| 研究概要 |
単相フルブリッジセルをひとつのスイッチとして,マトリックスコンバータの双方向スイッチの代わりに9つ配置したモジュラー・マトリックスコンバータ(MMxC)に関わる制御技術の確立を本研究の目的としている.MMxCを用いれば,各セルを複数カスケード接続して構成することによって,高圧・大容量の直接形交流/交流変換器が実現できると期待されている.
平成21年度は,9セルで構成されたMMxCについて,異系統を連系する周波数変換器やループコントローラへの適用を回路シミュレーションによって検討し,異系統間の有効電力潮流制御と,各系統における無効電力制御が独立に可能であることを示した.また,フィルタキャパシタとトランスが必要であった従来のマトリックスコンバータに対し,電力の制御領域を拡大させることができた.
変換器の系統連系用途においては電圧や電流の波形ひずみが問題となるが,すべてのセルのキャパシタ電圧の平均値を指令値に近づけるキャパシタ電圧平均値制御と,各セル間に発生するキャパシタ電圧のばらつきを低減させる電圧バランス制御を適用することによって,MMxCの電流波形の総合ひずみ率(THD)を従来の電力制御方式に比べ,2～5%低減することができた.また,5%以下のTHDを実現するためには,複数のセルによるモジュラー化が必要であることを明らかにした.
本年度の成果により,MMxCが異系統連系のための周波数変換器などの用途に適用できることが明らかとなった.平成22年度以降は,各セルを複数カスケード接続する場合について,制御法とその効果について検討し,本年度から製作している試験回路によってその妥当性を確認する予定である.
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