大規模ウィンドファームを有する電力系統のHVDC 連系線を用いた過渡安定度改善

摘要

近年，エネルギーの安定供給といった観点から風力発電や太陽光発電に代表される再生可能エネルギー電源に注目が集まっている。中でも風力発電は低コスト，高いエネルギー変換効率といった優れた特性から，導入拡大が期待されている。しかし，大規模な風力発電所を有する電力系統において地絡故障が発生すると，瞬時電圧低下により系統連系規定に基づき風力発電所が系統からトリップし，系統全体が不安定になる可能性がある。また，再生可能エネルギー電源の導入拡大によって通常の同期発電機の稼働台数が減少すると，系統慣性及び同期化力が減少し，系統安定度の低下が懸念される。これらの問題の解決策として，本論文では高電圧直流（HVDC : High Voltage Direct Current）連系線による無効電力制御及び仮想同期発電機（VSG :Virtual Synchronous Generator）制御を用いた過渡安定度改善システムを提案・構築する。更に，その有用性を電力系統解析ソフトPSCAD/EMTDC を用いたシミュレーション解析により確認し報告する。