多様化する電気エネルギーマネジメントに対応するマルチ機能システムに関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11450111
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 中村 光一 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (10024283)
• 研究分担者: 竹下 隆晴 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (70171634) ; 鵜飼 裕之 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (40135405) ; 松井 信行 名古屋工業大学, 副学長 (30024285) ; 川田 昌武 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (00303686) ; 岩崎 誠 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (10232662)
• キーワード: 時間同期計測 / 再帰的DFTアルゴリズム / フェーザ計測法 / UPFC / 安定度解析 / 発電機コヒーレント / 系統安定化装置 / ロバスト安定化制御

研究概要

(1)平成12年度において開発したGPSとDSPを用いた時間同期計測システムの同期試験および2地点間での電力状態量を実測した.その結果,開発したシステムは位相同期精度0.8度以内を実現した.また,実測電圧・電流データからDSPにおいて再帰的DFTにより演算された状態量(高調波有効電力・無効電力など)から各ノードにおける高調波フロー・高調波インピーダンスのリアルタイム解析が可能であることが検証できた.
(2)上記の時間同期計測システムによるフェーザ計測法に基づく安定度解析・評価法の構築を目的として,実測フェーザによる発電機コヒーレントに着目した系統縮約化アルゴリズムを提案した.これをハイブリッド型リアルタイムシミュレータPSAによる実験データに適用した結果,脱調傾向にある発電機群のリアルタイム予測が可能であることが明らかになった.
(3)IPPの参入などによって複雑化する電力系統に対応した高機能系統安定化装置(PSS)の制御系設計法として,部分パラメータ同定に基づく手法を提案し,未知の系統パラメータを一機無限大系統として縮約化したモデルに対してH∞制御に基づくロバスト制御装置を設計した.また,同じくPSSのロバスト制御系の設計法としてゲインスケジューリング理論に基づく制御手法を提案した.種々のシミュレーションにて検証の結果,提案する安定化装置は,複雑化かつ大規模化する電力系統において生じる系統故障にフレキシブルに対応できることが明らかになった.
(4)FACTS機器応用の一つであるUPFC(Unified Power Flow)の制御法として,有効電力と無効電力の非干渉制御設計法を提案した.変換器容量1KVAの試作システムを用いた実験により,電圧飽和がある場合にも良好な制御効果があることが明らかになった.

研究成果

• [文献書誌] 太田豊,鵜飼裕之,中村光一,藤田秀紀: "DSPとGPSを用いた高機能電力系統状態量同時計測システム"高速信号処理応用技術学会論文誌(電子技術9月号). 3巻. 20-25 (2000)
• [文献書誌] Y.Ota,H.Ukai,K.Nakamura,and H.Fujita: "Evaluation of Stability and Electric Power Quality in Power System by using Phasor Measurements"Proc.of PowerCon2000. Vol.3. 1335-1340 (2000)
• [文献書誌] S.Cui,Y.Takagi,H.Ukai,H.Kando,K.Nakamura,and H.Fujita: "Design of Power System Stabilizer Based on Robust Gain Scheduling Control Theory"Proc.of PowerCon2000. Vol.3. 1191-1196 (2000)
• [文献書誌] 崔実根,鵜飼裕之,神藤久,中村光一,藤田秀紀: "部分パラメータ同定に基づく電力系統安定化装置の設計"電気学会論文誌C分冊. Vol.120-C. 1786-1793 (2000)
• [文献書誌] 太田豊,鵜飼裕之,中村光一,嶋田誠一郎,吉田隆之,藤田秀紀: "PSA計測試験による高機能PMUの多機電力系統への適用効果の検討(2)"電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料. PE-00-144. 39-44 (2000)
• [文献書誌] 豊田泰延,竹下隆晴,松井信行: "電圧飽和を考慮したUPFCの制御法"電気学会産業応用部門大会予稿集. Vol.117-III. 1049-1052 (2000)
• [文献書誌] H.Ukai,S.Nishigaki,Y.Ota,K.Nakamura,and N.Matsui: "Advanced Synchronized Measurement System of Harmonics Using DSP and GPS"Proc.of IECON2000. SS15-2. 758-763 (2000)
• [文献書誌] 豊田泰延,竹下隆晴,松井信行: "UPFCの電圧飽和対策による電圧応答特性の改善"電気関係学会東海支部連合大会. No.179. 90 (2000)
• [文献書誌] 太田豊,鵜飼裕之,中村光一,嶋田誠一郎,吉田隆之: "PSA計測試験による高機能PMUの多機電力系統への適用効果の検討"電気学会電力・エネルギー部門大会予稿集. A. 827-828 (2000)
• [文献書誌] 崔実根,高木芳明,鵜飼裕之,神藤久,藤田秀紀: "ゲインスケジューリングH∞制御による電力系統安定化装置の設計"電気学会電力・エネルギー部門大会予稿集. A. 387-388 (2000)