| 研究課題/領域番号 |
07455120
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
辻 毅一郎 大阪大学, 工学部, 教授 (30029342)
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| 研究分担者 |
伊瀬 敏史 大阪大学, 工学部, 助教授 (00184581)
三谷 康範 大阪大学, 工学部, 助教授 (10192759)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
1997年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1996年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1995年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
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| キーワード | 電力系統 / 超伝導エネルギー貯蔵 / 高速移相器 / 系統安定化制御 / FACTS / 電力品質制御 / 不平衡負荷補償 / 高調波補償 / インバータ / 安定化制御 / 潮流制御 / パワーエレクトロニクス / 半導体電力変換装置 |
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| 研究概要 |
本研究では、SuperSMESと名付けた高速移相器と超伝導エネルギー貯蔵機能を組み合わせた新しい電力系統制御装置を提案し、本装置の制御方式とその効果についてシミュレーションと実験により検討することを目的として平成7年度から9年度にわたる3ケ間の研究を行い、以下に示す成果を得た。
1.貯蔵エネルギー10キロジュールの超伝導マグネットと電力変換器一式からなるモデル装置を製作し、実験を行った。計5台の電力変換器を同時に制御し、装置の立ち上げから定常運転状態への移行、三相短絡事故後の系統安定化制御、安定化制御後の超伝導マグネットのエネルギーの回復、の一連の動作を模擬電力系統で行うことに成功した。
2.提案装置を2台の独立した電流源としてモデリングする手法を開発し、系統安定化制御則を導出した。提案装置のモデルを系統解析プログラムに組み込み、シミュレーションにより系統安定化制御効果を明らかにした。
3.発電機端母線電圧の位相を基準として制御則を整理することにより簡潔な構成の制御方式を導き、シミュレーションと実験により、その妥当性を確認するとともに電力系統安定化の効果を確認した。
4.装置設置点近傍の信号により制御に必要なすべての信号を近似的に生成する改良を制御系に加えた。また、移相器が発電機出力電力を直接高速に制御できる点に着目し、発電機動揺を見かけ上線形化することにより、ロバストで効果が極めて高い新しい制御方式を開発した。
5.高調波や逆相電流・電圧の補償機能について、負荷より発生する高調波や逆相電流を補償して装置の設置箇所より電源側の電流を正弦波にすると同時に電源電圧に含まれる高調波や逆相電圧も補償して装置設置箇所の電圧も同時に正弦波化できることを示した。特に本装置では、超伝導マグネットのエネルギーを活用して電流・電圧の逆相分の補償が容易である。
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