超分散意思決定要素を含む大規模電力システムの安定性理論の構築

• 研究課題/領域番号: 23560310
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 斎藤 浩海 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10202079)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2011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: 電力システム / 需要応答 / 安定性 / 負荷制御 / 周波数制御 / 電圧制御 / むだ時間 / スミス補償器 / 遅れ時間 / シミュレータ / 蓄電池 / 価格弾力性 / 時間遅れ / 空調機制御 / アンケート調査

研究概要

消費者が電力量単価などの情報を受け取ったとき、電気機器の使い方を変更することを需要応答と呼ぶ。本研究の目的は、需要応答を電力システムの新たな制御としたときのシステム安定性を明らかにすることである。アンケート調査と電力システムシミュレータによる需要応答の計測実験、および直接負荷制御による周波数・電圧変動抑制シミュレーションから、電力量単価や電力品質情報に対する需要応答の基本特性と、電力システムを不安定化させる一つの要因が直接負荷制御における制御遅れ時間であることが明らかになった。本研究の成果は進展した需要側管理システムが導入された将来の電力システムの安定運用に資するものである。

研究成果

• [雑誌論文] 配電ネットワークの電圧制約を満たすEV急速充電器の使用可能台数決定法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部政紀、斎藤浩海
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｂ（電力・エネルギー部門誌） 巻: 133 号: 8 ページ: 654-663
  • DOI: 10.1541/ieejpes.133.654
  • NAID: 10031189025
  • ISSN: 0385-4213, 1348-8147
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電力システムの制動特性を表わす回帰モデルによるモード推定用白色化フィルタの次数決定法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅原尚哉，斎藤浩海，秋山康人，坂本邦夫
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｂ（電力・エネルギー部門誌） 巻: 132 号: 11 ページ: 885-893
  • DOI: 10.1541/ieejpes.132.885
  • NAID: 10031120087
  • ISSN: 0385-4213, 1348-8147
  • 査読あり
• [学会発表] 異なる応答特性の複数台GeoHP制御による周波数変動抑制の向上 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤崇広、斎藤浩海、岡本淳、柴幸秀、谷藤浩二
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
• [学会発表] 電力消費特性計測用シミュレータによる電力品質劣化に対する需要応答のモデル化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 南條俊也、斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
• [学会発表] 電力消費特性計測用シミュレータによる電力品質劣化に対する需要応答のモデル化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 南條俊也、斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学（松山市）
• [学会発表] 異なる応答特性の複数台GeoHP制御による周波数変動抑制の向上 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤崇広、斎藤浩海、岡本淳、柴幸秀、谷藤浩二
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学（松山市）
• [学会発表] 需要側蓄電池群を活用した配電電圧制御の安定性に及ぼす影響の要因の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 茂村亜久里、斎藤浩海、石岡修、長沢善一郎、畠山宏尚
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 九州工業大学(北九州市)
• [学会発表] 電力量単価の変化に対する需要応答の基本調査結果の考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 越康彦、斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 居住環境快適性指標に基づく空調機負荷制御の電力系統周波数変動抑制への効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤崇広、斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟市）
• [学会発表] 電力品質劣化に対する需要応答の計測用電力系統シミュレータの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 南條俊也、斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟市）
• [学会発表] 需要側蓄電池群を活用した配電電圧制御の安定性に影響を及ぼす要因の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 茂村亜久里、斎藤浩海、石岡修、長沢善一郎、畠山宏尚
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 九州工業大学（北九州市）
• [学会発表] 有効電力制御を導入した直流給電システムの運転効率最大化に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 織原大，斎藤浩海，樋口裕二，馬場崎忠利
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 電子通信エネルギー技術
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 配電電圧適正化を目的とした需要側蓄電池制御における制御遅れに関する安定性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 茂村亜久理，斎藤浩海，石岡修，長沢善一郎，畠山宏尚
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] ウェーブレット係数を利用した電力動揺モードのダンピング推定法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤勇人，細谷竜馬，斎藤浩海，布施隆志，白崎隆
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 多重並列コンバータ構成整流装置の変換効率を最大化する最適負荷配分決定法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 織原大，斎藤浩海，樋口裕二，馬場崎忠利
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] トポロジー変更による使用可能充電器台数最大化法の多重ループ配電系統への適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部政紀，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 大規模太陽光発電におけるアレイ特性への雲の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丹野透，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 周波数変動抑制を目的とした空調機制御が電力システム安定性に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 越康彦、斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工業大学(広島市)
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] 風力発電大量連系時の周波数変動を抑制する需要側蓄電池グループの分散制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 越康彦、斎藤浩海、石岡修、長沢善一郎、畠山宏尚
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
• [学会発表] Optimal Operation of Distribution Network to Maximize Number of Available Electric Vehicle Fast-Chargers (2012)
  • 著者名/発表者名: ABE, Masanori and SAITOH, Hiroumi
  • 学会等名: Proceedings of the International Conference of Electrical Engineering 2012
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] Power Flow Control System Enabling Energy Balance for Electricity Discriminated with Generation Plant Characteristics (2012)
  • 著者名/発表者名: SAKYU, Takehiko, SAITOH, Hiroumi, NOZAKI, Yousuke and TAKEUCHI, Akira
  • 学会等名: Proceedings of the International Conference of Electrical Engineering 2012
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] ウインドファーム出力変動の系統影響を緩和する可変速揚水発電の出力制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 細谷竜馬，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 災害時マイクログリッドの電圧安定化を達成する電圧可制御型電源の配置 (2012)
  • 著者名/発表者名: 八島渉，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 風力発電大量連系時の周波数変動を抑制する需要側蓄電池グループの分散制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 越康彦，斎藤浩海，石岡修，長沢善一郎，畠山宏尚
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] A LP based Solution to Determine Maximum Number of Available Electric Vehicle Fast-Chargers without Distribution Voltage Deterioration (2012)
  • 著者名/発表者名: Masanori Abe, Hiroumi Saitoh
  • 学会等名: Proceedings of the 8th Power Plant and Power System Control Symposium
  • 発表場所: トゥルーズ（フランス）
• [学会発表] 風力発電機群の連系した電力系統のリアプノフ関数による過渡安定度評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤勇人，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会保護リレーシステム研究会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] PV大量連系電力システムのための送電限界に基づく供給信頼度評価法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 糸田祐樹，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 災害時マイクログリッドにおける電力品質維持を目的とした電気自動車の最適充放電位置 (2012)
  • 著者名/発表者名: 阿部政紀，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 需要側蓄電池群の充放電電力最小化制御によるPV連系時の配電電圧適正化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 茂村亜久理，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 直流給電電圧変調によるデータセンター内の負荷制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 織原大，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 過渡安定度向上を目的としたリアプノフ関数による風力発電機群の解列禁止期間の特定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤勇人，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] An Optimal Scheduling of Electric Vehicle Charging and Discharging for Emergency Microgrid Operation of Distribution Networks
  • 著者名/発表者名: Masanori Abe, Hiroumi Saitoh
  • 学会等名: International Smart Grid Conference and Exhibition 2013
  • 発表場所: チェジュ（韓国）
• [学会発表] 風力発電の出力変動が電力動揺モード推定に及ぼす影響
  • 著者名/発表者名: 佐々木翔吾，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 環境負荷と出力安定性の異なる電力の分離型需給平衡を可能にする潮流制御システム
  • 著者名/発表者名: 佐久岳彦，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] PV多数連系配電ネットワークの電圧品質維持を目的としたEV急速充電可能台数の決定法
  • 著者名/発表者名: 阿部政紀，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 災害時マイクログリッドのための不平衡電力潮流解析
  • 著者名/発表者名: 八島 渉，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 可変速発電機のモデル化とその基本特性の評価
  • 著者名/発表者名: 細谷竜馬，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 周波数変動抑制を目的とした空調機制御が電力システム安定性に及ぼす影響
  • 著者名/発表者名: 越 康彦，斎藤浩海
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島