電力系統の日本型スマートグリッド化に関する研究

电力系统日式智能电网研究

• 批准号: 12J08413
• 负责人: 相原 良太
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J08413/
• 关键词: スマートグリッド; 電力系統; 揚水発電所; 系統用蓄電池

本研究においては, 我が国の電力系統が直面しているPVの大量導入という課題に対し, 既存の電力貯蔵設備である揚水発電所の運用計画を最適化し, 既存の電力系統の設備で最大限対応するための手法を提案, 検討を行った。最適運用計画の評価手法として, 不確実性を考慮したモンテカルロシミュレーションによる供給信頼度と燃料費を提案した。またその結果を踏まえ, 今後電力系統に導入が進む事が予想される, 電力系統用蓄電池の導入を考慮した最適週間運用計画作成手法を提案, 検討を行った。はじめに, PV大量導入時における揚水発電所最適運用計画の作成手法について検討を行った。我が国の電力需要が平日と週末で大きく異なる事に鑑み, 週間運用計画作成手法ならびに週間需給シミュレーション手法に焦点を当てた。揚水発電所のみの最適化によってPV大量導入時における供給信頼度の維持は困難であり, 電力系統に新規導入されるであろう蓄電池の運用最適化手法について検討を行った。揚水発電所と蓄電池の協調運用手法について, その双方の出力を制御変数とした最適週間運用計画作成手法を提案し, 検討を行った。週間需給シミュレーション中において蓄電池のSOCを補正するアルゴリズムを導入した。シミュレーション中における蓄電池のSOCが運用計画から離れていた場合において, そのSOCの偏差を補正する事によって, 同一の蓄電池の導入量に対して週間燃料費と供給信頼度の双方を向上させる事が出来た。これによって, PV大量導入時における電力需給運用面からの対策として, 系統に既存の揚水発電所と新規導入設備である蓄電池の双方の運用の最適化による供給信頼度の維持ならびに新規導入設備の効果的な運用手法の確立が出来た。

在这项研究中，我们提出了和检查的方法，以优化现有电力存储设施的抽水发电厂的运营计划，以应对面临日本电网的大规模PV介绍的挑战。作为评估最佳运营计划的方法，我们提出了蒙特卡洛模拟的供应可靠性和燃料成本，并考虑到不确定性。根据结果​​，我们提出并研究了一种最佳的每周操作计划准备方法，该方法考虑到电力系统的储存电池的引入，预计将来会引入电力系统。首先，我们研究了在批量吸引PV时为抽水发电厂制定最佳操作计划的方法。鉴于日本的电力需求在工作日和周末之间有很大不同，我们专注于每周的运营计划方法以及每周的供应和需求模拟方法。通过仅优化抽水发电厂，当引入大规模的PV介绍时，很难保持供应可靠性，并且我们已经检查了可能新引入电池的储存电池的操作优化方法。我们提出了一种使用抽水电厂和储存电池作为控制变量的最佳每周运营计划的方法，并研究了创建最佳每周运营计划的方法。在每周的供应模拟中引入了一种校正存储电池SOC的算法。当储物电池的SOC与模拟过程中的操作计划分开时，通过纠正SOC的偏差，每周的燃油成本和供应可靠性都可以提高安装的相同储物电池的量。通过优化现有的泵水发电厂和储存电池的运行，这是新引入的设备，并为新引入设备建立有效的操作方法，从而实现了批量吸引PVS的供应和需求。