電力伝送回路における異常現象のウェーブレット変換による予測システムの構築

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750381
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 久門 尚史 京都大学, 工学研究科, 助手 (80301240)
• Keywords: ウェーブレット変換 / 予測 / 異常振動 / 電力伝送回路 / FPGA / 分岐現象

Research Abstract

電力系統における異常振動の予測に対して,まず2次線形システムに対して投入位相と電流の最大振幅の関係を数式的に導出した.負荷の大きさにより最大電流を与える投入位相が異なり,それらの関係は複雑になるが,数式を用いることにより規則性を明らかにした.
また,非線形単相直列共振回路の過渡現象に対してウェーブレット変換を適用し,ウェーブレット変換による異常振動の予測の可能性を明らかにした.適用にあたってはウェーブレット変換を適用する位相とスケールが重要になることを示し,位相シフトを外部入力に同期させることにより一意な予測結果が得られる方法を見いだした.この方法は非自励形の回路における特徴抽出に対して一般的に適用できるものである.
また,非線形直列共振回路における分岐現象を解析する方法として,代数幾何学的手法であるグレブナ基底を用いる方法を見いだした.この方法によりパラメータ空間での大域分岐現象を解析することが可能になり,異常振動が発生するパラメータ領域を定めるためには非常に有効であることを明らかにした.
一方,専用マイクロプロセッサに関してはウェーブレット変換を並列に計算するアーキテクチャの開発を行なった.アーキテクチャをハードウェア記述言語(SFL)により記述し,secondsを用いて論理シミュレーションを行なった.また,パーソナルコンピュータをもとにしてシステムを構成するためのPCIバスインターフェイスに関してもSFLで記述し,ウェーブレット変換プロセッサとともに論理合成を行なった.さらに実際にFPGAにマッピングすることにより,33MHzで動作することを確認した.開発したアーキテクチャはダイアディックウェーブレット変換を並列に行なうため,既存のCPUを用いるよりも高速に実時間処理が可能となっている.

Research Products

• [Publications] Takashi Hisakado,Shingo Nakase,Kohshi Okumura: "Prediction System of Steady States in Nonlinear Circuit by Dyadic Wavelet Transform"Record of The 2000 Kansai-Section Joint Convention of Institutes of Electrical Engineering, Japan. Vol.1. G71 (2000)
• [Publications] Takashi Hisakado,Koshi Okumura: "Algebraic Representation of Bifurcation Phenomena with Grobner Bases"Proc.NOLTA2000. Vol.2. 767-770 (2000)
• [Publications] Takashi Hisakado,Koshi Okumura: "Algebraic Approach to Bifurcations in Global Parameter Space with Grobner Bases"Technical Report of IEICE. Vol.100,No.469. 105-112 (2000)