ハイブリッド再生可能エネルギー統合における送電線用過渡インピーダンスフィッティングに基づく距離保護
Transient Impedance Fitting-Based Distance Protection for Transmission Lines with Hybrid Renewable Integration
グリッドフォロイング(GFL)とグリッドフォーミング(GFM)のハイブリッド運用は、位相基準の不整合や過渡インピーダンス軌跡の歪みを引き起こし、従来の距離保護の誤動作や動作失敗の原因となる。この問題に対処するため、過渡インピーダンスフィッティングに基づく新しい距離保護方法が提案された。まず、動的位相変換によりGFLユニットの電流を統一参照フレームにマッピングし、ハイブリッド再生可能エネルギーステーションからの異種電流の一貫した表現を可能にする。次に、送電線の過渡電圧電流関係に基づいて過渡等価インピーダンスモデルを確立し、電流振幅と位相角の変化率が過渡追加インピーダンスに与える影響メカニズムを明らかにする。最後に、短時間障害後データウィンドウ内の過渡インピーダンスの大きさをフィッティング対象として選択する。最小二乗法を用いて線形フィッティングのスロープと切片を抽出し、それぞれ過渡インピーダンス軌跡の進化傾向と初期位置を特徴づけ、内部障害と外部障害を区別するための基準を形成する。シミュレーション結果は、提案手法が様々な障害位置、遷移抵抗、再生可能電力出力条件の下で障害区間を正しく識別し、保護判断が15ミリ秒以内に完了することを示している。提案手法は、再生可能エネルギーの高浸透率シナリオにおける従来の距離保護の誤動作や動作失敗への感受性を効果的に克服する。
- GFLとGFMのハイブリッド運用で生じる位相基準の不整合や過渡インピーダンス軌跡の歪みに対処する、過渡インピーダンスフィッティングに基づく新しい距離保護法が提案された。
- 動的位相変換でGFLユニット電流を統一参照フレームにマッピングし、ハイブリッド再生可能エネルギーステーションからの異種電流を一貫表現する手法を確立した。
- 最小二乗法による線形フィッティングのスロープと切片で過渡インピーダンス軌跡の進化傾向と初期位置を特徴づけ、内部障害と外部障害を区別する基準を形成した。
- シミュレーションで様々な障害位置・遷移抵抗・再生可能電力出力条件において障害区間を正しく識別し、保護判断が15ミリ秒以内に完了することを確認した。
距離保護アルゴリズムの改良であり、直接の売上・資本配分には結びつきにくい基礎研究色が強い。ただしGFL/GFMハイブリッド運用は再生可能エネルギー高浸透率グリッドの標準構成になりつつあり、保護リレー・グリッド自動化ベンダーにとっては既設系統の適応コストを左右する技術。15ms以内の判定は実運用要件に近く、実装・標準化動向を継続ウォッチする価値がある。