2014 Fiscal Year Research-status Report
マイクロ／スマートグリット間における電力潮流制御装置の開発
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25420269
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
雪田 和人 愛知工業大学, 工学部, 教授 (60298461)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 泰之 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70178458)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | スマートグリッド / 系統連系 / 潮流制御装置 / 直流給電 / 交流給電 / パラレルプロセッシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は，これまでに再生可能エネルギーによる発電システム（太陽光発電，風力発電，燃料電池発電など）の高効率運用を目指した電力システムに関して，無停電電源装置に採用されていたパラレルプロセッシング方式を応用した新しい給電方式を開発し提案してきた。しかし，開発してきた給電システムにおいては，再生可能エネルギーによる発電システムの発電量が需要負荷を上回る状況において，発電動作の停止や各系統に導入された蓄電池の運用において様々な問題があった。
そこで，再生可能エネルギーによる発電システムが導入された系統を小規模系統ごとに分割し，各小規模系統間で電力需要に応じた電力融通を図ることにより，従来よりも省エネルギー性能が高い電力供給システムが構築できるものと期待される。
本研究は，このような小規模系統間における電力融通を図るための電力潮流制御装置を開発することを目的としている。具体的に，各小規模系統の交流系統を用いた交流連系，直流系統を用いた直流連系，交流と直流を用いた交直連系など，各系統における電力潮流制御装置を開発することである。
今年度の実績としては，昨年度製作した直流電力融通装置と，これまで開発してきたパラレルプロセッシング方式を用いた給電システムとの協調運用および協調型制御手法を中心に研究を実施した。具体的に示すと，昨年度は数分程度の電力融通制御であったのに対して，今年度は数時間の運用を考慮した制御・運用手法について検討を実施した。また，交流系統の連系として，分散型電源の逆潮流方式を応用した手法などについて，計算機シミュレーションと小型発電機などを用いた小規模系統の実験的検討を行った。そして，これら研究の一部の成果を国内外の学会にて発表した。
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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
昨年度から実施してきた直流系統における電力融通方式の実験的検討では，電力潮流制御装置の制御法やパラレルプロセッシング方式を用いた分散型電源を考慮した給電装置に関して，協調制御および蓄電装置の運用手法などに関して不十分な検討であったため，数分程度の電力融通しか行えてなかった。そこで今年度においては，直流系統の電力融通のみならず交流系統の電力融通や各小規模系統の蓄電装置の容量も考慮した電力融通手法を提案し，数時間程度の電力融通について検討を実施した。その結果，電力融通を実施することの有効性を示すことができた。
また，申請書に記載している平成26年度研究実施計画に関しても，概ね実施できている。
このような観点から、本研究は，順調に遂行できていると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究計画は，申請書に記載してある以下の項目を実施する。
（１）直流系と交流系のハイブリット化した電力潮流制御装置の実験 前年度までに製作した装置について，改良，改善を実施し多面的な検討を行う。
（２）直流系統における保護制御装置の開発 直流系統の保護として，直流アーク検出方法の開発や直流系統における漏電保護装置の開発などを実施する。
（３）直流系統における電磁両立性問題に関する検討 小規模系統における直流系統からの変換器などからは発生するノイズに関して発生や影響について検討する。
（４）実システムを用いた実験的検討 実システムでの運用状況に関して検討し，これまで開発してきた装置の有効性に，電力融通について検討を行う。
最後に、３年間の研究成果の総括を行う。
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| Causes of Carryover |
実験を行うための装置に関して，変換装置の検討や給電システムの制御装置の開発に関してシミュレーションでの検討が必要になりました。このため，実験を実施するための消耗品の購入などを延期していたため，今年度，残額が発生しました。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度は、変換装置などを改良し実験を実施するため，昨年度の予算を計画とおり実験に充足させる予定です。そのほかに関しては，計画とおり実施する予定である。
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| Remarks |
本研究に関して、本学エコ電力研究センターwebを参考にしてください。特に電力融通に関しては、今年度実施予定です。
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[Presentation] Power interchange between micro grids2014
Author(s)
Tomoyasu Sakai, Takashi Takeda, Kazuto Yukita, Yasuyuki Goto, Katuhiro Ichiyanagi
Organizer
The 6th International Conference on Integration of Renewable and Distributed Energy Resources,
Place of Presentation
京都国際会議場（京都府・京都市）
Year and Date
2014-11-17 – 2014-11-20
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