2005 Fiscal Year Annual Research Report
かご形誘導発電機を用いた風力発電システムの過渡安定性判別に関する研究
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17560262
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
千住 智信 琉球大学, 工学部, 教授 (40206660)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浦崎 直光 琉球大学, 工学部, 助手 (70305184)
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| Keywords | 風力発電 / 過渡安定性 / 誘導発電機 |
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| Research Abstract |
本研究では、先ずかご形誘導発電機の回転速度が一定であると仮定してかご形誘導発電機の故障電流、有効電力、無効電力、かご形誘導発電機端子電圧の過渡応答を求める理論式をもとめた。かご形誘導発電機から電力系統へ流れ込む電力潮流の有効・無効電力の解析式が得られれば、かご形誘導発電機の入力トルクと出力トルクが計算できるため、かご形誘導発電機の機械的運動方程式より過渡応答を表す理論式が得られることになる。次に得られた理論式の妥当性を数値シミュレーションで検証した。数値シミュレーションでは、入力トルクが急減・急増した場合のかご形誘導発電機の電流、有効・無効電力、端子電圧、回転速度の過渡応答を数値シミュレーションと理論式で得られた過渡応答と比較検証した。また、電力系統と風力発電設備を接続する連系線で故障が生じた場合のかご形誘導発電機の故障電流、有効・無効電力、端子電圧、回転速度についても導出された理論式の妥当性を数値シミュレーションで確認した。理論式の妥当性はシミュレーションで確認した。導出した理論式はシミュレーション結果とほぼ一致することが確認された。
かご形誘導発電機の加速・減速は入力トルクと出力トルクの関係で決定できるため、本研究ではかご形誘導発電機の過渡安定性を入力トルクと出力トルクにより判定する手法を開発した。また、得られた安定性判別法を用いて得られたかご形誘導発電機の安定性限界の妥当性を検証するため、数値シミュレーションによって得られた安定性限界と比較した。シミュレーション結果から得られた安定性限界と理論式で得られた安定限界はほぼ一致することが示された。
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