研究課題
基盤研究(C)
次世代の配電系統において分散配置された制御機器群の協調制御方式、運用方式および計画問題に関して、種々の検討および新しい手法の開発を行った。タップ切替式変圧器、新しい電圧制御機器であるパワーエレクトロニクス機器、また現状では外乱源となっている分散電源をも制御対象に加え、配電系統を高信頼な独立系統として機能させる制御手法を提案し、関連する課題も取り扱った。研究成果は以下のようにまとめられる。(1)タップ切替式変圧器(SVR等)や並列コンデンサなどの電圧制御機器は分オーダーの時間領域で動作し、一方、最近のパワーエレクトロニクス機器(SVC等のFACTS機器)は秒オーダーで応動する制御機器である。これらの制御機器の協調を図るために、特異摂動理論に基づく時間スケール分割法を導入して、制御系設計問題を秒オーダーの問題と分オーダーの問題に分割した。この考えに基づく時間スケール分割フィルタを開発し、現状のパワーエレクトロニクス機器の秒オーダーの制御手法を構築した。一方、分オーダーの配電系統の監視および電圧調整に関しては、自律的な状態監視と制御を行うマルチエージェントを用いた配電系統の監視制御システムを提案した。(2)分散型電源が多数設置された配電系統の計画問題および運用問題に関して、経済性の検討を行った。(3)FACTS機器の最適配置問題を検討した。電力システムの信頼性は特に系統故障時における耐故障性能が重要であることから、想定故障発生時のFACTS動作と負荷遮断等の制御機器の動作を考慮した定式化を提案した。(4)電圧安定性や過渡安定性の効率的な解析手法を開発した。開発法は以前より基幹系統を対象に検討してきた手法であるが、分散電源を多数含む配電系統に対しても、原理的に使用可能である。(5)負荷周波数制御に関して制御指標の特性解析を行い性能を検討した。
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