所属
工学院 准教授
職名
准教授
外部リンク
カワベ ケンイチ
河邊 賢一
KAWABE KENICHI
研究分野
-
ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 電力工学
共同研究・競争的資金等の研究課題
-
再生可能エネルギーに適用可能なGFM型コンバータの理論開発による電力系統の安定化
研究課題/領域番号：22K04040 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
河辺 賢一
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
-
オンライン演算に基づく再生可能エネルギーの広域制御による電力系統安定化理論の開発
研究課題/領域番号：19K04346 2019年4月 - 2022年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
河辺 賢一
配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）
将来の電力系統では，太陽光発電などの出力予測が難しい再生可能エネルギー（再エネ）が大量導入されることで電力系統の運用状態の事前把握が難しくなり，既存の安定化技術だけでは発電機群の安定性を維持できなくなり，停電リスクの増加が懸念される。本研究では，近年技術開発が進んでいるリアルタイムの系統情報計測技術や広域間の高速情報通信技術により，インバータで連系された再エネの出力を広域的かつ高速に制御することで，再エネの不確実性にも対応可能な新たな電力系統安定化システムを提案し，システム構築の核となる安定化制御理論を開発した。また，提案理論の有効性を計算機シミュレーションにより明らかにした。
-
広域計測データに基づく発電機励磁制御による電力系統安定化理論の開発
研究課題/領域番号：17K14639 2017年4月 - 2020年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B)
河辺 賢一
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
送電線への雷撃などの擾乱発生時に，電力系統内の同期発電機群が同期外れを起こすことなく同期状態に回復しうる能力の程度を過渡安定性と呼ぶ。本研究では過渡安定性の向上を目的として，同期発電機の新たな励磁制御システムの構想および核となる理論を開発した。提案システムでは，系統内の発電機群の回転子角速度を広域で収集し，この広域情報を新たなに提案した制御理論で用いることによって，系統事故後の励磁電圧を変化させる。数値シミュレーションの結果，発電機の自端情報のみを用いた従来の励磁制御システムでは安定化効果が得られない事故に対しても，効果的に発電機の動揺を抑制できることを明らかにした。
-
大量の再生可能エネルギーが導入された電力系統の革新的広域運用・安定化制御システム
研究課題/領域番号：15H03958 2015年4月 - 2018年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
横山 明彦, 太田 豊, 河辺 賢一
配分額：16640000円 （ 直接経費：12800000円 、 間接経費：3840000円 ）
再生可能エネルギー電源が大量に連系され不安定化する電力系統を安定に運用にするために，系統内の広域的な計測情報を用いて、発電機設置PSSと送電線設置FACTS機器の制御を統合した適応型系統安定化システム，および大型系統蓄電池と多数の太陽光発電インバータの協調制御手法を提案し，計算機シミュレーションにより有効性を確認した。
次に，太陽光発電装置や電気自動車による周波数・電圧安定化制御の実現性を検証するために，送電系統の需給モデルと配電系統の潮流・電圧計算モデルをリアルタイムシミュレータに分担させ, それに, 電気自動車等の実機インバータを接続したハイブリッド試験システムを構築し，有効性を確認した。 -
太陽光発電インバータと系統側機器の協調による電力系統過渡安定化理論の開発
研究課題/領域番号：15K18017 2015年4月 - 2017年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B)
河辺 賢一, 犬飼 良佑
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
近年，我が国で普及が進んでいる太陽光発電(PV)は、従来の大規模電源と系統事故時の動特性が異なり，大量普及により電力系統の各種安定性を損ねる恐れがある。本研究では，これまで系統事故時の制御対象でなかった蓄電池やPVのインバータを，広域リアルタイム情報等によって制御することで，運用状態の変化しやすい将来の電力系統運用環境下においても電力系統の各種安定性を安定化できる新たな理論を開発した。