サイリスタ制御直列コンデンサによる電力系統の潮流制御に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650271
• Research Institution: Fukui University
• Principal Investigator: 松木 純也 福井大学, 工学部, 教授 (90089110)
• Keywords: FACTS / TCSC / 系統安定化 / 限流器 / PSO / PPS / 最適化手法

Research Abstract

サイリスタ制御直列コンデンサ(TCSC(Thyristor Controlled Series Capadtors))は、FACTS(Flexible AC Transmission Systems)機器の一種であり、サイリスタ制御により高速に等価インピーダンスを変化させることができるので、系統安定度の向上や系統事故時における限流効果が大きいものとして期待されている。また、TCSC等のFACTS機器を電力系統に導入した場合における、同期発電機AVR(Automatic Voltage regulator)等の各種制御系との相互干渉はいまだ十分に検討されていないのが現状である。
本年度の研究成果は次の通りである。
1.TCSCと既存制御系との相互影響の検討
TCSCモデルを用いて系統安定化制御に関する計算機シミュレーションを行い、電力系統の動揺抑制効果を解析することと、TCSC制御とAVR制御との相互干渉を考察することを目的としている。TCSCの点弧角連続変化の状態を厳密に解析し、三相個別制御の有用性を提案した。さらに、点弧角設定回路の設定を適切に変化させることにより、電力動揺を抑制することが可能であることも検証した。さらに、AVRとTCSCを同時に系統に設置した場合、相互干渉をおこし電力動揺を抑制しにくくなることも確認できた。
2.TCSC設置線路のリアクタンス決定手法
TCSCを系統に設置した場合に、託送申請量に対する送電網の託送電力の受け入れ分が最大となるようにTCSC設置線路のインピーダンスを決定する手法を提案している。提案手法は、最適化手法の一つであるParticle Swarm Optimization(PSO)に基づいているが、従来のPSOよりも解の探索能力を強化するための改良が成されている。本研究では、改良型PSOの有用性を検証するために、IEEE30母線モデル系統での数値計算を通して、従来型PSOとの比較を行った。

Research Products

• [Publications] Junya Matsuki: "Thyristor Controlled Series Capacitor for Damping Power System Oscillations"Proc.of IASTED International Conference on Power and Energy Systems, Los Angeles USA. 173-177 (2002)
• [Publications] 林 泰弘: "同時送電可能電力(STC)の最大化を目的としたTCSC設置路線インピーダンスの決定"平成14年電気学会全国大会論文集. 203-204 (2002)
• [Publications] 松木 純也: "TCSCによる電力系統の動揺抑制効果の検討"平成14年電気学会電力・エネルギー部門大会論文集. 分冊A. 443-444 (2002)
• [Publications] 林 泰弘: "託送申請量の最大受け入れを目的としたTCSCによる潮流制御"平成14年電気学会電力・エネルギー部門大会論文集. 分冊A. 503-504 (2002)
• [Publications] 林 泰弘: "託送申請量の最大受け入れを目的としたTCSCによる潮流制御へのPSOの適用"電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会資料. PE02-141/PSE02-151. 39-44 (2002)