2021 Fiscal Year Research-status Report
洋上風力発電におけるウィンドファームの数理モデル化とフォーメーション制御系設計
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20K04556
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
牛田 俊 大阪工業大学, 工学部, 教授 (30343114)
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2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 風力発電 / ウィンドファーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者の既存の研究成果を活かして「実機データに基づいた風車単体の数理モデルを獲得」し，複数の風車を複合した「大規模ウィンドファームの解析用シミュレータを実現」するために以下の研究実施計画を予定している．
研究課題立ち上げとなった２年目の2021年度では，前年度同様コロナ禍により所属機関の出張が全面自粛となっていたため，シミュレータ構築のための環境整備を行うことになった．シミュレータから得られたデータを用いて風車の数理モデルを得るためのシステム同定手法を検討した．風車のシミュレータ環境が整うまでの間，研究室既存の幾つかのメカニカルシステムに対して，パラメータ同定を行う方法論を試すことになり，その結果をオンラインで行われた学会で情報発信を行った．
前年度に引き続き，文献調査に基づく情報収集を行った．今後は，実際の風車実験によって得られる大規模データを活用したシステム同定に基づくモデル化を行い，単体の風車では計算負荷の小さいシンプルな構造をもつ複合的なシミュレータを開発することを計画実行中であるが，風車のシミュレータを構築する上で発生した数値計算上の問題点について，新しい処理系を導入する等の検討に入っている段階である．以上の結果に基づいて，ウィンドファームの数理モデルおよびシミュレータを実現し，フォーメーション制御系設計用シミュレータとしての利用可能性を検証する予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナ禍により所属機関の出張が全面自粛となっていたため，当初予定していた実機データ採取実験を変更し，研究室内においてシミュレータ構築のための環境整備を行うことになった．予定の変更はあったものの，文献調査に基づく基礎的な情報収取は順調に進んでおり，今後の方針を定め次の段階へ進むための2年目の活動もおおむね順調に進展した．
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| Strategy for Future Research Activity |
今までと同様にコロナ禍が長引き，所属機関の出張の自粛が解除されない場合を想定して，研究室内での風車の数理モデルおよびシミュレータの稼働も視野に入れることを，今後の研究の推進方策の一つとして検討を進めてきた．そのような方向性が続くことを予想しているが，今後は複数の風車を複合した「大規模ウィンドファームの解析用シミュレータを実現」のために，異なる計算機の処理系を導入することを試みる予定である．このとき，本研究で目指すウィンドファームの解析と制御器実装のためには，単体風車のシミュレータに可能な限りシンプルな構造をもたせることがキーとなるポイントであることに変わりはない．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のため出張が自粛となり，旅費の支出が０であった．今後の使用計画として，追加で必要な物品購入に充てる予定である．
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