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分散型電源導入系統の電力品質安定化技術    
[コードNo.13STA096]

■体裁/ B5判上製本 266ページ
■発行/ 2013年5月24日 S&T出版(株)
■定価/ 64,800円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-907002-17-6
 
分散型電源導入系統にもとめられる電力品質の安定化


趣旨

再生可能エネルギーの大量導入や発送電分離にともない、不安定な発電が電力系統に与える影響を少なくするため、電力貯蔵やPCS(電力制御装置)をはじめとする電力品質対策をしなければなりません。本書では、系統連系の概要にはじまり電圧制御、出力予測、出力変動抑制、高調波抑制、系統連系保護・監視・計測などの技術をまとめています。

著者

大山力横浜国立大学
藤井康正東京大学
小林広武(一財)電力中央研究所
合田忠弘九州大学
千住智信琉球大学
青木秀憲東海大学
雪田和人愛知工業大学
早ア宣之伊藤忠テクノソリューションズ(株)
青木功伊藤忠テクノソリューションズ(株)
野呂康宏(株)東芝
北裕幸北海道大学
小玉成人八戸工業大学
太田豊東京大学
呉国紅東北学院大学
高田裕真東北学院大学
川ア章司明治大学
亀田秀之(一財)電力中央研究所
青木睦名古屋工業大学
佐藤孝則(一財)電気安全環境研究所

目次

第1章電力品質安定化の概要
第1節分散型電源を導入したときの電力品質安定化、系統連系の概要
1電圧変動の抑制
2需給バランスの維持
3高調波問題
4系統連系と保護
第2節分散型電源の大量導入と全国の電力融通を考慮した最適電源構成
1地域間電力融通を考慮した最適電源構成モデル
1.1最適電源構成モデルの構造
1.2最適電源構成モデルの諸前提など
1.3太陽光・風力発電の出力パターン
2最適電源構成の計算結果
2.1シナリオ設定
2.2計算結果の概要
第2章電圧変動抑制技術
第1節分散型電源普及時の電圧変動抑制技術
1分散型電源連系に伴う電圧上昇問題
2分散型電源側の対策技術
3スマートグリッドにおける対策技術
3.1配電線制御装置による対策
3.2余剰電力に対応する需給一体型運用制御技術
第2節分散型電源による配電系統電圧の電圧分布制御方式
1電圧分布制御方式とは
1.1電圧分布制御方式の必要性
1.2電圧分布制御方式の概要
2独立型電圧分布制御方式
2.1独立型電圧分布制御方式の概要
2.2電圧分布制御方式の基本原理
3集中型電圧分布制御方式
3.1集中型電圧分布制御方式の概要
3.2最適化問題の定式化
4自律分散型電圧分布制御方式
4.1自律分散型電圧分布制御方式の概要
4.2制御方式の詳細
4.3各制御方式の動作領域
5公平性を担保する経済性を考慮した電圧分布制御方式
第3節分散型電源の無効電力出力分担を考慮した電圧制御法
1制御目的
2対象となる機器と制御手法
2.1制御指令値の決定手法
2.2粒子群最適化手法
2.3太陽光発電システム
3シミュレーション結果
第4節分散電源の潮流・電圧制御機器の最適配置
1配電系統の電圧制御について
2我が国の再生可能エネルギーの現状について
3太陽光発電などの再生可能エネルギーが大量に導入された場合の課題とその対応
4問題の定式化について
4.1系統モデルの構成
4.2評価関数と適応度
4.3制約条件
4.4SVRのモデル化
5最適配置アルゴリズム(提案手法)
5.1コーディング
5.2提案手法
6シミュレーション条件
7シミュレーション結果
第3章出力予測技術
第1節太陽光発電の出力予測
1はじめに
2太陽光発電(PV)システム
3PVシステムの出力予測技術の現状
4PVシステムの出力予測手法例
4.1雲画像を用いたPVシステムの出力予測
4.2気象レーダデータおよび類似天気図を用いたニューラルネットワークからの日射量予測によるPVシステムの出力予測
5まとめ
第2節風力発電の出力予測
1風力発電出力予測手法の概要
1.1風力発電出力予測の現状
1.2風力発電出力予測手法の概要
1.2.1気象予測モデルを用いる手法
1.2.1統計モデルを用いる手法
2風力発電出力予測の適用
2.1ウィンドファームにおける風力発電出力予測
2.2電力系統エリアにおける風力発電出力予測(エリア予測)
第4章出力変動抑制技術
第1節蓄電池を用いた太陽光発電システムの出力変動抑制技術
1出力変動抑制装置の構築
1.1システムの概要
1.2対象発電設備の概要
1.3蓄電池システムの容量検討
1.4蓄電池システムの仕様
1.5出力変動抑制制御の方法
1.6監視制御システム
2変動抑制効果の検証
2.1変動抑制試験結果
2.2変動抑制効果の評価
3変動抑制効果改善策の検討
第2節太陽光発電システムのNAS電池による出力変動抑制
1メガソーラー発電所の短周期出力変動の抑制
1.1出力変動抑制制御手法
1.2移動平均法(MA)
1.3変動幅中心値法(FCF)
1.4ハイブリッド法(HY)
1.5SOC調整
2出力変動抑制効果の評価
3蓄電池の必要容量の算定
第3節風力発電の出力変動抑制技術
1複数の風力発電機での出力平滑化
2連系線を活用した方策
2.1北海道電力と東京電力における実証試験
2.2東北電力と東京電力における実証試験
3蓄電池の利用
3.1二又風力発電所
3.2市浦風力発電所
4フライホイールの利用
5太陽光などの他の発電方式の利用
6発電出力予測
7発電機出力制御による方法
7.1パワーエレクトロニクスとの統合制御による方法
7.2遠隔出力制御による方法
8負荷制御による方法
8.1自律制御による方法
8.2直接制御による方法
第4節EV/PHEVによるV2Gの制御手法とインターフェース
1スマート充電・V2G制御手法
1.1自律分散型の周波数制御
1.2協調型の周波数制御
1.3集約蓄電池としての運用
2EV/充電インフラへの実装
2.1制御・通信インターフェースの動向
2.2V2Gテストシステム
2.3スマート充電・V2G制御の実験例
第5章高調波抑制技術
第1節分散型電源を含む配電系統における高調波抑制機能を付加したSTATCOMの最適設置
1配電用STATCOMモデル
1.1配電用STATCOM技術について
1.2配電用STATCOMモデルの主回路構成
2配電用STATCOMの制御系
3シミュレーションモデル
3.1配電系統モデル
3.2配電用STATCOMモデルの仕様
4シミュレーション検討および考察
4.1シミュレーション設定条件
4.2シミュレーション結果および考察
第2節分散型電源が連系された配電ネットワークにおけるアクティブフィルタの最適設置決定手法
1配電ネットワークにおけるAFの最適設置箇所、ゲインおよび設置台数の決定問題
1.1AFの最適設置決定問題の定義および定式化
1.2AFの模擬
1.3高調波発生源の模擬
2配電ネットワークにおけるAFの最適設置箇所、ゲインおよび設置台数の決定手法
3数値計算例
3.1DGが多数台連系された配電ネットワークの標準解析モデル
3.2AF設置候補の決定
3.3AF設置箇所およびフィルタゲインの決定
3.4手法の有効性の検証
第6章系統連系技術
第1節電力系統の保護技術
1電力系統と保護リレー
2保護リレーの分類と役割
2.1保護リレーの分類
2.2保護リレーの役割
2.3主保護と後備保護
2.4保護リレーの要求性能
3保護方式の概要
3.1送電線保護方式
3.2母線保護方式
4事故波及防止リレー
4.1保護リレーによる供給信頼度対策
4.2事故波及防止リレーの分類
第2節電力系統の監視制御技術
1電力系統の運用と電力品質
1.1周波数制御の概要
1.2電圧制御
1.3情報通信
2変電所監視制御システム
2.1変電所監視制御システムの概要
2.2変電所監視制御システムに関する国際規格化
2.3IPネットワーク監視制御システム
3電力システムの高度な監視制御
第3節配電系統の計測解析技術
1配電系統の運用
1.1配電系統の構成
1.2配電系統の電圧制御
1.3配電自動化システム
2分散型電源大量導入時の電圧制御の問題点と対策
2.1太陽光発電大量導入時の電圧分布解析例
2.2配電系統における情報活用
3需要家における計測技術
4多地点同期電力品質モニタリングシステム
4.1多地点同期電力品質モニタリングシステムの概要
4.2多地点同期電力品質モニタリングシステムにおける信号処理技術
4.3多地点同期電力品質モニタリングシステムの活用
第7章分散型電源の系統連系保護装置の認証
1小型分散型発電システム用系統連系保護装置等の認証制度
1.1経緯
1.2概要
1.3目的
1.4沿革
1.5認証の対象品
1.6認証登録までの流れ
2認証試験基準
2.1認証試験基準の作成
2.2認証試験基準の種類
2.3各試験の概要
3今後のJET認証制度



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