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Dynamic modelling of distributed power system including active load and its application to stability analysis

Research Project

Project/Area Number 16K06219
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Power engineering/Power conversion/Electric machinery
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Shirai Yasuyuki  京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (60179033)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords配電系統 / 動特性 / 系統安定度 / 分散電源 / 固有値解析 / 系統モデル / 電力系統 / 負荷モデル
Outline of Final Research Achievements

In the past, power system stability evaluation has been performed by using static load models. Recently, however, the rate of active and dynamic electric equipment such as energy storage devices, dispersed generators and inverter fed loads in distribution system has increased.In such situation, an evaluation method is needed to grasp the dynamic characteristic of distribution system appropriately. Therefore, a new method for evaluating the dynamic characteristics of distribution system from on-line measured data was proposed.
A dynamic load model is obtained as a transfer function between the terminal voltage, angle and the active and reactive power. The transfer function is introduced to the state equation of the whole power system and the eigen-value analysis is applied on the equation to evaluate the power system stability.
The proposed method was demonstrated using commuter simulation to evaluate the control function of an SVC installed in a distribution network.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

太陽光発電に代表される分散型電源の系統連系や自動制御を含んだパワーエレクトロニクス機器の増加に伴い、配電系統の特性が動的かつ複雑になっている。不確定要素が多くなった系統では、安定度余裕を大きめにとる必要があるため、再生可能エネルギー導入量が制限されることになっている。本研究では、系統オンラインデータからシステム同定によって配電系統の動特性を伝達関数モデルとして表現し、従来の定態安定度解析手法(固有値解析)に組み込むことで、動的負荷を含む電力系統での定態安定度を定量的に評価する手法を提案し、その妥当性を明らかにした。これによってより精度の高い安定度評価が可能となり、柔軟な系統運用が可能となる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] システム同定を用いた配電系統動特性評価のシミュレーションによる検討2018

    • Author(s)
      松本 航輝, 西村 大貴, 白井 康之
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] システム同定を用いた電力系統の固有値法に基づく動態安定度解析2018

    • Author(s)
      松本 航輝, 西村 大貴, 白井 康之
    • Organizer
      平成30年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] システム同定を用いた配電系統動特性評価のシミュレーションによる検討2018

    • Author(s)
      松本 航輝, 西村 大貴, 白井 康
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 模擬電力系統を用いたシステム同定による動的負荷モデリングの検討2017

    • Author(s)
      西村 大貴, 井上 大輔, 白井 康之
    • Organizer
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会, P56
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 風力・潮力ハイブリッド発電システムにおける出力変動補償制御2017

    • Author(s)
      米村 健太, 源 将, Mohammad Lutfur Rahman, 白井 康之
    • Organizer
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会, P65
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Experimental Study of Dynamic Modeling of Distribution System with System Identification)2016

    • Author(s)
      Daisuke INOUE, Koji NISHIGUCHI, Daiki NISHIMURA and Yasuyuki SHIRAI
    • Organizer
      3-A-90152, ICEE 2016 Okinawa (The International Conference on Electrical Engineering 2016), Okinawa Jichikaikan, Okinawa, Japan
    • Place of Presentation
      沖縄自治会館
    • Year and Date
      2016-07-03
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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