| 研究概要 |
今後のエネルギー需給システムにおいては,需要の多様化、電源の多様化・分散化に対応した柔軟なエネルギーシステムを樹立することが重要な課題となっており、循環型エネルギー・環境保全という社会的要請に対して、電気工ネルギーシステムにおいては、ベース電源に加えて,より小型で制御性に富む分散型エネルギーシステムの開発・導入が加速されていくものと考えられる。本研究では、このような分散電源を含み、高効率エネルギー貯蔵機器や電力制御機器、系統制御機器を持つ新たな需要地系統を想定し、超電導エネルギー貯蔵装置(SMES : Superconducting Magnetic Energy Storage)を代表とする高速電力制御装置を用いて、系統状態把握や安定度維持、供給信頼度向上などに関して新たな利用法を提案し、電力系統シミュレータを用いた実験によって有用性、効果などを検討した。
まず、分散電力系統に負荷変動補償(電力変動補償)や電圧変動補償などの目的で設置されたSMESから、系統に既知のパターン(たとえば,周波数をパラメータとした微小正弦波・チャープシグナルなど)の有効電力・無効電力変動を与えて,これに対する系統の応答を解析することによって,分散電源を含んだ負荷系統の電力応答過渡特性を求めることを提案した。この提案手法の可能性を確かめるため、系統シミュレータで構成した模擬電力系統において実験検討を行った。回転機系・非回転系発電機が配電系統に連系された場合について、回転型あるいは非回転型分散型発電機の台数、設置位置・構成、配電系統の電圧分布、など様々な状態を考え、潮流、電圧、慣性による固有周波数の変化について考察した。その結果、配電用変電所に設置されたSMESからの微小な電力変動に対する配電系統の応答から、設置されている分散電源の構成や電圧プロファイルなど運用状態の把握がある程度可能で有用であることが確認された。
さらに、分散電源を含む負荷系統において、上位系統での事故によって切り離されたときのSMESを用いた単独運転検出、および高速電力制御機器による自立運転への移行実験などを行い、その有用性を確認した。
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