超小型超伝導電力貯蔵装置(マイクロSMES)を活用した整流器型超伝導限流器の研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650278
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 伊瀬 敏史 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00184581)
• Keywords: 限流器 / マイクロSMES / 自家用発電機 / コ・ジェネレーション / IPP / 系統連系 / 電力品質 / 瞬時電圧低下補償

Research Abstract

コ・ジェネレーションなど自家用発電機を有する需要家や独立電力事業者(Independent Power Producers;IPP)において常時系統との並列運転をする場合に、商用系統で落雷、地落などによる事故が発生した場合に自家用発電機から系統に向かって短絡電流が流れて一時的に電圧低下が発生したり、自家用発電機が系統と共倒れになることが考えられる。そのような事故への対策として、自家用発電機と商用系統との一時的な切り離しを行う方法が一般的に考えられているが、本研究では事故による短絡電流の抑制と同時に自家用発電機の電圧低下の補償を系統との切り離しを行わずに連系したまま行う方式について提案を行っている。本方式では、系統が異常時には自動的に短絡電流抑制と瞬時電圧低下を行い、正常に復帰後も自動的にもとの運転状態に戻る。提案装置はダイオード整流回路と小容量の超伝導コイル、、電流形PWMインバータで構成される。通常の銅リアクトルを用いた整流器型限流器では常時リアクトルに電流を流すための直流電源が必要であるが、超伝導コイルを用いることによりこの電源を省略し、損失を低減することが出来る。PWMインバータは系統異常による発電機の出力電圧低下時にその電圧低下を補償するように動作させる。PWMインバータの作用により電圧低下を補償できるばかりでなく、限流時の超伝導コイルの電流増加を抑制でき、コイルの容量低減を図ることができる。平成10年度は提案装置の制御方式についてシミュレーションにて検討を行うと同時に10kJの蓄積エネルギーを持つ超伝導コイルを用いた実験により、装置の有効性を実験により検証した。今後、提案装置の損失低減、事故発生点の違いによる装置の特性、発電機の単独運転防止機能の追加、装置の起動方式等について検討を行う。

Research Products

• [Publications] NGUYEN HONG NGUYEN: "マイクロSMESを活用した整流器型限流器" 平成10年電気関係学会関西支部連合大会講演論文集. 1. G4-7 (1998)
• [Publications] NGUYEN HONG NGUYEN: "マイクロSMESを活用した整流器型限流器" 電気学会半導体電力変換研究会資料. SPC-99-31. 11-16 (1999)
• [Publications] NGUYEN HONG NGUYEN: "マイクロSMESを活用した整流器型限流器の動作解析" 平成11年電気学会全国大会. 発表予定. (1999)
• [Publications] 岡 太郎: "マイクロSMESを活用した整流器型限流器のインバータ部制御系設計法" 平成11年電気学会全国大会. 発表予定. (1999)