風力発電導入量拡大のための風速変動高精度予測・電圧制御手法の研究

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22560282
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: 熊野 照久 明治大学, 理工学部, 教授 (80371243)
• Keywords: 再生可能エネルギー / 自然現象観測・予測 / 新エネルギー / 電力工学

Research Abstract

本研究では風力発電所の風速変動を予測し,これに基づき出力を安定化する予測制御手法を開発する。風力発電大量導入に関わる問題として,自然現象特有の不規則な風速変動に起因して出力が変動するという点が挙げられる。発電出力が変動すれば,これに呼応して系統電圧が変動し,場合によって正常範囲を逸脱する可能性があり,風力発電導入の制限要因となりうるからである。本研究により開発する手法を用いることで,風速変動に起因する電圧変動を予測・制御し電圧の逸脱を最小限に抑えることができれば風力発電の導入推進が図られる。
平成22年度は,風の解析に特化した数値流体解析システムとして多くの実績を持つ市販ソフトウエアを導入し,当研究室で既開発の2次元流体解析プログラムと比較・検討し当該ソフトウエアの使用に習熟した。また,平成20年度に検討した風速変動のインテリジェント予測手法と比較したところ,短時間領域においては今回検討したシステムのほうが優れていることが分かった。なお,ここで用いるため,以前から続けている風速変動の実データの収集をさらに進めた。
さらに年度当初の計画になかった事項であるが,上記の新導入ソフトウエアによる解析に基づいて,より容易に風速変動を予測することのできるモデルを開発した。ただし,現在までのところ,このモデルは予測精度が不十分な面があるため,その向上が必要である。本格的な検討は平成23年度となるが,平成22年度中に一部その検討を始めた。
また,平成22年度に得られたこれら成果を外部へ発信するため,平成23年度電気学会電力エネルギー部門大会における研究発表を申し込んだ。発表は23年8月末に予定されている。