2016 Fiscal Year Research-status Report
再生可能エネルギー有効活用のための広域情報に基づく電力システム信頼度監視制御
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15K05943
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
渡邊 政幸 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90398115)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電力系統工学 / 電力系統監視 / 同期化力 / 安定化制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電力システムにおいて，従来の回転機を用いた電源とは異なる特性をもつ電源が増加すると，特に同期状態を保ちもとの状態に戻ろうとする能力が低下し，安定性の維持が困難となる。とくに自然変動電源はシステムの不確定性をさらに増大させ供給信頼性の低下につながる。本研究では，電力システムにおける広域観測情報を利用することで，不確定状況下においても特性の異なる電源が安定性に与える影響度を定量的に評価する方法を探究し，電力システムの信頼性を評価するための方法としての有用性を明らかにする。今年度は，観測情報を用いた信頼度評価のための特性抽出の方法ならびに安定化制御方法を検討した。
電源構成の変化等が支配的な電力動揺モードの特性変化に影響することに着目し，広域同期計測情報を用いて動揺特性指標を求める方法を検討した。動揺特性は各動揺モードに対する固有ベクトルを解析的に求めることで説明がなされるが，実システムにおいては求めることが難しく，計測情報から位相の揺れを固有ベクトル相当の指標として可視化し特性を評価した。系統シミュレーションで得られる結果と実系統で取得したデータから得られた結果の対比を行ったところ，発電機構成や系統運用の変化に伴う特性変化が観測情報から説明できることがわかった。
また，観測情報から安定化すべき主要な動揺モードが特定できることから，フィルタ処理により特定モードのみを抽出して安定化制御器への入力信号として用いることにより，効果的かつ他モードへの影響を抑制する安定化制御方法を検討した。制御出力から発電機出力までの応答遅れを加味し，動揺のダンピングを向上させる制御器の設計を試みた。系統シミュレーションを用いてモデル系統に適用した結果，系統故障を想定した大きな外乱に対して動揺抑制効果を有しており，また，特定モード抽出の有無による比較からも方法の有効性を確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
監視情報に基づく電力システム状態の指標導出について，動揺特性を抽出して特性の変化を捉える方法として，一部実測データを用いて実システムにおける変化を定量的に評価し，系統シミュレーションとの対比を行うことができた。また，安定化のための制御方式も検討し，その効果を評価することができた。研究目的に対する計画についてはおおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
計測情報から動揺特性の変化を捉える方法について知見が得られ，またモード抽出による制御器設計の有効性を確認できたが，これらは個別に検討を進めてきた。今後は，より有用性を高めるため両者をうまく組み合わせることを考え，適応型の制御方式による供給信頼度向上方法について検討を進める。
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| Causes of Carryover |
学会への出席にかかる参加費等を他の経費から支出したことから次年度繰越が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度では50万円以上の高額備品の購入は計画しておらず，主として研究調査や学会における成果発表のための国内外旅費での使用を計画している。また，遂行上必要な少額消耗品購入での使用を計画している。
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Research Products
(4 results)
