2017 Fiscal Year Annual Research Report
A Study on Stabilization Method for Residential DC System including PV System and Battery
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16K18069
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
柿ヶ野 浩明 立命館大学, 理工学部, 准教授 (30437371)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | パワーエレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽光発電や二次電池を直流で接続するシステムを住戸に適用する場合，家族構成や機器の寿命などに応じてシステム構成を柔軟に変更できることが望ましい。本研究では，直流機器を自由に着脱できる直流分電盤を有したシステムにおける安定性および制御法について検討を行った。
システムの安定条件として，電力の方向に依存しない受動性に基づく安定条件を採用した。受動性とは，回路網が消費するエネルギーが常に正である常態であり，これを満たす回路は安定となる。受動性に基づく安定条件を満たす方法として，フィードフォワード制御を加える手法が提案されている。しかし先行研究では電流マイナールプ制御において入力電圧，出力電圧の値がフィードフォワードされておらず，実用的ではなかった。本研究では，これらのフィードフォワード項も考慮に入れた実用的な制御ブロックにて入力アドミタンスの式を導出するとともに，シミュレーションおよび実験による検証を行った。その結果，提案する制御ブロックを用いることによりシステムが安定となることを確認した。
次に，直流システムが受動性を満たしているかどうかの判別を行うために，直流バスに接続する変換器の入力または出力電圧に小信号を重畳してインピーダンスを測定することを試みた。インピーダンスのナイキスト線図を描いた場合に，実部が正であれば受動性を満たすこととなる。リアクトルとキャパシタを直流バスに接続して，小信号によるインピーダンス測定を行った結果，理論値とおおよそ一致する結果を得ることができた。
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