| 研究概要 |
風エネルギーはクリーンで無尽蔵な自然エネルギーである。しかし,風は李節や時間によって大きく変化する。したがって,風エネルギーを電気エネルギーに効率よく変換するためには時事刻々と変化する風に合わせてシステムを制御する必要がある。そこで,本研究では風車側の制御を行わずに発電機側のパラメータを電気的に変更することによって,効率よく風エネルギーを電気エネルギーに変換する制御法を開発する。
このようなシステムを制御する方法には大きく分けて2つの方法がある。1つは風速を正確に測定でき,そして風車や発電機の機械的,電気的定数が全て既知の場合,シミュレーションによってシステムを制御することができる。これを最大出力制御と呼ぶことにする。もう1つはこれらの情報が得られない時,システムの出力と制御パラメータの変更情報のみによって出力を常に大きくするように制御パラメータを変更していく方法である。これを適応制御と呼ぶ。前者はフォーワード制御が可能なために計画的に運転することができ,他の発電システムとのハイブリッド化も簡単にできる。しかし,実際には風を正確に予測することができないことに加えてシステムの制御特性が非線形なために困難を極めている。後者はフィードバック制御のために制御に遅れが生じ,最大出力が得られない場合があり,おのずと運転効率は低下する。しかし,このような非線形なシステムを制御するのは向いている。そこで,フィードバック制御において制御の遅れを保証する方法を提案した。これは,前者の最大出力制御の利点であるフォーワード制御によりファジィルールを作成し,そのファジィルールを用いて制御を行うことによって,より効率の良い発電システムとなることが期待できる。
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