成果報告書詳細
管理番号20090000000342
タイトル平成20年度成果報告書 太陽光発電システム等高度化系統連系安定化技術国際共同実証開発事業 マイクログリッド高度化系統連系安定化システム実証研究(PV+SVG)(タイ)
公開日2010/2/6
報告書年度2008 - 2008
委託先名四国電力株式会社
プロジェクト番号P05016
部署名新エネルギー技術開発部 国際事業調整グループ
和文要約件名:平成18年度-平成20年度成果報告書 太陽光発電システム等高度化系統連系安定化技術国際共同実証開発事業/マイクログリッド高度化系統連系安定化システム実証研究(PV+SVG)(タイ) 本実証研究は、電力系統と連系されたマイクログリッドにおいて、連系時の電圧・潮流変動など系統への影響を抑制し、自立運転時の需給バランスを維持した安定供給を確保し、また連系運転と自立運転との移行を無停電で実施できる高度な安定的なシステムの開発を行い、連系および自立運転時において、わが国の電力品質基準を確保した電力供給を行うための技術的課題の解決をはかるとともに、システムの適切な運転保守が行える管理体制を構築し、運転維持管理方法の確実な技術移転をはかるものである。1.システム概要:PV:120kW、DG:100kW、蓄電池:200kWhから構成されるマイクログリッドシステムは連系用遮断器を介して400V系統に連系し、各機器を中央監視制御装置から集中監視制御する方式とした。常時はPV発電を最大出力追従運転し、蓄電池インバータの電圧・周波数制御によって系統への影響を低減すると共に、蓄電池の充電率(SOC)を基に、DG起動停止やPV出力抑制を行うことによって需給バランスを安定的に維持できるシステムとした。系統側事故等の異常時は、連系用遮断器を開放することによりマイクログリッドを運転継続し、また、系統連系時の電圧変動対策として系統側に無効電力補償装置を設置した。2.成果概要:【電力品質基準の確保】・電圧、周波数、電圧フリッカ、高調波の各項目について、今回開発した制御方法により、わが国の基準に基づく目標値を満足することを確認した。・電圧フリッカはチラー設備起動時に大きくなるが、無効電力制御を力率一定制御とすることで低減効果が大きく得られることがわかった。・PV発電増加時の電圧上昇については、無効電力制御を進相力率制御とすることで低減効果が得られることを確認した。【連系運転時の電力系統への影響低減】・今回開発した連系点潮流制御目標値の計算方法を適用することにより、連系点潮流の一定制御を行い、同時に蓄電池のSOCを一定範囲内に維持できることを確認した。・電力系統側での電圧制御(無効電力制御)に対して、マイクログリッド側での無効電力制御が相互干渉することなく制御できることを確認した。【自立運転時の電力需給制御】・蓄電池の充放電制御またはDGのAFC・AVR運転により、電力品質の基準値を満足し、また需給調整できることを確認した。・PV発電出力または負荷電力の変動に対して、PV出力抑制とDG起動停止制御により、運転継続可能であることを確認した。【連系運転と自立運転の無停電での移行】・電力系統側の異常を高速検出し、連系用遮断器を開放することにより、自立運転への無停電移行が可能なことを確認した。・電力系統側の異常復帰後の連系運転への移行時も、蓄電池の充放電制御で連系用遮断器を同期並列することにより、無停電での移行が可能なことを確認した。【シミュレーション解析】・システムの電力品質安定化策、需給制御方法、瞬時・短周期変動に対する追従性、単独運転検出装置の検証を行い、シミュレーション結果が実証運転試験結果に整合していることを確認した。・シミュレーション解析により年間を通したシステム運転の評価が可能となり、研究の効率化について効果があったと言える。【運転保守技術管理研修】・日本での研修は機器メーカを訪問し、主に機器設計製作に関する知識の習得を行い、現地サイトでの研修は実証機器を使用しての操作訓練および巡視点検訓練、運転試験データの収集・分析方法およびシステム異常時の対応方法の教育を実施した。これにより、運転保守管理体制の構築と技術移転を確実に行うことができた。
英文要約Title: International Cooperative Demonstration Project for Stabilized and Advanced Grid-connection Photovoltaic Systems- Demonstrative Research Project on Micro Grid Stabilization (FY2006-FY2008) Final Report On this demonstrative research project, we have developed the stabilized and advanced micro-grid system (m-grid) which can restrain the influence such as the voltage and the power flow fluctuation on an electric power system in grid-connected operation mode, and find the stability supply that maintains supply-demand balance in independent operation mode, and enables it change operation mode without power outage. And we find the technological method to perform the power supply that satisfy the Japanese electrical quality standard at both operation, and build the management system of the appropriate operation and maintenance to achieve the technology transfer about them. 1. System outline: M-grid consists of 120kW PV, 100kW DG, 200kWh storage batteries and central control panel, and is connected with power system through the CB. It maximizes PV output according to radiation, and reduces the influence on it by control of the battery inverter. And it can control DG operation and the PV output, and adjust the state of charge (SOC) of the battery. It also continues to operate in case of the system failure. In addition, Static Var Generator (SVG) is installed in the system side to reduce voltage fluctuation. 2. Outline of the result: [Electrical quality standard] *About voltage and frequency fluctuation, voltage flicker and harmonics, the targeted value is satisfied. *Voltage flicker becomes big when chiller facilities start, but the operation at APFR (Auto Power Factor Regulation) can reduce it efficiently. *Voltage rises when the PV output increases, but the operation at APFR of lead setting can restrain it. [Influence on electric power system at interconnection operation] *M-grid can maintain power flow at connection point, besides SOC, by the calculation method of its reference. *There is no interfere of reactive power control between m-grid and SVG. [Electrical quality at independence operation] *By control of battery inverter and DG, System can satisfy the electrical quality standard, and adjust supply and demand of system. *In case of fluctuation of PV output or load, it also can continue to operate by PV output restraint and DG operation control. [Change of operation mode] *M-grid detects power system failure and separates from it, and can change operation mode without power outage. *In opposite direction, m-grid can also connect to system without power outage, by synchronizing m-grid and system. [Simulation analysis] *Simulation analysis method is developed in order to verify electrical quality, demand-supply adjustment, stabilization for quick fluctuation and isolated operation detective device. The simulation result accords with the one of operation test. *Simulation analysis help us to verify operation through the whole year. [The training of management of operation and maintenance] *In Japan, the stuff learned the knowledge about the machinery design and production. In the site, they took lectures about operation, maintenance, data collection and trouble action.
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