2017 Fiscal Year Research-status Report
分散電源・能動的負荷を含む配電系統の動特性モデル構築法と安定度計算への応用
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16K06219
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
白井 康之 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (60179033)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 配電系統 / 動特性 / 系統モデル / 系統安定度 / 分散電源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来、電力系統の定態安定度解析では、配電系統は静的な負荷のみで構成されているとしていた。これは配電系統に動的な特性を持つ負荷が少なかったことによるもので、この解析により十分な評価ができていた。しかし、近年太陽光発電などの分散型電源や、潮流制御を行うパワエレ機器の増加により、配電系統の特性が複雑化しており、従来の安定度解析では誤った判断を下してしまう可能性がある。そこで、負荷の動的な特性を考慮した安定度解析を行う必要があると予
想される。
この問題に対し、配電系統の動的特性をモデル化する手法の研究をすすめてきた。この手法は電力擾乱を注入し、その応答からシステム同定によりモデルを作成するものである。本手法の有効性を、数値解析及び模擬電力系統において示した。また、本モデリング手法を用いた、固有値による定態安定度解析手法を提案した。そして、電力系統解析ソフトウェアであるPSCAD/EMTDC を用いて、本手法が配電系統の安定度解析に適用可能であることを示した。また、その固有値の選定方法や、同期発電機の近似方法による精度の差を明らかにした。
特に、太陽光発電(PV) 導入量が大きくなった場合の定態安定度についてシミュレーションを行い、固有値解析で評価した。この結果、PV の導入量によって固有値が変化すること、一機無限大母線系統においてPV の導入による同期発電機容量の低減により、定態安定度が向上することを明らかにした。
さらに、電圧補償を行うSVC(Static Var Compemsator) を導入した配電系統をシミュレータ上で構築し、固有値解析を行った。その結果、SVC による配電系統の定態安定度の向上を定量的に確認することができた。加えて、固有値解析による結果を用いて、SVC 制御の最適化を行うことができた。
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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
提案した配電系統動特性測定手法を、模擬配電系統において適用し、配電系統動特性モデルを構築できた。このモデルを用いた系統の安定度評価方法について、検討を行い、見通しを得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
模擬系統において、系統構成を変えて、提案手法を適用し導出したモデルから、系統の安定度評価を実施し、手法の妥当性を評価する。
より、具体的な配電系統を系統シミュレーションソフト上で構築し、実系統への適用可能性を確認する。さらに、この手法を用いて、太陽光発電や蓄電池などの系統連系インバータによる系統制御の評価を行う。
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| Causes of Carryover |
今年度は、配電系統の動特性モデルの導出と動態安定度への応用に関して、系統シミュレーションを先行して実施した。最終年度は、この結果に基づいて、模擬系統を用いた実験解析を行うため、計測用計算機などを整備する。
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