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専門分野（科研費分類） 【 表示 ／ 非表示 】

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• Small-signal analysis of multiple virtual synchronous machines to enhance frequency stability of grid-connected high renewables

  Kerdphol T., Rahman F.S., Watanabe M., Mitani Y., Hongesombut K., Phunpeng V., Ngamroo I., Turschner D.

  IET Generation, Transmission and Distribution    15 ( 8 ) 1273 - 1289   2021年04月  [査読有り]

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  The virtual synchronous machine technology is considered as an important technique to effectively control the shortcomings of renewable energy-based power electronics interfaces, providing backup inertia and regulating grid stability. Conventionally, the virtual synchronous machine with a large capacity is responsible for controlling the entire grid stability against renewable penetration. It is usually operated as a centralised control system. But what if virtual synchronous machines with small capacities are independently operated by their additional droop control schemes, and will they present better performance than the single virtual synchronous machine? This study proposes the multiple virtual synchronous machine system with different active power-frequency (P-f) droop characteristics to improve inertia support regarding frequency stability improvement. The comprehensive small-signal modelling of the multiple virtual synchronous machine unit is designed to include the additional P-f droop characteristics. Then, the dynamic characteristics (steady-state and transient responses) and static stability of the multiple virtual synchronous machines are compared with the single virtual synchronous machine at the same rated capacity in both eigenvalue/sensitivity-domain and time-domain analysis. The obtained results reveal that the system with the presence of several virtual synchronous machines is more stable than the system with single virtual synchronous machine, maintaining stable and secure system operation during the contingency.

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• Determining Inertia of 60 Hz Japan Power System using PMUs from Power Loss Event

  Kerdphol T., Watanabe M., Nishikawa R., Tamaki T., Mitani Y.

  2021 IEEE Texas Power and Energy Conference, TPEC 2021      2021年02月  [査読有り]

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  System inertia is an important part of evaluating the initial frequency drop after a disturbance. Low system inertia driven by high levels of inverter interfaced renewable energy sources (RESs) results in large frequency drops, which significantly lead to violation of frequency safety thresholds. Thus, enhancing operator awareness of system inertia would preserve high-quality frequency regulation in the system with RESs. This work presents a practical study of inertia estimation of the 60 Hz Japan power system using phasor measurement units (PMUs) and the recorded disturbance (i.e., active power loss). Using phasor data provided by eight PMUs in a longitudinal transmission network, the frequency and rate of change of frequency (ROCOF) values from each significant area are analyzed to estimate accurate system inertia based on frequency spectrum and mode shape analysis. The obtained results indicate that not all PMUs can provide inertia estimation with accuracy due to the effect of interarea oscillation. Evidentially, the accurate latency of inertia estimation could be found at the PMUs installed around the center of inertia frequency.

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• Consideration of peak cut method by air conditioning equipment corresponding to demand for contract power reduction—Application of thermal radiative cooling/heating system

  Satake A., Jike J., Mitani Y.

  Energy Reports    6   768 - 774   2020年12月  [査読有り]

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  © 2020 The Authors Electricity demand leveling has actively been pursued in order to reduce power supply costs and reduce carbon dioxide emissions. In addition, large-scale customers have attracted great interest because of the expectation of contract power reduction. Focusing on the air conditioning equipment whose seasonal factors greatly change their demand, the peak cut operation has been considered for customers who have a large proportion of the load on the air conditioning equipment. The thermal radiative cooling/heating system is applied as the air conditioning equipment, and power control is performed according to the electricity demand of the customer. The comfort is evaluated by simulating the change in room temperature at that time. As a result, it is shown that the proposed demand response method can perform peak cut operation while ensuring comfort.

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• Consideration of reducing purchased power using photovoltaic excess power by thermal radiative cooling/heating system

  Miyawaki R., Satake A., Mitani Y., Ushifusa Y.

  Energy Reports    6   814 - 821   2020年12月  [査読有り]

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  © 2020 The Authors The photovoltaic (PV) in general households has increased rapidly in Japan, where one of the causes is a start of Feed-in Tariff (FIT). However, after a term of FIT, a selling price will be much lower than that during the term. Therefore, utilizing PV power effectively in general households should be considered. Self-consumption of PV power is one of the effective utilization methods. Power consumption of load equipment in the households should be controlled for self-consumption of PV power which easily changes with time according to weather condition. In this paper, the thermal radiative cooling/heating system, which has a characteristic of heat storage is considered as one of the controllable equipment. The simulation model shows the thermal radiative cooling/heating system can reduce the purchased power with maintaining the room temperature using PV excess power.

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• Monitoring Large-Scale PV Generation Infeed on Grid Frequency using Synchrophasor Measurement: Recent Perspective from Kyushu Island

  Kerdphol T., Matsukawa Y., Watanabe M., Mitani Y.

  Proceedings of the IEEE Power Engineering Society Transmission and Distribution Conference    2020-October   2020年10月  [査読有り]

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  © 2020 IEEE. The growing power in-feed of renewable/non-synchronous energy (e.g., solar/wind energy) in Japan power grid has raised serious concerns about frequency stability and control. The intermittent power output and lack of inertia property from large-scale solar/photovoltaic (PV) farms critically affect the balance between power generation and demand. Subsequently, the dynamic of grid frequency is severely deteriorated, resulting in rapid grid frequency deviations, and in the worst-case, power blackout. This paper proposes an advanced application of synchrophasor measurements for monitoring the dynamics and stability of Kyushu Island power system in the presence of large-scale solar penetration. In such a system, the dynamic analysis of the rate of change of frequency (RoCoF) is of great importance, reflecting the stability aspect of the system. Thus, contrastive scenarios of high-resolution synchrophasor measurements recorded in Kyushu region are analyzed against different levels of solar penetration. The results reveal that monitoring ROCOF and grid frequency variations in each scenario not only indicate the oscillatory behavior of the Kyushu power grid, but also provide useful information of the wide-area dynamic stability.

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

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• Power System Monitoring and Control

  Bevrani H., Bevrani H., Watanabe M., Mitani Y. ( 単著 )

  Power System Monitoring and Control  2014年06月 ISBN: 9781118852422

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  © 2014 by John Wiley & Sons, Inc. All rights reserved.Power System Monitoring and Control (PSMC) is becoming increasingly significant in the design, planning, and operation of modern electric power systems. In response to the existing challenge of integrating advanced metering, computation, communication, and control into appropriate levels of PSMC, Power System Monitoring and Control presents a comprehensive overview of the basic principles and key technologies for the monitoring, protection, and control of contemporary wide-area power systems. A variety of topical issues are addressed, including renewable energy sources, smart grids, wide-area stabilizing, coordinated voltage regulation, and angle oscillation damping-as well as the advantages of phasor measurement units (PMUs) and global positioning systems (GPS) time signal. End-of-chapter problems and solutions, along with case studies, add depth and clarity to all topics. Timely and important, Power System Monitoring and Control is an invaluable resource for addressing the myriad of critical technical engineering considerations in modern electric power system design and operation. Provides an updated and comprehensive reference for researcher and engineers working on wide-area power system monitoring and control (PSMC). Links fundamental concepts of PSMC, advanced metering and control theory/techniques, and practical engineering considerations. Covers PSMC problem understanding, design, practical aspects, and timely topics such as smart/microgrid control and coordinated voltage regulation and angle oscillation damping. Incorporates authors' experiences teaching and researching in various international locales including Japan, Thailand, Singapore, Malaysia, Iran, and Australia.

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口頭発表・ポスター発表等 【 表示 ／ 非表示 】

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• 産業用電力系統における誘導電動機の順次再閉路時間決定法

  金子悠一

  平成29年度（第70回）電気・情報関係学会九州支部連合大会  (平成29年度（第70回）電気・情報関係学会九州支部連合大会)  2017年09月  -  2017年09月   

• 高速母線切換に伴う誘導電動機の過渡トルクの負荷率依存性の評価

  山岡昂平

  平成29年度（第70回）電気・情報関係学会九州支部連合大会  (琉球大学　千原キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月   

• A Study on Virtual Inertia Control-based Adaptive Controllers for Microgrid Frequency Regulation

  Thongchart Kerdphol

  平成29年度（第70回）電気・情報関係学会九州支部連合大会  (琉球大学　千原キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月   

• GIS（地理情報システム）と雲画像解析を組み合わせた日射量解析手法の基礎的検討

  横澤功吉

  平成29年度（第70回）電気・情報関係学会九州支部連合大会  (琉球大学　千原キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月   

• 一地域電力系統の位相・潮流情報に基づく広域動揺モードの同期化力評価

  上田圭祐

  平成29年度（第70回）電気・情報関係学会九州支部連合大会  (琉球大学　千原キャンパス)  2017年09月  -  2017年09月   

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講演 【 表示 ／ 非表示 】

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• Phasor Measurement Unit (PMU) as a Powerful Tool to Support Smart Power Delivery （Phasor Measurement Unit (PMU) as a Powerful Tool to Support Smart Power Delivery）

  The International Conference on Electrical Engineering （The International Conference on Electrical Engineering） ( Ｗeihai, China )  2017年07月05日 

• Application of Phasor Measurements to Monitor the Power System Dynamics Associated with Large Amount of PV Installations

  IEEJ P&ES - IEEE Thailand Joint Symposium （IEEJ P&ES - IEEE Thailand Joint Symposium） ( Bangkok, Thailand )  2017年03月07日 

• Applications of Phasor Measurement Unit (PMU) and Geographic Information System (GIS) in Power System Analysis

  Annual Conference of Korea Institute of Electrical Engineering ( Gwanju, Korea )  2016年11月03日  大韓電気学会

• スマート社会を支える電気エネルギー利用技術

  電気材料懇談会   2015年01月15日 

• Phasor and Node Voltage Measurements for Smart Monitoring of Power System Dynamics and Power Flows

  35th Electrical Engineering Conference (EECON-35) in Thailand ( Thailand )  2012年12月14日  35th Electrical Engineering Conference

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報道関係 【 表示 ／ 非表示 】

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• エコ大学　九工大が全国9位

  読売新聞  2013年01月08日

  三谷康範

• 震災後を考える　電力問題

  読売新聞  2011年06月11日

  三谷康範

• 研究室を歩く　環境にやさしい住まいに

  読売新聞  2009年07月30日

  三谷康範,伊東啓太郎

• 小屋でエコ競演　専攻の垣根越えて研究

  西日本新聞  2009年05月23日

  三谷康範

科研費獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• 自律分散型電気エネルギー流通監視システム

  基盤研究(A)

  研究期間:  2006年06月  -  2010年03月

  研究課題番号:  18206028

• GPS時刻同期位相計測装置による電力系統動特性監視システムの研究

  特別研究員奨励費

  研究期間:  2004年04月  -  2005年11月

  研究課題番号:  03F03227

• GPS時刻同期位相計測装置による電力系統動特性監視システムの研究

  特別研究員奨励費

  研究期間:  2003年11月  -  2004年03月

  研究課題番号:  03F00227

• 多地点同期フェーザ量計測に基づく広域連系電力系統動特性オンライン評定システム

  基盤研究(B)

  研究期間:  2002年06月  -  2005年03月

  研究課題番号:  14350145

受託研究・共同研究実施実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• 災害時の「電力確保」まで想定した世界最先端のＧ空間防災モデルの構築

  受託研究

  研究期間:  2014年09月  -  2015年03月

その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• 電池の適正充放電管理に基づく自然エネルギー発電共生型電気自動車エネルギーマネジメント・制御システム

  提供機関:  電気事業連合会 

  研究期間:  2010年11月  -  2012年10月

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

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FD活動への参加 【 表示 ／ 非表示 】

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学会・委員会等活動 【 表示 ／ 非表示 】

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社会貢献活動（講演会・出前講義等） 【 表示 ／ 非表示 】

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• 北九州市民カレッジ「未来を切り開く電気電子工学」

  2014年12月

  　

  　

• 電気エネルギーが創る未来型エネルギー社会

  2014年10月

  　

  　

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  夢ナビライブ

• 自然エネルギー発電の大量導入をサポートする スマートな電力システムの構築

  2014年09月

  　

  　

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  北九州工業高等専門学校　1年から5年生対象

• 北九州活性化協議会社会人育成プログラム　プロジェクトリーダー

  2014年04月

  -

  継続中

• JICA 太陽光エネルギー発電技術コース

  2012年04月

  -

  継続中

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  「太陽電池大量導入時の電気自動車利用」の講義
  

国際会議の開催 【 表示 ／ 非表示 】

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• 1st International Symposium on Nature Grid in Green Campus and City

  2012年09月30日  -  2012年09月30日  九州工業大学, 財団法人西日本産業貿易コンベンション協会

• International Seminar of Doctoral Students on Clean Energy Systems 2009

  2009年07月27日  -  2009年07月28日  JENESYS PROGRAM