2017 Fiscal Year Annual Research Report
Stabilization Control of Power Systems with Dynamic Voltage Support by Renewable Energy Sources
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16H04314
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
大山 力 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (40160642)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 隆男 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00432873)
橋口 卓平 九州産業大学, 理工学部, 教授 (30452816)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 電力系統 / 同期安定度 / 太陽光発電 / PCS / 有効電力制御 / 無効電力制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽光発電の普及が進展した電力系統では、慣性力の低下や電力潮流の偏りにより、過渡同期安定度が低下する可能性が懸念される。一方で、太陽光発電の系統連系に用いるPCSの有効・無効電力制御は、同期安定度の向上に寄与できる可能性がある。具体的には、発電機の回転数が加速する地域においては有効電力出力を抑制することで制動効果を付与すると共に、電圧の変動を抑制するように無効電力を制御することで、事故により生じた加速エネルギーを吸収するための減速エネルギーを十分に確保できると期待される。そこで本年度は、有効電力と無効電力の活用による安定化効果についてそれぞれ検討し、その有効性を数値解析により検討した。数値解析に際しては、電気学会標準WEST10機系統モデルを基にして、太陽光発電を付与したモデルを用いて、事故を系統の西側、中央、東側付近でそれぞれ発生させた場合の挙動により確認した。特に、同期安定度を表す評価指標としては臨界故障除去時間を用い、数値解析には電力中央研究所開発の電力系統瞬時値解析プログラム（XTAP）により推進した。
また、同提案方式を安定に実行するためには、PCSの制御の動特性を適切に把握した上で、過度に高速な制御が不安定化を生じないように留意する必要がある。この検討を推進するために、当該年度の事業においては三相インバータの実験機を取得し、その制御特性を実験的に観測することでPCSの制御遅れをモデル化した。同モデルに基づいて、制御の安定性に留意しながら解析を取りまとめた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
数値計算および実験の双方について、研究計画に遅れが生じたものの、最終的には予定通り完了した。実験によるモデルの精緻化、および数値計算による制御効果の検証の双方が順調に進展した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は主として有効電力制御と無効電力制御を個別に検討を進めたが、この両者の協調的な制御方法について、今後検討を推進する必要がある。
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