系統安定化用ＳＭＥＳを想定した高温超電導コイルの最適化設計

Optimal Design of HTS-SMES coil for Power System Stabilization

�石山 敦士A,野口 聡B,秋田 調C,高祖 聖一D,辰田 昌巧D
早稲田大学A, 北海道大学B,電中研C,ISTECD
Bi系やY系線材などの高温超電導（HTS）線材を用いたSMES用コイルの研究・開発が進められている．HTSコイルは，高い熱的安定性と高磁界化が期待できることから，従来の低温金属系超電導コイルに比べ，よりコンパクトなSMES用コイルの設計が可能となり，製作コスト，運転コストの低減が図れるものとして期待されている．Bi-2223やY系のテープ形状線材を用いたHTSコイルの設計に当たっては，テープ線材に印加される外部磁界のテープ面に対する角度に依存する臨界電流密度の異方性を考慮した上で，コイル形状を最適化することが望まれる．今回は，系統安定化用15kWh-SMES(最大蓄積エネルギー:72MJ)を想定したマルチポールタイプとトロイドタイプのコイルシステムについて，巻線体積（線材使用量）が最小となるようにコイル形状をSimulated Annealing法を用いて最適化した結果を報告する．
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