本研究では,(1)電力システムの構造変化と信頼性の低下,(2)電圧・無効電力制御の潜在能力の評価法が存在しないこと、(3)競争環境下における電圧・無効電力制御の計画法や調達法の不備、という現状に対して解を与えることを目的として研究を遂行した。研究成果は以下のようにまとめられる。想定故障に対して無効電力制御機器の制御動作を組み込んだシステム状態遷移モデルを構築し、多数の想定故障に対して指定した信頼度レベルを実現する設備計画手法を開発した。ここでは大停電を回避する最終手段は負荷遮断であることに着目し、想定故障毎に負荷遮断量および負荷遮断コストを算出し、指定した想定故障に対して供給信頼度を維持するための設備投資および制御実施を含めた全体コスト(年間コスト換算値)を最小化している。無効電力は平常時の送電損失の低減、想定故障に対する信頼性維持、送電可能容量の増加などに寄与するので、上記計画法に基づいて、無効電力価値の算出法を検討した結果、上記の無効電力の効用は、等価な有効電力の価値に置き換えることで、無効電力の実質的な価値として提示できることを示した。さらに無効電力供給の市場調達法に関して、英国の長期契約を前提とした入札方式をモデルとして、改良型市場調達モデルの検討も行った。本研究のアプローチは、従来にない大規模かつ非線形な混合整数計画問題として定式化されているため、計算のロバスト性や計算時間の観点から種々の検討を行い、計算アルゴリズムの効率化を図っている。また、上記の研究に関連して、無効電力機器を含めた制御器のロバストな設計法、停電事故の波及に甚大な影響を及ぼしたモーリレー不必要動作を回避するための効果的な系統制御法、自然エネルギー電源や分散電源を含む系統経済性・信頼性評価法、電力系統効率運用および監視技術についても成果が得られた。
1 0 0 0 対話型手法による多目的最適潮流計算法の高速化
- 著者
- 久保川 淳司 佐々木 博司 大久保 嘉人 餘利野 直人 横山 隆一 田辺 隆也
- 出版者
- 一般社団法人 電気学会
- 雑誌
- 電気学会論文誌. B (ISSN:03854213)
- 巻号頁・発行日
- vol.113, no.2, pp.138-144, 1993
In modern industrialized societies, it is mandatory to supply uninterruptedly high quality electric energy with modest cost while preserving better environments. This can only be realized through very sophisticated power system operations that compromise several contradictory factors stemming from economy, security and environment. Since these factors are in trade-off relationships to each other, they should be treated as such. A class of problems that simultaneously satisfy several criteria in trade-off relationships are called “multi-objective optimization problems”. Optimal power flow (OPF) has been regarded as the most powerful means to obtain such system operation plans, it only optimizes a single objective function.<br>This paper proposes an efficient solution methodology for a class of multi-objective optimal power flow problems which makes use of a heuristic search method. An optimal solution can be found in the proposed heuristic search method based on local information on a preference index which is arbitrarily chosen out of a given set of objectives. This circumvents the exhaustive evaluation of all non-inferior solutions which is needed in the existing multi-objective OPF algorithm proposed by the authors, thus dramatically reducing the solution time. The proposed method has been coded and applied to the IEEE 57 node test system. Simulation results have demonstrated the possibility of utilizing this method in on-line environments.
1 0 0 0 太陽光発電および蓄電池を含むHEMS運用計画に関する研究
- 著者
- 間屋口 信博 餘利野 直人 嶋村 悠太 谷岡 佳紀 佐々木 豊 造賀 芳文
- 出版者
- 一般社団法人 電気学会
- 雑誌
- 電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌) (ISSN:03854213)
- 巻号頁・発行日
- vol.139, no.4, pp.234-239, 2019-04-01 (Released:2019-04-01)
- 参考文献数
- 7
- 被引用文献数
- 3
In this paper, we show the result of building and simulating a model that can optimally operate electric power supply by a system combining Photovoltaic Power Generation (PV) and Storage Battery (BT), mainly for residential customers. Especially focusing attention on BTs, by solving the objective function that minimizes electricity charges of customers by using the internal temperature and life characteristics of the storage battery as constraint conditions, an optimal solution is obtained. Compared with the case where the constraint condition of the storage battery is not taken into consideration, although the electricity charge increases, it is evaluated that the system can be used stably for a long time. Also, in a system that combines PV and BT, DC power bus (DC Bus) is controlled to a constant value for the purpose of supplying electric power to DC load and stable power supply to AC load.
- 著者
- 佐々木 豊 嶋村 悠太 山本 友貴 造賀 芳文 餘利野 直人 間屋口 信博
- 出版者
- 一般社団法人 電気設備学会
- 雑誌
- 電気設備学会 論文誌 (ISSN:24334472)
- 巻号頁・発行日
- vol.39, no.7, pp.41-49, 2019 (Released:2019-08-10)
- 参考文献数
- 14
In this paper, a novel optimization tool is developed for a customer including new devices which are photovoltaic power generation (PV) and storage battery (BT). A treatment of thermal constraints of BT is introduced in the formulation for energy management system (EMS). Especially, thermal constraints are important to achieve the stable operation of demand-side energy system. The authors carry out the operation planning simulation by using nonlinear programming method. In latter section, a real-time simulation tool for the EMS is introduced by using MATLAB/Simulink SimPowerSystems.
1 0 0 0 OA 分散型電源の導入を考慮した配電系統の設備計画手法の検討
- 著者
- 小枝 一彦 造賀 芳文 上山 哲平 餘利野 直人 佐々木 博司
- 出版者
- 一般社団法人 電気学会
- 雑誌
- 電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌) (ISSN:03854213)
- 巻号頁・発行日
- vol.126, no.8, pp.789-797, 2006 (Released:2006-11-01)
- 参考文献数
- 20
- 被引用文献数
- 5 7
This paper proposes a new framework of distribution system planning under the condition of mass installed Distributed Generators (DGs). At present, distribution system planners do not pay much attention to the interconnection of DGs. However, if some DGs can supply power instead of conventional power stations, they will give a significant impact. The planners will have a new option to build a network system plan without unnecessary investment to distribution networks. In this study, an objective function for distribution system planning is formulated to obtain maximum profits for utilities, and the authors discuss reduction of the utilities' investment cost and distribution system loss for installation of DGs. In addition, the authors propose a solution method using a genetic algorithm technique in order to find quasi-optimal solutions for large scale problems. Furthermore, the authors also discuss the connection tariff in order to increase the utilization rate of distribution networks. The advantage of the proposed method is demonstrated through several numerical simulations with successful results.