研究の概要
太陽光・風力発電の主力化に伴い、従来の同期発電機に代わりインバータベースリソース（IBR）が系統周波数制御を担う必要が生じている。本研究は、IBRの内部制御アーキテクチャを知ることなく、連系点での入出力データのみから周波数安定性を検証できる「動的ドループ係数」フレームワークを開発した。これによりメーカー固有の制御情報を公開せずにグリッドフォーミング認証が可能となる。
主な発見・成果
定常状態ドループ係数を動的領域に拡張し、連系点の入出力計測データのみから動的ドループ係数を導出できることを証明した。軽量な動態送電系統モデルと組み合わせることで、高度にスケーラブルな単機レベルの周波数安定性検証条件を確立。Bodeプロット上の上下限界として安定性仕様を可視化し、グリッドフォーミングとグリッドフォロー型IBRおよび同期発電機の詳細シミュレーションで手法を検証した。
実務への応用
日本では系統接続ルールの整備（系統コード改定）が再エネ導入の鍵となっているが、本フレームワークはIBRの認証プロセスを標準化・効率化する。電力会社や系統運用者（TSO）がメーカー情報に依存せずグリッドフォーミング能力を客観的に評価できる試験仕様の基盤となる。再エネ接続規程・技術要件策定に携わる規制当局・コンサルタントにとって実践的な参照モデルとなる。