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Development of Inverter with Load Estimation for Effective Use of Photovoltaic Power Generation

Research Project

Project/Area Number 16K18070
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Power engineering/Power conversion/Electric machinery
Research InstitutionKobe City College of Technology

Principal Investigator

Minami Masataka  神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50707867)

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: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords系統連系インバータ / 負荷推定 / 擬似ランダム信号 / 推定精度 / 誘導性負荷 / 複数周波数 / 精度向上 / FPGA / パワーエレクトロニクス
Outline of Final Research Achievements

In this research, in order to enable power interchange from both the customer and the power system, we constructed a grid-connected inverter with a load estimation function.
Next, we verified that the estimation accuracy can be improved by shortening the estimation time by setting multiple estimation signals to be used for load estimation, according to the actual equipment. Furthermore, it was clarified that the estimation accuracy can be further improved and the estimation time can be shortened by using a pseudo random binary sequence having a wide frequency component as the estimation signal.
Next, the load estimation of the grid-connected inverter for inductive load estimation was examined using a real machine. As a result, it was clarified that estimation is possible by the same method even in the case of inductive load.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の目的は, 需要家と電力系統の双方からの電力融通を可能とする新機能を持つ系統連系インバータの開発を目的とし, 負荷推定機能を有する系統連系インバータを提案した.
本研究の結果, 系統連系インバータの出力に微小な推定信号を重畳することで, 需要家側の負荷の推定が可能であることを明らかにした. さらに, 推定信号の周波数成分を複数にすることで推定精度が向上することも明らかにした. 需要家の負荷は時々刻々と変化するパラメータであり, 負荷を推定することは今後, 需要家側から電力融通を行なうにあたり必要となるものだと考えられる.

Report

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

    (7 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] An Experimental Study on Accuracy Improvement in Grid Connection Inverter with Load Estimation2019

    • Author(s)
      南 政孝, 塩井 太介, 茂木 進一, 道平 雅一
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      Volume: 139 Issue: 4 Pages: 280-286

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.139.280

    • NAID

      130007621998

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • Year and Date
      2019-04-01
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 擬似ランダム信号を使用した系統連系インバータによる誘導性負荷の推定に関する実験的検討2019

    • Author(s)
      寺口 直希, 南 政孝, 茂木 進一, 道平 雅一
    • Organizer
      平成31年電気学会全国大会 家電・民生 (I)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 擬似ランダム信号を使用した系統連系インバータによる負荷推定の精度向上に関する実験的検討2018

    • Author(s)
      寺口 直希, 南 政孝, 茂木 進一, 道平 雅一
    • Organizer
      平成30年電気学会産業応用部門大会 YPC(ヤングエンジニアポスターコンペティション)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 系統連系インバータによる負荷推定の推定精度向上に関する実機検証2018

    • Author(s)
      塩井 太介, 南 政孝, 茂木 進一, 道平 雅一
    • Organizer
      平成30年電気学会全国大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 単相インバータの負荷推定における誤差低減に関する実験的検討2017

    • Author(s)
      塩井 太介, 南 政孝
    • Organizer
      平成29年電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 系統連系インバータによる負荷推定の推定精度向上に関する数値的検討2017

    • Author(s)
      塩井 太介, 南 政孝, 茂木 進一, 道平 雅一
    • Organizer
      電気学会 産業応用部門 半導体電力変換/家電・民生/自動車合同研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 単相フルブリッジインバータのデッドタイム誤差による電圧低下の実機検証2016

    • Author(s)
      目出遼平、南政孝
    • Organizer
      神戸高専産金学官技術フォーラム
    • Place of Presentation
      神戸市産業振興センター
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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

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