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次世代電力系統の安定運用のための潮流設計理論

研究課題

研究課題/領域番号 19K23509
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0302:電気電子工学およびその関連分野
研究機関電気通信大学

研究代表者

定本 知徳  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (40839966)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード制御理論 / 電力システム / スマートグリッド / 潮流計算 / エネルギー散逸率 / 潮流設計 / データ駆動制御 / 制御工学 / 電力工学 / 潮流
研究開始時の研究の概要

本研究では,再生可能エネルギーが大量導入される次々世代電力系統の安定運用のための基礎理論を構築する.運用は,どこでどの程度発電しどのように送電するかを表す系統全体の電力の流れ(潮流状態)を適切な時間間隔で予め計画し,都度その計画値を達成するよう行われる.しかし,再エネ大量導入下においては,潮流状態次第で系統は容易に不安定化する可能性がある.本研究はこの問題を解決するものである.

研究成果の概要

本研究では第一に,安定度の高い潮流を設計する手法を与えた.燃料費等の経済的最適性をできるだけ保ちつつも安定度を効率良く向上できるという特徴を持ち,ベンチマークモデルを用いた多数のケーススタディを通してその有効性が示された.第二に,時々刻々変化する潮流目標に追従可能な制御器設計法の確立を目指して,運用データのみから効率良く設計する手法を提案し,ベンチマークモデルを通じてその有効性を検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

太陽光発電所が突然停止しても家庭や職場に電気を送りつづけるためには電力システムの安定度を高く保つ必要があります.安定度は,電力の流れかた(潮流)と電力システム内に多数存在する制御器設定に大きく依存しています.本研究では,経済的なコストを可能な限りおさえつつも安定度の高い潮流状態を実現する方法と制御器の効率よい設計法をそれぞれ提案し,実際の電力システムを模擬したシミュレータを用いて有効性を検証しました.

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

    (8件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] North Carolina State University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] North Carolina State University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] North Carolina State University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 未知な部分観測システムに対するワンショットな強化学習2021

    • 著者名/発表者名
      平井卓実, 定本知徳
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 65 ページ: 235-242

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Power Flow Design for Enhancing Dynamic Performance: Potentials of Reactive Power2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Masaki、Sadamoto Tomonori、Arahata Mitsuru、Chakrabortty Aranya
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Smart Grid

      巻: 12 号: 1 ページ: 599-611

    • DOI

      10.1109/tsg.2020.3019417

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] AGC30モデルを用いたリアルタイムOPFの有効性に関する予備検討2021

    • 著者名/発表者名
      宮岡陽太郎, 定本知徳
    • 学会等名
      第8回制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 風力発電機のパラメトリック共振に対する可制御性改善: 直列補償アプローチの提案2020

    • 著者名/発表者名
      定本知徳
    • 学会等名
      第7回制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 次世代電力系統の安定化へ新たな可能性 -電力の"流れ"の制御が鍵-

    • URL

      https://www.uec.ac.jp/news/announcement/2020/20200827_2727.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-09-03   更新日: 2023-01-30  

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