JPH0923651A - 異なる電気特性を有する電気系統の相互接続システム - Google Patents
異なる電気特性を有する電気系統の相互接続システムInfo
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- JPH0923651A JPH0923651A JP8094582A JP9458296A JPH0923651A JP H0923651 A JPH0923651 A JP H0923651A JP 8094582 A JP8094582 A JP 8094582A JP 9458296 A JP9458296 A JP 9458296A JP H0923651 A JPH0923651 A JP H0923651A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異なる電気特性の電気系統を相互接続するシ
ステムを提供する。 【解決手段】 電気相互接続システム（１００）は、異
なる電気特性（たとえば、周波数または位相）を有する
第１および第２の電気系統に結合される回転変流機（１
０２）、および第１の電気系統から第２の電気系統へ電
力を伝達するために回転変流機（１０２）を可変速度で
双方向に動作させる制御器（１０４）を含む。
ステムを提供する。 【解決手段】 電気相互接続システム（１００）は、異
なる電気特性（たとえば、周波数または位相）を有する
第１および第２の電気系統に結合される回転変流機（１
０２）、および第１の電気系統から第２の電気系統へ電
力を伝達するために回転変流機（１０２）を可変速度で
双方向に動作させる制御器（１０４）を含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は送電の制御に関するもの
であり、特に、異なる電気特性を有する電気系統の接続
に関するものである。
であり、特に、異なる電気特性を有する電気系統の接続
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ある種の変圧器、たとえばバリアック
（ｖａｒｉａｃ）のようなタップ可変変圧器は電圧を変
えるだけである。静止型移相変圧器として知られている
他の変圧器は、トルク角により電力の向きを変えて電力
を動かすことができる。単に電圧を変えるだけの変圧器
および静止型移相変圧器は、同じ電気周波数で動作する
２つの電気系統を相互接続し、または１つの電気事業体
の中で送電するのに適している。しかし、このような変
圧器は、異なる周波数で動作する２つの電気系統の連結
（たとえば、電気事業体相互間の電力伝達）に用いるこ
とができない。
（ｖａｒｉａｃ）のようなタップ可変変圧器は電圧を変
えるだけである。静止型移相変圧器として知られている
他の変圧器は、トルク角により電力の向きを変えて電力
を動かすことができる。単に電圧を変えるだけの変圧器
および静止型移相変圧器は、同じ電気周波数で動作する
２つの電気系統を相互接続し、または１つの電気事業体
の中で送電するのに適している。しかし、このような変
圧器は、異なる周波数で動作する２つの電気系統の連結
（たとえば、電気事業体相互間の電力伝達）に用いるこ
とができない。
【０００３】現在の送電についての最大の問題は、一貫
して（何分も、または何時間も）周波数の異なる電力網
の間で電力を伝達できないことである。たとえば米国で
は、ミシシッピ川の東でメーソンディクソン線の北にあ
る電気事業体は約６０．１乃至６０．０１ヘルツの範囲
で運転する傾向があるのに対して、（たとえばコロンビ
ア川／ボネビル電力区域およびテネシー渓谷開発公社に
よる水力力率のため）米国の南西部の電気事業体は少し
低い周波数（たとえば、５９．９乃至５９．９９ヘルツ
の範囲）で運転する傾向がある。電気事業体は一定の周
波数を維持しないで、周波数は上記の範囲内でランダム
に「歩く」すなわち変動する。
して（何分も、または何時間も）周波数の異なる電力網
の間で電力を伝達できないことである。たとえば米国で
は、ミシシッピ川の東でメーソンディクソン線の北にあ
る電気事業体は約６０．１乃至６０．０１ヘルツの範囲
で運転する傾向があるのに対して、（たとえばコロンビ
ア川／ボネビル電力区域およびテネシー渓谷開発公社に
よる水力力率のため）米国の南西部の電気事業体は少し
低い周波数（たとえば、５９．９乃至５９．９９ヘルツ
の範囲）で運転する傾向がある。電気事業体は一定の周
波数を維持しないで、周波数は上記の範囲内でランダム
に「歩く」すなわち変動する。
【０００４】電気系統には、通常、障害に対して系統を
保護するために方向継電器が設けられている。周波数の
異なる系統の間、たとえば周波数の異なる電気事業体の
間に送電線を建設したとすると、方向継電器が移相に感
応する。時間が経過するにつれ、位相ベクトルが方向継
電器をトリップさせて送電線を遮断させるようになるこ
とがある。したがって、周波数の異なる系統の間での現
在の送電は、数分または数時間のような限られた時間の
間だけ行うことができ、２４時間というような長時間は
行うことはできない。
保護するために方向継電器が設けられている。周波数の
異なる系統の間、たとえば周波数の異なる電気事業体の
間に送電線を建設したとすると、方向継電器が移相に感
応する。時間が経過するにつれ、位相ベクトルが方向継
電器をトリップさせて送電線を遮断させるようになるこ
とがある。したがって、周波数の異なる系統の間での現
在の送電は、数分または数時間のような限られた時間の
間だけ行うことができ、２４時間というような長時間は
行うことはできない。
【０００５】図１には、異なる周波数で動作する電気系
統（たとえば、異なる電気事業体または電力網）を相互
接続するために現在使用されている従来技術の相互接続
システム（直流リンクとも呼ばれている）２０が示され
ている。図１には、給電系統２２と受電系統２４とを接
続する相互接続システム２０が示されている。給電系統
２２は送電線２６により相互接続システム２０に接続さ
れている。図示した例では、周波数Ｆ１（Ｆ１は給電系
統２２の周波数である）の三相入力信号が供給される。
相互接続システム２０は線路２８により受電系統２４に
接続されており、線路２８は相互接続システム２０から
の周波数Ｆ２（Ｆ２は相互接続システム２０の周波数で
あり、Ｆ２≠Ｆ１）の三相出力信号を受電系統２４へ運
ぶ。
統（たとえば、異なる電気事業体または電力網）を相互
接続するために現在使用されている従来技術の相互接続
システム（直流リンクとも呼ばれている）２０が示され
ている。図１には、給電系統２２と受電系統２４とを接
続する相互接続システム２０が示されている。給電系統
２２は送電線２６により相互接続システム２０に接続さ
れている。図示した例では、周波数Ｆ１（Ｆ１は給電系
統２２の周波数である）の三相入力信号が供給される。
相互接続システム２０は線路２８により受電系統２４に
接続されており、線路２８は相互接続システム２０から
の周波数Ｆ２（Ｆ２は相互接続システム２０の周波数で
あり、Ｆ２≠Ｆ１）の三相出力信号を受電系統２４へ運
ぶ。
【０００６】相互接続システム２０は、線路２６上の入
力信号を整流してＤＣ（直流）信号を作成するための全
波整流器を含み、この直流信号はトランジスタ回路網３
０に供給される。トランジスタ回路網３０は、複数のト
ランジスタまたはスイッチＣ１、Ｃ２、．．．Ｃ６（こ
れらは包括的にスイッチＣと呼ぶ）が含まれる。スイッ
チＣのゲートは制御器４０により作動される。４２で示
される所で、制御器４０は相互接続システムからの出力
信号の周波数および位相を検知する。
力信号を整流してＤＣ（直流）信号を作成するための全
波整流器を含み、この直流信号はトランジスタ回路網３
０に供給される。トランジスタ回路網３０は、複数のト
ランジスタまたはスイッチＣ１、Ｃ２、．．．Ｃ６（こ
れらは包括的にスイッチＣと呼ぶ）が含まれる。スイッ
チＣのゲートは制御器４０により作動される。４２で示
される所で、制御器４０は相互接続システムからの出力
信号の周波数および位相を検知する。
【０００７】このように構成された相互接続システム２
０は、線路２６の交流入力信号を整流して直流を作成し
た後、直流を逆変換して、受電系統２４の周波数Ｆ２と
同期した交流を（線路２８上に）作成する。これには、
スイッチＣの手動動作、または制御器４０の場合にはス
イッチＣの自動動作が必要となる。要するに相互接続シ
ステム２０は、入力信号を整流した後、その直流をチョ
ッピングして受電系統２４のクロック周波数に戻す。
０は、線路２６の交流入力信号を整流して直流を作成し
た後、直流を逆変換して、受電系統２４の周波数Ｆ２と
同期した交流を（線路２８上に）作成する。これには、
スイッチＣの手動動作、または制御器４０の場合にはス
イッチＣの自動動作が必要となる。要するに相互接続シ
ステム２０は、入力信号を整流した後、その直流をチョ
ッピングして受電系統２４のクロック周波数に戻す。
【０００８】具合の悪いことに、相互接続システム２０
は信頼性の問題、特にスイッチＣの故障（スイッチＣの
交換は費用がかかる）が生じがちである。更に上記のよ
うに相互接続システム２０は、限られた時間の間だけし
か系統２２と２４との間の電力伝達を有効に行えない。
更に相互接続システム２０は運転費用が高く、電気系統
または電力網の相互接続には２００ドル／ｋＶＡもの費
用がかかる。
は信頼性の問題、特にスイッチＣの故障（スイッチＣの
交換は費用がかかる）が生じがちである。更に上記のよ
うに相互接続システム２０は、限られた時間の間だけし
か系統２２と２４との間の電力伝達を有効に行えない。
更に相互接続システム２０は運転費用が高く、電気系統
または電力網の相互接続には２００ドル／ｋＶＡもの費
用がかかる。
【０００９】第１の一定周波数の電力を第２の一定周波
数の電力に変換（たとえば５０Ｈｚから６０Ｈｚに変
換）するために数十年間、回転変流機が使用されてき
た。しかし回転変流機は、所定の速度（数百または数千
ＲＰＭ）で継続的に動作し、実際に自身を駆動する電動
機として作用する。したがって従来技術の回転変流機
は、それぞれの異なる周波数分布の中でランダムに変動
する２つの電気事業体を相互接続するという問題を扱う
ことはできない。
数の電力に変換（たとえば５０Ｈｚから６０Ｈｚに変
換）するために数十年間、回転変流機が使用されてき
た。しかし回転変流機は、所定の速度（数百または数千
ＲＰＭ）で継続的に動作し、実際に自身を駆動する電動
機として作用する。したがって従来技術の回転変流機
は、それぞれの異なる周波数分布の中でランダムに変動
する２つの電気事業体を相互接続するという問題を扱う
ことはできない。
【００１０】
【発明の概要】本発明は、回転変流機および制御器を含
む電気相互接続システムを提供する。回転変流機（ｒｏ
ｔａｒｙ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）は、異なる電気的特性
（たとえば、周波数または位相）を有する第１および第
２の電気系統に結合される。制御器は可変速度で回転変
流機を双方向に作動することにより、第１の電気系統か
ら電力を第２の電気系統に伝達する。
む電気相互接続システムを提供する。回転変流機（ｒｏ
ｔａｒｙ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）は、異なる電気的特性
（たとえば、周波数または位相）を有する第１および第
２の電気系統に結合される。制御器は可変速度で回転変
流機を双方向に作動することにより、第１の電気系統か
ら電力を第２の電気系統に伝達する。
【００１１】回転変流機は、第１の電気系統に接続され
る回転子、回転子を回転させるためのアクチュエータ、
および異なる電気的特性の大きさを検出する帰還回路網
を含む。制御器は、帰還回路網により検出された大きさ
に応答してアクチュエータを制御し、これにより回転子
を可変速度で双方向に回転させる。可変速度は通常、回
転変流機の毎分回転数（ＲＰＭ）で５０ＲＰＭ以下であ
る。
る回転子、回転子を回転させるためのアクチュエータ、
および異なる電気的特性の大きさを検出する帰還回路網
を含む。制御器は、帰還回路網により検出された大きさ
に応答してアクチュエータを制御し、これにより回転子
を可変速度で双方向に回転させる。可変速度は通常、回
転変流機の毎分回転数（ＲＰＭ）で５０ＲＰＭ以下であ
る。
【００１２】本発明の幾つかの実施態様では、アクチュ
エータを電動機で構成し、歯車により電動機を回転子に
連結する。歯車としては、たとえばウォーム歯車が用い
られる。また本発明の幾つかの実施態様では、異なる電
気的特性は電気周波数であるが、一実施態様ではシステ
ムは移相変圧器として動作する。移相変圧器の実施態様
では、回転子集成体は＋９０度乃至−９０度の範囲内で
動くだけである。
エータを電動機で構成し、歯車により電動機を回転子に
連結する。歯車としては、たとえばウォーム歯車が用い
られる。また本発明の幾つかの実施態様では、異なる電
気的特性は電気周波数であるが、一実施態様ではシステ
ムは移相変圧器として動作する。移相変圧器の実施態様
では、回転子集成体は＋９０度乃至−９０度の範囲内で
動くだけである。
【００１３】本発明による相互接続システムは、異なる
電気周波数を有する第１および第２の電力網のような非
同期電気系統相互間を接続するための変電所で使用する
ことができる。本発明の相互接続システムは電力を伝達
するだけでなく、途中で移相を行うことにより中間で電
力を変更することもできる。本発明の上記およびその他
の目的、特徴および利点は、添付の図面を参照した下記
の好ましい実施態様についての具体的な説明により明ら
かとなろう。図面においては、同じ参照記号は同じ部品
を表す。図面は必ずしも一定の縮尺になっていず、発明
の原理を図示することに重点が置かれている。
電気周波数を有する第１および第２の電力網のような非
同期電気系統相互間を接続するための変電所で使用する
ことができる。本発明の相互接続システムは電力を伝達
するだけでなく、途中で移相を行うことにより中間で電
力を変更することもできる。本発明の上記およびその他
の目的、特徴および利点は、添付の図面を参照した下記
の好ましい実施態様についての具体的な説明により明ら
かとなろう。図面においては、同じ参照記号は同じ部品
を表す。図面は必ずしも一定の縮尺になっていず、発明
の原理を図示することに重点が置かれている。
【００１４】
【実施例の記載】図２は、電力相互接続システム１００
を示す。電力相互接続システム１００には、回転変流機
集成体１０２および制御器１０４が含まれている。後で
更に詳しく説明するように回転変流機集成体１０２は、
図示された第１の電気系統に三相線路ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ
により接続され、また第２の電気系統に三相線路ＳＡ、
ＳＢ、ＳＣにより接続される。後でも説明するように、
第１の電気系統と第２の電気系統は異なる電気特性を有
する。
を示す。電力相互接続システム１００には、回転変流機
集成体１０２および制御器１０４が含まれている。後で
更に詳しく説明するように回転変流機集成体１０２は、
図示された第１の電気系統に三相線路ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ
により接続され、また第２の電気系統に三相線路ＳＡ、
ＳＢ、ＳＣにより接続される。後でも説明するように、
第１の電気系統と第２の電気系統は異なる電気特性を有
する。
【００１５】回転変流機集成体１０２は、回転子集成体
１１０および固定子１１２を含む。回転子集成体１１０
は、スリップリング１１４、回転子ケージ（ｃａｇｅ）
部１１６および回転子駆動部１１８を含む。第１の電気
系統からの三相線路ＲＡ、ＲＢ、ＲＣはスリップリング
１１４に接続され、第２の電気系統からの三相線路Ｓ
Ａ、ＳＢ、ＳＣは固定子１１２に接続されている。
１１０および固定子１１２を含む。回転子集成体１１０
は、スリップリング１１４、回転子ケージ（ｃａｇｅ）
部１１６および回転子駆動部１１８を含む。第１の電気
系統からの三相線路ＲＡ、ＲＢ、ＲＣはスリップリング
１１４に接続され、第２の電気系統からの三相線路Ｓ
Ａ、ＳＢ、ＳＣは固定子１１２に接続されている。
【００１６】図２に示された実施例では、当業者には理
解されるように、回転変流機集成体１０２は、６０度の
相帯を持つように巻装され、ＲＡ＋、ＲＣ−、ＲＢ＋、
ＲＡ−、ＲＣ＋、ＲＢ−と記した回転子巻線、およびＳ
Ａ＋、ＳＣ−、ＳＢ＋、ＳＡ−、ＳＣ＋、Ｂ−と記した
固定子巻線を含む。本発明は６０度の相帯のシステムに
限定されず、本発明の原理が二相以上の回転変流機集成
体に適用できることを理解されたい。
解されるように、回転変流機集成体１０２は、６０度の
相帯を持つように巻装され、ＲＡ＋、ＲＣ−、ＲＢ＋、
ＲＡ−、ＲＣ＋、ＲＢ−と記した回転子巻線、およびＳ
Ａ＋、ＳＣ−、ＳＢ＋、ＳＡ−、ＳＣ＋、Ｂ−と記した
固定子巻線を含む。本発明は６０度の相帯のシステムに
限定されず、本発明の原理が二相以上の回転変流機集成
体に適用できることを理解されたい。
【００１７】回転子集成体１１０は、その軸ＲＸの周り
に時計方向ＣＷと反時計方向ＣＣＷの両方に回転するこ
とができる。回転子集成体１１０の回転は回転子駆動部
１１８によって行われる。回転子駆動部１１８は、回転
子集成体１１０に取り付けられたドーナツ形の部分とし
て図２に象徴的に示してある。したがって、図２の回転
子駆動部１１８は、回転子集成体１１０を回転させるた
めの種々の異なる形式の駆動機構を簡略化して描いたも
のに過ぎない。一実施例では、回転子駆動部１１８は、
アクチュエータ、および回転子集成体１１０に連結する
ためのある種のリンク機構（たとえば、歯車装置）を含
む。たとえば回転子駆動部１１８は、図３および図４に
示され、後で説明するようなウォーム歯車駆動機構を有
する。他の実施例では、回転子駆動部１１８は、ラジア
ル歯車（たとえば、平歯車）を介して作動するステップ
モータ、回転子集成体１１０上の歯車を回転させる流体
圧アクチュエータ、または回転子集成体１１０上の歯車
を回転させる空気圧アクチュエータのようなアクチュエ
ータを有する。回転子駆動部１１８には、ここに説明さ
れているような回転子集成体１１０の閉ループ角度位置
に適合する限り、任意の適当な駆動機構を用いることが
できる。
に時計方向ＣＷと反時計方向ＣＣＷの両方に回転するこ
とができる。回転子集成体１１０の回転は回転子駆動部
１１８によって行われる。回転子駆動部１１８は、回転
子集成体１１０に取り付けられたドーナツ形の部分とし
て図２に象徴的に示してある。したがって、図２の回転
子駆動部１１８は、回転子集成体１１０を回転させるた
めの種々の異なる形式の駆動機構を簡略化して描いたも
のに過ぎない。一実施例では、回転子駆動部１１８は、
アクチュエータ、および回転子集成体１１０に連結する
ためのある種のリンク機構（たとえば、歯車装置）を含
む。たとえば回転子駆動部１１８は、図３および図４に
示され、後で説明するようなウォーム歯車駆動機構を有
する。他の実施例では、回転子駆動部１１８は、ラジア
ル歯車（たとえば、平歯車）を介して作動するステップ
モータ、回転子集成体１１０上の歯車を回転させる流体
圧アクチュエータ、または回転子集成体１１０上の歯車
を回転させる空気圧アクチュエータのようなアクチュエ
ータを有する。回転子駆動部１１８には、ここに説明さ
れているような回転子集成体１１０の閉ループ角度位置
に適合する限り、任意の適当な駆動機構を用いることが
できる。
【００１８】上記のように、制御器１０４は、（回転子
駆動部１１８を介して）回転子集成体１１０を可変速度
で双方向に動作させて、第１の電気系統から第２の電気
系統へ電力を伝達させるようにする。このように従来の
回転変流機と異なり、回転子集成体１１０は一定の角速
度で回転しないで、制御器１０４によって要求された通
りに連続的に可変の角速度で回転する。更に、回転子集
成体１１０は図２に示されるように時計方向ＣＷおよび
反時計方向ＣＣＷの両方向に回転できるので、双方向角
速度が達成される。
駆動部１１８を介して）回転子集成体１１０を可変速度
で双方向に動作させて、第１の電気系統から第２の電気
系統へ電力を伝達させるようにする。このように従来の
回転変流機と異なり、回転子集成体１１０は一定の角速
度で回転しないで、制御器１０４によって要求された通
りに連続的に可変の角速度で回転する。更に、回転子集
成体１１０は図２に示されるように時計方向ＣＷおよび
反時計方向ＣＣＷの両方向に回転できるので、双方向角
速度が達成される。
【００１９】図２に示されるように、制御器１０４は帰
還回路網の一部を構成する。この帰還回路網は、センサ
１３１、１３３にそれぞれ接続された帰還監視リード線
１３０、１３２で示されるように、第１の電気系統と第
２の電気系統の両方の１つ以上の選択された電気特性を
監視する。選択された電気特性を比較することにより、
制御器１０４は駆動信号を作成する。この駆動信号は駆
動線１３４を介して回転子駆動部１１８に印加される。
線１３４の駆動信号の方向（たとえば極性）および大き
さを使用して、回転子駆動部１１８は回転子集成体１１
０の角度調整を行う。線１３４の駆動信号の方向によ
り、回転子集成体１１０を時計方向ＣＷまたは反時計方
向ＣＣＷに回転させるかが決められる。線１３４の駆動
信号の大きさにより、回転の範囲が決められる。たとえ
ば、制御器１０４は、駆動線１３４の駆動信号の方向と
大きさを適切に定めることにより、回転子集成体１１０
を時計方向ＣＷにゆっくり回転させた後、ゆっくり逆方
向（反時計方向ＣＣＷ）にゆっくり回転させ、そして恐
らく停止点に達し、そこに（時計方向ＣＷまたは反時計
方向ＣＣＷに）更に回転できる状況になるまで留まる。
還回路網の一部を構成する。この帰還回路網は、センサ
１３１、１３３にそれぞれ接続された帰還監視リード線
１３０、１３２で示されるように、第１の電気系統と第
２の電気系統の両方の１つ以上の選択された電気特性を
監視する。選択された電気特性を比較することにより、
制御器１０４は駆動信号を作成する。この駆動信号は駆
動線１３４を介して回転子駆動部１１８に印加される。
線１３４の駆動信号の方向（たとえば極性）および大き
さを使用して、回転子駆動部１１８は回転子集成体１１
０の角度調整を行う。線１３４の駆動信号の方向によ
り、回転子集成体１１０を時計方向ＣＷまたは反時計方
向ＣＣＷに回転させるかが決められる。線１３４の駆動
信号の大きさにより、回転の範囲が決められる。たとえ
ば、制御器１０４は、駆動線１３４の駆動信号の方向と
大きさを適切に定めることにより、回転子集成体１１０
を時計方向ＣＷにゆっくり回転させた後、ゆっくり逆方
向（反時計方向ＣＣＷ）にゆっくり回転させ、そして恐
らく停止点に達し、そこに（時計方向ＣＷまたは反時計
方向ＣＣＷに）更に回転できる状況になるまで留まる。
【００２０】図２に示される実施例では、第１および第
２の電気系統は異なる範囲の電気周波数を有し、各電気
系統の周波数はそれぞれの範囲内で変動する。たとえ
ば、任意の一時点で、第１の電気系統は第１の周波数で
動作するのに対して、第２の電気系統は第２の周波数で
動作する。このような実施例では、システムの制御器１
０４は、監視線１３０および１３２を含む帰還回路網を
使用して第１および第２の電気系統の電気周波数を監視
する。図示された実施例では、センサ１３１および１３
３は周波数センサである。電気周波数を監視する際、制
御器１０４は線１３４にその駆動信号を出力して回転変
流機の角度位置を調節することにより、第１の電気系統
の位相と第２の電気系統の位相を合わせる。すなわち、
制御器１０４は第１の電気系統と第２の電気系統との間
の位相ロックを維持する。電気系統が並列接続されると
き、電気系統間の位相差が零度であることが理想的であ
る。２つの電気系統間の差を埋め合わせる電気的位相を
時間の関数として与えるのが制御器１０４の役目であ
る。時点ｔ0 で並列接続するとき、Ｆ１（ｔ0 ）＊ｔ0
＋位相１＝Ｆ２（ｔ0 ）＊ｔ0 ＋位相２ここでＦ１
（ｔ）およびＦ２（ｔ）はそれぞれ第１および第２の電
気系統の周波数を時間の関数として表したものである。
ｔ0 より大きいすべての後続の時点に対して、制御器１
０４は次式を満足するように位相ｍ（ｔ）の関数を制御
しなければならない。
２の電気系統は異なる範囲の電気周波数を有し、各電気
系統の周波数はそれぞれの範囲内で変動する。たとえ
ば、任意の一時点で、第１の電気系統は第１の周波数で
動作するのに対して、第２の電気系統は第２の周波数で
動作する。このような実施例では、システムの制御器１
０４は、監視線１３０および１３２を含む帰還回路網を
使用して第１および第２の電気系統の電気周波数を監視
する。図示された実施例では、センサ１３１および１３
３は周波数センサである。電気周波数を監視する際、制
御器１０４は線１３４にその駆動信号を出力して回転変
流機の角度位置を調節することにより、第１の電気系統
の位相と第２の電気系統の位相を合わせる。すなわち、
制御器１０４は第１の電気系統と第２の電気系統との間
の位相ロックを維持する。電気系統が並列接続されると
き、電気系統間の位相差が零度であることが理想的であ
る。２つの電気系統間の差を埋め合わせる電気的位相を
時間の関数として与えるのが制御器１０４の役目であ
る。時点ｔ0 で並列接続するとき、Ｆ１（ｔ0 ）＊ｔ0
＋位相１＝Ｆ２（ｔ0 ）＊ｔ0 ＋位相２ここでＦ１
（ｔ）およびＦ２（ｔ）はそれぞれ第１および第２の電
気系統の周波数を時間の関数として表したものである。
ｔ0 より大きいすべての後続の時点に対して、制御器１
０４は次式を満足するように位相ｍ（ｔ）の関数を制御
しなければならない。
【００２１】 Ｆ１（ｔ）＊ｔ＋位相１＋位相ｍ（ｔ）＝Ｆ２（ｔ）＊ｔ＋位相２ または 位相ｍ（ｔ）＝Ｆ２（ｔ）＊ｔ＋位相２−Ｆ１（ｔ）＊ｔ−位相１ 上記の式で、「位相」は電気的位相を表す。２つより多
い極がある場合、回転子集成体１１０の機械的角度と電
気的角度との間の関係は次式のようになる。
い極がある場合、回転子集成体１１０の機械的角度と電
気的角度との間の関係は次式のようになる。
【００２２】機械的角度＝（２／極数）＊電気的角度 固定子１２０に対して回転子集成体１１０を物理的に変
位させることにより、移相が行われる。回転子集成体１
１０の角度位置は思いのままに維持したり、進めたり、
遅らせたりすることができる。移相は、回転子の角度位
置を変えて、相互接続システム１００の相間の相互イン
ダクタンスを変更することにより行われる。
位させることにより、移相が行われる。回転子集成体１
１０の角度位置は思いのままに維持したり、進めたり、
遅らせたりすることができる。移相は、回転子の角度位
置を変えて、相互接続システム１００の相間の相互イン
ダクタンスを変更することにより行われる。
【００２３】回転変流機１０２の極数（ＮＰ）は通常、
可能なエアギャップ数のようなシステムパラメータによ
って決まる。しかしシステムの極数（ＮＰ）は、与えら
れた電気周波数差（ＥＦＤ）に対して電力を伝達するた
めに必要な回転子の角度変位の機械的角度数（ＮＭＤ）
に影響を及ぼす。これは式ＮＭＤ＝２＊ＥＦＤ／ＮＰで
表される。したがって極数（ＮＰ）が大きければ、電気
的シフトを達成するために必要な角度シフトの機械的角
度数（ＮＭＤ）を著しく小さくすることができる。たと
えば、−３０度から＋３０度への電気的シフトは、３０
極の巻線形回転子の電動機では、僅か−２度から＋２度
の機械的シフトとなる。シフトすべき機械的角度を小さ
くすることにより、必要な力を大幅に減らすことがで
き、あるいはその逆に、所望のシフトを達成するため
に、応答時間を大幅に伸ばすことができる。
可能なエアギャップ数のようなシステムパラメータによ
って決まる。しかしシステムの極数（ＮＰ）は、与えら
れた電気周波数差（ＥＦＤ）に対して電力を伝達するた
めに必要な回転子の角度変位の機械的角度数（ＮＭＤ）
に影響を及ぼす。これは式ＮＭＤ＝２＊ＥＦＤ／ＮＰで
表される。したがって極数（ＮＰ）が大きければ、電気
的シフトを達成するために必要な角度シフトの機械的角
度数（ＮＭＤ）を著しく小さくすることができる。たと
えば、−３０度から＋３０度への電気的シフトは、３０
極の巻線形回転子の電動機では、僅か−２度から＋２度
の機械的シフトとなる。シフトすべき機械的角度を小さ
くすることにより、必要な力を大幅に減らすことがで
き、あるいはその逆に、所望のシフトを達成するため
に、応答時間を大幅に伸ばすことができる。
【００２４】図３および図４は、特定の回転子駆動部１
１８’を有する電力相互接続システム１００を示す。回
転子駆動部１１８’は、リンク機構として回転子ラジア
ル歯車１６２と噛み合うウォーム歯車１６０を用い、更
にアクチュエータとしてウォーム歯車サーボ駆動装置
（たとえばステップモータ）１６４を用いている。更に
図３および図４は、回転子集成体１１０の特定の取り付
け構造、特に回転子集成体１１０の配置と回転の両方を
容易にするスラスト−ラジアル軸受１７０および頂部ラ
ジアル軸受１７２を示している。この回転子駆動部１１
８’の利点は、ウォーム歯車駆動装置がセルフロックす
る傾向があるということである。関連するサーボ駆動装
置１６４が回転させそこなった場合には、回転子集成体
１１０は電気的位相誤差が３６０度に達するまで所定位
置にロックされる。このようなときには、防護継電装置
により相互接続システム１１０はオフラインにする。
１８’を有する電力相互接続システム１００を示す。回
転子駆動部１１８’は、リンク機構として回転子ラジア
ル歯車１６２と噛み合うウォーム歯車１６０を用い、更
にアクチュエータとしてウォーム歯車サーボ駆動装置
（たとえばステップモータ）１６４を用いている。更に
図３および図４は、回転子集成体１１０の特定の取り付
け構造、特に回転子集成体１１０の配置と回転の両方を
容易にするスラスト−ラジアル軸受１７０および頂部ラ
ジアル軸受１７２を示している。この回転子駆動部１１
８’の利点は、ウォーム歯車駆動装置がセルフロックす
る傾向があるということである。関連するサーボ駆動装
置１６４が回転させそこなった場合には、回転子集成体
１１０は電気的位相誤差が３６０度に達するまで所定位
置にロックされる。このようなときには、防護継電装置
により相互接続システム１１０はオフラインにする。
【００２５】前にのべたように、他の実施例では、回転
子駆動部１１８に対して他の形式の機構が使用される。
図３および図４の回転子駆動部１１８’は回転子集成体
１１０をウォーム歯車１６０に直接的に接続するが、こ
のような直接的な接続は必ずしも必要ではない。たとえ
ば一実施例では、ウォーム歯車１６０と回転子集成体１
１０との間にねじりばね／ダンパ装置を挿入して、機械
的動力学的調節を行うようにする。このようなシステム
では、ウォーム歯車を有する回転子駆動部１１８’によ
り位相を（たとえば電気角度で２０度）ずらして、電気
エネルギと機械的エネルギの組み合わせを、給電する負
荷の時定数に整合するように同調させる。その結果、電
気事業体側では一様な電力入力となり、システムの負荷
は安定化する。
子駆動部１１８に対して他の形式の機構が使用される。
図３および図４の回転子駆動部１１８’は回転子集成体
１１０をウォーム歯車１６０に直接的に接続するが、こ
のような直接的な接続は必ずしも必要ではない。たとえ
ば一実施例では、ウォーム歯車１６０と回転子集成体１
１０との間にねじりばね／ダンパ装置を挿入して、機械
的動力学的調節を行うようにする。このようなシステム
では、ウォーム歯車を有する回転子駆動部１１８’によ
り位相を（たとえば電気角度で２０度）ずらして、電気
エネルギと機械的エネルギの組み合わせを、給電する負
荷の時定数に整合するように同調させる。その結果、電
気事業体側では一様な電力入力となり、システムの負荷
は安定化する。
【００２６】上記の例では、２つの電気系統に対する異
なる電気特性は周波数であった。相互接続システム１０
０は、位相角だけをシフトさせる移相変圧器として作用
するように変更できることも理解されるはずである。こ
のような変更された実施例では、スリップリング１１４
は吊るされたリッツ線（Ｌｉｔｚ ｗｉｒｅ）に置き換
えられ、回転子集成体１１０は＋９０度乃至−９０度よ
り大きく動かない。オプションとして、上記のねじりば
ね／ダンパ装置の代わりに空気圧または流体圧ラムが選
択的に挿入される。ラムは回転子集成体１１０を回転さ
せるのではなくて、回転子集成体を所望の＋Ｘ度乃至−
Ｘ度にぐいと動かす（たとえば、Ｘは９０度以下であ
る）。このような実施例は特に、移相を素早く（たとえ
ば、１００ミリ秒以内に）変更することができる普通の
移相変圧器に対して有効である。このような急峻な動き
を達成するために使用される力は、機械内の多数の極お
よび流体力学的軸受によって扱いやすいレベルに保たれ
る。極数が多いほど、電気的変位を満足させるために必
要な角度変位が小さくなる。変位が小さいほど、角加速
度が小さくなるので、与えられた所要時間内に位置変化
を達成するために必要な力が小さくなる。極数を増やす
手法により機械的角度を小さくすることには限界があ
り、特に、巻線可能性およびウォーム歯車１６０の所要
角度分解能に限界がある。
なる電気特性は周波数であった。相互接続システム１０
０は、位相角だけをシフトさせる移相変圧器として作用
するように変更できることも理解されるはずである。こ
のような変更された実施例では、スリップリング１１４
は吊るされたリッツ線（Ｌｉｔｚ ｗｉｒｅ）に置き換
えられ、回転子集成体１１０は＋９０度乃至−９０度よ
り大きく動かない。オプションとして、上記のねじりば
ね／ダンパ装置の代わりに空気圧または流体圧ラムが選
択的に挿入される。ラムは回転子集成体１１０を回転さ
せるのではなくて、回転子集成体を所望の＋Ｘ度乃至−
Ｘ度にぐいと動かす（たとえば、Ｘは９０度以下であ
る）。このような実施例は特に、移相を素早く（たとえ
ば、１００ミリ秒以内に）変更することができる普通の
移相変圧器に対して有効である。このような急峻な動き
を達成するために使用される力は、機械内の多数の極お
よび流体力学的軸受によって扱いやすいレベルに保たれ
る。極数が多いほど、電気的変位を満足させるために必
要な角度変位が小さくなる。変位が小さいほど、角加速
度が小さくなるので、与えられた所要時間内に位置変化
を達成するために必要な力が小さくなる。極数を増やす
手法により機械的角度を小さくすることには限界があ
り、特に、巻線可能性およびウォーム歯車１６０の所要
角度分解能に限界がある。
【００２７】図５は、変電所２００に本発明の電力相互
接続システム１００を組み込んだ場合を示している。変
電所は第１の電気系統２２２および第２の電気系統２２
４を電気的に相互接続する。第１の電気系統２２２およ
び第２の電気系統２２４は異なる電気特性、特に電気周
波数を有することが理解されよう。たとえば、第１の電
気系統２２２は西部電気事業体（Ｗｅｓｔｅｒｎ ｕｔ
ｉｌｉｔｙ）であり、第２の電気系統２２４は東部電気
事業体（Ｅａｓｔｅｒｎ ｕｔｉｌｉｔｙ）であるとす
ることができる。図５の場合には、東部と西部すなわち
第１および第２の両方の電気系統が２３０ｋＶで動作す
る。
接続システム１００を組み込んだ場合を示している。変
電所は第１の電気系統２２２および第２の電気系統２２
４を電気的に相互接続する。第１の電気系統２２２およ
び第２の電気系統２２４は異なる電気特性、特に電気周
波数を有することが理解されよう。たとえば、第１の電
気系統２２２は西部電気事業体（Ｗｅｓｔｅｒｎ ｕｔ
ｉｌｉｔｙ）であり、第２の電気系統２２４は東部電気
事業体（Ｅａｓｔｅｒｎ ｕｔｉｌｉｔｙ）であるとす
ることができる。図５の場合には、東部と西部すなわち
第１および第２の両方の電気系統が２３０ｋＶで動作す
る。
【００２８】西部すなわち第１の電気系統２２２から供
給される電力は、直列電力コンデンサ２３０（２０Ｍｖ
ａｒ）を介して図５の変電所２００に入り、そして１０
０ＭＶＡの発電機昇圧（ＧＳＵ）変圧器２３２を介して
２３０ｋＶから１５ｋＶに降圧される。変圧器２３２か
らの降圧された電力は、入力線路２３４を介して相互接
続システム１００の回転変流機１０２に印加される。入
力線路２３４は、図２に示されるように、実際にはスリ
ップリング１１４に接続された三相線路ＲＡ、ＲＢおよ
びＲＣである。界磁および電力は回転子集成体１１０で
設定されて、固定子１１２に伝達され、さらに固定子１
１２から出力線路２３６に１５ｋＶで伝達される。出力
線路２３６は、図２から理解されるように、実際には三
相線路ＳＡ、ＳＢおよびＳＣである。出力線路２３６上
の固定子１１２からの電力出力は１００ＭＶＡの発電機
昇圧（ＧＳＵ）変圧器２３８で１５ｋＶから２３０ｋＶ
に昇圧される。変圧器２３８によって昇圧された電力
は、次に、直列電力コンデンサ２４０（２０Ｍｖａｒ）
を介して東部すなわち第２の電気系統２２４に供給され
る。
給される電力は、直列電力コンデンサ２３０（２０Ｍｖ
ａｒ）を介して図５の変電所２００に入り、そして１０
０ＭＶＡの発電機昇圧（ＧＳＵ）変圧器２３２を介して
２３０ｋＶから１５ｋＶに降圧される。変圧器２３２か
らの降圧された電力は、入力線路２３４を介して相互接
続システム１００の回転変流機１０２に印加される。入
力線路２３４は、図２に示されるように、実際にはスリ
ップリング１１４に接続された三相線路ＲＡ、ＲＢおよ
びＲＣである。界磁および電力は回転子集成体１１０で
設定されて、固定子１１２に伝達され、さらに固定子１
１２から出力線路２３６に１５ｋＶで伝達される。出力
線路２３６は、図２から理解されるように、実際には三
相線路ＳＡ、ＳＢおよびＳＣである。出力線路２３６上
の固定子１１２からの電力出力は１００ＭＶＡの発電機
昇圧（ＧＳＵ）変圧器２３８で１５ｋＶから２３０ｋＶ
に昇圧される。変圧器２３８によって昇圧された電力
は、次に、直列電力コンデンサ２４０（２０Ｍｖａｒ）
を介して東部すなわち第２の電気系統２２４に供給され
る。
【００２９】図２を参照した制御器１０４についての前
述の説明から理解されるように、変電所２００に含まれ
る制御器１０４は、第１の電気系統２２４と第２の電気
系統２２２の両方の周波数を監視する。第１の電気系統
２２４と第２の電気系統２２２の周波数はそれぞれの異
なる周波数範囲にわたって変動する。このような異なる
周波数を監視しているとき、制御器１０４は、第１の電
気系統２２２から第２の電気系統２２４へ電力を伝送で
きるように回転子集成体１１０の角度位置を調節するた
めの駆動信号を発生する。
述の説明から理解されるように、変電所２００に含まれ
る制御器１０４は、第１の電気系統２２４と第２の電気
系統２２２の両方の周波数を監視する。第１の電気系統
２２４と第２の電気系統２２２の周波数はそれぞれの異
なる周波数範囲にわたって変動する。このような異なる
周波数を監視しているとき、制御器１０４は、第１の電
気系統２２２から第２の電気系統２２４へ電力を伝送で
きるように回転子集成体１１０の角度位置を調節するた
めの駆動信号を発生する。
【００３０】上記に関連して、たとえば西部すなわち第
１の電気系統２２２が５９．９Ｈｚであって東部すなわ
ち第２の電気系統２２４が６０．１Ｈｚであるとする
と、第１の電気系統２２２から第２の電気系統２２４へ
電力を伝送するためには相互接続システム１００で０．
２Ｈｚ変化させることが必要である。２極装置の場合、
回転変流機１０２の所要回転速度は毎分１２０＊（０．
２）／１＝１２回転である。これらの周波数も変動すな
わち動き廻るという事実から、回転変流機１０２は＋
０．５０乃至−０．５０Ｈｚの変化、すなわち２極装置
の場合には毎分＋３０回転から−３０回転（＋３０乃至
−３０ＲＰＭ）の速度範囲が可能でなければならない。
１の電気系統２２２が５９．９Ｈｚであって東部すなわ
ち第２の電気系統２２４が６０．１Ｈｚであるとする
と、第１の電気系統２２２から第２の電気系統２２４へ
電力を伝送するためには相互接続システム１００で０．
２Ｈｚ変化させることが必要である。２極装置の場合、
回転変流機１０２の所要回転速度は毎分１２０＊（０．
２）／１＝１２回転である。これらの周波数も変動すな
わち動き廻るという事実から、回転変流機１０２は＋
０．５０乃至−０．５０Ｈｚの変化、すなわち２極装置
の場合には毎分＋３０回転から−３０回転（＋３０乃至
−３０ＲＰＭ）の速度範囲が可能でなければならない。
【００３１】図５の場合、制御器１０４は１ＭＷのトル
ク制御変換器であり、一実施例では精密駆動系の一例と
してサイクロコンバータを含む。図１のＤＣリンク相互
接続システム２０は約２００ドル／ｋＷの費用がかかる
のに対して、本発明の相互接続システムは約１００ドル
／ｋＷの費用しかかからない。
ク制御変換器であり、一実施例では精密駆動系の一例と
してサイクロコンバータを含む。図１のＤＣリンク相互
接続システム２０は約２００ドル／ｋＷの費用がかかる
のに対して、本発明の相互接続システムは約１００ドル
／ｋＷの費用しかかからない。
【００３２】図６は第１の電気系統と第２の電気系統と
の間の滑り周波数（ｆ１−ｆ２）と制御電力との間の直
線関係を示す。機械に入る電力が一定で負荷の力率が一
定の場合、発生される電磁トルクは一定である。系統相
互間の滑りが大きくなるにつれて、それらを整合させる
ために必要なＲＰＭが大きくなり、トルクと速度の積が
駆動装置が必要とするパワーである。
の間の滑り周波数（ｆ１−ｆ２）と制御電力との間の直
線関係を示す。機械に入る電力が一定で負荷の力率が一
定の場合、発生される電磁トルクは一定である。系統相
互間の滑りが大きくなるにつれて、それらを整合させる
ために必要なＲＰＭが大きくなり、トルクと速度の積が
駆動装置が必要とするパワーである。
【００３３】図７は、本発明の駆動システムの実際的な
能力曲線を示す。縦軸に示された限界は「滑り周波数」
と記してあり、これは可逆駆動装置の最大電力を表す。
「通過電力」は、電気機械的な駆動装置により最大トル
クが与えられた場合の機械の熱定格（たとえば、ウォー
ム歯車軸受に対する最大スラスト定格）である。「通
過」は本質的に材料により制限され、巻線に対する絶縁
等級または材料の許容応力により制限される。
能力曲線を示す。縦軸に示された限界は「滑り周波数」
と記してあり、これは可逆駆動装置の最大電力を表す。
「通過電力」は、電気機械的な駆動装置により最大トル
クが与えられた場合の機械の熱定格（たとえば、ウォー
ム歯車軸受に対する最大スラスト定格）である。「通
過」は本質的に材料により制限され、巻線に対する絶縁
等級または材料の許容応力により制限される。
【００３４】都合のよいことに、本発明の相互接続シス
テム１００は、回転子の角度（すなわち、回転子集成体
１１０の角度位置）を制御することにより連続的な移相
を行う。相互接続システム１００は３６０度の回転が可
能であることにより、電気位相の連続的な調節が可能で
ある。これにより、システムは非常に低い周波数の同期
変流機となる。更に、相互接続システム１００は大きな
角度変位を通して繰り返し変位させることができるの
で、大きな系統の急速に変化する電力状態で非常に大き
な移相を達成することができる。
テム１００は、回転子の角度（すなわち、回転子集成体
１１０の角度位置）を制御することにより連続的な移相
を行う。相互接続システム１００は３６０度の回転が可
能であることにより、電気位相の連続的な調節が可能で
ある。これにより、システムは非常に低い周波数の同期
変流機となる。更に、相互接続システム１００は大きな
角度変位を通して繰り返し変位させることができるの
で、大きな系統の急速に変化する電力状態で非常に大き
な移相を達成することができる。
【００３５】通常の同期変流機は数百または数千ＲＰＭ
の一定の一方向の角速度で動作するのに対して、相互接
続システム１００の回転変流機は５０ＲＰＭ未満で順方
向または逆方向に動作する。電気角度で０．０１度以内
の制御を、１００ｍｓ以内すなわち６０Ｈｚで６サイク
ル以内に連続的に達成できる。相互接続システム１００
は正確で信頼できる移相制御を行い、制御の４象限のす
べてで周波数ドリフトに追従し、位相を制御することが
できる。したがって相互接続システム１００は電力を伝
達するだけでなく、途中で移相を行うことにより中間で
電力を変更することもできる。
の一定の一方向の角速度で動作するのに対して、相互接
続システム１００の回転変流機は５０ＲＰＭ未満で順方
向または逆方向に動作する。電気角度で０．０１度以内
の制御を、１００ｍｓ以内すなわち６０Ｈｚで６サイク
ル以内に連続的に達成できる。相互接続システム１００
は正確で信頼できる移相制御を行い、制御の４象限のす
べてで周波数ドリフトに追従し、位相を制御することが
できる。したがって相互接続システム１００は電力を伝
達するだけでなく、途中で移相を行うことにより中間で
電力を変更することもできる。
【００３６】ここまで相互接続機能について説明した
が、相互接続システム１００はエネルギ蓄積システムと
して作用することもできる。相互接続システム１００
は、誘導性エネルギまたは回転慣性のいずれかによりエ
ネルギを蓄積して、鋼鉄処理用のアーク熔融機において
生じるのと同様の大きな脈動負荷を平均化するように使
用することができる。
が、相互接続システム１００はエネルギ蓄積システムと
して作用することもできる。相互接続システム１００
は、誘導性エネルギまたは回転慣性のいずれかによりエ
ネルギを蓄積して、鋼鉄処理用のアーク熔融機において
生じるのと同様の大きな脈動負荷を平均化するように使
用することができる。
【００３７】実施例により本発明を詳しく図示し説明し
てきたが、当業者には理解されるように、本発明の趣旨
および範囲を逸脱することなく形式および細部について
種々の変更を加えることができる。たとえば、上記の説
明では給電系統をスリップリング１１４に接続し、受電
系統を固定子１１２に接続するように例示したが、これ
らの接続は逆にできることを理解されたい。
てきたが、当業者には理解されるように、本発明の趣旨
および範囲を逸脱することなく形式および細部について
種々の変更を加えることができる。たとえば、上記の説
明では給電系統をスリップリング１１４に接続し、受電
系統を固定子１１２に接続するように例示したが、これ
らの接続は逆にできることを理解されたい。
【図１】異なる周波数で動作する電気系統を相互接続す
るために使用される従来技術のＤＣリンク相互接続シス
テムの概略構成図である。
るために使用される従来技術のＤＣリンク相互接続シス
テムの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例による電力相互接続システム
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図３】ウォーム歯車を使用する本発明の一実施例によ
る電力相互接続システムの側面図である。
る電力相互接続システムの側面図である。
【図４】図３の電力相互接続システムの平面図である。
【図５】第１の電気系統と第２の電気系統を電気的に相
互接続するための変電所の概略構成図である。
互接続するための変電所の概略構成図である。
【図６】本発明の電力相互接続システムのトルク制御条
件を示すグラフである。
件を示すグラフである。
【図７】本発明の電力相互接続システムの能力曲線を示
すグラフである。
すグラフである。
１００ 電力相互接続システム １０２ 回転変流機集成体 １０４ 制御器 １１０ 回転子集成体 １１２ 固定子 １１４ スリップリング １１６ 回転子ケージ部 １１８ 回転子駆動部 １３０，１３２ 監視リード線 １３１，１３３ センサ １３４ 駆動線 １６０ ウォーム歯車 １６２ 回転子ラジアル歯車 １６４ ウオーム歯車サーボ駆動装置 １７０ スラスト−ラジアル軸受 １７２ 頂部ラジアル軸受 ２００ 変電所 ２２２ 第１の電気系統 ２２４ 第２の電気系統 ２３０ 直列電力コンデンサ ２３２ 発電機昇圧（ＧＳＵ）変圧器 ２３４ 入力線路 ２３６ 出力線路 ２３８ 発電機昇圧（ＧＳＵ）変圧器 ２４０ 直列電力コンデンサ
Claims (8)
- 【請求項１】 異なる電気特性を有する第１の電気系統
および第２の電気系統に結合するための回転変流機、な
らびに上記第１の電気系統から上記第２の電気系統へ電
力を伝達するために上記回転変流機を可変速度で双方向
に動作させる制御器を含むことを特徴とする電気相互接
続システム。 - 【請求項２】 上記第１の電気系統および上記第２の電
気系統が異なる電気周波数で動作する請求項１記載の電
気相互接続システム。 - 【請求項３】 更に、上記第１の電気系統の電気周波数
および上記第２の電気系統の電気周波数を検出する帰還
回路網を含み、上記制御器が、上記回転変流機の角度位
置を調節することにより上記第１の電気系統の位相と上
記第２の電気系統の位相を整合させる請求項２記載の電
気相互接続システム。 - 【請求項４】 上記第１の電気系統が第１の電気事業体
であり、上記第２の電気系統が第２の電気事業体である
請求項１記載の電気相互接続システム。 - 【請求項５】 異なる電気特性を有する第１の電気系統
と第２の電気系統を電気的に相互接続するための変電所
に於いて、 第１の電気系統に結合された降圧変圧器、 第２の電気系統に結合された昇圧変圧器、 上記降圧変圧器および上記昇圧変圧器に結合された回転
変流機、ならびに上記第１の電気系統から上記第２の電
気系統へ電力を伝達するために上記回転変流機を可変速
度で双方向に動作させる制御器を含むことを特徴とする
変電所。 - 【請求項６】 上記回転変流機が、上記降圧変圧器およ
び上記昇圧変圧器の内の一方の変圧器に接続された回転
子、上記降圧変圧器および上記昇圧変圧器の内の他方の
変圧器に接続された固定子、上記回転子を回転させるた
めのアクチュエータ、ならびに上記異なる電気特性の大
きさを検出する帰還回路網を含み、上記制御器が上記帰
還回路網によって検出された大きさに応答して上記アク
チュエータを制御することにより、上記回転子を可変速
度で双方向に回転させる請求項５記載の変電所。 - 【請求項７】 異なる電気特性を有する第１の電気系統
および第２の電気系統に結合するための回転変流機、な
らびに上記第１の電気系統から上記第２の電気系統へ電
力を伝達するために上記回転変流機を双方向に動作させ
る閉ループ角度位置決め装置を含むことを特徴とする電
気相互接続システム。 - 【請求項８】 ２つの電気系統を相互接続する方法に於
いて、 異なる電気特性を有する第１の電気系統および第２の電
気系統に回転変流機を結合するステップ、および上記第
１の電気系統から上記第２の電気系統へ電力を伝達する
ために上記回転変流機を可変速度で双方向に動作させる
ステップを含むことを特徴とする２つの電気系統の相互
接続方法。
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