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。
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
| 4.4 | SVR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 |
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| 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 |
| 3 | PVシステムの出力予測技術の現状 |
| 4 | PV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 |
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| 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) |
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| 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 |
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| 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) |
| 1.5 | SOC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 |
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| 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 |
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| 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 |
| 2 | EV/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 |
| 2.2 | V2Gテストシステム |
| 2.3 | スマート充電・V2G制御の実験例 |
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| 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 |
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| 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 |
| 1.1 | AFの最適設置決定問題の定義および定式化 |
| 1.2 | AF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 |
| 3.1 | DG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 |
| 3.2 | AF設置候補の決定 |
| 3.3 | AF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 |
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| 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 |
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| 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 |
| 2.3 | IP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 |
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| 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 |
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| 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 |
