2007 Fiscal Year Annual Research Report
系統に連系する太陽光・風力ハイブリッド発電システムの開発
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18560283
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
飯田 祥二 Tokyo Denki University, 工学部, 教授 (30057236)
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| Keywords | 太陽光発電 / 風力発電 / ハイブリッド発電 / 電流形インバータ / DC-DCコンバータ / 直並列チョッパ / 最大出力制御 / 系統連系 |
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| Research Abstract |
太陽光発電と風力発電を合成したハイブリッド発電の電力を三相系統に供給するシステムを開発する。風力発電としては、風力タービンを模擬した直流電動機で永久磁石同期発電機を駆動し、その交流出力をダイオード整流回路で直流に変換する。これと太陽電池電力を合成する際に、直並列チョッパを応用したDC-DCコンバータによって適切な直流電圧に調整し、三相電流形インバータで交流に変換して三相系統に連系する。本年度は以下の研究を遂行した。
1.電流形インバータの改良:昨年度試作した電流形インバータ装置は制御パターンをROMに焼いてあるため、変調率を変えるためには一度装置を停止する必要があった。本年度はこれを改良して、運転中に変調率を任意に調整できるように制御回路を変更した。これを用いた結果、風速が変化してもインバータの変調率を制御するだけで、常に最大電力を系統に出力できることを定量的に明らかとした。
2.二重昇圧チョッパの試作:異なった日射量の下で発電する複数の太陽電池からそれぞれの最大電力を出力させるために、昨年度は二段縦続接続昇圧チョッパを適用したが、本年度は二重並列チョッパに変更した。この結果、二段縦続方式よりも制御方式が簡潔となり、最大出力追従制御も高速化が可能であることが明らかとなった。
3.DC-DCコンバータの開発:変動が激しい風力や太陽光の発電電圧を適切な電圧幅に抑制して電流形インバータへ供給するために、直並列チョッパ応用のDC-DCコンバータを試作した。このコンバータの導通率と電流形インバータの変調率を適切に制御することにより、風力や太陽電池の電圧が変動してもそれぞれの最大電力を系統に出力できることを明らかとした。
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