研究の概要

データセンターや電気炉など周期的な電力需要を持つ大口需要家が系統に与える影響を理論的に分析した研究。従来の静的最適潮流（OPF）解析は均衡点を前提とするが、実際の系統は周期的な軌道（Periodic Orbit）を持つため、Floquet乗数解析を用いた新しい安定限界評価手法を提案した。

主な発見・成果

  • 静的安定余裕2.5 p.u.に対し、スイング周波数近傍では0.53 p.u.まで低下（77%減）
  • 周期的負荷の周波数によって、電圧崩壊型とロータ角不安定型の異なるメカニズムで系統崩壊が発生
  • 周期的軌道が安定している負荷条件でも「コールドスタート失敗」が生じることを発見
  • 従来の静的解析に基づく系内連系審査は、周期的需要を持つ大口需要家の存在で大幅に安全余裕を過大評価

実務への応用

データセンター・電気炉・大型ヒートポンプなど周期的消費パターンを持つ施設の系統連系アセスメントにおいて、静的解析だけでは不十分。GX推進で電化が進む中、大型産業用ヒートポンプや電気炉の導入審査では動的安定解析（Floquet解析）の適用を検討すべき。