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受電ラインの電源品質改善に有効な系統連系太陽光発電システムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15560245
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関徳島大学

研究代表者

大西 徳生  徳島大学, 工学部, 教授 (50035812)

研究分担者 北條 昌秀  徳島大学, 工学部, 助手 (10314840)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード太陽光発電 / 連系インバータ / 電源品質改善 / 多機能化 / 振動抑制 / 電気二重層コンデンサ / 陰補償制御 / 電力平準化制御 / 系統連系 / 二段チョッパ回路 / アクティブフィルタ / 高調波 / 電力変動抑制 / 系統連系インバータ / 高調波補償 / 多機能インバータ / 振動抑制制御 / 最大出力制御 / 高周波補償 / 出力安定制御
研究概要

一般の太陽光発電システムにおけるインバータは通常は力率1で正弦波電流連系で働いていて、電源ラインの電圧や電流の品質を改善するような機能は有していない。太陽光発電システムは、通常装置容量以下の有効電力を扱っているので、太陽光発電システムは装置容量を増大させることなく電源ラインの電圧および電流の品質改善にも拡張して働かせることができる。この観点に立ち研究を行った受電ラインの電源品質改善法を以下に示す。
1.連系電流制御システム:このシステムはインバータの連系電流制御に端子電圧制御ループを付加することにより容易に構成することができる。太陽光発電電力をインバータから系統へ送出することに加えて、交流端子電圧の安定化制御と電圧高調補償をさせることができた。
2.電源電流制御システム:このシステムは電源電流制御ループに端子電圧制御ループを付加することでも容易に構成することができる。この付加的なフィードバックループは、発電電力の送出に加えて、制御システムの振動抑制と端子電圧波形ひずみも抑制することができる。
3.太陽光発電陰補償システム:部分陰の影響を受けると大幅な発電電力低下を補償する制御手法を提案し、有効性をシミュレーション解析および実験により明らかにした。
4.連系電力平準化制御システム:二段双方向充放電チョッパ回路を提案し有効性を確かめた。
比較的短い周期での電圧電流波形補償法としての1,2に関しては、シミュレーション解析結果および実験結果から、端子電圧高調波のフィードバックゲイン制御は、電源ラインの電圧電流品質改善制御に非常に有効であることが明らかとなった。
比較的長周期での電力補償や電力品質制御としての3,4に関しては、電気二重層コンデンサ(EDLC)を使った提案回路の有効性を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (21件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] 単相連系インバータによる受電ラインの電源品質改善2006

    • 著者名/発表者名
      伊藤嘉徳
    • 雑誌名

      電気学会半導体電力変換研究会資料 SPC-06-15

      ページ: 13-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improvement of Power Distribution Line Quality by using Grid Connecting Inverter2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Ito
    • 雑誌名

      The Papers of Technical Meeting on Semiconductor Power Converter, IEE Japan SPC-06-15

      ページ: 13-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 二段双方向チョッパ充放電制御装置2006

    • 著者名/発表者名
      鶏内敏幸
    • 雑誌名

      平成18年電気学会全国大会講演論文集 4-030

      ページ: 46-46

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Stable Control Method of Source Current Detection Type Active Filter by Voltage Harmonics Feedback2005

    • 著者名/発表者名
      Tokuo Ohnishi
    • 雑誌名

      Proc.of European Conference on Power Electronics and Applications

      ページ: 1-9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation Power Compensation System using Electric Double Layer Capacitor for Partially Shaded Series PV Modules2005

    • 著者名/発表者名
      Tomokazu Mishima
    • 雑誌名

      Journal of Japan Solar Energy Society 32・1

      ページ: 61-67

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation Power Compensation System using Electric Double Layer Capacitor for Partially Shaded Series PV Modules2005

    • 著者名/発表者名
      Tomokazu Mishima
    • 雑誌名

      Journal of Japan Solar Energy Society Vol.32, No.1

      ページ: 61-67

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stable Control Method of Source Current Detection Type Active Filter by Voltage Harmonics Feedback2005

    • 著者名/発表者名
      Tokuo Ohnishi
    • 雑誌名

      Proc. of European Conference on Power Electronics and Applications

      ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 二段昇圧チョッパ回路を用いた太陽電池出力制御2005

    • 著者名/発表者名
      鶏内敏幸
    • 雑誌名

      平成17年電気関係学会四国支部連合大会講演論文集 5-3

      ページ: 60-60

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] スイッチング制御アクティブキャパシタ2005

    • 著者名/発表者名
      大西徳生
    • 雑誌名

      平成17年度電気関係学会四国支部連合大会講演論文集 5-6

      ページ: 63-63

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 太陽電池の時分割最大出力制御実験特性2005

    • 著者名/発表者名
      相曽 達也
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集 Vol.4, No.115

      ページ: 179-179

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 負荷端子電圧制御系統連系インバータの実験特性2005

    • 著者名/発表者名
      伊藤 嘉徳
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集 Vol.4, No.172

      ページ: 280-280

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Source Current Detection Control of Active Filter for Preventing Current Oscillation2004

    • 著者名/発表者名
      Tokuo Ohnishi
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE Power Electronics Specialists Conference

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Source Current Detection Control of Active Filter for Preventing Current Oscillation2004

    • 著者名/発表者名
      Tokuo Ohnishi
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE Power Electronics Specialists Conference

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Source Current Detection Control of Active Filter for Preventing Current Oscillation2004

    • 著者名/発表者名
      Tokuo Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEE Power Electronics Specialists Conference, Aachen, Germany, June 2004

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 電源電流検出制御電圧波形改善方式アクティブフィルタ2004

    • 著者名/発表者名
      大西 徳生
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集 Vol.4, No.149

      ページ: 237-237

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 電力品質の改善が可能な限流器の検討2004

    • 著者名/発表者名
      北條 昌秀
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集 Vol.6, No.15

      ページ: 24-24

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 正弦波電圧連系太陽光発電システムの実験特性2004

    • 著者名/発表者名
      伊藤 嘉徳
    • 雑誌名

      電気学会産業応用部門大会講演論文集 No.Y-97

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] AC Line Voltage Harmonics Compensator with Excessive Current Control2003

    • 著者名/発表者名
      Tokuo Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEE Trans on Industrial Electronics 50

      ページ: 1126-1133

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Solar PV Generation System with AC Terminal Voltage Contrl Capability2003

    • 著者名/発表者名
      Curus Wekesa
    • 雑誌名

      Journal of Japan Solar Energy Society 29・4

      ページ: 41-46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] AC Line Voltage Harmonics Compensator with Excessive Current Control2003

    • 著者名/発表者名
      Tokuo Ohnishi
    • 雑誌名

      IEEE Trans on Industrial Electronics Vol.50

      ページ: 1126-1133

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Solar PV Generation System with AC Terminal Voltage Control Capability2003

    • 著者名/発表者名
      Gurus Wekesa
    • 雑誌名

      Journal of Japan Solar Energy Society Vol.29, No.4

      ページ: 41-46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Cyrus Wekesa: "Solar PV Generation System with AC Terminal Voltage Control Capability"Journal of Japan Solar Energy Society. Vol.29・No.4. 41-46 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomokazu Mishima: "A Power Compensation Strategy Based on Electric Double Layer Capacitors for a Partially Shaded PV Array"Proceeding of IEEE Industrial Electronics Society(IECONO3), Roanoke, USA. 1308-1313 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomokazu Mishima: "A Power Compensation Strategy Based on Electric Double Layer Capacitors for a Partially Shaded PV Array"Proceeding on the Fifth International Conference on Power Electronics and Drive Systems(PEDS2003), Singapore. 858-863 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 三島智和: "EDLCによる太陽電池部分陰補償システムの模擬実験特性"電気学会半導体電力変換研究会SPC-03-10. 57-62 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 大西 徳生: "電源電流検出方式アクティブフィルタの制御特性"電気学会半導体電力変換研究会SPC-03-142. 51-56 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 植木 健一郎: "等価抵抗負荷制御高調波補償装置"電気学会半導体電力変換研究会SPC-03-142. 37-41 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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