2サイ卜地域エネルギーシステムにおけるコージxネレ一ションュニッ卜の非線形制御一電気およびガスフローの同時調整

摘要

This paper is concerned with coordinated control of combined heat and power (CHP) plants for regional-scale energy management. The objective of the control is to regulate electricity and gas flows (energy flows) through an regional energy system with two CHP plants. In order to manage energy imbalances of demand and supply inside the region, the gas flow is indirectly regulated with tracking control of boiler pressure to a suitable reference trajectory. The output tracking controller is designed by the input-output linearization of a nonlinear state-space model of the energy system. Effectiveness of the proposed controller is established with numerical simulations under a practical set of system parameters.%電気，熱，ガスなどを供給するエネルギーシステムは，小規模かつ個別のシステムから，大規模かつ互いに結合したシステムへと発展してきた.近年，これらのェネルギーシステムの統合的な解析，設計，制御によるエネルギ一の利用効率，品質，供給信頼性の向上が期待されている[1,2]。このための要素技術として，コージエネレーシヨン（Combined Heat and Power; CHP)やヒートポンプなどのエネルギー変換機器の活用が重要である。これらの機器の電気供給源としての活用として，広域の電力系統制御に関わるアンシラリーサービスがあり，再生可能エネルギー源の出力変動の補完[3-5]や，デマンド レスポンス[6]などが提案されている。一方，上記の活用では，変換機器の電気出力の変化に伴い熱出力が変化し，熱需給の過不足が生じる。地域冷暖房などの熱供給システムの導入は，個別の蓄熱槽を導入することなく，上記の過不足を吸収する方法として期待されている[7,8]。