ハイブリッドフレキシブルHVDCシステムとその制御戦略:孤立した再生可能エネルギー外部送電向け
Hybrid Flexible HVDC System and Its Control Strategy for Isolated Renewable Energy External Delivery
洋上風力発電所や砂漠地帯の再生可能エネルギー基地の集中統合には、大容量長距離HVDCが不可欠である。本稿では、送電端に電圧源コンバータ、受電端に電流源コンバータを採用するハイブリッドフレキシブルHVDCシステムを提案する。このシステムは、コンバータステーションの設備投資コストにおいて、より優れた経済性を提供する可能性がある。しかし、送電端の受動的充電と起動、複数コンバータの共同グリッド形成、受電端での転流失敗耐性、最小連続電流維持などの技術的課題が残っている。提案システムは、送電端にモジュラ多レベルコンバータ(MMC)、受電端にハイブリッド転流コンバータ(HCC)を採用し、HCCと並列に小容量の無制御ダイオード整流器(UDR)を構成する。UDRはシステム充電回路を提供し、再生可能発電電力の変動時に連続電流を自動供給する。MMCの仮想同期発電機制御は、複数コンバータの共同グリッド形成を実現し、コンバータ間の電力バランスをとる。受電網の障害に対して、HCCは転流失敗のリスクがあるバルブを能動的にオフにすることができ、スムーズな乗り切りを保証する。
- 送電端にMMC、受電端にHCCを採用し、小容量のUDRを並列構成するハイブリッドフレキシブルHVDCシステムを提案。コンバータステーションの設備投資コストにおいて優れた経済性を提供する可能性がある。
- 提案システムは、送電端の受動的充電と起動、複数コンバータの共同グリッド形成、受電端での転流失敗耐性、最小連続電流維持などの技術的課題を解決する設計となっている。
洋上風力や砂漠地帯の再生可能エネルギー基地から大都市圏への長距離電力輸送を担うHVDCシステムは、再生可能エネルギー導入拡大に伴い需要が急増する領域である。本記事はハイブリッドフレキシブルHVDCシステムという新たな構成を提案しており、コンバータステーションの設備投資コスト削減や信頼性向上の可能性を示すもので、電力インフラ関連企業やパワーエレクトロニクス技術を持つ企業の競争力評価に有用な情報となる。