2001 年度実績報告書

新エネルギシステムのための系統連系用高性能コンバータの開発

研究課題

研究課題/領域番号	11650300
研究機関	東京工芸大学
研究代表者	松井幹彦東京工芸大学, 工学部, 助教授 (30143689)
キーワード	新エネルギー / 再生可能エネルギー / 太陽光発電 / 系統連系 / 最大電力点追尾 / ソフトスィッチング / EMI低減 / アクティブフィルタ
研究概要	本研究の最終年度である平成13年度は、商用電力系統に連系される太陽光発電システムの一層の普及促進を目的として、1)システムの簡単化によるコスト削減策、2)多機能化による付加価値の付与策、の両面からシステムを検討し、最大電力点追尾(MPPT)制御の新方式を2件、低EMI(電磁ノイズ)化を実現するソフトスイッチング方式コンバータの新回路・制御方式を1件、それぞれ電気学会論文誌、IEEE等の国際会議に発表することができ、本研究を締めくくるに十分な成果が得られた。「電力平衡に基づくMPPT制御方式」については、システムの電力平衡を利用し制御系内部の信号であるインバータの出力電流指令の振幅値I_<peak>^*を最大化することで最大電力点追尾制御が行えることを示した。屋根の上に設置される太陽光発電システムを想定してパラメータを設定し、シミュレーションと実験を行い実用的な応答速度が得られることが明らかにとなった。「リミットサイクルによるMPPT制御方式」については、従来から多く用いられている山登り法を排除した、新しい動作原理に基づく最大電力点追尾制御方式を提案した。その方法は、システムの電力平衡/不平衡の境界点で発生する自励発振現象であるリミットサイクル動作を利用したものである。リミットサイクル発生の確約条件を明らかにした。屋根の上に設置される太陽光発電システムを想定してパラメータを設定し、シミュレーションと実験を行い実用的な応答速度が得られることが明らかとなった。「空間ベクトル変調によるソフトスイッチングコンバータ」については、トランスの小形軽量化が可能で電力変換段数も少ないという利点のあるサイクロコンバータ方式の高周波リンクDC/ACコンバータの回路構成と制御法を明らかにした。三相商用系統への連系を目的として、空間ベクトル変調法に自然転流を考慮したスイッチングパターンを決定する方法を提案した。更にPSIMによるシミュレーションおよびDSPを用いた実験装置により、提案した変調方式で適切なスイッチングパターンが得られることを証明した。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] 松井幹彦, 北野達也, 徐徳鴻: "リミットサイクル動作による最大電力点追尾制御方式"電気学会論文誌. Vol.121-D No.11. 1199-1200 (2001)
[文献書誌] 北野達也, 松井幹彦, 徐徳鴻: "電力平衡に基づく太陽電池最大電力点追尾制御方式とその設計法"電気学会論文誌. Vol.121-D No.12. 1263-1269 (2001)
[文献書誌] 北野達也, 松井幹彦, 徐徳鴻: "リミットサイクル動作による太陽電池最大電力点追尾制御方式とその設計法"電気学会論文誌. Vol.122-D No.4(掲載予定). (2002)
[文献書誌] Mikihiko Matsui, Tatsuya Kitano: "Senser-less Approaches for Maximum Photovoltaic Power Tracking Control"KIPE-ICPE 2001 (Seoul) Conference Record (KIPE : Korean Institute of Power Electronics). Vol.1. 626-630 (2001)
[文献書誌] Tatsuya Kitano, Mikihiko Matsui, Dehong Xu: "Power Senser-less MPPT Control Scheme Utilizing Power Balance at Dc Link-System Design to Ensure Stability and Response"IEEE IECON 2001 (Denver) Conference Record. Vol.2. 1309-1314 (2001)
[文献書誌] Mikihiko Matsui, Tatsuya Kitano, Susumu Ohba, Dehong Xu: "New Space Vector Modulation Scheme Based High-Frequency Link Soft-Switching Converter for Ac System Line Interface"IEEE P PCC-Osaka 2002 Conference Record. No.O17-2(発表予定). (2002)
[文献書誌] 今井孝二, 藤波江章, 赤木泰文, 嶋田隆一, 松井幹彦, 他: "パワーエレクトロニクスハンドブック"R&Dプランニング. 1194 (2002)

2001 年度 実績報告書

新エネルギシステムのための系統連系用高性能コンバータの開発

研究代表者

松井 幹彦 東京工芸大学, 工学部, 助教授 (30143689)

研究成果

[文献書誌] 松井幹彦, 北野達也, 徐徳鴻: "リミットサイクル動作による最大電力点追尾制御方式"電気学会論文誌. Vol.121-D No.11. 1199-1200 (2001)

[文献書誌] 北野達也, 松井幹彦, 徐徳鴻: "電力平衡に基づく太陽電池最大電力点追尾制御方式とその設計法"電気学会論文誌. Vol.121-D No.12. 1263-1269 (2001)

[文献書誌] 北野達也, 松井幹彦, 徐徳鴻: "リミットサイクル動作による太陽電池最大電力点追尾制御方式とその設計法"電気学会論文誌. Vol.122-D No.4(掲載予定). (2002)

[文献書誌] Mikihiko Matsui, Tatsuya Kitano: "Senser-less Approaches for Maximum Photovoltaic Power Tracking Control"KIPE-ICPE 2001 (Seoul) Conference Record (KIPE : Korean Institute of Power Electronics). Vol.1. 626-630 (2001)

[文献書誌] Tatsuya Kitano, Mikihiko Matsui, Dehong Xu: "Power Senser-less MPPT Control Scheme Utilizing Power Balance at Dc Link-System Design to Ensure Stability and Response"IEEE IECON 2001 (Denver) Conference Record. Vol.2. 1309-1314 (2001)

[文献書誌] Mikihiko Matsui, Tatsuya Kitano, Susumu Ohba, Dehong Xu: "New Space Vector Modulation Scheme Based High-Frequency Link Soft-Switching Converter for Ac System Line Interface"IEEE P PCC-Osaka 2002 Conference Record. No.O17-2(発表予定). (2002)

[文献書誌] 今井孝二, 藤波江章, 赤木泰文, 嶋田隆一, 松井幹彦, 他: "パワーエレクトロニクスハンドブック"R&Dプランニング. 1194 (2002)

2001 年度実績報告書

松井幹彦東京工芸大学, 工学部, 助教授 (30143689)