令和４年問６直流送電に関する記述

問題
解答
解答・解説

問題

次の文章は，直流送電に関する記述である。文中の　　に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。

直流送電は，各国で系統連系，長距離大電力送電，洋上風力からの送電などを目的として，導入例が増えている。

直流送電は，長距離大電力送電であっても交流系統のように同期安定性の問題がなく送電容量を送電線の　(1)　まで大きくできる，海底ケーブルを用いる場合であっても交流系統と異なり線路の　(2)　による送電容量低下がない，送電電力を高速かつ正確に制御することができるなどの利点を有している。また周波数の異なる電力系統の連系のための　(3)　を実現できることも直流送電の利点である。一方，直流送電には，交直変換器の費用がかさむ，交直変換器に起因する交流側の高調波への対策が必要である，大容量の直流　(4)　が技術開発の途上にあるため多端子構成には課題があるなどの短所もある。

直流送電用の変換器としては，これまで他励式変換器が広く用いられてきたが，近年は自励式変換器の採用例も増えている。

①　他励式変換器

サイリスタを用いた変換器であり，位相制御により有効電力制御を行う。有効電力の増大に伴い無効電力の消費も増大するため，変換器容量の 60 ％程度の　(5)　などが必要となる。変換器の制御にあたっては，順変換器側の定電流制御に，逆変換器側における　(6)　を避けるための定余裕角制御を組み合わせるなどの方式が採用される。なお短絡容量の　(7)　交流系統に接続した場合，変換器の制御が不安定となることがある。

②　自励式変換器

自己消弧素子を用いた変換器であり，有効電力と無効電力を独立して高速に制御することができる。このため，自励式変換器では，基本的には　(5)　が不要であるとともに，変換器容量の範囲内で STATCOM (静止形無効電力補償装置)と同様の　(8)　安定化制御が可能である。

最近は，変換器セルを複数個接続しアームを構成する回路を用いた変換器も現れている。この回路構成の変換器を　(9)　変換器と呼ぶ。この場合，等価的なスイッチング回数が増えるため交流側の高調波電流を低減できるが，それに伴いスイッチング損失も増えるため，最適なスイッチング周波数を選ぶことが重要である。

〔問6の解答群〕

（イ）中性点クランプ	（ロ）小さい
（ハ）周波数	（ニ）断路器
（ホ）断路器	（へ）BTB
（ト）PWM	（チ）大きい
（リ）交流フィルタ	（ヌ）モジュラーマルチレベル
（ル）分路リアクトル	（ヲ）送電損失
（ワ）固有送電容量	（カ）並列コンデンサ
（ヨ）熱容量	（タ）潮流過負荷抑制
（レ）充電電流	（ソ）電圧
（ツ）高調波不安定	（ネ）転流失敗