JPH0937470A - 電力貯蔵機能を有する電力ネットワーク - Google Patents
電力貯蔵機能を有する電力ネットワークInfo
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- JPH0937470A JPH0937470A JP7184257A JP18425795A JPH0937470A JP H0937470 A JPH0937470 A JP H0937470A JP 7184257 A JP7184257 A JP 7184257A JP 18425795 A JP18425795 A JP 18425795A JP H0937470 A JPH0937470 A JP H0937470A
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- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
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- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/10—Flexible AC transmission systems [FACTS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電力貯蔵設備を不要とすることで、設備費の
他、設備増加に伴う運用・保守費の増大を招かないよう
にする。 【解決手段】環状に配置された超伝導ケーブル１０と、
超伝導ケーブル１０の経路上に設けられた直流／交流変
換を行なう交直流変換器１２と、交直流変換器１２と交
流配線１４を介して接続されたローカル電力ネットワー
ク１６を具備し、環状に配置された超伝導ケーブル１０
に磁場エネルギーとして電力を貯え、交直流変換器１２
を介してローカル電力ネットワーク１６に電力供給を行
なう。
他、設備増加に伴う運用・保守費の増大を招かないよう
にする。 【解決手段】環状に配置された超伝導ケーブル１０と、
超伝導ケーブル１０の経路上に設けられた直流／交流変
換を行なう交直流変換器１２と、交直流変換器１２と交
流配線１４を介して接続されたローカル電力ネットワー
ク１６を具備し、環状に配置された超伝導ケーブル１０
に磁場エネルギーとして電力を貯え、交直流変換器１２
を介してローカル電力ネットワーク１６に電力供給を行
なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広域の電力系統の
環状電力ネットワークに適用される電力貯蔵機能を有す
る電力ネットワークに関する。
環状電力ネットワークに適用される電力貯蔵機能を有す
る電力ネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４（ａ）には従来の直流ネットワー
ク、図４（ｂ）には従来の交流ネットワークの系統図を
示している。従来、直流ネットワークは、図４（ａ）に
示すように、直流／交流を変換する２台の交直変換器２
の間が、対（ペア）の常伝導ケーブル３によって接続さ
れた最小ネットワークとなっている。各常伝導ケーブル
３には、相互に反対向きの直流電流５（図中、方向を矢
印で示す）が流れている。各交直変換器２には、交流配
線６を介してローカル電力ネットワーク８が接続され
る。さらに、ネットワークの負荷平準化、変動負荷に対
する補償、不安定動揺抑制等の問題に対処するため、ロ
ーカル電力ネットワーク８に電力貯蔵設備９が追設され
る。
ク、図４（ｂ）には従来の交流ネットワークの系統図を
示している。従来、直流ネットワークは、図４（ａ）に
示すように、直流／交流を変換する２台の交直変換器２
の間が、対（ペア）の常伝導ケーブル３によって接続さ
れた最小ネットワークとなっている。各常伝導ケーブル
３には、相互に反対向きの直流電流５（図中、方向を矢
印で示す）が流れている。各交直変換器２には、交流配
線６を介してローカル電力ネットワーク８が接続され
る。さらに、ネットワークの負荷平準化、変動負荷に対
する補償、不安定動揺抑制等の問題に対処するため、ロ
ーカル電力ネットワーク８に電力貯蔵設備９が追設され
る。
【０００３】また、交流ネットワークは、図４（ｂ）に
示すように、３相の交流配線６を、ローカル電力ネット
ワーク８に対し、網目状に配置していた。交流ネットワ
ークの場合も、前述した直流ネットワークと同様の目的
で、ローカル電力ネットワーク８に電力貯蔵設備９が追
設される。
示すように、３相の交流配線６を、ローカル電力ネット
ワーク８に対し、網目状に配置していた。交流ネットワ
ークの場合も、前述した直流ネットワークと同様の目的
で、ローカル電力ネットワーク８に電力貯蔵設備９が追
設される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の電力
ネットワークの方式では、ネットワークの負荷平準化、
変動負荷に対する補償、不安定動揺抑制等の問題が発生
した場合、別途、電力貯蔵設備９を追設する必要があっ
た。システム全体として考えれば、設備費の他、設備増
加にに伴う運用・保守費の増大を招くものであった。
ネットワークの方式では、ネットワークの負荷平準化、
変動負荷に対する補償、不安定動揺抑制等の問題が発生
した場合、別途、電力貯蔵設備９を追設する必要があっ
た。システム全体として考えれば、設備費の他、設備増
加にに伴う運用・保守費の増大を招くものであった。
【０００５】本発明は前記のような事情を考慮してなさ
れたもので、電力貯蔵設備を不要とすることで、設備費
の他、設備増加に伴う運用・保守費の増大を招くおそれ
のない電力貯蔵機能を有する電力ネットワークを提供す
ることを目的とする。
れたもので、電力貯蔵設備を不要とすることで、設備費
の他、設備増加に伴う運用・保守費の増大を招くおそれ
のない電力貯蔵機能を有する電力ネットワークを提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、環状に配置さ
れた超伝導ケーブルと、前記超伝導ケーブルの経路上に
設けられた、直流／交流変換を行なう直流／交流変換器
とを具備し、環状に配置された前記超伝導ケーブルに磁
場エネルギーとして電力を貯え、前記直流／交流変換器
を介して電力供給を行なうことを特徴とする。このよう
な構成によれば、広規模の環状ネットワークに、電力貯
蔵機能を有するため、従来の電力系統に必要とされる電
力貯蔵設備が不要となる。
れた超伝導ケーブルと、前記超伝導ケーブルの経路上に
設けられた、直流／交流変換を行なう直流／交流変換器
とを具備し、環状に配置された前記超伝導ケーブルに磁
場エネルギーとして電力を貯え、前記直流／交流変換器
を介して電力供給を行なうことを特徴とする。このよう
な構成によれば、広規模の環状ネットワークに、電力貯
蔵機能を有するため、従来の電力系統に必要とされる電
力貯蔵設備が不要となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本実施形態に係わる
電力貯蔵機能を有する電力ネットワークの概略構成を示
す図である。図１に示すように、電力ネットワークは、
１本の超伝導ケーブル１０が環状に配置され、超伝導ケ
ーブル１０の経路中の必要箇所（電力の発電、消費場
所）に、直流／交流変換を行なう交直変換器１２が設け
られる。各交直変換器１２には、それぞれ交流配線１４
を介してローカル電力ネットワーク１６が接続される。
超伝導ケーブル１０を流れる直流電流１８は、交直変換
器１２によって交流に変換され、交流配線１４を介して
ローカル電力ネットワーク１６に供給される。
施の形態について説明する。図１は本実施形態に係わる
電力貯蔵機能を有する電力ネットワークの概略構成を示
す図である。図１に示すように、電力ネットワークは、
１本の超伝導ケーブル１０が環状に配置され、超伝導ケ
ーブル１０の経路中の必要箇所（電力の発電、消費場
所）に、直流／交流変換を行なう交直変換器１２が設け
られる。各交直変換器１２には、それぞれ交流配線１４
を介してローカル電力ネットワーク１６が接続される。
超伝導ケーブル１０を流れる直流電流１８は、交直変換
器１２によって交流に変換され、交流配線１４を介して
ローカル電力ネットワーク１６に供給される。
【０００８】超伝導ケーブル１０に直流電流１８（図
中、矢印で表わす）が流れることによって、超伝導ケー
ブル１０の周辺に磁場２０が発生する。この磁場２０に
より、下式（１）のとおりエネルギーが貯えられる。
中、矢印で表わす）が流れることによって、超伝導ケー
ブル１０の周辺に磁場２０が発生する。この磁場２０に
より、下式（１）のとおりエネルギーが貯えられる。
【０００９】
【数１】
【００１０】従って、超伝導ケーブル１０の環状面積を
広げることにより、体積が増大するので、貯えられる磁
気エネルギー量も増大する。貯えられる磁気エネルギー
量は、交直変換器１２において電力として取り出しが可
能であり、広規模の環状電力ネットワークそのものに、
電力を貯える機能を有することになる。
広げることにより、体積が増大するので、貯えられる磁
気エネルギー量も増大する。貯えられる磁気エネルギー
量は、交直変換器１２において電力として取り出しが可
能であり、広規模の環状電力ネットワークそのものに、
電力を貯える機能を有することになる。
【００１１】次に、本発明の電力貯蔵機能を有する電力
ネットワークを設置する具体的な例について説明する。
図２（ａ）は、日本列島３０の主要都市、発電所等を、
超伝導ケーブル１０と交直変換器１２によって連係し、
環状の電力ネットワークを構成した例を示している。
ネットワークを設置する具体的な例について説明する。
図２（ａ）は、日本列島３０の主要都市、発電所等を、
超伝導ケーブル１０と交直変換器１２によって連係し、
環状の電力ネットワークを構成した例を示している。
【００１２】この場合、電力ネットワークに貯えられる
エネルギー量は、円環状モデルを近似し、下式（２）
（３）によって表わされる。（例えば「詳解 電磁気学
演習」後藤，山崎共著、共立出版（株）、ｐ２８５に記
載されている）。
エネルギー量は、円環状モデルを近似し、下式（２）
（３）によって表わされる。（例えば「詳解 電磁気学
演習」後藤，山崎共著、共立出版（株）、ｐ２８５に記
載されている）。
【００１３】
【数２】
【００１４】従って、（２）（３）式において、例えば
Ｒ＝５４０ｋｍ（面積等価として算出）、ａ＝０．０２
５ｍ、Ｉ＝１００ｋＡとした場合、Ｅ＝１６ＭＷｈの電
力を貯蔵できることになる。
Ｒ＝５４０ｋｍ（面積等価として算出）、ａ＝０．０２
５ｍ、Ｉ＝１００ｋＡとした場合、Ｅ＝１６ＭＷｈの電
力を貯蔵できることになる。
【００１５】図２（ｂ）は、地球３２上の主要都市、発
電所等を、超伝導ケーブル１０と交直変換器１２によっ
て連係し、環状の電力ネットワークを構成した例を示し
ている。
電所等を、超伝導ケーブル１０と交直変換器１２によっ
て連係し、環状の電力ネットワークを構成した例を示し
ている。
【００１６】この場合、前記（２）（３）式に基づい
て、例えばＲ＝６３００ｋｍ、ａ＝０．０２５ｍ、Ｉ＝
１００ｋＡとした場合、Ｅ＝２１６ＭＷｈの電力を貯蔵
できることになる。
て、例えばＲ＝６３００ｋｍ、ａ＝０．０２５ｍ、Ｉ＝
１００ｋＡとした場合、Ｅ＝２１６ＭＷｈの電力を貯蔵
できることになる。
【００１７】図２（ｃ）は、地球外惑星／衛星上に環状
の電力ネットワークを構成した例を示している。近年で
は、宇宙開発が活発化しており、地球外惑星／衛星に宇
宙基地、宇宙工場、太陽電池発電所等の建設が考えられ
ている。例えば、月３４上に建設された宇宙基地、宇宙
工場、太陽電池発電所等を、超伝導ケーブル１０と交直
変換器１２によって連係し、環状の電力ネットワークを
構成している。
の電力ネットワークを構成した例を示している。近年で
は、宇宙開発が活発化しており、地球外惑星／衛星に宇
宙基地、宇宙工場、太陽電池発電所等の建設が考えられ
ている。例えば、月３４上に建設された宇宙基地、宇宙
工場、太陽電池発電所等を、超伝導ケーブル１０と交直
変換器１２によって連係し、環状の電力ネットワークを
構成している。
【００１８】この場合、前記（２）（３）式に基づい
て、例えばＲ＝１７００ｋｍ、ａ＝０．０２５ｍ、Ｉ＝
１００ｋＡとした場合、Ｅ＝５４ＭＷｈの電力を貯蔵で
きることになる。
て、例えばＲ＝１７００ｋｍ、ａ＝０．０２５ｍ、Ｉ＝
１００ｋＡとした場合、Ｅ＝５４ＭＷｈの電力を貯蔵で
きることになる。
【００１９】なお、図２（ａ）〜（ｃ）に示す何れの電
力ネットワークの場合も、超伝導ケーブル１０は、所定
温度において抵抗値が「０」となる導体を、所定の温度
に維持できる容器に設置されたものである。すなわち、
所定の電流が、安定して通電できるものであればよく、
その仕様は特に限定されるものではない。
力ネットワークの場合も、超伝導ケーブル１０は、所定
温度において抵抗値が「０」となる導体を、所定の温度
に維持できる容器に設置されたものである。すなわち、
所定の電流が、安定して通電できるものであればよく、
その仕様は特に限定されるものではない。
【００２０】このようにして、本実施形態では環状電力
ネットワークの経路に、超伝導ケーブル１０を使用して
いるため、従来の電力ネットワークのような送電損失が
ない。また、環状電力ネットワークを構成するだけで、
電力貯蔵機能が設けられるので、別に電力貯蔵設備を設
ける必要がない。従って、設備費の他、設備増加に伴う
運用保守費を軽減することができる。
ネットワークの経路に、超伝導ケーブル１０を使用して
いるため、従来の電力ネットワークのような送電損失が
ない。また、環状電力ネットワークを構成するだけで、
電力貯蔵機能が設けられるので、別に電力貯蔵設備を設
ける必要がない。従って、設備費の他、設備増加に伴う
運用保守費を軽減することができる。
【００２１】さらに、本発明による電力貯蔵機能を有す
る電力ネットワークは、図３に示すように、超伝導コイ
ル４０と交直変換器１２で構成される超伝導電力貯蔵装
置（ＳＭＥＳ）と等価に考えられる。そのため、超伝導
電力貯蔵装置（ＳＭＥＳ）として考えられる一般的機能
（負荷平準化、負荷変動補償、系統安定化）を、本発明
による電力ネットワークでも十分に有している。
る電力ネットワークは、図３に示すように、超伝導コイ
ル４０と交直変換器１２で構成される超伝導電力貯蔵装
置（ＳＭＥＳ）と等価に考えられる。そのため、超伝導
電力貯蔵装置（ＳＭＥＳ）として考えられる一般的機能
（負荷平準化、負荷変動補償、系統安定化）を、本発明
による電力ネットワークでも十分に有している。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、環
状電力ネットワークに電力貯蔵機能を設けることによ
り、電力ネットワークに電力貯蔵設備を追設する必要が
ないため、設備費の他、設備増加に伴う運用・保守費の
増大を招くおそれがない。
状電力ネットワークに電力貯蔵機能を設けることによ
り、電力ネットワークに電力貯蔵設備を追設する必要が
ないため、設備費の他、設備増加に伴う運用・保守費の
増大を招くおそれがない。
【図１】本発明の実施の形態に係わる電力貯蔵機能を有
する電力ネットワークの概略構成を示す図。
する電力ネットワークの概略構成を示す図。
【図２】本発明の電力貯蔵機能を有する電力ネットワー
クを設置する具体的な例を示す図。
クを設置する具体的な例を示す図。
【図３】超伝導電力貯蔵装置（ＳＭＥＳ）の構成を示す
図。
図。
【図４】従来の電力ネットワークを説明するための図。
１０ 超伝導ケーブル １２ 交直変換器 １４ 交流配線 １６ ローカル電力ネットワーク １８ 直流電流 ２０ 磁場
Claims (1)
- 【請求項１】 環状に配置された超伝導ケーブルと、 前記超伝導ケーブルの経路上に設けられた、直流／交流
変換を行なう直流／交流変換器とを具備し、 環状に配置された前記超伝導ケーブルに磁場エネルギー
として電力を貯え、前記直流／交流変換器を介して電力
供給を行なうことを特徴とする電力貯蔵機能を有する電
力ネットワーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184257A JPH0937470A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 電力貯蔵機能を有する電力ネットワーク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184257A JPH0937470A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 電力貯蔵機能を有する電力ネットワーク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0937470A true JPH0937470A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16150153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7184257A Withdrawn JPH0937470A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 電力貯蔵機能を有する電力ネットワーク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0937470A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1151442B1 (en) * | 1998-12-24 | 2011-10-05 | Prysmian S.p.A. | Electrical power transmission system using superconductors |
| JP2017527240A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-09-14 | インチョン ユニバーシティ インダストリー アカデミック コーポレーション ファウンデーションＩｎｃｈｅｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ | マイクログリッドのマルチ周波数の制御システムおよび方法 |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP7184257A patent/JPH0937470A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1151442B1 (en) * | 1998-12-24 | 2011-10-05 | Prysmian S.p.A. | Electrical power transmission system using superconductors |
| JP2017527240A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-09-14 | インチョン ユニバーシティ インダストリー アカデミック コーポレーション ファウンデーションＩｎｃｈｅｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ | マイクログリッドのマルチ周波数の制御システムおよび方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |