LCフィルタ併用配電用アクティブフィルタの最適制御法の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650288
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 泉 勝弘 長崎大学, 大学院・海洋生産科学研究科, 助手 (50128154)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿部 貴志 長崎大学, 工学部, 助手 (30222649) ; 辻 峰男 長崎大学, 工学部, 助教授 (80145218)
• Keywords: アクティブフィルタ / LCフィルタ / DSP / ディジタルPLL / IGBTインバータ

Research Abstract

本年度は研究の初年度であるため、主に実験システムの作成と制御方式の開発を行った。
配電用アクティブフィルタの主回路にはIGBTインバータを用い、IGBTにゲート信号を送るためにFPGAを用いたPWM発生回路を作成した。制御回路はDSPを用いて製作し、演算の高速化を行っている。また、このインバータを配電線に同期して制御するのに必要な位相信号検出のためのディジタルPLL法を開発した。これらの回路等は系統連係用太陽光発電システムと同じであり、この成果は長崎大学工学部研究報告に発表した。
LCフィルタの設計はMATLABを用いて行った。この設計と解析により、LCフィルタの特性インピーダンスは高調波電流の補償特性とフィルタのコンデンサによる無効電流の増加を考慮すると、負荷の等価インピーダンスと同程度が最適であることが分かった。
LCフィルタ併用配電用アクティブフィルタのシミュレーションはパワーエレクトロニクス系用のPSIMとフォートランを用いて行った。これにより、LCフィルタ併用系でのLCの値の検討とアクティブフィルタの制御ゲインを決定した。このシミュレーションに関する部分はモータ制御のそれと似ているので、モータ制御として成果を電気学会論文誌に発表した。
アクティブフィルタの制御プログラムはC言語を用いて開発している。この制御プログラムは、ディジタルPLLによる電源位相検出、リアルタイムな補償電流検出特性の変更、リアルタイムな制御ゲインの変更が行える。これにより、来年度行うLCフィルタ併用システムの実験で最適な動作点の探索が行えるようにしている。

Research Products

• [Publications] 辻 峰男: "A New Method of Sensorless Vector Control for Induction Motors Using Instantaneous Reactive Power"電気学会論文誌. 119-D・6. 857-865 (1999)
• [Publications] 泉 勝弘: "二次曲線近似を用いた太陽光発電システムの最大電力点追従制御"長崎大学工学部研究報告. 29・53. 193-197 (1999)