報告書番号

R13017

タイトル（和文）

洋上風力発電を対象とした直流昇圧方式による直流送電システムの制御法

タイトル（英文）

A Control Method for HVDC Transmission System Applying DC Boost Conversion System and its Application for Offshore Wind Farms

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

国内の再生可能エネルギー資源のうち，洋上風力発電の潜在的な資源量は突出して大きく，長期的には大規模に開発される可能性がある。発電サイトが数十km以上に亘って沿岸に点在する場合には，長距離の海底ケーブルにより直流送電系統を構成し，既存系統の強固な地点で連系することが考えられる。その場合，発電サイト内の集電方式を直流にすれば，洋上に大型の変圧器が不要となり，設備の小型化が可能となる。当所では，低圧の直流で集約した電力を，直流送電に適した高電圧まで昇圧する変換方式を提案している。
本稿では，洋上風力発電において直流昇圧方式を適用した直流送電システムの事故時の運転継続を含めた制御法を提案し，その過渡時の動作検証を行った結果を示す。提案法により，発電機の出力変化やインバータの出力抑制時に，各々の変換器は自動的に動作点を変更し，集電電圧と送電電圧を維持しながら送電を継続できる。また，交流系統の事故時に運転を継続し，事故除去後直ちに送電電力を復帰できることを確認した。

概要 （英文）

Offshore wind power generation is one of the candidates for the future large scale power generation because there are large amount of offshore wind power resources in Japanese coastal area. High voltage dc (HVDC) transmission systems with long distance submarine cables may be applied to the transmission grid in the large scale development project over several hundred km. In order to simplify and to reduce the weight of the offshore facilities, dc collection grids have been considered to collect the power in the offshore wind farm. Our group has proposed an HVDC transmission system applying dc boost converters to boost the low dc voltage in the dc collection grid.
This report proposes a control method for the HVDC transmission system applying dc boost converters for continuous operation during the ac faults. The proposed method automatically changes the operation mode of the converters to maintain the dc collection line and dc transmission line when the output of the wind generators fluctuates or the output of the inverter is suppressed. The system can continue its operation under the ac fault, and recover its transmission power just after removing the fault. A series of simulation results demonstrate the stable operation performance of the proposed system in its transient operation.

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