| 研究課題/領域番号 |
08455125
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
長谷川 淳 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40001797)
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| 研究分担者 |
遠山 篤 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (60142783)
田中 英一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10124538)
北 裕幸 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30214779)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| キーワード | 電力系統 / 同期発電機 / 非線形ディジタル制御 / 加速度制御 / 安定度 / 最適レギュレータ / エラーシステム |
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| 研究概要 |
発電機制御系の高性能化は、電力系統の安定度向上にとって非常に重要な課題の一つである。従来の最適制御理論に基づく設計法では、発電機を含む非線形システムに対して、通常はある動作点近傍において一次近似線形化を行ったモデルを用いる。この場合、設計時の動作点に十分近い状態では有効であるが、動作点から大きく離れた状態では必ずしも有効とはいえない。
本研究では、外力と加速度との間の関係に着目したディジタル加速度制御法の概念を適用することにより、動作点に依存しないロバストな発電機制御方式の確立を目的として、実現のための基礎的な検討を行った。二年間の主な研究成果を以下にまとめる。
1.加速度制御法の概念に基づく非線形ディジタル制御理論を同期発電機制御に適用するための定式化、並びに制御系設計のためのアルゴリズムの開発を行った。
2.一機無限大系統及び3機系統を対象として、提案方式の制御性能をシミュレーションにより検討した。特に、モデルの簡略化による影響や、モデルパラメータや運転状態の変化による影響、リミッタの影響などに関して検討を行い、提案方式の有効性を確認した。
3.本研究で用いている手法は、設計用モデルの線形化における仮定から、動作点による影響が少ない代わりに、サンプリング間隔に留意する必要がある。この点に関しても、シミュレーションによる検討結果から、適切な値が明らかとなった。
4.有効電力の代わりに回転数(角速度)を制御する方式に関して、一般的な最適制御手法との比較検討を行い、制御入力の波形はかなり違うものの、制御量の応答波形は、ほぼ同等であることを確認した。
5.観測雑音の影響について検討を行った結果、特に角速度に対する雑音の影響が大きいことが明らかとなった。その他の変数に対しては、ロ-パスフィルタの有効性が確認された。
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