| 研究課題/領域番号 |
20K04448
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 北海道科学大学 |
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研究代表者 |
矢神 雅規 北海道科学大学, 工学部, 教授 (30364243)
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| 研究分担者 |
一戸 昌則 北海道科学大学, 工学部, 准教授 (70806968)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 系統安定度 / 再生可能エネルギー / 同期発電機 / 可変速風力発電 / 太陽光発電 / 過渡安定度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
可変速風力発電にDVS（Dynamic Voltage Support）機能を装備することで慣性力および電圧回復能力を持たせ、さらに系統に遍在している太陽光発電にもDVS機能を装備して電力系統の電圧回復力を高めることで、系統事故時の再生可能エネルギー電源の脱落を回避すると同時に過渡安定度を効果的に向上させる協調制御システムを構築する。再生可能エネルギー電源のみを利用する電力系統の安定化制御方式である点に特徴がある。
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| 研究成果の概要 |
可変速風力発電の慣性応答と太陽光発電の無効電力制御を組み合わせた系統安定化制御システムを構築した。系統周波数と回転速度から有効電力を，各電源の端子電圧から無効電力の制御量を決定するアルゴリズムを実装し，系統擾乱時の過渡安定度を向上させると共に系統電圧・周波数変動の抑制を試みた。さらに，可変速風力発電の系統安定化効果と信頼性を高めるために，deloaded運転を組み合わせた系統安定化制御モデルを構築した。系統事故を想定したシミュレーション解析により，発電機動揺が抑制されると共に系統周波数変動が抑制されることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電力系統の慣性力低下問題に対応しつつ再生可能エネルギー電源のさらなる普及を目指し，再生可能エネルギー電源のみで構成する電力系統安定化制御システムを構築した。将来的には海外のように脱FIT（Feed-in Tariff）設備の売電収入減をアンシラリーサービス収入で補填できるような制度改善も想定されるため，再生可能エネルギー電源の導入に弾みをつける施策にも成り得ることから，本研究は学術性と実用性の両面で意義を有していると考えられる。
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