2- 2.

2 -2.

主 要な研 究 成 果 - 1 0

主要な研究成果 -10

再生可能エネルギー導入拡大時の配電系統の解析ツールを開発
配電系統の状態把握と各種問題への対策立案により、電力品質の維持に貢献

再生可能エネルギー

背景
近年、国の目標値を超えて再生可能エネルギーが配電系統へ連系されるようになり、電力品質を維持することが困難になりつつあります。特に太陽光発電や風力発電はパワエレ技術を活用して系統に接続されているため、電圧逸脱やフリッカなどの現象が複雑に発生し、これを抑制するために

フリッカ
p.14参照配電系統総合解析ツール

当所では、配電系統の総合的な電圧解析を可能とする配電系統総合解析ツール（CALDG）を開発し、再生可能エネルギー導入時の影響について研究を実施しています。

主 要な研 究 成 果

p.14参照成果の概要◇ CALDGの解析に必要なデータの作成ツールの開発
ベクトル分解法
荷変動と太陽光出力変動にベクトル分解する方法。

開 発しました 。また 、個 々 の 配 電 事 業 者 が 保 有 する設 備 デ ー タや 需 要 家 デ ー タを自 動 的 に
CALDGで扱うデータに変換するツール（GriSim）を開発しました。
これらのツールにより、再生可能エネルギーが導入拡大された配電系統を解析するために必要なデータを簡易に作成できるようにしました。

上村 敏(うえむら さとし)

◇ CALDGの解析による再生可能エネルギー導入拡大時の影響評価

エネルギーイノベーション創発センター 配電システムユニット

各ツールから作成された再生可能エネルギーが導入拡大された配電系統のデータをCALDGで解析することで、電圧対策に必要な電圧制御方式の開発・改良とその有効性の評価が可能となりま（Power ConditioningSubsystem）す。また、フリッカ発生判定・対策検討ツールを用いてPV用PCSに起因するフリッカの発生有無、対策の要否やその効果が確認可能となります。

直流電力を交流電力に変換し、発電電力の制御機

センサ付開閉器

配電事業者の事務所

能や系統連系保護機能を配電設備データ有する装置。
配電線の状態を把握したい！

需要家
情報

解析により制御装置・方式を開発したい！
フリッカの発生有無、対策要否を確認したい！

SVR

電圧制御
機器

配電用
変電所

負荷分布推定手法：負荷や発電の分布を推定
配電系統総合解析ツール（CALDG）：解析・検討
電圧対策

フリッカ
対策

フリッカ発生判定・対策検討ツール

新型SVRの開発

SVR（Step VoltageRegulator）
高圧配電線の電圧を規定

38

電力中央研究所

適切な運用、制御手法

配電用
変電所

センサ付開閉器

PV用PCSの制御方式の改良
系統連系規程に反映

配電事業者の事務所

もっと高度な運用・制御をしたい！

高圧配電線

ベクトル分解法：センサデータをPV発電と負荷に分離

GriSim

データを解析ツールで使いたい！

範囲に調整する装置。

適切な配電系統の状態把握、分析、および問題点の対策のために、配電系統総合解析ツールの開発を進めています。

SVR

高圧配電線

電圧制御
機器

800
400
0-400-800-1200-1600-2000-2400-2800
0612

時刻［時］

有効電力

無効電力

推定値

推定値有効電力

無効電力

真値

真値

18

有効電力、無効電力［kW、kvar］

PCS

1000
8006004002000-200-400-600-800-1000

無効電力

推定値

推定値

有効電力

無効電力

真値

-120000

有効電力

真値

612

時刻［時］

180

負荷と電源の潮流が混ざったセンサ付開閉器の潮流情報から、ベクトル分解を用いて分離すると、左図に示す太陽光発電の発電出力（有効、無効）と右図に示す負荷潮流（有効、無効）を精度よく把握できます。

成果の活用先・事例
各ツールは、送配電事業者の解析業務、再エネの連系可否の判定、フリッカの発生判定や対策に活用されています。また、将来的には、リアルタイムにSVRの整定や設定を適切な値に切り替えることで、電圧適正化やフリッカ抑制を行うなどのより高度な運用・制御が実現できるようになります。

開発した配電システムの検討ツールの概要
配電線の状態を把握し、電力品質悪化への対策や運用・制御方式を検討するためのツールを開発・改良しました。
これにより、PV用PCSに起因するフリッカの発生有無、対策の要否や効果について確認することができます。

Annual Report 2020

参考

上村ほか、電力中央研究所 研究報告 R15024（2016）

電力中央研究所

Annual Report 2020

39

再生可能エネルギー

再生可能エネルギー

配電線の電力変化を実負ベクトル分解法や負荷分布推定手法を用いて、潮流状態を高精度に把握するためのツールを有効電力、無効電力［kW、kvar］

主 要な研 究 成 果(CALDG)

は、適切に配電系統の状態を把握するとともに、効果的な対策を講じる必要があります。

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2 -2.

主 要な研 究 成 果 - 1 0

主要な研究成果 -10

再生可能エネルギー導入拡大時の配電系統の解析ツールを開発
配電系統の状態把握と各種問題への対策立案により、電力品質の維持に貢献

再生可能エネルギー

背景
近年、国の目標値を超えて再生可能エネルギーが配電系統へ連系されるようになり、電力品質を維持することが困難になりつつあります。特に太陽光発電や風力発電はパワエレ技術を活用して系統に接続されているため、電圧逸脱やフリッカなどの現象が複雑に発生し、これを抑制するために

フリッカ
p.14参照配電系統総合解析ツール

当所では、配電系統の総合的な電圧解析を可能とする配電系統総合解析ツール（CALDG）を開発し、再生可能エネルギー導入時の影響について研究を実施しています。

主 要な研 究 成 果

p.14参照成果の概要◇ CALDGの解析に必要なデータの作成ツールの開発
ベクトル分解法
荷変動と太陽光出力変動にベクトル分解する方法。

開 発しました 。また 、個 々 の 配 電 事 業 者 が 保 有 する設 備 デ ー タや 需 要 家 デ ー タを自 動 的 に
CALDGで扱うデータに変換するツール（GriSim）を開発しました。
これらのツールにより、再生可能エネルギーが導入拡大された配電系統を解析するために必要なデータを簡易に作成できるようにしました。

上村 敏(うえむら さとし)

◇ CALDGの解析による再生可能エネルギー導入拡大時の影響評価

エネルギーイノベーション創発センター 配電システムユニット

各ツールから作成された再生可能エネルギーが導入拡大された配電系統のデータをCALDGで解析することで、電圧対策に必要な電圧制御方式の開発・改良とその有効性の評価が可能となりま（Power ConditioningSubsystem）

す。また、
フリッカ発生判定・対策検討ツールを用いてPV用PCSに起因するフリッカの発生有無、対策の要否やその効果が確認可能となります。

直流電力を交流電力に変換し、発電電力の制御機

センサ付開閉器

配電事業者の事務所

能や系統連系保護機能を配電設備データ有する装置。
配電線の状態を把握したい！

需要家
情報

解析により制御装置・方式を開発したい！
フリッカの発生有無、対策要否を確認したい！

SVR

電圧制御機器

配電用
変電所

負荷分布推定手法：負荷や発電の分布を推定
配電系統総合解析ツール（CALDG）：解析・検討
電圧対策

フリッカ
対策

フリッカ発生判定・対策検討ツール

新型SVRの開発

SVR（Step VoltageRegulator）
高圧配電線の電圧を規定

38

電力中央研究所

適切な運用、制御手法

配電用
変電所

センサ付開閉器

PV用PCSの制御方式の改良系統連系
規程に反映

配電事業者の事務所

もっと高度な運用・制御をしたい！

高圧配電線

ベクトル分解法：センサデータをPV発電と負荷に分離

GriSim

データを解析
ツールで使いたい！

範囲に調整する装置。

適切な配電系統の状態把握、分析、および問題点の対策のために、配電系統総合解析ツールの開発を進めています。

SVR

高圧配電線

電圧制御
機器

800
4000-400-800-1200-1600-2000-2400-2800
0612

時刻［時］

有効電力

無効電力

推定値

推定値

有効電力

無効電力

真値

真値

18

有効電力、無効電力［kW、kvar］

PCS

1000
800
600
400
2000-200-400-600-800-1000

無効電力

推定値

推定値

有効電力

無効電力

真値

-120000

有効電力

真値

612

時刻［時］

180

負荷と電源の潮流が混ざったセンサ付開閉器の潮流情報から、ベクトル分解を用いて分離すると、左図に示す太陽光発電の発電出力（有効、無効）と右図に示す負荷潮流（有効、無効）を精度よく把握できます。

成果の活用先・事例
各ツールは、送配電事業者の解析業務、再エネの連系可否の判定、フリッカの発生判定や対策に活用されています。また、将来的には、リアルタイムにSVRの整定や設定を適切な値に切り替えることで、電圧適正化やフリッカ抑制を行うなどのより高度な運用・制御が実現できるようになります。

開発した配電システムの検討ツールの概要
配電線の状態を把握し、電力品質悪化への対策や運用・制御方式を検討するためのツールを開発・改良しました。
これにより、PV用PCSに起因するフリッカの発生有無、対策の要否や効果について確認することができます。

Annual Report 2020

参考

上村ほか、電力中央研究所 研究報告 R15024（2016）

電力中央研究所

Annual Report 2020

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再生可能エネルギー

再生可能エネルギー

配電線の電力変化を実負ベクトル分解法や負荷分布推定手法を用いて、潮流状態を高精度に把握するためのツールを有効電力、無効電力［kW、kvar］

主 要な研 究 成 果(CALDG)

は、適切に配電系統の状態を把握するとともに、効果的な対策を講じる必要があります。