2010 Fiscal Year Annual Research Report
新エネルギー発電に適した自律分散制御システムの構築
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20560254
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
田中 英一 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (10124538)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北 裕幸 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30214779)
原 亮一 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (80361872)
遠山 篤 室蘭工業大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60142783)
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| Keywords | 新エネルギー / 発電 / 自律分散 / 制御システム / モデル化 / 周波数制御 / 電圧制御 / ロバスト |
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| Research Abstract |
1.自然エネルギーを利用する分散型電源が電力系統に大量導入された場合,供給電力品質の維持が問題となってくる。特に,系統周波数は,電力需給バランスの指標であり,適正値に維持されるように制御する必要がある。本研究では,太陽光発電が大量連系された場合を想定し,系統側の火力発電機起動停止計画に与える影響を制御およびコストの両面から評価した。その結果,予想される太陽光発電出力および負荷変動の標準偏差によってあらかじめ起動される火力発電機が異なってくること,それにともない経済性にも違いが生じることが確かめられた。
2.分散型電源を所有する新規参入事業者や需要家が系統制御に積極的に参加し,協力するための一方策として,報奨金制度に基づく自律分散型負荷周波数制御に関して検討した。具体的には,系統運用者が分散型電源の所有者に報奨金を提示し,分散電源所有者は報奨金単価と周波数偏差に関する情報から各自の貢献電力量を求め,応札する手法を開発した。モデル系統を用いたシミュレーションでは,提案手法によって周波数偏差が抑制されており,有効性が確かめられた。
3.自然エネルギー発電の出力変動は系統電圧の変動も引き起こすと考えられるが,経済性の観点から対策用制御機器の容量は必要最小限に留めることが望まれる。本研究では,従来型の電力用コンデンサとパワエレ技術を利用した静止型補償装置(STATCOM)の協調制御により,効率よく電圧を適正値に維持する方策についても検討した。発電出力の予測値を用いることにより,STATCOMの容量を抑えつつ,コンデンサバンクの制御動作回数を抑制できる見通しが得られた。
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