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電力系統のオンライン運転状況把握に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09450107
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関東京大学

研究代表者

仁田 旦三  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40026266)

研究分担者 白井 康之  京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (60179033)
横山 明彦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30174866)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
1999年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1998年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1997年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワード電力系統 / 安定度 / 固有値 / 同期化 / 制動力 / 超伝導エネルギー貯蔵 / 同期化力 / 運転状態把握 / オンライン測定 / 系統安定度
研究概要

電力系統の運転状態をオンラインで把握するのがこの研究の目的である.具体的には超電導磁気エネルギー貯蔵装置(SMES)から微少の電力変動を与え,その応答から電力系統の固有値(同期化力,制動力)を求める.SMESは損失が少なく,電流源的性質を持つため,電力系統に接続してもその運転状態が変化しない.また,半導体電力変換装置を用いるため,その応答制に優れており,任意の電力パターンを発生できる.このことが,SMESを運転状態把握に用いた理由である.
現在,ある運転状態の電力系統の安定性は,いわゆる固有値法と呼ばれるそのときの動揺方程式の固有値で判断される.これは系統を記述する方程式のパラメータを与えて,オフラインの計算により求められる.このパラメータが運転状態を十分表現しているかどうかが問題となり,この計算結果から十分なマージンを持って運転されているのが現状である,オンラインの運転状態把握が行えれば,マージンが必要なく経済的な運用が可能となる.また,電力系統には様々な制御装置を備えており,その設定がオンラインで定量的に評価する方法は現状ではなく,オンライン評価が行えれれぱ,さらに経済的な運用が可能となる.
実験手法として
(1)アナログ型系統シミュレータとシミュレータ用SMESモデルを用いた実験
(2)回転機を含む電力系統シミュレータと小型超電導マグネットからなるSMESを用いた実験
(3)速応形超電導発電機と超電導マグネットからなるSMESの実験システムのよる実験
(4)実電力系統に接続されたSMES実験システムによる実験
の4種について実験と考察を行い.固有値,固有ベクトルを求めた.
また,SMESの電力変動の振幅は一定で周波数を刻々と変化させ(Chirp Signal),システム同定手法を用いて系統の応答を解析することで伝達関数を求められることを示した.

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Y. shirai, T. Nitta, K. Akita and H.Nishikaito: "Expermental Studies on Diagnosis of Operating Conditions of Power System by use of SMES in Power System Simulator"Proc. Of APCOM-97. 585-590 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shirai, K. Akita, K. Sekiya, T. Nitta: "ON-LINE EVALUATION OF EIGEN-VECTORS OF POWER SYSTEMS BY USE OF SMES"13th Power System Computation Conference-Proceedings. Vol. 2. 971-976 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白井、秋田、関谷、仁田、西垣内: "SMESによるくし形系統の状態把握-固有ベクトルに関する情報の測定"平成9年度電気学会電力・エネルギー部門大会論文集. 232-233 (1997)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白井、秋田、関谷、仁田、西垣内: "電力系統安定化制御のSMESによる評価の可能性について"電気学会研究会資料. PE-97-97 PSE-97-97. 19-24 (1997)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 仁田、小川、白井、谷口、北内: "超電導エネルギー貯蔵を用いた電力系統の固有周波数測定実験"平成10年度電気学会全国大会論文集. 1289-1289 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白井、関谷、仁田、西垣内: "PSSの系統安定化制御のSMESによる評価について"平成10年度電気学会電力・エネルギー部門大会論文集. (1). 418-419 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 関谷、白井、仁田、山田: "SCG/SMES並列系統におけるSMESを用いた系統状態把握実験"電気学会研究会資料. ASC-98-26. 41-46 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白井、関谷、土屋、仁田、毛利、西垣内: "SMESを用いた系統把握によるSVCの系統安定度効果の検証"平成11年度電気学会全国大会論文集. 1439-1439 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白井、関谷、土屋、仁田、毛利、西垣内: "SMESを用いた系統の動態安定度限界の測定"平成11年度電気学会全国大会論文集. 1440-1440 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白井、仁田、土屋、山田: "速応励磁形超電導発電機励磁制御系のSMESによる特性把握"平成11年度電気学会電力・エネルギー部門大会論文集. 500-501 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 林、三宮、堤、石井、池田、宮内、白井、オルゲス、仁田: "1kWhモジュール型SMESによる系統固有周波数測定試験"平成11年度電気学会電力・エネルギー部門大会論文集. 500-501 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 仁田、毛利、白井、土屋: "超電導エネルギー貯蔵装置を用いた長距離串型系統の状態把握実験"電気学会研究会資料. PE-99-144 PSE-99-141. 61-66 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shirai, T. Nitta, K. Akita and H. Nishikaito: "Experimental Studies on Diagnosis of Operating Conditions of Power System by use of SMES in Power System Simulator"Proc. of APCOM-97. 585-590 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shirai, K. Akita, K. Sekiya, T. Nitta, H. Ogawa and H. Nishikaito: "On-line Evaluation of Eigen-Vectors of Power Systems by use of SMES"Proc. of 13th PSCC. 971-976 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shirai, K. Akita, K. Sekiya, T. Nitta, H. Nishikaito: "Experimental Study on Diagnosis of Longitydinal System by use of SMES-On-line Measurement of data concerning with Eigen Vector-"Proc. of the 8th Annual Conference of Power & Energy Society. IEEJ. 232-233 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shirai, K. Akita, K. Sekiya, T. Nitta, H. Nishikaito: "Studies on Evaluation of a Power System Stabilizing Control by use of SMES"Technical Report of Power System. IEEJ. PE-97-9 PSE-97-97. 19-24 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Nitta, H. Ogawa, Y. Shirai, H. Taniguchi, Y. Kitauchi, Y. Tanaka: "Experimental Study on Measurement of Natural Flequencies of Power System by Use of Superconducting Magnet Energy Storage"National Convention Recod IEEJ. vol. 6. 28-29 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shirai, K. Sekiya, T. Nitta, H. Nishikaito: "Studies on Evaluation of PSS by use of SMES"Proc. of the 9th Annual Conference of Power & Energy Society IEEJ. vol. 1. 418-419 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Sekiya, Y. Shirai, T. Nitta, M. Yamada: "Experiments for estimating characteristics of parellel running of a superconducting Generator with High Response Excitation and SMES by use of SMES"Technical Report of Applied Superconductivity. IEEJ. ASC-98-26. 41-46 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shirai, K. Sekiya, T. Tsuchiya, T. Nitta, S. Mohri, H. Nishigaito: "Studies on Evaluation of Power System Stabilization of SVC by use of SMES"National Convention Recod. IEEJ. vol. 6. 213-214 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shirai, K. Sekiya, T. Tsuchiya, T. Nitta, S. Mohri, H. Nishigaito: "Evaluation of Dynamic Stability Limit of Power System by use of SMES"National Convention Recod. IEEJ. vol. 6. 215 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shirai, T. Nitta, T. Tsuchiya, M. Yamada: "Evaluation of Exciter Control of Superconducting Generator with High Response Exciation by Use of SMES"Proc. of the 10th Annual Conference of Power & Energy Society. IEEJ. vol. B. 500-501 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Hayashi, T. Sannomiya, K. Tsutsumi, T. Ishii, R. Ikeda, H. Miyauchi, Y. Shirai, O. Gjini, T. Nitta: "Test Results of Natural Frequency Measurement of Power Systems by Using 1kWh Module-type SMES"Proc. of the 10th Annual Conference of Power & Energy Society. IEEJ. vol. A. 500-501 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Nitta, S. Mohri, Y. Shirai, T. Tsuchiya, H. Taniguchi, Y. Kitauchi, Y. Morioka, K. Kawata: "Experimental Study on Evaluation of Longitudinal Power System by use of Superconducting Magnetic Energy Storage"Technical Report of Power System. IEEJ. PE-99-144 PSE-99-141. 61-66 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O. Gniji and T. Nitta: "A Method of Model Identification of a Simple Power System by use of Superconducting Magnetic Energy Storage"Technical Report of Power System. IEEJ. PE99-145 PSE-99-142. 67-73 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 仁田、毛利、白井、土屋 谷口、北内、森岡,河田: "超電導エネルギー貯蔵装置を用いた長距離串型系統の状態把握実験"電気学会研究会資料. PE-99-144 PSE-99-141. 61-66 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Orges Gjini, Tanzo Nitta: "A Method of Model Identification of a Simple Power System by Use of Superconducting Magnetic Energy Storage."電気学会研究会資料. PE-99-144 PSE-99-141. 67-73 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 白井、仁田、土屋、山田: "遠応励磁形超電導発電機励磁制御系のSMESによる特性把握"平成11年度電気学会電力・エネルギー部門大会論文集. 500-501 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 林、二宮、堤、石井,池田 宮内、白井、オルゲス、仁田: "1kWhモジュール型SMESによる系統固有周波数測定試験"平成11年度電気学会電力・エネルギー部門大会論文集. 500-501 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shirai Shiral, Koji Akita and Kenji Sekiya: "OIN-LINE EVALUATION OF EIGEN-VECTORS OF POWER SYSTEMS BY USE OF SMES"13th Power System Computation Conference-Proceedings. Vol.2,. 971-976 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 白井・関谷・仁田・西垣内: "PSSの系統安定化制御のSMESによる評価について" 平成10年電気学会電力・エネルギー部門大会論文集(1). 418-419 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 関谷・白井・仁田・山田: "SCG/SMES並列系統におけるSMESを用いた系統状態把握実験" 電気学会研究資料 超電導応用電力機器研究会. ASC-98-26. 41-46 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuyuki Shirai, Tanzo Nitta, et.al: "Expermental studies on Diagnosis of Operating Conditions of Power System by use of SMES in Power System Simulator" Proceedings of Fourth International Conference on Advances in Power System Control,Operation & Management. 2/2. 585-590 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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