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部分陰を有する太陽光発電システムの最適動作制御法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15560254
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
研究機関東京電機大学

研究代表者

羽根吉 寿正  東京電機大学, 理工学部, 教授 (90120120)

研究分担者 横山 智紀  東京電機大学, 理工学部, 助教授 (60307668)
泉 智紀  東京電機大学, 理工学部, 講師 (40339073)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード太陽光発電 / 部分陰 / 最大電力追従制御 / 瞬時短絡測定法 / クリーンエネルギー / ソーラセル / チョッパ回路 / 瞬時短絡補正法 / 太陽電池モジュール
研究概要

太陽電池は、気象条件の変化によって出力特性が著しく変動する。従って、太陽電池から電力を高効率で得るためにはチョッパ回路などの変換器を用いて最大電力追従制御することが必要となる。
太陽電池には最適動作点と呼ばれる点が一つだけ存在する。しかし、太陽電池に部分陰が形成された場合には、一般的な最大電力追従制御として、「山登り法」があるが、太陽電池上に部分陰が形成され、出力特性に2つ以上の極値ができたとき、最大電力点でなく部分的極大点で動作することがある。そのような状況において、システムは電力の最も高い最適動作点において動作しなくなる。そこで、部分陰による出力低下を改善するために、出力特性を瞬時に測定して最大電力点を得る瞬時短絡測定法を提案した。提案法を用いて、部分陰を有する太陽電池システムにおいても、最大電力点を探索する「瞬時短絡測定法」を最大電力追従制御に適用することにより、最適動作制御を行うことがシミュレーションおよび実験により確認できた。
最適動作制御法は、太陽電池モジュールに部分陰が形成され、太陽電池の定常特性が変化した時に、部分的極大点である非最大点で動作した場合、瞬時短絡測定法に切り替えることで過渡応答特性を取得し、このデータより定常特性を算出する手法を提案した。この定常特性データを基に、最大電力点の通流率を求め、最適動作点で制御することができた。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (16件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] 整流器負荷を有するインバータの離散時間モデル追従制御2005

    • 著者名/発表者名
      梅村敦史, 羽根吉寿正, 斎藤之男
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D・産業応用部門誌 Vol.125、No.7(印刷中)

    • NAID

      10016466356

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Study of Vibration Control by Multi-motor Drive System2005

    • 著者名/発表者名
      A.Umemura, T.Haneyoshi, Y.Saito
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Power Electronics Conference S55-4

      ページ: 1-5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Discrete-time Model Following Control of Inverter with Rectifier Load.2005

    • 著者名/発表者名
      A.Umemura, T.Haneyoshi, Y.Saito, F.Harashima
    • 雑誌名

      The Institute of Electrical Engineers of Japan, Trans.on Industry Applications (accepted)

    • NAID

      210000182418

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Study of Vibration Control by Multi-motor Drive System.2005

    • 著者名/発表者名
      A.Umemura, T.Haneyoshi, Y.Saito
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Power Electronics. Conference Niigata S55-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 整流器負荷を有するインバータの離散時間モデル追従制御2005

    • 著者名/発表者名
      梅村敦史, 羽根吉寿正
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D・産業応用部門誌 (掲載決定)

    • NAID

      10016466356

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Externally Powered Lower Limb Orthosis with Bi-articular Actuator2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kikuchi, Y.Saito, T.Haneyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the First Asia International Symposium on Mechatronics PJ-13

      ページ: 61-66

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Robot with Multi-Motors modeled on Antagonistic Muscle2004

    • 著者名/発表者名
      T.Niijima, Y.Saito, T.Haneyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the First Asia International Symposium on Mechatronics PJ-18

      ページ: 706-711

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 太陽電池の等価回路の解析2004

    • 著者名/発表者名
      勝島壮一郎, 羽根吉寿正
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集 Vol.17,No.25

      ページ: 38-38

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Externally Powered Lower Limb Orthosis with Bi-articular Actuator.2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kikuchi, Y.Saito, T.Haneyoshi, H.Negoto, F.Gibon, T.Oshima, T.Hujikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the First Asia International. Symposium on Mechatronics PJ-13

      ページ: 61-66

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Robot with Multi-Motors modeled on Antagonistic Muscle.2004

    • 著者名/発表者名
      T.Niijima, Y.Saito, H.Negoto, T.Haneyoshi, A.Umemura
    • 雑誌名

      Proceedings of the First Asia International Symposium on Mechatronics PJ-18

      ページ: 706-711

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 太陽電池の等価回路の解析2004

    • 著者名/発表者名
      勝島壮一郎, 羽根吉寿正
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集 Vol.7,No.25

      ページ: 38-38

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Study of Digital instantaneous Value Control with Filter Capacitor Current Compensation for the PWM inverter2003

    • 著者名/発表者名
      T.Yokoyama, T.Haneyoshi
    • 雑誌名

      The Institute of Electrical Engineers of Japan, Trans.on Industry Applications Vol.123 No.5

      ページ: 500-505

    • NAID

      130000084744

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Study of Digital Instantaneous Value Control with Filter Capacitor Current Compensation for the PWM inverter.2003

    • 著者名/発表者名
      T.Yokoyama, Y.Igarashi, T.Haneyoshi, T.Izumi
    • 雑誌名

      The Institute of Electrical Engineers of Japan, Trans.on Industry Applications Vol.123、No.5

      ページ: 500-506

    • NAID

      130000084744

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Pulse Width Calculation Method for MFC PWM Inverter with High Resonance-Frequency.2003

    • 著者名/発表者名
      A.Umemura, T.Haneyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of 6th Japan-France Congress on Mechatronics and 4th Asia-Europe Congress on Mechatronics Vol.5-23

      ページ: 623-628

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pulse Raise & Lower Point Calculation Method for Model Following Controlled PWM Inverter2003

    • 著者名/発表者名
      A.Umemura, T.Haneyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the Society of Instrument and Control Engineers (SICE) Annual Conference 2003 MP III

      ページ: 2367-2372

    • NAID

      130005018002

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Study of Digital Instantaneous Value Control with Filter Capacitor Current Compensation for the PWM inverter2003

    • 著者名/発表者名
      T.Yokoyama, T.Haneyoshi
    • 雑誌名

      The Institute of Electrical Engineers of Japan, Trans.on Industry Applications Vol.123 No.5

      ページ: 500-506

    • NAID

      130000084744

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yokoyama, T.Haneyoshi: "A Study of Digital Instantaneous Value Control with Filter Capacitor Current Compensation for the PWM inverter"The Institute of Electrical Engineers of Japan, Trans.on Industry Applications. Vol.123 No.5. 500-506 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 羽根吉寿正, 里見忠篤: "次世代太陽光発電システムの最大電力制御の研究開発"東京電機大学フロンティア共同センター研究報告書. 47-50 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Umemura, T.Haneyoshi: "Pulse Raise & Lower Point Calculation Method for Model Following Controlled PWM Inverter"Proceedings of the Society of Instrument and Control Engineers. MPIII. 2367-2372 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Umemura, T.Haneyoshi: "A Pulse Width Calculation Method for MFC PWM Inverter with High Resonance-Frequency"Proceedings of 6th Japan-France Congress on Mechatronics and 4th Asia-Europe Congress on Mechatronics. Vol.5-23. 623-628 (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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