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2014 年度 実績報告書

原発1基に相当するリラクタンス型洋上風力発電機の適応ロバストベクトル制御系の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24560554
研究機関日本大学

研究代表者

天野 耀鴻  日本大学, 工学部, 教授 (40370001)

研究分担者 乾 成里  日本大学, 工学部, 准教授 (40176409)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード洋上風力発電システム / リラクタンス型洋上風力発電機 / 適応ロバストベクトル制御系
研究実績の概要

世界風力エネルギー協会は,風力発電の設備容量は2014年6月に336GWまで急速に拡大し,世界の電気需要の4%が風力発電であり,なお急激に増加していることを発表した。世界の風力発電の大規模化は,太陽光発電を大きく凌駕し,8倍以上の開きがある。特に,米国では,エネルギーの新たな未来を築くように洋上風力イニシアティブ(率先)を国家戦略計画として発表した。クリーンで再生可能な洋上風力エネルギーの導入は,2035 年までに米国で使用する電力の80%をクリーンエネルギー源で賄うという目標を達成する可能である。現状では,洋上風力発電機は殆ど誘導型であり,誘導型洋上風力発電機は一番大きな出力が数MW に達しても,発電効率の低さが指摘されている。その代わりに,永久磁石型風力発電機は前者より効率のよいが,出力が大きくなく数百キロワット(KW)しかないので,洋上風力発電を向けていない。
本研究の目的は,荒波の海で原発1 基に相当するリラクタンス型洋上風力発電機の適応ロバストベクトル制御系を構築し,本提案の制御系を用いてリラクタンス型洋上風力発電機の高効率発電のストレステストを実行することである。
平成26年度では,下記の研究が実行された。
1.風速の激しい変化に依存するリラクタンス型洋上風力発電機の特性を実験的に計測し,測定データにより厳酷な環境に耐えるリラクタンス型洋上風力発電機の数理モデルを解析に検証した。2.得られた数理モデルに対して適応ロバストベクトル制御系を新たに構築し,その制御系について閉ループシステムの安定性を確認した。3.風力発電高効率化のため,巨大なリラクタンス型洋上風力発電機と制御系に対して総合的に解析・検討を実行した。4.構築される適応ロバストベクトル制御系を用いてリラクタンス型洋上風力発電の高効率発電をストレステストで確認した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Intelligent Control for Wind Power Generator Using Neural Networks2014

    • 著者名/発表者名
      Yoko Amano
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Electrical Engineering

      巻: 293 ページ: 331-338

    • DOI

      10.1007/978-3-319-04573-3_41

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design of Maximum Efficiency Two-Axis Sun Tracking System for Universal PV panels2014

    • 著者名/発表者名
      Yoko Amano
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Electrical Engineering

      巻: 293 ページ: 1255-1263

    • DOI

      10.1007/978-3-319-04573-3_153

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stability Control for Two Wheeled Mobile Robot Using Robust Pole-placement Method2014

    • 著者名/発表者名
      Yoko Amano
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Electrical Engineering

      巻: 293 ページ: 259-268

    • DOI

      10.1007/978-3-319-04573-3_32

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 安定姿勢のための回転型倒立振り子における適応極配置制御システムの設計2015

    • 著者名/発表者名
      武田修一,天野耀鴻
    • 学会等名
      平成26年度第57回日本大学工学部学術研究報告会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 年月日
      2015-12-13 – 2015-12-13
  • [学会発表] 二輪形倒立ロボットを用いた安定化のための適応極配置設計2015

    • 著者名/発表者名
      渡邉大希,天野耀鴻
    • 学会等名
      計測自動制御学会論東北支部第285回研究集会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-02-19 – 2015-02-19
  • [学会発表] 追尾型太陽光発電システムにおける極配置法の設計2015

    • 著者名/発表者名
      上杉拓矛,天野耀鴻
    • 学会等名
      計測自動制御学会論東北支部第285回研究集会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-02-19 – 2015-02-19
  • [学会発表] 回転型倒立振子における安定姿勢のための適応極配置制御系の設計2015

    • 著者名/発表者名
      武田修一,天野耀鴻
    • 学会等名
      計測自動制御学会論東北支部第285回研究集会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-02-19 – 2015-02-19
  • [学会発表] 適応極配置による二輪型ロボットのロバス制御2014

    • 著者名/発表者名
      渡邉大希,天野耀鴻
    • 学会等名
      平成26年度第57回日本大学工学部学術研究報告会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 年月日
      2014-12-13 – 2014-12-13
  • [学会発表] 洋上風力発電システムにおける自励同期リラクタンス発電機モデルの設計法2014

    • 著者名/発表者名
      小林雅徳,押切貴希,片山雄,天野耀鴻
    • 学会等名
      平成26年度第57回日本大学工学部学術研究報告会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 年月日
      2014-12-13 – 2014-12-13
  • [学会発表] 極配置法を用いた太陽光追尾発電システムの設計2014

    • 著者名/発表者名
      上杉拓矛,佐藤綾紀,天野耀鴻
    • 学会等名
      平成26年度第57回日本大学工学部学術研究報告会
    • 発表場所
      日本大学工学部
    • 年月日
      2014-12-13 – 2014-12-13
  • [図書] わかりやすい電気機器2014

    • 著者名/発表者名
      天野耀鴻, 乾成里
    • 総ページ数
      232
    • 出版者
      共立出版
  • [備考] http://controllab.ee.ce.nihon-u.ac.jp/

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公開日: 2016-06-01  

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