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太陽光発電有効活用のための負荷推定型インバータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K18070
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関神戸市立工業高等専門学校

研究代表者

南 政孝  神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50707867)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード系統連系インバータ / 負荷推定 / 擬似ランダム信号 / 推定精度 / 誘導性負荷 / 複数周波数 / 精度向上 / FPGA / パワーエレクトロニクス
研究成果の概要

本研究では, 需要家と電力系統の双方から電力融通を可能するために, 負荷推定機能を有する系統連系インバータを製作した.
次に, 負荷推定に使用する推定信号を複数周波数にすることで推定精度が向上し, 推定時間の短縮が可能となることを実機により検証した. さらに, 広い周波数成分を有する擬似ランダム信号を推定信号に使用することで, 推定精度がさらに向上し, 推定時間も短縮できることを明らかにした.
次に, 誘導性負荷を推定対象とした系統連系インバータの負荷推定を実機により検討した. その結果, 誘導性負荷の場合でも同様の手法で推定が可能であることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の目的は, 需要家と電力系統の双方からの電力融通を可能とする新機能を持つ系統連系インバータの開発を目的とし, 負荷推定機能を有する系統連系インバータを提案した.
本研究の結果, 系統連系インバータの出力に微小な推定信号を重畳することで, 需要家側の負荷の推定が可能であることを明らかにした. さらに, 推定信号の周波数成分を複数にすることで推定精度が向上することも明らかにした. 需要家の負荷は時々刻々と変化するパラメータであり, 負荷を推定することは今後, 需要家側から電力融通を行なうにあたり必要となるものだと考えられる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 負荷推定機能を有する系統連系インバータにおける精度向上に関する実機検証2019

    • 著者名/発表者名
      南 政孝, 塩井 太介, 茂木 進一, 道平 雅一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 139 号: 4 ページ: 280-286

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.139.280

    • NAID

      130007621998

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2019-04-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 擬似ランダム信号を使用した系統連系インバータによる誘導性負荷の推定に関する実験的検討2019

    • 著者名/発表者名
      寺口 直希, 南 政孝, 茂木 進一, 道平 雅一
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会 家電・民生 (I)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 擬似ランダム信号を使用した系統連系インバータによる負荷推定の精度向上に関する実験的検討2018

    • 著者名/発表者名
      寺口 直希, 南 政孝, 茂木 進一, 道平 雅一
    • 学会等名
      平成30年電気学会産業応用部門大会 YPC(ヤングエンジニアポスターコンペティション)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 系統連系インバータによる負荷推定の推定精度向上に関する実機検証2018

    • 著者名/発表者名
      塩井 太介, 南 政孝, 茂木 進一, 道平 雅一
    • 学会等名
      平成30年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 単相インバータの負荷推定における誤差低減に関する実験的検討2017

    • 著者名/発表者名
      塩井 太介, 南 政孝
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 系統連系インバータによる負荷推定の推定精度向上に関する数値的検討2017

    • 著者名/発表者名
      塩井 太介, 南 政孝, 茂木 進一, 道平 雅一
    • 学会等名
      電気学会 産業応用部門 半導体電力変換/家電・民生/自動車合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 単相フルブリッジインバータのデッドタイム誤差による電圧低下の実機検証2016

    • 著者名/発表者名
      目出遼平、南政孝
    • 学会等名
      神戸高専産金学官技術フォーラム
    • 発表場所
      神戸市産業振興センター
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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