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地中送配電ケーブル導体温度モデルに基づく系統潮流マネジメント手法の開発

基于地下输配电电缆导体温度模型的系统潮流管理方法开发

基本信息

批准号：
21K04965
负责人：
杉原英治
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Kwansei Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

絶縁電線・ケーブルの許容電流は、絶縁体の劣化の観点から導体温度に基づき定められており、導体や絶縁体の温度変化には熱的慣性があることから、急峻な電流変化に対して時間遅れを伴って導体温度は変化する特徴がある。本研究課題では、まず低圧配電ケーブルに着目し、絶縁電線の導体温度を推定するための熱等価回路モデルを構築し、数値シミュレーションにより等価回路中の熱抵抗の妥当性を評価するとともに、実験ではステップ電流変化に対するケーブル表面温度の過渡応答を測定し、熱容量を含めた等価回路モデル全体の妥当性を検証した。構築した熱等価回路モデルを用いて、太陽光発電の出力変動を想定した電流変化を用いて導体温度の時間変化を評価した結果、通電電流の変化に比べて導体温度は、ある一定の時間遅れを伴って上昇することを確認した。従来の常時許容電流値（定格電流）を送電容量制約として用いた場合と比べて、導体温度に上限制約を課した場合、太陽光発電出力を想定した通電電流の抑制量がどの程度変化するかを定量的に明らかにした。また、高圧配電ケーブルとして用いられている絶縁電線を対象として、熱等価回路モデルを構築し、妥当性を検証した。電動車両等への充電電流を想定し、ステップ上に電流が変化した場合の熱時定数を評価するとともに、太陽光発電の出力変動を想定した場合の出力抑制量を評価した。さらに、架空送電線や架空ケーブルの場合、対流による冷却効果が導体温度に影響を与えることから、有限要素法を用いて電線周辺の風速や風向角が架空送電線の導体温度に与える影響について基礎的検討を行った。

The allowable capacitance current of the insulation line is different from the temperature of the insulation, the temperature of the insulation, the inertia of the insulation, the temperature of the insulation, and the characteristics of the temperature of the insulation. This research topic is to evaluate the adequacy of thermal resistance in low voltage power distribution circuits for estimating conductor temperature and thermal capacity. The temperature of the conductor is determined by the temperature of the conductor and the temperature of the current. The constant capacitance current value (fixed current), the transmission capacity restriction, the upper limit of the conductor temperature, the solar power generation, the degree of suppression of the current, and the quantitative change of the power transmission capacity. The high voltage power distribution circuit is used to verify the integrity of the insulation circuit. Electric vehicle charging current is constant, the current is constant, and the output is constant. In addition, overhead transmission line and overhead transmission line, the impact of cooling effect on conductor temperature, the finite element method, the wind speed and wind direction angle of the circuit, the impact of conductor temperature on overhead transmission line, and the impact of cooling effect on conductor temperature.