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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Comprehensive Stabilization of Power System with Large Wind Farm Instatlled

Research Project

Project/Area Number 15H03956
Research InstitutionKitami Institute of Technology

Principal Investigator

田村 淳二  北見工業大学, 工学部, 教授 (40171897)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 矢神 雅規  北海道科学大学, 工学部, 教授 (30364243)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords風力発電 / 電力系統 / 周波数変動 / 過渡安定度 / 太陽光発電
Outline of Annual Research Achievements

1.可変速風力発電機の出力制御による電力系統安定度改善のための制御システムを構築し、固定速風力発電と太陽光発電も含む3機9母線系統モデルにおける地絡故障シミュレーション解析によりその有効性を確認した。更には、系統周波数の微分値を利用し、ファジィ制御を適用した可変速風力発電機の仮想慣性制御系も検討し、その有効性を確認した。
2.HVDC直流連系線の潮流制御により再生可能エネルギー電源を有する電力系統の周波数変動を抑制する制御システムを構築した。この際、制御系にDead Bandとノッチフィルターの導入を検討し、固定速風力発電、太陽光発電を含む3機9母線系統モデルを対象としたシミュレーション解析を行い、その有効性を確認した。更には、上記系統モデルに蓄電池も導入したHVDC連系線との協調制御システムの検討、HVDC連系線潮流に関する同時同量制御システムの検討も行った。
3.ディーゼル発電機へのDFIG(Doubly Fed Induction Generator)の適用に関して検討を行い、小規模電力系統における周波数変動抑制のための制御システムに関して基本的な設計を行い、風力発電機を有する小規模系統モデルを対象としたシミュレーション解析によりその有効性を確認した。
4.永久磁石型同期発電機(PMSG)による風力発電機が接続された電力系統の故障時におけるPMSG直流リンク回路部の電圧上昇を抑制し、安定な運転を継続させるためのDCチョッパ制御システムを構築し、シミュレーション解析によりその有効性を確認した。
5.固定速風力発電機から構成されるオフショアウインドファームに対して、クラスターコンバータを通した並列構成と陸上系統へのHVDC連系線の協調制御による新しいウィンドファーム(WF)システムを構築し、故障発生時におけるWFの安定性に関するシミュレーション解析を行い、その有効性を確認した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Journal Article] Stability Augmentation of a Grid-Connected Wind Farm by Fuzzy-Logic-Controlled DFIG-Based Wind Turbines2018

    • Author(s)
      Md. Rifat Hazari, Mohammad Abdul Mannan, S. M. Muyeen, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • Journal Title

      Applied Sciences

      Volume: 8 Pages: 1-24

    • DOI

      10.3390/app8010020

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Wind Turbines Cluster System Composed of Fixed Speed Wind Generators Controlled by Cluster Converter based VSC-HVDC System2018

    • Author(s)
      Linda Sartika, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • Journal Title

      電気学会論文誌B(Power and Energy)

      Volume: 138 Pages: 205-215

    • DOI

      10.1541/ieejpes.138.205

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancement of DC-Link Protection of PMSG based Wind Turbine under Network Disturbance by using New Buck Controller System2017

    • Author(s)
      Linda Sartika, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • Journal Title

      Journal of Mechanics Engineering and Automation

      Volume: 7 Pages: 171-179

    • DOI

      10.17265/2159-5275/2017.04.001

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A New Fuzzy Logic Based Control Strategy for Variable Speed Wind Generator to Enhance the Transient Stability of Fixed Speed Wind Generator2017

    • Author(s)
      Md. Rifat Hazari, Mohammad Abdul Mannan, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • Organizer
      IEEE PowerTech Manchester
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simplified Model of HVDC Transmission System Connecting Offshore Wind Farm to Onshore Grid2017

    • Author(s)
      Effat Jahan, Md. Rifat Hazari, Marwan Rosyadi, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • Organizer
      IEEE PowerTech Manchester
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Frequency Control of Power System with Large Scale Wind Farm Installed by Using HVDC Transmission System2017

    • Author(s)
      Takamasa Sato, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • Organizer
      IEEE PowerTech Manchester
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Frequency Control of Power System with Solar and Wind Power Stations Installed by Flow Control of HVDC Interconnection Line2017

    • Author(s)
      Kimiko Tada, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura, Yoshiharu Matsumura, Daisuke Yamaguchi, Hirooki Kudo, Masakazu Niiyama, Yasuhito Taki
    • Organizer
      The 20th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Frequency Control of Power System with Large Scale Wind Farm Installed by HVDC Interconnection and Battery Systems2017

    • Author(s)
      Takamasa Sato, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura, Yoshiharu Matsumura, Daisuke Yamaguchi, Hirooki Kudo, Masakazu Niiyama, Yasuhito Taki
    • Organizer
      The 20th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enhancement of Transient Stability of Synchronous Generators Using Kinetic Energy of Variable Speed Wind Generators2017

    • Author(s)
      Masaki Yagami, Yoshihiro Ichinohe, Yohichiro Kojima, Kenji Misawa, Junji Tamura
    • Organizer
      The 20th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Frequency Control of Small Power System with Wind Generators Installed By Using DFIG Based Diesel Generator2017

    • Author(s)
      Kazuhito Suzuki, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura, Noriaki Hino
    • Organizer
      The 20th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DFIG を用いたディーゼル発電機による風力発電を含む小規模電力系統の周波数制御2017

    • Author(s)
      鈴木和人,梅村敦史,高橋理音,田村淳二,日野徳昭
    • Organizer
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] Transient Stability Enhancement of Power System with PV and Wind Farm Installed by using Kinetic Energy of Variable Speed Wind Generators2017

    • Author(s)
      Md. Rifat Hazari, Mohammad Abdul Mannan, S. M. Muyeen, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • Organizer
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] 風力発電を有する電力系統の周波数変動に対するHVDC連系線による周波数帯域制御2017

    • Author(s)
      佐藤孝政,梅村敦史,高橋理音,田村淳二, 松村喜治,山口大輔,工藤寛興,新山政和,瀧康人
    • Organizer
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] 再生可能エネルギー電源を有する電力系統のHVDC 連系線による不感帯型周波数制御と不感帯型同時同量制御2017

    • Author(s)
      多田稀美子,梅村敦史,高橋理音,田村淳二, 松村喜治,山口大輔,工藤寛興,新山政和,瀧康人
    • Organizer
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] Frequency Regulation of Power System by Output Control of Offshore Wind Farm Connected to the Main System through VSC-HVDC Line2017

    • Author(s)
      Effat Jahan, Md. Rifat Hazari, Atsushi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
    • Organizer
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] Transient Stability Augmentation of Hybrid Power System Based on Synthetic Inertia Control of DFIG2017

    • Author(s)
      Md. Rifat Hazari, Mohammad Abdul Mannan, S. M. Muyeen, Atsushi Umemura, Rion Takahashi and Junji Tamura
    • Organizer
      2017 AUSTRALASIAN UNIVERSITIES POWER ENGINEERG CONFERENCE (AUPEC2017)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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