DC高電圧電源ユニット

1. 雷電誘導過電圧雷電誘導過電圧とは、配電線が直接雷に打たれていなくても、近隣での雷の放電により生じる一時的な過電圧を指します。雷が近くで発生すると、導体上に大量の電荷（雷雲の電荷と反対の極性）が誘導されます。統計データによると、雷電誘導過電圧による故障は配電線全体の故障の約90%を占め、10 kV配電システムにおける停電の主な原因となっています。研究では、地上から10メートルの高さにある10 kV線路が50メートル離れた場所で雷が落ちると、最大100 kAの雷電流が誘導される可能性があることが示されています。適切な雷保護がなければ、この過電圧は最大500 kVに達する可能性があります。線路の絶縁レベルが不十分な場合、この過電圧は絶縁を貫通または破壊し、フラッシュオーバーや導体の故障につながります。2. 絶縁レベル絶縁不良、特に絶縁子の破損や爆発は、配電線の故障のもう一つの主要な原因です。絶縁子の性能は10 kV配電線全体の絶縁強度を直接決定し、従ってシステムの信頼性に大きな影響を与えます。長期運転中に、絶縁子は環境汚染、湿気、劣化、機械的ストレスにより劣化する可能性があります。定期

総合的な高調波歪率（THD）の誤差許容範囲：適用シナリオ、機器精度、および業界標準に基づく包括的な分析総合的な高調波歪率（THD）の許容誤差範囲は、特定の適用コンテキスト、測定機器の精度、および該当する業界標準に基づいて評価する必要があります。以下に電力システム、産業機器、および一般的な測定アプリケーションにおける主要なパフォーマンス指標の詳細な分析を示します。1. 電力システムにおける高調波誤差基準1.1 国家標準要件（GB/T 14549-1993） 電圧THD（THDv）：公衆電力網では、名目電圧が110kV以下のシステムにおいて、許容電圧総合高調波歪率（THDv）は≤5%です。例：鋼鉄工場の転轍システムで、高調波対策を実施した後、THDvは12.3%から2.1%に減少し、完全に国家標準を満たしました。 電流THD（THDi）：許容電流THD（THDi）は通常、共通接続点（PCC）での顧客負荷と短絡容量の比率によって、≤5%から≤10%の範囲です。例：連携型太陽光発電インバータは、IEEE 1547-2018の要件を満たすために、THDiを3%未満に保つ必要があります。1.2 国

固体変圧器（SST）または電力電子変圧器（PET）は、技術的な成熟度と応用シナリオの重要な指標として電圧レベルを使用しています。現在、SSTは中圧配電側で10 kVおよび35 kVの電圧レベルに達しており、高圧送電側ではまだ実験室研究とプロトタイプ検証の段階にとどまっています。以下の表は、異なる応用シナリオにおける電圧レベルの現状を明確に示しています。 応用シナリオ 電圧レベル 技術的状況 注釈と事例 データセンター/ビル 10kV 商用応用 多くの成熟した製品があります。たとえば、CGICは「東数西算」貴安データセンター向けに10kV/2.4MWのSSTを提供しました。 配電網/パークレベルのデモンストレーション 10kV - 35kV デモンストレーションプロジェクト 一部の先進企業が35kVのプロトタイプを開発し、並列接続デモンストレーションを行い、これはこれまで知られる工学応用での最高電圧レベルです。 電力システムの送電側 > 110kV 実験室原理プロトタイプ 大学や研究所（清

空気絶縁リングメインユニット（RMU）は、コンパクトなガス絶縁RMUと対照的に定義されます。初期の空気絶縁RMUでは、VEI製の真空またはピッファータイプの負荷開閉器、およびガス生成型負荷開閉器が使用されていました。その後、SM6シリーズの広範な採用により、これが空気絶縁RMUの主流の解決策となりました。他の空気絶縁RMUと同様に、主な違いは負荷開閉器をSF6封入型に置き換えることであり、負荷および接地用の3位置スイッチがエポキシ樹脂キャスト絶縁ハウジング内に設置されています。SF6は消弧媒体および絶縁媒体として機能します。空気絶縁RMUは通常、SF6または真空負荷開閉器を使用し、温室効果ガスの使用を削減し、インストールとメンテナンスを容易にします。国内での使用は減少していますが、国際的には依然として広く応用されています。回路遮断器ソリューションでは、側面に配置されたSF6または真空回路遮断器を使用し、柔軟なインストールオプションを提供します。電力会社は、停電の頻度と期間を大幅に削減し、中圧二次配電網の運転継続性を改善するという課題に直面しています。顧客は、分散型発電の浸透が進むにつれ

1 導入国際標準GB/T 1094.3-2017の規定によると、電力変圧器のライン端子交流耐電圧試験（LTAC）の主な目的は、高圧巻線端子から接地までの交流絶縁強度を評価することです。これは、巻線間絶縁や相間絶縁を評価するものではありません。他の絶縁試験（例えば全雷衝撃試験LIまたはスイッチング衝撃試験SI）と比較して、LTAC試験は試験時間（通常50Hzの変圧器で30秒、60Hzの変圧器で36秒）が長いため、高圧巻線端子、高圧リード端子、およびクランプ構造、ライザユニット、タンクなどの接地金属部品との間の主な絶縁強度に対してより厳しい評価を行います。多くの絶縁試験失敗事例が示すように、多くの電力変圧器は雷衝撃試験（LI）やスイッチング衝撃試験（SI）を通過しても、ライン端子交流耐電圧試験（LTAC）中に破壊を起こすことがあります。これらの破壊はしばしば試験の最後の数秒間に発生します。これは、試験時間による主な絶縁評価の重要性を明確に示しており、LTAC試験が主な絶縁強度を評価する厳格さを強調しています。したがって、変圧器設計エンジニアは、設計段階でライン端子交流耐電圧試験（LTAC）

30～40年の予想耐用年数、前面アクセス、SF6-GISと同等のコンパクトな設計、SF6ガスの取り扱い不要 – 環境に優しい、100%乾燥空気絶縁。Nu1スイッチギアは金属製の密閉型、ガス絶縁型で、引き出し式の回路遮断器を特徴とし、関連する基準に従って型式試験が行われ、国際的に認められたSTL研究所によって承認されています。適合基準 スイッチギア: IEC 62271-1 高圧スイッチギア及び制御装置 – 第1部: 交流スイッチギア及び制御装置の共通仕様 IEC 62271-200 高圧スイッチギア及び制御装置 – 第200部: 1kVを超える評価電圧および52kV以下の交流金属密閉型スイッチギア及び制御装置 回路遮断器: IEC 62271-100 高圧スイッチギア及び制御装置 – 第100部: 交流回路遮断器 分離器/接地スイッチ: IEC 62271-102 高圧スイッチギア及び制御装置 – 第102部: 交流分離器及び接地スイッチ 電流変換器(CT): IEC 61869-2 測定用変換器 – 第2部: 電流変換器 電圧変換器(VT): IEC 61869-3 測定用変換器 –

要約本提案は、風力発電、太陽光発電、揚水発電、海水淡水化技術を深く組み合わせた革新的な統合エネルギーソリューションを提示しています。これにより、遠隔島嶼が直面する主な課題である、電力網のカバー困難性、ディーゼル発電の高コスト、従来型バッテリー貯蔵の制限、及び淡水資源の不足を体系的に解決することを目指しています。このソリューションは「電力供給 - エネルギー貯蔵 - 水供給」における相乗効果と自立性を達成し、島嶼の持続可能な発展に向けた信頼性があり、経済的で、環境に優しい技術的な道筋を提供します。I. 技術分野と背景の課題技術分野このソリューションは、主に以下の跨学科的な包括的な技術を含んでいます：再生可能エネルギー発電：風力発電と太陽光発電。大規模物理エネルギー貯蔵：揚水発電技術。総合的な水資源利用：逆浸透膜による海水淡水化技術。効率的な知能制御：多エネルギー協調制御とエネルギーマネージメント。背景の課題エネルギー供給のジレンマ： 遠隔島嶼は本土の電力網から離れており、通常は高コストのディーゼル発電機に依存しています。国際石油価格の変動や燃料輸送の困難さにより、電力価格が高く、供給が不

要約この提案では、高度な制御技術に基づく風力・太陽光ハイブリッド発電システムを紹介し、遠隔地や特殊な用途の電力需要を効率的かつ経済的に満たすことを目指しています。システムの核心は、ATmega16マイクロプロセッサを中心としたインテリジェント制御システムです。このシステムは風力と太陽光エネルギーの最大電力点追跡（MPPT）を行い、PIDとファジィ制御を組み合わせた最適化アルゴリズムを使用して、主要部品であるバッテリーの充放電管理を正確かつ効率的に行います。これにより、全体的な発電効率が大幅に向上し、バッテリーの寿命が延び、電力供給の信頼性とコスト効率が確保されます。I. プロジェクトの背景と意義エネルギーの文脈：世界中で従来の化石燃料が枯渇しており、エネルギー安全保障と持続可能な開発に深刻な課題をもたらしています。風力や太陽光などのクリーンで再生可能な新エネルギーを積極的に開発および利用することは、現在のエネルギーと環境問題を解決するための戦略的優先事項となっています。システムの価値：風力・太陽光ハイブリッドシステムは、時間と地理的に自然の補完特性を活用します（例えば、日中の強い日光、

要約本ソリューションは、革新的な高効率の風力・太陽光ハイブリッド発電システムを提案しています。既存の技術におけるエネルギー利用効率の低さ、バッテリー寿命の短さ、システムの安定性の不足といった核心的な課題に対処するため、完全デジタル制御のバックブーストDC/DCコンバータ、インターリーブ並列技術、そしてインテリジェントな三段階充電アルゴリズムを採用しています。これにより、幅広い風速と太陽光照射条件での最大電力点追跡（MPPT）が可能になり、エネルギーキャプチャ効率が大幅に向上し、バッテリーの寿命が延び、全体的なシステムコストが削減されます。1. はじめに：業界の痛手と既存の欠陥従来の風力・太陽光ハイブリッドシステムには、その広範な応用とコスト効果を制限する重大な欠点があります：狭い入力電圧範囲： システムは通常、単純なバックコンバータを使用しており、風力タービンまたは太陽光パネルによって生成された電圧がバッテリー電圧を超える場合にのみ充電できます。風速が低く、または光が弱い条件下では、生成される電圧が不十分で、再生可能なエネルギーが無駄になります。深刻なエネルギー浪費： 風力や太陽光エネ