DOE 研究所がインバータ障害に対処し、送電網の混乱を回避するための新しいモデルを開発

オークリッジ国立研究所の研究によると、電磁過渡領域解析は、インバーターベースのリソースがオフラインになったり、出力が低下したりするのを防ぐ鍵となる可能性があります。

テネシー州のオークリッジ国立研究所 (ORNL) の研究者らは、電磁過渡現象 (EMT) ドメイン解析として知られる新しいタイプの電力システム モデリングを研究しています。これは、インバーター ベースのリソース障害に対処し、より多くの分散リソースを電力システムに統合するための鍵となる可能性があります。進化するグリッド。

North American Electric Reliability Corp.は 3 月、インバーターベースのリソースへの一連の障害を受けて、太陽光発電装置に対して警告と推奨事項を発表しました。 信頼性団体は、地理的に離れた送電網の障害に応じて、インバーターベースのリソースがオフラインになったり、出力が低下したりする事例の増加を追跡してきました。

NERC はまた、EMT が「今後（大規模電力システム）の信頼性リスクを適切に特定し、軽減するにはシミュレーションが必要である」と指摘する信頼性ガイダンスも発行しました。

ORNLの研究者らは、従来のモデリングと比較して、EMT分析は系統運用者に急速に展開する系統イベントをより正確に理解させることができると述べている。 同研究所の研究員スーマン・デブナス氏によると、太陽光発電や風力発電、電気自動車の充電器、可変周波数の洗濯機や乾燥機など、新しいタイプの電力設備が系統に接続されるにつれ、システムの計画と管理はより複雑になっているという。

このグリッドの進化には、「相互接続研究の計画に利用されていた従来の分析ツールから離れる」必要があるとデブナス氏はインタビューで述べた。 「より短いタイムステップとより高い忠実度を必要とする[EMT]シミュレーションの使用に移行する必要があるでしょう。」

「EMT シミュレーションの実行には確かに課題があります」とデブナス氏は付け加えました。これには、新しいモデルを検証し、個々のインバーターから地域の電力網まで分析をスケールアップする方法の理解も含まれます。 「それが私たちがここで行っている研究の核心です。」

南カリフォルニア・エジソンと協力して、同研究所は新しいモデルとアルゴリズムをEMTドメイン分析ツールに統合し、今年初めに大規模な太陽光発電所で電力会社のシステムへの出力低下を引き起こした2018年の送電障害を再現することに成功した。

「高忠実度のモデルを開発することは、電力会社がパワーエレクトロニクスの物理的ダイナミクスをよりよく理解するのに役立ち、それによってグリッドのパフォーマンスが向上し、グリッドの近代化という将来のビジョンと一致します」と南カリフォルニアエジソンのグリッド技術イノベーション担当シニアエンジニアのMd Arifujjaman氏は述べています。声明で。

ORNLは、エネルギー省およびNERCと協力して、8月24日と25日にテネシー州ノックスビルでワークショップを開催し、障害再現に関する研究と、EMTモデリングを計画と相互接続の研究にどのように使用できるかを共有します。

「送電網側でリソースのアップグレードが発生する可能性があり、発電所自体の内部でも特定のアップグレードが発生する可能性があります」とデブナス氏は述べた。 これら 2 つを組み合わせれば ORNL の障害を防ぐことができ、南カリフォルニア エジソンはモデリングを通じて再現することができました。

「一部の電力会社やシステムオペレーターは現時点で電磁過渡シミュレーションを採用しています」とデブナス氏は述べた。 次回のイベントでは、ORNL がその調査結果を共有し、より複雑な分析を利用する際に送電網の関係者が直面する可能性のある課題についてのディスカッションを主催することができます。

このテーマに関する研究室の研究は今後何年も続くだろうと同氏は付け加えた。

「私たちが取り組み続けていることの 1 つは、この領域のモデリング機能の向上をどのように検討するか、そして分析を拡張する能力を向上させる方法を理解することだと思います」と Debnath 氏は述べています。