洋上風力・潮力ハイブリッド発電システムとその系統連系特性

海上风/潮汐混合发电系统及其并网特性

• 批准号: 12F02362
• 负责人: 白井 康之
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02362/
• 关键词: 風力発電; 系統連系; 系統安定化; 潮力発電; 出力変動補償; インバータ

洋上風力発電に注目し、洋上風力発電システムに潮力発電システムを一体化したハイブリッド発電システムを初めて提案し、その構成要素・回路構成・制御法の設計検討を通して出力変動の平滑化効果・系統連系時の影響について研究を実施した。このハイブリッド発電システムは、それぞれの短所を補完しあって安定した発電システムとし、陸側に設置されるバッテリーなどのエネルギー蓄積装置の容量低減にもつなげることである。このシステムの制御・運転特性を検討するため、電力系統過渡解析ソフトウェア上でシミュレーションモデルを構築し、構成要素・回路構成の設計を行った。二つの発電システムを交流系あるいは直流系で連系したのち直流送電する回路とその制御系を設計して、典型的な風況の変動に対する動特性応答シミュレーションを行い、ハイブリッド化による出力変動の抑制を確認するとともに、直流連系が安定性において有利であることを明らかにした。出力変動を抑制する機能を持つハイブリッド発電システムの試作実験モデルを設計製作してモデル実験を実施し、連系点直流電圧を系統連系コンバータの最大電力追従制御によって制御することで、システムが安定に動作することを確認した。この試作機で、風力発電の出力が変動した場合に、潮力発電出力制御によって補償する模擬実験を行い、システムの有用性を実験的に示している。潮力発電システムの出力調整によるハイブリッド出力の変動補償は、変動周期が数秒程度までの比較的短い変動に対応するものとした。この前提で、風力発電模擬システムのトルク入力を、任意の振幅と周波数の正弦波状に変動させ、これを潮力発電システムで補償するシステムの周波数特性を検証したこれに蓄電池システムを直流連系点にDC/DCコンバータを介して接続し、潮力発電調整制御と蓄電池システム制御の協調制御について検討を実施した。

In the wind in the wind 発 に attention し, 発 electric シ ス テ ム に tidal power 発 electric シ ス テ ム を integration し た ハ イ ブ リ ッ ド 発 electric シ ス テ ム を early め て proposal し, そ の components, circuits, constitute a suppression method, beg を の design 検 tong し て output - move の smoothing unseen fruit, the system is even の influence に つ い て research を be applied し た. こ の ハ イ ブ リ ッ ド 発 electric シ ス テ ム は, そ れ ぞ れ の short を by filling out し あ っ て settle し た 発 electric シ ス テ ム と し, setting the landside に さ れ る バ ッ テ リ ー な ど の エ ネ ル ギ ー accumulation device の low capacity reduction に も つ な げ る こ と で あ る. こ の シ ス テ ム の royal, transport planning characteristics を beg す 検 る た め, power system transition analytic ソ フ ト ウ ェ ア on で シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル を constructing し, constituent elements, circuit of の line design を っ た. Two つ の 発 electric シ ス テ ム を communication system あ る い は dc system で connecting し た の ち dc transmission す る loop と そ の suppression system design し を て, typical な wind の - move に す seaborne る dynamic characteristic 応 answer シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を い, ハ イ ブ リ ッ ド change に よ る output - move の inhibit を confirm す る と と も に, straight linger が stability に お い て favorable で あ Youdaoplaceholder0 に とを Ming ら に に た. Function of output - move を inhibit す る を hold つ ハ イ ブ リ ッ ド 発 electric シ ス テ ム の attempt be 験 モ デ ル を design し て モ デ ル be 験 を be し, connecting point dc 圧 を system connecting コ ン バ ー タ の biggest power after 従 suppression に よ っ て suppression す る こ と で, シ ス テ ム が settle に action す る こ と を confirm し た. で こ の attempt machine, wind の 発 electricity output が - move し に た occasions, tidal power 発 electricity output suppression に よ っ て compensation す る simulation be 験 を い, シ ス テ ム の usefulness を be 験 に し in て い る. Tidal power 発 electric シ ス テ ム の output adjustment に よ る ハ イ ブ リ ッ ド output の は - dynamic compensation, degree of dynamic cycle が - a few seconds ま で の is short い - move に 応 seaborne す る も の と し た. で こ の premise, wind 発 electrical analog シ ス テ ム の ト ル ク を into force, any number の と の amplitude frequency sinusoidal に - move さ せ, こ れ を tidal power 発 electric シ ス テ ム で す compensation る シ ス テ ム の cycle for feature を 検 card し た こ れ に battery シ ス テ ム を linger department point straight に DC/DC コ ン バ ー タ を interface し て meet 続 し, tidal power 発 royal と storage electric adjustment system Battery システム manufacturing, coordination manufacturing, に を て検, を, construction, た.

项目成果

Characteristic of small-scale BESS for HOTT generation system

HOTT发电系统小型BESS的特点

• DOI: 10.1109/innotek.2014.6877363
• 发表时间: 2014
• 期刊: Proceedings of Innovations in Technology Conference (Inno Tek) IEEE
• 作者: Rahman;Mohammad Lutfur; Nishimura;Kazuki; Motobayashi;Kei; Fujioka;Shotaro; Shirai;Yasuyuki
• 通讯作者: Yasuyuki

Tidal turbine control system for hybrid integration and automatic fluctuation compensation of offshore-wind turbine generation system

用于海上风电机组混合集成和自动波动补偿的潮汐机控制系统

• 发表时间: 2014
• 期刊: IJPRES, American society of science and engineering, ISSN 2374-3751
• 作者: Mohammad Lutfur Rahman;Kazuki Nishimura;Kei Motobayashi;Shotaro Fujioka;Yasuyuki Shirai
• 通讯作者: Yasuyuki Shirai

Prototype of HOTT generation system

HOTT生成系统原型

• DOI: 10.1007/978-3-642-41080-2_18
• 发表时间: 2014
• 期刊: Handbook of Wind Power System, Springer
• 作者: Rahman;M.L.; Oka;S.; Shirai;Y.
• 通讯作者: Y.

Stabilization of HOTT power generation system by using SMES (HOTT-SMES)

使用 SMES 稳定 HOTT 发电系统 (HOTT-SMES)

• 发表时间: 2013
• 作者: Rahman;Mohammad Lutfur; Nishimura;Kazuki; Motobayashi;Kei; Shirai;Yasuyuki
• 通讯作者: Yasuyuki