| 研究課題/領域番号 |
26420425
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| 研究機関 | 岡山県立大学 |
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研究代表者 |
忻 欣 岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (70293040)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 電力システム / 非線形システム / 安定性 / 同期現象 / 動揺方程式 / 制御系設計解析 |
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| 研究実績の概要 |
より大規模・複雑・高不確実になりつつある電力システムを、いかに安定性を確保しながら、高効率に運用するかは非常に重要な課題である。本研究は、複数の発電機からなる電力システムを対象とし、その実用上最も重要な課題の１つである過渡安定性について、その過渡安定性の新しい解析法を確立するとともに、電力システム安定化装置に関する設計法を確立することを目的とする。今年度以下の研究成果を挙げた。
１. 発電機群の動揺方程式は２次の蔵本モデルであることから、発電機群の同期条件を研究するため、その蔵本モデルの平衡点に関する研究を行った。発電機が３台の場合に蔵本モデルの平衡点が最大６個存在することを解析的に示し、発電機が４台の場合にその平衡点が１４個以下となることを解析的に示すとともに，１０個存在する数値例を与えている。
２. ３機の発電機を対象とし、エネルギーに着目したリアプノフ関数を設計し、それに基づく角速度による安定化制御則を導出するとともに、閉ループシステムの代表極に着目し、即応性の良い適切なゲインの選定法を提案している。
３. n機の発電機を対象とし、その拡大系に対するリアプノフ関数の新たな構築法を提案するとともに、３機の場合に対し、提案方法を用いてリアプノフ関数を計算し、それにより安定平衡点の吸引領域の推定に成功している。
４. 発電機群の動揺方程式と共通の構造体に設置された複数のメトロノームの運動方程式に共通点があることに着目し，台車に設置された２台および3台のメトロノームを対象とし、メトロノームの角度からトルクまでの記述関数を用いてその同期現象を解析した。角度からトルクまでの非線形関数である衝撃トルクに対して、その記述関数を導出し、同期後に出現しうる基本調波の振動周波数と振幅を示すとともに、数値計算により解析結果の妥当性を検証し，その解析の精度が高いことが確認できている。
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| 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
平成26年度の研究実施計画に主な研究内容として、蔵本振動子の同期条件、発電機群の同期条件、安定性解析するためのリアプノフ関数の構築、メトロノームの同期解析に関する研究がある。研究実績の概要に紹介した４つの研究成果をあげているため、おおむね順調に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成27年度の研究実施計画の通りに進めていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究実施状況に応じて，1. 数値解析やシミュレーション支援ソフトおよび計算機などを購入する時期に次年度に変更した。2. 海外調査の実施を次年度に変更した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
今年度の金額を合わせて実施計画に従い、使用する。
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