柔軟な小規模系統を実現するための電力変換機制御法の研究

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上位系統との親和性を高めるための分散型電源の統合制御法については概念的な提案は多数行なわれているもののまだ具体的な方策についての議論が進んでいない。本研究では様々な分散型電源の特性を活かした柔軟な小規模系統を実現すべく、分散型電源の特性を計測し、電力供給の要となる電力変換器制御方法について検討をした。具体的にはマイクロガスタービンや小型ガスエンジンなど電力変換器を介して系統連系を行っている機器の有効電力出力特性を計測し、それぞれの特性を考慮した制御系設計の基礎を築いた。また上位系統との柔軟な連系や小規模電力系統の独立運転を指向し、分散型電源を硬直電源化させないよう、負荷変動に対する追従制御系を考案し、実機による試験を行った。負荷変動追従制御では有効電力周波数応答特性の悪いものから順にカスケード的な制御系を組み、個々の電源が得意とする周波数領域での変動補償を可能とした。実験では鉛蓄電池を用いたエネルギー貯蔵システムも用いたが、カスケード制御系の最下位に置かれているため、必要貯蔵容量の増大を招く低周波成分の負担を大幅に軽減可能となり、エネルギー貯蔵装置の有効利用に貢献可能な制御系となっている。本年度行った実験では最も条件が厳しい秒オーダでの等時等量を目指したが、機器容量が不足していた関係で完全には負荷変動を補償し切れなかった。しかし、系統連系時の連系点電力変動抑制という観点からみると十分な成果が得られたと考えられる。