ウィンドファームの慣性エネルギーを利用した電力系統の安定化制御

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656179
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 北見工業大学
• 研究代表者: 田村 淳二 北見工業大学, 工学部, 教授 (40171897)
• 研究分担者: 矢神 雅規 北海道工業大学, 創生工学部, 准教授 (30364243)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 風力発電 / 太陽光発電 / 電力系統 / 過渡安定度 / 周波数変動 / 慣性エネルギー

研究概要

太陽光発電システム(PV)が導入されている電力系統をモデルとして、故障時運転継続能力(FRT)の有無も含めて故障に対する安定度解析を行った。その結果、系統に無限大母線があると想定できる場合、PVがFRT機能なしの場合の方が系統の安定度が高くなる。一方、系統に無限大母線があると想定できない場合、PVがFRT機能なしの場合の方が系統の安定度が低下し、特にこの場合には同期機が減速脱調するとの結論が得られた。続いて、可変速風力発電機から成るウィンドファームにおける風車の慣性エネルギーを利用し、ノッチフィルターを利用して系統周波数変動を抑制する制御法を構築し、その有効性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Transient Stability Assessment of Synchronous Generator in Power System with High-Penetration Photovoltaics (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yagami, Takahiko Hasegawa and Junji Tamura
  • 雑誌名: Journal of Mechanics Engineering and Automation 巻: Vol.2, No.12 ページ: 762-768
• [学会発表] Transient Stability Analysis of Power System with Photovoltaic Systems Installed (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yagami, Seiichiro Ishikawa, Yoshihiro Ichinohe, Kenji Misawa, Junji Tamura
  • 学会等名: IET 3rd Renewable Power Generation Conference
  • 発表場所: (採択済。発表予定)
  • 年月日: 20140900
• [学会発表] Transient Stability Assessment of Synchronous Generator in Power System with High-Penetration Photovoltaics (Part 2) (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yagami, Seiichiro Ishikawa, Yoshihiro Ichinohe, Kenji Misawa, Junji Tamura
  • 学会等名: Proc. of International Conference on Electrical Machines and Systems 2013 (ICEMS2013)
  • 年月日: 20131000
• [学会発表] Evaluation of Expected Value of Frequency Deviation of Power System with Wind Generators (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Kawamata, Atusi Umemura, Rion Takahashi, Junji Tamura
  • 学会等名: Proc. of International Conference on Electrical Machines and Systems 2013 (ICEMS2013)
  • 年月日: 20131000
• [学会発表] Power System Transient Stability Analysis in the Case of High-Penetration Photovoltaics (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yagami, Naohito Kimura, Masanori Tsuchimoto, Junji Tamura
  • 学会等名: IEEE PowerTech Grenoble
  • 年月日: 20130300