| 研究課題/領域番号 |
16KT0104
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
人工物システムの強化
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
門 勇一 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (90500223)
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| 研究分担者 |
岩月 勝美 東北大学, 電気通信研究機構, 特任教授 (00590522)
山田 博仁 東北大学, 工学研究科, 教授 (60443991)
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| 研究期間 (年度) |
2016-07-19 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2018年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2016年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | 3ポート絶縁型DC/DC変換器 / 電力ルータ / 自立分散型直流マイクログリッド / 伝達関数 / 非干渉電力フロー制御 / 3ポート絶縁型DC/DC電力変換器 / アクティブノード / 伝達関数モデル / スマートスタートアップ方式 / 自律型電力ネットワーク / トポロジー / ３ポート電力ルーター / 自律分散協調制御 / 非干渉フィードバック制御 / ネットワークノード機能 / デジタルツイン / 自律分散制御 / フラクタル構造 / リジリエンス / 自律的マイクログリッドセル / 短絡事故対応 / ＳｉＣ素子 / 創発的シンセシス / 電力ルーター / 電力ネットワーク / 再帰的構造 / 再生可能エネルギー源 |
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| 研究成果の概要 |
電力ネットワークに創発的シンセシス機能を導入することを目的に研究を推進した。具体的には3ポート電力ルータを開発し、この電力ルータに3ポート間の非干渉・リアルタイム電力フロー制御機能を実装した。この電力ルータをアクティブノードとしてDC電力ネットワークを構築し、以下の成果を得た。①異電圧ポート間の非干渉電力フロー制御法確立、② 3ポート電力ルータのスタンドアロン動作時の伝達関数モデル開発、③ 3ポート電力ルータの相互接続時の伝達関数モデル開発、④ ネットワークシステムのスマート・スタートアップ方式開発、⑤ 相互接続された電力ルータで構成した自律分散型ネットワークシステム全体の伝達関数モデル開発。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電力ネットワークに関わる社会的課題には、地球温暖化防止に向けた自然再生エネルギー源の大量導入や災害に強い地産地消型の電力融通があり、今後は普及する電気自動車とグリッドとの統合や交流/直流変換損失の無い直流グリッド構築等がある。本研究では、3ポートの絶縁型電力ルータをアクティブノードとして様々なトポロジーの直流電力ネットワークを構成する方法を提案し、相互接続された3ポート絶縁型電力ルータの安定な制御理論、高速電力フロー制御方法、及び、ネットワーク全体のスマートスタートアップ方式を提案し、実験でその妥当性を検証した。これらの成果は、上記の課題に応える直流マイクログリッド構築実現に大きく貢献する。
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