の変換方式であってもよい。制御装置３＿１〜３＿ｎは、それぞれ電力変換器２＿１〜２＿ｎの動作を制御する。以下の説明では、電力変換器２＿１〜２＿ｎを「電力変換器２」とも総称し、制御装置３＿１〜３＿ｎを「制御装置３」とも総称する。
【００１４】
変圧器１３＿１は、交流系統１２＿１と電力変換器２＿１との間に接続される。変圧器１３＿ｎは、交流系統１２＿ｎと電力変換器２＿ｎとの間に接続される。
【００１５】
交流系統１２＿１から交流系統１２＿ｎに電力が送電される場合、電力変換器２＿１は順変換器（ＲＥＣ：Rectifier）として動作し、電力変換器２＿ｎは逆変換器（ＩＮＶ：Inverter）として動作する。具体的には、電力変換器２＿１により交流電力が直流電力に変換され、この変換された直流電力が直流回路１４を介して直流送電される。受電端において電力変換器２＿ｎにより直流電力が交流電力に変換され、変圧器１３＿ｎを介して交流系統１２＿ｎに供給される。電力変換器２＿ｎが逆変換器として動作し、電力変換器２＿１が順変換器として動作する場合には、上記と逆の変換動作が行われる。
【００１６】
起動装置６０は、各電力変換装置１０＿１〜１０＿ｎを起動する。具体的には、起動装置６０は、制御装置３＿１〜３＿ｎと通信可能に構成されており、制御装置３＿１〜３＿ｎから交流系統１２＿１〜１２＿ｎの系統情報を受信する。起動装置６０は、交流系統１２＿１〜１２＿ｎの系統情報に基づいて、複数の交流系統１２の中から、電力供給能力に関する規定条件を満たす交流系統を選定する。例えば、起動装置６０は、複数の交流系統１２の中で最も電力供給能力が高い（すなわち、最も余裕のある）という規定条件を満たす交流系統１２を選定する。ここで、交流系統１２＿１が選定されたとする。この場合、起動装置６０は、交流系統１２＿１に接続された電力変換器２＿１を起動するために、制御装置３＿１に対して起動指令を送信する。制御装置３＿１は、起動指令に従って、電力変換器２＿１を起動する。
【００１７】
上記によると、電力供給能力に余裕のある交流系統１２＿１の電力を用いて電力変換器２＿１が最初に起動されるため、交流系統１２＿１に与える影響を小さくでき、電力の需要および供給のバランスを維持することができる。
【００１８】
＜電力変換装置の構成＞
（全体構成）
図２は、電力変換器２の概略構成図である。図２を参照して、電力変換器２は、互いに直列接続された複数のサブモジュール（図２中の「ＳＭ」に対応）７を含むＭＭＣ変換器によって構成されている。
【００１９】
電力変換器２は、正極直流端子（すなわち、高電位側直流端子）Ｎｐと、負極直流端子（すなわち、低電位側直流端子）Ｎｎとの間に互いに並列に接続された複数のレグ回路４ｕ，４ｖ，４ｗ（以下、総称する場合または任意のものを示す場合、「レグ回路４」と記載する）を含む。
【００２０】
レグ回路４は、交流を構成する複数相の各々に設けられる。レグ回路４は、交流系統１２と直流回路１４との間に接続され、両系統間で電力変換を行なう。電力変換器２には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ対応して３個のレグ回路４ｕ，４ｖ，４ｗが設けられる。
【００２１】
レグ回路４ｕ，４ｖ，４ｗにそれぞれ設けられた交流入力端子Ｎｕ，Ｎｖ，Ｎｗは、変圧器１３を介して交流系統１２に接続される。図２では、図解を容易にするために、交流入力端子Ｎｖ，Ｎｗと変圧器１３との接続は図示されていない。各レグ回路４に共通に接続された正極直流端子Ｎｐおよび負極直流端子Ｎｎは、直流回路１４に接続される。
【００２２】
図１の変圧器１３を用いる代わりに、連系リアクトルを介して交流系統１２に接続する構成としてもよい。さらに、交流入力端子Ｎｕ，Ｎｖ，Ｎｗに代えてレグ回路４ｕ，４ｖ，４ｗにそれぞれ一次巻線を設け、この一次巻線と磁気結合する二次巻線を介してレグ回路４ｕ，４ｖ，４ｗが変圧器１３または連系リアクトルに交流的に接続するようにしてもよい。この場合、一次巻線を下記のリアクトル８Ａ，８Ｂとしてもよい。すなわち、レグ回路４は、交流入力端子Ｎｕ，Ｎｖ，Ｎｗまたは上記の一次巻線など、各レグ回路４ｕ，４ｖ，４ｗに設けられた接続部を介して電気的に（すなわち直流的または交流的に）交流系統１２と接続される。
【００２３】
レグ回路４ｕは、直列接続された２つのアームにより構成される。具体的には、レグ回路４ｕは、正極直流端子Ｎｐから交流入力端子Ｎｕまでの上アーム５と、負極直流端子Ｎｎから交流入力端子Ｎｕまでの下アーム６とを含む。上アーム５と下アーム６との接続点である交流入力端子Ｎｕが変圧器１３と接続される。正極直流端子Ｎｐおよび負極直流端子Ｎｎが直流回路１４に接続される。レグ回路４ｖ，４ｗについても同様の構成を有するので、以下、レグ回路４ｕを代表として説明する。
【００２４】
上アーム５は、カスケード接続された複数のサブモジュール７と、リアクトル８Ａとを含む。当該複数のサブモジュール７およびリアクトル８Ａは互いに直列接続されている。下アーム６は、カスケード接続された複数のサブモジュール７と、リアクトル８Ｂとを含む。当該複数のサブモジュール７およびリアクトル８Ｂは互いに直列接続されている。
【００２５】
電力変換システム１００には、制御に使用される電気量（例えば、電流、電圧など）を計測する各検出器が設けられている。例えば、各検出器は、交流電圧検出器１８、交流電流検出器１６、直流電圧検出器１１Ａ，１１Ｂ、各レグ回路４に設けられたアーム電流検出器９Ａ，９Ｂ等である。これらの検出器によって検出された信号は、制御装置３に入力される。
【００２６】
制御装置３は、これらの検出信号に基づいて電力変換器２内の各サブモジュール７の運転状態を制御するための運転指令を出力する。運転指令は、Ｕ相上アーム、Ｕ相下アーム、Ｖ相上アーム、Ｖ相下アーム、Ｗ相上アーム、およびＷ相下アームにそれぞれ対応して生成される。また、制御装置３は、各サブモジュール７から各種情報を受信する。各種情報は、サブモジュール７の内部情報であり、サブモジュール７のコンデンサの電圧値、サブモジュール７の状態を示す状態情報等を含む。状態情報は、サブモジュール７が通常動作している通常動作状態か、停止状態かを示す情報、サブモジュール７の故障の有無を示す情報等を含む。
【００２７】
図１では図解を容易にするために、各検出器から制御装置３に入力される信号の信号線と、制御装置３および各サブモジュール７間で入出力される信号の信号線とは、一部まとめて記載されているが、実際には検出器ごとおよびサブモジュール７ごとに設けられている。各サブモジュール７と制御装置３との間の信号線は、送信用と受信用とが別個に設けられていてもよい。信号線は、たとえば光ファイバによって構成される。
【００２８】
交流電圧検出器１８は、交流系統１２のＵ相の交流電圧Ｖａｃｕ、Ｖ相の交流電圧Ｖａｃｖ、およびＷ相の交流電圧Ｖａｃｗを検出する。交流電流検出器１６は、交流系統１２のＵ相の交流電流Ｉａｃｕ、Ｖ相の交流電流Ｉａｃｖ、およびＷ相の交流電流Ｉａｃｗを検出する。直流電圧検出器１１Ａは、直流回路１４に接続された正極直流端子Ｎｐの直流電圧Ｖｄｃｐを検出する。直流電圧検出器１１Ｂは、直流回路１４に接続された負極直流端子Ｎｎの直流電圧Ｖｄｃｎを検出する。直流電圧Ｖｄｃｐと直流電圧Ｖｄｃｎとの差を直流電圧Ｖｄｃとする。
【００２９】
Ｕ相用のレグ回路４ｕに設けられたアーム電流検出器９Ａおよび９Ｂは、上アーム５に流れるアーム電流Ｉｐｕおよび下アーム６に流れるアーム電流Ｉｎｕをそれぞれ検出する。同様に、Ｖ相用のレグ回路４ｖに設けられたアーム電流検出器９Ａおよび９Ｂは、アーム電流Ｉｐｖおよびアーム電流Ｉｎｖをそれぞれ検出する。Ｗ相用のレグ回路４ｗに設けられたアーム電流検出器９Ａおよび９Ｂは、アーム電流Ｉｐｗおよびアーム電流Ｉｎｗをそれぞれ検出する。
【００３０】
（サブモジュールの構成）
図３は、サブモジュールの一例を示す回路図である。図３（ａ）に示すサブモジュール７は、ハーフブリッジ構成と呼ばれる回路構成を有する。このサブモジュール７は、２つのスイッチング素子３１ｐ、３１ｎを直列接続して形成した直列体と、エネルギー蓄積器としてのコンデンサ３２と、電圧検出器３３と、バイパススイッチ３４とを含む。直列体とコンデンサ３２とは並列接続される。電圧検出器３３は、コンデンサ３２の両端の電圧であるコンデンサ電圧Ｖｃを検出する。
【００３１】
図３（ｂ）に示すサブモジュール７は、フルブリッジ構成と呼ばれる回路構成を有する。このサブモジュール７は、２つのスイッチング素子３１ｐ１，３１ｎ１を直列接続して形成された第１の直列体と、２つのスイッチング素子３１ｐ２，３１ｎ２を直列接続して形成された第２の直列体と、コンデンサ３２と、電圧検出器３３とを含む。第１の直列体と、第２の直列体と、コンデンサ３２とが並列接続される。電圧検出器３３は、コンデンサ電圧Ｖｃを検出する。
【００３２】
図３（ａ）における２つのスイッチング素子３１ｐ、３１ｎと、図３（ｂ）における４つのスイッチング素子３１ｐ１、３１ｎ１、３１ｐ２、３１ｎ２とは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）、ＧＣＴ（Gate  Commutated  Turn-off）サイリスタ、ＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor  Field-Effect  Transistor）などの自己消弧型の半導体スイッチング素子に還流ダイオード（ＦＷＤ：Freewheeling  Diode）が逆並列に接続されて構成される。また、図３（ａ）および図３（ｂ）において、コンデンサ３２には、フィルムコンデンサなどのキャパシタが主に用いられる。
【００３３】
以下の説明では、スイッチング素子３１ｐ，３１ｎ，３１ｐ１，３１ｎ１，３１ｐ２，３１ｎ２をスイッチング素子３１とも総称する。また、スイッチング素子３１内の半導体スイッチング素子のオンオフを、単に「スイッチング素子３１のオンオフ」と記載する。
【００３４】
図３（ａ）を参照して、スイッチング素子３１ｎの両端子を入出力端子Ｐ１，Ｐ２とする。スイッチング素子３１ｐ、３１ｎのスイッチング動作によりコンデンサ３２の両端電圧、および零電圧を出力する。例えば、スイッチング素子３１ｐがオン、かつスイッチング素子３１ｎがオフとなったときに、コンデンサ３２の両端電圧が出力される。スイッチング素子３１ｐがオフ、かつスイッチング素子３１ｎがオンとなったときに、零電圧が出力される。図３（ａ）では、スイッチング素子３１ｎの両端子を入出力端子Ｐ１，Ｐ２としたが、スイッチング素子３１ｐの両端子を入出力端子Ｐ１，Ｐ２としてもよく、その場合には、動作が反転する。
【００３５】
バイパススイッチ３４は、入出力端子Ｐ１，Ｐ２間に接続される。図３（ａ）では、バイパススイッチ３４は、スイッチング素子３１ｎと並列に接続される。ただし、スイッチング素子３１ｐの両端子を入出力端子Ｐ１，Ｐ２とする場合には、バイパススイッチ３４は、スイッチング素子３１ｐと並列に接続される。バイパススイッチ３４をオンにすることによって、サブモジュール７が短絡される。バイパススイッチ３４は、サブモジュール７の各素子が故障した場合に、当該サブモジュール７を短絡させる際にも利用される。これにより、複数のサブモジュール７のうちの任意のサブモジュール７が故障しても、他のサブモジュール７を利用することにより電力変換器２の運転継続が可能となる。
【００３６】
次に、図３（ｂ）を参照して、スイッチング素子３１ｐ１とスイッチング素子３１ｎ１との中点と、スイッチング素子３１ｐ２とスイッチング素子３１ｎ２との中点とをサブモジュール７の入出力端子Ｐ１，Ｐ２とする。図３（ｂ）に示すサブモジュール７は、スイッチング素子３１ｎ２をオンとし、スイッチング素子３１ｐ２をオフとし、スイッチング素子３１ｐ１，３１ｎ１を交互にオン状態とすることによって、正電圧または零電圧を出力する。また、図３（ｂ）に示すサブモジュール７は、スイッチング素子３１ｎ２をオフとし、スイッチング素子３１ｐ２をオンとし、スイッチング素子３１ｐ１，３１ｎ１を交互にオン状態にすることによって、零電圧または負電圧を出力することもできる。
【００３７】
バイパススイッチ３４は、入出力端子Ｐ１，Ｐ２間に接続される。なお、バイパススイッチ３４は、スイッチング素子３１ｎ１，３１ｎ２の直列体と並列に接続される。バイパススイッチ３４をオンにすることによって、サブモジュール７が短絡される。
【００３８】
上記で示した構成以外のサブモジュール、例えば、図３（ｂ）のスイッチング素子３１ｐ２をダイオードのみで置き換えた１．５ハーフブリッジ構成とも呼ばれる回路構成を適用したサブモジュールを用いてもよい。
【００３９】
（制御装置のハードウェア構成）
図４は、制御装置３のハードウェア構成の一例を示す図である。図４を参照して、出制御装置３は、補助変成器５１と、ＡＤ（Analog  to  Digital）変換部５２と、演算処理部７０とを含む。
【００４０】
補助変成器５１は、各検出器からの電気量を取り込み、内部回路での信号処理に適した電圧信号に変換して出力する。ＡＤ変換部５２は、補助変成器５１から出力される電圧信号を取り込んでディジタルデータに変換する。具体的には、ＡＤ変換部５２は、アナログフィルタと、サンプルホールド回路と、マルチプレクサと、ＡＤ変換器とを含む。
【００４１】
アナログフィルタは、補助変成器５１から出力される電圧信号から高周波のノイズ成分を除去する。サンプルホールド回路は、アナログフィルタから出力される信号を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。マルチプレクサは、演算処理部７０から入力されるタイミング信号に基づいて、サンプルホールド回路から入力される信号を時系列で順次切り替えてＡＤ変換器に入力する。ＡＤ変換器は、マルチプレクサから入力される信号をアナログデータからディジタルデータに変換する。ＡＤ変換器は、ディジタル変換した信号（すなわち、ディジタルデータ）を演算処理部７０へ出力する。
【００４２】
演算処理部７０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）７２と、ＲＯＭ７３と、ＲＡＭ７４と、ＤＩ（digital  input）回路７５と、ＤＯ（digital  output）回路７６と、入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）７７と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）７８とを含む。これらは、バス７１で結合されている。
【００４３】
ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７３に格納されたプログラムを読み出して実行することによって、制御装置３の動作を制御する。なお、ＲＯＭ７３には、ＣＰＵ７２によって用いられる各種情報が格納されている。ＣＰＵ７２は、たとえば、マイクロプロセッサである。なお、当該ハードウェアは、ＣＰＵ以外のＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）およびその他の演算機能を有する回路などであってもよい。
【００４４】
ＣＰＵ７２は、バス７１を介して、ＡＤ変換部５２からディジタルデータを取り込む。ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７３に格納されているプログラムに従って、取り込んだディジタルデータを用いて制御演算を実行する。
【００４５】
ＣＰＵ７２は、制御演算結果に基づいて、ＤＯ回路７６を介して、外部に制御指令を出力する。また、ＣＰＵ７２は、ＤＩ回路７５を介して、その制御指令に対する応答を受け取る。入力インターフェイス７７は、典型的には、各種ボタン等であり、系統運用者からの各種設定操作を受け付ける。また、ＣＰＵ７２は、通信インターフェイス７８を介して、他の装置（例えば、起動装置６０）と各種情報を送受信する。
【００４６】
起動装置６０のハードウェア構成は、例えば、制御装置３のハードウェア構成と同様であってもよい。例えば、制御装置３および起動装置６０は、ディジタル保護制御装置として構成されている。なお、起動装置６０は、後述する情報処理を実行することが可能な演算機能を有するコンピュータであればよい。
【００４７】
＜起動方式＞
起動装置６０により実行される電力変換器２の起動方式について説明する。本実施の形態では、起動装置６０は、交流系統１２＿１〜１２＿ｎの系統情報に基づいて、複数の交流系統１２の中から、電力供給能力に関する規定条件を満たす交流系統１２を選定し、当該選定された交流系統１２に接続された電力変換器２を起動する。以下、規定条件を満たす交流系統１２の選定方式、および当該選定方式に基づいた電力変換器２の起動方式について説明する。
【００４８】
（周波数）
交流系統１２の系統情報として、交流系統１２の周波数を用いる例について説明する。ここでは、交流系統１２＿１〜１２＿ｎの基準周波数は同一であるとする。この場合、現在の周波数が大きい交流系統ほど電力供給能力が高い交流系統といえる。
【００４９】
また、起動装置６０は、各制御装置３から各交流系統１２＿１〜１２＿ｎにおいて検出された周波数を受信しているものとする。具体的には、制御装置３は、交流電圧検出器１８により検出された交流電圧Ｖａｃｕ、Ｖａｃｖ、Ｖａｃｗを取得して、交流系統１２の周波数を算出する。制御装置３は、算出した周波数を起動装置６０に送信する。
【００５０】
図５は、交流系統の周波数に基づく電力変換器の起動方式の一例を説明するためのフローチャートである。図５の処理は、起動装置６０のＣＰＵにより実行される。これは、以下の図６〜図８の処理についても同様である。
【００５１】
図５を参照して、起動装置６０は、カウンタｉをｉ＝０として初期化する（ステップＳ１０）。起動装置６０は、交流系統１２の最大周波数を“０”として初期化する（ステップＳ１２）。起動装置６０は、カウンタｉをインクリメントして（ステップＳ１４）、ｉ番目の電力変換器２＿ｉが起動対象の電力変換器であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。具体的には、起動装置６０は、起動対象とする電力変換器２の情報（例えば、起動対象リスト）を上位装置から予め取得しておき、当該情報に基づいて当該判断を行なう。起動対象とされる電力変換器２は、系統運用者によって任意に変更される。
【００５２】
ｉ番目の電力変換器２＿ｉが起動対象ではない場合（ステップＳ１６においてＮＯ）、起動装置６０は、カウンタｉをインクリメントする（ステップＳ１４）。これにより、“ｉ＋１”番目の電力変換器２について、ステップＳ１６の処理が行われる。
【００５３】
一方、ｉ番目の電力変換器２＿ｉが起動対象である場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、起動装置６０は、電力変換器２＿ｉに接続されている交流系統１２＿ｉの周波数Ｆ＿ｉが現在の最大周波数よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１８）。周波数Ｆ＿ｉが現在の最大周波数以下である場合には（ステップＳ１８においてＮＯ）、起動装置６０は、後述するステップＳ２２を実行する。周波数Ｆ＿ｉが現在の最大周波数よりも大きい場合には（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、起動装置６０は、ｉ番目の電力変換器２＿ｉを、起動対象の候補となる電力変換器（以下、「候補変換器」とも称する。）に設定し、最大周波数を周波数Ｆ＿ｉに設定する（ステップＳ２０）。
【００５４】
起動装置６０は、ｉ＝ｎであるか否かを判断する（ステップＳ２２）。これにより、起動装置６０は、すべての電力変換器２＿１〜２＿ｎについてステップＳ１６〜Ｓ２０の処理を実行したか否かを判断する。ｉ＝ｎではない場合（ステップＳ２２においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ１４の処理を実行する。ｉ＝ｎである場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、起動装置６０は、候補変換器に対応する（すなわち、候補変換器を制御する）制御装置３に起動指令を送信して（ステップＳ２４）、処理を終了する。
【００５５】
上記によると、起動装置６０は、起動対象の複数の電力変換器２にそれぞれ接続された複数の交流系統１２のうち最大の周波数を有する交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統１２として選定する。起動装置６０は、選定した交流系統１２に接続された電力変換器２を起動するための起動指令を、当該電力変換器２の制御装置３に送信する。これにより、電力供給能力が最も高い交流系統１２に接続された電力変換器２が起動されるため、当該交流系統１２に与える影響を最小限にとどめることができる。
【００５６】
（周波数比率）
交流系統１２の系統情報として、交流系統１２の基準周波数に対する現在の周波数の比率（以下、「周波数比率」とも称する。）を用いる例について説明する。ここでは、交流系統１２＿１〜１２＿ｎの基準周波数は同一であってもよいし、異なっていてもよい。この場合、交流系統の基準周波数に対する当該交流系統の現在の周波数の比率（すなわち、周波数比率）が大きい交流系統ほど電力供給能力が高い交流系統といえる。
【００５７】
起動装置６０は、各交流系統１２＿１〜１２＿ｎにおいて検出された現在の周波数と、各交流系統１２＿１〜１２＿ｎの基準周波数とを各制御装置３から受信する。起動装置６０は、各交流系統１２について、基準周波数に対する現在の周波数の比率（すなわち、周波数比率）を算出する。なお、起動装置６０は、各制御装置３から周波数比率を受信する構成であってもよい。
【００５８】
図６は、交流系統の周波数比率に基づく電力変換器の起動方式の一例を説明するためのフローチャートである。図６を参照して、起動装置６０は、カウンタｉをｉ＝０として初期化する（ステップＳ３０）。起動装置６０は、最大周波数比率を“０”として初期化する（ステップＳ３２）。
【００５９】
起動装置６０は、カウンタｉをインクリメントして（ステップＳ３４）、ｉ番目の電力変換器２＿ｉが起動対象の電力変換器であるか否かを判断する（ステップＳ３６）。電力変換器２＿ｉが起動対象ではない場合（ステップＳ３６においてＮＯ）、起動装置６０は、カウンタｉをインクリメントする（ステップＳ３４）。一方、電力変換器２＿ｉが起動対象である場合（ステップＳ３６においてＹＥＳ）、起動装置６０は、電力変換器２＿ｉに接続されている交流系統１２＿ｉにおける周波数比率Ｒ＿ｉが現在の最大周波数比率よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３８）。
【００６０】
周波数比率Ｒ＿ｉが現在の最大周波数比率以下である場合には（ステップＳ３８においてＮＯ）、起動装置６０は、後述するステップＳ４２を実行する。周波数比率Ｒ＿ｉが現在の最大周波数比率よりも大きい場合には（ステップＳ３８においてＹＥＳ）、起動装置６０は、電力変換器２＿ｉを起動対象の候補変換器に設定し、最大周波数比率を周波数比率Ｒ＿ｉに設定する（ステップＳ４０）。
【００６１】
起動装置６０は、ｉ＝ｎであるか否かを判断する（ステップＳ４２）。ｉ＝ｎではない場合（ステップＳ４２においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ３４の処理を実行する。ｉ＝ｎである場合（ステップＳ４２においてＹＥＳ）、起動装置６０は、候補変換器に対応する制御装置３に起動指令を送信して（ステップＳ４４）、処理を終了する。
【００６２】
上記によると、起動装置６０は、起動対象の複数の電力変換器２にそれぞれ接続された複数の交流系統１２のうち、最大の周波数比率を有する交流系統１２を規定条件を満たす交流系統１２として選定する。起動装置６０は、選定した交流系統１２に接続された電力変換器２の制御装置３に起動指令を送信する。これにより、電力供給能力が最も高い交流系統１２に接続された電力変換器２が起動されるため、当該交流系統１２に与える影響を小さくすることができる。
【００６３】
＜電圧＞
交流系統１２の系統情報として、交流系統１２の電圧および短絡容量を用いる例について説明する。起動装置６０は、各交流系統１２＿１〜１２＿ｎにおいて検出された現在の実効値電圧と、各交流系統１２＿１〜１２＿ｎの基準実効値電圧（以下、「基準電圧」とも称する。）と、各交流系統１２＿１〜１２＿ｎの短絡容量とを各制御装置３から受信する。起動装置６０は、各交流系統１２の短絡容量に応じて、実効値電圧、あるいは、実効値電圧と基準電圧との電圧偏差を用いて電力変換器２を起動する。以下、具体的に説明する。
【００６４】
図７および図８は、交流系統の電圧に基づく電力変換器２の起動方式の一例を説明するためのフローチャートである。図７を参照して、起動装置６０は、電力供給能力の高い交流系統１２を選定する際の規定条件を、交流系統１２の“実効値電圧”に関する条件Ｃ１に設定する（ステップＳ５０）。起動装置６０は、カウンタｉをｉ＝０として初期化する（ステップＳ５２）。
【００６５】
起動装置６０は、カウンタｉをインクリメントして（ステップＳ５４）、ｉ番目の電力変換器２＿ｉが起動対象の電力変換器であるか否かを判断する（ステップＳ５６）。電力変換器２＿ｉが起動対象ではない場合（ステップＳ５６においてＮＯ）、後述するステップＳ６２の処理を実行する。電力変換器２＿ｉが起動対象である場合（ステップＳ５６においてＹＥＳ）、起動装置６０は、電力変換器２＿ｉに接続されている交流系統１２＿ｉの短絡容量が規定容量未満であるか否かを判断する（ステップＳ５８）。
【００６６】
交流系統１２＿ｉの短絡容量が規定容量以上である場合（ステップＳ５８においてＮＯ）、起動装置６０は、ｉ＝ｎであるか否かを判断する（ステップＳ６２）。ｉ＝ｎではない場合（ステップＳ６２においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ５４の処理を実行する。ｉ＝ｎである場合（ステップＳ６２においてＹＥＳ）、起動装置６０は、図８のステップＳ６４の処理を実行する。一方、交流系統１２＿ｉの短絡容量が規定容量未満である場合（ステップＳ５８においてＹＥＳ）、起動装置６０は、規定条件を“電圧偏差”に関する条件Ｃ２に設定する（ステップＳ６０）。具体的には、起動装置６０は、ステップＳ５０において設定された“実効値電圧”に関する条件Ｃ１を、“電圧偏差”に関する条件Ｃ２に設定し直す。続いて、起動装置６０は、ステップＳ６２の処理を実行する。
【００６７】
図７のフローチャートに示すように、起動対象となる複数の電力変換器２にそれぞれ接続された複数の交流系統１２の各々の短絡容量がすべて規定容量以上である場合には、起動装置６０は、規定条件を“実効値電圧”に関する条件Ｃ１に設定する。これは、交流系統１２の短絡容量が大きい場合には電圧が変動し難いためである。具体的には、交流系統１２のすべての短絡容量が比較的大きく電圧変動が小さい場合には、実効値電圧が大きい交流系統ほど電力供給能力が高い交流系統といえる。
【００６８】
一方、複数の交流系統１２における複数の短絡容量のうちの少なくとも１つが規定容量未満である場合には、起動装置６０は、規定条件を“電圧偏差”に関する条件Ｃ２に設定する。これは、交流系統１２の短絡容量が小さい場合には電圧が変動し易く、フェランチ現象により電圧が大きくなる可能性があるためである。具体的には、交流系統１２の短絡容量が小さく電圧変動が大きい場合には、実効値電圧が大きい交流系統の安定性が高いとは言えない。この場合には、電圧が変動していない（すなわち、電圧偏差が小さい）交流系統１２ほど電力供給能力が高い交流系統であるといえる。
【００６９】
図８を参照して、起動装置６０は、カウンタｉをｉ＝０として初期化する（ステップＳ６４）。起動装置６０は、規定条件を“実効値電圧”に関する条件Ｃ１に設定したか否かを判断する（ステップＳ６６）。規定条件が条件Ｃ１に設定されていない（すなわち、規定条件が条件Ｃ２に設定されている）場合には（ステップＳ６６においてＮＯ）、起動装置６０は、後述するステップＳ８０〜Ｓ９０の処理を実行して、交流系統１２の“電圧偏差”に基づいて起動すべき候補変換器を設定する。
【００７０】
規定条件が条件Ｃ１に設定されている場合には（ステップＳ６６においてＹＥＳ）、起動装置６０は、ステップＳ６８〜Ｓ７８の処理を実行して、交流系統１２の“実効値電圧”に基づいて起動すべき候補変換器を設定する。まず、ステップＳ６８〜Ｓ７８，Ｓ９２の処理について説明する。
【００７１】
起動装置６０は、交流系統１２の最大実効値電圧（以下、「最大電圧」とも称する。）を“０”として初期化する（ステップＳ６８）。起動装置６０は、カウンタｉをインクリメントして（ステップＳ７０）、ｉ番目の電力変換器２＿ｉが起動対象の電力変換器であるか否かを判断する（ステップＳ７２）。電力変換器２＿ｉが起動対象ではない場合（ステップＳ７２においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ７０の処理を実行する。
【００７２】
一方、電力変換器２＿ｉが起動対象である場合（ステップＳ７２においてＹＥＳ）、起動装置６０は、電力変換器２＿ｉに接続されている交流系統１２＿ｉの実効値電圧Ｖ＿ｉが現在の最大電圧よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ７４）。実効値電圧Ｖ＿ｉが現在の最大電圧以下である場合には（ステップＳ７４においてＮＯ）、起動装置６０は、後述するステップＳ７８を実行する。実効値電圧Ｖ＿ｉが現在の最大電圧よりも大きい場合には（ステップＳ７４においてＹＥＳ）、起動装置６０は、電力変換器２＿ｉを、起動対象の候補変換器に設定し、最大電圧を実効値電圧Ｖ＿ｉに設定する（ステップＳ７６）。
【００７３】
起動装置６０は、ｉ＝ｎであるか否かを判断する（ステップＳ７８）。ｉ＝ｎではない場合（ステップＳ７８においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ７０の処理を実行する。ｉ＝ｎである場合（ステップＳ７８においてＹＥＳ）、起動装置６０は、候補変換器に対応する制御装置３に起動指令を送信して（ステップＳ９２）、処理を終了する。
【００７４】
次に、ステップＳ８０〜Ｓ９０の処理について説明する。起動装置６０は、交流系統１２の最小電圧偏差を“∞”として初期化する（ステップＳ８０）。起動装置６０は、カウンタｉをインクリメントして（ステップＳ８２）、電力変換器２＿ｉが起動対象の電力変換器であるか否かを判断する（ステップＳ８４）。電力変換器２＿ｉが起動対象ではない場合（ステップＳ８４においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ８２の処理を実行する。
【００７５】
一方、電力変換器２＿ｉが起動対象である場合（ステップＳ８４においてＹＥＳ）、起動装置６０は、電力変換器２＿ｉに接続されている交流系統１２＿ｉにおける電圧偏差ΔＶ＿ｉが現在の最小電圧偏差未満であるか否かを判断する（ステップＳ８６）。電圧偏差ΔＶ＿ｉが最小電圧偏差以上である場合には（ステップＳ８６においてＮＯ）、起動装置６０は、後述するステップＳ９０を実行する。電圧偏差ΔＶ＿ｉが現在の最小電圧偏差未満である場合には（ステップＳ８６においてＹＥＳ）、起動装置６０は、電力変換器２＿ｉを、起動対象の候補変換器に設定し、最小電圧偏差を電圧偏差ΔＶ＿ｉに設定する（ステップＳ８８）。
【００７６】
起動装置６０は、ｉ＝ｎであるか否かを判断する（ステップＳ９０）。ｉ＝ｎではない場合（ステップＳ９０においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ８２の処理を実行する。ｉ＝ｎである場合（ステップＳ９０においてＹＥＳ）、起動装置６０は、候補変換器に対応する制御装置３に起動指令を送信して（ステップＳ９２）、処理を終了する。
【００７７】
図８のフローチャートによると、規定条件が条件Ｃ１に設定された場合、起動装置６０は、起動対象の複数の電力変換器２にそれぞれ接続された複数の交流系統１２のうち、最大の実効値電圧を有する交流系統１２を条件Ｃ１を満たす交流系統１２として選定する。一方、規定条件が条件Ｃ２に設定された場合、起動装置６０は、当該複数の交流系統１２のうち、最小の電圧偏差を有する交流系統１２を条件Ｃ１を満たす交流系統１２として選定する。起動装置６０は、選定した交流系統１２に接続された電力変換器２の制御装置３に起動指令を送信する。
【００７８】
次に、条件Ｃ１，Ｃ２を用いた電力変換器２の起動方式の変形例について説明する。図９は、交流系統の電圧に基づく電力変換器２の起動方式の変形例を説明するためのフローチャートである。ここでは、条件Ｃ１が採用される場合、起動装置６０は、複数の交流系統１２の各々について、当該交流系統１２の基準電圧に対する、当該交流系統１２の実効値電圧の比率（以下、「電圧比率」とも称する。）を算出し、当該電圧比率が最も大きい交流系統１２を選定する。条件Ｃ２が採用される場合、起動装置６０は、複数の交流系統１２の各々について、当該交流系統１２の基準電圧に対する、当該交流系統１２における電圧偏差の比率（以下、「偏差比率」とも称する。）を算出し、当該偏差比率が最も小さい交流系統１２を選定する。
【００７９】
図９を参照して、ステップＳ６４，Ｓ６６の処理は図８の各処理と同様である。規定条件が条件Ｃ１に設定されていない（すなわち、規定条件が条件Ｃ２に設定されている）場合には（ステップＳ６６においてＮＯ）、起動装置６０は、後述するステップＳ１２０〜Ｓ１３０の処理を実行して、交流系統１２の偏差比率に基づいて起動すべき候補変換器を設定する。
【００８０】
規定条件が条件Ｃ１に設定されている場合には（ステップＳ６６においてＹＥＳ）、起動装置６０は、ステップＳ１０２〜Ｓ１１２の処理を実行して、電圧比率に基づいて起動すべき候補変換器を設定する。まず、ステップＳ１０２〜Ｓ１１２，Ｓ１３２の処理について説明する。
【００８１】
起動装置６０は、交流系統１２の最大電圧比率を“０”として初期化する（ステップＳ１０２）。起動装置６０は、カウンタｉをインクリメントして（ステップＳ１０４）、ｉ番目の電力変換器２＿ｉが起動対象の電力変換器であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。電力変換器２＿ｉが起動対象ではない場合（ステップＳ１０６においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ１０４の処理を実行する。
【００８２】
一方、電力変換器２＿ｉが起動対象である場合（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、起動装置６０は、電力変換器２＿ｉに接続されている交流系統１２＿ｉにおける電圧比率ＶＲ＿ｉが現在の最大電圧比率よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１０８）。電圧比率ＶＲ＿ｉが現在の最大電圧比率以下である場合には（ステップＳ１０８においてＮＯ）、起動装置６０は、後述するステップＳ１１２を実行する。電圧比率ＶＲ＿ｉが現在の最大電圧比率よりも大きい場合には（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、起動装置６０は、電力変換器２＿ｉを起動対象の候補変換器に設定し、最大電圧比率を電圧比率ＶＲ＿ｉに設定する（ステップＳ１１０）。
【００８３】
起動装置６０は、ｉ＝ｎであるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。ｉ＝ｎではない場合（ステップＳ１１２においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ１０４の処理を実行する。ｉ＝ｎである場合（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、起動装置６０は、候補変換器に対応する制御装置３に起動指令を送信して（ステップＳ１３２）、処理を終了する。
【００８４】
次に、ステップＳ１２０〜Ｓ１３０の処理について説明する。具体的には、起動装置６０は、交流系統１２の最小偏差比率を“∞”として初期化する（ステップＳ１２０）。起動装置６０は、カウンタｉをインクリメントして（ステップＳ１２２）、電力変換器２＿ｉが起動対象の電力変換器であるか否かを判断する（ステップＳ１２４）。電力変換器２＿ｉが起動対象ではない場合（ステップＳ１２４においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ１２２の処理を実行する。
【００８５】
一方、電力変換器２＿ｉが起動対象である場合（ステップＳ１２４においてＹＥＳ）、起動装置６０は、交流系統１２＿ｉにおける偏差比率ΔＶＲ＿ｉが現在の最小偏差比率未満であるか否かを判断する（ステップＳ１２６）。偏差比率ΔＶＲ＿ｉが最小偏差比率以上である場合には（ステップＳ１２６においてＮＯ）、起動装置６０は、後述するステップＳ１３０を実行する。偏差比率ΔＶＲ＿ｉが現在の最小偏差比率未満である場合には（ステップＳ１２６においてＹＥＳ）、起動装置６０は、電力変換器２＿ｉを、起動対象の候補変換器に設定し、最小偏差比率を偏差比率ΔＶＲ＿ｉに設定する（ステップＳ１２８）。
【００８６】
起動装置６０は、ｉ＝ｎであるか否かを判断する（ステップＳ１３０）。ｉ＝ｎではない場合（ステップＳ１３０においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ１２２の処理を実行する。ｉ＝ｎである場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、起動装置６０は、候補変換器に対応する制御装置３に起動指令を送信して（ステップＳ１３２）、処理を終了する。
【００８７】
図９のフローチャートによると、規定条件が条件Ｃ１に設定された場合、起動装置６０は、起動対象の複数の電力変換器２にそれぞれ接続された複数の交流系統１２のうち、最大の電圧比率を有する交流系統１２を条件Ｃ１を満たす交流系統１２として選定する。一方、規定条件が条件Ｃ２に設定された場合、起動装置６０は、当該複数の交流系統１２のうち、最小の偏差比率を有する交流系統１２を条件Ｃ２を満たす交流系統１２として選定する。起動装置６０は、選定した交流系統１２に接続された電力変換器２の制御装置３に起動指令を送信する。
【００８８】
図７〜図９の処理によると、起動装置６０は、起動対象の複数の電力変換器２にそれぞれ接続された複数の交流系統１２の短絡容量に応じて、電力供給能力が最も高い交流系統１２を適切に選定することができる。これにより、電力供給能力が最も高い交流系統１２に接続された電力変換器２が起動されるため、当該交流系統１２に与える影響を最小限にとどめることができる。
【００８９】
（短絡容量）
交流系統１２の系統情報として、交流系統１２の短絡容量を用いる例について説明する。交流系統１２の短絡容量が大きい場合には電圧変動が小さいため、短絡容量が大きい交流系統ほど電力供給能力が高い交流系統といえる。なお、起動装置６０は、各交流系統１２の短絡容量を予めメモリ（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納しているものとする。メモリに格納された各交流系統１２の短絡容量は、系統運用者によって逐次更新されてもよい。
【００９０】
各交流系統１２の短絡容量を用いた電力変換器２の起動方式は、図５に示す起動方式と類似している。具体的には、起動装置６０は、図５のステップＳ１０を実行する。起動装置６０は、ステップＳ１２の代わりに交流系統１２の最大短絡容量を“０”として初期化して、ステップＳ１４，Ｓ１６を実行する。起動装置６０は、ステップＳ１８の代わりに、電力変換器２＿ｉに接続されている交流系統１２＿ｉの短絡容量ＳＣ＿ｉが現在の最大短絡容量よりも大きいか否かを判断する。
【００９１】
短絡容量ＳＣ＿ｉが現在の最大短絡容量以下である場合には、起動装置６０は、ステップＳ２２を実行する。短絡容量ＳＣ＿ｉが現在の最大短絡容量よりも大きい場合には、起動装置６０は、ステップＳ２０の代わりに、電力変換器２＿ｉを起動対象の候補変換器に設定し、最大短絡容量を短絡容量ＳＣ＿ｉに設定して、ステップＳ２２を実行する。ｉ＝ｎではない場合（ステップＳ２２においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ１４の処理を実行する。ｉ＝ｎである場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、起動装置６０は、候補変換器に対応する制御装置３に起動指令を送信して（ステップＳ２４）、処理を終了する。
【００９２】
上記によると、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、最大の短絡容量を有する交流系統１２を規定条件を満たす交流系統１２として選定し、選定された交流系統１２に接続された電力変換器２を起動する。短絡容量が最も大きい交流系統１２に接続された電力変換器２が起動されるため、当該交流系統１２に与える影響を最小限にとどめることができる。
【００９３】
（系統容量）
交流系統１２の系統情報として、交流系統１２の系統容量を用いる例について説明する。ここで、交流系統１２の系統容量とは、交流系統１２に接続されている１以上の発電機の容量の合算値（以下、「合算容量」とも称する。）である。
【００９４】
交流系統１２に接続されている１以上の発電機の合算容量（すなわち、交流系統１２の系統容量）が大きい場合には電圧変動が小さいため、系統容量が大きい交流系統ほど電力供給能力が高い交流系統といえる。なお、起動装置６０は、各交流系統１２の系統容量を予めメモリに格納している。メモリに格納された各交流系統１２の系統容量は、系統運用者によって逐次更新されてもよい。
【００９５】
各交流系統１２の系統容量を用いた電力変換器２の起動方式は、上述した短絡容量を用いた起動方式において、「短絡容量」を「系統容量」に置き換えたものである。具体的には、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち最大の系統容量を有する交流系統を、規定条件を満たす交流系統として選定し、選定された交流系統１２に接続された電力変換器２を起動する。系統容量が最も高い交流系統１２に接続された電力変換器２が起動されるため、当該交流系統１２に与える影響を最小限にとどめることができる。
【００９６】
（周波数特性定数）
交流系統１２の系統情報として、交流系統１２の周波数特性定数を用いる例について説明する。交流系統１２に接続された電力変換器２の周波数Ｆの変動分の値である周波数変動値をΔｆとし、有効電力出力Ｐの変動分の値である有効電力変動値をΔＰとすると、交流系統１２の周波数特性定数は“ΔＰ／Δｆ”で表される。
【００９７】
交流系統１２の周波数特性定数が小さい場合には有効電力が変化しても周波数変動が抑制されるため、周波数特性定数が小さい交流系統ほど電力供給能力が高い交流系統といえる。なお、起動装置６０は、各交流系統１２の周波数特性定数を予めメモリに格納しているものとする。メモリに格納された各交流系統１２の周波数特性定数は、系統運用者によって逐次更新されてもよい。
【００９８】
各交流系統１２の周波数特性定数を用いた電力変換器２の起動方式は、図８において条件Ｃ２が採用された場合に行われるステップＳ８０〜Ｓ９２の処理と類似している。具体的には、起動装置６０は、図８のステップＳ６４を実行する。続いて、起動装置６０は、ステップＳ８０の代わりに最小周波数特性定数を“∞”として初期化して、ステップＳ８２，Ｓ８４を実行する。起動装置６０は、ステップＳ８６の代わりに、電力変換器２＿ｉに接続されている交流系統１２＿ｉの周波数特性定数Ｋ＿ｉが現在の最小周波数特性定数未満であるか否かを判断する。
【００９９】
周波数特性定数Ｋ＿ｉが最小周波数特性定数以上である場合には、起動装置６０は、ステップＳ９０を実行する。周波数特性定数Ｋ＿ｉが最小周波数特性定数未満である場合には、起動装置６０は、ステップＳ８８の代わりに、電力変換器２＿ｉを起動対象の候補変換器に設定し、最小周波数特性定数を周波数特性定数Ｋ＿ｉに設定して、ステップＳ９０を実行する。ｉ＝ｎではない場合（ステップＳ９０においてＮＯ）、起動装置６０は、ステップＳ８２の処理を実行する。ｉ＝ｎである場合（ステップＳ９０においてＹＥＳ）、起動装置６０は、候補変換器に対応する制御装置３に起動指令を送信して（ステップＳ９２）、処理を終了する。
【０１００】
上記によると、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち最小の周波数特性定数を有する交流系統を規定条件を満たす交流系統として選定し、選定された交流系統１２に接続された電力変換器２を起動する。周波数特性定数が最も小さい交流系統１２に接続された電力変換器２が起動されるため、当該交流系統１２に与える影響を最小限にとどめることができる。
【０１０１】
その他の実施の形態．
（１）上述した実施の形態では、電力供給能力が最も高い１つの交流系統１２を選定し、当該選定された交流系統１２に接続された電力変換器２を最初に起動する構成について説明した。ただし、電力供給能力が高い複数の交流系統１２を選定し、当該選定された交流系統１２にそれぞれ接続された複数の電力変換器２を最初に起動してもよい。
【０１０２】
図５のフローチャートでは、起動装置６０が、周波数が最も大きい交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統１２として選定する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、閾値Ｔｈ１以上の周波数を有する１以上の交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統として選定してもよい。この場合、起動装置６０は、選定された１以上の交流系統１２の各々に接続された電力変換器２の制御装置３に起動指令を送信する。また、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、周波数が大きい方からＭａ個の交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統として選定してもよい。この場合、起動装置６０は、選定されたＭａ個の交流系統１２の各々に接続された電力変換器２の制御装置３に起動指令を送信する。
【０１０３】
図６のフローチャートでは、起動装置６０が、周波数比率が最も大きい交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統１２として選定する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、閾値Ｔｈ２以上の周波数比率を有する１以上の交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統１２として選定してもよい。また、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、周波数比率が大きい方からＭｂ個の交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統１２として選定してもよい。
【０１０４】
図８のフローチャートにおいて、条件Ｃ１が採用される場合には、実効値電圧が最も大きい交流系統１２を選定する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、閾値Ｔｈ３以上の実効値電圧を有する１以上の交流系統１２を、条件Ｃ１を満たす交流系統として選定してもよい。起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、実効値電圧が大きい方からＭｃ個の交流系統１２を、条件Ｃ１を満たす交流系統として選定してもよい。
【０１０５】
図８のフローチャートにおいて、条件Ｃ２が採用される場合には、電圧偏差が最も小さい交流系統１２を選定する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、閾値Ｔｈ４未満の電圧偏差を有する１以上の交流系統１２を、条件Ｃ２を満たす交流系統として選定してもよい。起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、電圧偏差が小さい方からＭｄ個の交流系統１２を、条件Ｃ２を満たす交流系統として選定してもよい。
【０１０６】
図９のフローチャートにおいて、条件Ｃ１が採用される場合には、電圧比率が最も大きい交流系統１２を選定する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、閾値Ｔｈ５以上の電圧比率を有する１以上の交流系統１２を、条件Ｃ１を満たす交流系統として選定してもよい。起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、電圧比率が大きい方からＭｅ個の交流系統１２を、条件Ｃ１を満たす交流系統として選定してもよい。
【０１０７】
図９のフローチャートにおいて、条件Ｃ２が採用される場合には、偏差比率が最も小さい交流系統１２を選定する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、起動装置６０は、複数の交流系統１２ののうち、閾値Ｔｈ６未満の電圧偏差を有する１以上の交流系統１２を、条件Ｃ２を満たす交流系統として選定してもよい。起動装置６０は、複数の交流系統１２ののうち、電圧偏差が小さい方からＭｆ個の交流系統１２を、条件Ｃ２を満たす交流系統として選定してもよい。
【０１０８】
また、起動装置６０が、周波数が最も大きい交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統１２として選定する構成について説明したが、当該構成に限られない。起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、閾値Ｔｈ７以上の短絡容量を有する１以上の交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統として選定してもよい。また、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、短絡容量が大きい方からＭｇ個の交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統として選定してもよい。
【０１０９】
また、起動装置６０が、系統容量が最も大きい交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統１２として選定する構成について説明したが、当該構成に限られない。起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、閾値Ｔｈ８以上の系統容量を有する１以上の交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統として選定してもよい。また、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、系統容量が大きい方からＭｈ個の交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統として選定してもよい。
【０１１０】
また、起動装置６０が、周波数特性定数が最も小さい交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統１２として選定する構成について説明したが、当該構成に限られない。起動装置６０は、複数の交流系統１２のうち、閾値Ｔｈ９未満の周波数特性定数を有する１以上の交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統として選定してもよい。また、起動装置６０は、複数の交流系統１２のうちの、周波数特性定数が小さい方からＭｉ個の交流系統１２を、規定条件を満たす交流系統として選定してもよい。
【０１１１】
（２）上述した実施の形態では、起動装置６０は、制御装置３から交流系統１２の周波数および電圧を受信することにより系統情報を取得する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、起動装置６０は、各交流系統１２に設けられた各検出器から、周波数および電圧を受信することにより、系統情報を算出する構成であってもよい。
【０１１２】
（３）上述した実施の形態で説明した起動方式を用いて電力変換器２を起動した後、起動していない残りの電力変換器２は、上述した起動方式に従って起動されてもよい。また、系統運用者が適宜決定した電力変換器２が起動される構成であってもよい。
【０１１３】
（４）上述の実施の形態として例示した構成は、本開示の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。また、上述した実施の形態において、他の実施の形態で説明した処理および構成を適宜採用して実施する場合であってもよい。
【０１１４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１５】
２  電力変換器、３  制御装置、４ｕ，４ｖ，４ｗ  レグ回路、５  上アーム、６  下アーム、７  サブモジュール、８Ａ，８Ｂ  リアクトル、９Ａ，９Ｂ  アーム電流検出器、１０  電力変換装置、１１Ａ，１１Ｂ  直流電圧検出器、１２  交流系統、１３  変圧器、１４  直流回路、１６  交流電流検出器、１８  交流電圧検出器、３１ｎ１，３１ｎ２，３１ｎ，３１ｐ，３１ｐ１，３１ｐ２  スイッチング素子、３２  コンデンサ、３３  電圧検出器、３４  バイパススイッチ、５１  補助変成器、５２  ＡＤ変換部、６０  起動装置、７０  演算処理部、７１  バス、７２  ＣＰＵ、７３  ＲＯＭ、７４  ＲＡＭ、７５  ＤＩ回路、７６  ＤＯ回路、７７  入力インターフェイス、７８  通信インターフェイス、１００  電力変換システム。
【要約】
電力変換システム（１００）は、複数の交流系統（１２）にそれぞれ接続された複数の電力変換装置（１０）を備える。各電力変換装置（１０）は、共通の直流回路（１４）にさらに接続されている。電力変換システム（１００）は、各電力変換装置（１０）を起動するための起動装置（６０）をさらに備える。起動装置（６０）は、複数の交流系統（１２）の系統情報に基づいて、複数の交流系統（１２）の中から、電力供給能力に関する規定条件を満たす交流系統（１２）を選定し、選定された交流系統（１２）に接続された電力変換装置（１０）を起動する。【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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【図９】
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