報告書番号

T97070

タイトル（和文）

配電系統制御用インバータの低損失化に関する基礎的検討

タイトル（英文）

INVESTIGATION OF LOW LOSS SWITCHING IN ARCP INVERTER FOR DISTRIBUTION NETWORK CONTROL

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

配電用電圧制御用の自励式ＳＶＣまたは，配電線ループ系統に望まれる新たな制御機器に活用できる電圧形変換装置の高性能化，低損失化と小型化を目指し，高速スイッチングの基礎的な検討として，６．６ｋＶ－３．４ＭＶＡ高圧配電系統制御用ＡＲＣＰ（ＡｕｘｉｌｉａｒｙＲｅｓｏｎａｎｔＣｏｍｍｕｔａｔｅｄＰｏｌｅ）インバーターのシミュレーションおよび損失評価の結果以下のことが明らかになった。（１）ソフトスイッチングの活用で，素子の電圧分担などを目的とするスナバ回路をソフトスイッチング回路に置き換えることにより，従来のハードスイッチング電圧形インバータに比べ損失を約１／２に低減できることを示した。発生損失の要因は，リアクトル電流始動スイッチ内のＣＲスナバ損失であり，スイッチング素子の回復特性を改善しスナバ回路を完全に省略することで，より一層の効率向上が期待できる。（２）動作周波数は，負荷電流の転流動作により制約されるが，大容量化を目的に素子の直列接続を行った場合にも，最高７．６ｋＨｚのスイッチングが可能であることを回路シミュレーションにより示した。

概要 （英文）

THE PURPOSE OF THIS RESEARCH ON HIGH-SPEED SWITCHING IN GTO OR THYRISTOR WITH A HIGH-VOLTAGE STRUCTURE IS TO DEVELOP NEW DISTRIBUTION NETWORK CONTROL DEVICES SUCH AS A HIGH-SPEED SWITCHING SELF-COMMUTATED GTO-SVC. THE FIRST STEP SNUBBER LOSS AND MAXIMUM SWITCHING FREQUENCY AT A 6.6KV-3.4MVA ARCP (AUXILIARY RESONANT COMMUTATED POLE) INVERTER FOR A DISTRIBUTION NETWORK CONTROL DEVICE WERE INVESTIGATED. THE MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS. (1) THE LOSS OF THE NECESSARY CR SNUBBER IN THE ARCP INVERTER WAS HALF THAT OF A HARD-SWITCHING VOLTAGE SOURCE INVERTER. THEREFORE, THE SWITCHING FREQUENCY IN AN ARCP INVERTERWILL BE TWICE AS HIGH AS THAT IN A HARD-SWITCHING INVERTER. UP TO NOW,IT HAS BEEN CONSIDERED THAT DURING THE THYRISTOR TURNING OFF STAGE, SWITCHING IN ZERO-CURRENT MODE IS POSSIBLE. HOWEVER, THE RESULTS OF SIMULATION SHOW THAT IT IS NECESSARY TO USE A CR SNUBBER. THEREFORE, IMPROVEMENT OF THE THYRISTOR RECOVERY CHARACTERISTIC IS EXPECTED. (2) WE FOND THAT AN ARCP INVERTER ENABLED HIGH-SPEED SWITCHING UP TO 7.6KHZ USING PSPICE.

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