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グリッド連系を含む電力変換システムの高速アクティブ安定化制御法

研究課題

研究課題/領域番号 25420271
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
研究機関同志社大学

研究代表者

加藤 利次  同志社大学, 理工学部, 教授 (40148375)

研究分担者 井上 馨  同志社大学, 理工学部, 准教授 (60343662)
研究協力者 弘中 亮太朗  同志社大学, 工学研究科, 学生
秋山 佑介  同志社大学, 工学研究科, 学生
上田 成彦  同志社大学, 工学研究科, 学生
佐藤 真太郎  同志社大学, 工学研究科, 学生
小川 拓海  同志社大学, 工学研究科, 学生
石田 政成  同志社大学, 工学研究科, 学生
麻布 昌志  同志社大学, 工学研究科, 学生
大橋 功基  同志社大学, 工学研究科, 学生
高見 悠基  同志社大学, 工学研究科, 学生
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードアクティブダンプ制御 / 仮想抵抗 / 安定性解析 / リアプノフ関数 / 正弦波補償器 / ディジタル制御 / 高速シミュレーション / 回路分割法
研究成果の概要

本研究は、グリッド連系電力変換システムに関して、フィルタの共振抑制制御法、システム安定化法の高速・広域化法、高速・高効率なシミュレーション法の3点の開発を行うことを目的とした。共振の抑制には、仮想抵抗によるアクティブダンプ法を開発した。システム安定化法としてリアプノフ関数による方法を開発し、アクティブダンプ法と組み合わせた高速・広域に安定化制御法を考案し、その有用性を理論的・実験的に確認を行った。さらに回路分割法に基づく高速・高効率なシミュレーション法を考案し、さらにその適用可能性を向上させた。以上より、安定かつ振動抑制可能なグリッド連系システムの制御・設計法を開発することができた

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] パワーエレクトロニクスシステムの並列化シミュレーションにおける自動回路分割法2015

    • 著者名/発表者名
      加藤利次,井上馨,小川拓海,高見悠基
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌)

      巻: 135 号: 10 ページ: 1025-1032

    • DOI

      10.1541/ieejias.135.1025

    • NAID

      130005101640

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lyapunov-Based Digital Control of a Grid-Connected Inverter with an LCL Filter IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, K. Inoue, M. Ueda
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics

      巻: 2 号: 4 ページ: 942-948

    • DOI

      10.1109/jestpe.2014.2322613

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 回路分割によるパワーエレクトロニクスシステムの回路シミュレーションの汎用化並列処理法2014

    • 著者名/発表者名
      深見 正,山田知徳,島 和男,津田敏宏,川村光弘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌)

      巻: 134 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1541/ieejias.134.1

    • NAID

      130003382842

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電力変換器の解析的周波数特性の汎用的計算法2016

    • 著者名/発表者名
      高見悠基
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 空間ベクトル法による5レベルインバータの直流入力電圧のバランス法2016

    • 著者名/発表者名
      麻布昌志
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 系統連系インバータシステムの制御方式の混在化による安定化法2016

    • 著者名/発表者名
      石田政成
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換技術研究会
    • 発表場所
      立命館大学(大津市)
    • 年月日
      2016-01-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 回路分割法によるパワーエレクトロニクス回路の制御プログラムを含む並列化シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      高見悠基
    • 学会等名
      電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      摂南大学(大阪市)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 系統連系インバータのリアプノフ関数に基づくディジタル制御-基準波形の補償法の検討-2015

    • 著者名/発表者名
      石田政成
    • 学会等名
      電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      摂南大学(大阪市)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of stabilities of Lyapunov-Based digital control for grid-connected inverter2015

    • 著者名/発表者名
      加藤利次
    • 学会等名
      IEEE Energy Conversion Congress and Exposition
    • 発表場所
      モントリオール(カナダ)
    • 年月日
      2015-09-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stability analysis for grid-connected three-phase inverter with LCL filters2015

    • 著者名/発表者名
      加藤利次
    • 学会等名
      IEEE 16th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics
    • 発表場所
      バンク-バー(カナダ)
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 回路分割法によるパワーエレクトロニクス回路の並列化シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      高見 悠基
    • 学会等名
      パワーエレクトロニクス学会
    • 発表場所
      同志社大学(京都市)
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Optimum and adjustable damping control of grid-connected inverter with an LCL filter2015

    • 著者名/発表者名
      大橋功基
    • 学会等名
      9th International Conference on Power Electronics and ECCE Asia
    • 発表場所
      ソウル(大韓民国)
    • 年月日
      2015-06-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電力変換器のディジタル制御プログラムを含むシミュレーション法2015

    • 著者名/発表者名
      麻布昌志, 加藤利次
    • 学会等名
      平成27年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] オブザーバを用いたLCLフィルタ付系統連系インバータの共振特性の抑制を含む制御法2015

    • 著者名/発表者名
      大橋功基, 加藤利次
    • 学会等名
      平成27年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 系統連系インバータのリアプノフ関数に基づくディジタル制御のインピーダンス法による安定性の検討2015

    • 著者名/発表者名
      石田政成, 加藤利次
    • 学会等名
      平成27年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] スイッチング損失およびコモンモード電圧を低減するマルチレベルインバータの空間ベクトル制御法2015

    • 著者名/発表者名
      秋在靖, 加藤利次
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換技術研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-01-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 系統連系インバータのリアプノフ関数に基づくディジタル制御の安定性に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      石田政成, 加藤利次
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換技術研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-01-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] パワーエレクトロニクスシステムの並列化シミュレーションにおける自動回路分割法2015

    • 著者名/発表者名
      小川拓海, 加藤利次
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換技術研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] パラメータ誤差を考慮したLCL フィルタ付三相系統連系インバータの安定性解析2015

    • 著者名/発表者名
      秋山佑介, 加藤利次
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換技術研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] リアプノフ関数に基づく単相系統連系インバータの電流追従制御2014

    • 著者名/発表者名
      石田政成, 加藤利次
    • 学会等名
      電気学会産業応用部門全国大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-08-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Automatic circuit partitioning for parallel simulation of a power electronic system2014

    • 著者名/発表者名
      小川拓海, 加藤利次
    • 学会等名
      IEEE 15h Workshop on Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL)
    • 発表場所
      サンタンデール、スペイン
    • 年月日
      2014-06-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 設定特性を持つ回路合成法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      弘中亮太朗
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換技術研究会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 仮想抵抗によるLCLフィルタ付系統連系インバータの共振特性の抑制調整法2014

    • 著者名/発表者名
      秋山佑介
    • 学会等名
      平成26年電気学会全国大会
    • 発表場所
      松山
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Lyapunov-based digital control of grid-connected inverter with an LCL filter2013

    • 著者名/発表者名
      上田成彦
    • 学会等名
      IEEE 14th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL)
    • 発表場所
      ソルトレイクシティ、米国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Generalization of parallel analysis for a power electronic system by circuit partitioning2013

    • 著者名/発表者名
      加藤利次
    • 学会等名
      IEEE 14th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL)
    • 発表場所
      ソルトレイクシティ、米国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Sinusoidal compensator with active damping effects in grid-connected inverter with an LCL filter2013

    • 著者名/発表者名
      加藤利次
    • 学会等名
      IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE)
    • 発表場所
      デンバー、米国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] LCLフィルタ付系統連系インバータの設計における周波数特性解析2013

    • 著者名/発表者名
      加藤利次
    • 学会等名
      平成25年電気学会産業応用部門全国大会
    • 発表場所
      山口
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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