風力および太陽光発電所の浸透が増加した弱電力網における同期コンデンサーの最適配置とサイズ決定

電力システムにおける弱電力網接続の再生可能エネルギー資源の増加は、近年さまざまな課題を生み出しています。例えば、ERCOTにおける減衰のない電圧振動や、北中国の電力網におけるサブ同期共鳴が挙げられます。これらの課題に対して、静的補償装置や同期コンデンサー（SynCons）などのいくつかの解決策が提案されています。SynConsは、主動機を持たない同期機械であり、弱い電力システムにおいて周波数支援、システム強度、および電圧調整などの多くの利点を提供します。SynConsは弱電力網統合の課題を軽減するために広く利用されていますが、その設置/運用コストは高額な解決策となっています。加えて、リードタイムが1年以上かかることもあり、初期のサイズ決定と配置が最適である必要があります。本論文では、SynConsの最適な配置とサイズ決定の方法が提案されます。この方法の主な目的は、投資および運用コストを最小化しつつ、システム内の短絡比（SCR）を事前定義された値よりも大きく維持することです。提案された方法を実装するために、3つのメタヒューリスティック最適化アルゴリズムが使用され、その性能は修正されたIEEE 39バスシステムにおける電磁過渡（EMT）時間領域シミュレーションを通じて評価されます。時間領域シミュレーションにはPSCAD/EMTDCソフトウェアを使用します。シミュレーション結果は、最適な配置とサイズ決定により、ネットワークのSCRがすべての領域で事前定義された値を超えており、すべての再生可能エネルギー資源が干渉を乗り越えて与えられた電力網コードに準拠できることを確認しています。