風車出力を増大する風速変動対応型・動的MPPT制御システムの開発

Research Project

Project/Area Number	21K14153
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 21010:Power engineering-related
Research Institution	Osaka Institute of Technology
Principal Investigator	又吉秀仁大阪工業大学, 工学部, 講師 (80882381)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000) Fiscal Year 2021: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Keywords	風力発電 / 再生可能エネルギー / 風速変動 / 動的MPPT制御 / 回転速度維持制御
Outline of Research at the Start	風速変動の大きい風況下において、大きな慣性を持つ大型風車の回転速度を迅速に制御することは難しく、発電出力は最大で40%以上減少する。研究代表者は先行研究において回転速度維持制御を提案し、一般的な最大電力点追従(MPPT)制御と比較して24%の発電電力量増大を確認した。しかし、低風速かつ風速変動が大きい風況のみを対象とした制御設計であったため、高風速における発電効率低下が課題であった。そこで本研究では、風況を限定せずに機械学習を用いて様々な風速変動の頻度と大きさ、風速の現在値、風車回転速度のパターンを考慮し、最適な回転速度での風車運転が可能な動的MPPTシステムを開発する。