電力自由化環境下における無効電力の最適調達法と調達価格に関する研究

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近年の自由化環境下における電力系統では、システムの信頼性の維持は難しい問題として取り残されている。本研究では、この問題を解決するためシステムの運用・制御において、特に重要な役割を演ずる無効電力について昨年度の研究成果を拡張して、以下の成果を得た。1.無効電力の適切な配置により系統信頼度が向上することは良く知られているが、無効電力による信頼度の向上効果をどのように価格付けするかについては、これまで具体的な手法が存在しなかった。本研究では、系統信頼度を維持するための最終手段が負荷遮断であることに着目して、最適化計算に基づいて無効電力の価値(価格)を算出する手法を開発した。これは、個々の系統故障に対して無効電力機器設置による負荷遮断量の削減効果を算出し、故障の発生頻度を考慮して、年間の運用費用に対する無効電力設置効果を算出するものである。無効電力機器としては、高速なパワエレ機器であるSVCと低速な従来型の並列キャパシタを対象とし、それぞれの設置量および応答速度を考慮した負荷遮断必要量を正確に算出している。昨年度は遺伝的アルゴリズムを用いて、この計算を実行し、無効電力の地点別価格を算出したが、計算時間の面で高速化が望まれたため、本年度はPSO法(Particle Swarm Optimization)を用いて計算手法を再構築した。2.無効電力の市場調達法として昨年度提案した入札制度に基づく調達法をさらに拡張した。ここでは容量(kVAr)と重量(kVAr・h)の両者に対して個別価格で入札し、上記1を利用したシステムの最適化計算に基づいて長期契約条件を決定する手法を開発した。この手法により、システム信頼度を最大限に考慮した最適無効電力調達が可能になる。3.無効電力制勧に関連して、電力系統の運用状態を算出するために昨年度開発した連続潮流計算法をさらに一般化した。