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交・直流電力系統シミュレータの開発

  • 写真なし吉田 幸雄
  • 写真なし三木 義照
  • 写真なし井野口 晴久
  • 写真なし西台 惇
模擬発電機

図1 模擬発電機

交直変換装置(他励式)

図2 交直変換装置(他励式)

交直変換器制御・保護装置

図3 交直変換器制御・保護装置

UHV直流送電線モデル

図4 UHV直流送電線モデル

監視操作盤

図5 監視操作盤

設置機器一覧

表1 設置機器一覧

 直流送電を含む電力系統の諸課題を解明するツールとして、実際に使われている発電機、変圧器、送電線、交直変換装置などの要素機器を小型のアナログモデルで実現した画期的な設備で、世界的にも注目されている。


 本設備の主要な構成要素と特徴は次のとおり。
 ・原子力・火力発電機:100万キロワット級発電機の電気特性を100キロワット級の小型回転発電機で模擬し、機械系についても軸ねじれ共振を検討できるように工夫した。
 ・交直変換装置:サイリスタ素子で構成し、制御・保護系は世界で初めてディジタル方式を採用した。
 ・UHV交流送電線路、UHV直流送電線路:長距離送電線の特性をコイルとコンデンサーなどで数十キロメートル単位のブロックに分割して模擬した。
 ・オンライン計算機:原子力プラントの特性をコンピュータで実現した。
 ・制御・監視・計測装置:集中制御室より遠隔運転制御・監視・計測できる。

 本設備により以下の課題を解明、検証できる。
 (1) 異常現象の解明と対策技術の開発、検証
 (2) 実系統に近い環境での各種制御方式や新しい機器の性能検証
 (3) 実系統では困難な過酷な試験が可能、系統諸特性の解明による計算機解析用モデルの開発、検証

 本設備を使用して、直流送電関係ではこれまでに以下の成果を得た。
 (1) 至近端の交流系事故時でも直流系統を停止せずに運転を継続できる交直変換装置のパルス制御装置の開発
 (2) 上記パルス制御装置と余裕角オンライン監視・制御機能の組み合わせによる直流系統運転継続方式の開発
 (3) 原子力発電所からの直流単独送電時の原子力プラントと直流系統の協調制御方式の開発
 (4) 直流単独送電時の軸ねじれ振動現象の発生機構の解明と抑制方法の検討
 (5) 受電側交流系統の電圧不安定現象の解明と安定化制御方式の開発


 本研究の成果に対して、電気学会は、1984年、吉田 幸雄((財)電力中央研究所)、 三木 義照(㈱日立製作所) 、 井野口 晴久(㈱東芝) 、 西台 惇(日新電機㈱)に電気学術振興賞(進歩賞)を贈った。

文献

[1] 町田武彦、松岡徳次、植田清隆、林敏之、市川建美、竹中清、井上俊雄、吉田幸雄、交流・直流電力系統シミュレータの開発、1984年、電力中央研究所総合報告No.117
[2] T. Machida, et al.、Development of an AC-DC Power System Simulator、1984年、CIGRE SC-14 meeting, Paris, September 6, 1984.

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電気・電力
(電力輸送)

関連する出来事

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1992年4月1日
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世の中の出来事

1984
グリコ・森永事件が起こる。

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博物館等収蔵品

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キーワード

電力系統、回路とシステム、直流送電、パワーエレクトロニクス、制御、電力系統、直流送電、パワーエレクトロニクス、制御
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