報告書番号

181044

タイトル（和文）

超電導エネルギー貯蔵による電力系統の安定化（その１）模擬送電設備による実験的検討

タイトル（英文）

POWER SYSTEM STABILIZATION BY SUPERCONDUCTING MAGNETIC ENERGY STORAGE SYSTEM (1) -EXPERIMENTAL INVESTIGATION USING MODEL SYSTEM-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

超電導エネルギー貯蔵装置にサイリスタ変換装置を使用すれば、系統とコイル間の電力授受が自由に行え，また応答が速いので，単なるエネルギー貯蔵用としてだけでなく，系統の動揺を抑制するように電力の授受を行い，系統の不安定性を改善することも可能である。そこで，当所の模擬送電設備と高エネルギー物理学研究所所有の超電導コイルを用いて実験的検討を行った。対象とした模擬送電系統は一機無限大系統であり，系統故障に起因する電力動揺や不安定状態を発生させ，超電導コイルの系統安定度向上性能を調べた。得られた結果は以下の通りである。（１）電力動揺に対して超電導コイルによる安定化を行った場合，振動の第２波程度で動揺を抑制することができた。（２）過渡不安定性に対して超電導コイルによる安定化を行うと，発電機の脱調が抑制でき，安定化の効果が大きい。

概要 （英文）

SUPERCONDUCTIVE MAGNETIC ENERGY STORAGE(SMES)WILL BE ONE OF THE EFFECTIVE MEASURES TO SUPPRESS SYSTEM INSTABILITIESBECAUSE OF THE FAST RESPONSE TO ABSORB OR DISCHARGE ELECTRIC POWER.WE HAVE DONE THE EXPERIMENTS TO STABILIZE THE MODEL POWER SYSTEM USING AN SMES UNIT.THE TEST SYSTEM HAS A 60KVA SYNCHRONOUS GENERATOR,ADOUBLE-CIRCUIT TRANSMISSION LINE CONNECTED TO AN INFINITE BUS,AND AN SMES UNIT WITH AN SCR CONVERTER.THE GENERATOR IS ASALIENT POLE THREE-PHASE SYNCHRONOUS GENERATOR OF WHICH CAPACITY CORRESPONDS TO 600MVA IN REAL SCALE. THE TRANSMISSION LINE IS SIMULATED AS A 275KV AND 380KM LINE. THE SUPERCONDUCTING COIL CAN STORE MAXIMUM ENERGY OF 100 KJ AND EXCHANGE THE MATCHED ENERGY WITH MODEL SYSTEM.THE SMES UNIT IS CONNECTED TO THE GENERATOR-END OF THE LINE. THE INSTABILITIES IN THE TEST ARE CAUSED BY TWO TYPESOF FAULTS:THE FIRST ONE IS FOR DYNAMIC INSTABILITY CAUSED BY SINGLE CIRCUIT OPENING,AND THE OTHER ONE IS FOR TRANSIENT INSTABILITY BY A THREEPHASE GROUNDING FAULT NEAR THE MIDPOINT OF THE LINE.THE SMES UNIT REDUCES THESE INSTABILITIES BY ABSORBING OR DISCHARGING ENERGY.THE GENERATOR SPEED DEVIATION IS CHOSEN AS THE CONTROL SIGNAL FOR THE CONVERTER. ASFOR THE TEST OF THE DYNAMIC INSTABILITY,THE SMES UNIT SUPPRESSES THE POWER OSCILLATIONS WITHIN APPROXIMATELY ONE WAVE,WHICH WOULD CONTINUE WITHOUT THE SMES UNIT.THE ABSORPTION POWER OR DISCHARGE IS LESS THAN ONE-TENTH THE RATED OUTPUT OF THE GENERATOR.IN THE TRANSIENT STABILIZING TEST,THE SMES UNIT IS ABLE TO PREVENT THE GENERATOR STEP-OUT BY ABSORBINGTHE ACCELERATION ENERGY FROM THE GENERATOR.THESE RESULTS SHOW THAT THESMES UNIT CAN REDUCE THE INSTABILITIES OF THE SYSTEM.

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