報告書番号

R10018

タイトル（和文）

蓄電池の負荷周波数制御（LFC）への活用に関する研究 －既存電源と協調した制御方式とLFC運転時のロス低減方式の提案－

タイトル（英文）

A Study of Utilization of Battery Energy Storage System for Load Frequency Control - A LFC System Coordinated with Existing Power Generations and an Efficient Power Output Allocation System -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

低炭素社会の実現に向けて再生可能エネルギーの導入拡大の動きが活発化しており，その大量導入に際しては周波数調整面への影響が懸念されている。その対策の一つとして蓄電池の負荷周波数制御（LFC）への活用が期待されており，火力などの既存電源と協調した効率的な制御方式の開発が重要となっている。そこで本報告では，蓄電池と既存電源の協調したLFC制御ロジックおよびLFC運転時の蓄電池ロスの低減ロジックを提案し，その有効性を示した。
蓄電池と既存電源の協調したLFC制御ロジックについては，蓄電池の速い応答性を活用するため，蓄電池に短周期のAR変動，既存電源に長周期のAR変動を分担させる変動周期別AR配分を採用したLFC制御ロジックを当所既考案の考え方に基づいて提案した。提案ロジックの有効性を検証するため，蓄電池への配分を徐々に増やしたときのAR変動および既存電源出力変動の低減効果をシミュレーションにより検討した。その結果，提案ロジックは従来の比例配分ロジックと比べて少ない蓄電池容量（kWおよびkWh容量）で同等の低減効果を得られることを示した。 LFC運転時の蓄電池ロスの低減ロジックについては，LFC用の蓄電池として複数の電池から構成される大容量のNAS電池を想定し，複数の電池全体としてのロスを軽減するように各電池に出力指令値を配分するロジックを提案した。LFC運転時に提案ロジックを適用した場合，単に全部の電池に均等配分するよりも数％程度のロス軽減が可能であることをシミュレーションにより示した。

概要 （英文）

Toward the realization of a low carbon society, a large scale penetration of renewable energy sources is promoted. However, there is a concern about its effect on frequency control. Utilization of Battery Energy Storage System (BESS) for Load Frequency Control (LFC) is anticipated as one of the countermeasures against it, and development of a LFC system coordinated with existing power generations and BESS is important.
In this report, a coordinated LFC system and an efficient power output allocation system for BESS are proposed. In the coordinated LFC system, fast component of Area Requirement (AR) is assigned to BESS, and slow component of AR is assigned to existing power generations taking advantage of BESS quick response. Simulation results show that the coordinated LFC system requires the smaller capacity of BESS necessary for keeping AR and generation variation within the allowable range than the conventional LFC system where AR is proportionally assigned. As for the efficient power output allocation system for BESS, a power output allocation method for multiple NAS BESS is proposed. Simulation results show that the proposed method can decrease the total loss when it is applied to NAS BESS for LFC.

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