JP2740127B2 - 超電導電力貯蔵装置 - Google Patents
超電導電力貯蔵装置Info
- Publication number
- JP2740127B2 JP2740127B2 JP6218522A JP21852294A JP2740127B2 JP 2740127 B2 JP2740127 B2 JP 2740127B2 JP 6218522 A JP6218522 A JP 6218522A JP 21852294 A JP21852294 A JP 21852294A JP 2740127 B2 JP2740127 B2 JP 2740127B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- superconducting
- superconducting coil
- storage device
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、貯蔵装置として超電導
コイルを用い、電力系統に連系して使用される超電導電
力貯蔵装置に係り、特に超電導コイルのクエンチ発生時
においても、電力貯蔵装置本体と電力系統との間の電力
の出し入れを装置の運転を停止することなく行なえるよ
うにした超電導電力貯蔵装置に関するものである。
コイルを用い、電力系統に連系して使用される超電導電
力貯蔵装置に係り、特に超電導コイルのクエンチ発生時
においても、電力貯蔵装置本体と電力系統との間の電力
の出し入れを装置の運転を停止することなく行なえるよ
うにした超電導電力貯蔵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の電力需要は年々増加する傾向にあ
り、日間の電力需要においても昼間のピーク電力が増加
し、時間帯別の需要は拡大する傾向にある。そこで、こ
の対策として負荷平準化を行なうために、種々の電力貯
蔵装置の開発が進められてきている。
り、日間の電力需要においても昼間のピーク電力が増加
し、時間帯別の需要は拡大する傾向にある。そこで、こ
の対策として負荷平準化を行なうために、種々の電力貯
蔵装置の開発が進められてきている。
【０００３】この電力貯蔵装置の用途は、設置する電力
系統、および装置自体の規模によって異なり、先に述べ
た負荷平準化以外に、電力を安定供給するための電力動
揺抑制用、電圧変動抑制用、および負荷変動補償（周波
数変動抑制）用等の手段としても使用される。また、電
力を貯蔵する手段としては、超電導電力貯蔵、バッテリ
ー貯蔵、圧縮空気貯蔵、およびフライホイール貯蔵等の
研究開発が進められてきている。
系統、および装置自体の規模によって異なり、先に述べ
た負荷平準化以外に、電力を安定供給するための電力動
揺抑制用、電圧変動抑制用、および負荷変動補償（周波
数変動抑制）用等の手段としても使用される。また、電
力を貯蔵する手段としては、超電導電力貯蔵、バッテリ
ー貯蔵、圧縮空気貯蔵、およびフライホイール貯蔵等の
研究開発が進められてきている。
【０００４】図４は、貯蔵装置として超電導コイルを用
いた従来の超電導電力貯蔵装置の構成例を示す回路図で
ある。図４において、超電導コイル１は、直流電力を交
流電力に変換して出力する変換装置２を介して、図示し
ない電力系統に接続されている。
いた従来の超電導電力貯蔵装置の構成例を示す回路図で
ある。図４において、超電導コイル１は、直流電力を交
流電力に変換して出力する変換装置２を介して、図示し
ない電力系統に接続されている。
【０００５】また、変換装置２の交流側には、変換装置
２から出力される有効電力と無効電力を検出するための
計器用変圧器３と変流器４がそれぞれ接続されており、
その出力は制御回路５に入力される。
２から出力される有効電力と無効電力を検出するための
計器用変圧器３と変流器４がそれぞれ接続されており、
その出力は制御回路５に入力される。
【０００６】さらに、制御回路５は、計器用変圧器３お
よび変流器４の出力から、有効電力、無効電力を求め、
これらの値を外部から与えられる有効電力基準Ｐref 、
無効電力基準Ｑref とそれぞれ比較し、その偏差を演算
した値を変換装置２に対する運転制御量として出力す
る。
よび変流器４の出力から、有効電力、無効電力を求め、
これらの値を外部から与えられる有効電力基準Ｐref 、
無効電力基準Ｑref とそれぞれ比較し、その偏差を演算
した値を変換装置２に対する運転制御量として出力す
る。
【０００７】ところで、このような超電導電力貯蔵装置
では、異常が発生した時における、超電導コイル１に貯
蔵されているエネルギー（貯蔵電力）の処理が問題であ
り、特に超電導コイル１が超電導状態から常電導状態へ
転移する、いわゆるクエンチ発生時に、それは顕著な問
題となる。
では、異常が発生した時における、超電導コイル１に貯
蔵されているエネルギー（貯蔵電力）の処理が問題であ
り、特に超電導コイル１が超電導状態から常電導状態へ
転移する、いわゆるクエンチ発生時に、それは顕著な問
題となる。
【０００８】そこで、このような際、一般的には、図４
における直流しゃ断器（ＤＣ−ＣＢ）７を開放して直流
電流をしゃ断した上、超電導コイル１、減衰用の抵抗器
６、および逆流防止用ダイオード８から構成される閉回
路に、電流を転流、減衰させた上で、装置を停止するよ
うにしている。
における直流しゃ断器（ＤＣ−ＣＢ）７を開放して直流
電流をしゃ断した上、超電導コイル１、減衰用の抵抗器
６、および逆流防止用ダイオード８から構成される閉回
路に、電流を転流、減衰させた上で、装置を停止するよ
うにしている。
【０００９】よって、超電導コイル１にクエンチが発生
した際には、電力系統に供給するための電力を貯蔵して
いる超電導コイル１と、電力系統とが切り離されること
となり、すなわちこれは、超電導コイル１のクエンチが
発生した場合に、それが復帰するまでは電力系統と電力
貯蔵装置本体との間の電力の出し入れが不可能となるこ
とに他ならない。
した際には、電力系統に供給するための電力を貯蔵して
いる超電導コイル１と、電力系統とが切り離されること
となり、すなわちこれは、超電導コイル１のクエンチが
発生した場合に、それが復帰するまでは電力系統と電力
貯蔵装置本体との間の電力の出し入れが不可能となるこ
とに他ならない。
【００１０】これは、電力動揺抑制用、電圧変動抑制
用、負荷変動補償用等、電力系統との電力の出し入れを
常時行なっている超電導電力貯蔵装置においては、超電
導コイル１のクエンチ発生時に装置の運転を停止し、電
力系統との接続をコイル復帰までの長期間切断せざるを
得ないという致命的な問題であり、実用化までには何と
しても解決しておかなければならない問題である。
用、負荷変動補償用等、電力系統との電力の出し入れを
常時行なっている超電導電力貯蔵装置においては、超電
導コイル１のクエンチ発生時に装置の運転を停止し、電
力系統との接続をコイル復帰までの長期間切断せざるを
得ないという致命的な問題であり、実用化までには何と
しても解決しておかなければならない問題である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
超電導電力貯蔵装置においては、超電導コイルにクエン
チが発生した時には、電力貯蔵装置本体と電力系統との
間の電力の出し入れを行なうことが不可能になるという
問題があった。
超電導電力貯蔵装置においては、超電導コイルにクエン
チが発生した時には、電力貯蔵装置本体と電力系統との
間の電力の出し入れを行なうことが不可能になるという
問題があった。
【００１２】本発明の目的は、超電導コイルのクエンチ
発生時においても、電力貯蔵装置本体と電力系統との間
の電力の出し入れを装置の運転を停止することなく行な
うことが可能な極めて信頼性の高い超電導電力貯蔵装置
を提供することにある。
発生時においても、電力貯蔵装置本体と電力系統との間
の電力の出し入れを装置の運転を停止することなく行な
うことが可能な極めて信頼性の高い超電導電力貯蔵装置
を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、まず、請求項１に係る発明では、超電導コイル
と、この超電導コイルと電力系統との間に設けられ、直
流電力を交流電力に変換して電力系統に出力する変換装
置とから構成される超電導電力貯蔵装置において、超電
導コイルと並列に、当該超電導コイルのクエンチ発生時
に投入される投入スイッチとコンデンサとの直列回路を
接続して成る。
めに、まず、請求項１に係る発明では、超電導コイル
と、この超電導コイルと電力系統との間に設けられ、直
流電力を交流電力に変換して電力系統に出力する変換装
置とから構成される超電導電力貯蔵装置において、超電
導コイルと並列に、当該超電導コイルのクエンチ発生時
に投入される投入スイッチとコンデンサとの直列回路を
接続して成る。
【００１４】また、請求項２に係る発明では、超電導コ
イルと、この超電導コイルと電力系統との間に設けら
れ、直流電力を交流電力に変換して電力系統に出力する
変換装置とから構成される超電導電力貯蔵装置におい
て、超電導コイルと直列に、コンデンサの充電完了時に
開放される切離しスイッチを接続し、かつ超電導コイル
と切離しスイッチとの直列回路と並列に、超電導コイル
のクエンチ発生時に投入される投入スイッチと上記コン
デンサとの直列回路を接続して成る。
イルと、この超電導コイルと電力系統との間に設けら
れ、直流電力を交流電力に変換して電力系統に出力する
変換装置とから構成される超電導電力貯蔵装置におい
て、超電導コイルと直列に、コンデンサの充電完了時に
開放される切離しスイッチを接続し、かつ超電導コイル
と切離しスイッチとの直列回路と並列に、超電導コイル
のクエンチ発生時に投入される投入スイッチと上記コン
デンサとの直列回路を接続して成る。
【００１５】さらに、請求項３に係る発明では、上記請
求項１または請求項２に係る発明の超電導電力貯蔵装置
において、投入スイッチとコンデンサとの直列回路と並
列に、電流減衰用の抵抗器を接続して成る。
求項１または請求項２に係る発明の超電導電力貯蔵装置
において、投入スイッチとコンデンサとの直列回路と並
列に、電流減衰用の抵抗器を接続して成る。
【００１６】ここで、特に上記電流減衰用の抵抗器と直
列に、逆流防止用のダイオードを接続して成る。また、
請求項４に係る発明では、上記請求項１ないし請求項３
のいずれか１項に係る発明の超電導電力貯蔵装置におい
て、コンデンサに代えて、バッテリーを備えて成る。
列に、逆流防止用のダイオードを接続して成る。また、
請求項４に係る発明では、上記請求項１ないし請求項３
のいずれか１項に係る発明の超電導電力貯蔵装置におい
て、コンデンサに代えて、バッテリーを備えて成る。
【００１７】さらに、請求項５に係る発明では、上記請
求項１ないし請求項４のいずれか１項に係る発明の超電
導電力貯蔵装置において、超電導コイルのクエンチ発生
を検出して検出信号を出力する手段と、当該検出信号が
入力されると投入スイッチを投入する手段とを付加して
成る。
求項１ないし請求項４のいずれか１項に係る発明の超電
導電力貯蔵装置において、超電導コイルのクエンチ発生
を検出して検出信号を出力する手段と、当該検出信号が
入力されると投入スイッチを投入する手段とを付加して
成る。
【００１８】
【作用】従って、本発明の超電導電力貯蔵装置において
は、超電導コイルと並列に、超電導コイルのクエンチ発
生時に投入される投入スイッチとコンデンサまたはバッ
テリーとの直列回路を接続することにより、超電導コイ
ルのクエンチ発生時に、投入スイッチを投入して、超電
導コイルに蓄積されているエネルギーによりコンデンサ
またはバッテリーが即座に充電される、すなわち当該コ
ンデンサまたはバッテリーに、電力系統に供給するため
の電力が貯蔵されることになる。
は、超電導コイルと並列に、超電導コイルのクエンチ発
生時に投入される投入スイッチとコンデンサまたはバッ
テリーとの直列回路を接続することにより、超電導コイ
ルのクエンチ発生時に、投入スイッチを投入して、超電
導コイルに蓄積されているエネルギーによりコンデンサ
またはバッテリーが即座に充電される、すなわち当該コ
ンデンサまたはバッテリーに、電力系統に供給するため
の電力が貯蔵されることになる。
【００１９】よって、超電導コイルにクエンチが発生し
た時においても、電力系統と電力貯蔵装置本体との間の
電力の出し入れを行なうことができる。さらに、請求項
２に係る発明の超電導電力貯蔵装置においては、超電導
コイルと直列に、コンデンサまたはバッテリーの充電完
了時に開放される切離しスイッチを接続することによ
り、超電導コイルのクエンチ発生時における、上記作用
によるコンデンサまたはバッテリーの充電完了後は、切
離しスイッチを開放することによって、クエンチが発生
した超電導コイルを回路から引き離し、最終的に充電が
完了しているコンデンサまたはバッテリーと変換装置と
による直流閉回路が構成される。換言すれば、超電導コ
イルに蓄積されている磁気エネルギー（１／２ＬＩ2 ）
が、超電導コイルのクエンチ発生時に、クエンチ時の発
生電圧（Ｖ）を利用して、電気エネルギー（１／２ＣＶ
2 ）に変換され、それがコンデンサまたはバッテリーに
蓄積されることとなる。
た時においても、電力系統と電力貯蔵装置本体との間の
電力の出し入れを行なうことができる。さらに、請求項
２に係る発明の超電導電力貯蔵装置においては、超電導
コイルと直列に、コンデンサまたはバッテリーの充電完
了時に開放される切離しスイッチを接続することによ
り、超電導コイルのクエンチ発生時における、上記作用
によるコンデンサまたはバッテリーの充電完了後は、切
離しスイッチを開放することによって、クエンチが発生
した超電導コイルを回路から引き離し、最終的に充電が
完了しているコンデンサまたはバッテリーと変換装置と
による直流閉回路が構成される。換言すれば、超電導コ
イルに蓄積されている磁気エネルギー（１／２ＬＩ2 ）
が、超電導コイルのクエンチ発生時に、クエンチ時の発
生電圧（Ｖ）を利用して、電気エネルギー（１／２ＣＶ
2 ）に変換され、それがコンデンサまたはバッテリーに
蓄積されることとなる。
【００２０】これにより、通常時超電導コイルに蓄積さ
れているエネルギーが、超電導コイルのクエンチ発生時
にはコンデンサまたはバッテリーに蓄積されることにな
り、万が一の超電導コイルのクエンチ発生の際には、コ
ンデンサまたはバッテリーと電力系統との間の電力の出
し入れを変換装置を介して行なえばよく、その間、すな
わちコンデンサまたはバッテリーと電力系統との間の電
力の出し入れをしている間、超電導コイルの点検、必要
に応じて、修理、冷却、再立ち上げを行なうことができ
る。
れているエネルギーが、超電導コイルのクエンチ発生時
にはコンデンサまたはバッテリーに蓄積されることにな
り、万が一の超電導コイルのクエンチ発生の際には、コ
ンデンサまたはバッテリーと電力系統との間の電力の出
し入れを変換装置を介して行なえばよく、その間、すな
わちコンデンサまたはバッテリーと電力系統との間の電
力の出し入れをしている間、超電導コイルの点検、必要
に応じて、修理、冷却、再立ち上げを行なうことができ
る。
【００２１】
【実施例】本発明による超電導電力貯蔵装置は、超電導
コイルと並列に、投入スイッチとコンデンサまたはバッ
テリーとの直列回路を接続し、超電導コイルのクエンチ
発生時に、投入スイッチを投入して、超電導コイルに蓄
積されているエネルギーにより、コンデンサまたはバッ
テリーを充電するようにするものである。
コイルと並列に、投入スイッチとコンデンサまたはバッ
テリーとの直列回路を接続し、超電導コイルのクエンチ
発生時に、投入スイッチを投入して、超電導コイルに蓄
積されているエネルギーにより、コンデンサまたはバッ
テリーを充電するようにするものである。
【００２２】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例による
超電導電力貯蔵装置の構成例を示す回路図であり、図４
と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。なお、図１で
は、前記計器用変圧器３、変流器４、および制御回路５
については、その図示を省略している。
の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例による
超電導電力貯蔵装置の構成例を示す回路図であり、図４
と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。なお、図１で
は、前記計器用変圧器３、変流器４、および制御回路５
については、その図示を省略している。
【００２３】すなわち、図１に示すように、本実施例の
超電導電力貯蔵装置は、図４における直流しゃ断器（Ｄ
Ｃ−ＣＢ）７を省略し、これに代えて、超電導コイル１
と直列に、切離しスイッチ１１と切離し再投入スイッチ
１２との直列回路を接続している。
超電導電力貯蔵装置は、図４における直流しゃ断器（Ｄ
Ｃ−ＣＢ）７を省略し、これに代えて、超電導コイル１
と直列に、切離しスイッチ１１と切離し再投入スイッチ
１２との直列回路を接続している。
【００２４】また、図４における減衰用の抵抗器６、お
よび逆流防止用のダイオード８を省略し、これに代え
て、超電導コイル１と切離しスイッチ１１との直列回路
と並列に、投入スイッチ９とコンデンサ１０との直列回
路を接続している。
よび逆流防止用のダイオード８を省略し、これに代え
て、超電導コイル１と切離しスイッチ１１との直列回路
と並列に、投入スイッチ９とコンデンサ１０との直列回
路を接続している。
【００２５】ここで、投入スイッチ９は、通常時は開放
され、超電導コイル１のクエンチ発生時に投入されるも
のである。また、切離しスイッチ１１は、通常時は投入
され、コンデンサ１０の充電完了時に開放されるもので
ある。
され、超電導コイル１のクエンチ発生時に投入されるも
のである。また、切離しスイッチ１１は、通常時は投入
され、コンデンサ１０の充電完了時に開放されるもので
ある。
【００２６】さらに、切離し再投入スイッチ１２は、通
常時は投入され、超電導コイル１のクエンチ発生時に開
放され、かつコンデンサ１０の充電完了時に再投入され
るものである。
常時は投入され、超電導コイル１のクエンチ発生時に開
放され、かつコンデンサ１０の充電完了時に再投入され
るものである。
【００２７】次に、以上のように構成した本実施例の超
電導電力貯蔵装置の動作について説明する。いま、装置
が通常の運転状態にある時に、超電導コイル１にクエン
チが発生したとする。すると、まず、切離し再投入スイ
ッチ１２が開放され、次に投入スイッチ９が投入され
て、超電導コイル１に蓄積されているエネルギーによ
り、コンデンサ１０が即座に充電される。
電導電力貯蔵装置の動作について説明する。いま、装置
が通常の運転状態にある時に、超電導コイル１にクエン
チが発生したとする。すると、まず、切離し再投入スイ
ッチ１２が開放され、次に投入スイッチ９が投入され
て、超電導コイル１に蓄積されているエネルギーによ
り、コンデンサ１０が即座に充電される。
【００２８】次に、コンデンサ１０の充電が完了する
と、切離しスイッチ１１が開放されると共に、切離し再
投入スイッチ１２が再投入される。すなわち、以上の動
作により、超電導コイル１のクエンチ発生と同時に投入
スイッチ９が閉となり、クエンチが発生した超電導コイ
ル１とコンデンサ１０とによる閉回路が構成されるた
め、超電導コイル１のクエンチ発生時に超電導コイル１
両端に発生する電圧によって、コンデンサ１０が充電さ
れる。
と、切離しスイッチ１１が開放されると共に、切離し再
投入スイッチ１２が再投入される。すなわち、以上の動
作により、超電導コイル１のクエンチ発生と同時に投入
スイッチ９が閉となり、クエンチが発生した超電導コイ
ル１とコンデンサ１０とによる閉回路が構成されるた
め、超電導コイル１のクエンチ発生時に超電導コイル１
両端に発生する電圧によって、コンデンサ１０が充電さ
れる。
【００２９】次に、コンデンサ１０の充電完了後は、切
離しスイッチ１１を開放することによって、クエンチが
発生した超電導コイル１が回路から引き離され、さらに
は切離し再投入スイッチ１２を再び閉とすることによ
り、最終的に充電が完了しているコンデンサ１０と変換
装置２とによる直流閉回路が構成される。
離しスイッチ１１を開放することによって、クエンチが
発生した超電導コイル１が回路から引き離され、さらに
は切離し再投入スイッチ１２を再び閉とすることによ
り、最終的に充電が完了しているコンデンサ１０と変換
装置２とによる直流閉回路が構成される。
【００３０】換言すれば、超電導コイル１に蓄積されて
いる１／２ＬＩ2 の磁気エネルギーが、同超電導コイル
１のクエンチ発生時に、クエンチ発生時の発生電圧Ｖを
利用して、１／２ＣＶ2 の電気エネルギーに変換され、
それがコンデンサ１０に蓄積されることになる。
いる１／２ＬＩ2 の磁気エネルギーが、同超電導コイル
１のクエンチ発生時に、クエンチ発生時の発生電圧Ｖを
利用して、１／２ＣＶ2 の電気エネルギーに変換され、
それがコンデンサ１０に蓄積されることになる。
【００３１】これにより、通常時超電導コイル１に蓄積
されているエネルギーが、超電導コイル１のクエンチ発
生時にはコンデンサ１０に蓄積されることになり、万が
一の超電導コイル１のクエンチ発生の際には、コンデン
サ１０と電力系統との間の電力の出し入れを変換装置２
を介して行なえばよく、その間、すなわちコンデンサ１
０と電力系統との間の電力の出し入れをしている間、超
電導コイル１の点検、必要に応じて、修理、冷却、再立
ち上げを行なうことができる。
されているエネルギーが、超電導コイル１のクエンチ発
生時にはコンデンサ１０に蓄積されることになり、万が
一の超電導コイル１のクエンチ発生の際には、コンデン
サ１０と電力系統との間の電力の出し入れを変換装置２
を介して行なえばよく、その間、すなわちコンデンサ１
０と電力系統との間の電力の出し入れをしている間、超
電導コイル１の点検、必要に応じて、修理、冷却、再立
ち上げを行なうことができる。
【００３２】なお、上記において、コンデンサ１０の容
量は、超電導コイル１の蓄積エネルギーを考慮して決定
すればよい。上述したように、本実施例では、超電導コ
イル１と、この超電導コイル１と電力系統との間に設け
られ、直流電力を交流電力に変換して電力系統に出力す
る変換装置２とから構成される超電導電力貯蔵装置にお
いて、超電導コイル１と直列に、コンデンサ１０の充電
完了時に開放される切離しスイッチ１１と超電導コイル
１のクエンチ発生時に開放されかつコンデンサ１０の充
電完了時に再投入される切離し再投入スイッチ１２との
直列回路を接続し、かつこの超電導コイル１と切離しス
イッチ１１との直列回路と並列に、超電導コイル１のク
エンチ発生時に投入される投入スイッチ９とコンデンサ
１０との直列回路を接続して構成したものである。
量は、超電導コイル１の蓄積エネルギーを考慮して決定
すればよい。上述したように、本実施例では、超電導コ
イル１と、この超電導コイル１と電力系統との間に設け
られ、直流電力を交流電力に変換して電力系統に出力す
る変換装置２とから構成される超電導電力貯蔵装置にお
いて、超電導コイル１と直列に、コンデンサ１０の充電
完了時に開放される切離しスイッチ１１と超電導コイル
１のクエンチ発生時に開放されかつコンデンサ１０の充
電完了時に再投入される切離し再投入スイッチ１２との
直列回路を接続し、かつこの超電導コイル１と切離しス
イッチ１１との直列回路と並列に、超電導コイル１のク
エンチ発生時に投入される投入スイッチ９とコンデンサ
１０との直列回路を接続して構成したものである。
【００３３】従って、超電導コイル１のクエンチ発生時
に、投入スイッチ１２を投入して、超電導コイル１に蓄
積されているエネルギーによりコンデンサ１０が即座に
充電される、すなわちコンデンサ１０に、電力系統に供
給するための電力が貯蔵されることになるため、万が一
超電導コイル１がクエンチした場合においても、電力貯
蔵装置本体と電力系統との間で、変換装置２を介して電
力の出し入れを問題なく行なうことが可能となる。
に、投入スイッチ１２を投入して、超電導コイル１に蓄
積されているエネルギーによりコンデンサ１０が即座に
充電される、すなわちコンデンサ１０に、電力系統に供
給するための電力が貯蔵されることになるため、万が一
超電導コイル１がクエンチした場合においても、電力貯
蔵装置本体と電力系統との間で、変換装置２を介して電
力の出し入れを問題なく行なうことが可能となる。
【００３４】これにより、電力動揺抑制用、電力変動抑
制用、負荷変動抑制用等、電力系統との電力の出し入れ
を常時行なわなければならない電力貯蔵装置に対応する
場合でも、装置の運転が停止することのない、極めて信
頼性の高い超電導電力貯蔵装置を得ることができる。
制用、負荷変動抑制用等、電力系統との電力の出し入れ
を常時行なわなければならない電力貯蔵装置に対応する
場合でも、装置の運転が停止することのない、極めて信
頼性の高い超電導電力貯蔵装置を得ることができる。
【００３５】また、超電導コイル１のクエンチ発生時に
おける、上記コンデンサ１０の充電完了後は、切離しス
イッチ１１を開放するため、クエンチが発生した超電導
コイル１を回路から引き離し、最終的に充電が完了して
いるコンデンサ１０と変換装置２とによる直流閉回路が
構成される、換言すれば、超電導コイル１に蓄積されて
いる磁気エネルギー（１／２ＬＩ2 ）が、超電導コイル
１のクエンチ発生時に、クエンチ時の発生電圧（Ｖ）を
利用して、電気エネルギー（１／２ＣＶ2 ）に変換さ
れ、それがコンデンサ１０に蓄積される。
おける、上記コンデンサ１０の充電完了後は、切離しス
イッチ１１を開放するため、クエンチが発生した超電導
コイル１を回路から引き離し、最終的に充電が完了して
いるコンデンサ１０と変換装置２とによる直流閉回路が
構成される、換言すれば、超電導コイル１に蓄積されて
いる磁気エネルギー（１／２ＬＩ2 ）が、超電導コイル
１のクエンチ発生時に、クエンチ時の発生電圧（Ｖ）を
利用して、電気エネルギー（１／２ＣＶ2 ）に変換さ
れ、それがコンデンサ１０に蓄積される。
【００３６】これにより、通常時超電導コイル１に蓄積
されているエネルギーが、超電導コイル１のクエンチ発
生時にはコンデンサ１０に蓄積されることになり、万が
一の超電導コイル１のクエンチ発生の際には、コンデン
サ１０と電力系統との間の電力の出し入れを変換装置２
を介して行なえばよく、その間、すなわちコンデンサ１
０と電力系統との間の電力の出し入れをしている間、超
電導コイル１の点検、必要に応じて、修理、冷却、再立
ち上げを行なうことが可能となる。
されているエネルギーが、超電導コイル１のクエンチ発
生時にはコンデンサ１０に蓄積されることになり、万が
一の超電導コイル１のクエンチ発生の際には、コンデン
サ１０と電力系統との間の電力の出し入れを変換装置２
を介して行なえばよく、その間、すなわちコンデンサ１
０と電力系統との間の電力の出し入れをしている間、超
電導コイル１の点検、必要に応じて、修理、冷却、再立
ち上げを行なうことが可能となる。
【００３７】（第２の実施例）図２は、本発明の第２の
実施例による超電導電力貯蔵装置の構成例を示す回路図
であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明
を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
実施例による超電導電力貯蔵装置の構成例を示す回路図
であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明
を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００３８】すなわち、図２に示すように、本実施例の
超電導電力貯蔵装置は、図１における一構成要素である
コンデンサ１０を省略し、これに代えて、鉛蓄電池、Ｎ
ａＳｎ新型電池等のバッテリー１３を、図示のように接
続している。
超電導電力貯蔵装置は、図１における一構成要素である
コンデンサ１０を省略し、これに代えて、鉛蓄電池、Ｎ
ａＳｎ新型電池等のバッテリー１３を、図示のように接
続している。
【００３９】以上のように構成した本実施例の超電導電
力貯蔵装置の動作は、図１で説明した第１の実施例の場
合と同様であり、第１の実施例の場合と同様の効果を得
ることが可能である。
力貯蔵装置の動作は、図１で説明した第１の実施例の場
合と同様であり、第１の実施例の場合と同様の効果を得
ることが可能である。
【００４０】（第３の実施例）図３は、本発明の第３の
実施例による超電導電力貯蔵装置の構成例を示す回路図
であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明
を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
実施例による超電導電力貯蔵装置の構成例を示す回路図
であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明
を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００４１】すなわち、図３に示すように、本実施例の
超電導電力貯蔵装置は、図１における投入スイッチ９と
コンデンサ１０との直列回路と並列に、電流減衰用の抵
抗器６と逆流防止用のダイオード８との直列回路を接続
している。
超電導電力貯蔵装置は、図１における投入スイッチ９と
コンデンサ１０との直列回路と並列に、電流減衰用の抵
抗器６と逆流防止用のダイオード８との直列回路を接続
している。
【００４２】次に、以上のように構成した本実施例の超
電導電力貯蔵装置の動作について説明する。いま、装置
が通常の運転状態にある時に、超電導コイル１にクエン
チが発生したとする。この時、超電導コイル１の蓄積エ
ネルギー１／２ＬＩ2 を全てコンデンサ１０の蓄積エネ
ルギー１／２ＣＶ2 に変換する前記各実施例の場合とは
異なり、この超電導コイル１の蓄積エネルギー１／２Ｌ
Ｉ2 の一部が、減衰用の抵抗器６のジュール損Ｉ2 Ｒに
て消費され、その残りが蓄積エネルギー１／２ＣＶ2と
してコンデンサ１０に蓄積される。
電導電力貯蔵装置の動作について説明する。いま、装置
が通常の運転状態にある時に、超電導コイル１にクエン
チが発生したとする。この時、超電導コイル１の蓄積エ
ネルギー１／２ＬＩ2 を全てコンデンサ１０の蓄積エネ
ルギー１／２ＣＶ2 に変換する前記各実施例の場合とは
異なり、この超電導コイル１の蓄積エネルギー１／２Ｌ
Ｉ2 の一部が、減衰用の抵抗器６のジュール損Ｉ2 Ｒに
て消費され、その残りが蓄積エネルギー１／２ＣＶ2と
してコンデンサ１０に蓄積される。
【００４３】本実施例の超電導電力貯蔵装置は、超電導
コイル１の蓄積エネルギーが大きく、すなわちコンデン
サ１０の容量、蓄積エネルギーが巨大となり得る、中規
模あるいは大規模の超電導電力貯蔵装置の場合において
特に有効であり、前記各実施例の場合と同様の作用効果
を得ることが可能である。
コイル１の蓄積エネルギーが大きく、すなわちコンデン
サ１０の容量、蓄積エネルギーが巨大となり得る、中規
模あるいは大規模の超電導電力貯蔵装置の場合において
特に有効であり、前記各実施例の場合と同様の作用効果
を得ることが可能である。
【００４４】尚、本発明は上記各実施例に限定されるも
のではなく、次のようにしても同様に実施できるもので
ある。 （ａ）上記図１ないし図３の各実施例において、超電導
コイル１のクエンチ発生を検出して検出信号を出力する
手段と、この検出信号が入力されると投入スイッチ９を
投入する手段とを別途付加する構成としてもよいもので
ある。
のではなく、次のようにしても同様に実施できるもので
ある。 （ａ）上記図１ないし図３の各実施例において、超電導
コイル１のクエンチ発生を検出して検出信号を出力する
手段と、この検出信号が入力されると投入スイッチ９を
投入する手段とを別途付加する構成としてもよいもので
ある。
【００４５】（ｂ）上記図１ないし図３の各実施例にお
いて、切離しスイッチ１１は本発明に必要不可欠な要素
ではなく、必要に応じて備えればよいものである。 （ｃ）上記図３の実施例において、コンデンサ１０を省
略し、これに代えて、鉛蓄電池、ＮａＳｎ新型電池等の
バッテリー１３を接続するようにしてもよいものであ
る。 （ｄ）上記図３の実施例において、逆流防止用のダイオ
ード８は本発明に必要不可欠な要素ではなく、必要に応
じて備えればよいものである。
いて、切離しスイッチ１１は本発明に必要不可欠な要素
ではなく、必要に応じて備えればよいものである。 （ｃ）上記図３の実施例において、コンデンサ１０を省
略し、これに代えて、鉛蓄電池、ＮａＳｎ新型電池等の
バッテリー１３を接続するようにしてもよいものであ
る。 （ｄ）上記図３の実施例において、逆流防止用のダイオ
ード８は本発明に必要不可欠な要素ではなく、必要に応
じて備えればよいものである。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
電導コイルと、この超電導コイルと電力系統との間に設
けられ、直流電力を交流電力に変換して電力系統に出力
する変換装置とから構成される超電導電力貯蔵装置にお
いて、超電導コイルと並列に、当該超電導コイルのクエ
ンチ発生時に投入される投入スイッチとコンデンサまた
はバッテリーとの直列回路を接続するか、超電導コイル
と直列に、コンデンサまたはバッテリーの充電完了時に
開放される切離しスイッチを接続し、かつ超電導コイル
と切離しスイッチとの直列回路と並列に、超電導コイル
のクエンチ発生時に投入される投入スイッチとコンデン
サまたはバッテリーとの直列回路を接続し、さらに必要
に応じて、投入スイッチとコンデンサまたはバッテリー
との直列回路と並列に、電流減衰用の抵抗器を接続する
ようにしたので、超電導コイルのクエンチ発生時におい
ても、電力貯蔵装置本体と電力系統との間の電力の出し
入れを装置の運転を停止することなく行なうことが可能
な極めて信頼性の高い超電導電力貯蔵装置が提供でき
る。
電導コイルと、この超電導コイルと電力系統との間に設
けられ、直流電力を交流電力に変換して電力系統に出力
する変換装置とから構成される超電導電力貯蔵装置にお
いて、超電導コイルと並列に、当該超電導コイルのクエ
ンチ発生時に投入される投入スイッチとコンデンサまた
はバッテリーとの直列回路を接続するか、超電導コイル
と直列に、コンデンサまたはバッテリーの充電完了時に
開放される切離しスイッチを接続し、かつ超電導コイル
と切離しスイッチとの直列回路と並列に、超電導コイル
のクエンチ発生時に投入される投入スイッチとコンデン
サまたはバッテリーとの直列回路を接続し、さらに必要
に応じて、投入スイッチとコンデンサまたはバッテリー
との直列回路と並列に、電流減衰用の抵抗器を接続する
ようにしたので、超電導コイルのクエンチ発生時におい
ても、電力貯蔵装置本体と電力系統との間の電力の出し
入れを装置の運転を停止することなく行なうことが可能
な極めて信頼性の高い超電導電力貯蔵装置が提供でき
る。
【図１】本発明による超電導電力貯蔵装置の第１の実施
例を示す回路図。
例を示す回路図。
【図２】本発明による超電導電力貯蔵装置の第２の実施
例を示す回路図。
例を示す回路図。
【図３】本発明による超電導電力貯蔵装置の第３の実施
例を示す回路図。
例を示す回路図。
【図４】従来の超電導電力貯蔵装置の構成例を示す回路
図。
図。
１…超電導コイル、２…変換装置、３…計器用変圧器、
４…変流器、５…制御回路、６…減衰用の抵抗器、７…
直流しゃ断器（ＤＣ−ＣＢ）、８…逆流防止用のダイオ
ード、９…投入スイッチ、１０…コンデンサ、１１…切
離しスイッチ、１２…切離し再投入スイッチ、１３…バ
ッテリー。
４…変流器、５…制御回路、６…減衰用の抵抗器、７…
直流しゃ断器（ＤＣ−ＣＢ）、８…逆流防止用のダイオ
ード、９…投入スイッチ、１０…コンデンサ、１１…切
離しスイッチ、１２…切離し再投入スイッチ、１３…バ
ッテリー。
Claims (6)
- 【請求項１】 超電導コイルと、この超電導コイルと電
力系統との間に設けられ、直流電力を交流電力に変換し
て前記電力系統に出力する変換装置とから構成される超
電導電力貯蔵装置において、 前記超電導コイルと並列に、当該超電導コイルのクエン
チ発生時に投入される投入スイッチとコンデンサとの直
列回路を接続して成ることを特徴とする超電導電力貯蔵
装置。 - 【請求項２】 超電導コイルと、この超電導コイルと電
力系統との間に設けられ、直流電力を交流電力に変換し
て前記電力系統に出力する変換装置とから構成される超
電導電力貯蔵装置において、 前記超電導コイルと直列に、コンデンサの充電完了時に
開放される切離しスイッチを接続し、 かつ前記超電導コイルと切離しスイッチとの直列回路と
並列に、前記超電導コイルのクエンチ発生時に投入され
る投入スイッチと前記コンデンサとの直列回路を接続し
て成ることを特徴とする超電導電力貯蔵装置。 - 【請求項３】 前記請求項１または請求項２に記載の超
電導電力貯蔵装置において、 前記投入スイッチとコンデンサとの直列回路と並列に、
電流減衰用の抵抗器を接続して成ることを特徴とする超
電導電力貯蔵装置。 - 【請求項４】 前記請求項１ないし請求項３のいずれか
１項に記載の超電導電力貯蔵装置において、 前記コンデンサに代えて、バッテリーを備えて成ること
を特徴とする超電導電力貯蔵装置。 - 【請求項５】 前記請求項１ないし請求項４のいずれか
１項に記載の超電導電力貯蔵装置において、 前記超電導コイルのクエンチ発生を検出して検出信号を
出力する手段と、当該検出信号が入力されると前記投入
スイッチを投入する手段とを付加して成ることを特徴と
する超電導電力貯蔵装置。 - 【請求項６】 前記請求項３に記載の超電導電力貯蔵装
置において、 前記電流減衰用の抵抗器と直列に、逆流防止用のダイオ
ードを接続して成ることを特徴とする超電導電力貯蔵装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218522A JP2740127B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 超電導電力貯蔵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218522A JP2740127B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 超電導電力貯蔵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0884446A JPH0884446A (ja) | 1996-03-26 |
| JP2740127B2 true JP2740127B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=16721256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6218522A Expired - Lifetime JP2740127B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 超電導電力貯蔵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2740127B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11428764B2 (en) * | 2021-01-29 | 2022-08-30 | Synaptive Medical Inc. | Magnetic resonance imaging system and method for rapid shutdown and recharge of a superconducting magnet |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP6218522A patent/JP2740127B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0884446A (ja) | 1996-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4962354A (en) | Superconductive voltage stabilizer | |
| US5631813A (en) | Regenerative AC/DC/AC power converter for a plurality of motors | |
| US7092262B2 (en) | System and method for pre-charging the DC bus of a utility connected power converter | |
| US20170005513A1 (en) | Transformer coupled current capping power supply topology | |
| US7898110B2 (en) | On-line uninterruptible power system | |
| JP3747071B2 (ja) | 電源システム | |
| CN115133612A (zh) | 供电电路及不间断供电电源ups系统 | |
| CA2052684A1 (en) | A.c. electrical power supply installation comprising a back-up power supply equipped with an inverter operating in reversible mode | |
| JP2740127B2 (ja) | 超電導電力貯蔵装置 | |
| JP2540225B2 (ja) | バッテリの切換回路 | |
| JPS6350941B2 (ja) | ||
| JPH09140062A (ja) | 直列補償装置の試験回路 | |
| CN111693835A (zh) | 一种工频三倍频变频三合一集成无局放试验电源 | |
| JP3627948B2 (ja) | 系統連系用インバータの単独運転防止装置 | |
| JP2937525B2 (ja) | 無停電電源装置 | |
| JP2002017042A (ja) | 電力路制御方法 | |
| JP2909820B2 (ja) | 交流無停電電源装置による負荷起動方法 | |
| CN221103186U (zh) | 输入电流抑制启动控制电路 | |
| Ohshima et al. | Development of uninterruptible secondary battery system | |
| JP2001352696A (ja) | 無停電電源装置 | |
| KR100436511B1 (ko) | 순시저전압트립지연회로 | |
| JP4021399B2 (ja) | 瞬時電圧低下補償装置及び方法 | |
| KR19980043816U (ko) | 무정전 전원장치 | |
| JPH0360343A (ja) | 無停電電源装置 | |
| JPH01177832A (ja) | 電力貯蔵システム |