JPH0690535A - 超電導エネルギー貯蔵装置 - Google Patents
超電導エネルギー貯蔵装置Info
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- JPH0690535A JPH0690535A JP4238378A JP23837892A JPH0690535A JP H0690535 A JPH0690535 A JP H0690535A JP 4238378 A JP4238378 A JP 4238378A JP 23837892 A JP23837892 A JP 23837892A JP H0690535 A JPH0690535 A JP H0690535A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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Abstract
(57)【要約】
【目的】複数の電力変換器の出力電流をバランスさせ、
経済的で安定に運転できる超電導エネルギー貯蔵装置を
提供することにある。 【構成】複数の自己消弧可能な電力変換素子から構成さ
れ、出力として直流電力を得る電力変換器４ａ，４ｂを
並列接続した電力変換器群と、この電力変換器群４ａ，
４ｂの出力側に共通接続された超電導コイル７と、各電
力変換器４ａ，４ｂの直流電流値を検出する電流検出用
変流器６ａ，６ｂと、変流器６ａ，６ｂにより検出され
た各直流電流値がバランスするように該直流電流値に応
じて各電力変換器４ａ，４ｂの有効電力基準Ｐｒに対し
て補正を加えるように構成したもの。
経済的で安定に運転できる超電導エネルギー貯蔵装置を
提供することにある。 【構成】複数の自己消弧可能な電力変換素子から構成さ
れ、出力として直流電力を得る電力変換器４ａ，４ｂを
並列接続した電力変換器群と、この電力変換器群４ａ，
４ｂの出力側に共通接続された超電導コイル７と、各電
力変換器４ａ，４ｂの直流電流値を検出する電流検出用
変流器６ａ，６ｂと、変流器６ａ，６ｂにより検出され
た各直流電流値がバランスするように該直流電流値に応
じて各電力変換器４ａ，４ｂの有効電力基準Ｐｒに対し
て補正を加えるように構成したもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導エネルギー貯蔵
装置に係り、並列接続された電力変換器の電流アンバラ
ンス抑制を可能にしたものに関する。
装置に係り、並列接続された電力変換器の電流アンバラ
ンス抑制を可能にしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、超電導コイルに直流電流を流して
電力を貯蔵し、必要に応じて電力変換器を制御し、超電
導コイルの電力をパルス負荷に供給したり、電力系統に
帰還させて電力系統の安定化を図る超電導エネルギー貯
蔵装置（以下ＳＭＥＳと略す。）が研究されている。図
４は、従来のＳＭＥＳ用自励式変換器の構成図である。
電力を貯蔵し、必要に応じて電力変換器を制御し、超電
導コイルの電力をパルス負荷に供給したり、電力系統に
帰還させて電力系統の安定化を図る超電導エネルギー貯
蔵装置（以下ＳＭＥＳと略す。）が研究されている。図
４は、従来のＳＭＥＳ用自励式変換器の構成図である。
【０００３】１は交流母線であり、交流母線１の電圧を
変圧器２によって変圧し、交流コンデンサ３ａ，３ｂを
経て自己消弧可能な電力変換素子（例えばゲートターン
オフサイリスタ以下ＧＴＯと略す。）から構成される自
励式変換器４ａ，４ｂと接続している。該自励式変換器
４ａ，４ｂは、相間リアクトル５によって並列接続さ
れ、出力側で負荷であるところの超電導コイル７に接続
されている。
変圧器２によって変圧し、交流コンデンサ３ａ，３ｂを
経て自己消弧可能な電力変換素子（例えばゲートターン
オフサイリスタ以下ＧＴＯと略す。）から構成される自
励式変換器４ａ，４ｂと接続している。該自励式変換器
４ａ，４ｂは、相間リアクトル５によって並列接続さ
れ、出力側で負荷であるところの超電導コイル７に接続
されている。
【０００４】超電導コイル７への電力の授受は、自励式
変換器４ａ，４ｂの自己消弧可能な素子へ後述するよう
にゲート信号を与え、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御する
ことにより行う。
変換器４ａ，４ｂの自己消弧可能な素子へ後述するよう
にゲート信号を与え、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御する
ことにより行う。
【０００５】交流計器用変圧器８と、交流計器用変流器
９によって計測された電圧、電流から有効電力、無効電
力を有効電力・無効電力検出器（ＰＱ検出器）１０によ
って検出する。検出された有効電力Ｐは、有効電力基準
Ｑと、直流計器用変流器６によって計測された直流電流
Ｉｄを一定に制御するための直流電流制御器２０の出力
である直流電流制御用有効電力基準Ｐｒ−Ｉｄの合計と
等しくなるよう、比較器１１ａを経て、有効電力・無効
電力制御器１２で制御される。
９によって計測された電圧、電流から有効電力、無効電
力を有効電力・無効電力検出器（ＰＱ検出器）１０によ
って検出する。検出された有効電力Ｐは、有効電力基準
Ｑと、直流計器用変流器６によって計測された直流電流
Ｉｄを一定に制御するための直流電流制御器２０の出力
である直流電流制御用有効電力基準Ｐｒ−Ｉｄの合計と
等しくなるよう、比較器１１ａを経て、有効電力・無効
電力制御器１２で制御される。
【０００６】一方、無効電力Ｑは、無効電力基準Ｑｒと
等しくなるよう比較器１１ｂを経て、有効電力・無効電
力制御器１２で制御される。有効電力・無効電力制御器
１２は、有効電力指令値Ｐｉｎ、無効電力指令値Ｑｉｎ
を出力する。該有効電力指令値Ｐｉｎ、無効電力指令値
Ｑｉｎに基づいて、制御演算器１３は、変換器４ａ，４
ｂの出力すべき電流の振幅Ｍと、電流の位相αを決定す
る。パルス幅変調（以下ＰＷＭと略す。）パターン発生
回路１９は制御演算器１３から出力されたＭ，αに基づ
き自己消弧可能な素子に与えるゲート信号を出力する。
等しくなるよう比較器１１ｂを経て、有効電力・無効電
力制御器１２で制御される。有効電力・無効電力制御器
１２は、有効電力指令値Ｐｉｎ、無効電力指令値Ｑｉｎ
を出力する。該有効電力指令値Ｐｉｎ、無効電力指令値
Ｑｉｎに基づいて、制御演算器１３は、変換器４ａ，４
ｂの出力すべき電流の振幅Ｍと、電流の位相αを決定す
る。パルス幅変調（以下ＰＷＭと略す。）パターン発生
回路１９は制御演算器１３から出力されたＭ，αに基づ
き自己消弧可能な素子に与えるゲート信号を出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来の超電
導エネルギー貯蔵用自励式変換器において、変圧器２の
２次電圧の誤差、インピーダンスの差などの原因で、図
４の自励式変換器４ａが出力する変換器電流Ｉｄ1 と自
励式変換器４ｂが出力する変換器電流Ｉｄ2 の大きさの
バランスが崩れ、電流アンバランスが発生することがあ
る。そのような場合、自励式変換器４ａ、または自励式
変換器４ｂのいずれかが過電流になり、ＳＭＥＳが安定
に運転できなくなる。また、アンバランス状態で運転で
きるように設計すると、素子並列数を増やす等が必要に
なり、経済的でない上、発生高調波も増える。本発明の
目的は、複数の電力変換器の出力電流をバランスさせ、
経済的で安定に運転できる超電導エネルギー貯蔵装置を
提供することを目的とする。
導エネルギー貯蔵用自励式変換器において、変圧器２の
２次電圧の誤差、インピーダンスの差などの原因で、図
４の自励式変換器４ａが出力する変換器電流Ｉｄ1 と自
励式変換器４ｂが出力する変換器電流Ｉｄ2 の大きさの
バランスが崩れ、電流アンバランスが発生することがあ
る。そのような場合、自励式変換器４ａ、または自励式
変換器４ｂのいずれかが過電流になり、ＳＭＥＳが安定
に運転できなくなる。また、アンバランス状態で運転で
きるように設計すると、素子並列数を増やす等が必要に
なり、経済的でない上、発生高調波も増える。本発明の
目的は、複数の電力変換器の出力電流をバランスさせ、
経済的で安定に運転できる超電導エネルギー貯蔵装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１に対応する発明は、複数の自己消弧可能な電
力変換素子から構成され、出力として直流電力を得る電
力変換器を複数台並列接続した電力変換器群と、この電
力変換器群の出力側に共通接続された超電導コイルと、
前記各電力変換器の直流電流値を検出する電流検出手段
と、
に請求項１に対応する発明は、複数の自己消弧可能な電
力変換素子から構成され、出力として直流電力を得る電
力変換器を複数台並列接続した電力変換器群と、この電
力変換器群の出力側に共通接続された超電導コイルと、
前記各電力変換器の直流電流値を検出する電流検出手段
と、
【０００９】この各電流検出手段により検出された各直
流電流値がバランスするように該直流電流値に応じて前
記各電力変換器の有効電力指令値に対して補正を加える
手段とを具備した超電導エネルギー貯蔵装置である。
流電流値がバランスするように該直流電流値に応じて前
記各電力変換器の有効電力指令値に対して補正を加える
手段とを具備した超電導エネルギー貯蔵装置である。
【００１０】
【作用】請求項１に対応する発明によれば、複数台の電
力変換器の個々の出力電流にアンバランスが生じても、
各電力変換器に流れる電流を検出し電流値に応じて各電
力変換器の有効電力指令値に補正を加えるようにしたの
で、電力変換器の電流アンバランスを抑制することがで
き、安定に運転できる超電導エネルギー貯蔵装置が得ら
れる。
力変換器の個々の出力電流にアンバランスが生じても、
各電力変換器に流れる電流を検出し電流値に応じて各電
力変換器の有効電力指令値に補正を加えるようにしたの
で、電力変換器の電流アンバランスを抑制することがで
き、安定に運転できる超電導エネルギー貯蔵装置が得ら
れる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。はじめに、図１により第１の実施例につい
て説明するが、既に説明した図４と同一の要素は同一の
符号として説明を省略する。６ａ，６ｂは各自励式変換
器４ａ，４ｂに流れる電流Ｉｄ1 ，Ｉｄ2 を計測するた
めの計器用変流器、１５ａ，１５ｂは電流アンバランス
比率７４ａ，７４ｂを求めるための除算器、１６ａ，１
６ｂは電流アンバランス比率７４ａ，７４ｂから電流ア
ンバランス補正用ゲインＧｘ1 ，Ｇｘ2 を求めるための
制御器、１７は有効電力指令値の極性に応じて電流アン
バランス補正用ゲインＧｘ1 ，Ｇｘ2 を入力する可変ゲ
イン比例制御器１４ａ，１４ｂを決定するための選択
器、１３ａ，１３ｂは図４の１３と同じ制御演算器であ
り、１９ａ，１９ｂはＰＷＭパターン発生回路（図４の
１９と同じ動作を行うもの）である。
て説明する。はじめに、図１により第１の実施例につい
て説明するが、既に説明した図４と同一の要素は同一の
符号として説明を省略する。６ａ，６ｂは各自励式変換
器４ａ，４ｂに流れる電流Ｉｄ1 ，Ｉｄ2 を計測するた
めの計器用変流器、１５ａ，１５ｂは電流アンバランス
比率７４ａ，７４ｂを求めるための除算器、１６ａ，１
６ｂは電流アンバランス比率７４ａ，７４ｂから電流ア
ンバランス補正用ゲインＧｘ1 ，Ｇｘ2 を求めるための
制御器、１７は有効電力指令値の極性に応じて電流アン
バランス補正用ゲインＧｘ1 ，Ｇｘ2 を入力する可変ゲ
イン比例制御器１４ａ，１４ｂを決定するための選択
器、１３ａ，１３ｂは図４の１３と同じ制御演算器であ
り、１９ａ，１９ｂはＰＷＭパターン発生回路（図４の
１９と同じ動作を行うもの）である。
【００１２】次に、図１の実施例装置の動作について説
明する。前述の通り変圧器２の２次電圧の誤差、インピ
ーダンスの差等の原因で、各自励式変換器４ａ，４ｂに
流れる電流には電流アンバランスが発生する。アンバラ
ンス比率は、直流計器用変流器６ａ，６ｂで計測された
各変換器電流Ｉｄ1 ，Ｉｄ2 は、除算器４１により直流
電流Ｉｄの２分の１で除算することにより求める。そし
て、制御器１６ａ，１６ｂによってさらに補正を加え、
電流アンバランス補正用ゲインＧｘ1 ，Ｇｘ2を得る。
選択器１７は、有効電力指令値Ｐｉｎの極性により、電
流アンバランス補正用ゲインを入力する可変ゲイン比例
制御器１４ａ，１４ｂを選択する。
明する。前述の通り変圧器２の２次電圧の誤差、インピ
ーダンスの差等の原因で、各自励式変換器４ａ，４ｂに
流れる電流には電流アンバランスが発生する。アンバラ
ンス比率は、直流計器用変流器６ａ，６ｂで計測された
各変換器電流Ｉｄ1 ，Ｉｄ2 は、除算器４１により直流
電流Ｉｄの２分の１で除算することにより求める。そし
て、制御器１６ａ，１６ｂによってさらに補正を加え、
電流アンバランス補正用ゲインＧｘ1 ，Ｇｘ2を得る。
選択器１７は、有効電力指令値Ｐｉｎの極性により、電
流アンバランス補正用ゲインを入力する可変ゲイン比例
制御器１４ａ，１４ｂを選択する。
【００１３】有効電力指令値Ｐｉｎが超電導コイル７の
充電指令であるとき、負の値をとり、逆にコイル７の放
電指令の時は正の値をとると仮定した場合の選択器１７
の選択方法を、図３に示してある。
充電指令であるとき、負の値をとり、逆にコイル７の放
電指令の時は正の値をとると仮定した場合の選択器１７
の選択方法を、図３に示してある。
【００１４】有効電力指令値Ｐｉｎが負（充電指令）で
は有効電力指令値の負の絶対値が大きい変換器ほど直流
電流が上昇し、逆に有効電力指令値Ｐｉｎが正（放電指
令）では正の絶対値が大きい変換器ほど直流電流は下降
する。
は有効電力指令値の負の絶対値が大きい変換器ほど直流
電流が上昇し、逆に有効電力指令値Ｐｉｎが正（放電指
令）では正の絶対値が大きい変換器ほど直流電流は下降
する。
【００１５】例えば、有効電力指令値Ｐｉｎが負（充電
指令）で、なおかつ、Ｉｄ1 ＞Ｉｄ2 の場合において、
電流アンバランス比率７４ａは１より大、電流アンバラ
ンス比率７４ｂは１より小になる。そして、制御器１６
ａ，１６ｂで、電流アンバランス比率７４ａ，７４ｂを
補正して電流アンバランス用補正ゲインＧｘ1 ，Ｇｘ2
を得る。選択器１７は、有効電力指令値Ｐｉｎが負（充
電指令）なので、Ｇｘ1 を変換器４ｂ側の可変比例制御
器１４ｂのゲインＧ2 に、Ｇｘ2 を変換器４ａ側可変比
例制御器１４ａのゲインＧ1 に代入する。有効電力指令
値Ｐｉｎは、自励式変換器４ａの有効電力補正指令値Ｐ
ｉｎ1 及び自励式変換器４ｂの有効電力補正指令値Ｐｉ
ｎ2 に補正され、制御演算器１３ａ，１３ｂによって各
自励式変換器４ａ，４ｂの出力すべき電流の振幅Ｍ1 ，
Ｍ2 と、電流の位相α1 ，α2 を決定する。そして、制
御演算器１３ａ，１３ｂから出力されたＭ1 ，Ｍ2 ，α
1，α2 に基づき、ＰＷＭパターン発生回路１９ａ，１
９ｂは、自己消弧素子に与えるゲート信号８２ａ，８２
ｂを出力する。この場合、 Ｇ1 ＜Ｇ2 となるので、 ｜Ｐｉｎ1 ｜＜｜Ｐｉｎ2 ｜ Ｐｉｎ1 ，Ｐｉｎ2
＜０
指令）で、なおかつ、Ｉｄ1 ＞Ｉｄ2 の場合において、
電流アンバランス比率７４ａは１より大、電流アンバラ
ンス比率７４ｂは１より小になる。そして、制御器１６
ａ，１６ｂで、電流アンバランス比率７４ａ，７４ｂを
補正して電流アンバランス用補正ゲインＧｘ1 ，Ｇｘ2
を得る。選択器１７は、有効電力指令値Ｐｉｎが負（充
電指令）なので、Ｇｘ1 を変換器４ｂ側の可変比例制御
器１４ｂのゲインＧ2 に、Ｇｘ2 を変換器４ａ側可変比
例制御器１４ａのゲインＧ1 に代入する。有効電力指令
値Ｐｉｎは、自励式変換器４ａの有効電力補正指令値Ｐ
ｉｎ1 及び自励式変換器４ｂの有効電力補正指令値Ｐｉ
ｎ2 に補正され、制御演算器１３ａ，１３ｂによって各
自励式変換器４ａ，４ｂの出力すべき電流の振幅Ｍ1 ，
Ｍ2 と、電流の位相α1 ，α2 を決定する。そして、制
御演算器１３ａ，１３ｂから出力されたＭ1 ，Ｍ2 ，α
1，α2 に基づき、ＰＷＭパターン発生回路１９ａ，１
９ｂは、自己消弧素子に与えるゲート信号８２ａ，８２
ｂを出力する。この場合、 Ｇ1 ＜Ｇ2 となるので、 ｜Ｐｉｎ1 ｜＜｜Ｐｉｎ2 ｜ Ｐｉｎ1 ，Ｐｉｎ2
＜０
【００１６】になり、電流上昇率は電流の少ない自励式
変換器４ｂのほうが自励式変換器４ａより大きい。従っ
て、自励式変換器４ａ，４ｂ間の電流アンバランスは抑
制される。
変換器４ｂのほうが自励式変換器４ａより大きい。従っ
て、自励式変換器４ａ，４ｂ間の電流アンバランスは抑
制される。
【００１７】同様に、有効電力指令値が正（放電指令）
で、なおかつＩｄ1 ＞Ｉｄ2 の場合は、選択器１７によ
ってＧｘ1 をＧ1 に、Ｇｘ2 をＧ2 に代入する。この場
合、 Ｇ1 ＞Ｇ2 となるので、 ｜Ｐｉｎ1 ｜＞｜Ｐｉｎ2 ｜ Ｐｉｎ1 ，Ｐｉｎ2
＞０
で、なおかつＩｄ1 ＞Ｉｄ2 の場合は、選択器１７によ
ってＧｘ1 をＧ1 に、Ｇｘ2 をＧ2 に代入する。この場
合、 Ｇ1 ＞Ｇ2 となるので、 ｜Ｐｉｎ1 ｜＞｜Ｐｉｎ2 ｜ Ｐｉｎ1 ，Ｐｉｎ2
＞０
【００１８】になり、電流下降率は電流の多い自励式変
換器４ａのほうが自励式変換器４ｂより大きい。従っ
て、自励式変換器４ａ，４ｂ間の電流アンバランスは抑
制される。
換器４ａのほうが自励式変換器４ｂより大きい。従っ
て、自励式変換器４ａ，４ｂ間の電流アンバランスは抑
制される。
【００１９】同様に、Ｉｄ1 ＜Ｉｄ2 の場合も前述の通
り、選択器１７で電流アンバランスを補償するように、
Ｇｘ1 ，Ｇｘ2 を選択すれば、電流アンバランスは抑制
される。以上、説明したように、本発明の第１の実施例
によれば、電流アンバランスを抑制でき、経済的で安定
に運転できる超電導エネルギー貯蔵装置が得られる。次
に、本発明の第２の実施例について図２を参照して説明
するが、図１及び図４と同一の要素は同一の符号として
説明を省略する。
り、選択器１７で電流アンバランスを補償するように、
Ｇｘ1 ，Ｇｘ2 を選択すれば、電流アンバランスは抑制
される。以上、説明したように、本発明の第１の実施例
によれば、電流アンバランスを抑制でき、経済的で安定
に運転できる超電導エネルギー貯蔵装置が得られる。次
に、本発明の第２の実施例について図２を参照して説明
するが、図１及び図４と同一の要素は同一の符号として
説明を省略する。
【００２０】変換器４ａの出力電流を検出する直流計器
用変流器６ａにて計測した直流電流Ｉｄ1 と、超電導コ
イル７に流れる電流を検出する直流計器用変流器６にて
計測した直流電流Ｉｄの２分の１の電流とを比較器１８
ａで比較する。この場合、直流電流制御器２０ｂは、比
較器１８ａの出力である電流偏差を制御し、電流アンバ
ランス補正用有効電力基準ＰｒーＩｄ1 を出力する。Ｐ
ｒーＩｄ1 は、比較器２１ａで、有効電力指令値Ｐｉｎ
と加算され、有効電力指令値Ｐｉｎは、自励式変換器４
ａの有効電力補正指令値Ｐｉｎ1 に補正される。
用変流器６ａにて計測した直流電流Ｉｄ1 と、超電導コ
イル７に流れる電流を検出する直流計器用変流器６にて
計測した直流電流Ｉｄの２分の１の電流とを比較器１８
ａで比較する。この場合、直流電流制御器２０ｂは、比
較器１８ａの出力である電流偏差を制御し、電流アンバ
ランス補正用有効電力基準ＰｒーＩｄ1 を出力する。Ｐ
ｒーＩｄ1 は、比較器２１ａで、有効電力指令値Ｐｉｎ
と加算され、有効電力指令値Ｐｉｎは、自励式変換器４
ａの有効電力補正指令値Ｐｉｎ1 に補正される。
【００２１】同様に、変換器４ｂの出力電流を検出する
直流計器用変流器６ｂにて計測した直流電流Ｉｄ2 と、
超電導コイル７に流れる電流を検出する直流計器用変流
器６にて計測した直流電流Ｉｄの２分の１の電流とを比
較器１８ｂで比較する。そして、直流電流制御器２０ｂ
は、比較器１８ｂの出力である電流偏差を制御し、電流
アンバランス補正用有効電力基準ＰｒーＩｄ2 を出力す
る。ＰｒーＩｄ2 は、比較器２１ｂで、有効電力指令値
Ｐｉｎと加算され、有効電力指令値Ｐｉｎは、自励式変
換器４ｂの有効電力補正指令値Ｐｉｎ2 に補正される。
直流計器用変流器６ｂにて計測した直流電流Ｉｄ2 と、
超電導コイル７に流れる電流を検出する直流計器用変流
器６にて計測した直流電流Ｉｄの２分の１の電流とを比
較器１８ｂで比較する。そして、直流電流制御器２０ｂ
は、比較器１８ｂの出力である電流偏差を制御し、電流
アンバランス補正用有効電力基準ＰｒーＩｄ2 を出力す
る。ＰｒーＩｄ2 は、比較器２１ｂで、有効電力指令値
Ｐｉｎと加算され、有効電力指令値Ｐｉｎは、自励式変
換器４ｂの有効電力補正指令値Ｐｉｎ2 に補正される。
【００２２】その後補正された各変換器４ａ，４ｂの有
効電力補正指令値Ｐｉｎ1 ，Ｐｉｎ2 は、制御演算器１
３ａ，１３ｂによって各自励式変換器４ａ，４ｂの出力
すべき電流の振幅Ｍ1 ，Ｍ2 と、電流の位相α1 ，α2
を決定する。そして、制御演算器１３ａ，１３ｂから出
力されたＭ1 ，Ｍ2 ，α1 ，α2 に基づき、ＰＷＭパタ
ーン発生回路１９ａ，１９ｂは、自己消弧素子に与える
ゲート信号８２ａ，８２ｂを出力する。
効電力補正指令値Ｐｉｎ1 ，Ｐｉｎ2 は、制御演算器１
３ａ，１３ｂによって各自励式変換器４ａ，４ｂの出力
すべき電流の振幅Ｍ1 ，Ｍ2 と、電流の位相α1 ，α2
を決定する。そして、制御演算器１３ａ，１３ｂから出
力されたＭ1 ，Ｍ2 ，α1 ，α2 に基づき、ＰＷＭパタ
ーン発生回路１９ａ，１９ｂは、自己消弧素子に与える
ゲート信号８２ａ，８２ｂを出力する。
【００２３】次に、図１の説明と同様に、有効電力指令
値Ｐｉｎは、コイルの充電指令である時、負の値をと
り、逆にコイルの放電指令の時は正の値をとると仮定
し、図２の動作を説明する。
値Ｐｉｎは、コイルの充電指令である時、負の値をと
り、逆にコイルの放電指令の時は正の値をとると仮定
し、図２の動作を説明する。
【００２４】例えば、Ｉｄ1 ＞Ｉｄ2 のとき自励式変換
器４ａ側の電流偏差７３ａは、正の値になり、逆に自励
式変換器４ｂ側の電流偏差７３ｂは、負の値になる。そ
れぞれの電流偏差を直流電流制御器２０ａ，２０ｂに入
力し、制御を行う。自励式変換器４ａ側の電流アンバラ
ンス補正用有効電力基準ＰｒーＩｄ1 は、正の値にな
る。前述の仮定から正の有効電力基準は放電指令であり
電流を下げる補正指令になる。逆に、自励式変換器４ｂ
側の電流アンバランス補正用有効電力基準ＰｒーＩｄ2
は、負の値、すなわち充電指令であり電流を上昇させる
補正指令となる。このＰｒーＩｄ1 とＰｒーＩｄ2 は、
それぞれ比較器２１ａ，２１ｂにおいて有効電力指令値
Ｐｉｎと加算される。そして、比較器２１ａ，２１ｂ
は、各変換器４ａ，４ｂに対応する有効電力補正指令値
Ｐｉｎ1 ，Ｐｉｎ2 を出力する。この場合、 ＰｒーＩｄ1 ＞０，ＰｒーＩｄ2 ＜０ になるので、 Ｐｉｎ1 ＝｜Ｐｉｎ｜＋ＰｒーＩｄ1 ＞｜Ｐｉｎ｜…
自励式変換器４ａ Ｐｉｎ2 ＝｜Ｐｉｎ｜＋ＰｒーＩｄ2 ＜｜Ｐｉｎ｜…
自励式変換器４ｂ 上式より、自励式変換器４ａ側の変換器電流Ｉｄ1 は下
降し、自励式変換器４ｂ側の変換器電流Ｉｄ2 は上昇す
るので、電流アンバランスは抑制される。Ｉｄ1 ＜Ｉｄ
2 も同様である。
器４ａ側の電流偏差７３ａは、正の値になり、逆に自励
式変換器４ｂ側の電流偏差７３ｂは、負の値になる。そ
れぞれの電流偏差を直流電流制御器２０ａ，２０ｂに入
力し、制御を行う。自励式変換器４ａ側の電流アンバラ
ンス補正用有効電力基準ＰｒーＩｄ1 は、正の値にな
る。前述の仮定から正の有効電力基準は放電指令であり
電流を下げる補正指令になる。逆に、自励式変換器４ｂ
側の電流アンバランス補正用有効電力基準ＰｒーＩｄ2
は、負の値、すなわち充電指令であり電流を上昇させる
補正指令となる。このＰｒーＩｄ1 とＰｒーＩｄ2 は、
それぞれ比較器２１ａ，２１ｂにおいて有効電力指令値
Ｐｉｎと加算される。そして、比較器２１ａ，２１ｂ
は、各変換器４ａ，４ｂに対応する有効電力補正指令値
Ｐｉｎ1 ，Ｐｉｎ2 を出力する。この場合、 ＰｒーＩｄ1 ＞０，ＰｒーＩｄ2 ＜０ になるので、 Ｐｉｎ1 ＝｜Ｐｉｎ｜＋ＰｒーＩｄ1 ＞｜Ｐｉｎ｜…
自励式変換器４ａ Ｐｉｎ2 ＝｜Ｐｉｎ｜＋ＰｒーＩｄ2 ＜｜Ｐｉｎ｜…
自励式変換器４ｂ 上式より、自励式変換器４ａ側の変換器電流Ｉｄ1 は下
降し、自励式変換器４ｂ側の変換器電流Ｉｄ2 は上昇す
るので、電流アンバランスは抑制される。Ｉｄ1 ＜Ｉｄ
2 も同様である。
【００２５】なお、本発明は前述した実施例に限定され
ず以下のように変形して実施できる。すなわち、第１の
実施例においては、２台の電力変換器で説明したが、３
台以上の電力変換器であっても、電流アンバランス量
と、有効電力指令値の極性に応じて、各電力変換器の有
効電力指令値を補正すれば電流アンバランスは補正され
る。また、第１の実施例において、自己消弧可能な素子
としてＧＴＯ以外の素子、例えばトランジスタや、静電
誘導サイリスタ等を使用しても同一の効果が得られるこ
とはいうまでもない。
ず以下のように変形して実施できる。すなわち、第１の
実施例においては、２台の電力変換器で説明したが、３
台以上の電力変換器であっても、電流アンバランス量
と、有効電力指令値の極性に応じて、各電力変換器の有
効電力指令値を補正すれば電流アンバランスは補正され
る。また、第１の実施例において、自己消弧可能な素子
としてＧＴＯ以外の素子、例えばトランジスタや、静電
誘導サイリスタ等を使用しても同一の効果が得られるこ
とはいうまでもない。
【００２６】第２の実施例においては、２台の電力変換
器で説明したが、例えば３台の電力変換器であるとき
は、直流電流の３分の１、４台の変換器ならば直流電流
の４分の１と各電力変換器電流を比較して上述の制御を
行えば、複数台の電力変換器であっても同じ効果が得ら
れることはいうまでもない。また、第２の実施例におい
て電力指令値をコイルの充電で正、放電で負とした場合
も同様の効果が得られることはいうまでもない。
器で説明したが、例えば３台の電力変換器であるとき
は、直流電流の３分の１、４台の変換器ならば直流電流
の４分の１と各電力変換器電流を比較して上述の制御を
行えば、複数台の電力変換器であっても同じ効果が得ら
れることはいうまでもない。また、第２の実施例におい
て電力指令値をコイルの充電で正、放電で負とした場合
も同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、自己消弧可能な素子か
ら構成される複数台の電力変換器と超電導コイルからな
る超電導エネルギー貯蔵装置において、各電力変換器の
電流を検出する手段と、電流値に応じて有効電力指令値
を補正する手段を具備すれば、各電力変換器間の電流ア
ンバランスを抑制でき、安定に運転できる超電導エネル
ギー貯蔵装置を提供できる。
ら構成される複数台の電力変換器と超電導コイルからな
る超電導エネルギー貯蔵装置において、各電力変換器の
電流を検出する手段と、電流値に応じて有効電力指令値
を補正する手段を具備すれば、各電力変換器間の電流ア
ンバランスを抑制でき、安定に運転できる超電導エネル
ギー貯蔵装置を提供できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施例を示すブロック図。
【図３】図１の選択器１７の選択方法を説明するための
図。
図。
【図４】従来の超電導エネルギー貯蔵装置用自励式変換
器の一例を示すブロック図。
器の一例を示すブロック図。
１…交流母線、２…変圧器、３ａ，３ｂ…交流コンデン
サ、４ａ，４ｂ…自励式変換器、５…相間リアクトル、
６…直流側計器用変流器、６ａ，６ｂ…直流側計器用変
流器、７…超電導コイル、８…交流側計器用変圧器、９
…交流側計器用変流器、１０…有効電力、無効電力検出
器、１１ａ，１１ｂ…比較器、１２…有効電力、無効電
力制御器、１３…制御演算器、１３ａ，１３ｂ…制御演
算器、１４ａ，１４ｂ…可変比例制御器、１５ａ，１５
ｂ…除算器、１６ａ，１６ｂ…比例制御器、１７…選択
器、１９…ＰＷＭパターン発生回路、２０…直流電流制
御器。
サ、４ａ，４ｂ…自励式変換器、５…相間リアクトル、
６…直流側計器用変流器、６ａ，６ｂ…直流側計器用変
流器、７…超電導コイル、８…交流側計器用変圧器、９
…交流側計器用変流器、１０…有効電力、無効電力検出
器、１１ａ，１１ｂ…比較器、１２…有効電力、無効電
力制御器、１３…制御演算器、１３ａ，１３ｂ…制御演
算器、１４ａ，１４ｂ…可変比例制御器、１５ａ，１５
ｂ…除算器、１６ａ，１６ｂ…比例制御器、１７…選択
器、１９…ＰＷＭパターン発生回路、２０…直流電流制
御器。
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の自己消弧可能な電力変換素子から
構成され、出力として直流電力を得る電力変換器を複数
台並列接続した電力変換器群と、 この電力変換器群の出力側に共通接続された超電導コイ
ルと、 前記各電力変換器の直流電流値を検出する電流検出手段
と、 この各電流検出手段により検出された各直流電流値がバ
ランスするように該直流電流値に応じて前記各電力変換
器の有効電力指令値に対して補正を加える手段と、 を具備したことを特徴とする超電導エネルギー貯蔵装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23837892A JP3311036B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 超電導エネルギー貯蔵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23837892A JP3311036B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 超電導エネルギー貯蔵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0690535A true JPH0690535A (ja) | 1994-03-29 |
| JP3311036B2 JP3311036B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=17029300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23837892A Expired - Fee Related JP3311036B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 超電導エネルギー貯蔵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3311036B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102709937A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-10-03 | 西安理工大学 | 一种电力储能用大容量组合型变换器 |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP23837892A patent/JP3311036B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102709937A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-10-03 | 西安理工大学 | 一种电力储能用大容量组合型变换器 |
| CN102709937B (zh) * | 2012-05-18 | 2015-03-25 | 西安理工大学 | 一种电力储能用大容量组合型变换器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3311036B2 (ja) | 2002-08-05 |
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