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Development of Wind Turbine Generator with Frequency Adjustable Function

Research Project

Project/Area Number 16K06214
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Power engineering/Power conversion/Electric machinery
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

Taoka Hisao  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (30367502)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高野 浩貴  岐阜大学, 工学部, 准教授 (50435426)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords風力発電システム / 周波数制御 / 同期化力インバータ / 疑似ガバナ制御 / ピッチ角制御 / 二次励磁誘導発電機 / 電力系統工学 / 再生可能エネルギー
Outline of Final Research Achievements

The authors propose a frequency adjustment mechanism for wind turbine generation system (WT) which is composed by the following three controllers: a governor, a pseudo synchronization, and a pitch angle controllers. The governor and the pseudo synchronization controllers determine active power output in response to share of the initial WT output in power generation. On the other hand, the pitch angle controller regulates rotor angular speed. By these controllers, the proposed mechanism supplies adjustability of the utility frequency considering the WT output while suppressing the rapid raise of rotor angular speed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在、電力系統の周波数調整能力は、系統接続された同期発電機によって付与されており、従来同期発電機が担当していた部分が再生可能エネルギー電源に置き換わると、電力系統の環境性が向上する反面で、安定供給性が著しく低下する結果に繋がりかねない。本研究は、風力発電システムの二次励磁誘導発電機(DFIG)に用いられる電力変換装置に擬似ガバナ制御機構を搭載すると共に、先行研究で開発した同期化力インバータ技術を併載することで、系統周波数調整機能を具備した新しい風力発電システムを開発した。その成果は、今後の電力系統の安定化に大きく寄与するものと期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] A Study on Frequency Adjustable Function for Wind Turbine Generators2018

    • Author(s)
      Ryo Yawata, Shunya Tanaka, Hirotaka Takano, Hisao Taoka, Takashi Yasuhara
    • Organizer
      The International Conference on Electrical Engineering 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 風力発電システムに搭載する周波数調整機構の検討2018

    • Author(s)
      矢渡遼, 高野浩貴, 田岡久雄, 舟橋俊久
    • Organizer
      電気学会新エネルギー・環境/高電圧合同研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] A Study on Pitch Angle Control of Wind Turbine Systems Equipped with Frequency Control System2017

    • Author(s)
      Shunya TANAKA, Hirotaka TAKANO, Hisao TAOKA, Yuta SAKAI, and Fumiya KAWAKAMI
    • Organizer
      2017The International Conference on Electrical Engineering (ICEE2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 風力発電機の周波数調整機能の維持に貢献するピッチ角制御の一検討2017

    • Author(s)
      田中駿也, 高野浩貴, 田岡久雄, 安原崇志
    • Organizer
      電気学会電力技術/電力系統技術合同研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 周波数変動抑制に貢献する同期化力インバータを搭載した風力発電機の一考察2016

    • Author(s)
      酒井 悠太、田中 駿也、高野 浩貴、田岡 久雄
    • Organizer
      電気学会電力技術/電力系統技術合同研究会
    • Place of Presentation
      福井大学(福井県福井市)
    • Year and Date
      2016-09-20
    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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