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常時活用・非常時残存負荷自動分担機能付きマイクログリッド用変換器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K05929
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関宇都宮大学

研究代表者

船渡 寛人  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60272217)

研究分担者 春名 順之介  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40609369)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード直流マイクログリッド / droop制御 / 高昇圧比 / 負荷遮断 / マイクログリッド / 直流給電 / スイッチトインダクタ
研究成果の概要

災害時には最低限度の機能を維持して、常時には高品質の電力を供給することが可能な「常時活用・非常時残存」機能を有したマイクログリッドの開発を行った。マイクログリッドの実現に当たっては、分散電源との親和性が良い直流配電を採用した。本研究でコンセプトを実現するために、負荷自動分担機能の実現について需給バランスが厳しくなると優先度の低い負荷から自動的に解列し、供給量が回復した場合に復旧する方法を提案した。太陽光発電や蓄電池用電力変換器として太陽光発電用最大電力点追従制御を適用した上で4種類の新しい高昇圧比コンバータ、3種類の直流交流変換器を提案して、それぞれ特徴に応じた選択を可能とした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] A comprehensive study of three high-gain DC-DC topologies based on Cockcroft-Walton voltage multiplier for reduced power PV applications2018

    • 著者名/発表者名
      Abdel-Rahim Omar、Funato Hirohito、Haruna Junnosuke
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 13 号: 4 ページ: 642-651

    • DOI

      10.1002/tee.22611

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Gird-connected boost inverter for low-power PV applications with model predictive control2017

    • 著者名/発表者名
      Abdel-Rahim Omar、Funato Hirohito、Haruna Junnosuke
    • 雑誌名

      The Journal of Engineering

      巻: 2017 号: 7 ページ: 318-326

    • DOI

      10.1049/joe.2017.0070

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Efficient and High-gain Inverter Based on The 3S Inverter Employs Model Predictive Control for PV Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Omar Abdel-Rahim, Hirohito Funato, and Junnosuke Haruna
    • 雑誌名

      Journal of Electrical Engineering Technology

      巻: 12 ページ: 1921-1931

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Novel Predictive Maximum Power Point Tracking Techniques for Photovoltaic Applications2016

    • 著者名/発表者名
      Omar Abdel-Rahim, Hirohito Funato, and Junnosuke Haruna
    • 雑誌名

      Journal of Power Electronics

      巻: 16 号: 1 ページ: 277-286

    • DOI

      10.6113/jpe.2016.16.1.277

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] DCマイクログリッド用チョッパの設計製作2018

    • 著者名/発表者名
      主濱大裕,竹内政人,鈴木貴史,池田雅一,船渡寛人,春名順之介
    • 学会等名
      電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DCマイクログリッドのシステム設計と実験検証2018

    • 著者名/発表者名
      竹内政人, 池田雅一, 船渡寛人, 春名順之介
    • 学会等名
      電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] スイッチドインダクタを用いた双方向DCDCコンバータの損失解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴史,船渡寛人,春名順之介
    • 学会等名
      電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DCマイクログリッドにおける負荷遮断を含めたシステム制御方式の検討2017

    • 著者名/発表者名
      池田雅一,竹内政人,船渡寛人,春名順之介
    • 学会等名
      平成29年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] T-Type Three-Level Neutral Point Clamped Inverter with Model Predictive Control for Grid Connected Photovoltaic Applications2016

    • 著者名/発表者名
      Omar Abdel-Rahim, Hirohito Funato
    • 学会等名
      2016 19th International Conference on Electrical Machines and Systems
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High Gain Inverter Based on the 3S Inverter with Model Predictive Control for PV Applications2016

    • 著者名/発表者名
      Omar Abdel-Rahim, Hirohito Funato
    • 学会等名
      18th European Conference on Power Electronics ans Applications
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] D-EPCを用いたハイブリッド蓄電装置用電力変換器の提案2016

    • 著者名/発表者名
      陳震,鈴木貴史,船渡寛人,春名順之介
    • 学会等名
      平成28年電気学会全国大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 太陽光発電用最大電力点追従制御方式の比較2016

    • 著者名/発表者名
      竹内政人,Omar Abdel-Rahim,船渡寛人,春名順之介
    • 学会等名
      電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
    • 発表場所
      群馬県前橋市
    • 年月日
      2016-03-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] スイッチドインダクタを用いた双方向DCDCコンバータの動作解析2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴史,Omar Abdel-Rahim,船渡寛人,春名順之介
    • 学会等名
      電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
    • 発表場所
      群馬県前橋市
    • 年月日
      2016-03-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Five-Level Multilevel Power Conditioning System for Grid-Tie Photovoltaic Applications with Novel Model Predictive Control2015

    • 著者名/発表者名
      Omar Abdel-Rahim, and Hirohito Funato
    • 学会等名
      International Future Energy Electronics Conference (IEEE IFEEC 2015)
    • 発表場所
      台湾、台北
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Z-Source with Voltage Multiplication Inverter for Grid-Tie Photovoltaic Applications2015

    • 著者名/発表者名
      Omar Abdel-Rahim, Hirohito Funato, and Junnosuke Haruna
    • 学会等名
      37th International Telecommunications Energy Conference (INTELEC2015)
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Efficient MPPT technique with Fixed Frequency Finite-set Model Predictive Control2015

    • 著者名/発表者名
      Omar Abdel-Rahim, Hirohito Funato, and Junnosuke Haruna
    • 学会等名
      2015 IEEE Energy Conversion Conference and Exposition (ECCE2015)
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Fixed Frequency Predictive Hysteresis Maximum Power Point Tracking Control for Photovoltaic Applications2015

    • 著者名/発表者名
      Omar Abdel-Rahim, Hirohito Funato, and Junnosuke Haruna
    • 学会等名
      International Conference on Power Electronics (ICPE 2015)
    • 発表場所
      韓国、ソウル
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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