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短時間先の電圧変動推定に基づくモデル予測型電圧管理手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14647
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関早稲田大学

研究代表者

芳澤 信哉  早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (90778185)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (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: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード配電系統 / 電圧管理 / 太陽光発電 / 再生可能エネルギー / モデル予測制御 / 電圧制御 / 電圧変動解析 / 電力工学 / 制御工学 / 電力系統工学
研究成果の概要

太陽光発電の大量導入による電圧上昇や電圧変動に起因する配電系統の電圧逸脱問題への対策として、センサ計測器で得られる電圧値から短時間先の電圧変動分布を推定し、適正範囲からの電圧逸脱リスクを最小化するように配電系統電圧を管理するモデル予測型の電圧管理手法を開発した。また、数千軒の需要家が接続した配電系統モデルを用いて開発した電圧管理手法を検証し、その有用性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

配電系統にて過去に計測された電圧値から電圧変動解析を実施し、配電系統の各地点の電圧変動量を確率密度関数として表現することで電圧制御に必要なデータ量の削減を可能にし、既存技術と同等の電圧制御性能を保ちながら大幅なコスト削減を可能とする点に特色がある。また、従来の電圧制御手法での課題を解消するためにモデル予測制御の枠組みを適用した独創的な手法であり、地域特性を反映させた大規模な実配電系統モデルにて開発手法の有用性を確認していることから、開発手法の検証結果は極めて現実的な結果であり、研究成果の価値は非常に高い。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 電圧変動推定に基づくモデル予測型電圧制御手法に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      芳澤信哉、林泰弘
    • 学会等名
      電気学会電力系統技術研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] モデル予測型電圧制御手法における電圧変動推定区間と電圧制御性能に関する評価2019

    • 著者名/発表者名
      芳澤信哉、林泰弘
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電圧逸脱リスク最小化を目的とした電圧管理手法の基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      芳澤信哉、林泰弘
    • 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] 不確実な太陽光発電の導入分布における配電系統の電圧逸脱リスク評価に関する基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      芳澤信哉,林泰弘
    • 学会等名
      平成29年 電気学会 全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 早稲田大学 研究者データベース

    • URL

      http://researchers.waseda.jp/profile/ja.b131ae3146d2cacc0c51d96346e64db6.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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