多数の分散型電源が接続された電力系統の最適運用・計画に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650299
• Research Institution: IBARAKI UNIVERSITY
• Principal Investigator: 奈良 宏一 茨城大学, 工学部, 教授 (80113710)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三島 裕樹 茨城大学, 工学部, 助手 (50312773) ; 佐藤 泰司 茨城大学, 工学部, 助教授 (80344836)
• Keywords: 分散型電源 / 系統連系要件 / 配電系統 / 電力系統 / 最適運用 / 最適設備計画 / 分散型電力貯蔵装置 / タブー探索

Research Abstract

近年、燃料電池や太陽光発電が実用の段階に入りつつあり、近い将来、これらの分散型電源が配電系統に多数設備されることが予想される。また、マイクロガスタービンや風力発電あるいは独立系発電事業者(IPP)の電源が、事業規模の分散型電源として、多数、電力系統や配電系統に接続されつつある。これらの電源は、供給力増強、設備増設繰り延べ、供給信頼性向上、配電損失軽減、環境負荷軽減など良い効果が期待できる反面、不用意に運用すれば発電電力の不確定性からくる電力品質の低下や需要端での深刻な電圧上昇など思わぬ欠点を露呈する不安がある。
以上のような背景から、本研究では、多数の分散型電源が接続された電力系統の最適な運用方式と分散型電源が接続されても安定して良質の電力を供給可能な電力系統構成計画手法に関する研究を行ってきた。
本年度は、分散型電源を有する電力系統の運用に関する以下の研究を昨年度に引き続き行い、11.に示す研究成果を得た。
1.現状の電力系統に多数の分散型電源が導入された場合の運用手法の開発
(1)多数の分散型電源が接続された配電系統の、三相潮流計算手法を導入し、三相不平衡を考慮可能な線路損失最小化負荷切替手法を開発した。
(2)多数の分散型電源を含む配電系統における分散型電源の無効・有効出力制御による配電線電圧制御効果を定量的に検証した。
2.多数の分散型電源を接続可能な新しい電力流通システム(FRIENDS)の開発
(1)需要家の停電損失を評価指標とし、タブー探索を用いた新しいFRIENDSの最適計画手法を開発した。

Research Products

• [Publications] 三島裕樹: "配電系統損失最小化問題のタブー探索を用いた解法"電気学会論文誌B. 123・10. 114-1155 (2003)
• [Publications] Koichi Nara: "Network Reconfiguration for Loss Minimization and Load Balancing"Proc. of IEEE PES 2003 General Meeting. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] Yuji Mishima: "Optimal Network Configuration of FRIENDS by Tabu Search Taking Cost of Power Interruptions into Consideration"Proc. of the International Conference on Intelligent Systems Application to the Power Systems. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] Koichi Nara: "State of the Arts of FRIENDS on 2003"Proc. of IFAC Conference on Power Plant and Power Systems Control. 1055-1060 (2003)