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A study on severe condition of power systems with various uncertainties and its application to outage works

Research Project

Project/Area Number 19K04328
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21010:Power engineering-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Zoka Yoshifumi  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (40294532)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川原 耕治  広島工業大学, 工学部, 教授 (80224822)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords停電作業 / 作業系統 / 太陽光発電 / 不確定性 / 作業系統計画 / 電力自由化 / 最過酷断面 / 停電作業計画
Outline of Research at the Start

電力システムは停電せずに安定して電気を届け続ける責務がある。そのためには日々の点検・整備が大変重要であるが,一部の設備を停止させる必要があるため作業中は電力システムの信頼性が少し落ちた状態となる。ただ,これまでは電力会社が一元的にその作業を実施しており,太陽光発電などは普及していなかったため特に大きな問題はなかった。しかし,太陽光発電が爆発的に普及して作業当日の発電量が予測できなくなり,電力自由化の進展で調整可能な電源が前日にならないと分からないという時代が到来している。よって,これまでの考え方を転換し,どのようなシステム状態をベースに,どのような方法で作業計画を策定すべきかを検討する。

Outline of Final Research Achievements

For outage work planning, which is essential for the inspection and maintenance of power systems, we have developed a technique to deal with the uncertainties of power supply. We reviewed the previous approach and studied how the outage work system should be planned based on what kind of supply-demand conditions.
First, we have reexamined the conventiona supply-demand condition, and attempted to build a new formulation to derive appropriate conditions. We applied the formulation to a simple example system and confirmed its effectiveness. Further research was conducted on points requiring further consideration, and additional simulations were also conducted on a large-scale system. As a result, it was found that there existed severe cases in which the number of outage work system candidates that could be performed was extremely small. Therefore, this kind of studies should be considered necessary for future planning.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学会発表を行ったときにも,実際に電力系統の運用を担っている一般送配電事業者から停電作業の計画・調整が困難になってきているという声があり,重要な社会インフラである電力システムの維持に対して重要な問題であって,社会的な意義は大きいと考える。また,今回の研究は最悪な需給状態を想定することを提案し,またその条件を具体的に数学的な問題として定式化した点に学術的な意義がある。また,その問題を解くための現実的な解法を開発したことも意義として挙げられる。得られた研究成果は学会発表および国際会議や電気学会の論文誌にて発表した。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 電源の不確定性を考慮した停電作業系統候補導出に関する研究-過酷潮流条件の検討-2022

    • Author(s)
      造賀芳文, 重光紗英, 川原耕治, 森川史也, 餘利野直人, 佐々木豊
    • Journal Title

      電気学会論文誌B

      Volume: 142, 6

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Derivation Method for Outage Work Grid Configurations under Uncertainty of Power Sources2021

    • Author(s)
      Y. Zoka, S. Shigemitsu, N. Yorino, Y. Sasaki and K. Kawahara
    • Journal Title

      Proc. of 2021 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies - Asia (ISGT Asia)

      Volume: - Pages: 1-5

    • DOI

      10.1109/isgtasia49270.2021.9715572

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電源の不確定性を考慮した停電作業系統候補導出に関する研究-作業系統の評価-2021

    • Author(s)
      重光紗英, 造賀芳文, 川原耕治, 森川史也, 餘利野直人, 佐々木豊
    • Organizer
      電気学会電力技術/電力系統技術合同研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] A Derivation Method for Outage Work Grid Configurations under Uncertainty of Power Sources2021

    • Author(s)
      Y. Zoka, S. Shigemitsu, N. Yorino, Y. Sasaki and K. Kawahara
    • Organizer
      2021 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies - Asia (ISGT Asia)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 停電作業系統の導出における電圧を考慮した過酷条件の検討2020

    • Author(s)
      重光紗英,川原耕治,造賀芳文,餘利野直人,佐々木豊
    • Organizer
      令和2年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 停電作業系統導出問題における過酷潮流条件の検討2020

    • Author(s)
      重光紗英,造賀芳文,川原耕治,森川史也,餘利野直人,佐々木豊
    • Organizer
      2020年度電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 自然変動電源を含む電源の不確定性を考慮した停電作業系統の検討2019

    • Author(s)
      森川 史也,川原 耕治,造賀 芳文,餘利野 直人,佐々木 豊
    • Organizer
      2019年度電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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