2014 Fiscal Year Research-status Report
グリッド連系を含む電力変換システムの高速アクティブ安定化制御法
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25420271
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
加藤 利次 同志社大学, 理工学部, 教授 (40148375)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 馨 同志社大学, 理工学部, 教授 (60343662)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アクティブダンプ制御 / 仮想抵抗 / 安定性解析 / リアプノフ関数 / 正弦波補償器 / ディジタル制御 / 高速シミュレーション / 回路分割法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は平成２５年度より３年間にわたる計画により構成され、(1) グリッド連系電力変換システムのアクティブ制御法の開発、(2) 安定化法の高速・広域化、(3) 電力変換システムのシミュレーションの高速・高効率化の開発を行うものである。平成２６年度内においては(1)-(3) のすべての過程について研究を行い、以下のような成果を得た。
まず、(1)に関して、グリッド連系電力変換システムのLCLフィルタの共振を制振制御するため、アクティブ制御法の開発に関して、調査結果に基づいて、フィードバックゲインの設計により調整可能なより一般した手法を開発した。すでに、仮想抵抗の制御系による構成が、実験的にも抑制効果の改善に有用であることを確認している。
次に(2)のグリッド連系システムの安定領域を広げつつ高速制御する方法として、リアプノフ関数によるエネルギー概念を用いた制御法の実験的検証を行ってきた。特に同制御における動作点での周波数特性を解析したところ、その安定となる原因をナイキストの安定判別法により、明らかとすることができた。ただしこの制御法では実験出力電流波形が若干ひずむので、今後、より精度よく実現していくことを検討している。
また、(3)の電力変換システムのシミュレーションに関して、回路分割法により高速・高効率化するために、自動的に回路分割するアルゴリズムの開発を行った。これにより対象回路を自動回路分割し、それらをマルチコアのCPUを持つパーソナルコンピュータによる並列化処理を行うことが可能となったため、各種グリッド連系電力変換システムへの適用可能性を向上した。
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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
本研究は平成２６年度において、(1) グリッド連系電力変換システムのアクティブ制御法の開発、(2) 安定化法の高速・広域化、(3) 電力変換システムのシミュレーションの高速・高効率化の開発、以上の3過程について研究を行ったが、研究実績の概要にも述べたようにすべての過程において前年度に考案の基本的原理を実験的に適用もしくはそれらの原理を発展させていくことことができている。現在では、それらをより精度よく実現していくことや様々な回路のシミュレーションを行うことを検討している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も本研究の3過程を並行して推進していく。最終年度に向けて、グリッド連系電力変換システムのアクティブ制御法やリアプノフ関数の安定化制御法に関しては、さらなる実験的検証を行い、理論値との比較を行って、より精度よく実現していくことを検討する。電力変換システムのシミュレーションに関して、すでに並列化や入力回路の回路分割の自動化法を開発したが、各種グリッド連系電力変換システムに適用して、高速・高効率な並列化シミュレーションを実施していく予定である。
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