12 パルス整流回路を用いた低コストで信頼性が高い風力用IPMSG システムに関する研究

• 研究課題/領域番号: 22560289
• 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: 宇部工業高等専門学校
• 研究代表者: 西田 克美 宇部工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (40413835)
• 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: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 12 パルス整流回路 / 系統連系インバータ / 風力発電 / LCL フィルタ / 埋込磁石同期発電機 / MPPT制御 / 風力用PCS / 12パルス整流回路 / LCLフィルタ / 有限時間整定制御 / 最短時間制御 / 系統連系 / IPMSG

研究概要

再生可能発電の柱の一つである風力発電の更なる導入を図るには,初期導入費用を小さくし,また故障の少ない発電装置を使用する必要がある。そこで本研究では,発電機として埋込磁石同期発電機(IPMSG),発生電力の電力会社への売電に必要な装置(PCS)を多相整流回路+系統連系インバータという構成を提案している。風のエネルギから可能な限り電力を引き出す(MPPT 制御)ことと,LCL フィルタの制御に成功している。

研究成果

• [雑誌論文] "Cost Effective High-Efficiency Power Conditioner with Simple MPPT Control Algorithm for Wind Power Grid Integration" (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Nishida, Tarek Ahmed, Mutsuo Nakaoka
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Industry Applications 巻: Vol.47, ページ: 893-900
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cost Effective High-Efficiency Power Conditioner with Simple MPPT Control Algorithm for Wind Power Grid Integration (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Nishida, T Ahmed, M.Nakaoka
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Industry Applications 巻: Vol.47, No.2 ページ: 893-900
  • 査読あり
• [学会発表] "Deadbeat Current Control for Wind-Energy Inverter Application with LCL Filter" (2013)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Nishida, Tarek Ahmed, Mutsuo Nakaoka
  • 学会等名: IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS 2013)
  • 発表場所: 北九州
• [学会発表] "A New Scheme of Full-power Converter for Variable-speed Wind Power Generation System" (2013)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Nishida, Tarek Ahmed, Mutsuo Nakaoka
  • 学会等名: IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE2013)
  • 発表場所: Denver Convention Center, Denver, Colorado, USA
• [学会発表] Deadbeat Current Control for Wind-Energy Inverter Application with LCL Filter (2013)
  • 著者名/発表者名: 西田克美
  • 学会等名: IEEE Confernce on Power Electronics and Drive Systems(PEDS 2013)
  • 発表場所: 北九州
• [学会発表] A New Scheme of Full-power Converter for Variable-speed Wind Power Generation System (2013)
  • 著者名/発表者名: 西田克美
  • 学会等名: IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE2013)
  • 発表場所: Denver(Colorado, USA)
• [学会発表] "Cost-effective Deadbeat Current Control for Wind-Energy Inverter Application with LCL Filter" (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Nishida, Tarek Ahmed, Mutsuo Nakaoka
  • 学会等名: IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE2012)
  • 発表場所: Raleigh Convention Center, Raleigh, North Carolina, USA
• [学会発表] Cost-effective Deadbeat Current Control for Wind-Energy Inverter Application with LCL Filter (2012)
  • 著者名/発表者名: 西田克美
  • 学会等名: IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE2012)
  • 発表場所: Raleigh (North Carolina, USA)
• [学会発表] Deadbeat Current Control of LCL-Filter for Grid Connected Three-Phase Voltage Source Inverter (2011)
  • 著者名/発表者名: Tarek Ahmed
  • 学会等名: IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS 2011)
  • 発表場所: Amara Hotel (Singapore)
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] Finite-Time Current Control of LCL Filter for Grid Connected Three-Phase Voltage-Source Inverter (2011)
  • 著者名/発表者名: Mutsuo Nakaoka
  • 学会等名: IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE2011)
  • 発表場所: Phoenix Convention Center (Phoenix, AZ, USA)
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] "Development of Grid-connected Wind Energy System Employing Interior PM Synchronous Generator and Multi-pulse Rectifier" (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Nishida, Tarek Ahmed, Mutsuo Nakaoka,
  • 学会等名: IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE2010)
  • 発表場所: Hilton Hotel,Atlanta, Georgia, USA
• [学会発表] "Finite-Time Current Control of LCL Filter for Grid Connected Three-Phase Voltage-Source Inverter" (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Nishida, Tarek Ahmed, Mutsuo Nakaoka,
  • 学会等名: IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE2011)
  • 発表場所: Phoenix Convention Center, Phoenix, AZ
• [学会発表] "Deadbeat Current Control of LCL-Filter for Grid Connected Three-Phase Voltage Source Inverter" (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Nishida, Tarek Ahmed, Mutsuo Nakaoka
  • 学会等名: IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS2011)
  • 発表場所: Amara Hotel, Singapore
• [学会発表] Development of Grid-connected Wind Energy System Employing Interior PM Synchronous Generator and Multi-pulse Rectifier (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nishida, T Ahmed, M.Nakaoka
  • 学会等名: IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE2010)
  • 発表場所: Hilton Hotel, Atlanta, Georgia, USA
  • 年月日: 2010-09-14