六角形モジュラーマルチレベルコンバータによるループパワーコントローラの開発

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K06306
• 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: 長崎大学
• 研究代表者: 浜崎 真一 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (80363472)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: インバータ / マルチレベルコンバータ / 系統連系

研究成果の概要

本研究は，三相AC/AC変換の新しい変換器構成である六角形モジュラーマルチレベルコンバータ(H-MMC)を応用し，電力系統安定化のためのループパワーコントローラに適用した新システムの制御についての研究である。これを接続した送電網のモデル化を用いて制御方式を提案し，理論解析および実験検証を行いその有効性を検証した。解析結果より，1次側と2次側フィーダの末端同士の間で相互にやり取りする有効電力，無効電力の流量制御と回路内に付加した蓄電装置の電力授受による電圧バランスをとる制御を提案し適切に動作することを確認した。さらに実験装置と制御プログラムを構築して実験を行い提案制御の有効性を示した。

自由記述の分野

パワーエレクトロニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

モジュラーマルチレベルコンバータ(MMC)構成によるループパワーコントローラ(LPC)の回路構成と制御方式を提案し，本方式について動作可能であることを確認した。本システムが系統に適用された場合，MMCの特長からシステム自体の小型・軽量化，出力の低歪み化による高調波低減が期待できる。一方，LPCは特に系統の末端の電圧変動や電力流通の融通化に期待されるシステムであり，LPCにより有効電力や無効電力を制御することができるため分散型電源が多く接続される系統に対しての柔軟な電力系統の運用に貢献できると考えられる。