電力系統への直列アクティブキャパシタンスの適用に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06650339
• 研究機関: 東京工芸大学
• 研究代表者: 難波江 章 東京工芸大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10115115)
• 研究分担者: 曹 立宇 東京工芸大学, 情報処理教育研究センター, 助手 ; 鈴木 英佐 東京工芸大学, 情報処理教育研究センター, 助教授 (60113007) ; 松井 幹彦 東京工芸大学, 工学部, 助教授 (30143689)
• キーワード: アクティブキャパシタンス / アクティブリアクタンス / 直列アクティブフィルタ / 電圧降下補償 / 高周波抑制 / 系統電圧安定度 / 電源周波数検出法 / 複素伝達関数

研究概要

1 平成6年度に筆者らは三次元直交座標系に基ずく瞬時無効電力の理論(クロスベクトル理論)を提唱し、これを用いて補償アルゴリズムを構築した。平成7年度には、このクロスベクトル理論を更に発展させて、二次元極座標系に基ずく三相瞬時有効・無効電流ならびに三相瞬時有効・無効電力の新しい定義を提案した。この定義は物理的意味も明快であり、この分野の基礎理論として広く用いられることが期待される。
2 この基礎理論を補償アルゴリズムの理論的背景として、直列アクティブキャパシタを開発し、その動特性の理論的解析、シミュレーションならびに実験を行い、所期の効果を確認することができた。
3 電源電圧の基本周波数はつねに微小な変動を伴い、瞬時基本周波数の正確な検出は困難な問題であった。本研究では回転座標変換した後、ロ-パスフィルタを用いることにより、この問題を解決した。
4 直列アクティブキャパシタの補償特性を検討するためには、一入力・一出力の系に適用されてきた従来の伝達関数法を用いることができないので、二入力・二出力の系に適用できる複素伝達関数法を新しく開発した。これを用いて解析を行い、特性を明らかにした。
5 平行二回線の電力分担比を自由に制御する実験を遂行中である。
6 これらの成果をIEEE/PES Winter Meeting,電気学会研究会などで発表した。

研究成果

• [文献書誌] A. Nabae, T. Tanaka: "A New Definition of Instantaneous Active-Reactive Current and Power" IEEE/PES Winter Meeting '96. 96WM227-9 PWRD. (Accepted as PES Transaction). 1-6 (1996)
• [文献書誌] 中島、鈴木、難波江、田中: "直列アクティブキャパシタンスを用いた電力系統制御" 電気学会、半導体電力変換研究会 SPC-96-13. 119-126 (1996)
• [文献書誌] 難波江,中島、吉川、田中: "瞬時空間ベクトルに基ずく瞬時有効・無効電流の検出法とその応用" 平成7年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集. No.57,I. 167-168 (1995)
• [文献書誌] 中島、鈴木、難波江、田中: "高周波電圧降下補償用アクティブキャパシタンスの電力系統への適用" 平成7年電気学界産業応用部門全国大会講演論文集. No.55,I. 161-162 (1995)
• [文献書誌] 中島、中野、難波江: "三相システムの複素解析法" 電気学会論文誌D分冊. 114D. 1175-1176 (1994)
• [文献書誌] A. Nabae, H. nakano, Y. Nakajima: "Complex Transfer Function for a System Using Rotating Coordinate Transformations" IPEC-Yokohama'95. III. 1470-1473 (1995)