Ancillary Services Provision by Coordinated Control of Combined Heat and Power Plants

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K14768
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 21040:Control and system engineering-related
• Research Institution: University of Hyogo
• Principal Investigator: Hoshino Hikaru 兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (30836292)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: コージェネレーション / 地域熱供給 / 階層制御 / モデル予測制御 / 非線形制御

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research project is to develop a coordinated control method of multiple Combined Heat and Power (CHP) plants for providing ancillary services (participating in frequency control of the power system). We have proposed a hierarchical control scheme to achieve tracking control of the total electrical output of CHP plants while managing multi-scale response of flow rates and the pressure in the steam supply network to satisfy safety specifications. Effectiveness of the proposed method has been examined through numerical simulations.

Free Research Field

制御応用

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

CHPをアンシラリーサービスの提供に用いるには，熱出力の変化が熱供給システムの運用に悪影響を与えないことを担保する必要があり，北欧や英国などで導入されている温水式の地域熱供給システムに関しては多数の研究例がある．しかし，わが国などアジア諸国で広く採用されている蒸気供給ネットワークに対する研究はほとんどなく，その応答を適切に考慮した制御，運用手法の確立が望まれている．本研究で得られた制御手法は蒸気供給ネットワークの応答を陽に考慮したものであり，上記のような制御，運用手法の確立に向けた基礎検討として有用であると考えられる．