直流送電システム関連規格の状況
平成21年電気学会産業応用部門大会 シンポジウム S10
2009年９月２日

田辺 茂， 西村正志， 石田優一
(津山高専) (日立)
(電源開発)

HVDCの適用状況
１９５４年，スェーデンGotland島が世界最初
世界中で１００箇所余り
最大容量：３１５０MW，イタイプ(ブラジル)
最高電圧：±６００ｋV ，イタイプ(ブラジル)
最長架空送電線：１７００ｋｍ，インガ−シャバ（コンゴ）
最長海底ケーブル：５６０ｋｍノルネッド（ノルウエー、オランダ）HVDCの建設ラッシュ
中国：２００９〜２０１３年 ３×±５００ｋV
４ ×±６００ｋV ５ ×±８００ｋV
シャンジャバ−上海 ６４００MW， ±８００ｋV−４ｋAｄｃ，２０７１ｋｍ，２０１０/２０１１年
ロシア：〜２０２０年
３×±５００ｋV
６×±７５０ｋV ４×２２０〜５００MWBTB
南米： ２×±６００ｋV，３６００MW建設中
北米：多端子HVDC計画
韓国，マレーシア，インドネシアなど

VSC適用HVDC
１９９７年，Hellsjon（スェーデン)，３MW−１０ｋVdcが世界最初
１２箇所で運転中
Caprivi Link(ナミビア)：±３５０ｋV
Trans Bay Cable PJ(アメリカ)：４００MW

IEC SC22Fの成り立ち
・TC22 の中で直流送電用の変換器を扱う作業会 ( WG5) の作業内容を引き継ぎ， 1970 年に“Converters for High-Voltage D.C. PowerTransmission”として設立
・1995年のダーバン会議で，組織名を“ PowerElectronics
For
ElectricalTransmission and Distribution Systems”に改
名

現在のSC 22Fの活動範囲
送配電系統用の電力変換器や半導体スイッチ およびそれらの適用に関しての制御，保護，計測を含めた国際規格を準備すること。
代表的な例として，・直流送電 (HVDC)
・静止形無効電力補償装置 (SVC)・サイリスタ制御直列コンデンサ (TCSC)

IEC SC22Fの組織
Austria, China, Germany, India, Italy,
Japan Korea (Rep.of), Portugal,Russia,Spain, Sweden,Switzerland,
United Kingdom

P member 13カ国
赤字は活発国これまで発行した文書
・国際規格（IS）
４・技術仕様書（TS） １
・技術報告書（TR） ２
・公開仕様書（PAS）５

IEC 60633
Terminology for HVDC Transmission

直流送電に関する用語集，1978年にSC22Fの最初の規格として制定
初版の審議には，日本から西村（電発），尾形（日立）の両名が参加扱われている用語としては，バルブ，変換器の動作状態，直流送電構成，変換所機器，制御方法など。他励HVDCのみを対象
IEC60050 IEV Part551にこの規格の内容を組み込む予定あり，TC1との協調が必要

IEC 60700-1（経緯）Thyristor Valves for HVDC Transmission-Part 1: Electrical Testing

内容： 直流送電用 サイリスタバルブの電気試験
1981 年 初版発行， 規格原案作成作業会(WG3)には，日本から小林(東芝)が参加
1998年改正版発行，CIGREの技術報告が基礎
CIGRE の 作業会 （ CIGRE-SC14 WG01
TF01） には専田（電発），今井 (東芝)が参加。
IEC規格改訂作業会 (WG6)には小林（東芝）が参加。

IEC 60700-1（保守）・MT (Maintenance Team)9が５年毎に改定作業
・コンビーナは田辺（津山高専）
・2008年に２回目改正を実施，主な改正点は下記
a)バルブ端子間短時間交流試験電圧の試験安
全係数を1.15から1.10へb)外部絶縁試験の高度の影響に対する補正の記
述の見直し
c)異常状態での運転（Fault tolerance capability）を考慮した試験の記述を本文へ移動

IEEEとの協調
HVDCサイリスタバルブの試験規格は２つIEC60700-1
IEEE std857
HarmonizeのためIEEE PESにWG結成
2007年、取り下げを会議で決定→有力者多数の反対で撤回→現状どおりIEC 61803
Determination of Power Losses in HVDC Converter Stations

交直変換所の損失の求め方についての規格
1 9 9 1 年 に IEEE Std 1158 “IEEE
Recommended Practice for Determinationof Power Losses in High-Voltage DirectCurrent (HVDC) Converter Station”としてIEEEから発行されたものをベース に1999年 2月にIEC規格として制定
規格制定のWG8には日本から三瓶（電発），加納(日立)が参加
IEEE Std 1158は廃止

IEC 61803の主な内容
HVDC変換所の損失の正確な実測は困
難 ，また 設計段階でメーカー間の比較 の必要性あり，その求め方の基準を規定
変換所を構成する，バルブ，変圧器，フィルタ，DCリアクトル，調相設備，補機類などの損失の計算法を規定
他励HVDC変換所に適用

IEC 61954

Testing of Thyristor Valves for Static Var Compensators

SVC（TCR および TSC) 用サイリスタバルブの電気試験の規格
1994年にCIGRE Working Group 14.01
TF02 に よ っ て ま と め ら れ た “ CIGRE
Guidelines for Testing of Thyrister
Valves for Static Var Compensators”をベースにIEC規格として1999年に制定
IEC規格作成のためのWGは設置されず
CIGRE の審議には日本から専田，孫六(電発)，今井，小林(東芝)が参加

IEC 60919シリーズ
Performance of HVDC systems

IEC 60919は3部構成
Part1は定常特性(TR)Part2は開閉動作や事故時の過渡特性(TR)Part3 は交流系統との相互作用や高調波共振等を考慮したダイナミック特性(TS)他励 直流送電システムの仕様書 を作成する際に考慮すべき事項を記載
原案作成には，専田，大井（電発）が参加

IEC 60919シリーズ 改正
状況
Part1 Steady state conditions
2005年に第2版発行
Part2 Faults and Switching
2008年に第2版発行
・・・CCC（コンデンサ転流形変換器）や運転継続制御などを追加
Part3 Dynamic condition
1999年に初版発行，現在改正審議中

PASの発行
公開仕様書 ( Publicly Available Specification)・・・
緊急の市場ニーズに対応するため、外部組織の合意を得て発行
SC22F では、 CIGRE の HVDC 関連技術文書のうち、将来 IEC 規格にすべきと判断したものを、まず PAS
として発行
これまでのSC22Fの実績は５件

IEC PAS 61975-2004
System Test for HVDC Installations

・HVDC設備のシステム試験のガイド
・SC22Fとしては最初のPAS
従来の日本の実績とは異なる部分
・耐圧試験としてのDC端開放試験の実施
・DC端短絡試験（ZPF試験）はオプション
・2010年には正式規格(IEC 61975)として発行予定

IEC PAS62001-2004
Guide to the Specification and Design Evaluation of a.c. Filters for HVDC Systems

HVDC変換所の交流フィルタの仕様作成および設計評価のためのガイド・・・2009年中にTRとして発行予定
仕様書概要
許容歪量
高調波の発生と変換所間の相互干渉フィルタ構成と性能計算法
フィルタ開閉と無効電力制御
損失計算法
その他

IEC PAS62344-2007
General Guidelines for the Design of Ground Electrodes for HVDC Links

HVDC用接地電極の設計ガイド
2003年から規格化が提案されている
日本は一環して反対専門家が必要人数集まらない状況
TC115へ移譲の予定

IEC PAS 62543-2008
ＤＣ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Using Voltage Sourced Converters

VSC変換器を使用したHVDCシステムの全般を網羅したガイド回路構成と運転特性
VSCバルブとその他の機器
制御方法
事故と保護方式
高調波と障害試験
ライフサイクルコスト
その他

IEC PAS 62544-2008
Active Filters for HVDC Applications

HVDCにおけるアクティブフィルタのガイド
・日本は時期尚早として規格化に反対
・専門家の人数が不足しておりWGを設置できない状況
・実際の設置状況としてはDC側には15程度のPJ、AC側には1箇所のみTjele (Eltra) inDenmarkメンテナンス・改正作業状況（１）(1)IEC 60633 (MT13)
2008年に改正審議済み
・ コンデンサ転流形変換器(CCC)とコンデンサ直列制御形変換器 ( Controlled
series capacitor converter)の定義を追加 その他表記上の変更
・正式な改正版の発行待ち

メンテナンス・改正作業状況（２）(2)IEC 60919 Part1 (MT11)2009 年 3 月に MT での第 2 版の改正審議済み
・ 現在、 CD の投票が 7 月に終了した状
況・ 主要な改正内容は、UHVDC(800kV超)に関連した記述を追加

メンテナンス・改正作業状況（3）(3)IEC 60919 Part3 (MT11)
2007〜2008 年，MTでの改正審議済
み，今回は初版に対する最初の改正・DTRの投票が5月に終了・・・承認、近日中に正式発行予定
・主要な改正内容a)TSからTRに変更 b)日本の技術の反映(電力逆送、運転継続など)メンテナンス・改正作業状況（4）(4)IEC 61954 (MT10) ＳＶＣサイリスタバルブの試験
2009年3月にMTでの改正審議済み
・CDの発行済み（２００９−７）
・主要な改正内容a)絶縁試験における高度の影響の考慮
b)ＴＳＣバルブのDC+AC長時間電圧試験の削除c)TCR バルブ端子間の長時間電圧試験における試験安全係数の低減 1.20→1.15

作成中の新規格・技術報告(1)１）IEC 62501 自励HVDC用バルブの電気試
験 規格作成WGに吉野(TMEIC)が参加
最終投票が終了，日本は賛成投票
サイリスタバルブ試験規格をベースだが事故電流ターンオフ試験など独自試験あり試験安全係数も一部が異なる

作成中の新規格・技術報告(2)２）IEC 610975 HVDC設備のシステム試験
PASから国際規格への移行 CDVの投票
締切が9月，日本は賛成投票
短絡試験（ZPF試験）など日本独自の試験も反映済み
３）IEC TR 62001 HVDC変換所の交流フィルタの仕様作成および設計評価のためのガイド・・・PASからの移行 2009年中にTRとして発行予定
４） IEC TR 61973 HVDC変換所の騒音についてのガイド 2回目のCDが完成

今後の予定自励HVDCの用語
自励HVDC変換所の損失算出
HVDC変換所の火災対策
HVDC変換所の保護システム
HVDC制御・保護装置の工場試験法
工場におけるHVDCシステムスタディのガイド
HVDCの制御・保護設備−その1：オペレータ制御シス
テム
HVDC用DCフィルタ特性
TCSCバルブに関する一連の標準一式

他のTC/SCとの連携( 1 ) TC115 (High Voltage Direct Current
Transmission for DC Voltage Above 100kV)
TC115の Scope を明確にして、既存の HVDC関連のTC/SCとの分担，協調体制の確立が重要・・・（２）TC28 (Insulation Co-ordination)
HVDC変換所の絶縁協調の保守チームに SC22F
国内委員会推薦者（白石、日立）を派遣（３）TC33 (Power Capacitor)
TCSCの規格作成中だが，CDへのコメントをTC33
国内委員会へ提出

まとめ
IEC SC22Fの活動は HVDCに限定されるものではないが，世界でのHVDCの活況状況からみて，当面はHVDCが中心と予想
今後UHVDCとVSC-HVDCの関連規格の作成が増加
実績の少ない日本の存在感の維持が課題