Grid Forming Inverterの並列運転時の系統安定化効果の検証

カテゴリ: 部門大会

論文No: 4

グループ名: 【B】令和4年電気学会電力・エネルギー部門大会

発行日: 2022/08/26

タイトル(英語): Grid Stabilizing Effect by Grid Forming Inverters in Parallel Operation

著者名: 杉森聡（東京都市大学），成田匠（東京都市大学），中島達人（東京都市大学），三ツ木康晃（東芝三菱電機産業システム），橋口弘（東芝三菱電機産業システム）

著者名(英語): Satoshi Sugimori (Tokyo City University), Takumi Narita (Tokyo City University), Tatsuhito Nakajima (Tokyo City University), Yasuaki Mitsugi (Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation), Hiroshi Hashiguchi (Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation)

キーワード: Grid Forming Inverter|系統安定化|周波数制御|電圧制御|横流電力制御|ガバナ制御|Grid Forming Inverter|grid stabilization|frequency control|voltage control|cross-current power control|governor control

要約(日本語): 近年, 再生可能エネルギーを用いた分散型電源や電池電力貯蔵システムの導入が増加している。これらの機器は直流または商用周波数とは異なる周波数の交流を出力することが多く, 電力系統と連系する際はインバータが用いられる。しかし, インバータは同期発電機とは異なり慣性や同期化力がなく, 系統擾乱時に系統周波数を復元する能力がないという課題がある。分散型電源用インバータは大きくGrid Following Control (GFL)とGrid Forming Control (GFM)に分類できるが, GFMを用いたインバータは, GFLとは異なり比較的簡易な制御で負荷変動分を瞬時に補償できるだけでなく, 自立運転も可能である。このGFMインバータの単体の検証や縮約したモデルに関する研究も行われている。しかし, GFMインバータを並列運転させたときの研究結果については報告例が少なく, また, 数少ない報告例の中では, 実際にGFMインバータを並列運転するとインバータ間で過電流が発生することが示されている｡本論文では, こうした状況を踏まえて, 複数台のGFMインバータを並列運転させるとインバータ間に横流が発生する課題をシミュレーションで提起し, 横流を抑制するための制御手法を提案する｡そして, 提案手法の有効性をシミュレーションで確認するとともに, GFMインバータの系統安定化効果に横流抑制が与える影響を考察する。本論文の成果は, 多数台のGFMインバータで大容量の分散型電源や電池貯蔵装置を構成する際に役立つ知見を提供するものと考えられる。

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