直交磁心を用いた直列補償型潮流制御器に関する研究

正交磁芯串联补偿潮流控制器的研究

• 批准号: 13750237
• 负责人: 中村 健二
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750237/
• 关键词: 直交磁心; 可変インダクタ; 電気機器; 潮流制御; 電力系統; 非線形磁気特性; 楔形ギャップ; 直列補償型潮流制御器

平成14年度においては,まず直列補償型潮流制御器の試作を行った。本研究で提案する直列補償型潮流制御器は直交磁心型可変インダクタとコンデンサを並列に接続して構成される。これを系統に直列に挿入し,直交磁心の実効的なインダクタンスを調整すれば,系統の線路インピーダンスが変化し,系統を流れる電力の大きさと向きを制御することができる。上記のシステムを構成し,実験を行ったところ直交磁心の実効的なインダクタンスを調整することで,容易に電力の大きさと向きを制御可能であることが確かめられた。一方,一般に直交磁心型三相可変インダクタを系統に適用する際には,非線形磁気特性に起因する第3調波電流を還流させるため主巻線は三相デルタ結線されるが,この潮流制御器では直交磁心の主巻線は系統に直列に接続されるため,三相デルタ結線することができず,そのため第3調波電流が系統に流れ込んでしまう問題が生じる。これに対して,筆者は直交磁心の制御電源用巻線に用いられている三次巻線を三相デルタ結線することで,第3調波電流の低減が可能であるか検討を行った。その結果,低減率は三次巻線の巻線抵抗と系統の線路のインピーダンスの比で決まること,一般に巻線抵抗は線路インピーダンスに比べて十分小さいことから第3調波電流は実用上問題の無いレベルまで低減可能であることを明らかにした。また,三次巻線に吸収された第3調波電流は整流され,制御巻線の直流励磁用電流として用いられるため,効率の低下もほとんど無いと考えられる。上記の考えに基づいた潮流制御器を構成し実験を行ったところ,出力電流波形がほぼ正弦波で,良好な制御特性を有することが明らかになった。以上により,直交磁心を用いた潮流制御器に関する研究はほぼ所期の目的を達成できたものと考えられる。

In the 14th year of Heisei, trials of the Mahan inline compensation type power flow controller were carried out. This study proposes that the in-line compensation power flow controller consists of a direct-to-orthogonal magnetic center type power flow controller and a parallel power flow controller. The system is connected in series, the orthogonal core is adjusted, the line of the system is changed, and the power of the system is controlled. Note that the structure of the system is very simple, and it is easy to adjust the structure of the system. In general, the direct current magnetic core type three-phase variable current generator is applicable to the system. In addition, the non-linear magnetic characteristics cause the third modulation current generator to return to the main winding three-phase variable current generator. In general, the direct current magnetic core type three-phase variable current generator is applicable to the system. The third modulation current is the current of the system. In this connection, the author discusses the possibility of reducing the third modulation current by using the third winding and the three-phase winding for the DC core control power supply. As a result, the reduction rate of the three-fold coil resistance and the ratio of the system's line resistance are determined. Generally, the ratio of the coil resistance line resistance is very small. The third harmonic wave current is rectified to control the DC excitation current of the coil. Note that the basic power flow controller is composed of a sine wave, and the output current waveform is good. The above mentioned research on DC magnetic core power flow control device has achieved the desired goal.

项目成果

藤田慎也, 中村健二, 前田満, 佐藤博道, 一ノ倉理: "EMTPを用いた直交磁心形SVCの解析"日本応用磁気学会誌. 26・4. 576-579 (2002)

Shinya Fujita、Kenji Nakamura、Mitsuru Maeda、Hiromichi Sato、Osamu Ichinokura：“使用 EMTP 的正交磁芯 SVC 分析”日本应用磁学学会杂志 26・4（2002 年）。

中村 健二: "積層平行型可変インダクタの動的解析"電気学会論文誌B. 122・2. 295-300 (2002)

Kenji Nakamura：“叠层并联可变电感器的动态分析”日本电气工程师协会会刊B.122・2（2002）。

中村健二, 赤塚重昭, 大日向敬, 川上峰夫, 前田満, 佐藤博道, 一ノ倉理: "直交磁心型移相器の動作解析"日本応用磁気学会誌. 26・3. 143-146 (2002)

Kenji Nakamura、Shigeaki Akatsuka、Takashi Ohinata、Mineo Kawakami、Mitsuru Maeda、Hiromichi Sato、Osamu Ichinokura：“正交磁芯移相器的操作分析”日本应用磁学学会杂志 26・3（2002 年）。

中村健二, 赤塚重昭, 大日向敬, 葵木智之, 前田満, 佐藤博道, 一ノ倉理: "磁束制御型変圧器の特性算定"日本応用磁気学会誌. 26・4. 572-575 (2002)

Kenji Nakamura、Shigeaki Akatsuka、Takashi Ohinata、Tomoyuki Aiki、Mitsuru Maeda、Hiromichi Sato、Osamu Ichinokura：“磁通控制变压器的特性计算”日本应用磁学学会杂志 26・4（2002 年）。

中村 健二: "直交磁心形可変インダクタにおける楔形ギャップの形状効果について"日本応用磁気学会誌. 25・4・2. 1003-1006 (2001)

Kenji Nakamura：“正交磁芯可变电感器中楔形间隙的形状效应”日本应用磁学学会杂志 25・4・2（2001 年）。