自律型バッテリーレス太陽光発電システムの研究開発と農業用灌漑系への活用計画

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450165
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 玉城 史朗 琉球大学, 工学部, 教授 (80163666)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 屋我 実 琉球大学, 工学部, 助教授 (60220117) ; 名嘉村 盛和 琉球大学, 工学部, 助教授 (80237437) ; 吉永 安俊 琉球大学, 農学部, 教授 (80045129) ; 瀬名波 出 琉球大学, 工学部, 助手 (70253945)
• Keywords: インターネット遠隔制御 / インバータ周波数制御 / バッテリーレス太陽光発電システム / 最適灌漑システム / 揚水システム / 簡易型インターネットシステム / 無線LAN / 最適システム設計

Research Abstract

本研究では、農業用灌漑用水の供給を目的として、自律型バッテリーレス太陽光発電システムの開発を行い、インターネットによる遠隔監視・制御システムを構築する。今年度は、以下の項目に関し研究と環境整備を行った。
太陽光発電系:まず、太陽光発電系の電力容量を1.2kW規模とした。その理由は、実機規模の実験を行い、また、次年度以降に計画してるポンプの最適並列運転(250W,750W)を実現することも目的としている。
インバータ周波数制御系:入力日射量の変化に応じ、インバータ出力周波数を可変にする周波数制御系を構築する。この制御目的は、太陽光発電系の代表電圧をV,インバータ周波数をfとすると、V/f=一定を実現する制御系を構築することである。即ち、入力日射量に応じて変化する代表電圧を測定し、その結果に基づき局波数の値を決定するサーボ機構を実現する。さらにインバータの異常状態を検知し、それを解除するリセット機能、および、自動運転開始機能も付加した。
インターネット遠隔制御系:モバイル端末や無線LAN及び高速ディジタル回線(ISDN64k)により接続されたネットワーク回線を用いて、異なるプロトコルによるデータ通信技術による遠隔計測・制御システムの構築を行う。ここでは、まず、気象データ、太陽光発電システムの運転データの収集システムを構築し、それらのデータの属性を決定することによりデータベース化を行っている。なお、データベースは、将来の自律運転計画を決定するために用いる。
最適な灌漑システムの構築:農作物の成長・育成には、水分が不可欠となる。従って、培地における温度や湿度、および、日照等の自然環境と作物の必要水量を実験的・統計的に分析し、最適な灌漑システムの構築を行う。ここでは、実際に灌漑系を構築し、温室内での葉野菜の栽培を行うことにより作物の育成データを収集するための計測系を構築した。

Research Products

• [Publications] Shiro Tamaki et al.: "Adaptation of Mobile Agent in the network management system"Proceedings of ITC-CSCC'O1, Tokushima, Japan. 498-501 (2001)
• [Publications] Shiro Tamaki et al.: "Access Control System Based on Reliability Paramenter"Proceedings of ITC-CSCC'O1, Tokushima, Japan. 502-505 (2001)
• [Publications] Shiro Tamaki et al.: "Development of a photovoltaic direct water pumping system by using a frequency controller"17th European Photovoltaic Solan Conference and Exhibition. (2001)
• [Publications] Shiro Tamaki et al.: "The development of a wind velocity prediction method based on a Data-Mining type Auto-Regressive model"2001 European Wind Energy Conference. 741-744 (2001)
• [Publications] Shiro Tamaki et al.: "THE DEVELOPMENT OF AN AUTOMATIC RECOGNITION SYSTEM OF ROUGHNESS"2001 European Wind Energy Conference. 745-748 (2001)
• [Publications] Shiro Tamaki et al.: "輻輳通知の時間遅れを考慮したボトルネックルータ検知と高精度フロー制御手法の提案"分散システム/インターネット運用技術シンポジウム2002. 87-92 (2002)