2015 Fiscal Year Research-status Report
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26420425
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| Research Institution | Okayama Prefectural University |
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Principal Investigator |
忻 欣 岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (70293040)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電力システム / 非線形システム / 安定性 / 同期現象 / 動揺方程式 / 制御系設計解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
より大規模・複雑・高不確実になりつつある電力システムを、いかに安定性を確保しながら、高効率に運用するかは非常に重要な課題である。本研究は、複数の発電機からなる電力システムを対象とし、その実用上最も重要な課題の1つである過渡安定性について、その過渡安定性の新しい解析法を確立するとともに、電力システム安定化装置に関する設計法を確立することを目的とする。今年度以下の研究成果を挙げた。
1. n台の発電機群を対象とし、エネルギーに着目したリアプノフ関数を設計し、それに基づく角速度による安定化制御則を導出するとともに、閉ループシステムの代表極に着目し、即応性のよい適切なゲインの選定法を提案している。さらに、3台の発電機群の場合に対して、数値シミュレーションにより、閉ループシステムが安定性と高い即応性を有していることを示している。
2. 発電機群の同期条件を研究するため、発電機群の平衡点とその安定性に関する研究を行っている。3台の発電機群の場合にその平衡点が最大6個存在することを解析的に示すとともに、4台の発電機群の場合にその平衡点が14個以下となることを解析的に示し、その平衡点が10個存在する数値例を与えている。また、平衡点の安定性に着目して、3台の発電機群の場合にも、4台の発電機群の場合にも、同期位相差が90度を越える数値例を与え、発電機群が同期するための従来の十分条件が保守性を持つことを示している。
3. 発電機群の動揺方程式と共通の構造体に設置された複数のメトロノームの運動方程式に共通点があることに着目し、台車に設置されたn台のメトロノームを対象とし、記述関数を用いてその同期現象を解析した。同期後に出現しうる基本調波の振動周波数、振幅、および位相差の性質を示すとともに、2、3、4台の場合に対して、数値計算により解析結果の妥当性を検証し、その解析の精度が高いことを示している。
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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
平成27年度の研究実施計画に主な研究内容として、発電機群の同期条件、安定性解析するためのリアプノフ関数の構築、n台のメトロノームの同期解析に関する研究がある。研究実績の概要に紹介した3つの研究成果をあげているため、おおむね順調に進展しているといえる。なお、上記の研究成果の一部は権威の国際会議にて発表することになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度の研究実施計画の通りに進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
米国ボストン市で開催される2016 American Control Conferenceに参加し、本研究の成果である2つの論文を発表するとともに、ボストン市にあるマサチューセッツ工科大学を訪ね、電力システムの解析や非線形制御などの最新発展に関する調査を行う予定である。
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Research Products
(17 results)
