2016 Fiscal Year Research-status Report
次世代のライフラインの安定運用を目的とした雷パラメータの取得方法の確立
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16K01342
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| Research Institution | Central Research Institute of Electric Power Industry |
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Principal Investigator |
齋藤 幹久 一般財団法人電力中央研究所, 電力技術研究所, 主任研究員 (90599218)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 雷 / 雷電流 / 電磁界 / 風力発電設備 / 東京スカイツリー / 数値電磁界解析 / 冬季雷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、次世代のライフラインの安定な運用を目的とした、電界観測を主軸とした雷パラメータの取得手法の確立を目的としている。2016年度は東京スカイツリーの周囲に設置されている電界観測装置の最適な感度の決定を行った。次年度以降は決定された感度に調整し観測を行い、従来以上の精緻な解析が可能となる予定である。また、落雷に伴い放射される電磁波の数値解析を行い、落雷と電流の関係について解析を進めた。2016年度に解析対象としたのは、東京スカイツリーで電流、電磁界が同時観測された雷である。これらのデータを活用し、雷電流波形と、遠方で観測された落雷に伴い放射される電磁界波形の相互関係の解析を行い、良好な解析結果を得た。この技術は、雷電流のパラメータを遠方で観測される電磁界波形の形状から推測するという、本研究の基礎の部分となっており、2016年度はその技術に一定の進捗が見られた。また、同じく次世代ライフラインを脅かす存在である、冬季に観測される上向き雷に関する研究も行った。冬季上向き雷による被害は次世代ライフラインのスマートグリッドの一部として重要な、風力発電用風車のブレードの被害の原因となっている。この冬季に観測される上向き雷を解析し、風車の雷害対策には個々の落雷のパラメータも重要だが、落雷頻度がパラメータとして大変重要であることを明らかにした。これより、従来の電磁界観測では捕捉率の低い、電流値の小さい落雷の数も雷パラメータとして知る必要があるという問題が明らかになった。
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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
本研究で対象としている雷観測システムの調整が順調に進んでおり、数値電磁界解析手法にも一定の進捗がみられた。またライフラインを脅かす可能性の高い冬季の雷に関しても解析を行い、どのようなパラメータを知る事が重要かも明らかにした。夏季の落雷に加え、冬季の落雷の解析も一定の解析の進捗があることで、本研究の目的であるライフラインの安定運用を目的とした雷パラメータの取得に向けて着実に進んでいるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の成果を発展させ、夏季および冬季の落雷に関する解析を進め、今後複雑化するスマートグリッドを含む次世代ライフラインの被害を最小化するための、雷パラメータの取得方法について研究を進める。
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| Causes of Carryover |
観測システムの大掛かりな調整を2017年度にずらしたため。2016年度は最適な感度を定める事に注力しており、2017年度に詳細な観測機器の調整を行う。最適な感度を正確に定めてから調整を行うことで、より効率的なデータ取得が可能である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
観測機器の詳細な調整を行う。もとは2016年度に行う予定だったが、どう感度を調整するか時間を掛けて定めた方がより効率的なデータ収集が行えると判明したため、感度調整を2017年度に行うことにした。
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