再生可能エネルギーを利用した分散電源に適した系統連系ソフトスイッチング電力変換器

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25420250
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 石川 裕記 岐阜大学, 工学部, 准教授 (90273119)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ソフトスイッチング / MPPT制御 / 充電制御 / 並列多重電流形インバータ / EDLC / 高周波スイッチング

Research Abstract

平成25年度は低電圧大電流出力ソフトスイッチング電力変換回路（以下，SS-Conv.)の回路構成および回路定数設計，基本的な回路制御アルゴリズムの確立，最適MPPT制御アルゴリズムの確立，および並列大容量コンデンサ（以下，EDLC）への充電管理制御法の確立を計算機シミュレーションにより行った。
第１段階では，直流電圧源を電源として基本的なSS-Conv.の回路動作の確認した。その結果，設計通りの回路動作が行われていることを確認し，回路制御アルゴリズムが確立された。第２段階では，太陽電池を電源として，MPPT制御アルゴリズムおよびEDLCへの充電制御アルゴリズムの検討を行った。太陽電池の解析モデルを作成して検討した結果，MPPTの実現およびEDLCへの適切な充電を確認した。
平成26年度に計画していた並列多重高周波電流形インバータの試作を前倒しで当該年度にも行った。まずは２台作成して動作確認を行った。スイッチング周波数を100kHzとし，２台並列出の試験結果は設計通りで良好な結果が得られた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

低電圧大電流出力ソフトスイッチング電力変換回路（以下，SS-Conv.)の回路定数設計，基本的な回路制御アルゴリズムの確立，最適MPPT制御アルゴリズムの確立，および並列大容量コンデンサへの充電管理制御法の確立を達成した点，当該年度はSS-Conv.の試作までは至らなかった代わりに翌年度に計画していた並列多重高周波電流形インバータの試作を前倒しで行い，良好な試験結果が得られた点が理由として挙げられる。

Strategy for Future Research Activity

平成26年度は，計画通り，並列多重並列電流形インバータ（以下，並列多重CSI）の追加試作，SS-Conv.と並列多重CSIの組み合わせ試験および実天候での試験により，最適なEDLC充放電制御，MPPT制御の実現を目指す。太陽光・風力ハイブリッド発電システムのメンテナンスの都合上，平成25年度に計画していた低電圧大電流出力ソフトスイッチング電力変換回路（以下，SS-Conv.)の試作は平成26年度に実施する。
平成27年度は簡易系統模擬ミニモデルを試作し，スマートグリッドミニモデルにより最適な無効電力制御および系統安定化制御の限界についても評価を行う予定である。