JP4468260B2 - 電力補償装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施の形態について、図面を参照して以下に説明する。図1は、本実施形態における電力補償装置の構成を示すブロック図である。又、図2は、図1の電力補償装置におけるセルパワーモジュールの構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施の形態について、図面を参照して以下に説明する。本実施形態において、第1の実施形態と同様に、電力補償装置が図1のような構成となるが、セルパワーモジュールの構成が、第1の実施形態と異なる構成となる。尚、図4は、本実施形態の電力補償装置におけるセルパワーモジュールの構成を示すブロック図であり、図2のセルパワーモジュールの構成と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
本発明の第3の実施の形態について、図面を参照して以下に説明する。本実施形態において、第1及び第2の実施形態と同様に、電力補償装置が図1のような構成となるが、セルパワーモジュールの構成が、第1及び第2の実施形態と異なる構成となる。尚、図5は、本実施形態の電力補償装置におけるセルパワーモジュールの構成を示すブロック図であり、図4のセルパワーモジュールの構成と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
2 発電電動機
3 コンバータ
4 単相インバータ
C 平滑コンデンサ
5 三相インバータ
6 変圧器
7 整流器
10 外部電源
11 SMES
12 チョッパ回路
Claims (12)
- 三相の電力系統の電力補償を行う電力補償装置において、
補償する電力を貯蔵する電力貯蔵部と、該電力貯蔵部の充放電を行って単相電力と直流電力との変換を行う単相インバータと、を有するセルパワーモジュールを、前記電力系統の各相に対してN台(Nは2以上の整数)設置することで、相互に絶縁された3N台の該セルパワーモジュールを備え、
前記電力系統の相毎に設置されたN台の前記セルパワーモジュールの前記単相インバータの単相電力側を直列に接続するとともに、前記単相インバータの直流電力側に前記電力貯蔵部を接続することを特徴とする電力補償装置。 - 各相に対して直列に接続されたN台の前記セルパワーモジュールにおいて一方の端部に配置された前記セルパワーモジュール同士の前記単相インバータを接続して中性点とすることで、3N台の前記セルパワーモジュールによってY結線接続を形成することを特徴とする請求項1に記載の電力補償装置。
- 前記セルパワーモジュールそれぞれが、前記電力貯蔵部と前記単相インバータとの間に接続されて前記電力貯蔵部及び前記単相インバータからの直流電圧を平滑化する直流中間電圧部を備えることを特徴とする請求項2に記載の電力補償装置。
- 前記直流中間電圧部がコンデンサによって構成されることを特徴とする請求項3に記載の電力補償装置。
- 前記セルパワーモジュールそれぞれが、前記電力系統と異なる電源により前記直流中間電圧部における直流電力を補償する電力補償部を備えることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の電力補償装置。
- 前記電力補償部が、
前記電力貯蔵部と並列に前記直流中間電圧部と接続された整流器と、
該整流器に交流電力を供給する変圧器と、
該変圧器で変圧する前の交流電力を発生するとともに該変圧器と接続されることで前記電力補償部と絶縁された交流電源と、
を備えることを特徴とする請求項5に記載の電力補償装置。 - 前記交流電源が、インバータを備え、該インバータを駆動する制御信号に基づいて前記変圧器に供給する交流電力の電圧を可変とし、更に過電流制限を実施することを特徴とする請求項6に記載の電力補償装置。
- 前記直流中間電圧部の初期充電が前記電力補償部からの電力によって行われることを特徴とする請求項3〜請求項7のいずれかに記載の電力補償装置。
- 前記電力貯蔵部が、
直流電力と交流電力とを変換するとともに、直流電力側が前記単相インバータと接続され、入力される制御信号によって直流電力側に対する交流電力側の電圧を可変としたコンバータと、
該コンバータの交流電力側に接続された発電電動機と、
該発電電動機に与えられた電力エネルギーを機械エネルギーに変換して貯蔵するとともに、貯蔵した機械エネルギーにより該発電電動機を発電機として駆動するフライホイールと、
を備えることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の電力補償装置。 - 前記電力貯蔵部が、超電導エネルギーとして電力エネルギーを貯蔵する超電導コイルを有するSMESによって構成されることを特徴とする請求項2〜請求項8のいずれかに記載の電力補償装置。
- 前記電力貯蔵部が、前記超電導コイルに接続されるとともに前記直流中間電圧部と組み合わさることによって前記超電導コイルからの電流を電圧に変換する電流電圧変換回路を備えることを特徴とする請求項10に記載の電力補償装置。
- 前記電力貯蔵部が、二次電池又は電力貯蔵を目的とするコンデンサにより構成されることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の電力補償装置。
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