分散電源の導入された負荷電力系統におけるSMESの有効利用

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650306
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 白井 康之 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (60179033)
• Keywords: SMES / 分散電源 / 配電系統 / 状態把握 / 電力制御 / 固有値 / 系統安定度

Research Abstract

現在の電力系統では、電力事業の規制緩和にともない電力系統の負荷側に分散電源が増加する傾向にある。また、分散電源には太陽光発電やマイクロガスタービンなど、多種多様なものが連系されることが予想され、系統の構成はますます複雑化するものと思われる。現在までに主幹系統側においては、安定性の解析は広く行なわれてきているが、配電系統側の安定性解析についてはあまり重要視されていない。しかし、上述したように分散電源等が導入された系統では、発電機を含むために電圧の安定性が問題になるなど、その運転状態の把握が非常に重要になると考えられる。
そこで本研究では分散電源を含む配電系統を対象に、超電導エネルギー貯蔵装置(SMES : Superconducting Magnetic Energy Storage)を代表とする電力制御装置を用いて、系統状態把握や安定度維持、供給信頼度向上などに関して新たな利用法を提案し、電力系統シミュレータを用いた実験によって有用性、効果などを検討してきている.
本年度は特に、非回転系発電機(Non-RG : Non Rotaly Generator)が配電系統に連系された場合のSMESを用いた配電系統の運転状態把握に関して、回転型あるいは非回転型分散型発電機の台数、設置位置・構成、配電系統の電圧分布、など様々な状態を考え、潮流、電圧、慣性による固有周波数の変化について考察した。その結果、配電用変電所に設置されたSMESからの微小な電力変動に対する配電系統の応答から、設置されている分散電源の構成や電圧プロファイルなど運用状態の把握がある程度可能で有用であることが、電力系統シミュレータを用いた模擬実験によって確認された。

Research Products

• [Publications] Y.Shirai, T.Nitta: "On-line Grasp of Dynamic Stability of Power System by Use of Superconducting Magnet Energy Storage"Proceedings of IEEE/PES Transmission & Distribution Conference and Exhibition 2002; Asian Pacific. Vol.3. 1548-1553 (2002)
• [Publications] Y.Shirai, S.Takeda, S.Mohri, T.Nitta, H.Nishigaito: "Experimental Study on On-line Measurement of Eigen-Modes of Longitudinal Multi-Machine Power System by Use of SMES"Proceedings of the International Conference on Electrical Engineering 2002. 89-950037-5-898560. 197-202 (2002)
• [Publications] Yasuyuki Shirai, etc.: "ON-LINE GRASP OF LOAD SYSTEM CONDITIONS WITH DISTRIBUTED GENERATORS BY USE OF SMES"Proceedings of 14th Power Systems Computation Conference 2002. 84-89673-25-x PS20-4. 1-6 (2002)
• [Publications] Y.Shirai, T.Nitta: "On-Line Evaluation of Power System Stability by Use of SMES"Proceedings of IEEE Power Engineering Society Winter Meeting. 0-7803-7322-7. 900-905 (2002)
• [Publications] 佐藤晃一, 白井康之, 竹田晋二, 仁田旦三, 三宅陽一郎, 上村明, 西垣内秀俊: "分散電源の連系された配電系統のSMESによる運転状態把握について"電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料. PE-02-11,PSE-02-152. 1-6 (2002)
• [Publications] A.Uemura, T.Nitta, T.Yamashita, Y.Shirai, S.Takeda, K.Sato: "Experimental Study in Real Time Simulation on On-line Identification of Multi-Machine Power System by Use of SMES"Proceedings of the International Conference on Electrical Engineering 2002. 89-950037-5-8-98560. 38-42 (2002)