JPH0159822B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直流多端子送電系統の運転制御方法
に関するものである。

複数台の交直変換装置が直流送電線を介して並
列に接続される直流多端子送電系統（並列４単
子）の一系統分の構成が第１図に示されている。
図において、各交流系統１１，１２，１３，１４
は各変圧器２１，２２，２３，２４を介して各交
直変換器３１，３２，３３，３４に接続され、各
交直変換器３１，３２，３３，３４は直流リアク
トル４１，４２，４３，４４を介して直流送電線
５１，５２，５３に接続されている。また、各交
直変換器３１，３２，３３，３４には制御保護装
置６１，６２，６３，６４が接続されており、こ
れら制御保護装置６１，６２，６３，６４には集
中制御装置６０が接続されている。

このような多端子送電系統を安定に運転するた
めに、並列多端子の各変換所のうちの１つの変換
所に直流系統の電圧の指定が行なわれ、他の残り
の変換所では定電流制御運転が行なわれる。この
ため各変換所の制御回路には定電流制御回路が設
けられ、その電流設定値は集中制御装置６０にて
設定されて情報電送系を介して与えられる。ここ
で、上記電流設定値に関しては整流器運転を行う
全交直変換器の電流設定値の和100をインバータ
運転を行う全変換器の電流設定値の和102より所
定マージン分だけ大きくする電流マージン方式が
採用されている。第２図はこの電流マージン方式
を説明するもので、図においてΔI_dは電流マージ
ンを表わしている。一般に直流送電では電力の方
向が接続している交流系統の電力需給の状態で決
まるので、整流器運転であつた変換装置が電力の
方向が変わることによつて逆変換器運転になるこ
ともある。このため、変換装置には整流器運転と
逆変換器運転のいずれも可能なように制御装置は
設計される。即ち一つの変換所には整流運転を行
うAVRと逆変換器運転を行う余裕角制御または
AVRが備えられ、これらが並列につながるよう
に構成される。

このような構成において、電流方向に応じて最
適な制御回路が選択される。

この電流マージン方式においては、いかなる状
態においてもこの電流マージンΔI_dが常に正値で
あることが必要で、万一、電流マージンΔI_dが零
又は負値となると異常な運転状態に入るおそれが
ある。このため、各変換所へ集中制御装置６０か
ら電流設定値を正しく伝送する必要があり、情報
伝送系への依存度が高い。さらに情報伝送系の信
頼度は非常に高いものでなければならない。

又、直流送電線で地絡事故が発生した場合には
断線地絡はまれであつてほとんどはアークを伴つ
た地絡と考えられ、従来より２単子直流送電では
地絡事故が発生すると一端直流電圧が下げられア
ーク消去時間の経過後に再起動を行う方式が採用
されており、多端子送電でも、この再起動方式が
採られている。

この再起動方式によれば、変換器局停止に到る
重故障事故時にも、事故局を直流送電系統から分
離し健全な変換局のみで再送電を行うことができ
るので、送電信頼度を向上することができる。

然しながら本従来例のように多端子送電を行う
場合には、２端子送電を行う場合より情報伝送系
への依存度が前述したようにきわめて高く、情報
伝送系が故障している場合には再起動を行うこと
が困難となり、安全な運転を望むことができな
い。これは、情報伝送系が故障している場合に直
流送電系統で事故が発生すると、事故が直流送電
線で発生したか変換所で発生したかの区別が健全
な変換所では区別がつかないこと、更に、変換局
停止に到る重故障事故では事故局が故障検知によ
り直ちに停止し直流送電系統より分離されるの
で、各変換所の前記電流設定値間の相互関係がく
ずれ、新たに最適な電流設定値を得ることができ
ないこと等による。

以上のように、多端子送電系統を電流マージン
方式により運転を行い、直流送電系統に事故が発
生すると再起動運転を行う従来の運転制御方法に
は、電流設定値などを伝送する情報伝送系が故障
すると、再起動運転を行うことが困難となり、又
安定な運転を行うことができないという欠点があ
つた。

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、情報伝送系の故障時におい
ても再起動を行い、安定な直流送電を行うことが
できる直流多端子送電系統の運転制御方法を提供
することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、直流送
電線に並列接続させた複数台の交直変換器の各定
電流制御回路に情報伝送系を介して電流設定値を
与え、整流器運転を行なう全交直変換器について
の電流設定値の和をインバータ運転を行なう全交
直変換器についての電流設定値の和より電流マー
ジン分だけ大きくとり、送電系統の地絡事故発生
時に一旦直流電圧を降下させその後送電系統を再
起動させる直流多端子送電系統の運転制御方法に
おいて、整流器運転を行う各交直変換器には直流
電流の増加に対して直流電圧が降下する電流−電
圧特性をそしてインバータ運転を行なう各交直変
換器には直流電流の増加に対して直流電圧が上昇
する電流−電圧特性で再起動を行う。再起動後の
定常状態での直流電流検出値と直流電圧検出値と
から各交直変換器の定電流制御回路に新たな電流
設定値を得ることを特徴とする。

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説
明する。

第３図は本発明に係る方法を説明するもので、
本実施例においても前述の第１図で説明したと同
様に従来の電流マージン方法及び再起動方式が採
用されている。第３図の電流−電圧特性は変換器
の電流−電圧特性を示したもので、１３１，１３
２は各整流器局３１，３２の特性を、１３３，１
３４は各インバータ変換局３３，３４の特性を示
す。又、１１０は全整流器局の特性を、１２０は
全インバータ局の特性を示したものである。ここ
で、本実施例では、情報伝送系故障時に送電系を
再起動して安定な運転を行うために、事故局を探
知し、これにより電流設定値の再調整を行うこと
としている。このため、本実施例では以下の運転
制御方法が採られる。すなわち、本実施例では、
整流器運転を行う変換所では、第３図に示される
様に、直流電流の増加に対して直流電圧が低下す
る電流−電圧特性をその変換器にもたせる様に前
述の制御回路が予め構成され、一方において、イ
ンバータ運転を行う変換所では、直流電流の増加
に対して直流電圧が上昇する電流−電圧特性をそ
の変換器にもたせる様に前述の制御回路が予め構
成されている。

又、各変換器の電流−電圧特性は相異なる様に
予め設定することにより事故局を確実に検知する
ことができる。

まず、直流送電線地絡や転流失敗などの中、軽
故障時のように４端子の各局が全て健全な場合に
再起動が行なわれたとき、前もつて与えられた変
換器の電流−電圧特性に従つて再起動を行う。再
起動時の定常状態での動作点は第３図において全
整流器局の特性１１０と全インバータ変換局の特
性１２０の交点であるＡ点となり、各変換所は直
流電圧、直流電流の値から動作点がＡ点であるこ
とを探知する。その後事故前に与えられていた電
流設定値に変更することにより、安定な再送電を
行うことができる。

又、重大な事故が発生してインバータ変換局３
４が系統から切り離れた場合には、再起動時の動
作点は第３図において、インバータ変換局３３の
電流−電圧特性１３３と全整流局の電流−電圧特
性１１０の交点であるＢ点へ移動する。このよう
に、各変換所の電流−電圧特性を予め異なる値に
設定しておけば、各変換所は予め与えられていた
電流−電圧特性から切り離された局がいずれの局
であるかを知ることができる。切り離された変換
局の電流設定値は前もつて既知であるので、情報
伝送等にたよらずに、新たな電流設定値を各変換
局毎に決定することが可能となる。したがつて、
情報伝送系の故障時における系統の再起動がこの
新たに設定された電流設定値に基づいて行なわ
れ、安定な運転が可能となる。

以上のことは、整流器局の１つが直流系統から
切り離された場合も同様で、整流器局３２が切り
離された場合には動作点はＡ点からＣ点へ移動す
る。この状態でインバータ局３４が切離されると
動作点はＤ点となる。このＤ点への動作点の移動
は、当然各局が全て健全な状態からインバータ局
３４、整流器局３２が同時に切り離された場合も
同じである。そして、各局が全て健全な状態から
インバータ局３３，３４が切り離されると動作点
B′点となり、各局が全て健全な状態から、整流
器局３１，３２が切り離されると動作点はC′点と
なる。

尚、事故後の再送電は、上述の再起動が行なわ
れて事故の状態が確認されたのち、電流設定値が
新しく設定し直されてただちに通常の運転状態に
戻される。例えば整流器局の１つが系統から切り
離された場合は、残りの整流器局の電流値をその
分増加させるか、またはインバータ局の電流値を
その分減少させる。逆にインバータ局が切り離さ
れた場合は、残りのインバータ局の電流を増加さ
せるか、または整流器局の電流値をその分減少す
るといつた方法を取れば良い、このような仮の運
転状態は情報伝送系で最終的に最適な運転状態に
設定すればよいので、高信頼度で高速な情報伝送
系は本方式によれば不必要となる。

以上の説明は４単子送電系統の場合を例とした
が、端子局の数が異なつた場合、あるいは整流器
局及びインバータ局の数が異なつた場合も上記実
施例と本質的に異なるところはない。

次に本発明の好適な他の実施例を第４図に基づ
いて説明する。

第４図において、交直変換器３２の出力電力す
なわち直流系統の電圧は直流電圧変成器６０１に
より検出され、その電流は直流電流変成器６０２
により検出されている。これら変成器６０１，６
０２の検出値により関数発生器６０３は簡単には
例えば第５図に示される電流−電圧特性を交直変
換器にもたせることができる。尚、第５図におい
て、７００は整流器局における特性を、８００は
インバータ局における特性を各々示している。

ここで、第５図に示す特性を交直変換器にもた
せるためには、例えば、上記直流電圧検出値に応
じて第５図に示される直流電流指令値（設定値）
を作成し、前記制御保護装置６２に内蔵された定
電流制御回路で直流電流をこの電流設定値に合致
する様に制御する。尚、このとき、各端子におけ
る交直変換器の電流−電圧特性を予め異なる様に
設定する。すなわち、第５図においてV₀，I₀を異
なつた値とする、ことにより事故の様子が確実に
判定され、然つて、情報伝送系からの電流設定値
によらない新たな電流設定値に従つた安定な運転
が行なわれる。各変換局の起動、再起動時の電圧
や電流設定値がいくらであり、そのときの運転状
態がどうなるかといつたことは、前もつて各変換
所で分つていることは必須条件となる。

尚、この実施例では、送電系の直流電圧検出値
を関数発生器に与えて電流設定値を作成し、これ
を定電流制御回路に与えて交直変換器に第５図に
示される再起動時の電流−電圧特性を与える例を
示したが、この第５図に示される特性は定電流制
御系のゲインを小さくすることによつても設定す
ることができる。この場合、交直変換器が整流器
運転のときには電流設定値がI₀、又、インバータ
運転のときにはほぼ零とされ、このとき、各交直
変換器のゲインを異なつた値に設定すれば再起動
時の定常状態を事故の状態に異なる値とすること
ができる。

以上説明したように、本発明によれば、情報伝
送系の故障時にも再起動を行うことができ、安定
した直流送電を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は並列４端子からなる多端子送電系統の
１系統分の構成図、第２図は電流マージン方式の
動作説明図、第３図は本発明の好適な第１実施例
の動作説明図、第４図は本発明の好適な第２実施
例に係る多端子送電系統の構成図、第５図は第２
実施例の動作説明図である。 １１，１２，１３，１４……交流系統、２１，
２２，２３，２４……変圧器、３１，３２，３
３，３４……交直変換器、５１，５２，５３……
直流送電線、６１，６２，６３，６４……制御保
護装置、６０……集中制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直流送電線に並列接続された複数台の交直変
   換器の各定電流制御回路に集中制御装置から情報
   伝送系を介して電流設定値を与え、整流器運転を
   行なう全交直変換器における電流設定値の和をイ
   ンバータ運転を行なう全交直変換器の電流設定値
   の和より電流マージン分だけ大きくとる直流多端
   子送電系統の運転制御方法において、送電系統の
   故障によつて停止後再起動するに当つて整流器運
   転を行なう各交直変換器には直流電流の増加に対
   して直流電圧が降下する電流−電圧特性を、そし
   てインバータ運転を行なう各交直変換器には直流
   電流の増加に対して直流電圧が上昇する電流−電
   圧特性をそれぞれ予めもたせ、前記電流−電圧特
   性は交直変換器ごとに相異なるように設定し、前
   記特性に従つて再起動し、再起動後の定常運転状
   態での直流電流検出値と直流電圧検出値から前記
   定電流制御回路の電流設定値を新たな設定値に変
   更し、以後の運転を前記新しい電流設定値を満足
   させる電流−電圧特性に従つて運転することを特
   徴とする直流多端子送電系統の運転制御方法。