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大電力かつ速い変動負荷における電源系統の安定化

研究課題

研究課題/領域番号 11650308
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

佐藤 皓  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (80100816)

研究分担者 安達 利一  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (80141977)
白形 政司  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助手 (70241792)
徳田 登  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (60134649)
赤木 泰文  東京工業大学, 工学部, 教授 (80126466)
五十嵐 進  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助手 (40290853)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2000年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード加速器電源 / 大型ハドロン計画 / 無効電力 / 実効電力 / エネルギー貯蔵装置 / サイリスタ変換器 / 無効電力変動 / 実効電力変動 / フライホイール電源安定化装置
研究概要

フライホイールエネルギー貯蔵装置による安定化制御を実験的に検証するため7.5kWの特殊巻線型誘導電動機をモデル用サイリスタ変換器に接続し、サイリスタ変換器より発生する無効電力変動および負荷変動に付随した実効電力変動補償のシミュレーション実験を行った。高エネルギー加速器研究機構では比較的遅い繰り返しのパターン制御による電源の検討および比較的速い繰り返しの共振電源の検討を行った。また、近年急成長しているスイッチング電源におけるコモンモードインピーダンスの実測とシミュレーションによる解析によりパラメーターの同定を行った。
第5回(1999年)と第6回(2000年)加速器電源シンポジウムにおいて、上記研究の各成果の報告を、その他の国内外の学会・研究会・シンポジウムに参加し発表や情報収集・意見交換を行った。
電力安定化における先端的研究を行っている研究者を招いてセミナーを企画した他、大規模実用機としては世界的に希な200MJのフライホイール電源安定化装置を有する沖縄電力中城湾変電所、九州電力の行っている1MWモジュール型超電導エネルギー貯蔵装置における実証試験の視察、交流-直流-交流変換装置である新信濃周波数変換所の視察、若狭湾エネルギー研究センターの陽子線治療施設における電源安定化の実状視察を行った。
大型ハドロン計画(高エ研-原研統合計画)ではフライホイールによる安定化が現実的であるとの知見を得ているが、高エネルギー加速器を擁する研究施設では超電導電磁石を用いることも多くヘリウム冷凍機等の設備を保有しているので、基盤設備建設を省力化できる点で超電導エネルギー貯蔵装置による補償も効果的と考えられるとの知見を得た。今後は各種エネルギー貯蔵装置による電源安定化の開発を進めると同時に、海外における実情調査を行う予定であり、新規に科研費基盤研究B海外学術調査を申請している。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] 和田圭二 他4名: "高調波拡大現象の抑制を目的とした配電系統アクティブフィルターの分散設置効果"電気学会論文誌B. 120. 1045-1053 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田圭二 他2名: "配電系統の高調波拡大現象の解析-分布定数回路の適用"電気学会論文誌D. 120. 1335-1342 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Zhang 他2名: "Recent Development of a Magnet Power Supply for a Rapid-Cycling Synchrotron at KEK"高エネルギー加速器研究機構. 11 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiji Wada, Shinichi Inabe, Hideaki Hujita, Hirofumi Akagi, Noboru Shibamaru: "Experimental Verification of Dispersed Installation of Shunt Active Filters Based on Voltage Detection for Harmonic Damping throughout Power Distribution Systems"T.IEE Japan. Vol.120-B. 1045-1053 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiji Wada, Hideaki Hujita, Hirofumi Akagi: "Analysis of Harmonic Propagation in a Power Distribution System"T.IEE Japan. Vol.120-D. 1335-1342 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Zhang, T.Adachi and H.Someya: "Recent Development of a Magnet Power Supply for a Rapid-Cycling Synchrotron at KEK"KEK Report-A. 200-5. 1-11 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Adachi 他: "Recunt Development of a Magnet Power Supply for a Rapid-Cycling Synchrotron at KEK"KEK Report. 200-5. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 赤木泰文 他: "配電系統の高調波拡大現象の解析-分布定数回路の適用"電気学会論文誌D. 120・11. 1335-1342 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hirofumi Akagi and Hikaru Sato: "Power Compensation Effect of an Adjustable-Speed Rotary Condenser with a Flywheel for a Large Capacity Magnet Power Supply"Proc. of the 1999 Particle Accelerator Conference. 3749-3751 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] F. Q. Zhang, T. Adachi, H. Someya and H. Sato: "Phase Synchronization of Multi-network System for Resonant Excitation of the JHF 3-GeV Booster Magnets"Proc. of the 1999 Particle Accelerator Conference. 3752-3754 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Akagi and H. Sato: "Control and Performance of a Flywheel Energy Storage System Based on a Doubly-Fed Induction Generator-Motor for Power Conditioning"Presented at the '99 Power Electronics Specialisits Conference. 未定 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] F. ZHANG, T. ADACHI, H. SOMEYA, H. SATO and Y. IRIE: "Configurations of Magnet/Power Supplies for a Rapid-Cycling Synchrotron"Proceedings of the 12th Symposium on Accelerator Science and Technology. 69-71 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 有田吉宏,渡辺泰広,藤田英明,赤木泰文,佐藤皓: "交流励磁フライホイール発電機システムとその制御"KEK Proceedings 99-20. 28-33

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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