2013 Fiscal Year Research-status Report
新方式２４ステップインバータを用いた太陽光発システムの出力平準化
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24560345
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
桝川 重男 東京電機大学, 工学部, 教授 (70147461)
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| Keywords | 太陽光発電 / 出力平準化 / 系統連系 / 再生可能エネルギー / インバータ / 高調波 / マルチステップ / 省エネルギー |
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| Research Abstract |
本研究は日射量が変動しても太陽光発電が系統へ出力する電力を平準化すると共に、新たに開発した新２４ステップインバータを系統連系用インバータに用いることで，系統に流出する高調波も低減した太陽光発電システムを開発することである。
本研究で提案する出力平準化回路は、鉛蓄電池と電気二重層コンデンサEDLCを併用する。後者は大電流の充放電が可能である特徴を活かし、前者を定電流で、後者を余剰電流で充放電するように制御し、過大な入出力時でも電池の急速充放電を避けて、系統への出力をほぼ一定に維持するので、系統の安定化を高めることができる。また、新２４ステップインバータは、三相およびハーフブリッジ中性点クランプインバータ（NPCインバータ）各１台、三相変圧器および単相変圧器各１台、直流分割コンデンサ４個からなり、従来の２４ステップ方式に比べて、大幅に小型化が可能となる。このため、UPSや分散電源さらには航空機用電源など、応用範囲は広い。従って、本研究において、提案回路を試作し、理論的・実験的に検証することは実用化に向けて高い意義を有する。
２５年度は、出力平準化回路の入力が変化しても、負荷側に一定の出力を供給する制御回路を検討した。また、新２４ステップインバータでは、スイッチング素子の定格や変圧器の容量などを明らかにした。
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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
提案する出力平準化回路の回路動作や平準化効果を確認した。また、入力が変動しても安定した出力が得られるように、フィードバック制御を行っているが、制御回路が十分安定したのもとなっていない。安定した動作を得るために、制御回路のチューニングを進める必要がある。
一方、新２４ステップインバータを試作して，波形改善効果を理論的・実験的に検証するなど，計画に沿って研究は進展している。また、各部の定格や容量などを明らかにした。さらに、本方式を２４ステップのハイブリッドダイオード整流回路に発展させるなどの成果も得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1）提案する出力平準化回路と新24ステップインバータを接続して、負荷に電力を供給して、安定した動作を確認する。
(2）負荷を電力系統に置き換えて系統と連系する。出力平準化回路の入力が変動しても、系統への電力が安定して供給できることを確認する。
(3）本研究で新たに開発した２４ステップハイブリッドダイオード整流回路の回路動作や各部の容量等をを明らかにする。
(4）これらの研究成果をまとめて、学会誌に投稿する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
予定した予算より物品の値段が下がったため、多少の残金が生じた。
残金を26年度に組み入れて、消耗費、用品費等に使用する。
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Research Products
(3 results)
