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マトリックスコンバータを用いた複合型スマートグリッドシステムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22560271
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・電力変換・電気機器
研究機関三重大学

研究代表者

山村 直紀  三重大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80252310)

研究分担者 石田 宗秋  三重大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70135317)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012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)
2012年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード電気エネルギー工学 / 発生 / 変換 / 貯蔵 / 省エネルギーなど / スマートグリッド / マトリクスコンバータ / 自然エネルギー利用発電システム / マトリックスコンバータ / アクティブフィルタ / 三相4線式 / 単相3線式 / 高調波電流 / 零相 / 系統連系 / 高調波
研究概要

本研究はスマートグリッドの実現を目的として,配電系統の高品質化および安定化するためにマトリックスコンバータを用いた電力変換装置の利用を提案するもので,自然エネルギーを利用した分散電源システムの脈動電力の安定化と,需要家に高品質の電力を供給することを同時に可能とする手法である。本研究の成果としては以下のことが挙げられる。
1. 配電用三相4線式-単相3線式電力変換用マトリックスコンバータ(以降単相用MCと略す)の回路構成,及び電力変換のための制御法を提案した。
2. 当初提案した制御法は入力電流に逆相成分が重畳するため,波形整形の障害となっていた。そこで,単相用MCによる電力変換時に,電源電流に逆相成分を含まない電力変換方式を提案した。
3. 提案した制御法においてもなお,入力電流には三次高調波成分が含まれているため,この三次高調波電流を電源側へ流出させないように,単相用MCの複数台接続や入力側にパッシブフィルタを接続することで,高調波電流の低減を行った。
4. また,負荷変動や,電源電圧変動に起因する出力電圧の振幅及び位相の変動を抑制する制御法について検討を行い,シミュレーションにより効果を確認した。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 学会発表 (13件) 備考 (2件)

  • [学会発表] 中性線を持つ三相/単相マトリックスコンバータにおける 制御方法の一考察2012

    • 著者名/発表者名
      迫間泰樹,山村直紀,石田宗秋
    • 学会等名
      平成24 年電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      E4-3
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 中性線を持つ三相/単相マトリックスコンバータにおける 制御方法の一考察2012

    • 著者名/発表者名
      迫間泰樹,山村直紀,石田宗秋
    • 学会等名
      平成24年電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      愛知県
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of quality of power distribution system using Matrix Converter and Active Filter2011

    • 著者名/発表者名
      迫間泰樹, 山村直紀, 石田宗秋
    • 学会等名
      37th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      オーストラリア
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 三相4線式-単相3線式用マトリックスコンバータにおける負荷電圧制御2011

    • 著者名/発表者名
      迫間泰樹, 山村直紀, 石田宗秋
    • 学会等名
      平成23年電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      三重県
    • 年月日
      2011-09-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 三相4線式-単相3線式用マトリックスコンバータを用いた配電システムの性能向上に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      迫間泰樹, 山村直紀, 石田宗秋
    • 学会等名
      平成23電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      沖縄県
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of quality of power distribution system using Matrix Converter and Active Filter2011

    • 著者名/発表者名
      迫間泰樹,山村直紀,石田宗秋
    • 学会等名
      Proceedings of the 37th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      IECON 2011
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 三相4線式-単相3線式用マトリックスコンバータにおける負荷電圧制御2011

    • 著者名/発表者名
      迫間泰樹,山村直紀,石田宗秋
    • 学会等名
      平成23年電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      K2-3
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 三相4線式-単相3線式用マトリックスコンバータを用いた配電システムの性能向上に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      迫間泰樹,山村直紀,石田宗秋
    • 学会等名
      平成23年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 三相4線式-単相3線式用マトリックスコンバータの入力電流歪みの補償法の検討2010

    • 著者名/発表者名
      迫間泰樹,前島剛志,山村直紀,石田宗秋
    • 学会等名
      パワーエレクトロニクス学会第186回定例研究会
    • 発表場所
      JIPE-36-37
    • 年月日
      2010-12-11
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 三相4線式-単相3線式用マトリックスコンバータの入力電流歪みの補償法の検討2010

    • 著者名/発表者名
      迫間泰樹, 前島剛志, 山村直紀, 石田宗秋
    • 学会等名
      パワーエレクトロニクス学会 第186回 定例研究会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀)
    • 年月日
      2010-12-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of Quality of Electricity Distribution System using Matrix Converter2010

    • 著者名/発表者名
      前島剛志, 山村直紀, 石田宗秋
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS 2010)
    • 発表場所
      仁川(韓国)
    • 年月日
      2010-10-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] マトリックスコンバータを用いた配電系統の性能向上に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      前島剛志, 山村直紀, 石田宗秋
    • 学会等名
      半導体電力変換研究会
    • 発表場所
      高知工業高等専門学校(高知)
    • 年月日
      2010-07-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of Quality of Electricity Distribution System using Matrix Converter2010

    • 著者名/発表者名
      前島剛志,山村直紀,石田宗秋
    • 学会等名
      The 13th International 負荷A負荷BPWMパターン生成制御関数生成 Xu~XwAa',Ab' PI2PI2座標変換座標変換coscosConference on Electrical Machines and Systems
    • 発表場所
      ICEMS 2010
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.esl.elec.mie-u.ac.jp/enesys/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.esl.elec.mie-u.ac.jp/enesys/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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