| 研究概要 |
単相フルブリッジセルをカスケード接続することによってモジュール化するモジュラー・マトリックスコンバータ(MMxC)の大容量化の基礎技術確立を目的として、平成22年度は、1レベルで構成されるMMxCの9個の単相フルブリッジセルの各直流キャパシタ電圧の平均電圧を制御するだけで個々のキャパシタ電圧が自動的にバランスされる機構について明らかにし、電気関係学会関西連合大会において発表した。
また、大容量化を目的とした2レベルで構成されるマルチレベルMMxCについて検討し、電圧ベクトルに基づいたパルス幅変調制御の方法と、18個の単相フルブリッジセルの各直流キャパシタ電圧のバランス制御の方法について、新たに提案した。この2レベルMMxCを2つの異なる配電系統問で電力を融通する1MVAのループコントローラに適用した回路モデルで、十分な有効・無効電力制御性能があることと,18個のブリッジセルの直流キャパシタ電圧が平衡化されることを数値シミュレーションによって確認した。また、1レベル構成では5%を越えていた電流の総合ひずみ率(THD)を、2レベル化により系統連系規定を満たす5%以下まで低減できることを確認した。これらの結果より、マルチレベル化によってMMxCの大容量化・電流波形の改善が可能であることを示せた。
さらにMMxCを用いて60Hzから50Hz、および60Hzから20Hzへの周波数変換も可能であることをシミュレーションによって確認し、周波数の異なる系統連系も可能であることを示した。
現在,実験装置として、制御系を含む2kVA級のモジュラーMMxCの設計を終了し、9個の単相フルブリッジセルを製作中である。
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