JP4340924B2 - 電力送電システム、及び送電システムの管理の方法 - Google Patents

電力送電システム、及び送電システムの管理の方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4340924B2
JP4340924B2 JP2007223779A JP2007223779A JP4340924B2 JP 4340924 B2 JP4340924 B2 JP 4340924B2 JP 2007223779 A JP2007223779 A JP 2007223779A JP 2007223779 A JP2007223779 A JP 2007223779A JP 4340924 B2 JP4340924 B2 JP 4340924B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
transmission line
local
annular
power transmission
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 - Fee Related
Application number
JP2007223779A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008118845A (ja
Inventor
ウォリス エクロード スティーブン
Original Assignee
エレクトリック パワー リサーチ インスティテュート,インク.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エレクトリック パワー リサーチ インスティテュート,インク. filed Critical エレクトリック パワー リサーチ インスティテュート,インク.
Publication of JP2008118845A publication Critical patent/JP2008118845A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4340924B2 publication Critical patent/JP4340924B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/02Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks using a single network for simultaneous distribution of power at different frequencies; using a single network for simultaneous distribution of ac power and of dc power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J11/00Circuit arrangements for providing service supply to auxiliaries of stations in which electric power is generated, distributed or converted

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

本発明はDC送電システムを利用したAC送電システム管理性、システム安定性及び電力潮流制御性を改善する方法並びに装置に関する。
利用集積地(例えば、大量の継続的利用を伴う大都市または地域)は、典型的には地方発電装置(すなわち利用集積地内あるいはその隣接地における発電装置)と、遠方発電源からの遠方高電圧ACまたはDC送電線とを組み合わせることで地方AC送電網を介して給電される。しばしば、その地域は高電圧AC環状送電線で包囲あるいは部分包囲されている。場合によっては、他の遠方利用集積地向けの電力が給電され、あるいは地方AC送電網を介して送電される。このことは図1で概略的に図示されている。
この構成配置は電圧安定性及びその地域の長距離送電線に発生する停電または故障による送電中断による影響を避けることができない。この影響は段階的に拡大する。さらに長距離送電線や地方送電網による給電を制御することは困難である。この制御には典型的には統一電力潮流制御装置(UPFC)のごとき高価なAC制御装置あるいは他のフレキシブルなAC送電システム(FACTS)が必要である。この状況では地域送電設備網や地方利用集積地が隔離されてはおらず、制御は不可能である。
その部分的問題解決策は地域送電網あるいは利用集積地全体を、図2で図示するように、例えばAC環状送電線を介し、利用地に近接して設置され、送電網に接続されて統合的に制御される分散小型発電装置によって給電することである。発電装置は近隣利用地に給電するために必要に応じて配備でき、利用サイクル全体を通じて総数を増減させることができる。このようにすれば遠距離送電線における事故発生率は減少するであろう。しかしながら、小型発電装置の設置費用並びに人口集中地域においてそれらの位置を特定することの困難性等のためにこのような解決策には多くの困難が伴う。さらに、この解決策は地域全体に大容量の電力を供給することができない。
本発明の1目的は、多重電力供給構造にて制御式AC−DC変換装置を使用し、大都市のごとき地域送電網あるいは地方利用集積地に給電する階層式制御DC環状送電線またはその一部を提供することである。これによって、全部のAC電線及び/又はDC電線における電力潮流を同時的に制御しながら全給電負荷地に対して完全なる制御が可能な電力を供給する高度に安定したAC−DC−AC給電網が提供される。
本発明の1実施例によれば、DC送電システムは地方AC送電網を周囲のAC送電システムから隔離する。複数の地方AC利用地及びそれら複数の地方AC利用地で利用される分散給電装置を有した地方AC利用集積地が提供される。1つの遠方AC利用地が提供できよう。少なくとも1つの遠方発電所がAC電力をAC送電線を介して地方AC利用集積地及び/又は遠方AC利用地に供給し、複数のDC利用地を有したDC環状送電線またはその一部が少なくとも部分的に地方AC利用集積地と遠方発電所及び遠方利用地との間に介在する。DC環状送電線は遠方発電所から受領したAC電力を地方AC利用集積地から隔離する。第1複数のAC/DC変換装置は、遠方発電所からのAC電力をDC環状送電線を流れるDC電力に変換するために地方AC利用集積地の外部でDC環状送電線と電気的にインターフェースし、このDC電力をDC環状送電線によりそれら複数のDC利用地の少なくとも一部に供給する。第2複数のAC/DC変換装置は、DC環状送電線からのDC電力を地方AC利用地あるいは遠方利用地に振り向けられるAC電力に変換するためにDC環状送電線と電気的にインターフェースする。地方AC利用集積地内の分散給電装置は、全地方AC利用地が遠方発電所から隔離されている状態で、AC電力を地方AC利用集積地に供給するために第2複数のAC/DC変換装置を介してDC環状送電線に電気的に接続されている。地方AC利用集積地の外部に存在する送電線は、全地方AC利用地がこの送電操作から隔離されている状態で、AC電力を全遠方利用地に供給するために第2複数AC/DC変換装置を介してDC環状送電線に電気的に接続されている。
本発明の別実施例によれば、故障によるシステム障害の発生を防止し、完全システム破壊を防止するためにDC環状送電線における故障現象を隔離するため、DC環状送電線の所定位置に複数の隔離DC−DC変換装置が配置される。
本発明の別実施例によれば、少なくとも1つの地方AC発電装置がAC利用集積地とDC環状送電線を介して電気的に接続される。
本発明の別実施例によれば、遠方発電所で発電されたAC電力が、高圧(HV)あるいは超高圧(EHV)で成る送電線群から選択された送電線により地方送電網に供給される。
本発明の別実施例によれば、制御されたAC/DC変換装置は遠方発電所から提供される予定の電力をDC環状送電線によって地方AC利用集積地から離れた市場に振り向ける。
本発明の別実施例によれば、システムは、DC環状送電線と電気的に通信する地方AC利用集積地内に位置する少なくとも1つのDC電力源を含む。DC環状送電線はDC電力源をAC利用地から隔離し、制御されたDC電力源から送電する。
本発明の別実施例によれば、複数の広範に分散されたDC電力源はDC環状送電線と電気通信する地方AC利用集積地内に位置する。DC環状送電線はAC利用地からDC電力源を隔離し、制御されたDC電力源からの送電を提供する。
本発明の別実施例によれば、AC−DC変換装置は電圧源変換装置である。
本発明の別実施例によれば、複数の広範に分散されたDC電力源は、DC環状送電線と電気的に通信するAC利用集積地内に位置し、燃料電池、マイクロタービン、太陽光発電装置、蓄電池及びDCマイクログリッドで成る群から選択される。DC環状送電線はDC電力源をAC利用地から隔離し、制御されたDC電源からの送電を提供する。
本発明の別実施例によれば、第2DC環状送電線は本システムと相互接続されており、バックアップ利用のために類似はするが連続的ではない経路を通る。
本発明の別実施例によれば、地方AC送電網を周囲のACシステムから隔離し、複数のAC利用地、それらAC利用地に給電するAC給電装置及び複数のDC利用地を有する地方DC利用集積地と、複数のDC利用地に給電するDC給電装置を有する地方AC利用集積地を含む。少なくとも1つの遠方発電所はAC電力を地方AC利用集積地に供給する。複数のDC利用地を通過するAC環状送電線は少なくとも部分的に地方AC及び地方DC利用集積地と遠方発電所との間に提供される。DC環状送電線は遠方発電所からのAC電力を地方AC及び地方DC利用集積地から隔離する。第1の複数AC/DC変換装置は地方AC利用集積地の外部のDC環状送電線と電気的にインターフェースしており、発電所からのAC電力をDC電力に変換し、AC/DC変換装置の1つで変換されたDC電力をDC環状送電線が通過する複数のDC利用地の他の少なくとも一部に利用させる。第2の複数AC/DC変換装置はDC環状送電線からのDC電力をAC利用地に送電するためにAC電力に変換するように地方AC利用集積地内でDC環状送電線と電気的にインターフェースする。地方AC利用集積地内のAC給電装置は、AC電力を地方AC利用集積地に供給するため、第2の複数AC/DC変換装置を利用してDC環状送電線に電気的に接続される。全地方利用地は遠方発電所から隔離される。地方DC利用集積地内のDC分散給電装置は、DC電力をDC環状送電線に供給するために第2の複数AC/DC変換機でDC環状送電線に電気的に接続されている。
本発明の別実施例によれば、複数の幅広く分散されたDC電力源はDC送電網と電気的に通信する地方AC送電網内に位置する。DC環状送電線はDC電力源をAC利用地から隔離し、制御されたDC電力源からの送電を提供する。
本発明の1実施例による地方AC送電網を周囲ACシステムから隔離する方法は、複数のAC利用地を備えたAC利用集積地と、それら複数の地方AC利用集積地に給電する給電装置と、AC電力をその地方AC利用集積地に供給する少なくとも1つの遠方発電所とを有したシステムを含む。この方法は地方AC利用集積地と遠方発電所との間で複数のDC利用地を通過するDC環状送電線を少なくとも部分的に設置し、そのDC環状送電線によって送電される遠方発電所からのAC電力を、地方AC利用集積地から隔離するステップを含む。その発電所からのAC電力はDC電力に変換され、DC環状送電線を介して複数DC利用地の他の少なくとも一部によって利用される。
DC環状送電線からのDC電力はAC電力に変換され、そのAC電力は地方AC利用集積地内に分配され、全地方AC利用地は遠方発電所から隔離される。
本発明の別実施例によれば、この方法は、このシステムに悪影響が及ばないようにDC環状送電線の停電を隔離するために、DC環状送電線の所定位置に複数の隔離DC−DC変換装置を設置するステップを含む。
本発明の別実施例によれば、この方法はDC環状送電線内でAC利用集積地に少なくとも1つの地方AC発電装置を電気的に接続するステップを含む。
本発明の別実施例によれば、この方法は遠方発電所から供給される予定の電力をDC環状送電線を介して地方AC利用集積地から離れた市場に振り向けるステップを含む。
本発明の別実施例によれば、この方法はDC環状送電線と電気的に通信する地方AC送電網に少なくとも1つのDC電力源を提供するステップを含む。
本発明の別実施例によれば、この方法はDC環状送電線と電気的に通信する地方AC送電網内に複数の幅広く分布したDC電力源を提供するステップを含む。
本発明の別実施例によれば、この方法はDC環状送電線と電気的に通信する地方AC送電網内に複数で幅広く分布し、燃料電池、マイクロタービン、太陽光発電装置、蓄電池及びDCマイクログリッドで成る群から選択されるDC電力源を提供するステップを含む。
本発明の別実施例によれば、この方法は、このシステムと相互接続され、バックアップのために類似してはいるが連続的ではない第2のDC環状送電線を提供するステップを含む。
本発明の目的の一部は前述した。本発明の他の目的及び利点は、添付の図面を利用した本発明の詳細な説明により明らかとなろう。
図1は、いくつかの高圧(HV)あるいは超高圧(EHV)AC送電線2によって給電される地方AC利用集積地あるいは領域1を含む典型的なAC送電網を図示する。遠方発電所3(原子力発電所、火力発電所、等々)は地方AC利用集積地で消費されるか、地方AC利用集積地を通ってさらに遠い市場4に送られる電気を発電する。近隣あるいは地方の発電所5も地方及び/又は遠方市場への電気を発電する。この地方及びさらに遠く広がるAC送電網の電力潮流はオームの法則によって規制される。すなわち能動的に制御することができない。電力は最小抵抗通路に流れ、利用不充分及び/又は過利用状態の送電となる可能性を秘める。HVまたはEHV給電装置の故障は地方AC送電網に影響を及ぼし、停電を引き起こす。電圧不安定または崩壊は遠方発電所から遠方利用地への送電網を介した非規制電力潮流によって地方AC送電網において発生する。
図2はAC送電網1内を通過する利用地電力潮流を制御する問題に対する部分的解決策を図示する。この場合、地域送電網あるいは利用集積地は、利用地の近くに設置された小型AC発電装置により電力供給され、地方送電網に接続され、AC環状送電線(図示せず)のごとき統一形態で制御される。地方発電装置5は必要に応じて設置され、近隣利用地に給電する。その給電量は利用サイクルを通して上下する。外部ACグリッドへの主たる接続は存在しない。よって、地方送電網を流れる予定または非予定電力潮流に関しては問題がない。
図3で示す本発明の好適実施例によるシステム10は地方AC送電網(AC利用地及び発電装置)と外部ACグリッドとの間にDC環状送電線を設置することで地方AC送電網を周囲ACシステムの残余部から完全に隔離する。システム10は地方AC利用集積地または領域11を含む。利用地は複数の高圧(HV)あるいは超高圧(EHV)AC送電線12を介して給電される。遠方発電所13は地方AC利用集積地またはさらに遠方の市場14で消費される電気を発電する。近隣または地方発電所15も地方及び/又は遠方市場14に電気を供給する。しかし、他のシステムとは異なり、地方であろうと遠方であろうと、全供給発電装置は利用地に直接的には接続されてはおらず、供給電気は高電力DC環状送電線16を介してそれら利用地に到達しなければならない。DC環状送電線16は部分的または全面的に標的利用領域11を包囲する。標的利用領域11とは、巨大な利用地を含むが、非制御電力潮流によって影響を受ける大都市あるいは利用集積地または大面積地域でもある。
地方領域に進入する各高圧AC線または超高圧AC線12はAC/DC変換装置17を介してDC環状送電線16に接続される。AC/DC変換装置17はAC電力をDC電力に変換し、DC環状送電線16で全ての他のDC利用地あるいは消費者地にその電力を利用可能にする。好適なAC/DC変換装置は電圧源コンバータ(VSC)である。なぜなら、それを流通する電力の制御が容易だからである。地方AC送電網11内で利用地に給電する全てのAC副送電または給電装置はAC/DC変換装置17を介してDC環状送電線16に接続されている。このAC/DC変換装置17はDC電力をAC電力に戻す。このようにして全地方AC利用地は外部ACシステムから完全に隔離される。
さらに、遠方発電所13から遠方市場14に送られる予定の電力は制御されたVSC17を介してDC環状送電線16を横断しなければならない。これでシステム11内の瞬間的電力需要に応じた全給電及び全利用地の完全制御が可能になる。これによって送電線の利用過剰あるいは利用不充分な状態が防止され、全ての利用地はその利用地に給電する送電線を除いて全送電線の事故に対して免疫性となる。DC環状送電線16の停電は、環状送電線16周囲の様々な場所に設置されたDC−DC変換装置あるいはチョッパ19を絶縁する手段によってシステム全体への拡大が阻止される。停電がDC環状送電線16に発生すると、DC−DC変換装置19はDC環状送電線16の分割に利用され、停電区分を隔離する。好都合であればDC−DC変換装置19は環状送電線16の電力潮流を積極的に制御するためにも使用できる。
図4はDC送電システム10のさらに詳細図である。システム10は燃料電池及びマイクロタービン21のごとき分散発電装置(DG)、太陽光発電装置22のごとき分散再生エネルギー源、蓄電池23のごときエネルギー保存装置及びDCマイクログリッド24のごとき他種の地方発電装置並びに負荷地の一体化を提供する。これら技術の多くは在来出力としてDC電力を発電する。ACシステムに接続されると、これら技術はDCからACへの変換を利用しなければならない。これら追加供給源は好適には直接的にDC環状送電線16に接続される。これにより必要に応じて、随従性不安定性または通常はこれら供給源と関係するグリッドとの不都合な相互作用を介在させずに利用可能なこれら供給源の配分が可能になる。
特に、本発明のシステムは領域送電網あるいは大都市等である地方利用集積地に給電する従来式高圧AC送電網に置換される。またはそれらを増強する。DC環状送電線16またはその一部は、多重給電構造の階層的に制御されるAC−DC変換装置17を利用して領域11との全電力交換を仲介する。この構造により利用地及び/又は給電の内部及び外部の計画あるいは非計画変更のために完全制御が可能な超安定送電網が提供される。領域11を通る電力潮流制御は、どのAC送電線がどの電力レベルで設置されるべきかに関して完全に実行可能である。
本発明は図2で想定された相互に制御されている小型の分散AC発電装置の設置をシミュレーションし、その領域での基幹電力の供給を許す。AC発電装置に関わる設置場所、燃料供給及び他の環境問題は介在しない。本発明はさらに、完全隔離されており、周囲のAC送電網から保護されている同期ACゾーンを発生させる。このACゾーンは電力潮流あるいは安定性分析プログラムで単純モデル化できる。広範な領域の多重ゾーンは可能である。ゾーン間接続性は公知である多様な基幹電力送電システム(例えば、EHVAC、HVDC、等)によって提供される。
本発明は、燃料電池や太陽光発電装置(PV)のごとき高品質分散発電(DG)源あるいは蓄電池やフライホイールのごときエネルギー保存装置も提供する。あるいはそれらの簡単な利用を促進させる。これら分散技術のほとんどがAC電力ではなくてDC電力を出力するため、それらの地方利用地への接続及び制御はDC環状送電線16を介して容易に達成できる。同様に、DCマイクログリッド24は本発明のDC送電システムとの接続によって地方ACシステムと容易に一体化できる。
類似してはいるが連続しない経路に従って、付随目的のため及び信頼性増強のために第2の同一DC環状送電線がオプションで提供される。階層状プログラムを備えた標準制御システムハードウェア並びにソフトウェアが利用される。
環状送電線16を形成するDC送電線または送電ケーブルは従来型の高アンパシティの
HVDC架空電線や地下DCケーブルまたは高アンパシティの低圧DC超伝導ケーブルが利用できる。システム保全のためには地下ケーブルが好適である。高電力リード線及び大規模環状送電線(長ケーブル路)のためにはDC超伝導ケーブルが理想的であろう。
AC−DC変換装置17は電圧源コンバータ(VSC)でよいが、同様な機能を有した他のトポロジーでもよい。システム管理は知られた方法を活用した階層式である。階層式制御システムはシステム全体の主幹制御、全給電制御、利用地給電、並びに電力需要管理を提供する。1好適実施例では制御は中央エネルギー配給センターで実行され、遠方AC送電線から必要に応じて電力を受領し、制御する。あるいは、必要に応じて利用集積地内の利用地に制御電力を提供する。あるいは電力が領域に給電されるとき利用集積地内外の電力潮流を管理する。別好適実施例においては、1電力変換所が主体となり、全ての他の変換所は従属的であろう。この場合、主体の変換所が作動DC電圧を確立し、他の変換所は現行制御モードで作動しよう。標準通信システムが複数の変換所間で利用される。それぞれのAC/DC変換装置17のコントローラには地方制御システム及びフィルタが備えられ、互いに悪影響を及ぼすことなく、配電センターあるいは主体変換所のごとき階層式制御システムからの信号のみに反応する。
以上、DC送電システムを利用するAC送電システムの活用性、信頼性及び電力潮流制御性を改善する方法並びに装置を解説した。本発明の様々な詳細は本発明の範囲内で適宜変更できる。前出の本発明好適実施例及び最良態様は本発明の説明のみを目的としており、本発明の制限は意図されない。本発明の範囲は「請求の範囲」によってのみ限定される。
図1は典型的なAC送電網の概略図である。 図2はAC送電網内の利用地電流を制御する問題に対する部分的解決法を示す概略図である。 図3は本発明の1実施例によるシステムの概略図であり、地方AC送電網(利用地及び発電装置)と外部ACグリッドの間にDC環状送電線を設置することで、このシステムがいかにして地方AC送電網を残りの周囲ACシステムから隔離するかを図示する。 図4は本発明の1実施例によるシステムが他のタイプの地方発電装置と利用地の一体化をいかにして提供するかを概略的に図示する。

Claims (21)

  1. 地方AC送電網を周囲AC送電システムから隔離する電力送電システムであって、
    (a)複数の地方AC利用地を有した地方AC利用集積地並びに前記複数の地方AC利用
    地に給電する少なくとも1つの給電装置と、
    (b)AC送電線により前記地方AC利用集積地にAC電力を供給するための少なくとも
    1つの遠方発電所と、
    (c)前記地方AC利用集積地と前記遠方発電所との間に少なくとも部分的に設置された
    複数のDC利用地を通過するDC環状送電線であって、前記遠方発電所から受領したAC電力を前記地方AC利用集積地から隔離するDC環状送電線と、
    (d)前記遠方発電所からのAC電力をDC電力に変換し、前記DC環状送電線が通過す
    る前記複数のDC利用地の少なくとも他の一部にAC/DC変換装置にて変換されたDC
    電力を利用可能にするため、前記地方AC利用集積地の外部で前記DC環状送電線と電気的にインターフェースする第1複数のAC/DC変換装置と、
    (e)前記DC環状送電線からのDC電力をAC電力に変換するため、前記DC環状送電
    線の内部で該DC環状送電網と電気的にインターフェースする第2複数のAC/DC変換
    装置と、
    を含んで構成され、
    (f)前記AC電力を前記地方AC利用集積地に供給するため、前記給電装置は前記第2
    複数のAC/DC変換装置を介して前記DC環状送電線と電気的に接続された前記地方利
    用集積地に近接し、全地方AC利用地は前記遠方発電所から隔離され、
    前記DC環状送電線の停電を隔離し、本システム全体に停電が拡大することを防止するために前記DC環状送電線の所定箇所に設置された複数の隔離用DC−DC変換装置を含んでいることを特徴とする電力送電システム。
  2. DC環状送電線と電気的に接続した少なくとも1つの地方AC発電装置を含んでいることを特徴とする請求項1記載の電力送電システム。
  3. 遠方発電所で発電されたAC電力は、高圧(HV)線、超高圧(EHV)線、高圧DC(HVDC)線及びDC送電線で成る群から選択されるAC送電線を介して地方AC利用集積地に送電されることを特徴とする請求項1記載の電力送電システム。
  4. 遠方発電所から送られる予定の電力をDC環状送電線を介して地方AC利用集積地から離れた市場に振り向けるため、制御されたAC/DC変換装置を含んでいることを特徴と
    する請求項1記載の電力送電システム。
  5. DC環状送電線と電気的に通信状態であり、該DC環状送電線に近接する少なくとも1つのDC電力源を含んでいることを特徴とする請求項1記載の電力送電システム。
  6. DC環状送電線と電気的に通信状態であり、該DC環状送電線に近接する複数の分散設置されたACまたはDC電力源を含んでいることを特徴とする請求項1記載の電力送電システム。
  7. DC環状送電線と電気的に通信状態であり、該DC環状送電線に近接する複数の分散設置されたDC電力源を含んでおり、該DC電力源は、燃料電池、マイクロタービン、太陽光発電装置、蓄電池、フライホイール、超伝導磁石、電気化学コンデンサ及びDCマイクログリッドで成る群から選択されることを特徴とする請求項1記載の電力送電システム。
  8. バックアップ利用のために本送電システムと相互接続されており、類似はするが連続的ではない経路を通過する第2DC環状送電線を含んでいることを特徴とする請求項1記載の電力送電システム。
  9. 地方AC送電網を周囲AC送電システムから隔離する電力送電システムであって、
    (a)複数のAC利用地を有した地方AC利用集積地並びに前記複数のAC利用地に給電
    する少なくとも1つのAC給電装置と、
    (b)複数のDC利用地を有した地方DC利用集積地並びに前記複数のDC利用地に給電
    する少なくとも1つのDC給電装置と、
    (c)DC送電線により前記地方AC利用集積地にAC電力を供給するための少なくとも
    1つの遠方発電所と、
    (d)前記地方AC利用集積地及び前記地方DC利用集積地と前記遠方発電所との間に少
    なくとも部分的に設置された複数のDC利用地を通過するDC環状送電線であって、前記遠方発電所から受領したAC電力を前記地方AC利用集積地及び前記DC利用集積地から隔離するDC環状送電線と、
    (e)前記発電所からのAC電力をDC電力に変換し、前記DC環状送電線が通過する前
    記複数のDC利用地の少なくとも他の一部にてAC/DC変換装置の1つで変換されたD
    C電力を利用可能にするための、前記地方AC利用集積地の外部で前記DC環状送電線と電気的にインターフェースする第1複数のAC/DC変換装置と、
    (f)前記AC利用地に提供する目的で、前記DC環状送電線からのDC電力をAC電力
    に変換するための、前記DC環状送電線に近接して該DC環状送電線と電気的にインターフェースする第2複数のAC/DC変換装置と、
    (g)前記DC環状送電線と前記DC利用集積地との間の電力交換を管理するための、前
    記DC環状送電線に近接して該DC環状送電網と電気的にインターフェースする複数のDC/DC変換装置と、
    を含んで構成され、
    (h)前記AC電力を前記地方AC利用集積地に供給するため、前記地方AC利用集積地
    内の前記AC給電装置は前記第2複数のAC/DC変換装置を介して前記DC環状送電線
    に電気的に接続され、全地方利用地は前記遠方発電所から隔離されており、
    (i)前記DC電力を前記地方DC利用集積地に供給するため、前記地方DC利用集積地
    内の前記DC給電装置は前記複数のDC/DC変換装置を介して前記DC環状送電線と電
    気的に接続し、
    前記DC環状送電線の停電を隔離し、本システム全体に停電が拡大することを防止するために前記DC環状送電線の所定箇所に設置された複数の隔離用DC−DC変換装置を含んでいることを特徴とする電力送電システム。
  10. 遠方発電所で発電されたAC電力は、高圧(HV)または超高圧(EHV)で成る群から選択されることを特徴とする請求項9記載の電力送電システム。
  11. 遠方発電所から送られる予定の電力をDC環状送電線を介して地方AC利用集積地から離れた市場に振り向けるための、制御されたAC/DC変換装置を含んでいることを特徴
    とする請求項9記載の電力送電システム。
  12. DC環状送電線と電気的に通信状態であり、該DC環状送電線に近接する少なくとも1つのDC電力源を含んでいることを特徴とする請求項9記載の電力送電システム。
  13. DC環状送電線と電気的に通信状態である複数の分散設置されたACまたはDC電力源を含んでいることを特徴とする請求項9記載の電力送電システム。
  14. DC環状送電線と電気的に通信状態であり、該DC環状送電線に近接する複数の分散設置されたDC電力源を含んでおり、該DC電力源は、燃料電池、マイクロタービン、太陽光発電装置、蓄電池、フライホイール、超伝導磁石、電気化学コンデンサ及びDCマイクログリッドで成る群から選択されることを特徴とする請求項9記載の電力送電システム。
  15. 複数のAC利用地を有した地方AC利用集積地と、該複数のAC利用地に給電する給電装置と、ACまたはDC送電線を介して前記地方AC利用集積地にAC電力を供給するための少なくとも1つの遠方発電所とを有した周囲AC送電システムから地方AC送電網を隔離する方法であって、
    (a)前記地方AC利用集積地と、前記遠方発電所から電力を送電する遠方送電線との間
    に、複数のDC利用地を通過するDC環状送電線を少なくとも部分的に設置するステップと、
    (b)前記DC環状送電線によって前記遠方発電所からの前記AC電力を前記地方利用集
    積地から隔離するステップと、
    (c)前記発電所からの前記AC電力をDC電力に変換し、該DC電力を前記DC環状送
    電線が通過する前記複数のDC利用地の少なくとも一部に利用可能にするステップと、
    (d)前記DC環状送電線からの前記DC電力をAC電力に変換するステップと、
    (e)全地方AC利用地を前記遠方発電所から隔離させた状態で前記AC電力を前記地方
    AC利用集積地内に配電するステップと、
    送電システム全体に影響が及ばないようにDC環状送電線の停電を隔離するため、該DC環状送電線の所定箇所に複数の隔離用DC−DC変換装置を設置するステップを含んでいることを特徴とする送電システムの管理の方法。
  16. 少なくとも1つの地方AC発電装置をDC環状送電線内でAC利用集積地と電気的に接続するステップを含んでいることを特徴とする請求項15記載の送電システムの管理の方法。
  17. 遠方発電所から送電される予定の電力をDC環状送電線を介して地方AC利用集積地から離れた市場に振り向けるステップを含んでいることを特徴とする請求項15記載の送電システムの管理の方法。
  18. DC環状送電線に近接させて少なくとも1つのDC電力源を該DC環状送電線と電気的通信状態にて提供するステップを含んでいることを特徴とする請求項15記載の送電システムの管理の方法。
  19. DC環状送電線に近接させて複数の分散ACまたはDC電力源を該DC環状送電線と電気的通信状態にて提供するステップを含んでいることを特徴とする請求項15記載の送電システムの管理の方法。
  20. DC環状送電線に近接させて複数の分散DC電力源を該DC環状送電線と電気的通信状態にて提供するステップを含んでおり、該DC電力源は燃料電池、マイクロタービン、太陽光発電装置、蓄電池、フライホイール、超伝導磁石、電気化学コンデンサ及びDCマイクログリッドで成る群から選択されることを特徴とする請求項15記載の送電システムの管理の方法。
  21. バックアップ利用の目的で、送電システムと相互接続状態である、類似はするが連続経路ではない第2DC環状送電線を提供するステップを含んでいることを特徴とする請求項15記載の送電システムの管理の方法。
JP2007223779A 2006-11-01 2007-08-30 電力送電システム、及び送電システムの管理の方法 Expired - Fee Related JP4340924B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/555,430 US7518266B2 (en) 2006-11-01 2006-11-01 Method and apparatus for improving AC transmission system dispatchability, system stability, and power flow controllability using DC transmission systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008118845A JP2008118845A (ja) 2008-05-22
JP4340924B2 true JP4340924B2 (ja) 2009-10-07

Family

ID=39082375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007223779A Expired - Fee Related JP4340924B2 (ja) 2006-11-01 2007-08-30 電力送電システム、及び送電システムの管理の方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7518266B2 (ja)
EP (1) EP1919054B1 (ja)
JP (1) JP4340924B2 (ja)
KR (1) KR100975482B1 (ja)
CN (1) CN101237149B (ja)
AR (1) AR063450A1 (ja)
CA (1) CA2593903C (ja)
MX (1) MX2007013693A (ja)
RU (1) RU2343614C1 (ja)

Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006005125A1 (en) * 2004-07-13 2006-01-19 Central Queensland University A device for distributed maximum power tracking for solar arrays
US7906870B2 (en) * 2006-10-13 2011-03-15 Pv Powered, Inc. System and method for anti-islanding, such as anti-islanding for a grid-connected photovoltaic inverter
US20080191561A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 Folts Douglas C Parallel connected hts utility device and method of using same
US20080190646A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 Folts Douglas C Parallel connected hts fcl device
US20080194411A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 Folts Douglas C HTS Wire
US8097980B2 (en) * 2007-09-24 2012-01-17 Sunlight Photonics Inc. Distributed solar power plant and a method of its connection to the existing power grid
US7602080B1 (en) 2008-11-26 2009-10-13 Tigo Energy, Inc. Systems and methods to balance solar panels in a multi-panel system
US8933321B2 (en) * 2009-02-05 2015-01-13 Tigo Energy, Inc. Systems and methods for an enhanced watchdog in solar module installations
EP2220734B1 (en) * 2007-11-14 2020-01-22 Renergyx Pty Limited Electrical energy and distribution system
CA2699636A1 (en) * 2008-08-01 2010-02-04 Petra Solar Inc. System and method for utility pole distributed solar power generation
WO2010044352A1 (ja) * 2008-10-14 2010-04-22 シャープ株式会社 太陽光発電システム
US8860241B2 (en) * 2008-11-26 2014-10-14 Tigo Energy, Inc. Systems and methods for using a power converter for transmission of data over the power feed
US9401439B2 (en) 2009-03-25 2016-07-26 Tigo Energy, Inc. Enhanced systems and methods for using a power converter for balancing modules in single-string and multi-string configurations
CN102379076B (zh) * 2009-04-06 2015-12-09 Abb技术有限公司 多端hvdc电力传输网络中的dc电压补偿
WO2010115452A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-14 Abb Technology Ag Power flow control in a meshed hvdc power transmission network
JP5449334B2 (ja) * 2009-04-30 2014-03-19 シャープ株式会社 制御装置および制御方法
US8102074B2 (en) * 2009-07-30 2012-01-24 Tigo Energy, Inc. Systems and method for limiting maximum voltage in solar photovoltaic power generation systems
US8314375B2 (en) 2009-08-21 2012-11-20 Tigo Energy, Inc. System and method for local string management unit
JP4783453B2 (ja) * 2009-09-10 2011-09-28 力也 阿部 多端子型非同期連系装置、電力機器制御端末装置と電力ネットワークシステムおよびその制御方法
MY159848A (en) 2009-09-14 2017-02-15 Alevo Int S A Underground modular high-voltage direct current electric power transmission system
WO2011149562A2 (en) * 2010-01-20 2011-12-01 American Superconductor Corporation Superconducting electricity transmission system
US8447435B1 (en) * 2010-04-15 2013-05-21 Science Applications International Corporation System and method for routing power across multiple microgrids having DC and AC buses
US8781640B1 (en) 2010-04-15 2014-07-15 Science Applications International Corporation System and method for controlling states of a DC and AC bus microgrid
US8164217B1 (en) 2010-04-15 2012-04-24 Science Applications International Corporation System and method for management of a DC and AC bus microgrid
CN101882792B (zh) * 2010-06-30 2012-08-22 国家电网公司 一种用于特高压直流输电的接线方法及特高压换流站
US20120007424A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Josef Maier Ring power distribution loop
CN101969206B (zh) * 2010-09-03 2013-08-28 中国电力科学研究院 一种判断网架结构对交直流系统影响的评估方法
WO2012037957A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-29 Abb Technology Ag Dc-dc converter based load flow control in hvdc grids
CN103098329A (zh) * 2010-09-21 2013-05-08 Abb技术有限公司 用于控制hvdc电力传输系统中的电力传输的设备
WO2012037964A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-29 Abb Technology Ag Series - connected dc / dc converter for controlling the power flow in a hvdc power transmission system
WO2012044369A1 (en) 2010-09-30 2012-04-05 Abb Research Ltd. Coordinated control of multi-terminal hvdc systems
RU2435270C1 (ru) * 2010-10-22 2011-11-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Бурэнерго" Система управления выработкой электрической энергии
WO2013013858A1 (en) 2011-07-22 2013-01-31 Abb Technology Ltd An apparatus for controlling the electric power transmission in a hvdc power transmission system
US9368965B2 (en) 2011-07-28 2016-06-14 Tigo Energy, Inc. Enhanced system and method for string-balancing
US9431825B2 (en) 2011-07-28 2016-08-30 Tigo Energy, Inc. Systems and methods to reduce the number and cost of management units of distributed power generators
US9142965B2 (en) 2011-07-28 2015-09-22 Tigo Energy, Inc. Systems and methods to combine strings of solar panels
CN103828166B (zh) * 2011-09-26 2016-07-20 紫稳电机株式会社 直流电源利用系统和采用该系统的直流型微电网网络
US9438129B2 (en) 2011-10-06 2016-09-06 Cesar Ladron de Guevara Input/output power and signal transfer isolator device
KR101302866B1 (ko) * 2011-12-13 2013-09-24 주식회사 효성 전력 제어 시스템
WO2013091699A1 (en) 2011-12-21 2013-06-27 Abb Technology Ltd An arrangement for controlling the electric power transmission in a hvdc power transmission system
US9246327B2 (en) 2011-12-21 2016-01-26 Abb Technology Ltd Arrangement for controlling the electric power transmission in a HVDC power transmission system
KR101291418B1 (ko) * 2011-12-28 2013-07-30 주식회사 효성 Hvdc 시스템의 전압원 컨버터 제어 방법 및 장치
WO2013139375A1 (en) 2012-03-20 2013-09-26 Abb Technology Ltd An apparatus for controlling the electric power transmission in an hvdc power transmission system
WO2013139392A1 (en) 2012-03-21 2013-09-26 Abb Technology Ltd Switching system for a dc grid
JP5903661B2 (ja) * 2012-05-22 2016-04-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 系統連系装置
US9331481B2 (en) 2012-08-31 2016-05-03 General Electric Company Systems and methods for power transmission with cable segment failover support
CN103036245B (zh) * 2012-11-30 2016-08-03 中国南方电网有限责任公司 一种互联电网新型交直流协同降低网损的方法及系统
JP6273708B2 (ja) * 2013-01-24 2018-02-07 日本電気株式会社 電力ネットワークシステム並びに電力ルータ及びその管理装置、運転方法及び運転プログラム
CA2927718C (en) 2013-03-15 2016-12-13 Bakercorp Dc power signal generation for electro-chemical reactor
RU2539875C2 (ru) * 2013-03-25 2015-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ ВЭС" Система электроснабжения потребителей в сетях напряжения с использованием возобновляемых и невозобновляемых источников энергии и управлением генерацией электроэнергии
US9472981B2 (en) * 2013-05-14 2016-10-18 Equinix, Inc. Segment protected parallel bus
CN103236794A (zh) * 2013-05-21 2013-08-07 华北电力大学 直流dc-dc分段器
CN103248066A (zh) * 2013-05-21 2013-08-14 华北电力大学 基于dc-dc分段器的直流微电网拓扑设计方法
US10296988B2 (en) 2013-08-19 2019-05-21 Board Of Trustees Of Michigan State University Linear optimal power flow system and method
WO2015049005A1 (en) * 2013-10-03 2015-04-09 Abb Technology Ltd Method and apparatus for damping oscillations in a power system
US10097000B2 (en) * 2014-08-11 2018-10-09 Board Of Trustees Of Michigan State University Tool employing homotopy-based approaches in finding the controlling unstable equilibrium point in the electric power grid
CN104333122B (zh) * 2014-11-18 2018-05-11 华为技术有限公司 供电总线电路
US10218307B2 (en) 2014-12-02 2019-02-26 Tigo Energy, Inc. Solar panel junction boxes having integrated function modules
KR101689315B1 (ko) * 2015-07-29 2017-01-02 인천대학교 산학협력단 마이크로그리드의 멀티 주파수 제어 시스템 및 방법
CN105244903A (zh) * 2015-11-05 2016-01-13 南方电网科学研究院有限责任公司 一种背靠背异步联网混合直流输电系统的可靠性评估方法
US11271407B2 (en) * 2016-04-07 2022-03-08 Eaton Intelligent Power Limited Power distribution system using AC/DC ring configuration
CN106505552B (zh) * 2016-11-10 2019-01-04 太原理工大学 一种基于功率池的双层母线直流微电网及其控制方法
JP6441520B1 (ja) * 2018-03-14 2018-12-19 株式会社日立パワーソリューションズ 電力需給システム、制御装置及び電力需給方法
CN112332466A (zh) * 2019-07-30 2021-02-05 华为技术有限公司 一种供电设备及控制方法
CN111564900B (zh) * 2020-04-14 2023-09-22 云南电网有限责任公司 含多直流协调控制主站和区域稳控子站的安稳控制系统
EP3998688A1 (en) * 2021-02-19 2022-05-18 Lilium eAircraft GmbH Power distribution network

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2435755A1 (de) * 1974-07-25 1976-02-05 Bbc Brown Boveri & Cie Energieuebertragungssystem mit sammelleitung fuer gleichstrom
JPS5746634A (en) * 1980-09-04 1982-03-17 Tokyo Electric Power Co Controlling device for dc multiterminal transmission system
US20040135436A1 (en) * 1998-04-02 2004-07-15 Gilbreth Mark G Power controller system and method
JP3700386B2 (ja) * 1998-04-15 2005-09-28 株式会社日立製作所 エネルギー・電力融通システム
US6184593B1 (en) * 1999-07-29 2001-02-06 Abb Power T&D Company Inc. Uninterruptible power supply
AU2001265232A1 (en) * 2000-05-31 2001-12-11 Sure Power Corporation Power system utilizing a dc bus
JP2003274554A (ja) * 2002-03-19 2003-09-26 Hitachi Ltd 電力供給方法
US7057376B2 (en) * 2004-01-14 2006-06-06 Vanner, Inc. Power management system for vehicles
US7411308B2 (en) * 2005-02-26 2008-08-12 Parmley Daniel W Renewable energy power systems
US7531915B2 (en) * 2006-05-23 2009-05-12 Continental Automotive Systems Us, Inc. System and method for controlling power flow in a power system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008118845A (ja) 2008-05-22
EP1919054B1 (en) 2015-09-02
KR100975482B1 (ko) 2010-08-11
EP1919054A3 (en) 2013-02-27
EP1919054A2 (en) 2008-05-07
MX2007013693A (es) 2009-02-18
AR063450A1 (es) 2009-01-28
CA2593903C (en) 2010-12-21
CA2593903A1 (en) 2008-05-01
US20080103630A1 (en) 2008-05-01
CN101237149B (zh) 2012-07-18
KR20080039822A (ko) 2008-05-07
US7518266B2 (en) 2009-04-14
CN101237149A (zh) 2008-08-06
RU2343614C1 (ru) 2009-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4340924B2 (ja) 電力送電システム、及び送電システムの管理の方法
Alsayegh et al. Grid-connected renewable energy source systems: Challenges and proposed management schemes
Patrao et al. Microgrid architectures for low voltage distributed generation
Favuzza et al. Transition of a distribution system towards an active network. Part I: Preliminary design and scenario perspectives
CN107171361A (zh) 基于网源荷储协调控制的智能配电站和网源荷储协调控制系统
Cho et al. Demonstration of a DC microgrid with central operation strategies on an island
KR102235696B1 (ko) 하이브리드 배전망 시스템
CN109038539A (zh) 一种基于能量路由器的交直流混合微电网拓扑设计方法
Verma et al. DG penetration in distribution networks: A review
RU2484571C1 (ru) Система передачи электрической энергии
Kester et al. A smart MV/LV-station that improves power quality, reliability and substation load profile
Reilly et al. Integration and aggregation of distributed energy resources–operating approaches, standards and guidelines
Moskalenko et al. Smart grid—german and russian perspectives in comparison
US10658842B2 (en) Assembly, system and method for distributing, monitoring, and controlling electrical power
Akindeji et al. Microgrid and Active Management of Distribution Networks with Renewable Energy Sources
Kishor et al. Comprehensive Analysis on DC‐Microgrid Application for Remote Electrification
Barragan-Villarejo et al. Improving the controllability of microgrids through DC links
KR102532168B1 (ko) 마이크로그리드의 분산형 부하 노드 간 ac 전력 분배 시스템
US11686595B2 (en) Assembly, system, and method for distributing, monitoring, and controlling electrical power
KR101995255B1 (ko) 마이크로그리드내의 부하 간 효율적인 전력 송배전을 위한 직류배전 자율제어 시스템 및 그 운용방법
CN108321805B (zh) 一种微电网系统
KR20220083367A (ko) 교류-직류간 협조 연계 시스템 및 교류 전력 전송망과 직류 전력 전송망이 협조 연계된 전력 전송망 시스템
US20230223758A1 (en) Method and system for real-time, or near real-time, balancing of an electrical distribution grid
Amin Hybrid microgrid and its coordination
Zhao et al. Multi-objective Optimization Planning of Total Supply Capability Evaluation in Distribution Network Considering Network Reconfiguration and Demand Response

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081118

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090316

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090423

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090526

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090623

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees