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2011 年度 実績報告書

自然エネルギー発電の大量導入に伴う将来系統の崩壊回避に関する基礎的検討

研究課題

研究課題/領域番号 22560274
研究機関広島大学

研究代表者

餘利野 直人  広島大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70182855)

キーワード電力系統 / 供給信頼度 / 自然エネルギー
研究概要

本年度は,初年度に行った「(1)現行方式に基づく効率的手法の開発」および「(2)静的実行可能領域の厳密解析」に基づき,将来系統の動的性能を考慮した「(3)動的実行可能領域の計算法の開発」および,臨界トラジェクトリー法を用いた「(4)不確定性許容値の感度解析アルゴリズムの開発」に関する検討を実施した。
それぞれの成果について以下に報告する。
【動的実行可能領域の計算法の開発】
将来系統においては自然エネルギーの大量導入がCO_2排出削減の重要な要素となっているため,需給調整能力に関しては,発電機の出力変化率などダイナミックな発電機特性が非常に重要になってくる。本研究では,現在議論されている周波数維持の観点に加えて,供給信頼度の確保の観点から動的実行可能領域を算出するアルゴリズムの開発を行った。研究成果として,自然エネルギー出力が急峻となる2時間帯10分間隔での信頼領域を算出することができたとともに,蓄電池の導入による信頼領域拡大の効果もシミュレーション結果より得られた。
【不確定性許容値の感度解析アルゴリズムの開発】
申請者が開発した臨界トラジェクトリー法は,一回の計算で臨界故障除去時間CCTおよびそのときの臨界状態を算出できるものである。ここで,故障除去時間をCTとすれば,M=CCT-CTとして,想定故障に対する安定性余裕Mとして取り扱うことができる。すなわち,理論的には,このMは当該運転点が信頼性を維持する上での自然エネルギー型発電の出力変動許容値Uに変換することができる。オペレーティングマトリックスをSとすると,U=f(M)=S・Mと表すことができる。本年度においては本理論の基礎構築を行うとともに,計算機シミュレーションによる評価を実施した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究課題は、現在までにロバスト信頼度のリアルタイム運用への適用について、当初予定していた計画の通り順調に進んでいる。このため,次年度への研究計画にスムーズにつなげられる。

今後の研究の推進方策

自然エネルギーは導入地域が散在し,その不確定な出力パターンですべての組合せについて,リアルタイムに信頼領域を算出することは現在の計算機速度では達成できない。そのため,今後は計算コストを低減するための手法を確立することを目的として取り組んでいく必要がある。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] 将来断面における太陽光発電の大量導入に伴う信頼度面の諸課題-WEST10機系統における振動発散型安定度面の検討-2012

    • 著者名/発表者名
      奥本芳治, 餘利野直人, 佐々木豊, 造賀芳文, 藤田将輝, 山中敏裕
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B

      巻: 132 ページ: 171-180

    • DOI

      10.1541/ieejpes.132.171

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 自然エネルギー電源大量導入に対する系統解析・計画・運用技術の課題-ロバスト信頼度-2011

    • 著者名/発表者名
      餘利野直人, 佐々木豊, 藤田将輝, 造賀芳文, 奥本芳治
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B

      巻: 131 ページ: 670-676

    • DOI

      10.1541/ieejpes.131.670

    • 査読あり
  • [学会発表] 将来系統における蓄電池の役割に関する検討-ロバスト信頼度の観点から-2012

    • 著者名/発表者名
      奥本芳治, 餘利野直人, 佐々木豊, 造賀芳文, 山中敏裕, 秋吉朝久, 高田聡
    • 学会等名
      平成24年電気学会全国大会
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2012-03-23
  • [学会発表] 大量導入に伴う太陽光発電に求められる技術的要件についての提案2012

    • 著者名/発表者名
      奥本芳治, 餘利野直人, 佐々木豊, 造賀芳文, 山中敏裕, 秋吉朝久, 高田聡
    • 学会等名
      平成24年電気学会全国大会
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2012-03-21
  • [学会発表] 天候分類型ニューラルネットワークを用いた太陽光発電量予測-予測誤差低減の一検討-2012

    • 著者名/発表者名
      生関友裕, 佐々木豊, 造賀芳文, 餘利野直人
    • 学会等名
      第23回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2012-01-30
  • [学会発表] A Concept of Robust Power System Security and its Application under Renewable Energy Sources Penetration2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Okumoto, N.Yorino, Y.Zoka, Y.Sasaki, S.Fujita, T.Yamanaka
    • 学会等名
      2012 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference
    • 発表場所
      USA, Washington, DC
    • 年月日
      2012-01-19
  • [学会発表] Power System Operation under large amount of Renewable Energy Sources Penetration-Robust Power System Security-2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Okumoto, N.Yorino, Y.Sasaki, Y.Zoka, S.Fujita
    • 学会等名
      AORC-CIGRE Technical Meeting 2011
    • 発表場所
      Thailand, Chiang Mai
    • 年月日
      2011-10-27
  • [学会発表] 天候分類型ニューラルネットワークを用いた太陽光発電量予測手法-予測精度向上の一検討-2011

    • 著者名/発表者名
      生関友裕, 佐々木豊, 造賀芳文, 餘利野直人
    • 学会等名
      平成23年度電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2011-10-22
  • [学会発表] ダイナミックス経済負荷配分の実行可能領域2011

    • 著者名/発表者名
      M.H.Habi Buddin, 餘利野直人, 佐々木豊, 造賀芳文
    • 学会等名
      平成23年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] 確率論的潮流計算による発電機群の経済負荷配分法に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      山田翔太, 玉木明宏, 餘利野直人, 佐々木豊, 造賀芳文
    • 学会等名
      平成23年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] 不確定性を有する将来系統のロバスト静的信頼領域に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      山中敏裕, 佐々木豊, 造賀芳文, 餘利野直人, 奥本芳治
    • 学会等名
      平成23年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 発表場所
      福井市
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] 自然変動電源の不確定性に対応した動的経済負荷配分に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      大平彰史, 玉木明宏, 佐々木豊, 造賀芳文, 餘利野直人
    • 学会等名
      平成23年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 発表場所
      福井市
    • 年月日
      2011-08-30
  • [学会発表] 天候分類型ニューラルネットワークを用いた太陽光発電量予測手法2011

    • 著者名/発表者名
      生関友裕, 佐々木豊, 造賀芳文, 餘利野直人
    • 学会等名
      平成23年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 発表場所
      福井市
    • 年月日
      2011-08-30
  • [学会発表] A Direct Method for Computation Critical Clearing Time for Transient Stability2011

    • 著者名/発表者名
      Mutalib Ridzuan Abdul, 小西和樹, 餘利野直人, 造賀芳文, 佐々木豊
    • 学会等名
      平成23年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 発表場所
      福井市
    • 年月日
      2011-08-30
  • [学会発表] Direct Computation of Critical Clearing Time for Transient stability Analysis2011

    • 著者名/発表者名
      N.Yorino, A.Priyadi, R.A.Mutalib, Y.Sasaki, Y.Zoka, H.Sugihara
    • 学会等名
      17th Power Systems Computation Conference
    • 発表場所
      Sweden, Stockholm
    • 年月日
      2011-08-26

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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