7631109 直流事故検出装置、直流事故検出装置の制御方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-07

(45)【発行日】2025-02-18

(54)【発明の名称】直流事故検出装置、直流事故検出装置の制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20250210BHJP

   H02J 3/36 20060101ALI20250210BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 301D

H02J3/36

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021095295

(22)【出願日】2021-06-07

(65)【公開番号】P2022187319

(43)【公開日】2022-12-19

【審査請求日】2024-01-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川崎 圭

(72)【発明者】

【氏名】直井 伸也

(72)【発明者】

【氏名】飯尾 尚隆

(72)【発明者】

【氏名】中山 慶一

【審査官】田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０４６６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０４５００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２６１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０１３０５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１２０３６７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｈ０２Ｊ ３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器と、各々の前記電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線とを含む直流送電システムにおける直流事故の事故区間を検出する直流事故検出装置であって、
対応する前記電力変換器である第１の電力変換器に接続された前記直流送電線である第１の直流送電線の電力変化を示す第１指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第１閾値との比較に基づいて、前記第１の電力変換器に接続された複数の前記第１の直流送電線のいずれかで発生した前記直流事故を検知する事故発生検知部と、
前記事故発生検知部により前記直流事故の発生が検知されたタイミングから第１の所定の時間の経過後に、それぞれの前記第１の直流送電線の電力変化を示す第２指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第２閾値とを比較し、前記第２指標値が前記第２閾値を超えた前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定する第１の事故区間判定部と、
前記事故発生検知部により前記直流事故の発生が検知されたタイミングから第２の所定の時間の経過後のそれぞれの前記第１の直流送電線の電流変化に基づいて、それぞれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるか否かを判定する第２の事故区間判定部と、
前記第１の事故区間判定部による第１の判定結果と、前記第２の事故区間判定部による第２の判定結果との論理積により、いずれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるかを判定する第３の事故区間判定部と、
を備える直流事故検出装置。

【請求項2】

交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器と、各々の前記電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線とを含む直流送電システムにおける直流事故の事故区間を検出する直流事故検出装置であって、
対応する前記電力変換器である第１の電力変換器に接続された前記直流送電線である第１の直流送電線の電力変化を示す第１指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第１閾値との比較に基づいて、前記第１の電力変換器に接続された複数の前記第１の直流送電線のいずれかで発生した前記直流事故を検知する第１の事故発生検知部と、
前記第１の事故発生検知部により前記直流事故の発生が検知されたタイミングから第１の所定の時間の経過後に、それぞれの前記第１の直流送電線の電力変化を示す第２指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第２閾値とを比較し、前記第２指標値が前記第２閾値を超えた前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定する第１の事故区間判定部と、
前記第１の直流送電線の電流変化と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電流変化を示す第３閾値との比較に基づいて、前記第１の電力変換器に接続された複数の前記第１の直流送電線のいずれかで発生した前記直流事故を検知する第２の事故発生検知部と、
前記第１の事故発生検知部により前記直流事故の発生が検知されたタイミング、あるいは前記第２の事故発生検知部により前記直流事故の発生が検知されたタイミングから第２の所定の時間の経過後のそれぞれの前記第１の直流送電線の電流変化に基づいて、それぞれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるか否かを判定する第２の事故区間判定部と、
前記第１の事故区間判定部による第１の判定結果と、前記第２の事故区間判定部による第２の判定結果との論理積により、いずれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるかを判定する第３の事故区間判定部と、
を備える直流事故検出装置。

【請求項3】

前記電流変化は、電流値の変化量の絶対値であり、
前記第２の事故区間判定部は、前記第１の電力変換器に接続された複数の前記第１の直流送電線のそれぞれに着目して、着目する前記第１の直流送電線の電流値の変化量の絶対値と、他の前記第１の直流送電線の電流値の変化量の絶対値とを比較し、前記第２の所定の時間の経過後における前記電流値の変化量の絶対値が最大の前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定する、
請求項１または請求項２に記載の直流事故検出装置。

【請求項4】

前記第１指標値および前記第２指標値は、前記第１の電力変換器の近傍において計測された、それぞれの前記第１の直流送電線の電圧値の変化量である、
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の直流事故検出装置。

【請求項5】

前記第１指標値および前記第２指標値は、前記第１の電力変換器の近傍において計測された、それぞれの前記第１の直流送電線の電流値の変化量の絶対値である、
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の直流事故検出装置。

【請求項6】

前記第１指標値は、前記第１の電力変換器の近傍において計測された、それぞれの前記第１の直流送電線の電圧値の変化量であり、
前記第２指標値は、前記第１の電力変換器の近傍において計測された、それぞれの前記第１の直流送電線の電流値の変化量の絶対値である、
請求項２または請求項３に記載の直流事故検出装置。

【請求項7】

交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器と、各々の前記電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線とを含む直流送電システムにおける直流事故の事故区間を検出する直流事故検出装置の制御方法であって、
コンピュータが、
対応する前記電力変換器である第１の電力変換器に接続された前記直流送電線である第１の直流送電線の電力変化を示す第１指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第１閾値との比較に基づいて、前記第１の電力変換器に接続された複数の前記第１の直流送電線のいずれかで発生した前記直流事故を検知し、
前記直流事故の発生を検知したタイミングから第１の所定の時間の経過後に、それぞれの前記第１の直流送電線の電力変化を示す第２指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第２閾値とを比較し、前記第２指標値が前記第２閾値を超えた前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定し、
前記直流事故の発生を検知したタイミングから第２の所定の時間の経過後のそれぞれの前記第１の直流送電線の電流変化に基づいて、それぞれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるか否かを判定し、
前記第２指標値が前記第２閾値を超えた前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定した第１の判定結果と、それぞれの前記第１の直流送電線の電流変化に基づいて、それぞれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるか否かを判定した第２の判定結果との論理積により、いずれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるかを判定する、
直流事故検出装置の制御方法。

【請求項8】

交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器と、各々の前記電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線とを含む直流送電システムにおける直流事故の事故区間を検出する直流事故検出装置の制御方法であって、
コンピュータが、
対応する前記電力変換器である第１の電力変換器に接続された前記直流送電線である第１の直流送電線の電力変化を示す第１指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第１閾値との比較に基づいて、前記第１の電力変換器に接続された複数の前記第１の直流送電線のいずれかで発生した前記直流事故を検知し、
前記第１指標値と前記第１閾値との比較に基づいて前記直流事故の発生を検知したタイミングから第１の所定の時間の経過後に、それぞれの前記第１の直流送電線の電力変化を示す第２指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第２閾値とを比較し、前記第２指標値が前記第２閾値を超えた前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定し、
前記第１の直流送電線の電流変化と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電流変化を示す第３閾値との比較に基づいて、前記第１の電力変換器に接続された複数の前記第１の直流送電線のいずれかで発生した前記直流事故を検知し、
前記第２指標値と前記第２閾値との比較に基づいて前記直流事故の発生を検知したタイミング、あるいは前記第１の直流送電線の電流変化と前記第３閾値との比較に基づいて前記直流事故の発生を検知したタイミングから第２の所定の時間の経過後のそれぞれの前記第１の直流送電線の電流変化に基づいて、それぞれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるか否かを判定し、
前記第２指標値が前記第２閾値を超えた前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定した第１の判定結果と、それぞれの前記第１の直流送電線の電流変化に基づいて、それぞれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるか否かを判定した第２の判定結果との論理積により、いずれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるかを判定する、
直流事故検出装置の制御方法。

【請求項9】

交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器と、各々の前記電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線とを含む直流送電システムにおける直流事故の事故区間を検出する直流事故検出装置を制御させるプログラムであって、
コンピュータに、
対応する前記電力変換器である第１の電力変換器に接続された前記直流送電線である第１の直流送電線の電力変化を示す第１指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第１閾値との比較に基づいて、前記第１の電力変換器に接続された複数の前記第１の直流送電線のいずれかで発生した前記直流事故を検知させ、
前記直流事故の発生が検知されたタイミングから第１の所定の時間の経過後に、それぞれの前記第１の直流送電線の電力変化を示す第２指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第２閾値とを比較させ、前記第２指標値が前記第２閾値を超えた前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定させ、
前記直流事故の発生が検知されたタイミングから第２の所定の時間の経過後のそれぞれの前記第１の直流送電線の電流変化に基づいて、それぞれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるか否かを判定させ、
前記第２指標値が前記第２閾値を超えた前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定させた第１の判定結果と、それぞれの前記第１の直流送電線の電流変化に基づいて、それぞれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるか否かを判定させた第２の判定結果との論理積により、いずれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるかを判定させる、
プログラム。

【請求項10】

交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器と、各々の前記電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線とを含む直流送電システムにおける直流事故の事故区間を検出する直流事故検出装置を制御させるプログラムであって、
コンピュータに、
対応する前記電力変換器である第１の電力変換器に接続された前記直流送電線である第１の直流送電線の電力変化を示す第１指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第１閾値との比較に基づいて、前記第１の電力変換器に接続された複数の前記第１の直流送電線のいずれかで発生した前記直流事故を検知させ、
前記第１指標値と前記第１閾値との比較に基づいて前記直流事故の発生が検知されたタイミングから第１の所定の時間の経過後に、それぞれの前記第１の直流送電線の電力変化を示す第２指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第２閾値とを比較させ、前記第２指標値が前記第２閾値を超えた前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定させ、
前記第１の直流送電線の電流変化と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電流変化を示す第３閾値との比較に基づいて、前記第１の電力変換器に接続された複数の前記第１の直流送電線のいずれかで発生した前記直流事故を検知させ、
前記第２指標値と前記第２閾値との比較に基づいて前記直流事故の発生を検知したタイミング、あるいは前記第１の直流送電線の電流変化と前記第３閾値との比較に基づいて前記直流事故の発生が検知されたタイミングから第２の所定の時間の経過後のそれぞれの前記第１の直流送電線の電流変化に基づいて、それぞれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるか否かを判定させ、
前記第２指標値が前記第２閾値を超えた前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定させた第１の判定結果と、それぞれの前記第１の直流送電線の電流変化に基づいて、それぞれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるか否かを判定させた第２の判定結果との論理積により、いずれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるかを判定させる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、直流事故検出装置、直流事故検出装置の制御方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

多端子の直流高圧送電（High-Voltage Direct Current：ＨＶＤＣ）システムにおいて、直流系統に事故（直流系統事故）が発生した場合に、直流系統事故によるＨＶＤＣシステムの停止範囲を最小限に留めるため、直流系統事故が発生した区間（事故区間）を選択的に切り離す保護システムが求められている。保護システムは、直流系統事故が発生した直流送電線のみを直流遮断器により切り離すことによって、残りの健全な直流系統での送電を維持するものである。この保護システムの動作によって、ＨＶＤＣシステムでは、接続先である交流系統における直流系統事故の影響を軽減させることができる。

【0003】

ＨＶＤＣシステムにおいては、電力変換器に用いられている半導体素子の過電流保護の観点から、交流系統よりも短い時間で事故区間を検出（特定）して、直流系統事故が発生している直流送電線を切り離す（事故区間を除去する）必要がある。一般的に、ＨＶＤＣシステムにおいては、直流系統事故の発生から５［ｍｓ］程度の時間で事故区間の検出と除去とを完了させることが望ましいとされている。

【0004】

交流系統においては、通常、送電線路の両端の差動電流を用いた手法によって事故区間を検出する。この手法では、送電線路の端子間で行う通信に時間を要するため、ＨＶＤＣシステムにおける事故区間の検出手法としては不向きである。このため、ＨＶＤＣシステムにおいては、交流系統よりも高速に、事故区間を検出する手法が求められている。

【0005】

ＨＶＤＣシステムにおいて事故区間を検出するための技術として、例えば、直流送電線の両端に直流送電線と直列になるように挿入されたリアクトル（直列リアクトル）による直流電圧の変化率の差を利用する手法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。この手法では、直列リアクトルの線路側における直流電圧の変化率を計測することによって事故区間を検出する。送電線路内で直流系統事故が発生した場合（つまり、区間内事故が発生した場合）、直流系統事故により発生したサージ電圧によって直流電圧が急峻に変化する（直流電圧の変化率が高い）。一方、他の直流送電線の線路内で直流系統事故が発生した場合（つまり、区間外事故が発生した場合）には、他の直流送電線に接続された直列リアクトルを通過した後のサージ電圧（直列リアクトルにより平準化されたサージ電圧）が計測されることになるため、直流電圧は比較的緩やかに変化する（直流電圧の変化率が低い）。従来の直流電圧の変化率の差を利用する手法では、このような直流電圧の変化率の違いから直流事故が発生した直流送電線を判定することにより、事故区間を検出する。

【0006】

しかしながら、従来の直流電圧の変化率の差を利用する手法のように、直流電圧の変化率の計測結果のみで事故区間を検出する技術では、計測した直流電圧にノイズが重畳してしまった場合などに、例えば、実際には直流事故が発生していないにもかかわらず直流事故を検出してしまうなど、誤動作をしてしまうことも考えられる。この場合、直流事故の検出や事故区間の検出の信頼性が低下してしまう。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0007】

【文献】J.Sneath，A.D.Rajapakse，“Fault Detection and Interruption in an Earthed HVDC Grid Using ROCOV and Hybrid DC Brakers”，IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY，Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．３，Ｊｕｎｅ ２０１６

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、電力送電システムにおいて、高い信頼性で、直流事故や事故区間を検出することができる直流事故検出装置、直流事故検出装置の制御方法、およびプログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

実施形態の直流事故検出装置は、事故発生検知部と、第１の事故区間判定部と、第２の事故区間判定部と、第３の事故区間判定部とを持つ。直流事故検出装置は、交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器と、各々の前記電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線とを含む直流送電システムにおける直流事故の事故区間を検出する。事故発生検知部は、対応する前記電力変換器である第１の電力変換器に接続された前記直流送電線である第１の直流送電線の電力変化を示す第１指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第１閾値との比較に基づいて、前記第１の電力変換器に接続された複数の前記第１の直流送電線のいずれかで発生した前記直流事故を検知する。第１の事故区間判定部は、前記事故発生検知部により前記直流事故の発生が検知されたタイミングから第１の所定の時間の経過後に、それぞれの前記第１の直流送電線の電力変化を示す第２指標値と、前記直流事故によって起こる前記直流送電線の電力変化を示す第２閾値とを比較し、前記第２指標値が前記第２閾値を超えた前記第１の直流送電線の線路を前記事故区間であると判定する。第２の事故区間判定部は、前記事故発生検知部により前記直流事故の発生が検知されたタイミングから第２の所定の時間の経過後のそれぞれの前記第１の直流送電線の電流変化に基づいて、それぞれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるか否かを判定する。第３の事故区間判定部は、前記第１の事故区間判定部による第１の判定結果と、前記第２の事故区間判定部による第２の判定結果との論理積により、いずれの前記第１の直流送電線の線路が前記事故区間であるかを判定する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る直流事故検出装置が適用される多端子の電力送電システムの構成の一例を示す図。

【図2】第１の実施形態に係る直流事故検出装置の構成の一例を示す図。

【図3】直流電圧の変化量に基づいて直流事故の発生を検知する一例を説明する図。

【図4】直流電流の変化量の絶対値に基づいて直流事故が発生している直流送電線を判定する一例を説明する図。

【図5】直流事故検出装置における処理の一例を示すフローチャート。

【図6】第２の実施形態に係る直流事故検出装置の構成の一例を示す図。

【図7】直流電流の変化量の絶対値に基づいて直流事故の発生を検知する一例を説明する図。

【図8】直流事故検出装置における処理の一例を示すフローチャート。

【図9】第３の実施形態に係る直流事故検出装置の構成の一例を示す図。

【図10】直流事故検出装置における処理の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施形態の直流事故検出装置、直流事故検出装置の制御方法、およびプログラムを、図面を参照して説明する。

【0012】

［電力送電システムの構成］
図１は、実施形態に係る直流事故検出装置が適用される多端子の電力送電システムの構成の一例を示す図である。図１には、三端子の直流高圧送電（High-Voltage Direct Current：ＨＶＤＣ）システムの一例を示している。図１に示した電力送電システム１は、実施形態の直流事故検出装置が適用される対象の電力送電システムの一例を示したものであり、実施形態の直流事故検出装置が適用された状態を示したものではない。電力送電システム１に実施形態の直流事故検出装置が適用された構成については、後述する。

【0013】

電力送電システム１は、送電側の交流系統から受電側の交流系統に電力を送電するシステムである。電力送電システム１は、送電側の交流系統の交流電力を一旦直流電力に変換してから送電し、受電側で再び交流電力に変換して受電側の交流系統に送電する。交流電力を直流電力に変換して送電する方法は、交流電力をそのまま送電する方法に比較して電力の損失を抑制できるため、特に大容量、かつ長距離の送電に適用される方法である。電力送電システム１は、例えば、三つの交流系統２（交流系統２－１～２－３）と、三つの電力変換器３（電力変換器３－１～３－３）と、直流系統４と、を備える。電力送電システム１では、交流系統２と直流系統４とが、電力変換器３を介して接続される。電力送電システム１は、特許請求の範囲における「直流送電システム」の一例である。

【0014】

交流系統２のそれぞれは、例えば、交流電源や、交流送電線などによって構成される交流の電力系統である。交流系統２のそれぞれは、接続されている電力変換器３に交流電力を供給する、あるいは、電力変換器３から交流電力の供給を受ける。交流系統２のそれぞれは、例えば、交流電力を発電する発電設備であってもよいし、他の送電側の交流系統から送電されてきた交流電力を、さらに受電側の他の交流系統に送電する設備や、接続された先に存在するそれぞれの需要家に供給する設備であってもよい。

【0015】

電力変換器３のそれぞれは、交流電力と直流電力とを相互に変換する変換器である。電力変換器３のそれぞれは、交流側端子に入力された交流電力を直流電力に変換して直流側端子に出力する、あるいは、直流側端子に入力された直流電力を交流電力に変換して交流側端子に出力する、交直変換器の一種である。電力変換器３のそれぞれは、例えば、自励式電力変換器である。電力変換器３のそれぞれは、交流系統２から交流側端子に供給（入力）された交流電力を直流電力に変換して直流側端子から直流系統４に供給（出力）する、あるいは、直流系統４から直流側端子に供給（入力）された直流電力を交流電力に変換して交流側端子から交流系統２に供給（出力）する。

【0016】

直流系統４は、電力変換器３により供給された直流電力を他の電力変換器３に送電する直流の電力系統である。直流系統４は、例えば、六つの直流母線２０（直流母線２０－１～２０－６）と、十二のリアクトル３０（リアクトル３０－１～３０－１２）と、十二の直流遮断器４０（直流遮断器４０－１～４０－１２）と、六つの直流送電線５０（直流送電線５０－１～５０－６）と、を備える。図１では、直流母線２０に近い方にリアクトル３０が接続され、その先に直流遮断器４０が接続されている直流系統４の構成を示しているが、直流系統４においてリアクトル３０と直流遮断器４０とを接続する順番は、逆であってもよい。

【0017】

直流母線２０のそれぞれは、対応する電力変換器３の直流側端子に接続されている。直流母線２０－１は、電力変換器３－１の一方の直流側端子に接続され、正極性の直流電圧が印加されている。直流母線２０－２は、電力変換器３－１の他方の直流側端子に接続され、負極性の直流電圧が印加されている。直流母線２０－３は、電力変換器３－２の一方の直流側端子に接続され、正極性の直流電圧が印加されている。直流母線２０－４は、電力変換器３－２の他方の直流側端子に接続され、負極性の直流電圧が印加されている。直流母線２０－５は、電力変換器３－３の一方の直流側端子に接続され、正極性の直流電圧が印加されている。直流母線２０－６は、電力変換器３－３の他方の直流側端子に接続され、負極性の直流電圧が印加されている。

【0018】

直流母線２０のそれぞれは、対応するリアクトル３０および直流遮断器４０を介して、複数の直流送電線５０が接続されている。例えば、直流母線２０－１は、リアクトル３０－１および直流遮断器４０－１を介して、直流送電線５０－１に接続されている。

【0019】

リアクトル３０のそれぞれは、対応する直流母線２０と直流送電線５０との間に接続されている。リアクトル３０のそれぞれは、例えば、直列リアクトルや、ブロッキングコイルなどである。リアクトル３０は、直列リアクトルやブロッキングコイルに限定されず、いかなる種類のリアクトルであってもよい。

【0020】

直流遮断器４０のそれぞれは、直流電力の遮断器である。直流遮断器４０のそれぞれは、対応する直流母線２０と直流送電線５０との間に接続されている。直流遮断器４０のそれぞれは、例えば、後述する実施形態の直流事故検出装置（不図示）による制御に応じて、対応する直流母線２０と直流送電線５０との間を電気的に接続または遮断する。直流遮断器４０のそれぞれは、電力送電システム１における定常運転（定常送電）時には、接続されている直流送電線５０を介して、直流電力を送電する。直流遮断器４０のそれぞれは、接続されている直流送電線５０に直流系統事故（以下、単に「直流事故」という）が発生したときには、直流事故が発生した直流送電線５０に流れる直流事故電流（以下、単に「事故電流」という）を遮断する。

【0021】

直流送電線５０は、直流電力を送電する送電線である。直流送電線５０は、例えば、ケーブルや、架空送電線などである。直流送電線５０は、ケーブルや架空送電線に限定されず、いかなる種類のものであってもよい。

【0022】

（第１の実施形態）
［直流事故検出装置の構成］
図２は、第１の実施形態に係る直流事故検出装置の構成の一例を示す図である。図２には、図１に示した電力送電システム１が備える三つの電力変換器３のうち、電力変換器３－１に適用する直流事故検出装置１００の一例を示している。直流事故検出装置１００は、電力変換器３－１に属する直流送電線５０（直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－３、および直流送電線５０－４）に発生した直流事故による電力送電システム１への影響を軽減させる保護装置として、電力変換器３－１の近傍に設置（接続）される。電力変換器３－１は、特許請求の範囲における「第１の電力変換器」の一例である。電力変換器３－１に属する直流送電線５０（直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－３、および直流送電線５０－４）は、特許請求の範囲における「第１の直流送電線」の一例である。

【0023】

直流事故検出装置１００は、電力変換器３－２および電力変換器３－３のそれぞれに適用されてもよい。電力変換器３－２および電力変換器３－３のそれぞれに適用される直流事故検出装置１００も、図２に示した電力変換器３－１に適用される直流事故検出装置１００と同様の構成である。つまり、電力変換器３－２に適用される直流事故検出装置１００は、電力変換器３－２に属する直流送電線５０（直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－５、および直流送電線５０－６）に発生した直流事故による電力送電システム１への影響を軽減させる保護装置として、電力変換器３－２の近傍に設置（接続）される。電力変換器３－３に適用される直流事故検出装置１００は、電力変換器３－３に属する直流送電線５０（直流送電線５０－３、直流送電線５０－４、直流送電線５０－５、および直流送電線５０－６）に発生した直流事故による電力送電システム１への影響を軽減させる保護装置として、電力変換器３－３の近傍に設置（接続）される。以下の説明においては、電力変換器３－１に適用される直流事故検出装置１００を「直流事故検出装置１００－１」ともいい、電力変換器３－２に適用される不図示の直流事故検出装置１００を「直流事故検出装置１００－２」ともいい、電力変換器３－３に適用される不図示の直流事故検出装置１００を「直流事故検出装置１００－３」ともいう。

【0024】

図２には、直流事故検出装置１００に関連する電力送電システム１の構成（交流系統２－１、電力変換器３－１、および直流系統４の一部の構成）も併せて示している。電力送電システム１では、直流事故検出装置１００の適用に際して、直流電圧検出器および直流電流検出器が設けられる。図２に示した直流系統４の一部の構成では、二つの直流電圧検出器６０（直流電圧検出器６０－１および６０－２）と、四つの直流電流検出器７０（直流電流検出器７０－１～７０－４）とが設けられている。電力変換器３－２および電力変換器３－３のそれぞれに直流事故検出装置１００が適用される場合も同様である。以下の説明においては、図２に示した直流電圧検出器６０および直流電流検出器７０が設けられた構成の直流系統４の一部の構成を、「直流系統４－１」ともいう。

【0025】

直流電圧検出器６０のそれぞれは、電力変換器３－１の近傍で、対応する直流母線２０の直流電圧を計測する。直流電圧検出器６０のそれぞれは、例えば、変圧器（Voltage Transformer：ＶＴ）などで構成される。直流電圧検出器６０のそれぞれは、計測した直流母線２０の直流電圧の電圧値を表す情報（以下、「直流電圧値」という）を、直流事故検出装置１００に出力する。直流電圧検出器６０－１は、直流母線２０－１の直流電圧を計測し、計測した直流電圧値を直流事故検出装置１００に出力する。直流電圧検出器６０－２は、直流母線２０－２の直流電圧を計測し、計測した直流電圧値を直流事故検出装置１００に出力する。直流電圧検出器６０－１は、直流母線２０－１に接続された直流送電線５０－１と直流送電線５０－３とのそれぞれの直流電圧を直流母線２０－１の直流電圧として計測し、計測したそれぞれの直流送電線５０の直流電圧値を直流事故検出装置１００に出力してもよい。直流電圧検出器６０－２は、直流母線２０－２に接続された直流送電線５０－２と直流送電線５０－４とのそれぞれの直流電圧を直流母線２０－２の直流電圧として計測し、計測したそれぞれの直流送電線５０の直流電圧値を直流事故検出装置１００に出力してもよい。

【0026】

直流電流検出器７０のそれぞれは、電力変換器３－１の近傍で、対応する直流送電線５０に流れる直流電流を計測する。直流電流検出器７０のそれぞれは、例えば、変流器（Current Transformer：ＣＴ）などで構成される。直流電流検出器７０のそれぞれは、計測した対応する直流送電線５０に流れる直流電流の電流値を表す情報（以下、「直流電流値」という）を、直流事故検出装置１００に出力する。直流電流検出器７０－１は、直流母線２０－１に接続された直流送電線５０－１に流れる直流電流を計測し、計測した直流電流値を直流事故検出装置１００に出力する。直流電流検出器７０－２は、直流母線２０－２に接続された直流送電線５０－２に流れる直流電流を計測し、計測した直流電流値を直流事故検出装置１００に出力する。直流電流検出器７０－３は、直流母線２０－１に接続された直流送電線５０－３に流れる直流電流を計測し、計測した直流電流値を直流事故検出装置１００に出力する。直流電流検出器７０－４は、直流母線２０－２に接続された直流送電線５０－４に流れる直流電流を計測し、計測した直流電流値を直流事故検出装置１００に出力する。

【0027】

直流事故検出装置１００は、直流電圧検出器６０により出力された直流電圧値、および直流電流検出器７０により出力された直流電流値に基づいて、直流系統４－１が備えるいずれかの直流送電線５０において発生した直流事故を検出（検知）し、直流事故が発生している直流送電線５０の線路を事故区間として検出（特定）する。直流事故検出装置１００は、特定した事故区間に属する直流遮断器４０、つまり、直流事故が発生している直流送電線５０が接続されている直流遮断器４０を制御して、直流母線２０と直流送電線５０との間を電気的に遮断させる。直流事故検出装置１００は、例えば、直流電圧計測部１０１と、直流電流計測部１０２と、事故発生検知部１０３と、第１の事故区間判定部１０４と、第２の事故区間判定部１０５と、第３の事故区間判定部１０６と、遮断指令出力部１０７と、を備える。

【0028】

直流事故検出装置１００や、直流事故検出装置１００が備える構成要素は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより以下の機能を実現するものである。直流事故検出装置１００や、直流事故検出装置１００が備える構成要素の機能のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。直流事故検出装置１００や、直流事故検出装置１００が備える構成要素の機能のうち一部または全部は、専用のＬＳＩによって実現されてもよい。プログラムは、予め直流事故検出装置１００あるいは電力送電システム１が備えるＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体が直流事故検出装置１００あるいは電力送電システム１が備えるドライブ装置に装着されることで直流事故検出装置１００が備える記憶装置にインストールされてもよい。

【0029】

直流電圧計測部１０１は、直流電圧検出器６０－１と直流電圧検出器６０－２とのそれぞれにより出力された直流電圧値を取得し、取得した直流電圧値に基づいて直流母線２０の直流電圧の電圧値の変化量（以下、「直流電圧変化量」という）を計測する。より具体的には、直流電圧計測部１０１は、電力送電システム１における定常運転時の直流電圧値と、今回取得した直流電圧値との差分を取ることにより、定常送電の状態と現在の送電状態とにおける直流電圧変化量を演算する。つまり、直流電圧計測部１０１は、正極側の直流電圧検出器６０－１から取得した現在の直流電圧値と、正極側の定常運転時の直流電圧値との差分を、正極側の直流母線２０－１に接続された直流送電線５０の直流電圧変化量として演算する。さらに、直流電圧計測部１０１は、負極側の直流電圧検出器６０－２から取得した現在の直流電圧値と、負極側の定常運転時の直流電圧値との差分を、負極側の直流母線２０－２に接続された直流送電線５０の直流電圧変化量として演算する。

【0030】

ところで、電力送電システム１における送電では、正極側の送電と負極側の送電とが組になっている。しかし、電力送電システム１では、正極側と負極側とで極性が異なるが、送電する直流電圧の電圧値、つまり、絶対値は同じである。このため、直流電圧計測部１０１は、定常運転時の直流電圧値の絶対値と、直流電圧検出器６０－１および直流電圧検出器６０－２のそれぞれから取得した直流電圧値の絶対値との差分を取ることによって演算した直流電圧変化量の絶対値を、電力変換器３－１、あるいは電力変換器３－１に属する直流送電線５０の直流電圧変化量としてもよい。このとき、直流電圧計測部１０１は、直流電圧検出器６０－１と直流電圧検出器６０－２とのそれぞれから取得した現在の直流電圧値のうち、絶対値が大きい方の一方の直流電圧値のみから、直流電圧変化量を演算してもよい。定常運転時における正極側および負極側の直流電圧値、あるいは定常運転時の直流電圧値の絶対値は、例えば、電力送電システム１が定常運転をしているときに取得した直流電圧値を所定期間計測して得たものであってもよいし、電力送電システム１の制御装置（不図示）などによって事前に設定されたものであってもよい。以下の説明においては、電力送電システム１における送電の極性を区別せずに、つまり、直流電圧の電圧値は絶対値であるものとする。

【0031】

直流電圧計測部１０１は、演算した直流電圧変化量を、事故発生検知部１０３および第１の事故区間判定部１０４のそれぞれに出力する。直流電圧変化量は、特許請求の範囲における「第１指標値」および「第２指標値」の一例である。

【0032】

事故発生検知部１０３は、直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量に基づいて、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０（直流送電線５０－１～５０－６）に発生した直流事故を検知する。このとき、事故発生検知部１０３は、直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量と予め定めた第１閾値ｖｔｈ１とを比較し、直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えていない場合には、いずれの直流送電線５０にも直流事故が発生していないことを検知する。一方、事故発生検知部１０３は、直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えている場合には、いずれかの直流送電線５０に直流事故が発生したことを検知する。事故発生検知部１０３は、直流事故を検知した情報、つまり、いずれかの直流送電線５０に直流事故が発生しているか否かを表す情報を、第１の事故区間判定部１０４および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。

【0033】

第１の事故区間判定部１０４は、事故発生検知部１０３がいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを検知した場合、直流事故の発生を検知したときから第１の所定の時間が経過した後に直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量に基づいて、電力変換器３－１に属する直流送電線５０（直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－３、および直流送電線５０－４）のいずれかの線路が、直流事故が発生した事故区間であるか否かを検出する。つまり、第１の事故区間判定部１０４は、電力変換器３－１に属する直流送電線５０のいずれかが、直流事故が発生した事故区間に含まれるか否かを判定する。このとき、第１の事故区間判定部１０４は、第１の所定の時間が経過した後に直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量と予め定めた第２閾値ｖｔｈ２とを比較し、直流電圧変化量が第２閾値ｖｔｈ２を超えているか否かによって、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。第２閾値ｖｔｈ２は、第１閾値ｖｔｈ１よりも大きい直流電圧変化量を検知するための値（第１閾値ｖｔｈ１＜第２閾値ｖｔｈ２）である。第２閾値ｖｔｈ２は、例えば、直流事故が発生した地点（事故点）の位置や、直流系統４－１の定格電圧、リアクトル３０のインダクタンス値、直流送電線５０の種類、直流送電線５０の長さといったパラメータによって決定する。第２閾値ｖｔｈ２は、上記パラメータによる直流電圧変化量への影響を考慮して、直流送電線５０が事故区間に含まれない（事故区間外である）場合の直流電圧変化量の最大値＜第２閾値ｖｔｈ２＜直流送電線５０が事故区間に含まれる（事故区間内である）場合の直流電圧変化量の最小値とする。第１の事故区間判定部１０４が電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する、直流事故の発生を検知したときからの第１の所定の時間は、直流電圧計測部１０１における直流電圧のサンプリング時間や、第１の事故区間判定部１０４の判定に要する演算時間に依存するが、可能な限り短い時間であることが望ましい。これは、第１の事故区間判定部１０４における第１の所定の時間は、発生した直流事故の影響から電力送電システム１を保護する時間（直流事故の検出と直流送電線５０の遮断（切り離し）との時間）に影響するためである。

【0034】

第１の事故区間判定部１０４は、判定結果を表す事故区間内外フラグを設定する。事故区間内外フラグは、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０の線路が事故区間に含まれるか否かを表すものである。第１の事故区間判定部１０４は、直流電圧変化量が第２閾値ｖｔｈ２を超えている場合に、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれると判定し、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれることを表す値（例えば、「１」）にする。一方、第１の事故区間判定部１０４は、直流電圧変化量が第２閾値ｖｔｈ２を超えていない場合には、電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０も事故区間に含まれないと判定し、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれないことを表す値（例えば、「０」）にする。第１の事故区間判定部１０４は、事故区間内外フラグを第３の事故区間判定部１０６に出力する。事故区間内外フラグは、特許請求の範囲における「第１の判定結果」の一例である。

【0035】

ここで、事故発生検知部１０３および第１の事故区間判定部１０４が、電力送電システム１において直流事故が発生したことを検知（検出）する一例について説明する。以下の説明においては、直流送電線５０－１に発生する直流事故が、例えば、落雷により発生することが想定される地絡事故であるものとする。より具体的には、図２に示したように、直流送電線５０－１の端部で直流事故Ｘが発生した、つまり、電力送電システム１において、電力変換器３－１に近い位置で、直流送電線５０－１に直流事故Ｘが発生したものとする。地絡事故は、直流送電線５０－１に流れる直流電流（事故電流）が急激に変化する事故である。

【0036】

図３は、直流電圧の変化量（直流電圧変化量）に基づいて直流事故Ｘの発生を検知する一例を説明する図である。図３の（ａ）には、横軸を時間［ｍｓ］とし、縦軸を直流電圧［ｐｕ］として、時刻Ｔ０（実際には、時刻Ｔ０よりも僅かな時間だけ前）において直流事故Ｘが発生した場合における事故発生時の０．２［ｍｓ］前～事故発生後の２［ｍｓ］後までの直流電圧の時間的な変化の一例を示している。図３の（ａ）には、比較のため、電力送電システム１が備える電力変換器３－２および電力変換器３－３における直流電圧の時間的な変化の一例も併せて示している。図３の（ａ）に示した実線ａは、電力変換器３－１に適用された直流事故検出装置１００－１が備える直流電圧計測部１０１が取得する直流電圧値（ここでは、直流送電線５０－１の直流電圧）の変化の一例である。図３の（ａ）に示した短破線ｂは、電力変換器３－２に適用された不図示の直流事故検出装置１００－２が備える直流電圧計測部１０１が取得するいずれかの直流送電線５０（ここでは、直流送電線５０－１）の直流電圧の変化の一例である。図３の（ａ）に示した長破線ｃは、電力変換器３－３に適用された不図示の直流事故検出装置１００－３が備える直流電圧計測部１０１が取得するいずれかの直流送電線５０（ここでは、例えば、直流送電線５０－３）の直流電圧の変化の一例である。図３の（ｂ）には、横軸を時間［ｍｓ］とし、縦軸を事故区間内外フラグの値として、時刻Ｔ０（実際には、時刻Ｔ０よりも僅かな時間だけ前）において直流事故Ｘが発生した場合における事故発生時の０．２［ｍｓ］前～事故発生後の２［ｍｓ］後までの事故区間内外フラグの時間的な変化の一例を示している。図３の（ｂ）には、比較のため、電力送電システム１が備える電力変換器３－２および電力変換器３－３における事故区間内外フラグの時間的な変化の一例も併せて示している。図３の（ｂ）に示した実線ａは、直流事故検出装置１００－１が備える第１の事故区間判定部１０４が、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０の線路が事故区間に含まれるか否かを判定した判定結果を表す事故区間内外フラグの変化の一例である。図３の（ａ）に示した短破線ｂは、不図示の直流事故検出装置１００－２が備える第１の事故区間判定部１０４の判定結果を表す事故区間内外フラグの変化の一例であり、長破線ｃは、不図示の直流事故検出装置１００－３が備える第１の事故区間判定部１０４の判定結果を表す事故区間内外フラグの変化の一例である。

【0037】

電力送電システム１における定常運転時（時刻Ｔ０よりも前の時間）では、図３の（ａ）に示したように、それぞれの直流送電線５０の直流電圧は、ほぼ定格値（＝１［ｐｕ］）で変化しない。このため、事故発生検知部１０３は、直流事故を検知することはない。従って、第１の事故区間判定部１０４は、電力送電システム１における定常運転時（時刻Ｔ０よりも前の時間）には、いずれの直流送電線５０も事故区間に含まれないと判定し、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれない（事故区間外である）ことを表す値（例えば、「０」）にしている。

【0038】

一方、電力送電システム１において直流事故Ｘが発生した場合、この直流事故Ｘにおける地絡点（ここでは、直流送電線５０－１の電力変換器３－１側の端部）の直流電圧が低下し、電力変換器３－１および電力変換器３－２から地絡点に向かって短絡電流（事故電流）が流れる。このため、電力変換器３－１の直流電圧は、図３の（ａ）に示した実線ａのように変化する。そして、直流電圧計測部１０１は、電力変換器３－１の直流電圧に基づいて演算した直流電圧変化量（ここでは、直流送電線５０－１の直流電圧変化量）を、事故発生検知部１０３、および第１の事故区間判定部１０４のそれぞれに出力する。これにより、事故発生検知部１０３は、直流電圧計測部１０１により出力された電力変換器３－１の直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えた時刻Ｔ０のときに、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０に発生した直流事故Ｘを検知し、直流事故Ｘが発生していることを表す情報を、第１の事故区間判定部１０４および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。第１の事故区間判定部１０４は、図３の（ａ）に示したように、事故発生検知部１０３が直流事故Ｘを検知した時刻Ｔ０から所定の時間ｔ２が経過した時刻Ｔ１のときに、直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量ｄｖ２ａと第２閾値ｖｔｈ２とを比較して、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。時間ｔ２は、特許請求の範囲における「第１の所定の時間」の一例である。図３の（ａ）では、時刻Ｔ１において直流電圧変化量ｄｖ２ａが第２閾値ｖｔｈ２を超えているため、第１の事故区間判定部１０４は、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれていると判定する。そして、第１の事故区間判定部１０４は、図３の（ｂ）に示した実線ａのように、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれる（事故区間内である）ことを表す値（例えば、「１」）にする。

【0039】

さらに直流事故Ｘが発生してから時間が経過すると、電力変換器３－２の直流電圧は、図３の（ａ）に示した短破線ｂのように変化する。電力変換器３－２の直流電圧が変化する時刻が電力変換器３－１の直流電圧が変化する時刻よりも遅れるのは、直流事故Ｘと電力変換器３－２との間の距離が、直流事故Ｘと電力変換器３－１との間の距離よりも遠いためである。このように、電力送電システム１において電力変換器３－１に近い側の直流送電線５０－１の端部で直流事故Ｘが発生した場合、直流電圧の変化は、直流事故Ｘの位置からの距離に応じた遅延時間だけずれて現れる。この場合も、直流事故検出装置１００－２が備える直流電圧計測部１０１は、電力変換器３－２の直流電圧に基づいて演算した直流電圧変化量（ここでは、直流送電線５０－１の直流電圧変化量）を、対応する事故発生検知部１０３、および第１の事故区間判定部１０４のそれぞれに出力する。これにより、直流事故検出装置１００－２が備える事故発生検知部１０３は、対応する直流電圧計測部１０１により出力された電力変換器３－２の直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えた時刻Ｔ２のときに、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０に発生した直流事故Ｘを検知する。そして、直流事故検出装置１００－２が備える事故発生検知部１０３も、直流事故Ｘが発生していることを表す情報を、対応する第１の事故区間判定部１０４および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。直流事故検出装置１００－２が備える第１の事故区間判定部１０４は、対応する事故発生検知部１０３が直流事故Ｘを検知した時刻Ｔ２から所定の時間ｔ２が経過した時刻Ｔ３のときに、対応する直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量と第２閾値ｖｔｈ２とを比較して、電力変換器３－２に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。図３の（ａ）では、時刻Ｔ３において直流電圧変化量ｄｖ２ｂが第２閾値ｖｔｈ２を超えているため、直流事故検出装置１００－２が備える第１の事故区間判定部１０４は、電力変換器３－２に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれていると判定する。そして、直流事故検出装置１００－２が備える第１の事故区間判定部１０４は、図３の（ｂ）に示した短破線ｂのように、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれる（事故区間内である）ことを表す値（例えば、「１」）にする。

【0040】

さらに直流事故Ｘが発生してからの時間が経過すると、電力変換器３－３の直流電圧（例えば、直流送電線５０－３の直流電圧）は、図３の（ａ）に示した長破線ｃのように変化する。ただし、図３の（ａ）に示した長破線ｃのように、電力変換器３－３の直流電圧の変化量は、電力変換器３－１や電力変換器３－２の直流電圧の変化量よりも少ない。これは、直流送電線５０－１において発生した直流事故Ｘの地点（地絡点）に向かって短絡電流（事故電流）が流れる際に、短絡電流が直流送電線５０－３を通る経路により多くのリアクトル３０が存在するためである。つまり、事故区間に含まれる直流送電線５０－１の線路において直流事故Ｘの地点と直流電圧検出器６０との間に存在するリアクトル３０の数に比べて、事故区間に含まれない直流送電線５０－１の線路において直流事故Ｘの地点と直流電圧検出器６０との間に存在するリアクトル３０の数の方が多いため、リアクトル３０による事故電流の変化の抑制効果をより多く得ることができるからである。この場合も、直流事故検出装置１００－３が備える直流電圧計測部１０１は、電力変換器３－３の直流電圧に基づいて演算した直流電圧変化量（ここでは、例えば、直流送電線５０－３の直流電圧変化量）を、対応する事故発生検知部１０３、および第１の事故区間判定部１０４のそれぞれに出力する。これにより、直流事故検出装置１００－３が備える事故発生検知部１０３は、対応する直流電圧計測部１０１により出力された電力変換器３－３の直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えた時刻Ｔ４のときに、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０に発生した直流事故Ｘを検知する。そして、直流事故検出装置１００－３が備える事故発生検知部１０３も、直流事故Ｘが発生していることを表す情報を、対応する第１の事故区間判定部１０４および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。直流事故検出装置１００－３が備える第１の事故区間判定部１０４は、対応する事故発生検知部１０３が直流事故Ｘを検知した時刻Ｔ４から所定の時間ｔ２が経過した時刻Ｔ５のときに、対応する直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量と第２閾値ｖｔｈ２とを比較して、電力変換器３－３に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。図３の（ａ）では、時刻Ｔ５において直流電圧変化量ｄｖ２ｃが第２閾値ｖｔｈ２を超えていない。これは、例えば、直流送電線５０－３は、直流送電線５０－１において発生した直流事故Ｘの影響は受けるものの、直流送電線５０－３自体には直流事故Ｘが発生していないため、直流電圧の低下量が少ないからである。このため、直流事故検出装置１００－３が備える第１の事故区間判定部１０４は、電力変換器３－３に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれていないと判定し、図３の（ｂ）に示した長破線ｃのように、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれない（事故区間外である）ことを表す値（例えば、「０」）を維持する。

【0041】

このように、電力変換器３のそれぞれに適用された直流事故検出装置１００が備える事故発生検知部１０３は、対応する直流電圧計測部１０１により出力された電力変換器３の直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えた時点で、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０（直流送電線５０－１～５０－６）に発生した直流事故Ｘを検知する。そして、電力変換器３のそれぞれに適用された直流事故検出装置１００が備える第１の事故区間判定部１０４は、対応する事故発生検知部１０３が直流事故Ｘを検知した時点から所定の時間ｔ２が経過した時点で、対応する電力変換器３に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。電力変換器３のそれぞれに適用された直流事故検出装置１００が備える第１の事故区間判定部１０４は、判定結果を表す事故区間内外フラグを第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0042】

直流電圧変化量は、直流電圧計測部１０１が演算して事故発生検知部１０３および第１の事故区間判定部１０４のそれぞれに出力する構成を説明したが、直流電圧変化量は、直流電圧計測部１０１に代えて、事故発生検知部１０３や第１の事故区間判定部１０４がそれぞれ演算してもよい。この場合、直流電圧計測部１０１は、直流電圧検出器６０－１と直流電圧検出器６０－２とのそれぞれから取得した直流電圧値をそのまま事故発生検知部１０３および第１の事故区間判定部１０４に出力する。事故発生検知部１０３は、上述した直流電圧計測部１０１と同様にして直流電圧変化量を演算し、演算した直流電圧変化量と予め定めた第１閾値ｖｔｈ１とを比較して、直流送電線５０に直流事故が発生したことを検知する。第１の事故区間判定部１０４は、上述した直流電圧計測部１０１と同様にして直流電圧変化量を演算し、演算した直流電圧変化量と予め定めた第２閾値ｖｔｈ２とを比較して、対応する電力変換器３に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。

【0043】

図２に戻り、直流電流計測部１０２は、直流電流検出器７０（直流電流検出器７０－１～７０－４）のそれぞれにより出力された直流電流値を取得し、取得した直流電流値に基づいてそれぞれの直流送電線５０を流れる直流電流の電流値の変化量の絶対値（以下、「直流電流変化量絶対値」という）を計測する。より具体的には、直流電流計測部１０２は、電力送電システム１における定常運転時の直流電流値の絶対値と、今回取得した直流電流値の絶対値との差分を取ることにより、定常送電の状態と現在の送電状態とにおける直流電流変化量絶対値を演算する。つまり、直流電流計測部１０２は、直流電流検出器７０－１から取得した現在の直流電流値の絶対値と、正極側の定常運転時の直流電流値の絶対値との差分を、直流送電線５０－１の直流電流変化量絶対値として演算する。さらに、直流電流計測部１０２は、直流電流検出器７０－２から取得した現在の直流電流値の絶対値と、負極側の定常運転時の直流電流値の絶対値との差分を、直流送電線５０－２の直流電流変化量絶対値として演算する。さらに、直流電流計測部１０２は、直流電流検出器７０－３から取得した現在の直流電流値の絶対値と、正極側の定常運転時の直流電流値の絶対値との差分を、直流送電線５０－３の直流電流変化量絶対値として演算する。さらに、直流電流計測部１０２は、直流電流検出器７０－４から取得した現在の直流電流値の絶対値と、負極側の定常運転時の直流電流値の絶対値との差分を、直流送電線５０－４の直流電流変化量絶対値として演算する。

【0044】

直流電流計測部１０２は、演算したそれぞれの直流電流変化量絶対値を、第２の事故区間判定部１０５に出力する。直流電流変化量絶対値は、特許請求の範囲における「電流変化」の一例である。

【0045】

第２の事故区間判定部１０５は、事故発生検知部１０３がいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを検知した場合、直流事故の発生を検知したときから第２の所定の時間が経過した後に直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値に基づいて、電力変換器３－１に属する直流送電線５０（直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－３、および直流送電線５０－４）のいずれの線路が、直流事故が発生した事故区間であるか否かを検出する。つまり、第２の事故区間判定部１０５は、電力変換器３－１に属する直流送電線５０のいずれの直流送電線５０に直流事故が発生しているのかを判定する。このとき、第２の事故区間判定部１０５は、第２の所定の時間が経過した後に直流電流計測部１０２により出力されたそれぞれの直流電流変化量絶対値を比較し、直流電流変化量絶対値が最大の直流送電線５０の線路を、直流事故が発生した事故区間であると判定する。より具体的には、第２の事故区間判定部１０５は、それぞれの直流送電線５０に着目して、着目した直流送電線５０の直流電流変化量絶対値と、他の直流送電線５０の直流電流変化量絶対値とを順次比較することにより、第２の所定の時間が経過した後の直流電流変化量絶対値が最大の直流送電線５０の線路を、直流事故が発生した事故区間の直流送電線５０として判定（選択）する。第２の事故区間判定部１０５が電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０が事故区間に含まれている直流送電線５０であるかを判定する、直流事故の発生を検知したときからの第２の所定の時間は、直流電流計測部１０２における直流電流のサンプリング時間や、第２の事故区間判定部１０５の判定に要する演算時間に依存するが、可能な限り短い時間であることが望ましい。これは、第２の事故区間判定部１０５における第２の所定の時間も、第１の事故区間判定部１０４における第１の所定の時間（時間ｔ２）と同様に、発生した直流事故の影響から電力送電システム１を保護する時間（直流事故の検出と直流送電線５０の遮断（切り離し）との時間）に影響するためである。

【0046】

第２の事故区間判定部１０５は、判定結果を表す情報を第３の事故区間判定部１０６に出力する。第２の事故区間判定部１０５が第３の事故区間判定部１０６に出力する判定結果を表す情報は、例えば、第１の事故区間判定部１０４が第２の事故区間判定部１０５に出力する事故区間内外フラグと同様に、それぞれの直流送電線５０の線路が事故区間に含まれるか否かを表すフラグ情報であってもよい。第２の事故区間判定部１０５が第３の事故区間判定部１０６に出力する判定結果の情報は、特許請求の範囲における「第２の判定結果」の一例である。

【0047】

ここで、第２の事故区間判定部１０５が、電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０で直流事故が発生したかを検出（判定）する一例について説明する。以下の説明においては、図２に示したように、直流送電線５０－１の端部で直流事故Ｘが発生したものとする。

【0048】

図４は、直流電流の変化量の絶対値に基づいて直流事故Ｘが発生している直流送電線５０を判定する一例を説明する図である。図４には、横軸を時間［ｍｓ］とし、縦軸を直流電流変化量絶対値として、時刻Ｔ０（実際には、時刻Ｔ０よりも僅かな時間だけ前）において直流事故Ｘが発生した場合における事故発生時の０．２［ｍｓ］前～事故発生後の２［ｍｓ］後までの直流電流変化量絶対値の時間的な変化の一例を示している。図４に示した実線ｄは、直流電流計測部１０２が取得した直流電流値に基づいて演算した直流送電線５０－１の直流電流変化量絶対値の変化の一例であり、短破線ｅは、直流送電線５０－２の直流電流変化量絶対値の変化の一例であり、長破線ｆは、直流送電線５０－３の直流電流変化量絶対値の変化の一例であり、一点鎖線ｇは、直流送電線５０－４の直流電流変化量絶対値の変化の一例である。

【0049】

電力送電システム１における定常運転時（時刻Ｔ０よりも前の時間）では、それぞれの直流送電線５０を流れる直流電流は一定であるため、図４に示したように、それぞれの直流送電線５０の直流電流変化量絶対値は、「０」で変化しない。このため、第２の事故区間判定部１０５は、いずれの直流送電線５０も事故区間の直流送電線５０として判定（選択）することはない。

【0050】

一方、直流送電線５０－１において直流事故Ｘが発生した場合、この直流事故Ｘにおける地絡点に向かって電力変換器３－１および電力変換器３－２から短絡電流（事故電流）が流れる。このため、事故発生検知部１０３が直流事故Ｘを検知した時刻Ｔ６から第２の所定の時間ｔ３が経過した時刻Ｔ７のときのそれぞれの直流送電線５０の直流電流変化量絶対値は、図４に示したように上昇する。このとき、それぞれの直流送電線５０における直流電流変化量絶対値は、図４において実線ａで示した、事故区間内である直流送電線５０－１の直流電流変化量絶対値が最も大きく上昇し、事故区間外である直流送電線５０－３の直流電流変化量絶対値（図４に示した長破線ｆ）、および直流送電線５０－４の直流電流変化量絶対値（図４に示した一点鎖線ｇ）の上昇は小さい。これは、図３において説明したように、事故区間内である直流送電線５０－１の線路に比べて、事故区間外である直流送電線５０－３および直流送電線５０－４の線路には、多くのリアクトル３０が存在するため、リアクトル３０による事故電流の変化の抑制効果がより多く得られる（直流電流の変化が遅くなる）からである。一方、図４において短破線ｅで示したように、直流事故Ｘが発生した直流送電線５０－１と組になっている直流送電線５０－２の直流電流変化量絶対値も大きく上昇している。これは、直流送電線５０－１において発生した直流事故Ｘの影響を受けたことによるものであるが、直流送電線５０－２には実際に直流事故Ｘが発生していないため、直流送電線５０－２の直流電流変化量絶対値は、直流送電線５０－１の直流電流変化量絶対値よりも大きく上昇することはない。仮に、電力変換器３－２に属するいずれかの直流送電線５０に直流事故が発生した場合や、電力変換器３－３に属するいずれかの直流送電線５０に直流事故が発生した場合においても、図４に示した直流電流変化量絶対値の関係は同様である。このことから、第２の事故区間判定部１０５は、直流電流変化量絶対値が最大となる直流送電線５０－１を、事故区間の直流送電線５０の線路を、直流事故Ｘが発生した事故区間の直流送電線５０として判定（選択）する。時間ｔ３は、特許請求の範囲における「第２の所定の時間」の一例である。

【0051】

このように、電力変換器３のそれぞれに適用された直流事故検出装置１００が備える第２の事故区間判定部１０５は、対応する事故発生検知部１０３が直流事故Ｘを検知した時点（時刻Ｔ６）から所定の時間ｔ３が経過した時点で、対応する直流電流計測部１０２により出力されたそれぞれの直流電流変化量絶対値のうち、直流電流変化量絶対値が最大の直流送電線５０を、直流事故が発生した事故区間の直流送電線５０として判定する。電力変換器３のそれぞれに適用された直流事故検出装置１００が備える第２の事故区間判定部１０５は、判定結果を表す情報（例えばフラグ情報）を第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0052】

直流電流変化量絶対値は、直流電流計測部１０２が演算して第２の事故区間判定部１０５に出力する構成を説明したが、直流電流変化量絶対値は、直流電流計測部１０２に代えて、第２の事故区間判定部１０５が演算してもよい。この場合、直流電流計測部１０２は、それぞれの直流電流検出器７０から取得した直流電流値をそのまま第２の事故区間判定部１０５に出力する。第２の事故区間判定部１０５は、上述した直流電流計測部１０２と同様にして直流電流変化量絶対値を演算し、演算したそれぞれの直流送電線５０の直流電流変化量絶対値のうち、直流電流変化量絶対値が最大の直流送電線５０を、直流事故が発生した事故区間の直流送電線５０として判定する。

【0053】

図２に戻り、第３の事故区間判定部１０６は、第１の事故区間判定部１０４による判定結果と、第２の事故区間判定部１０５による判定結果とに基づいて、電力変換器３－１に属する直流送電線５０（直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－３、および直流送電線５０－４）のいずれかの直流送電線５０の線路を、事故区間であると判定する。つまり、第３の事故区間判定部１０６は、第１の事故区間判定部１０４により出力された事故区間内外フラグと、第２の事故区間判定部１０５により出力された判定結果を表す情報とに基づいて、直流事故検出装置１００としての最終的な事故区間を判定（特定）する。より具体的には、第３の事故区間判定部１０６は、第１の事故区間判定部１０４により出力された事故区間内外フラグと、第２の事故区間判定部１０５により出力された直流事故が発生したと判定された直流送電線５０との論理積をとり、電力変換器３－１に属する直流送電線５０において直流事故が発生したか否かを特定する。第３の事故区間判定部１０６は、特定した直流送電線５０を表す情報を、判定結果の情報として遮断指令出力部１０７に出力する。第３の事故区間判定部１０６が遮断指令出力部１０７に出力する判定結果の情報は、例えば、直流事故が発生したと判定した直流送電線５０が接続されている直流遮断器４０を遮断させる（直流送電線５０を切り離す）ことを表す指示情報であってもよい。

【0054】

遮断指令出力部１０７は、第３の事故区間判定部１０６により出力された判定結果の情報に基づいて、直流事故が発生した電力変換器３－１に属する直流送電線５０の遮断（切り離し）を制御するための遮断指令値を生成し、生成した遮断指令値を対応する直流遮断器４０に出力する。これにより、遮断指令値が入力された直流遮断器４０は、入力された遮断指令値に応じて、接続されている直流母線２０と直流送電線５０との間を電気的に遮断し、直流事故が発生した直流送電線５０を直流系統４－１から除去する。

【0055】

［直流事故検出装置の処理］
図５は、直流事故検出装置１００における処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、電力送電システム１が稼働している間、繰り返し実行される。

【0056】

電力送電システム１が稼働して直流事故検出装置１００が動作すると、直流電圧計測部１０１は、それぞれの直流電圧検出器６０が計測して出力した直流電圧値を取得し、取得した直流電圧値に基づいて直流電圧変化量を演算する。そして、直流電圧計測部１０１は、演算した直流電圧変化量を、事故発生検知部１０３および第１の事故区間判定部１０４のそれぞれに出力する。電力送電システム１が稼働して直流事故検出装置１００が動作すると、直流電流計測部１０２は、それぞれの直流電流検出器７０が計測して出力した直流電流値を取得し、取得した直流電流値に基づいて直流電流変化量絶対値を演算する。そして、直流電流計測部１０２は、演算した直流電流変化量絶対値を、第２の事故区間判定部１０５に出力する。

【0057】

事故発生検知部１０３は、直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量と第１閾値ｖｔｈ１とを比較し、直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ１００）。すなわち、事故発生検知部１０３は、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生したか否かを検知する。ステップＳ１００において、直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えていないと判定した場合、事故発生検知部１０３は、いずれの直流送電線５０にも直流事故が発生していないことを表す情報を第１の事故区間判定部１０４と第２の事故区間判定部１０５とのそれぞれに出力して、今回の処理を終了する。

【0058】

一方、ステップＳ１００において、直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えていると判定した場合、事故発生検知部１０３は、いずれかの直流送電線５０において直流事故が発生したとことを検知し、いずれかの直流送電線５０に直流事故が発生していることを表す情報を第１の事故区間判定部１０４と第２の事故区間判定部１０５とのそれぞれに出力する。

【0059】

第１の事故区間判定部１０４は、事故発生検知部１０３からいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを表す情報が入力されると、第１の所定の時間（例えば、図３の（ａ）に示した時間ｔ２）が経過した後に、直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量と第２閾値ｖｔｈ２とを比較し、直流電圧変化量が第２閾値ｖｔｈ２を超えているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。すなわち、第１の事故区間判定部１０４は、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。

【0060】

ステップＳ１１０において、直流電圧変化量が第２閾値ｖｔｈ２を超えていないと判定した場合、第１の事故区間判定部１０４は、電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０も事故区間に含まれない、つまり、直流事故は、直流事故検出装置１００が検出する直流送電線５０の線路の区間（検出区間）外で発生したと判定する（ステップＳ１５０）。そして、第１の事故区間判定部１０４は、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれない（事故区間外である）ことを表す値（例えば、「０」）に維持して、今回の処理を終了する。

【0061】

一方、ステップＳ１１０において、直流電圧変化量が第２閾値ｖｔｈ２を超えていると判定した場合、第１の事故区間判定部１０４は、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれている、つまり、直流事故が検出区間内で発生したと判定し、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれる（事故区間内である）ことを表す値（例えば、「１」）に変更して、第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0062】

第２の事故区間判定部１０５は、事故発生検知部１０３からいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを表す情報が入力されると、第２の所定の時間（例えば、図４に示した時間ｔ３）が経過した後に、着目した直流送電線５０の直流電流変化量絶対値が他の直流送電線５０の直流電流変化量絶対値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２０）。第２の事故区間判定部１０５におけるステップＳ１２０の処理は、電力変換器３－１に属する全ての直流送電線５０に対して行う。これにより、第２の事故区間判定部１０５は、直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値が最大の直流送電線５０の線路を、直流事故が発生した事故区間の直流送電線５０として判定（選択）する。

【0063】

ステップＳ１２０において、着目したいずれの直流送電線５０の直流電流変化量絶対値も他の直流送電線５０の直流電流変化量絶対値よりも大きくないと判定した場合、第２の事故区間判定部１０５は、電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０も事故区間に含まれない、つまり、直流事故は検出区間外で発生したと判定する（ステップＳ１５０）。そして、第２の事故区間判定部１０５は、今回の処理を終了する。

【0064】

一方、ステップＳ１２０において、着目した直流送電線５０の直流電流変化量絶対値が他の直流送電線５０の直流電流変化量絶対値よりも大きいと判定した場合、第２の事故区間判定部１０５は、直流事故が検出区間内で発生したと判定し、電力変換器３－１に属する直流電流変化量絶対値が最大の直流送電線５０を選択して、判定結果を表す情報として第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0065】

第３の事故区間判定部１０６は、第１の事故区間判定部１０４により出力された判定結果（事故区間内外フラグ）と、第２の事故区間判定部１０５により出力された判定結果（直流電流変化量絶対値が最大の直流送電線５０）との論理積により、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０の線路を、事故区間であると判定（特定）する（ステップＳ１３０）。つまり、第３の事故区間判定部１０６は、第１の事故区間判定部１０４により直流電圧変化量が第２閾値ｖｔｈ２を超えていると判定されて事故区間内外フラグが変更された場合、第２の事故区間判定部１０５により直流電流変化量絶対値が最大であると判定された直流送電線５０を、事故区間の直流送電線５０であると最終的に特定する。第３の事故区間判定部１０６は、最終的に特定した直流送電線５０を表す情報を遮断指令出力部１０７に出力する。

【0066】

遮断指令出力部１０７は、第３の事故区間判定部１０６により特定された事故区間の直流送電線５０の遮断を制御する遮断指令値を生成し、生成した遮断指令値を対応する直流遮断器４０に出力する（ステップＳ１４０）。そして、遮断指令出力部１０７は、今回の処理を終了する。

【0067】

このような構成および処理によって、直流事故検出装置１００は、事故発生検知部１０３および第１の事故区間判定部１０４による直流電圧変化量に基づく判定と、第２の事故区間判定部１０５による直流電流変化量絶対値に基づく判定とに基づいて、適用された電力変換器３に属する直流送電線５０のうち、事故区間に含まれる直流送電線５０を最終的に特定する。図５に示したフローチャートでは、第１の事故区間判定部１０４における判定（ステップＳ１１０）の後に、第２の事故区間判定部１０５における判定する（ステップＳ１２０）を行う場合を示しているが、ステップＳ１１０の処理と、ステップＳ１２０の処理とは、並列、つまり、同時期に行われてもよい。

【0068】

上記説明したように、第１の実施形態の直流事故検出装置１００は、事故発生検知部１０３および第１の事故区間判定部１０４による直流電圧変化量に基づく判定結果と、第２の事故区間判定部１０５による直流電流変化量絶対値に基づく判定結果とに基づいて、適用された電力変換器３に属する直流送電線５０のうち、事故区間に含まれる直流送電線５０を最終的に特定する。言い換えれば、多端子（ここでは、三端子）の電力送電システム１において、第１の実施形態の直流事故検出装置１００が単体で、適用された一つの端子（ここでは、電力変換器３－１の直流側端子）に属する直流送電線５０（ここでは、直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－３、および直流送電線５０－４）のいずれかに発生した直流事故の検知および判定と、事故区間に含まれる直流送電線５０の最終的な特定とをすることができる。このため、第１の実施形態の直流事故検出装置１００では、従来の交流系統に適用された保護システムにおいて必要としていた、送電線路の端子間での情報通信に係る時間が削減され、直流事故が発生した直流送電線５０を短い時間で事故区間に含まれる直流送電線５０であると検出することができる。しかも、第１の実施形態の直流事故検出装置１００では、直流電圧値（直流電圧変化量）に基づく判定と、直流電流値（直流電流変化量絶対値）に基づく判定との二つの判定結果（判定方法）の論理積によって、事故区間に含まれる直流送電線５０を最終的に特定する。このため、第１の実施形態の直流事故検出装置１００では、従来の交流系統に適用された保護システムのように、送電線路の両端の差動電流を用いた一つの判定方法によって事故区間に含まれる直流送電線５０を特定する場合に比べて、誤動作の確率を低減させ、高い信頼性で、直流事故や事故区間を検出することができる。

【0069】

上述した第１の実施形態の直流事故検出装置１００では、遮断指令出力部１０７を備え、最終的に事故区間に含まれると特定された直流送電線５０が接続されている直流遮断器４０を制御して、直流事故が発生した直流送電線５０を直流系統４－１から切り離す（除去する）構成について説明した。しかし、直流事故が発生した直流送電線５０の切り離し（除去）の制御は、例えば、第１の実施形態の直流事故検出装置１００とは別（別体）の制御装置が、第１の実施形態の直流事故検出装置１００によって最終的に事故区間に含まれると特定された直流送電線５０の情報に基づいて行う構成であってもよい。つまり、第１の実施形態の直流事故検出装置１００に代わる別の制御装置が、遮断指令出力部１０７を備えてもよい。この場合、第１の実施形態の直流事故検出装置１００が備える第３の事故区間判定部１０６は、直流事故が発生したと判定した直流送電線５０を表す判定結果の情報（例えば、直流事故が発生したと判定した直流送電線５０が接続されている直流遮断器４０を遮断させることを表す指示情報であってもよい）を、別の制御装置が備える遮断指令出力部１０７に出力する。

【0070】

上述した第１の実施形態の直流事故検出装置１００では、直流事故検出装置１００における演算を、直流電圧検出器６０から取得した直流電圧値、あるいは直流電流検出器７０から取得した直流電流値に基づいて行うものとして説明した。つまり、直流電圧計測部１０１における直流電圧変化量の演算や、直流電流計測部１０２による直流電流変化量絶対値の演算は、取得した値そのものを用いて行うものとして説明した。しかし、直流電圧検出器６０により出力された直流電圧値や、直流電流検出器７０により出力された直流電流値には、ノイズ成分を含んでいることも考えられる。このため、第１の実施形態の直流事故検出装置１００（より具体的には、直流電圧計測部１０１や直流電流計測部１０２）は、演算の処理を行う前後に、例えば、移動平均やフィルタ適応などのノイズ除去を目的とした処理を行う構成にしてもよい。

【0071】

（第２の実施形態）
［直流事故検出装置の構成］
以下、第２の実施形態について説明する。図６は、第２の実施形態に係る直流事故検出装置の構成の一例を示す図である。図６には、第１の実施形態の直流事故検出装置１００と同様に、図１に示した電力送電システム１が備える三つの電力変換器３のうち、電力変換器３－１に適用する直流事故検出装置２００の一例を示している。図６においては、直流事故検出装置１００と共通する機能を有する構成要素については同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。直流事故検出装置２００も、直流事故検出装置１００と同様に、電力変換器３－１に属する直流送電線５０（直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－３、および直流送電線５０－４）に発生した直流事故による電力送電システム１への影響を軽減させる保護装置として、電力変換器３－１の近傍に設置（接続）される。

【0072】

直流事故検出装置２００も、直流事故検出装置１００と同様に、電力変換器３－２および電力変換器３－３のそれぞれに適用されてもよい。電力変換器３－２および電力変換器３－３のそれぞれに適用される直流事故検出装置２００も、図６に示した電力変換器３－１に適用される直流事故検出装置２００と同様の構成である。つまり、電力変換器３－２に適用される直流事故検出装置２００も、電力変換器３－２に属する直流送電線５０（直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－５、および直流送電線５０－６）に発生した直流事故による電力送電システム１への影響を軽減させる保護装置として、電力変換器３－２の近傍に設置（接続）される。電力変換器３－３に適用される直流事故検出装置２００も、電力変換器３－３に属する直流送電線５０（直流送電線５０－３、直流送電線５０－４、直流送電線５０－５、および直流送電線５０－６）に発生した直流事故による電力送電システム１への影響を軽減させる保護装置として、電力変換器３－３の近傍に設置（接続）される。以下の説明においては、電力変換器３－１に適用される直流事故検出装置２００を「直流事故検出装置２００－１」ともいい、電力変換器３－２に適用される不図示の直流事故検出装置２００を「直流事故検出装置２００－２」ともいい、電力変換器３－３に適用される不図示の直流事故検出装置２００を「直流事故検出装置２００－３」ともいう。

【0073】

直流事故検出装置２００は、直流電流変化量絶対値に基づいて、電力変換器３－１に属する直流送電線５０のいずれかに発生した直流事故の検知および判定と、事故区間に含まれる直流送電線５０の最終的な特定とをする構成である。図６には、直流事故検出装置２００に関連する電力送電システム１の構成（交流系統２－１、電力変換器３－１、および直流系統４の一部の構成）も併せて示している。電力送電システム１では、直流事故検出装置２００の適用に際して、直流電流検出器が設けられる。図６に示した直流系統４の一部の構成では、四つの直流電流検出器７０（直流電流検出器７０－１～７０－４）が設けられている。言い換えれば、直流事故検出装置２００が適用される電力送電システム１では、直流事故検出装置１００の適用に際して直流系統４－１に設けられた二つの直流電圧検出器６０（直流電圧検出器６０－１および６０－２）が省略されている。電力変換器３－２および電力変換器３－３のそれぞれに直流事故検出装置２００が適用される場合も同様である。以下の説明においては、図６に示した直流電流検出器７０が設けられた構成の直流系統４の一部の構成を、「直流系統４－２」ともいう。

【0074】

直流事故検出装置２００は、直流電流検出器７０により出力された直流電流値に基づいて、直流系統４－２が備えるいずれかの直流送電線５０において発生した直流事故を検出（検知）し、直流事故が発生している直流送電線５０の線路を事故区間として検出（特定）する。直流事故検出装置２００は、特定した事故区間に属する直流遮断器４０、つまり、直流事故が発生している直流送電線５０が接続されている直流遮断器４０を制御して、直流母線２０と直流送電線５０との間を電気的に遮断させる。直流事故検出装置２００は、例えば、直流電流計測部１０２と、事故発生検知部２０３と、第１の事故区間判定部２０４と、第２の事故区間判定部１０５と、第３の事故区間判定部１０６と、遮断指令出力部１０７と、を備える。

【0075】

直流事故検出装置２００や、直流事故検出装置２００が備える構成要素は、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより以下の機能を実現するものである。直流事故検出装置２００や、直流事故検出装置２００が備える構成要素の機能のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。直流事故検出装置２００や、直流事故検出装置２００が備える構成要素の機能のうち一部または全部は、専用のＬＳＩによって実現されてもよい。プログラムは、予め直流事故検出装置２００あるいは電力送電システム１が備えるＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体が直流事故検出装置２００あるいは電力送電システム１が備えるドライブ装置に装着されることで直流事故検出装置２００が備える記憶装置にインストールされてもよい。

【0076】

直流電流計測部１０２は、直流電流検出器７０（直流電流検出器７０－１～７０－４）のそれぞれにより出力された直流電流値に基づいて演算したそれぞれの直流電流変化量絶対値を、事故発生検知部２０３、第１の事故区間判定部２０４、および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。直流電流変化量絶対値は、特許請求の範囲における「第１指標値」、「第２指標値」、および「電流変化」の別の一例である。

【0077】

事故発生検知部２０３は、直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値に基づいて、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０（直流送電線５０－１～５０－６）に発生した直流事故を検知する。このとき、事故発生検知部２０３は、直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値と予め定めた第１閾値ｉｔｈ１とを比較し、直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えていない場合には、いずれの直流送電線５０にも直流事故が発生していないことを検知する。一方、事故発生検知部２０３は、直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えている場合には、いずれかの直流送電線５０に直流事故が発生したことを検知する。事故発生検知部２０３は、直流事故を検知した情報、つまり、いずれかの直流送電線５０に直流事故が発生しているか否かを表す情報を、第１の事故区間判定部２０４および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。事故発生検知部２０３は、特許請求の範囲における「事故発生検知部」の別の一例である。第１閾値ｉｔｈ１は、特許請求の範囲における「第１閾値」の別の一例である。

【0078】

第１の事故区間判定部２０４は、事故発生検知部２０３がいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを検知した場合、直流事故の発生を検知したときから第１の所定の時間が経過した後に直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値に基づいて、電力変換器３－１に属する直流送電線５０（直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－３、および直流送電線５０－４）のいずれかの線路が、直流事故が発生した事故区間であるか否かを検出する。つまり、第１の事故区間判定部２０４は、電力変換器３－１に属する直流送電線５０のいずれかが、直流事故が発生した事故区間に含まれるか否かを判定する。このとき、第１の事故区間判定部２０４は、第１の所定の時間が経過した後に直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値と予め定めた第２閾値ｉｔｈ２とを比較し、直流電流変化量絶対値が第２閾値ｉｔｈ２を超えているか否かによって、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。第２閾値ｉｔｈ２は、第１閾値ｉｔｈ１よりも大きい直流電流変化量絶対値を検知するための値（第１閾値ｉｔｈ１＜第２閾値ｉｔｈ２）である。第２閾値ｉｔｈ２は、例えば、直流事故が発生した地点（事故点）の位置や、直流系統４－２の定格電圧、リアクトル３０のインダクタンス値、直流送電線５０の種類、直流送電線５０の長さといったパラメータによって決定する。第２閾値ｉｔｈ２は、上記パラメータによる直流電流変化量絶対値への影響を考慮して、直流送電線５０が事故区間に含まれない（事故区間外である）場合の直流電流変化量絶対値の最大値＜第２閾値ｉｔｈ２＜直流送電線５０が事故区間に含まれる（事故区間内である）場合の直流電流変化量絶対値の最小値とする。第１の事故区間判定部２０４が電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する、直流事故の発生を検知したときからの第１の所定の時間は、直流電流計測部１０２における直流電流のサンプリング時間や、第１の事故区間判定部２０４の判定に要する演算時間に依存するが、可能な限り短い時間であることが望ましい。これは、第１の事故区間判定部２０４における第１の所定の時間は、発生した直流事故の影響から電力送電システム１を保護する時間（直流事故の検出と直流送電線５０の遮断（切り離し）との時間）に影響するためである。

【0079】

第１の事故区間判定部２０４は、判定結果を表す事故区間内外フラグを設定する。事故区間内外フラグは、直流事故検出装置１００が備える第１の事故区間判定部１０４が設定する事故区間内外フラグと同様に、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０の線路が事故区間に含まれるか否かを表すものである。第１の事故区間判定部２０４は、直流電流変化量絶対値が第２閾値ｉｔｈ２を超えている場合に、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれると判定し、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれることを表す値（例えば、「１」）にする。一方、第１の事故区間判定部２０４は、直流電流変化量絶対値が第２閾値ｉｔｈ２を超えていない場合には、電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０も事故区間に含まれないと判定し、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれないことを表す値（例えば、「０」）にする。第１の事故区間判定部２０４は、事故区間内外フラグを第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0080】

第１の事故区間判定部２０４は、特許請求の範囲における「第１の事故区間判定部」の別の一例である。第２閾値ｉｔｈ２は、特許請求の範囲における「第２閾値」の別の一例である。第１の事故区間判定部２０４が第３の事故区間判定部１０６に出力する事故区間内外フラグは、特許請求の範囲における「第１の判定結果」の別の一例である。

【0081】

ここで、事故発生検知部２０３および第１の事故区間判定部２０４が、電力送電システム１において直流事故が発生したことを検知（検出）する一例について説明する。以下の説明においては、直流送電線５０－１に発生する直流事故が地絡事故であるものとする。より具体的には、図２に示したように、直流送電線５０－１の端部で直流事故Ｘが発生した、つまり、電力送電システム１において、電力変換器３－１に近い位置で、直流送電線５０－１に直流事故Ｘが発生したものとする。

【0082】

図７は、直流電流の変化量の絶対値（直流電流変化量絶対値）に基づいて直流事故Ｘの発生を検知する一例を説明する図である。図７の（ａ）には、横軸を時間［ｍｓ］とし、縦軸を直流電流変化量絶対値として、時刻Ｔ１０（実際には、時刻Ｔ１０よりも僅かな時間だけ前）において直流事故Ｘが発生した場合における事故発生時の０．２［ｍｓ］前～事故発生後の２［ｍｓ］後までの直流電流変化量絶対値の時間的な変化の一例を示している。図７の（ａ）には、比較のため、電力送電システム１が備える電力変換器３－２および電力変換器３－３における直流電流変化量絶対値の時間的な変化の一例も併せて示している。図７の（ａ）において示したそれぞれの直流電流変化量絶対値は、直流電流計測部１０２が取得した直流電流値のうち、変化量が最も大きい直流送電線５０の直流電流変化量絶対値である。図７の（ａ）に示した実線ｊは、電力変換器３－１に適用された直流事故検出装置２００－１が備える直流電流計測部１０２が演算して出力する、変化量が最も大きい直流送電線５０（ここでは、直流送電線５０－１）の直流電流変化量絶対値の変化の一例である。図７の（ａ）に示した短破線ｋは、電力変換器３－２に適用された不図示の直流事故検出装置２００－２が備える直流電流計測部１０２が演算して出力する、変化量が最も大きい直流送電線５０（ここでは、直流送電線５０－１）の直流電流変化量絶対値の変化の一例である。図７の（ａ）に示した長破線ｌは、電力変換器３－３に適用された不図示の直流事故検出装置２００－３が備える直流電流計測部１０２が演算して出力する、変化量が最も大きい直流送電線５０（ここでは、例えば、直流送電線５０－３）の直流電流変化量絶対値の変化の一例である。図７の（ｂ）には、横軸を時間［ｍｓ］とし、縦軸を事故区間内外フラグの値として、時刻Ｔ１０（実際には、時刻Ｔ１０よりも僅かな時間だけ前）において直流事故Ｘが発生した場合における事故発生時の０．２［ｍｓ］前～事故発生後の２［ｍｓ］後までの事故区間内外フラグの時間的な変化の一例を示している。図７の（ｂ）には、比較のため、電力送電システム１が備える電力変換器３－２および電力変換器３－３における事故区間内外フラグの時間的な変化の一例も併せて示している。図７の（ｂ）に示した実線ｊは、直流事故検出装置２００－１が備える第１の事故区間判定部２０４が、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０の線路が事故区間に含まれるか否かを判定した判定結果を表す事故区間内外フラグの変化の一例である。図７の（ａ）に示した短破線ｋは、不図示の直流事故検出装置２００－２が備える第１の事故区間判定部２０４の判定結果を表す事故区間内外フラグの変化の一例であり、長破線ｌは、不図示の直流事故検出装置２００－３が備える第１の事故区間判定部２０４の判定結果を表す事故区間内外フラグの変化の一例である。

【0083】

電力送電システム１における定常運転時（時刻Ｔ１０よりも前の時間）では、それぞれの直流送電線５０の直流電流は安定しているため、図７の（ａ）に示したように、それぞれの直流送電線５０の直流電流変化量絶対値は、「０」で変化しない。このため、事故発生検知部２０３は、直流事故を検知することはない。従って、第１の事故区間判定部２０４は、電力送電システム１における定常運転時（時刻Ｔ１０よりも前の時間）には、いずれの直流送電線５０も事故区間に含まれないと判定し、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれない（事故区間外である）ことを表す値（例えば、「０」）にしている。

【0084】

一方、電力送電システム１において直流事故Ｘが発生した場合、この直流事故Ｘにおける地絡点（ここでは、直流送電線５０－１の電力変換器３－１側の端部）の直流電圧が低下し、電力変換器３－１および電力変換器３－２から地絡点に向かって短絡電流（事故電流）が流れる。このため、直流電流計測部１０２は、取得した直流電流値に基づいて演算した、図７の（ａ）に示した実線ｊのように変化する電力変換器３－１の直流電流変化量絶対値（ここでは、直流送電線５０－１の直流電流変化量絶対値）を、事故発生検知部２０３、第１の事故区間判定部２０４、および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。これにより、事故発生検知部２０３は、直流電流計測部１０２により出力された電力変換器３－１の直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えた時刻Ｔ１０のときに、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０に発生した直流事故Ｘを検知し、直流事故Ｘが発生していることを表す情報を、第１の事故区間判定部２０４および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。第１の事故区間判定部２０４は、図７の（ａ）に示したように、事故発生検知部２０３が直流事故Ｘを検知した時刻Ｔ１０から所定の時間ｔ２ａが経過した時刻Ｔ１１のときに、直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値が表す直流電流変化量ｄｉ２ａと第２閾値ｉｔｈ２とを比較して、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。時間ｔ２ａは、特許請求の範囲における「第１の所定の時間」の別の一例である。図７の（ａ）では、時刻Ｔ１１において直流電流変化量ｄｉ２ａが第２閾値ｉｔｈ２を超えているため、第１の事故区間判定部２０４は、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれていると判定する。そして、第１の事故区間判定部２０４は、図７の（ｂ）に示した実線ｊのように、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれる（事故区間内である）ことを表す値（例えば、「１」）にする。

【0085】

さらに直流事故Ｘが発生してから時間が経過すると、直流事故検出装置２００－２が備える直流電流計測部１０２は、取得した直流電流値に基づいて演算した、図７の（ａ）に示した短破線ｋのように変化する電力変換器３－２の直流電流変化量絶対値（ここでは、直流送電線５０－１の直流電流変化量絶対値）を、対応する事故発生検知部２０３、第１の事故区間判定部２０４、および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。直流電流計測部１０２が電力変換器３－２の直流電流変化量絶対値を出力する時刻が電力変換器３－１の直流電流変化量絶対値を出力する時刻よりも遅れるのは、直流電流の変化も、直流電圧と同様に、直流事故Ｘの位置からの距離に応じた遅延時間だけずれて現れるからである。これにより、直流事故検出装置２００－２が備える事故発生検知部２０３は、対応する直流電流計測部１０２により出力された電力変換器３－２の直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えた時刻Ｔ１２のときに、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０に発生した直流事故Ｘを検知し、直流事故Ｘが発生していることを表す情報を、対応する第１の事故区間判定部２０４および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。直流事故検出装置２００－２が備える第１の事故区間判定部２０４は、対応する事故発生検知部２０３が直流事故Ｘを検知した時刻Ｔ１２から所定の時間ｔ２ａが経過した時刻Ｔ１３のときに、対応する直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値が表す直流電流変化量ｄｉ２ｂと第２閾値ｉｔｈ２とを比較して、電力変換器３－２に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。図７の（ａ）では、時刻Ｔ１３において直流電流変化量ｄｉ２ｂが第２閾値ｉｔｈ２を超えているため、直流事故検出装置２００－２が備える第１の事故区間判定部２０４は、電力変換器３－２に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれていると判定する。そして、直流事故検出装置２００－２が備える第１の事故区間判定部２０４は、図７の（ｂ）に示した短破線ｋのように、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれる（事故区間内である）ことを表す値（例えば、「１」）にする。

【0086】

さらに直流事故Ｘが発生してからの時間が経過すると、直流事故検出装置２００－３が備える直流電流計測部１０２は、取得した直流電流値に基づいて演算した、図７の（ａ）に示した長破線ｌのように変化する電力変換器３－３の直流電流変化量絶対値（ここでは、例えば、直流送電線５０－３の直流電流変化量絶対値）を、対応する事故発生検知部２０３、第１の事故区間判定部２０４、および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。直流事故検出装置２００－３が備える直流電流計測部１０２が出力する直流電流変化量絶対値の変化量は、図７の（ａ）に示した長破線ｌのように電力変換器３－１や電力変換器３－２が備える直流電流計測部１０２が出力する直流電流変化量絶対値の変化量よりも少ない。これは、直流送電線５０－１において発生した直流事故Ｘの地点（地絡点）に向かって短絡電流（事故電流）が流れる際の直流送電線５０－３を通る経路に、より多くのリアクトル３０が存在するため、リアクトル３０による事故電流の変化の抑制効果をより多く得ることができるからである。これにより、直流事故検出装置２００－３が備える事故発生検知部２０３は、対応する直流電流計測部１０２により出力された電力変換器３－３の直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えた時刻Ｔ１４のときに、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０に発生した直流事故Ｘを検知し、直流事故Ｘが発生していることを表す情報を、対応する第１の事故区間判定部２０４および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。直流事故検出装置２００－３が備える第１の事故区間判定部２０４は、対応する事故発生検知部２０３が直流事故Ｘを検知した時刻Ｔ１４から所定の時間ｔ２ａが経過した時刻Ｔ１５のときに、対応する直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値が表す直流電流変化量ｄｉ２ｃと第２閾値ｉｔｈ２とを比較して、電力変換器３－３に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。図７の（ａ）では、時刻Ｔ１５において直流電流変化量ｄｉ２ｃが第２閾値ｉｔｈ２を超えていない。これは、例えば、直流送電線５０－３の直流電流の変化も、直流電圧と同様に、直流送電線５０－１において発生した直流事故Ｘの影響は受けるものの、直流送電線５０－３自体には直流事故Ｘが発生していないため、直流電流の変化量が少ないからである。このため、直流事故検出装置２００－３が備える第１の事故区間判定部２０４は、電力変換器３－３に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれていないと判定し、図７の（ｂ）に示した長破線ｌのように、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれない（事故区間外である）ことを表す値（例えば、「０」）を維持する。

【0087】

このように、電力変換器３のそれぞれに適用された直流事故検出装置２００が備える事故発生検知部２０３は、対応する直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えた時点で、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０（直流送電線５０－１～５０－６）に発生した直流事故Ｘを検知する。そして、電力変換器３のそれぞれに適用された直流事故検出装置２００が備える第１の事故区間判定部２０４は、対応する事故発生検知部２０３が直流事故Ｘを検知した時点から所定の時間ｔ２ａが経過した時点で、対応する電力変換器３に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。電力変換器３のそれぞれに適用された直流事故検出装置２００が備える第１の事故区間判定部２０４は、判定結果を表す事故区間内外フラグを第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0088】

直流電流変化量絶対値は、直流電流計測部１０２が演算して事故発生検知部２０３、第１の事故区間判定部２０４、および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する構成を説明したが、直流電流変化量絶対値は、直流電流計測部１０２に代えて、事故発生検知部２０３や、第１の事故区間判定部２０４、第２の事故区間判定部１０５がそれぞれ演算してもよい。この場合、直流電流計測部１０２は、直流電流検出器７０（直流電流検出器７０－１～７０－４）のそれぞれから取得した直流電流値をそのまま事故発生検知部２０３、第１の事故区間判定部２０４、および第２の事故区間判定部１０５に出力する。事故発生検知部２０３は、上述した直流電流計測部１０２と同様にして直流電流変化量絶対値を演算し、演算した直流電流変化量絶対値と予め定めた第１閾値ｉｔｈ１とを比較して、直流送電線５０に直流事故が発生したことを検知する。第１の事故区間判定部２０４は、上述した直流電流計測部１０２と同様にして直流電流変化量絶対値を演算し、演算した直流電流変化量絶対値と予め定めた第２閾値ｉｔｈ２とを比較して、対応する電力変換器３に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。

【0089】

図６に戻り、第２の事故区間判定部１０５は、事故発生検知部２０３がいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを検知した場合、直流事故の発生を検知したときから第２の所定の時間が経過した後に直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値に基づいて、電力変換器３－１に属する直流送電線５０のいずれの線路が、直流事故が発生した事故区間であるか否かを検出する。つまり、直流事故検出装置２００では、第２の事故区間判定部１０５が電力変換器３－１に属する直流送電線５０のいずれの直流送電線５０に直流事故が発生しているのかを判定するきっかけが、直流事故検出装置１００では事故発生検知部１０３がいずれかの直流送電線５０に発生した直流事故を検知したときであったのに代わって、事故発生検知部２０３がいずれかの直流送電線５０に発生した直流事故の検知したときとなっている。第２の事故区間判定部１０５は、判定結果を表す情報を第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0090】

第２の事故区間判定部１０５が電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０で直流事故が発生したかを検出（判定）する動作は、直流事故検出装置１００が備える第２の事故区間判定部１０５と同様である（図４参照）。従って、直流事故検出装置２００が備える第３の事故区間判定部１０６および遮断指令出力部１０７の動作も、直流事故検出装置１００が備える第３の事故区間判定部１０６および遮断指令出力部１０７と同様である。

【0091】

［直流事故検出装置の処理］
図８は、直流事故検出装置２００における処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理も、電力送電システム１が稼働している間、繰り返し実行される。図８に示したフローチャートでは、第１の実施形態の直流事故検出装置１００と同様の処理に同一のステップ番号を付して、詳細な説明は省略する。

【0092】

電力送電システム１が稼働して直流事故検出装置２００が動作すると、直流電流計測部１０２は、それぞれの直流電流検出器７０が計測して出力した直流電流値を取得し、取得した直流電流値に基づいて直流電流変化量絶対値を演算する。そして、直流電流計測部１０２は、演算した直流電流変化量絶対値を、事故発生検知部２０３、第１の事故区間判定部２０４、および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。

【0093】

事故発生検知部２０３は、直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値と第１閾値ｉｔｈ１とを比較し、直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ２００）。すなわち、事故発生検知部２０３は、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生したか否かを検知する。ステップＳ２００において、直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えていないと判定した場合、事故発生検知部２０３は、いずれの直流送電線５０にも直流事故が発生していないことを表す情報を第１の事故区間判定部２０４と第２の事故区間判定部１０５とのそれぞれに出力して、今回の処理を終了する。

【0094】

一方、ステップＳ２００において、直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えていると判定した場合、事故発生検知部２０３は、いずれかの直流送電線５０において直流事故が発生したとことを検知し、いずれかの直流送電線５０に直流事故が発生していることを表す情報を第１の事故区間判定部２０４と第２の事故区間判定部１０５とのそれぞれに出力する。

【0095】

第１の事故区間判定部２０４は、事故発生検知部２０３からいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを表す情報が入力されると、第１の所定の時間（例えば、図７の（ａ）に示した時間ｔ２ａ）が経過した後に、直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値と第２閾値ｉｔｈ２とを比較し、直流電流変化量絶対値が第２閾値ｉｔｈ２を超えているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。すなわち、第１の事故区間判定部２０４は、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。

【0096】

ステップＳ２１０において、直流電流変化量絶対値が第２閾値ｉｔｈ２を超えていないと判定した場合、第１の事故区間判定部２０４は、直流事故検出装置１００が備える第１の事故区間判定部１０４と同様に、電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０も事故区間に含まれない、つまり、直流事故は、直流事故検出装置２００が検出する直流送電線５０の線路の区間（検出区間）外で発生したと判定する（ステップＳ１５０）。そして、第１の事故区間判定部２０４は、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれない（事故区間外である）ことを表す値（例えば、「０」）に維持して、今回の処理を終了する。

【0097】

一方、ステップＳ２１０において、直流電流変化量絶対値が第２閾値ｉｔｈ２を超えていると判定した場合、第１の事故区間判定部２０４は、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれている、つまり、直流事故が検出区間内で発生したと判定し、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれる（事故区間内である）ことを表す値（例えば、「１」）に変更して、第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0098】

第２の事故区間判定部１０５は、事故発生検知部２０３からいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを表す情報が入力されると、直流事故検出装置１００と同様に、第２の所定の時間（例えば、図４に示した時間ｔ３）が経過した後に、着目した直流送電線５０の直流電流変化量絶対値が他の直流送電線５０の直流電流変化量絶対値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２０）。

【0099】

ステップＳ１２０において、着目したいずれの直流送電線５０の直流電流変化量絶対値も他の直流送電線５０の直流電流変化量絶対値よりも大きくないと判定した場合、第２の事故区間判定部１０５は、直流事故検出装置１００と同様に、電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０も事故区間に含まれない、つまり、直流事故は検出区間外で発生したと判定し（ステップＳ１５０）、今回の処理を終了する。

【0100】

一方、ステップＳ１２０において、着目した直流送電線５０の直流電流変化量絶対値が他の直流送電線５０の直流電流変化量絶対値よりも大きいと判定した場合、第２の事故区間判定部１０５は、直流事故検出装置１００と同様に、直流事故が検出区間内で発生したと判定し、電力変換器３－１に属する直流電流変化量絶対値が最大の直流送電線５０を選択して、判定結果を表す情報として第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0101】

第３の事故区間判定部１０６は、第１の事故区間判定部２０４により出力された判定結果（事故区間内外フラグ）と、第２の事故区間判定部１０５により出力された判定結果（直流電流変化量絶対値が最大の直流送電線５０）との論理積により、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０の線路を、事故区間であると判定（特定）する（ステップＳ１３０）。つまり、第３の事故区間判定部１０６は、第１の事故区間判定部２０４により直流電流変化量絶対値が第２閾値ｉｔｈ２を超えていると判定されて事故区間内外フラグが変更された場合、直流事故検出装置１００と同様に、第２の事故区間判定部１０５により直流電流変化量絶対値が最大であると判定された直流送電線５０を、事故区間の直流送電線５０であると最終的に特定する。第３の事故区間判定部１０６は、最終的に特定した直流送電線５０を表す情報を遮断指令出力部１０７に出力する。

【0102】

遮断指令出力部１０７は、直流事故検出装置１００と同様に、第３の事故区間判定部１０６により特定された事故区間の直流送電線５０の遮断を制御する遮断指令値を生成し、生成した遮断指令値を対応する直流遮断器４０に出力する（ステップＳ１４０）。そして、遮断指令出力部１０７は、今回の処理を終了する。

【0103】

このような構成および処理によって、直流事故検出装置２００は、事故発生検知部２０３および第１の事故区間判定部２０４による直流電流変化量絶対値に基づく判定と、第２の事故区間判定部１０５による直流電流変化量絶対値に基づく判定とに基づいて、適用された電力変換器３に属する直流送電線５０のうち、事故区間に含まれる直流送電線５０を最終的に特定する。図８に示したフローチャートでは、第１の事故区間判定部２０４における判定（ステップＳ２１０）の後に、第２の事故区間判定部１０５における判定する（ステップＳ１２０）を行う場合を示しているが、ステップＳ２１０の処理と、ステップＳ１２０の処理とは、並列、つまり、同時期に行われてもよい。

【0104】

上記説明したように、第２の実施形態の直流事故検出装置２００は、事故発生検知部２０３および第１の事故区間判定部２０４による直流電流変化量絶対値に基づく判定結果と、第２の事故区間判定部１０５による直流電流変化量絶対値に基づく判定結果とに基づいて、適用された電力変換器３に属する直流送電線５０のうち、事故区間に含まれる直流送電線５０を最終的に特定する。つまり、第２の実施形態の直流事故検出装置２００でも、第１の実施形態の直流事故検出装置１００と同様に、多端子の電力送電システム１において、第２の実施形態の直流事故検出装置２００が単体で、適用された一つの端子に属する直流送電線５０のいずれかに発生した直流事故の検知および判定と、事故区間に含まれる直流送電線５０の最終的な特定とをすることができる。このため、第２の実施形態の直流事故検出装置２００でも、第１の実施形態の直流事故検出装置１００と同様に、従来の交流系統に適用された保護システムにおいて必要としていた情報通信に係る時間が削減され、直流事故が発生した直流送電線５０を短い時間で事故区間に含まれる直流送電線５０であると検出することができる。しかも、第２の実施形態の直流事故検出装置２００では、第１の実施形態の直流事故検出装置１００がいずれかの直流送電線５０に発生した直流事故の検知および判定に用いていた直流送電線５０の直流電圧値（直流電圧変化量）を用いることなく、直流送電線５０のいずれかに発生した直流事故の検知および判定を行うことができる。このため、第２の実施形態の直流事故検出装置２００が適用された電力送電システム１では、第１の実施形態の直流事故検出装置１００が適用された電力送電システム１のように、直流系統４に直流電圧検出器６０を設けなくてもよくなる。そして、第２の実施形態の直流事故検出装置２００でも、第１の実施形態の直流事故検出装置１００と同様の効果を得ることができる。

【0105】

上述した第２の実施形態の直流事故検出装置２００も、第１の実施形態の直流事故検出装置１００と同様に、直流事故が発生した直流送電線５０の切り離し（除去）の制御を第２の実施形態の直流事故検出装置２００とは別（別体）の制御装置が行う構成にしてもよい。

【0106】

上述した第２の実施形態の直流事故検出装置２００でも、第１の実施形態の直流事故検出装置１００と同様に、直流事故検出装置２００における演算、つまり、直流電流計測部１０２による直流電流変化量絶対値の演算を、直流電流検出器７０から取得した直流電流値そのものを用いて行うのではなく、演算の処理を行う前後に、例えば、移動平均やフィルタ適応などのノイズ除去を目的とした処理を行う構成にしてもよい。

【0107】

（第３の実施形態）
［直流事故検出装置の構成］
以下、第３の実施形態について説明する。図９は、第３の実施形態に係る直流事故検出装置の構成の一例を示す図である。図９には、第１の実施形態の直流事故検出装置１００および第２の実施形態の直流事故検出装置２００と同様に、図１に示した電力送電システム１が備える三つの電力変換器３のうち、電力変換器３－１に適用する直流事故検出装置３００の一例を示している。図９においては、直流事故検出装置１００および直流事故検出装置２００と共通する機能を有する構成要素については同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。直流事故検出装置３００も、直流事故検出装置１００や直流事故検出装置２００と同様に、電力変換器３－１に属する直流送電線５０（直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－３、および直流送電線５０－４）に発生した直流事故による電力送電システム１への影響を軽減させる保護装置として、電力変換器３－１の近傍に設置（接続）される。

【0108】

直流事故検出装置３００も、直流事故検出装置１００や直流事故検出装置２００と同様に、電力変換器３－２および電力変換器３－３のそれぞれに適用されてもよい。電力変換器３－２および電力変換器３－３のそれぞれに適用される直流事故検出装置３００も、図９に示した電力変換器３－１に適用される直流事故検出装置３００と同様の構成である。

【0109】

直流事故検出装置３００は、直流事故検出装置１００と同様に、直流電圧変化量および直流電流変化量絶対値に基づいて、電力変換器３－１に属する直流送電線５０のいずれかに発生した直流事故の検知および判定と、事故区間に含まれる直流送電線５０の最終的な特定とをする構成である。図９には、直流事故検出装置３００に関連する電力送電システム１の構成（交流系統２－１、電力変換器３－１、および直流系統４の一部の構成）も併せて示している。電力送電システム１では、直流事故検出装置３００の適用に際して、直流電圧検出器および直流電流検出器が設けられる。直流電圧検出器および直流電流検出器が設けられた直流系統４の構成は、直流事故検出装置１００が適用された直流系統４の構成と同様である。このため、図９においては、直流事故検出装置３００が適用された直流系統４の一部の構成として、直流事故検出装置１００が適用された直流系統４の一部の構成（図２参照）と同じ直流系統４－１を示し、詳細な説明は省略する。

【0110】

直流事故検出装置３００は、直流電圧検出器６０により出力された直流電圧値、および直流電流検出器７０により出力された直流電流値に基づいて、直流系統４－１が備えるいずれかの直流送電線５０において発生した直流事故を検出（検知）し、直流事故が発生している直流送電線５０の線路を事故区間として検出（特定）する。直流事故検出装置３００は、特定した事故区間に属する直流遮断器４０、つまり、直流事故が発生している直流送電線５０が接続されている直流遮断器４０を制御して、直流母線２０と直流送電線５０との間を電気的に遮断させる。直流事故検出装置３００は、例えば、直流電圧計測部１０１と、直流電流計測部１０２と、事故発生検知部１０３と、事故発生検知部２０３と、第１の事故区間判定部１０４と、第２の事故区間判定部１０５と、第３の事故区間判定部１０６と、遮断指令出力部１０７と、を備える。直流事故検出装置３００は、第１の実施形態の直流事故検出装置１００に、第２の実施形態の直流事故検出装置２００が備える事故発生検知部２０３が追加された構成である。

【0111】

直流事故検出装置３００や、直流事故検出装置３００が備える構成要素は、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより以下の機能を実現するものである。直流事故検出装置３００や、直流事故検出装置３００が備える構成要素の機能のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。直流事故検出装置３００や、直流事故検出装置３００が備える構成要素の機能のうち一部または全部は、専用のＬＳＩによって実現されてもよい。プログラムは、予め直流事故検出装置３００あるいは電力送電システム１が備えるＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体が直流事故検出装置３００あるいは電力送電システム１が備えるドライブ装置に装着されることで直流事故検出装置３００が備える記憶装置にインストールされてもよい。

【0112】

直流電圧計測部１０１は、直流電圧検出器６０－１と直流電圧検出器６０－２とのそれぞれにより出力された直流電圧値に基づいて演算したそれぞれの直流電圧変化量を、事故発生検知部１０３および第１の事故区間判定部１０４のそれぞれに出力する。

【0113】

事故発生検知部１０３は、直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量と予め定めた第１閾値ｖｔｈ１とを比較して、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０（直流送電線５０－１～５０－６）に発生した直流事故を検知した情報（いずれかの直流送電線５０に直流事故が発生しているか否かを表す情報）を、第１の事故区間判定部１０４および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。事故発生検知部１０３は、特許請求の範囲における「第１の事故発生検知部」の一例である。

【0114】

第１の事故区間判定部１０４は、事故発生検知部１０３がいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを検知した場合、直流事故の発生を検知したときから第１の所定の時間が経過した後に直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量と予め定めた第２閾値ｖｔｈ２とを比較して、電力変換器３－１に属する直流送電線５０のいずれかが、直流事故が発生した事故区間に含まれるか否かを判定する。第１の事故区間判定部１０４は、判定結果を表す事故区間内外フラグを第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0115】

事故発生検知部１０３が電力送電システム１において直流事故が発生したことを検知（検出）する動作と、第１の事故区間判定部１０４が電力変換器３－１に属する直流送電線５０が直流事故が発生した事故区間に含まれるか否かを検出（判定）する動作とは、第１の実施形態の直流事故検出装置１００と同様である（図３参照）。

【0116】

直流電流計測部１０２は、直流電流検出器７０（直流電流検出器７０－１～７０－４）のそれぞれにより出力された直流電流値に基づいて演算したそれぞれの直流電流変化量絶対値を、事故発生検知部２０３および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。

【0117】

事故発生検知部２０３は、直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値と予め定めた第１閾値ｉｔｈ１とを比較して、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０（直流送電線５０－１～５０－６）に発生した直流事故を検知（いずれかの直流送電線５０に直流事故が発生しているか否かを表す情報）を、第２の事故区間判定部１０５に出力する。事故発生検知部２０３は、特許請求の範囲における「第２の事故発生検知部」の一例である。第１閾値ｉｔｈ１は、特許請求の範囲における「第３閾値」の一例である。

【0118】

第２の事故区間判定部１０５は、事故発生検知部１０３がいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを検知した場合、あるいは事故発生検知部２０３がいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを検知した場合、直流事故の発生を検知したときから第２の所定の時間が経過した後に直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値に基づいて、電力変換器３－１に属する直流送電線５０のいずれの直流送電線５０に直流事故が発生しているのかを判定する。つまり、直流事故検出装置３００では、第２の事故区間判定部１０５が電力変換器３－１に属する直流送電線５０のいずれの直流送電線５０に直流事故が発生しているのかを判定するきっかけが、事故発生検知部１０３がいずれかの直流送電線５０に発生した直流事故を検知したとき、あるいは、事故発生検知部２０３がいずれかの直流送電線５０に発生した直流事故の検知したときとなっている。第２の事故区間判定部１０５は、判定結果を表す情報を第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0119】

第２の事故区間判定部１０５が電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０で直流事故が発生したかを検出（判定）する動作は、直流事故検出装置１００および直流事故検出装置２００が備える第２の事故区間判定部１０５と同様である（図４参照）。従って、直流事故検出装置３００が備える第３の事故区間判定部１０６および遮断指令出力部１０７の動作も、直流事故検出装置１００および直流事故検出装置２００が備える第３の事故区間判定部１０６および遮断指令出力部１０７と同様である。

【0120】

［直流事故検出装置の処理］
図１０は、直流事故検出装置３００における処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理も、電力送電システム１が稼働している間、繰り返し実行される。図１０に示したフローチャートでは、第１の実施形態の直流事故検出装置１００あるいは第２の実施形態の直流事故検出装置２００と同様の処理に同一のステップ番号を付して、詳細な説明は省略する。

【0121】

電力送電システム１が稼働して直流事故検出装置３００が動作すると、直流電圧計測部１０１は、それぞれの直流電圧検出器６０が計測して出力した直流電圧値を取得し、取得した直流電圧値に基づいて直流電圧変化量を演算する。そして、直流電圧計測部１０１は、演算した直流電圧変化量を、事故発生検知部１０３および第１の事故区間判定部１０４のそれぞれに出力する。電力送電システム１が稼働して直流事故検出装置３００が動作すると、直流電流計測部１０２は、それぞれの直流電流検出器７０が計測して出力した直流電流値を取得し、取得した直流電流値に基づいて直流電流変化量絶対値を演算する。そして、直流電流計測部１０２は、演算した直流電流変化量絶対値を、事故発生検知部２０３および第２の事故区間判定部１０５のそれぞれに出力する。

【0122】

事故発生検知部１０３は、直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量と第１閾値ｖｔｈ１とを比較し、直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ１００）。すなわち、事故発生検知部１０３は、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生したか否かを検知する。ステップＳ１００において、直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えていないと判定した場合、事故発生検知部１０３は、いずれの直流送電線５０にも直流事故が発生していないことを表す情報を第１の事故区間判定部１０４と第２の事故区間判定部１０５とのそれぞれに出力して、処理をステップＳ２００に進める。

【0123】

一方、ステップＳ１００において、直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えていると判定した場合、事故発生検知部１０３は、いずれかの直流送電線５０において直流事故が発生したとことを検知し、いずれかの直流送電線５０に直流事故が発生していることを表す情報を第１の事故区間判定部１０４と第２の事故区間判定部１０５とのそれぞれに出力する。

【0124】

第１の事故区間判定部１０４は、事故発生検知部１０３からいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを表す情報が入力されると、第１の所定の時間（例えば、図３の（ａ）に示した時間ｔ２）が経過した後に、直流電圧計測部１０１により出力された直流電圧変化量と第２閾値ｖｔｈ２とを比較し、直流電圧変化量が第２閾値ｖｔｈ２を超えているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。すなわち、第１の事故区間判定部１０４は、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれているか否かを判定する。

【0125】

ステップＳ１１０において、直流電圧変化量が第２閾値ｖｔｈ２を超えていないと判定した場合、第１の事故区間判定部１０４は、直流事故検出装置１００と同様に、電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０も事故区間に含まれない、つまり、直流事故は、直流事故検出装置３００が検出する直流送電線５０の線路の区間（検出区間）外で発生したと判定する（ステップＳ１５０）。そして、第１の事故区間判定部１０４は、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれない（事故区間外である）ことを表す値（例えば、「０」）に維持して、今回の処理を終了する。

【0126】

一方、ステップＳ１１０において、直流電圧変化量が第２閾値ｖｔｈ２を超えていると判定した場合、第１の事故区間判定部１０４は、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０が事故区間に含まれている、つまり、直流事故が検出区間内で発生したと判定し、事故区間内外フラグを、事故区間に含まれる（事故区間内である）ことを表す値（例えば、「１」）に変更して、第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0127】

ステップＳ１００において、直流電圧変化量が第１閾値ｖｔｈ１を超えていないと判定した場合、事故発生検知部２０３は、直流電流計測部１０２により出力された直流電流変化量絶対値と第１閾値ｉｔｈ１とを比較し、直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ２００）。すなわち、事故発生検知部２０３は、電力送電システム１のいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生したか否かを検知する。ステップＳ２００において、直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えていないと判定した場合、事故発生検知部２０３は、いずれの直流送電線５０にも直流事故が発生していないことを表す情報を第２の事故区間判定部１０５に出力して、今回の処理を終了する。

【0128】

一方、ステップＳ２００において、直流電流変化量絶対値が第１閾値ｉｔｈ１を超えていると判定した場合、事故発生検知部２０３は、いずれかの直流送電線５０において直流事故が発生したとことを検知し、いずれかの直流送電線５０に直流事故が発生していることを表す情報を第２の事故区間判定部１０５に出力する。

【0129】

第２の事故区間判定部１０５は、事故発生検知部１０３からいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを表す情報が入力される、あるいは事故発生検知部２０３からいずれかの直流送電線５０において直流事故が発生していることを表す情報が入力されると、第２の所定の時間（例えば、図４に示した時間ｔ３）が経過した後に、着目した直流送電線５０の直流電流変化量絶対値が他の直流送電線５０の直流電流変化量絶対値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２０）。第２の事故区間判定部１０５におけるステップＳ１２０の処理は、直流事故検出装置１００あるいは直流事故検出装置２００と同様である。

【0130】

ステップＳ１２０において、着目したいずれの直流送電線５０の直流電流変化量絶対値も他の直流送電線５０の直流電流変化量絶対値よりも大きくないと判定した場合、第２の事故区間判定部１０５は、直流事故検出装置１００や直流事故検出装置２００と同様に、電力変換器３－１に属するいずれの直流送電線５０も事故区間に含まれない、つまり、直流事故は検出区間外で発生したと判定し（ステップＳ１５０）、今回の処理を終了する。

【0131】

一方、ステップＳ１２０において、着目した直流送電線５０の直流電流変化量絶対値が他の直流送電線５０の直流電流変化量絶対値よりも大きいと判定した場合、第２の事故区間判定部１０５は、直流事故検出装置１００や直流事故検出装置２００と同様に、直流事故が検出区間内で発生したと判定し、電力変換器３－１に属する直流電流変化量絶対値が最大の直流送電線５０を選択して、判定結果を表す情報として第３の事故区間判定部１０６に出力する。

【0132】

第３の事故区間判定部１０６は、第１の事故区間判定部１０４により出力された判定結果（事故区間内外フラグ）と、第２の事故区間判定部１０５により出力された判定結果（直流電流変化量絶対値が最大の直流送電線５０）との論理積により、電力変換器３－１に属するいずれかの直流送電線５０の線路を、事故区間であると判定（特定）する（ステップＳ１３０）。つまり、第３の事故区間判定部１０６は、第１の事故区間判定部１０４により直流電圧変化量が第２閾値ｖｔｈ２を超えていると判定されて事故区間内外フラグが変更された場合、直流事故検出装置１００や直流事故検出装置２００と同様に、第２の事故区間判定部１０５により直流電流変化量絶対値が最大であると判定された直流送電線５０を、事故区間の直流送電線５０であると最終的に特定する。第３の事故区間判定部１０６は、最終的に特定した直流送電線５０を表す情報を遮断指令出力部１０７に出力する。

【0133】

遮断指令出力部１０７は、直流事故検出装置１００や直流事故検出装置２００と同様に、第３の事故区間判定部１０６により特定された事故区間の直流送電線５０の遮断を制御する遮断指令値を生成し、生成した遮断指令値を対応する直流遮断器４０に出力する（ステップＳ１４０）。そして、遮断指令出力部１０７は、今回の処理を終了する。

【0134】

このような構成および処理によって、直流事故検出装置３００は、事故発生検知部１０３および第１の事故区間判定部１０４による直流電圧変化量に基づく判定と、事故発生検知部２０３および第２の事故区間判定部１０５による直流電流変化量絶対値に基づく判定とに基づいて、適用された電力変換器３に属する直流送電線５０のうち、事故区間に含まれる直流送電線５０を最終的に特定する。図１０に示したフローチャートでは、事故発生検知部１０３における判定（ステップＳ１００）の後に、事故発生検知部２０３における判定（ステップＳ２００）を行う場合を示しているが、ステップＳ１００の処理と、ステップＳ２００の処理とは、並列、つまり、同時期に行われてもよい。

【0135】

上記説明したように、第３の実施形態の直流事故検出装置３００は、事故発生検知部１０３および第１の事故区間判定部１０４による直流電圧変化量に基づく判定結果と、事故発生検知部２０３および第２の事故区間判定部１０５による直流電流変化量絶対値に基づく判定結果とに基づいて、適用された電力変換器３に属する直流送電線５０のうち、事故区間に含まれる直流送電線５０を最終的に特定する。つまり、第３の実施形態の直流事故検出装置３００でも、第１の実施形態の直流事故検出装置１００や第２の実施形態の直流事故検出装置２００と同様に、多端子の電力送電システム１において、第３の実施形態の直流事故検出装置３００が単体で、適用された一つの端子に属する直流送電線５０のいずれかに発生した直流事故の検知および判定と、事故区間に含まれる直流送電線５０の最終的な特定とをすることができる。このため、第３の実施形態の直流事故検出装置３００でも、第１の実施形態の直流事故検出装置１００や第２の実施形態の直流事故検出装置２００と同様に、従来の交流系統に適用された保護システムにおいて必要としていた情報通信に係る時間が削減され、直流事故が発生した直流送電線５０を短い時間で事故区間に含まれる直流送電線５０であると検出することができる。しかも、第３の実施形態の直流事故検出装置３００でも、第１の実施形態の直流事故検出装置１００と同様に、直流電圧値（直流電圧変化量）に基づく判定と、直流電流値（直流電流変化量絶対値）に基づく判定との二つの判定結果（判定方法）の論理積によって、直流送電線５０のいずれかに発生した直流事故の検知および判定を行うことができる。このため、第３の実施形態の直流事故検出装置３００が適用された電力送電システム１でも、第１の実施形態の直流事故検出装置１００が適用された電力送電システム１と同様の効果を得ることができる。

【0136】

上述した第３の実施形態の直流事故検出装置３００も、第１の実施形態の直流事故検出装置１００や第２の実施形態の直流事故検出装置２００と同様に、直流事故が発生した直流送電線５０の切り離し（除去）の制御を第３の実施形態の直流事故検出装置３００とは別（別体）の制御装置が行う構成にしてもよい。

【0137】

上述した第３の実施形態の直流事故検出装置３００でも、第１の実施形態の直流事故検出装置１００や第２の実施形態の直流事故検出装置２００と同様に、直流事故検出装置３００における演算を、直流電圧検出器６０から取得した直流電圧値や、直流電流検出器７０から取得した直流電流値そのものを用いて行うのではなく、演算の処理を行う前後に、例えば、移動平均やフィルタ適応などのノイズ除去を目的とした処理を行う構成にしてもよい。

【0138】

上述した第３の実施形態の直流事故検出装置３００では、第１の実施形態の直流事故検出装置１００に、第２の実施形態の直流事故検出装置２００が備える事故発生検知部２０３を追加した構成について説明した。しかし、第３の実施形態の直流事故検出装置３００は、第２の実施形態の直流事故検出装置２００に、第１の実施形態の直流事故検出装置１００が備える直流電圧計測部１０１および事故発生検知部１０３を追加した構成にしてもよい。言い換えれば、第３の実施形態の直流事故検出装置３００が備える第１の事故区間判定部１０４に代えて、または加えて、第１の事故区間判定部２０４を備える構成にしてもよい。この場合におけるそれぞれの構成要素の動作や処理は、上述した第１の実施形態の直流事故検出装置１００や第２の実施形態の直流事故検出装置２００が備えるそれぞれの構成要素の動作や処理と等価なものになるようにすればよい。例えば、第３の実施形態の直流事故検出装置３００が備える第１の事故区間判定部１０４に代えて第１の事故区間判定部２０４を備える場合、図１０に示したフローチャートにおけるステップＳ１１０の処理に代えて、図８に示した第２の実施形態の直流事故検出装置２００のフローチャートにおけるステップＳ２１０の処理を行うようにすることができる。この場合、直流電圧変化量は、特許請求の範囲における「第１指標値」の一例であり、直流電流変化量絶対値は、特許請求の範囲における「第２指標値」の一例である。例えば、第３の実施形態の直流事故検出装置３００が備える第１の事故区間判定部１０４に加えて第１の事故区間判定部２０４を備える場合、図１０に示したフローチャートにおけるステップＳ２００の処理の後に図８に示した第２の実施形態の直流事故検出装置２００のフローチャートにおけるステップＳ２１０の処理を行ってからステップＳ１２０の処理に進むようにすることができる。この場合、図１０に示したフローチャートにおけるステップＳ１１０の処理を省略してもよい。

【0139】

上記に述べたとおり、各実施形態の直流事故検出装置では、多端子の電力送電システムが備えるそれぞれの端子に適用された直流事故検出装置が単体で、適用された一つの端子に属する直流送電線のいずれかに発生した直流事故の検知および判定と、事故区間に含まれる直流送電線の最終的な特定とをすることができる。そして、各実施形態の直流事故検出装置では、直流事故や、直流事故が発生した直流送電線が事故区間に含まれるか否かを、短い時間および高い信頼性で検出することができる。

【0140】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、交流と直流とを互いに変換する三以上の電力変換器（３）と、各々の電力変換器の直流側端子の間を接続する複数の直流送電線（５０）とを含む直流送電システム（１）における直流事故の事故区間を検出する直流事故検出装置（１００）であって、対応する電力変換器である第１の電力変換器（３－１）に接続された直流送電線である第１の直流送電線（直流送電線５０－１、直流送電線５０－２、直流送電線５０－３、および直流送電線５０－４）の電力変化を示す第１指標値（直流電圧変化量）と、直流事故によって起こる直流送電線の電力変化を示す第１閾値（ｖｔｈ１）との比較に基づいて、第１の電力変換器に接続された複数の第１の直流送電線のいずれかで発生した直流事故を検知する事故発生検知部（１０３）と、事故発生検知部により直流事故の発生が検知されたタイミングから第１の所定の時間（時間ｔ２）の経過後に、それぞれの第１の直流送電線の電力変化を示す第２指標値（直流電圧変化量）と、直流事故によって起こる直流送電線の電力変化を示す第２閾値（ｖｔｈ２）とを比較し、第２指標値が第２閾値を超えた第１の直流送電線の線路を事故区間であると判定する第１の事故区間判定部（１０４）と、事故発生検知部により直流事故の発生が検知されたタイミングから第２の所定の時間（時間ｔ３）の経過後のそれぞれの第１の直流送電線の電流変化（直流電流変化量絶対値）に基づいて、それぞれの第１の直流送電線の線路が事故区間であるか否かを判定する第２の事故区間判定部（１０５）と、第１の事故区間判定部による第１の判定結果（事故区間内外フラグ）と、第２の事故区間判定部による第２の判定結果との論理積により、いずれの第１の直流送電線の線路が事故区間であるかを判定する第３の事故区間判定部（１０６）と、を備えることにより、電力送電システムにおいて、高い信頼性で、直流事故や事故区間を検出することができる。

【0141】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0142】

１・・・電力送電システム、２，２－１，２－２，２－３・・・交流系統、３，３－１，３－２，３－３・・・電力変換器、４，４－１，４－２・・・直流系統、２０，２０－１，２０－２，２０－３，２０－４，２０－５，２０－６・・・直流母線、３０，３０－１，３０－２，３０－３，３０－４，３０－５，３０－６，３０－７，３０－８，３０－９，３０－１０，３０－１１，３０－１２・・・リアクトル、４０，４０－１，４０－２，４０－３，４０－４，４０－５，４０－６，４０－７，４０－８，４０－９，４０－１０，４０－１１，４０－１２・・・直流遮断器、５０，５０－１，５０－２，５０－３，５０－４，５０－５，５０－６・・・直流送電線、６０，６０－１，６０－２・・・直流電圧検出器、７０，７０－１，７０－２，７０－３，７０－４・・・直流電流検出器、１００，１００－１，１００－２，１００－３，２００，２００－１，２００－２，２００－３，３００・・・直流事故検出装置、１０１・・・直流電圧計測部、１０２・・・直流電流計測部、１０３・・・事故発生検知部、１０４・・・第１の事故区間判定部、１０５・・・第２の事故区間判定部、１０６・・・第３の事故区間判定部、１０７・・・遮断指令出力部、２０３・・・事故発生検知部、２０４・・・第１の事故区間判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】