スマートグリッドシステムのための分散型再生可能エネルギー電源の瞬時制御戦略

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大規模な再生可能エネルギー発電設備が導入可能な分散型電源や可制御負荷の制御方法を開発することは地球環境保全のため重要である。蓄電池等を導入しないで電力平滑化を達成するために分散的に配置された多数の可制御負荷の動的制御手法を提案した。提案する制御方法の妥当性を検証するため本研究では再生可能エネルギーの模擬システムを構築した。再生可能エネルギー発電設備や可制御負荷をスマートグリッドの考えに基づいて制御する手法を検討した。電力系統で過剰な発電電力が発生した場合は、再生可能エネルギー発電設備の発電電力を最適化する方法を検討した。本研究では、従来の交流方式とは異なる直流方式を用いて直流スマートグリッドを構築する事も検討した。再生可能エネルギー発電設備から出力される発電電力は大きく変動するため、発電電力の平滑化を行うことが電力系統の周波数や系統電圧の一定制御のために重要である。そこで、本年度は、ファジー制御を用いた発電機出力の平滑化について検討した。発電電力の具体的な平滑化手法としては、風力発電機であれば風力発電機の慣性、直流リンクを有する直流電圧の制御、風車のピッチ角制御を適切に組み合わせて制御した。また、個々の分散型電源のみでは、全体の系統周波数や系統電圧を十分に制御できないことから、可制御負荷を利用することで需要家の有効電力と無効電力を制御する手法を提案し、蓄電池容量を増加することなく電力系統の周波数や系統電圧を制御できることを示した。