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分散電源・能動的負荷を含む配電系統の動特性モデル構築法と安定度計算への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K06219
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関京都大学

研究代表者

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

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード配電系統 / 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
研究成果の概要

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。本研究では、系統に対して微小な擾乱を意図的に注入し、それに対する電圧、位相、電力潮流などの応答データをもとに、配電系統全体を伝達関数モデルとしてシステム同定し動特性を把握する、微小擾乱注入手法を提案してきた。この得られた伝達関数を用いて、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の定態安定度を定量的に評価する手法を提案し、無効電力補償装置(SVC)を含んだ一機無限大母線系統に適用してその妥当性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      松本 航輝, 西村 大貴, 白井 康之
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      松本 航輝, 西村 大貴, 白井 康之
    • 学会等名
      平成30年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      松本 航輝, 西村 大貴, 白井 康
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      西村 大貴, 井上 大輔, 白井 康之
    • 学会等名
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会, P56
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      米村 健太, 源 将, Mohammad Lutfur Rahman, 白井 康之
    • 学会等名
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会, P65
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental Study of Dynamic Modeling of Distribution System with System Identification)2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke INOUE, Koji NISHIGUCHI, Daiki NISHIMURA and Yasuyuki SHIRAI
    • 学会等名
      3-A-90152, ICEE 2016 Okinawa (The International Conference on Electrical Engineering 2016), Okinawa Jichikaikan, Okinawa, Japan
    • 発表場所
      沖縄自治会館
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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