2005 Fiscal Year Annual Research Report
受電ラインの電源品質改善に有効な系統連系太陽光発電システムに関する研究
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15560245
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
大西 徳生 徳島大学, 工学部, 教授 (50035812)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北條 昌秀 徳島大学, 工学部, 助手 (10314840)
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| Keywords | 太陽光発電 / 系統連系 / 電気二重層コンデンサ / 二段チョッパ回路 / アクティブフィルタ / 電源品質改善 / 高調波 / 電力変動抑制 |
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| Research Abstract |
太陽光発電システムにおける系統連系インバータは、連系電流波形が正弦波で力率1運転が連系 運転における制約条件である。
今年度は、この一般的な連系インバータ制御システムに、受電ラインの端子電圧の高調波成分を検出して、この量をゲイン倍した量を、通常の正弦波連系運転の基準電流に加えあわせることにより受電端の電圧高調波成分を補償する制御システムを提案し、シミュレーション解析および実験により動作確認を行った。この結果、提案制御システムは一般の制御システムとの整合性は極めてよく、補償ゲインを高くすることにより、極めて安定に受電端電圧波形が改善できることが確かめられた。
また、連系電流が定格値を超えない範囲で、高調波電圧ゲインを自動調整することにより、太陽光発電システムのインバータの余剰能力を活用して電源電圧の品質改善に有効に機能できることが確かめられた。
電源品質改善のために、これまでに検討してきた電源電流検出制御方式アクティブフィルタの制御においても、交流負荷端子電圧の高調は成分を電流制御両に負荷することにより、制御システムが極めて安定に動作できることも確かめられた。
次に、太陽電池の発電出力は天候によって時間的に大幅に変化することに対して、蓄電容量が極めておおきい電気二重層コンデンサへの充放電制御により、連系電流の大幅な変動を緩和するための充放電制御回路を考案し、シミュレーション解析および実験により動作確認を行った。この結果、提案した二段双方向チョッパ回路は、従来からの双方スイッチング回路に比べて、素子耐圧やフィルタ回路定数の小型化に有効であることなども確認した。
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