N-1シナリオ下での負荷供給確保に向けたエネルギー ルーターの配置とサイジング計画
Planning of Energy Router Siting and Sizing for Load Supply Assurance Under Typical N-1 Scenarios
本稿では、N-1事故(単一設備故障)発生時の継続的な負荷供給を確保するため、電気エネルギー ルーター(EER)の最適な配置とサイジング計画を提案する。従来の復旧手法は機械式スイッチに依存していたが、長距離送電時の電圧低下により負荷遮断を招くことがあった。提案手法では、投資予算内で負荷供給を最大化することを目指し、双対レベルロバスト最適化モデルを構築した。上位レベルでは最悪のN-1シナリオにおける負荷遮断を最小化するEER構成を決定し、下位レベルでは混合整数二次錐計画法(MISOCP)を用いて最適な復旧戦略を評価する。この複雑な問題を解決するため、Wasserstein幾何学的フローに基づく新しいトポロジカル多様体進化アルゴリズムを開発した。IEEE 33ノードシステムでの事例研究により、EERの統合は、制御可能な電力潮流を通じて低電圧による電力伝送のボトルネックを回避し、剛性のある相互接続から柔軟な相互接続への移行を促進することが示された。最悪シナリオにおける負荷遮断を60.3%削減し、高レジリエンス配電網計画のための堅牢かつ経済的なソリューションを提供する。
- エネルギールーター統合によりN-1事故時(単一設備故障)の最悪シナリオで負荷遮断を60.3%削減することをIEEE 33ノードシステムで実証
- 双対レベルロバスト最適化モデルとWasserstein幾何学的フローに基づくトポロジカル多様体進化アルゴリズムを開発
本稿は配電網のレジリエンス向上を目的とした学術研究であり、エネルギールーターの最適配置・サイジング手法を提案している。IEEE 33ノードシステムでの検証で負荷遮断60.3%削減という数値成果が示されているが、これは研究レベルでの成果であり、製品化や商用展開、特定企業の業績に直結する具体的な事象ではない。投資判断に直接影響する実ビジネス上の進展は確認できないものの、配電網のレジリエンス向上はエネルギー分野の重要な研究テーマであり、今後のスマートグリッド関連技術の方向性を示すものとして関連性はある。