2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Learning Support System of Power Electronics based on Energy Management of Smart Grid
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26350302
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| Research Institution | Ishikawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
上町 俊幸 石川工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50280334)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | パワーエレクトロニクス / 太陽光発電 / 風力発電 / eラーニング教材 / シミュレーション教材 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で開発するパワーエレクトロニクス(以下，パワエレ)学習支援システムは，パワエレ技術の応用例としてスマートグリッドを題材とし，興味を引き出しながら，装置の構成や制御法まで，効率よく学習できるものである。今年度は，学生用実験装置としてこれまでに開発してきた太陽光発電シミュレータ，風力発電シミュレータを改良するとともに，eラーニング教材の充実や，エネルギーマネジメントに関するシミュレーション教材の開発を行った。
太陽光発電シミュレータと風力発電シミュレータは，平成26年度に開発した簡易型実験装置と組み合わせることで，分散型発電システムと電力網間における電力変換の実験を行うことができる。太陽光発電シミュレータは，使用したマイコンの性能による制限から，複数のV-I特性を再現できなかったが，マイコンを変更したことで，複数のV-I特性の再現が可能となった。また，実験中の安全面に配慮し，学生が高電圧部に接することがないよう実験装置を改良した。風力発電シミュレータも，同様な安全対策を行うとともに，D/Aコンバータを増設し，一回の実験でより多くの状態量が観測できるよう改良した。
eラーニング教材は，パワエレの理論に関して理解を深めるよう，自学自習するためのものである。これまでに開発してきたeラーニング教材は，パワーポイントを用いた理論解説スライドと，簡単な確認テストであったが，アクティブラーニングに対応できるよう演習問題を追加した。また，理論解説スライドおよび確認テストも再編集し，充実させた。
エネルギーマネジメントに関するシミュレーション教材は，火力発電所と風力発電および需要家(負荷)からなる電力網を想定し，風力発電出力を電力網に送る電力変換器を制御するものである。風速や負荷など，与えられた状況に対し，風車の最適動作点や送電損失を考慮して電力変換器を制御する必要があることを学習できる。
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