脱炭素社会の電力安定供給を支える高信頼度の直流送電系統の研究

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再生可能エネルギーの大規模導入と需給調整のための電力融通拡大を背景に，電力系統の広域連系が進められている。これに伴い，大容量長距離送電に適した直流送電の導入が世界的に活発化している。また将来的には，既存の複数の電力系統をつなぐ形で，直流送電による基幹送電系統（直流系統）を構築するという構想が描かれている。一方で，重要な社会インフラである基幹送電系統には，設備の故障時にも送電を継続できる高い信頼度が求められる。交流による既存の基幹送電系統では，ネットワーク全体として高い信頼度を実現してきた。ところが直流送電では，ネットワークを構築した際に高い信頼度を実現する方法が確立されていない。そこで本研究では，単一設備故障時にも送電を継続できる高信頼度の直流系統構築技術を確立することを目的に，【実施内容1】直流系統の信頼度向上に向けた多重化方法の開発，および【実施内容2】直流系統故障に対する交直変換器の運転継続性能の向上について取り組んでいる。本研究では，短期間での実用化を目指した直流遮断器を用いない方式と，中長期的な実用化を目指す直流遮断器を用いた方式の２方式を対象に検討を実施している。直流遮断器を用いない方式については，洋上風力発電用の双極直流送電システムを対象とし，片極の送電線故障時における発電設備の運転継続方法を考案した。そして，シミュレーションによる検証を行った。直流遮断器を用いた方式については，スケールダウン構成の模擬直流系統設備を構成し，前年度に開発した制御法を実装して実験を行った。その結果，直流送電線故障時における発電設備の運転継続性能を実験によって検証した。