2021 Fiscal Year Annual Research Report
社会実装を目指したAC/DCハイブリッド型マイクロ／スマートグリッドに関する研究
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19K04336
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
雪田 和人 愛知工業大学, 工学部, 教授 (60298461)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 直流給配電 / マイクログリッド / スマートグリッド / 電力変換装置 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで開発してきたハイブリッド型のグリッドにおける直流給電部分は， 交流系統と絶縁し，直流給電部分を浮かしたシステムであった。このシステムにおいては， 交流系統との保護協調が容易であるという利点があるが，直流系統に故障が発生した場合， 大事故につながる可能性も否定できない。このため，これまで開発したハイブリッド型マイクロ／スマートグリッドを広く社会に導入するには，システムの安心・安全に課題があった。
本申請では中性線接地方式を用いたバイポーラ型システムを採用し，システムの安全・安心性能を高めたAC/DCハイブリッド型マイクロ／スマートグリッドの開発することである。
そこで本研究では、パワーエレクトロニクスを用いた変換装置ではなく、まずモノポーラ型の３相入力の12相出力の特殊巻線変圧器を開発し電源出力特性について検討した。つぎにバイポーラ型システムを開発した。この開発においては、小型低電圧出力のものと、大型高電圧出力の２タイプを製作し実験した。小型低電圧のものは、定格容量700W、モノポーラ型で140Vであり、バイポーラ型では280Vを出力し、大型高電圧のものは150kVA、モノポーラ型で750V、バイポーラ型では1500Vを出力できるものとした。このとき、負荷としては、基本的な特性を取得するため、抵抗負荷を接続し特性を把握した。そして、負荷を入り切りした際に発生するスパイク電圧、スパイク電流の発生を抑制するために、スパイク抑制装置の開発も実施した。これら開発した装置の有効性については、実験とシミュレーションにて明らかにした。
しかし、このバイポーラ型での実験においては、片側の負荷がアンバランスになった場合でのバランサなどの新しい課題などを明らかにした。
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