分散電源ならびに電力系統の基礎と安定運用制御の具体的ポイント

カーボンニュートラルの実現に向けて太陽光発電や風力発電の導入が進展する中で、電力系統の安定化は今後の重要な課題の一つとなります。本講義では分散電源の特徴や電力系統の安定性に関する基礎的な事項を解説すると共に、今後の電力系統における課題や期待される対策技術について紹介します。 　まず、電力系統の周波数・電力潮流・電圧および位相角の安定性の基礎的な事項を述べた上で、分散電源の大量導入が及ぼす影響について分かりやすく解説する予定です。 　また、配電系統やマイクログリッドなど、より需要家に近いネットワークにおける課題や対策技術についても紹介します。分散電源と電力系統の関係を正しく理解することは、将来に向けた制度設計の議論を理解するためにも重要であると考えています。基礎的な事項を新たに学びたい方ならびに復習されたい方、あるいは今後の電力系統の在り方について技術的な観点から俯瞰されたい方にとって、有用な内容となるように努めます。

1. 分散電源と電力系統の基礎
   1. 電力系統の概要
   2. 国内外の電力・エネルギー事情
   3. 分散電源の特徴
      1. 太陽光発電
      2. 風力発電
      3. 蓄電池
2. 再生可能エネルギーと電力系統の運用制御
   1. 電力系統の安定運用
   2. 需給・周波数制御
      1. 需給バランスと周波数
      2. 自動発電制御
   3. 電力潮流の管理
      1. 電力潮流計算
      2. 分散電源と潮流混雑
   4. 電圧安定性
      1. P – Vカーブと電圧崩壊現象
      2. 安定化対策
   5. 同期安定性
      1. P – δカーブと同期化力
      2. 安定化対策
3. 将来の系統安定化対策・高度運用
   1. 分散電源大量導入の影響
      1. 分散電源の系統連系方式
      2. 周波数への影響 (平常時)
      3. 周波数への影響 (非常時)
      4. 短絡容量・system strength
   2. 分散電源による系統貢献・グリッドコード
      1. 有効電力制御
      2. 無効電力制御
      3. グリッドコード
   3. Grid Formingインバータ
   4. 同時市場・市場主導型混雑管理
4. 配電系統・マイクログリッドにおける課題と対策技術
   1. 配電系統の構成
   2. 分散電源と電圧変動
   3. 様々な電圧制御手法
      1. LRT・SVR
      2. SVC・PV-STATCOM
      3. Solid State Transformer
   4. マイクログリッドにおけるEMS技術
      1. マイクログリッドの構成
      2. マイクログリッドにおけるエネルギー最適化
      3. 様々な最適化アルゴリズム
5. 質疑応答