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大規模電力ネットワークのスケーラブル制御

研究課題

研究課題/領域番号 16K18124
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 制御・システム工学
研究機関岡山県立大学

研究代表者

泉 晋作  岡山県立大学, 情報工学部, 助教 (10757967)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード電力ネットワーク / スケーラビリティ / 安定性解析 / 二乗和計画 / 同期現象 / スケーラブル制御 / 平衡点 / 分散制御 / 制御理論 / 電力システム
研究成果の概要

本研究では,電力ネットワークを対象に,その規模に依存しない,すなわち「スケーラブルな」制御器の設計理論の構築に取り組んだ.具体的には,すべての発電機に対して同じ構造を持つ制御器をスケーラブル制御器と定め,フィードバック系の安定性の保証と良好な時間応答の実現を目的としたスケーラブル制御器の設計問題を検討し,その解を与えた.また,関連するトピックとして,電力ネットワークの安定性解析法と同期現象について研究を進め,いくつかの成果を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

電力ネットワークの制御に関するこれまでの研究では,各発電機の制御器を「個別に」設計・実装することが主に考えられていた.しかし,発電機の数が多い場合,このような方法を用いると,制御器の設計・実装に多大な時間と労力がかかってしまう.一方,本研究で構築したスケーラブル制御の枠組みには,1つの制御器を設計するだけで全発電機の制御器が得られる,各発電機に対して異なった制御器を組み込まなくてよい,といった利点がある.そのため,本研究の成果は,大規模な電力ネットワークの制御器の設計・実装にかかる時間と労力の削減につながるものと期待される.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Analysis of Robust Transient Stability of Power Systems using Sum of Squares Programming2020

    • 著者名/発表者名
      S. Izumi, H. Somekawa, X. Xin, and T. Yamasaki
    • 雑誌名

      International Journal of Electrical Power & Energy Systems

      巻: 115 ページ: 105401-105401

    • DOI

      10.1016/j.ijepes.2019.105401

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Small-Signal Stability of Power Systems with Photovoltaic Generators2019

    • 著者名/発表者名
      S. Izumi, Y. Karakawa, and X. Xin
    • 雑誌名

      Electrical Engineering

      巻: 101 号: 2 ページ: 321-331

    • DOI

      10.1007/s00202-019-00778-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 吊台上のメトロノームの同期現象2018

    • 著者名/発表者名
      泉晋作,鴻上凌也,忻欣,山崎大河
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 31 号: 11 ページ: 400-402

    • DOI

      10.5687/iscie.31.400

    • NAID

      130007594599

    • ISSN
      1342-5668, 2185-811X
    • 年月日
      2018-11-15
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of regions of attraction of power systems by using sum of squares programming2018

    • 著者名/発表者名
      Izumi Shinsaku, Somekawa Hiroki, Xin Xin, and Yamasaki Taiga
    • 雑誌名

      Electrical Engineering

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 2205-2216

    • DOI

      10.1007/s00202-018-0690-z

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] メトロノームモデルのパラメータ同定2017

    • 著者名/発表者名
      泉晋作,樫原康介,忻欣,山崎大河,村岡慶紀
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 30

    • NAID

      130005974072

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stabilization by Controller Networks2016

    • 著者名/発表者名
      S. Izumi, S. Azuma and T. Sugie
    • 雑誌名

      Systems & Control Letters

      巻: 94 ページ: 77-83

    • DOI

      10.1016/j.sysconle.2016.05.014

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Design of Scalable Controllers for Power Systems2020

    • 著者名/発表者名
      S. Izumi
    • 学会等名
      21st World Congress of International Federation of Automatic Control
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scalable Control of Power Networks2019

    • 著者名/発表者名
      S. Izumi
    • 学会等名
      2019 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電力システムのスケーラブル制御2019

    • 著者名/発表者名
      泉晋作
    • 学会等名
      第62回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Robust Transient Stability of Power Systems by using Sum of Squares Programming2018

    • 著者名/発表者名
      S. Izumi
    • 学会等名
      57th IEEE Conference on Decision and Control
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New Results of Synchronization Condition of the Non-Uniform Kuramoto Oscillators2018

    • 著者名/発表者名
      X. Xin
    • 学会等名
      37th Chinese Control Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二乗和計画による電力システムのロバスト吸引領域推定2018

    • 著者名/発表者名
      泉晋作
    • 学会等名
      第27回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフ信号処理に基づく分散型空間フィルタの設計2018

    • 著者名/発表者名
      泉晋作
    • 学会等名
      第61回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Synchronization of n Metronomes on a Hanging Plate via Describing Function Method without Assumption on Amplitudes of Metronomes2017

    • 著者名/発表者名
      X. Xin
    • 学会等名
      36th Chinese Control Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2台のメトロノームの同期現象解析:実機実験による検証2017

    • 著者名/発表者名
      泉晋作
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Stability Analysis of Power Systems with Photovoltaic Generators2016

    • 著者名/発表者名
      S. Izumi
    • 学会等名
      55th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽光発電システムを有する電力系統の安定性解析2016

    • 著者名/発表者名
      泉晋作
    • 学会等名
      第59回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 二乗和計画問題を用いた電力システムの吸引領域推定2016

    • 著者名/発表者名
      染川浩輝
    • 学会等名
      第25回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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