統合電力フローコントローラ

統合電力潮流制御装置（UPFC ）は、高電圧送電網で高速無効電力補償を提供する電気装置である。一対の三相制御ブリッジを使用して電流を生成し、直列変圧器を使用して送電線に注入する。^[1]この制御装置は、送電線内の有効電力と無効電力の流れを制御することができる。

統合電力フローコントローラ（UPFC）は、第3世代のFACTSデバイスの代表として、これまでで最も包括的なFACTSデバイスです。^[2]電力システムの定常状態では、電力フロー調整を実行し、ラインの有効電力と無効電力を合理的に制御して、電力システムの送電容量を向上させ、電力システムの過渡状態では、高速動作の無効電力補償を実現し、アクセスポイントの電圧を動的にサポートしてシステム電圧の安定性を向上させ、さらに、システムの減衰と電力角の安定性を向上させることができます。

UPFCは、従来のサイリスタ制御システムでは一般的に達成できない機能的柔軟性を提供するソリッドステートデバイスを使用しています。UPFCは、共通のDC電圧リンクを介して結合された静的同期補償装置（ STATCOM）と静的同期直列補償装置（SSSC ）の組み合わせです。 ^[3]

UPFC の主な利点は、送電線における有効電力と無効電力の流れを制御できることです。電源側に障害や故障があると、UPFC は動作しません。UPFC は、バランスの取れた正弦波電源でのみ動作します。UPFC の制御可能なパラメータは、ラインのリアクタンス、位相角、電圧です。UPFC の概念は、1995 年にウェスティングハウスの L. ギュギによって説明されました。 ^[4] UPFC は、安定性制御などの二次的ではあるが重要な機能を可能にし、電力システムの動揺を抑制して、電力システムの過渡安定性を向上させます。

直流用電力フローコントローラ

直流システムで使用できる統合電力フローコントローラの対応物は、高電圧直流グリッド^[5]と低電圧直流マイクログリッド^[6]での使用のために提案されました。これは、ラインと直列に小さなバイポーラ電圧を生成する制御可能なフルブリッジインバータとカスケード接続された高周波絶縁型DC-DCコンバータを使用します。コントローラは電力を制御し、配電線の累積電圧降下を補償することができます。

このソリューションの主な利点は、ライン内のバルク電力フローを制御しながら、バルク電力のごく一部だけをアクティブに処理できることです。部分的な電力処理により、システム効率が向上し、ディレーティングされたコンポーネントの使用が可能になります。ディレーティングされたコンポーネントの使用により、小型でコスト効率の高い設計が可能になります。

参照

参考文献

^ Nabavi-Niaki, A.; Iravani, MR (2018-12-18). 「電力システム研究のための統合電力フローコントローラ (UPFC) の定常状態および動的モデル」. IEEE Transactions on Power Systems . 11 (4): 1937–1943. doi :10.1109/59.544667.
^ Fuchs, Ewald F.; Masoum, Mohammad AS ( 2008年 1 月)。「統合電力品質コンディショナー (UPQC)」。電力システムと電気機械の電力品質: 443–468。doi :10.1016/ B978-012369536-9.50012-7。ISBN 9780123695369. 2019年1月16日閲覧。
^ Sen, KK; Stacey, EJ (2018-12-18). 「UPFC統合電力フローコントローラ：理論、モデリング、およびアプリケーション」. IEEE Transactions on Power Delivery . 13 (4): 1453–1460. doi :10.1109/61.714629.
^ Gyugyi, L.; Schauder, CD; Williams, SL; Rietman, TR; Torgerson, DR; Edris, A. (1995). 「統合電力フローコントローラ: 電力伝送制御への新しいアプローチ」(PDF) . IEEE Transactions on Power Delivery . 10 (2): 1085. doi :10.1109/61.400878. 2012-04-26 にオリジナル(PDF)からアーカイブ。
^ Yao, Liangzhong; Hongfen Cui; Jun Zhuang; Guanjun Li; Bo Yang; Zhibing Wang (2016 年 5 月)。「DC 電力フローコントローラと DC グリッドにおけるその制御戦略」。2016 IEEE第 8 回国際パワーエレクトロニクスおよびモーションコントロールカンファレンス (IPEMC-ECCE アジア)。pp. 2609–2614。doi :10.1109/ IPEMC.2016.7512709。ISBN 978-1-5090-1210-7.S2CID 533435 。
^ Purgat, Pavel; Mackay, Laurens; Adilardi Prakoso, Ryan; Ramirez-Elizondo, Laura; Bauer, Pavol (2017 年 6 月)。「メッシュ型 LVDC 配電網向け電力フロー制御コンバータ」。2017 IEEE第2 回国際 DC マイクログリッド会議 (ICDCM)。pp. 476–483。doi :10.1109/ICDCM.2017.8001089。ISBN 978-1-5090-4479-5. S2CID 42891402。

外部リンク

NR Electric PCS-8200 UFPC ソリューション

[IEEE_Journals_&_Magazine_2018-1] Nabavi-Niaki, A.; Iravani, MR (2018-12-18). 「電力システム研究のための統合電力フローコントローラ (UPFC) の定常状態および動的モデル」. IEEE Transactions on Power Systems . 11 (4): 1937–1943. doi :10.1109/59.544667.

[ScienceDirect-2] ^ Fuchs, Ewald F.; Masoum, Mohammad AS ( 2008年 1 月)。「統合電力品質コンディショナー (UPQC)」。電力システムと電気機械の電力品質: 443–468。doi :10.1016/ B978-012369536-9.50012-7。ISBN 9780123695369. 2019年1月16日閲覧。

[IEEE_Journals_&_Magazine_2018-1-3] Sen, KK; Stacey, EJ (2018-12-18). 「UPFC統合電力フローコントローラ：理論、モデリング、およびアプリケーション」. IEEE Transactions on Power Delivery . 13 (4): 1453–1460. doi :10.1109/61.714629.

[4] Gyugyi, L.; Schauder, CD; Williams, SL; Rietman, TR; Torgerson, DR; Edris, A. (1995). 「統合電力フローコントローラ: 電力伝送制御への新しいアプローチ」(PDF) . IEEE Transactions on Power Delivery . 10 (2): 1085. doi :10.1109/61.400878. 2012-04-26 にオリジナル(PDF)からアーカイブ。

[5] Yao, Liangzhong; Hongfen Cui; Jun Zhuang; Guanjun Li; Bo Yang; Zhibing Wang (2016 年 5 月)。「DC 電力フローコントローラと DC グリッドにおけるその制御戦略」。2016 IEEE第 8 回国際パワーエレクトロニクスおよびモーションコントロールカンファレンス (IPEMC-ECCE アジア)。pp. 2609–2614。doi :10.1109/ IPEMC.2016.7512709。ISBN 978-1-5090-1210-7.S2CID 533435 。

[6] Purgat, Pavel; Mackay, Laurens; Adilardi Prakoso, Ryan; Ramirez-Elizondo, Laura; Bauer, Pavol (2017 年 6 月)。「メッシュ型 LVDC 配電網向け電力フロー制御コンバータ」。2017 IEEE第2 回国際 DC マイクログリッド会議 (ICDCM)。pp. 476–483。doi :10.1109/ICDCM.2017.8001089。ISBN 978-1-5090-4479-5. S2CID 42891402。