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不確定性を有する電力系統の過酷状態の検討および停電作業計画への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K04328
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21010:電力工学関連
研究機関広島大学

研究代表者

造賀 芳文  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (40294532)

研究分担者 川原 耕治  広島工業大学, 工学部, 教授 (80224822)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード停電作業 / 作業系統 / 太陽光発電 / 不確定性 / 作業系統計画 / 電力自由化 / 最過酷断面 / 停電作業計画
研究開始時の研究の概要

電力システムは停電せずに安定して電気を届け続ける責務がある。そのためには日々の点検・整備が大変重要であるが,一部の設備を停止させる必要があるため作業中は電力システムの信頼性が少し落ちた状態となる。ただ,これまでは電力会社が一元的にその作業を実施しており,太陽光発電などは普及していなかったため特に大きな問題はなかった。しかし,太陽光発電が爆発的に普及して作業当日の発電量が予測できなくなり,電力自由化の進展で調整可能な電源が前日にならないと分からないという時代が到来している。よって,これまでの考え方を転換し,どのようなシステム状態をベースに,どのような方法で作業計画を策定すべきかを検討する。

研究成果の概要

電力システムの点検・整備に必須である停電作業計画について,電源の不確定性に対応する技術を開発した。これまでの考え方を再検討し,どのような需給状態をベースに,どのような方法で作業系統を策定すべきかについて研究を行った。
まず,今までの想定需給断面を見直して新たに想定すべき条件を検討し,その条件を導くための定式化を試みた。また,簡単な例題系統に適用し,その効果を確認した。 さらに考慮が必要な点について研究を進め,大規模な系統での検討も実施した。結果,実施可能な作業系統が極めて少なくなるという厳しい場合が存在することが判明した。よって,本研究のような検討が将来計画には必要であると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学会発表を行ったときにも,実際に電力系統の運用を担っている一般送配電事業者から停電作業の計画・調整が困難になってきているという声があり,重要な社会インフラである電力システムの維持に対して重要な問題であって,社会的な意義は大きいと考える。また,今回の研究は最悪な需給状態を想定することを提案し,またその条件を具体的に数学的な問題として定式化した点に学術的な意義がある。また,その問題を解くための現実的な解法を開発したことも意義として挙げられる。得られた研究成果は学会発表および国際会議や電気学会の論文誌にて発表した。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 電源の不確定性を考慮した停電作業系統候補導出に関する研究-過酷潮流条件の検討-2022

    • 著者名/発表者名
      造賀芳文, 重光紗英, 川原耕治, 森川史也, 餘利野直人, 佐々木豊
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B

      巻: 142, 6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Derivation Method for Outage Work Grid Configurations under Uncertainty of Power Sources2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Zoka, S. Shigemitsu, N. Yorino, Y. Sasaki and K. Kawahara
    • 雑誌名

      Proc. of 2021 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies - Asia (ISGT Asia)

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/isgtasia49270.2021.9715572

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電源の不確定性を考慮した停電作業系統候補導出に関する研究-作業系統の評価-2021

    • 著者名/発表者名
      重光紗英, 造賀芳文, 川原耕治, 森川史也, 餘利野直人, 佐々木豊
    • 学会等名
      電気学会電力技術/電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A Derivation Method for Outage Work Grid Configurations under Uncertainty of Power Sources2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Zoka, S. Shigemitsu, N. Yorino, Y. Sasaki and K. Kawahara
    • 学会等名
      2021 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies - Asia (ISGT Asia)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 停電作業系統の導出における電圧を考慮した過酷条件の検討2020

    • 著者名/発表者名
      重光紗英,川原耕治,造賀芳文,餘利野直人,佐々木豊
    • 学会等名
      令和2年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 停電作業系統導出問題における過酷潮流条件の検討2020

    • 著者名/発表者名
      重光紗英,造賀芳文,川原耕治,森川史也,餘利野直人,佐々木豊
    • 学会等名
      2020年度電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 自然変動電源を含む電源の不確定性を考慮した停電作業系統の検討2019

    • 著者名/発表者名
      森川 史也,川原 耕治,造賀 芳文,餘利野 直人,佐々木 豊
    • 学会等名
      2019年度電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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