Hikaru Hoshino

This report analyzes dynamics of heat supply in a multi-energy system with two CHP (Combined Heat and Power) plants. The analysis is based on numerical simulations and dynamical systems theory such as the method of normal forms and the theory of invariant manifolds. Under no heat transfer an invariant manifold representing a steady operating condition of the CHP plants is located, and the local orbit structure near the invariant manifold is analyzed. Persistence of the invariant manifold under a perturbation of non-zero heat transfer is then investigated for understanding the dynamics of heat supply.

This report derives a dynamical model representing slow dynamics of a regional power and heat supply system. The system includes two Combined Heat and Power (CHP) plants (or cogeneration units) supplying both power and heat to loads. The model is derived based on the balance of energy supply and demand in the system. Numerical simulations of the model are performed for investigating static and dynamic characteristics in order to estimate the stability of the system.

2012年3月20日-23日 岡山大学 A-2-19本文データは学協会の許諾に基づきCiNiiから複製したものである結合振動子系の力学は, サイエンス及び工学両方の観点から注目を集めている.筆者らは, 先行研究[1, 2]に基づいて, 多数の同期発電機で構成される電力ネットワークの集団ダイナミクスを結合振動子系を用いて解析し, 発電機群の集団不安定化現象を示した[3].本報告では, 誘導発電機で構成される電力ネットワークの集団ダイナミクスを記述する数学モデルを解析し, [3]と類似した不安定化現象が発生することを示す.なお, 誘導発電機で構成される電力ネットワークはウィンドブアームのモデル[4]とみなされ, 本解析は近年の再生可能エネルギーへの注目の高まりから実用的意義を有している.

結合振動子系の力学は,サイエンス及び工学両方の観点から注目を集めている.筆者らは,先行研究[1,2]に基づいて,多数の同期発電機で構成される電力ネットワークの集団ダイナミクスを結合振動子系を用いて解析し,発電機群の集団不安定化現象を示した[3].本報告では,誘導発電機で構成される電力ネットワークの集団ダイナミクスを記述する数学モデルを解析し,[3]と類似した不安定化現象が発生することを示す.なお,誘導発電機で構成される電力ネットワークはウィンドブアームのモデル[4]とみなされ,本解析は近年の再生可能エネルギーへの注目の高まりから実用的意義を有している.