JP4851814B2 - 電力システム - Google Patents
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Description
を効果的に抑制することのできる電力システムを提供することを目的とする。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態の超電導限流装置および電力システムを示す回路図である。負荷3を有する分散電源である第1の電力系統1と、電力会社の送電網である第2の電力系統2とは、超電導限流器4を介して接続され、超電導限流器4の両端子間にはスイッチ7と抵抗発生増進回路8が直列に接続されている。
本実施の形態によれば、電力系統の少しの瞬時電圧低下に際しても十分な抵抗を発生して瞬時電圧低下を効果的に抑制することのできる。
図2は第2の実施の形態を示す回路図である。本実施の形態は、抵抗発生増進回路8をコンデンサー9と充電回路10で構成した構成である。定常時においてコンデンサー9に電荷を蓄え、超電導限流器4を動作させる時にはスイッチ7を閉状態とすることでコンデンサー9から超電導限流器4に過電流を流す。
なお、コンデンサー9の静電容量と超電導限流器4のインダクタンスで決まる共振の特性周波数を、第1および第2の電力系統1,2の周波数よりも大きく設定すること、言い換えると上式の時間τを電力系統の周期の4分の1よりも小さく設定することで、周期の4分の1よりも速い時間で瞬時電圧低下を抑制することができる。
図3は第3の実施の形態を示す回路図である。本実施の形態では、超電導素子を並列無誘導に配置した超電導限流器11を備えている。
図4は第4の実施の形態を示す回路図である。本実施の形態では、超電導素子を直列無誘導に配置した超電導限流器12を備えている。
図5は第5の実施の形態を示す回路図である。本実施の形態は、抵抗発生増進回路8として、超電導限流器4を構成する超電導素子近傍に設けたヒーター13と、ヒーター13に接続した直流電源14を備えている。定常時においてはスイッチ7を開状態とする。抵抗発生増進回路8を動作させる時には、スイッチ7を閉じヒーター13を加熱することで、超電導限流器4の抵抗発生を増進させる。なお、ヒーター13によって加熱する箇所が、超電導限流器4内の超電導素子の一部であってもよい。
図6は第6の実施の形態を示す回路図である。本実施の形態は、抵抗発生増進回路8として、超電導限流器4を構成する超電導素子に磁気的に結合するコイル15を設置し、コイル15を励磁する交流電源16を設けた構成である。抵抗発生増進回路8を動作させる時には、コイル15に交流電源16より変動電流を与え、これによって生じる変動磁場により超電導素子に過電流を流す。
図7は第7の実施の形態を示す回路図である。本実施の形態は、抵抗発生増進回路8として、超電導限流器4を構成する超電導素子に磁気的に結合するコイル15を設置し、コイル15に通電する直流電源14を設けた構成である。抵抗発生増進回路8を動作させる時には、直流電源14からコイル15に電流を流し、これによって生じる磁場により超電導限流器4を構成する超電導素子の超電導特性を低下させて、抵抗発生を増進する。
図8は第8の実施の形態を示す回路図である。本実施の形態は、制御装置6によって開閉制御される遮断器17を超電導限流器4と直列に接続した構成である。超電導限流器4が瞬時電圧低下抑制を担うのは、遮断器17を開とするまでの時間である。すなわち、遮断器17を接続することで、超電導限流器4および抵抗発生増進回路8のサイズ、容量等を軽減することができる。
図9は第9の実施の形態を示す回路図である。本実施の形態は、抵抗発生増進回路8を超電導限流器4の第2の電力系統2側と大地20とを接続するスイッチ18により構成した構成である。スイッチ18は電流として双方向に流すことができる。高速の遮断器でも良い。検出器5により、電力系統のある設定値を超える電圧低下を検知した際に、スイッチ18を閉じて、第1の電力系統1側から超電導限流器4に対して過電流を強制的に流すことにより、超電導限流器4の抵抗発生を増進し、第1の電力系統1の電圧低下を抑制することができる。なお、強制的に流す過電流は、超電導限流器4の抵抗発生を増進するために十分な値であればよいので、それを調整するためスイッチ18に直列にインピーダンス19が接続されていることが望ましい。
図10は第10の実施の形態を示す回路図である。これまでの図では、本来3相で構成される電力系統を1本の線で描いたが、図10では3相各相をa,b,cで記載した。本実施の形態は、抵抗発生増進回路8を超電導限流器4の第2の電力系統側の3相各相2a,2b,2cの間を接続する接続するスイッチ18a,18b,18cにより構成した構成である。スイッチ18a,18b,18cは電流として双方向に流すことができる。高速の遮断器でも良い。検出器7,5a,5b,5cにより、第2の電力系統のある設定値を超える電圧低下を検知した際に、スイッチ18a,18b,18cを閉じて、第1の電力系統側から超電導限流器4a,4b,4cに対して過電流を強制的に流すことにより、超電導限流器4a,4b,4cの抵抗発生を増進し、第1の電力系統の電圧低下を抑制することができる。なお、強制的に流す過電流は、超電導限流器4a,4b,4cの抵抗発生を増進するために十分な値であればよいので、それを調整するためスイッチ18a,18b,18cに直列にインピーダンス19a,19b,19cが接続されていることが望ましい。
Claims (2)
- 超電導素子を備え第1の電力系統と第2の電力系統とを連系する連系線に接続される超電導限流器と、前記第2の電力系統の連系線の電圧低下を検出する検出器と、前記検出器から検出信号を受けて連系線の電圧低下が瞬時電圧低下を抑制する値として定める設定値より大きい時に動作信号を出力する制御装置と、前記超電導限流器の抵抗値を増大させる抵抗発生増進回路と、前記動作信号を受けて前記抵抗発生増進回路を動作させるスイッチとを備え、
前記抵抗発生増進回路は前記超電導限流器の前記第2の電力系統側と大地とを接続するスイッチにより構成され、定常時には前記スイッチを開状態とし、前記抵抗発生増進回路を動作させる時には前記スイッチを閉状態とすることによって、前記第1の電力系統から前記超電導限流器に過電流を流すことを特徴とする電力システム。 - 超電導素子を備え第1の電力系統と第2の電力系統とを連系する連系線に接続される超電導限流器と、前記第2の電力系統の連系線の電圧低下を検出する検出器と、前記検出器から検出信号を受けて連系線の電圧低下が瞬時電圧低下を抑制する値として定める設定値より大きい時に動作信号を出力する制御装置と、前記超電導限流器の抵抗値を増大させる抵抗発生増進回路と、前記動作信号を受けて前記抵抗発生増進回路を動作させるスイッチとを備え、
前記抵抗発生増進回路は前記超電導限流器の前記第2の電力系統側の3相各相間を接続するスイッチにより構成され、定常時には前記スイッチを開状態とし、前記抵抗発生増進回路を動作させる時には前記スイッチを閉状態とすることによって、前記第1の電力系統から前記超電導限流器に過電流を流すことを特徴とする電力システム。
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