電力システムにおける電力改質センターの実用化に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11555074
• Research Institution: HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 長谷川 淳 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40001797)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 英一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10124538) ; 北 裕幸 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30214779)
• Keywords: 電力系統 / FRIENDS / 多品質電力供給 / 配電システム / 分散電源 / 電力貯蔵装置 / サイリスタスイッチ / 自律分散制御

Research Abstract

本研究では,電力改質センター(QCC)という新しい設備の実用化に向けた検討を行うことを目的としている。本年度は,QCC高圧側・低圧側の各々に対して,残された課題を解決すると共に,両者を統合化することで,全体としてのパフォーマンスを詳細に解析した。得られた知見をまとめると以下のようになる。
1.QCC高圧側においては,機械式スイッチとサイリスタスイッチとを併用したハイブリッドスイッチ(HTS)を用いることを前提とし,それを用いた系統切替方式として,サイリスタ独立切り替え方式,および低圧側のUPSを利用した切り替え方式を提案した。いずれも,従来の切り替え方式と比較して,より高速で安定した切り替えを可能とする方式であるが,特に,後者は,切り替え前後の系統の電圧の大きさや位相,負荷の状態によらないという特徴を有することを明らかにした。
2.QCC低圧側については,新たにUPFCをベースとした内部構成の適用について検討した。その結果,高圧側で発生した電圧変動に対して,QCCを適切に制御することで,波形の劣化のない極めて高い品質の電力を供給できることを確認した。また,負荷により発生した高調波電流及び三相不平衡電流に対しても,QCCの制御により,上位系統から見てQCCが変動の少ない取り扱いやすい負荷であるかのように見せることが可能であることを明らかにした。
3.HTSを用いたQCC高圧側構成とUPSに基づいたQCC低圧側構成とを統合した全体のQCC内部構成を構築し,それによって可能となる様々な機能について検証した。また,構築したQCCを,自律分散的に運用・制御させるための手法についても検討し,マルチエージェントの概念の適用が有用であることを確認した。

Research Products

• [Publications] 原亮一: "FRIENDSにおける多品質電力供給を考慮した電力改質センター低圧側内部構成"電気学会論文誌B分冊. 120-B・11. 1451-1458 (2000)
• [Publications] 九里晃一: "直流配電を考慮した需要家サイドにおけるFRIENDS導入効果に関する検討"電気学会論文誌B分冊. 120-B・12. 1656-1663 (2000)
• [Publications] R.Hara: "Proposal of the Advanced Control Scheme of Quality Control Center in Flexible, Reliable and Intelligent Electrical Energy Delivery System"Proc.of International Conference on Electric Utility Deregulation and Restructuring, and Power Technologies 2000. 162-166 (2000)
• [Publications] R.Hara: "The Effect of the Transfer Switching on the Low Voltage Side of Quality Control Center in FRIENDS"Proc.of the 2000 International Conference on Power System Technology (POWERCON2000). Vol.II. 667-671 (2000)
• [Publications] 九里晃一: "直流配電を考慮した需要家サイドにおけるFRIENDS導入効果に関する検討"平成12年電気学会電力・エネルギー部門大会講演論文集(論文I). 分冊A. 279-285 (2000)
• [Publications] 原亮一: "FRIENDSにおける三相不平衡補償を考慮した電力改質センター低圧側内部構成"平成12年電気学会電力・エネルギー部門大会講演論文集(論文I). 分冊A. 287-292 (2000)
• [Publications] 佐々木孝志: "FRIENDSにおける電力改質センターの内部構成の検討-SMESを含む電力改質センターの制御手法-"電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料. PE-00-148/PSE-00-153. 63-68 (2000)
• [Publications] 原亮一: "FRIENDSにおける系統切り替え装置を考慮した電力改質センター内部構成"電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料. PSE-00-149/PE-00-154. 69-74 (2000)
• [Publications] 原亮一: "FRIENDSにおける電力改質センターの内部構成の検討-系統切替動作が低圧部に与える影響-"平成12年電気学会電力・エネルギー部門大会講演論文集(論文II). 分冊A. 776-777 (2000)
• [Publications] 佐々木孝志: "FRIENDSにおける電力改質センターの内部構成の検討-SMESによる自然エネルギー電源との協調運用制御手法-"平成12年電気学会電力・エネルギー部門大会講演論文集(論文II). 分冊A. 780-781 (2000)
• [Publications] Khin Htaik Htar: "Power Quality Indices for FRIENDS"平成12年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 96 (2000)
• [Publications] 鈴木利宏: "電力改質センターにおける系統切り替え動作の評価"平成12年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 97-98 (2000)
• [Publications] 野田俊幸: "FRIENDSにおけるUPQC型QCCの内部構成の検討-電圧変動補償の制御手法-"平成12年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 99-100 (2000)
• [Publications] Guobin Wang: "UPQC Based Harmonic Compensation for Super High Quality Loads in FRIENDS"平成12年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 101-102 (2000)
• [Publications] 佐々木孝志: "FRIENDSにおける電力改質センターの内部構成の検討-電力貯蔵装置の各種機能を考慮したQCCの運用-"平成12年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 103-104 (2000)
• [Publications] 原亮一: "FRIENDSにおける電力改質センターの内部構成の検討-低圧側設備を利用した系統切り替え-"平成12年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 105-106 (2000)
• [Publications] 原亮一: "FRIENDSネットワークにおける自律分散協調運用-事故時運用の基礎検討-"平成12年電気学会全国大会講演論文集. (発表予定). (2001)
• [Publications] 野田俊幸: "FRIENDSにおけるUPQC型QCCの内部構成の検討-負荷による高調波・三相不平衡に対する補償-"平成12年電気学会全国大会講演論文集. (発表予定). (2001)
• [Publications] 鈴木利宏: "電力改質センターにおける系統切替に関する検討-上位系統の状態が切り替え時間に与える影響-"平成12年電気学会全国大会講演論文集. (発表予定). (2001)