報告書番号

H14014

タイトル（和文）

瞬時値解析による配電系統の動的電圧解析手法（その２）－ 配電用STATCOMのモデル化 －

タイトル（英文）

A Dynamic Voltage Simulation Method for Power Distribution Systems by Using Electromagnetic Transient Analysis (Part 2): Modeling of STATCOM

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

近年の急速な再生可能エネルギー電源の普及により，配電系統ではこれらの電源からの逆潮流に伴う電圧上昇が問題となりつつある。これに対応するため，電力会社や発電事業者は，力率や電圧の調整機器として配電線用の無効電力補償装置（以下，配電用STATCOM ）を設置する場合がある。配電用STATCOMは半導体スイッチング素子を用いたパワーエレクトロニクス（PE）機器であり，高速な動特性を有するため，同様にPE機器である系統連系用のパワーコンディショナ（PCS）や既存の電圧調整機器との協調が重要となっている。これらの協調を詳細に検討するには，PE機器のスイッチング動作を考慮した動的な電圧解析が必須であり，三相の波形解析が可能な瞬時値解析モデルが必要となる。このため，本報告では配電系統の電圧解析に必要とされるモデルのうち，配電用STATCOMの瞬時値解析モデルを開発した。このモデルは，IGBTを用いた2レベルの電圧形PWM変換器，直流コンデンサ，連系用変圧器および制御系で構成しており，この制御系には，配電系統の解析で必要となる電圧一定制御および力率一定制御のロジックを実装した。モデル系統を用いて開発したモデルの動作確認を行った結果，電圧および力率の変動に応じて，電圧一定制御および力率一定制御の機能が想定どおりに動作することを確認した。

概要 （英文）

Due to the rapid spread of renewable energy power sources in recent years, voltage rise problems in distribution systems caused by reverse power flow from these renewable energy power sources are of great concern. To cope with these problems, the application of a static synchronous compensator (STATCOM) is considered a good solution, and it has been actually applied in particular cases for the regulation of voltages and power factors. Since the STATCOM is a power electronics (PE) converter composed of semiconductor switching devices, it has fast dynamic characteristics. Thus, the control-system coordination of a STATCOM with other voltage regulation devices such as the load-ratio control transformer (LRT) in the distribution substation and step voltage regulators (SVRs) has become quite important. The coordination with the power conditioning systems (PCSs) of photovoltaic (PV) power generation systems is also important. To investigate the control-system coordination, electromagnetic transient (EMT) simulations taking the fast dynamic characteristics of the STATCOM into account are necessary to obtain detailed three-phase waveforms. To this end, an EMT simulation model of STATCOMs for distribution systems has been developed. This report presents the developed model and its validation.

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