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2009 年度 実績報告書

新エネルギー発電に適した自律分散制御システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20560254
研究機関北海道大学

研究代表者

田中 英一  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (10124538)

研究分担者 北 裕幸  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30214779)
原 亮一  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (80361872)
遠山 篤  室蘭工業大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60142783)
キーワード新エネルギー / 発電 / 自律分散 / 制御システム / モデル化 / 周波数制御 / 電圧制御 / ロバスト
研究概要

1.代表的な新エネルギー電源である太陽光発電や風力発電による出力変動に対して,電力系統の有効電力需給バランスに関する指標である系統周波数に着目し,新エネルギーを利用した分散型電源の導入限界量の観点から蓄電池による変動緩和制御について検討を行った。その結果,蓄電池た直接周波数制御を分担させる方式よりも,個々の新エネルギー電源の出力変動を平滑化する方が,蓄電池のkWh容量を少なくできることがわかった。
2.新エネルギー電源の出力変動にともなう系統電圧の変動に対して,限られた計測情報を有効に活用する系統電圧適正化手法について検討した。計測情報に基づいて電圧逸脱を推定することで,従来手法に比べて逸脱の可能性を大幅に縮小できることが確かめられた。また,蓄電池連系用インバータの力率調整によっても系統電圧制御が可能であるが,従来の電圧制御機器との間で協調制御を行うことにより,従来型機器の負担を軽減すると同時に分散型電源の導入可能容量の増大にもつながることが確かめられた。
3.大規模電力系統と多数の分散型電源を含む需要家群とを電力改質センター(QCC)を通して連系する高柔軟・高信頼電気エネルギー流通システム(FRIENDS)において,連系運転時と自立運転時とをシームレスに切り替える制御手法について検討した。その結果,QCC内インバータ出力電圧の振幅と周波数とを適切に制御することにより,シームレスな切り替えが実現可能であることを明らかにするとともに,シミュレーションにより有効性を確認した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Customer Automation Function of FRIENDS2009

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Hara
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Electrical Engineering(ICEE)2009 I9FP0606

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of Fluctuation in Wind Power Generation Output by Controlling Distributed Generator2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yokoi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Electrical Engineering(ICEE)2009 I9FP0099

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ノード電圧情報に基づくLRTによる配電系統電圧適正化手法の性能評価2009

    • 著者名/発表者名
      大坪史典
    • 雑誌名

      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料 PE-09-88/PSE-09-96

      ページ: 31-36

  • [雑誌論文] FRIENDSのシームレスな自立/連系運用を可能にする複数インバータ群の制御手法に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      福田和樹
    • 雑誌名

      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料 PE-09-116/PSE-09-124

      ページ: 65-70

  • [雑誌論文] 応答遅れを有する出力可制御分散型電源による風力発電の出力変動緩和制御と経済性評価2009

    • 著者名/発表者名
      横井健司
    • 雑誌名

      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料 PE-09-169/PSE-09-177

      ページ: 55-60

  • [学会発表] 小規模電力系統における周波数に着目した太陽光発電導入量に関する検討2010

    • 著者名/発表者名
      藤岡浩史
    • 学会等名
      平成22年電気学会全国大会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] 太陽光発電と風力発電のハイブリッド化による計画運転用蓄電池容量削減効果の評価2010

    • 著者名/発表者名
      安永章人
    • 学会等名
      平成22年電気学会全国大会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] 太陽光発電の大量連系時の発電機起動停止計画とコスト評価2010

    • 著者名/発表者名
      川筋貴博
    • 学会等名
      平成22年電気学会全国大会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] FRIENDSのシームレスな自立/連系運転を可能にする自立分散制御に関する研究-無効電力融通制御に関する検討-2010

    • 著者名/発表者名
      福田和樹
    • 学会等名
      平成22年電気学会全国大会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] 配電系統におけるノード電圧情報を用いたLRTと蓄電池による協調的な電圧適正化2010

    • 著者名/発表者名
      大坪史典
    • 学会等名
      平成22年電気学会全国大会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] 出力可制御分散型電源と蓄電池による風力発電の出力変動緩和制御-蓄電池kWh容量の算定-2010

    • 著者名/発表者名
      横井健司
    • 学会等名
      平成22年電気学会全国大会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-17

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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