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モジュラーマトリックスコンバータを用いた低周波送電用周波数変換器に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24560332
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
研究機関大阪大学

研究代表者

三浦 友史  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90354646)

研究分担者 伊瀬 敏史  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (00184581)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードモジュラーマトリックスコンバータ / 低周波送電 / 電圧空間ベクトル変調 / キャパシタ電圧平衡制御 / モジュラーマルチレベル変換器 / パワーエレクトロニクス / マトリックスコンバータ / 大容量電力変換器 / 周波数変換 / マルチレベル変換器 / 周波数変換器 / 系統連系 / 風力発電
研究成果の概要

スイッチング素子4個とキャパシタ1個によって構成されるHブリッジセルを,9本のアームにおいてそれぞれ複数直列接続することによって,大容量・高電圧化が容易な交流/交流直接変換器であるモジュラーマルチレベルマトリックスコンバータに対し,電圧空間ベクトル変調を用いた電力制御法とHブリッジセル間のキャパシタ電圧平衡制御法を提案し,シミュレーションと2 kVAの装置を使った実験によって商用周波数から低周波数まで幅広い領域で安定に運転できることを示した.これらの結果より,洋上風力発電などに適用が検討されている低周波送電システムにモジュラーマルチレベルマトリックスコンバータが適用可能であることを示した.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] マルチレベルモジュラーマトリックスコンバータの階層化された制御系の検討2015

    • 著者名/発表者名
      吉田知明,藤川拓也,犬伏恵滋,三浦友史,伊瀬敏史
    • 雑誌名

      パワーエレクトロニクス学会誌

      巻: 40 ページ: 226-226

    • NAID

      130005144278

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] マルチレベルモジュラーマトリックスコンバータの零相電圧抑制およびキャパシタ電圧バランス制御に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      犬伏恵滋,伊藤満孝,三浦友史,伊瀬敏史
    • 雑誌名

      パワーエレクトロニクス学会誌

      巻: 39 ページ: 199-199

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] マルチレベルモジュラーマトリックスコンバータの零相電圧制御とキャパシタ電圧平衡制御2014

    • 著者名/発表者名
      犬伏恵滋,伊藤満孝,三浦友史,伊瀬敏史
    • 雑誌名

      平成26年電気学会全国大会講演論文集

      巻: 4 ページ: 66-67

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] マルチレベルモジュラーマトリックスコンバータの制御特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤満孝,犬伏恵滋,沢崎遼馬,三浦友史,伊瀬敏史
    • 雑誌名

      電気学会半導体電力変換・モータドライブ合同研究会資料

      巻: SPC-14-029, MD-14-029 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Novel Space Vector Control with Capacitor Voltage Balancing for a Multilevel Modular Matrix Converter2013

    • 著者名/発表者名
      Yushi Miura, Tomoya Mizutani, Mitsutaka Ito, Toshifumi Ise
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th Annual International Energy Conversion Congress and Exhibition for the Asia/Pacific region of the world (ECCE Asia 2013)

      巻: 1 ページ: 1079-1084

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Modular Multilevel Matrix Converter for Low Frequency AC Transmission2013

    • 著者名/発表者名
      Yushi Miura, Tomoya Mizutani, Michitaka Ito, Toshifumi Ise
    • 雑誌名

      Proceedings of The 10th IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS'13)

      巻: 1 ページ: 442-448

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] マルチレベルモジュラーマトリックスコンバータの零相電圧抑制2013

    • 著者名/発表者名
      犬伏恵滋,伊藤満孝,三浦友史,伊瀬敏史
    • 雑誌名

      平成25年電気関係学会関西連合大会講演論文集

      巻: 1 ページ: 99-100

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] モジュラーマルチレベルマトリックスコンバータの可変電圧・可変周波数運転における特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤満孝,水谷友哉,三浦友史,伊瀬敏史
    • 雑誌名

      パワーエレクトロニクス学会誌

      巻: 38 ページ: 180-180

    • NAID

      130004559129

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] モジュラーマルチレベルマトリックスコンバータの可変電圧・可変周波数の運転特性2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤満孝,水谷友哉,三浦友史,伊瀬敏史
    • 雑誌名

      平成25年電気学会全国大会論文集

      巻: 第4分冊 ページ: 78-78

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 空間ベクトル変調法を用いたnレベルモジュラーマトリックスコンバータの制御2013

    • 著者名/発表者名
      水谷友哉,伊藤満孝,三浦友史,伊瀬敏史
    • 雑誌名

      電気学会半導体電力変換研究会資料

      巻: SPC-13-016

    • NAID

      10031142278

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 階層化された制御系をもつモジュラーマトリックスコンバータの非同期・遅延動作の影響評価2015

    • 著者名/発表者名
      吉田知明・藤川拓也・犬伏恵滋・三浦友史・伊瀬敏史
    • 学会等名
      平成27年 電気学会全国大会,4-112
    • 発表場所
      東京都市大学 世田谷キャンパス
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] キャパシタ電圧の平衡化を行うマルチレベルモジュラーマトリックスコンバータの零相電圧制御方式2015

    • 著者名/発表者名
      犬伏恵滋,吉田知明,藤川拓也,三浦友史,伊瀬敏史
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換モータドライブ合同研究会,SPC-15-036,MD-15-036
    • 発表場所
      大阪工業大学 大宮キャンパス
    • 年月日
      2015-01-23 – 2015-01-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] マルチレベルモジュラーマトリックスコンバータの階層化された制御系の検討2014

    • 著者名/発表者名
      吉田知明,藤川拓也,犬伏恵滋,三浦友史,伊瀬敏史
    • 学会等名
      パワーエレクトロニクス学会第206回研究会,JIPE-40-59
    • 発表場所
      同志社大学 今出川キャンパス
    • 年月日
      2014-12-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 5レベルモジュラーマトリックスコンバータの零相電圧抑制- 実験による特性検証 -2014

    • 著者名/発表者名
      犬伏恵滋,吉田知明,藤川拓也,三浦友史,伊瀬敏史
    • 学会等名
      平成26年 電気関係学会関西連合大会,P-17
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] マルチレベルモジュラーマトリックスコンバータのための拡張性を有する制御系の構成2014

    • 著者名/発表者名
      吉田知明,藤川拓也,犬伏恵滋,三浦友史,伊瀬敏史
    • 学会等名
      平成26年 電気関係学会関西連合大会,G4-7
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] モジュラーマルチレベルマトリックスコンバータの可変電圧・可変周波数の運転特性2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤満孝,水谷友哉,三浦友史,伊瀬敏史
    • 学会等名
      平成25年電気学会全国大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間ベクトル変調法を用いたnレベルモジュラーマトリックスコンバータの制御2013

    • 著者名/発表者名
      水谷友哉,伊藤満孝,三浦友史,伊瀬敏史
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換研究会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] モジュラーマルチレベルマトリックスコンバータの可変電圧・可変周波数運転における特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤満孝,水谷友哉,三浦友史,伊瀬敏史
    • 学会等名
      パワーエレクトロニクス学会第196回研究会
    • 発表場所
      奈良工業高等専門学校
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] A Novel Space Vector Control with Capacitor Voltage Balancing for a Multilevel Modular Matrix Converter

    • 著者名/発表者名
      Yushi Miura, Tomoya Mizutani, Mitsutaka Ito, Toshifumi Ise
    • 学会等名
      The 5th Annual International Energy Conversion Congress and Exhibition for the Asia/Pacific region of the world (ECCE Asia 2013)
    • 発表場所
      国際会議場,北九州市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Modular Multilevel Matrix Converter for Low Frequency AC Transmission

    • 著者名/発表者名
      Yushi Miura, Tomoya Mizutani, Michitaka Ito, Toshifumi Ise
    • 学会等名
      The 10th IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS'13)
    • 発表場所
      国際会議場,メルボルン
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチレベルモジュラーマトリックスコンバータの零相電圧抑制

    • 著者名/発表者名
      犬伏恵滋,伊藤満孝,三浦友史,伊瀬敏史
    • 学会等名
      平成25年電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学,寝屋川市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチレベルモジュラーマトリックスコンバータの零相電圧抑制およびキャパシタ電圧バランス制御に関する検討

    • 著者名/発表者名
      犬伏恵滋,伊藤満孝,三浦友史,伊瀬敏史
    • 学会等名
      パワーエレクトロニクス学会第201回定例研究会
    • 発表場所
      大阪工業大学,大阪市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチレベルモジュラーマトリックスコンバータの零相電圧制御とキャパシタ電圧平衡制御

    • 著者名/発表者名
      犬伏恵滋,伊藤満孝,三浦友史,伊瀬敏史
    • 学会等名
      平成26年電気学会全国大会
    • 発表場所
      愛媛大学,松山市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチレベルモジュラーマトリックスコンバータの制御特性評価

    • 著者名/発表者名
      伊藤満孝,犬伏恵滋,沢崎遼馬,三浦友史,伊瀬敏史
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換・モータドライブ合同研究会
    • 発表場所
      神戸大学,神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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