超電導限流器による電力系統の総合的安定化に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650293
• Research Institution: Kitami Institute of Technology
• Principal Investigator: 田村 淳二 北見工業大学, 工学部, 教授 (40171897)
• Keywords: 超電導限流器 / 同期機 / 過渡安定度 / タービン系ねじれトルク / 再閉路失敗 / 最適再閉路

Research Abstract

本年度の研究の結果得られた結果を以下に箇条書きに記す。
1)1機無限大母線系統モデルを基礎として再閉路失敗を対象として検討を行った結果、本研究にて提案している2台の限流器の並列設置方式により、再閉路失敗時においても系統の過渡安定度が大幅に改善されることを確認した。また、一般に再閉路失敗時においては発電機タービン軸系のねじれトルクが非常に大きな問題になるが、限流器の適用によって軸トルク振動も大幅に抑制されることを確認した。
2)1機無限大母線系統モデルを基礎として再閉路成功時の検討を行った結果、限流器の適用によって再閉路のタイミングを遅らせる、つまり無電圧時間をかなり延長できることを確認した。この結果として、再閉路失敗確率を低減できる可能性が新たに確認された。
3)多機系統モデルである2機9母線系統モデルを基礎として、各発電機端子にそれぞれ限流器を設置し、多数の故障点を考慮して検討を行った結果、最適な限流素子抵抗値は各発電機の自己容量ベースで1.1pu程度であることを確認した。
4)限流器による過渡安定度改善と並行して、多機系統における過渡安定度の定量的評価法および最適再閉路タイミングに関する検討も行った。その結果、各発電機の運動エネルギーの変化分の累積積分値により系統全体の過渡安定度を評価できること、更に運動エネルギーが極小になった時点で再閉路するのが安定度改善の観点から最適であることを確認した。

Research Products

• [Publications] M.Yagami, T.Ounishi, T.Murata, J.Tamura: "Enhancement of Power System Transient Stability by Superconducting Fault Current Limiter"Proc. of IASTED International Conference Power and Energy Systems 2001. 673-678 (2001)
• [Publications] 矢神 雅規, 泉亭 克憲, 村田 年昭, 田村 淳二: "再閉路失敗時における同期発電機の超電導限流器による安定化"電気学会回転機研究会資料. RM-01-118. 67-72 (2001)
• [Publications] 矢神 雅規, 村田 年昭, 田村 淳二: "超電導限流器による無電圧時間の延長に関する検討"電気学会論文誌B. Vol.122-B, No.1. 147-148 (2002)