インテリジェント機能付きPV-ECSシステムの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14350139
• Research Institution: Kitami Institute of Technology
• Principal Investigator: 山城 迪 北見工業大学, 工学部, 教授 (60041951)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井口 傑 旭川工業高等専門学校, 助手 (70353224) ; 仲村 宏一 北見工業大学, 工学部, 助手 (10133810)
• Keywords: 系統連系型太陽光発電 / 分散型電源 / 電気二重層キャパシタ / 負荷平準化 / 電力貯蔵 / PV-ECSシステム / 日射量予測 / ハイブリッドシステム

Research Abstract

天候に左右されずに出力制御可能な自律型太陽光発電(PV)の開発において、PVと電力貯蔵装置とのハイブリッド化が不可欠であり、本研究では、電気二重層キャパシタと電子回路からなる蓄電装置ECSとPVを組合せたインテリジェント機能を持つハイブリッドシステム(PV-ECSシステム)の開発を目的としている。本年度は、以下の研究成果を得ている。
(1)1.3kWのPVおよび1kWhのECS等、既存の装置に改良を加え、インテリジェント機能付きPV-ECSのハードシステムを構築した。ハード面での特徴として、PVの最大出力点追従運転と定電力運転モード切り替えに伴う、インバータ出力の脈動現象を抑制するよう双方向インバータを採用し、また、キャパシタバンク切り替えモードを3段から2段に改め、制御性能と信頼性の向上を図った。
(2)構築したPV-ECSシステムを配電系統に接続すると同時に、ECSの日間運用法として、系統からの充電を用いた(満充電-放電-満充電)からなるサイクル運用法を開発した。これによりECSおよび負荷への供給電力(買電力)を一定とするような供給電力の平準化システムを確立した。様々な買電力値の設定量の下で、PV-ECSシステムの日間の運転を行い平準化機能(買電力の負荷率向上)、システムのエネルギー効率等を検証した。
(3)翌日の気象予測を用いて運転当日のPV発電量の推定方式に関する基礎的考察を行った。
以上の研究成果を電気関係学会北海道支部連合大会、電気学会全国大会で報告し、また、2003年7月にICEE2003(香港)での発表を予定している。

Research Products

• [Publications] 山田 哲: "インテリジェント機能付きPV-ECSシステムの開発(1)"電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 100-100 (2002)
• [Publications] 井口 傑: "インテリジェント機能付きPV-ECSシステムの開発(2)"電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 101-101 (2002)
• [Publications] 中山純一: "インテリジェント機能付きPV-ECSシステムの開発(3)"電気学会全国大会講演論文集. 第7分冊. 206-206 (2003)
• [Publications] Md.Rahman: "An Intelligent Grid-connected PV-ECS System with Load Leveling Function"Proceedings of ICEE2003. (2003)