限流機能を有する多機能型電力系統制御装置の開発

• Project/Area Number: 16760229
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 電力工学・電気機器工学
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 北條 昌秀 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 助教授 (10314840)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2005: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 限流器 / 短絡電流 / 配電系統 / 電圧形インバータ / 電力品質 / 電力系統制御

Research Abstract

本研究の目的は、限流機能を付加した新しい多機能型電力系統制御装置を提案し、実験及びシミュレーションの両面から有効性の検証を行うことである。最終年度にあたる本年度は、これまでの研究期間で試作した限流機能を有する多機能型電力系統制御装置の模擬実験による検証と改良、並びに研究の総括を行った。本年度得られた知見は、次の通りである。
1.多機能型電力系統制御装置の改良:限流時に大電流を扱うインバータに適した制御モードとして限流動作中は方形波動作モードに移る方式を提案した。これにより、スイッチング素子への負担を軽減することができる。シミュレーションにより検証を行い、その研究成果を発表した。
2.電力系統模擬実験装置を用いた多機能型電力系統制御装置の実験的検証:電力品質向上機能として、高調波抑制機能を備えた制御装置の検討を行い、模擬実験装置を用いた実験による動作検証を行った結果、平常時の高調波補償機能と故障時の限流機能を1台の小容量の制御装置によって実現することができた。実験結果について、著名な国際会議への投稿が審査の結果受理された。
3.限流機能の活用としてのループコントローラの開発:配電システムの柔軟な運用に寄与するループコントローラとしての応用を提案し、平常時の付加機能として配電線の潮流制御機能を含むその基本機能をシミュレーションによって検証し、研究成果発表を行った。
4.具体的な条件下での設計手順と期待される効果を提示:既に発表されている類似の限流技術に対して、提案方式は限流リアクトルの定常損失は伴うものの、極めて小容量のインバータで限流効果を発揮できることをシミュレーション解析によって示すことができた。

Research Products

• [Journal Article] Design of Fault Current Limiter by Series-Connected Voltage Source Inverter (2007)
  • Author(s): Masahide Hojo
  • Journal Title: Proceedings of the Advanced Power System Automation and Protection 2007 (印刷中)
• [Journal Article] Experimental Studies on Fault Current Limiter by Voltage Source Inverter with Line Voltage Harmonics Compensation (2007)
  • Author(s): Masahide Hojo
  • Journal Title: Proceedings of 12th European Conference on Power Electronics and Applications (発表決定)
• [Journal Article] Fault Current Limiter by Series Connected Voltage Source Inverter (2006)
  • Author(s): Masahide Hojo
  • Journal Title: 電気学会論文誌D 126・4 Pages: 438-443
  • NAID: 10017539041
• [Journal Article] Operating Characteristics of a Loop Power Flow Controller by a Series-Connected Voltage Source Inverter (2006)
  • Author(s): Masahide Hojo
  • Journal Title: Proceedings of the International Conference on Electrical Engineering 2006 (CD-ROM)
• [Journal Article] An operating mode of voltage source inverter for fault current limitation (2006)
  • Author(s): Masahide Hojo
  • Journal Title: Proceedings of the International Universities Power Engineering Conference Pages: 598-602
• [Journal Article] 電圧形インバータを用いた高調波補償機能付き限流器の基礎実験 (2006)
  • Author(s): 藤村 友紀
  • Journal Title: 電気学会電力・エネルギー部門大会論文集 Pages: 25-26
• [Journal Article] 基礎実験に基づく電圧形インバータを用いた高調波補償機能付き限流器の検討 (2006)
  • Author(s): 藤村 友紀
  • Journal Title: 電気関係学会四国支部連合大会講演論文集 Pages: 49-49
• [Journal Article] 短絡容量の増大抑制が可能な直列型インバータによるループコントローラの検討 (2006)
  • Author(s): 北條 昌秀
  • Journal Title: 電気学会電力技術電力系統技術半導体電力変換技術合同研究会資料 PE-06-5(PSE-06-5)(SPC-06-5) Pages: 25-29
  • NAID: 10017104712
• [Journal Article] Fault Current Limiter by Series Connected Voltage Source Inverter (2006)
  • Author(s): Masahide Hojo
  • Journal Title: 電気学会論文誌D 126-4(印刷中)(未定)
  • NAID: 10017539041
• [Journal Article] Fault Current Limiter Based on Series Connected Voltage Source Inverter (2005)
  • Author(s): Masahide Hojo
  • Journal Title: Proceedings of the International Power Electronics Conference (IPEC-Niigata 2005) S6-4(CD-ROM)
• [Journal Article] Fault Current Limiter with Harmonics Compensation Based on Voltage Source Inverter (2005)
  • Author(s): Masahide Hojo
  • Journal Title: Proceedings of the International Conference on Electrical Engineering 2005 SP1-11(CD-ROM)
• [Journal Article] Fault Current Limiter Based on Series Connected Voltage Source Inverter (2005)
  • Author(s): Masahide Hojo
  • Journal Title: Proceedings of International Power Electronics Conference 2005 (IPEC-Niigata 2005) S6-4(発表予定)
• [Journal Article] 変圧器飽和現象の限流器特性への影響 (2004)
  • Author(s): 黒江 紀仁
  • Journal Title: 平成16年電気関係学会四国支部連合大会講演論文集 5-13 Pages: 70-70
• [Journal Article] 電圧形インバータ方式限流器の限流効果の実験による検証 (2004)
  • Author(s): 黒江 紀仁
  • Journal Title: 電気学会電力技術電力系統技術合同研究会資料 PE-04-71(PSE-04-71) Pages: 17-22