超電導エネルギー貯蔵システムに適した新しい原理に基づく電力変換器の研究

适用于超导储能系统的基于新原理的功率变换器研究

• 批准号: 63550208
• 负责人: 難波江 章
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63550208/
• 关键词: 超電導エネルギー貯蔵システム; 電力変換器; 高調波抑制; LCフィルタ; 並列接続形サイリスタ整流回路

イットリウム系セラミック等のいわゆる高温超電導材の発明に伴い、超電導エネルギー貯蔵システムに対する期待が高まってきいてる。従来のシステムでは電力変換器にはサイリスタ整流回路が採用されいてるが、実規模の大容量システムでは送配電系統に種々の高調波障害を引き起こす恐れがある。本研究は、超電導エネルギー貯蔵システムに適した高性能電力変換器の開発を目的として、以下の研究成果を得た。1.開発した電力変換器は、高効率で大容量化が容易、しかも高調波を発生しないという優れた特長を有している。これは、基本的には並列接続形サイリスタ整流回路がエネルギーの放出・流入、すなわち交流から直流(直流から交流)への電力変換を行うが、LCフィルタを整流回路と並列に接続し、電圧形PWM変換器を整合変圧器を介して系統と直列に接続している。整流回路の発生する高調波はLCフィルタが補償し、電圧形PWM変換器はLCフィルタと系統インピーダンスとの反共振の抑制と系統かちLCフィルターへの高調波電流の流入の抑制を行う。このため電圧形PWM変換器の容量は整流回路の約2%で済み、97%の高効率(システム効率)を達成することができた。2.並列接続形サイリスタ整流回路の出力電流のアンバランスを解析し、制御角の誤差が0.25゜の場合でも並列運転が危険となり得ることを明らかにした。この対策として電流フィードバックが有効であることを実験により確認した。従来から相間リアクトルにはギャップ付が用いられていたが、電流フィードバックを付加することによりギャップのない相間変圧器を用いることができる。このため、従来の相間リアクトルと比較して大幅な小型・軽量化(体積容量で1/3)を可能にした。

The high temperature superconducting materials are expected to develop in high temperature and high temperature storage systems. In the past, power converters have adopted high-voltage rectifier circuits, and large-scale high-voltage rectifier circuits have been used in power transmission and distribution systems. This study aims to develop high performance power converters for superconductivity storage systems. The following results are obtained. 1. It is easy to increase the capacity of the power converter with high efficiency, and it is also easy to generate high frequency waves. This is the basic parallel connection of the rectifier circuit, the discharge, the inflow, the AC, the DC (DC), the power conversion, the LC, the rectifier circuit, the parallel connection, the voltage PWM converter, the integrated voltage converter, the dielectric system, and the in-line connection. Rectifier circuit generates high-frequency current, and voltage PWM converter generates high-frequency current, and voltage PWM converter generates high-frequency current. The capacity of the PWM converter is about 2% of the rectifier circuit, and the high efficiency of 97% is achieved. 2. The output current of the parallel connection rectifier circuit is analyzed and the error of the control angle is 0.25. It is confirmed that this strategy and current supply are effective. For example, if you want to use a voltage regulator, you can use a voltage regulator. The size of the volume is 1/3 of the volume.

项目成果

F.Z.Peng: IEEE/IAS '89Annual Meeting.

彭方正：IEEE/IAS 89 年会。

田中俊彦: 電気学会論文誌.

田中俊彦：日本电气工程师学会汇刊。