| 研究課題/領域番号 |
23560326
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
石田 宗秋 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70135317)
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| 研究分担者 |
山村 直紀 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80252310)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| キーワード | スマートグリッド / マイクログリッド / 燃料電池 / フライホイール / 脈動電力補償 / 模擬装置 / 協調制御 |
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| 研究概要 |
本研究は自然エネルギー利用発電システムと燃料電池発電システムを発電装置とし，フライホイール電力平準化装置を組み合わせた複合型マイクログリッドシステムを協調制御させ，脈動電力の安定化を行う手法を提案するものである。今年度は伝料電池模擬装置の当回路パラメータを同定し，それを元に燃料電池の模擬装置を作成する計画であった。また，フライホイール電力補償システムの補償性能を向上するための制御法について提案し，協調制御時の補償効果の向上を図った。その結果，燃料電池の等価回路パラメータについては定常状態を表すモデルと高周波の周波数特性を表すモデルを合成することで得ることができ，定常状態のモデルについてはソフトウェアによる制御電源で実現し，高周波の周波数特性を表すモデルはインダクタンス，コンデンサ，抵抗えお組み合わせたハードウェア回路により実現することととした。また，パラメータについては遺伝的アルゴリズムを用いることにより，実際の特性にかなり近いパラメータを得ることができた。しかしながら，求められたパラメータの一部は，実回路では実現が困難なほど値が大きいため，それについてはソフトウェアによる制御電源で実現することとした。一方フライホイール電力補償装置の性能向上については，従来の一次磁束制御法を電力制御に拡張したものから，速度オブザーバを用いた電力制御法に変更することで，従来の制御法に比べ制御性能の向上を図ることができた。これらの結果より，次年度の燃料電池とフライホイールの協調制御を行う上で，より電力補償能力を高めたスマートグリッドシステムが実現できるものと考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
燃料電池の等価パラメータの導出及びフライホイール電力制御装置の性能向上については予定通りの成果が得られた，しかしながら燃料電池模擬装置の実機制作および検証については未達成である。また，フライホイール電力制御装置の実機検証も未達成となった。しかしながら，制御プログラムは完成しており，現在検証中である。そのため，当初の目的に対しての遅れはそれほど大きくないと考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度は，試作した燃料電池模擬装置をフライホイール電力補償装置を組み合わせたマイクログリッドシステムを構築し，提案制御法を適用した場合の補償性能の評価を行う。そしてその結果について６月の国際会議にて発表を行う。また，補償性能の評価結果を考察し，予想通りの効果が得られなかった場合には，制御法の変更を含め再検討する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
本年度予算の未使用分132円は購入物品の端数により生じたものである。次年度は本年度分の未使用分も含めマイクログリッドシステムを構築するための構成部品の購入，および国際会議への参加及び8月に行われる電気学会産業応用部門大会への出席を予定している。
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