2015 Fiscal Year Annual Research 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
| Project/Area Number |
25420271
|
|---|
| Research Institution | Doshisha University |
|---|
Principal Investigator |
加藤 利次 同志社大学, 理工学部, 教授 (40148375)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 馨 同志社大学, 理工学部, 教授 (60343662)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| 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 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は(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・高効率化の開発の３過程より構成され、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、フィードバックゲインの設計により調整可能な一般的な手法を開発し、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た。そのため、安定な制御法に組み合わせて制御ゲインを決定することにより、安定かつ振動を抑制可能な発展した制御法の開発をすることができた。
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。この制御法では実験出力電流波形が若干ひずむことが確認されていたので、電流基準波形をチューニングすることにより解決する方法を考案した。この制御法の安定性は、受動性に基づいている。そのため、連系グリッド内に一部不安定なインバータを含んでいても、リアプノフ関数に基づく受動的なインバータを組みあわせて連系することにより、システム全体を安定化することができる。そのための安定条件を導出することができた。
最後に、(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・高効率にシミュレーションする方法について開発していた。本年度では、Cプログラムによりディジタル制御された電力変換システムも組み入れ可能とするように拡張を行ない、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することができた。
以上の(1)-(3)より、安定かつ振動を抑制可能なグリッド連系システムの高速・高効率な設計に有用な方法を開発することができた。
|
