2015 Fiscal Year Annual Research Report
小型化と長寿命化を実現する三相電力用アクティブフィルタの開発
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15J10030
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
萬年 智介 東京工業大学, 大学院理工学研究科(工学系), 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Keywords | アクティブフィルタ / 高調波補償特性 / 直流コンデンサ電圧制御 / 直流コンデンサ容量低減 / フィルムコンデンサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高調波補償装置であるアクティブフィルタの小型化と長寿命化を目的として，直流コンデンサの静電容量を大幅に低減できる制御法について検討を行った。これまでに，負荷急変に伴う過渡的な直流コンデンサ電圧変動を抑制できる制御法を開発した。
平成27年度は，はじめに，過渡状態において，繰り返し制御が引き起こす直流コンデンサ電圧変動について検討し，これを抑制する制御法を開発した。
次に，高速・高精度なアクティブフィルタの直流コンデンサ電圧制御法を提案し，その効果を実験によって確認した。提案法は，高調波補償に伴って生じる直流コンデンサのエネルギー脈動を理論的に解析し，解析に基づいて演算した脈動を，直流コンデンサ電圧制御の指令値として利用する点に特長がある。
直流コンデンサの静電容量を低減したアクティブフィルタでは，従来の電圧制御法を適用すると，高調波補償特性と電圧制御の応答速度のトレードオフ関係が顕著となり，両立が困難であった。一方，提案法は，このトレードオフを原理的に解消し，高調波補償特性の低下なく高速な電圧制御を実現できた。さらに，提案法は，直流コンデンサの静電容量に関わらず，アクティブフィルタ以外の一般的な電力変換器にも適用可能であるため，幅広い応用が期待できる。
また，インダクタとコンデンサをさらに小型化できる定電力整流器負荷に適したアクティブフィルタの制御法について検討を行った。制御法の基礎的な動作をシミュレーションによって確認し，従来の制御法と同じ回路パラメータを用いた実験検証によってその妥当性を実証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
直流コンデンサ電圧制御法について，理論的に詳細な検討を行い，実験によってその妥当性を確認することができた。定電力の整流器負荷に適した制御法も基礎実験を実施できており，当初予定通りの達成度と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度の検討結果を踏まえて，直流コンデンサ電圧制御については回路パラメータの影響を受けにくい制御法を検討する。また，定電力の整流器負荷に適した制御法および回路構成について検討を行う。
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