再生可能エネルギー導入促進のため運用システム改善と高効率制御器の開発

改进操作系统并开发高效控制器以促进可再生能源的引入

• 批准号: 18J15222
• 负责人: 又吉 秀仁
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J15222/
• 关键词: DCスマートグリッド; DCマイクログリッド; 再生可能エネルギー; 風力発電; 太陽光発電; 電力変換器; Droop制御; 垂直軸風車; 独立系統; 制御システム

再生可能エネルギー大規模導入の実現を目的として、直流スマートグリッドによる分散型電源のマネジメント手法と再生可能電源の効率的な制御手法について研究した。具体的な研究内容は「太陽電池の疑似Droop制御を適用したDCマイクログリッド」、「都市環境における小型垂直軸風車の回転速度維持制御による継続運転手法」、「太陽電池のための高効率電力変換器」の3つのテーマに分類される。以下に研究テーマ別の詳細を示す。１)「太陽電池の疑似Droop制御を適用したDCマイクログリッド」では、太陽電池、ヒートポンプ、燃料電池、電解装置、蓄電池を有するDCマイクログリッドに太陽電池の特性を利用した疑似Droop制御を適用した。シミュレーション結果からシンプルな制御スキームによってDCマイクログリッドの安定的な自立運転が可能であることが確認された。２)「都市環境における小型垂直軸風車の回転速度維持制御による継続運転手法」では都市環境において小型垂直軸風車を運用するための低風速かつ断続的な風況に適した新たな制御アルゴリズムを提案した。シミュレーションと実験の結果から、回転速度の維持に重点を置くことで低風速下でも連続的に発電できることを確認した。また、強風速時においても回転速度抑制制御を小型垂直軸風車に適用し、機械的トルクと遠心力を低減することで継続運転が可能となることを確認した。３)「太陽電池のための高効率電力変換器」では太陽電池から電気自動車の蓄電池へ充電するための高効率DC-DCコンバータについての研究を行った。電力変換器および太陽電池の動作点制御システムとしてLLC共振型DC-DCコンバータを用いることで、スイッチング損失を低減し変換効率を改善した。また、周波数制御と通流率制御、2つの制御手法を比較し制御性能や変換効率の違いについて明らかにした。

It is possible to regenerate large-scale introduction of の実现をpurpose として, DC スマートグリッドによる分Research on methods to control the efficiency of distributed power supplies and the efficiency of regenerative power supplies. The specific research content is "Solar battery's suspected Droop control application application", "Urban environment small vertical The rotation speed maintenance control method of the shaft windmill and the "High-efficiency power converter of the solar cell" are classified in the three categories. The following is a detailed explanation of the research on Tamabetsu. 1) "Solar battery's suspected Droop control system is applicable to DC voltage control", solar battery, ヒートポンプ, fuel cell Batteries, electrolysis devices, and storage batteries have the characteristics of DC-powered solar cells and are suitable for use in suspected Droop control.シミュレーションRESULTSからシンプルなcontrolスキームによってDCマイクログリッドの stable な independent luck 転がpossibleであることがconfirmationされた. 2) "Urban environment における small vertical axis windmill's return speed maintenance control による継続 Transportation technique" urban environment においてA small vertical-axis windmill is proposed using a new wind turbine control system based on low wind speed and low wind conditions. The result of the シミュレーションと実験のから, the key point of maintaining the return speed It is recommended to confirm the operation of the system under low wind speed. It is suitable for small vertical axis windmills to control wind speed when the wind speed is strong. It is possible to reduce the telecentric power of the machine and confirm it. ３) "Solar battery high-efficiency power converter" Solar battery electric vehicle battery Battery charger is a high-efficiency DC-DC converter. Power converter および solar cell operating point control システムとしてLLC resonance type DC-D Cコンバータを use the いることで, the スイッチング loss is reduced and the efficiency is improved.また、Cycle number control and flow rate control、2つのcontrol techniqueをComparisonしControl performance and change efficiencyのviolationいについて明らかにした.

项目成果

Online Parameter identification of PMSG Wind turbine for Output Power control

• DOI: 10.1109/tencon.2019.8929463
• 发表时间: 2019-10
• 期刊: TENCON 2019 - 2019 IEEE Region 10 Conference (TENCON)
• 作者: Kosuke Takahashi;Hidehito Matayoshi;T. Senjyu;Hiroshi Takahashi;A. M. Howlader

DC スマートグリッドにおけるPV システムのDroop 制御

直流智能电网中光伏系统的下垂控制

• 发表时间: 2018
• 作者: 又吉 秀仁;千住 智信
• 通讯作者: 千住 智信

Islanding operation scheme for DC microgrid utilizing pseudo Droop control of photovoltaic system

利用光伏系统伪Droop控制的直流微电网孤岛运行方案

• DOI: 10.1016/j.esd.2020.01.004
• 发表时间: 2020
• 期刊: Energy for Sustainable Development
• 影响因子: 5.5
• 作者: Matayoshi Hidehito;Kinjo Mitsunaga;Rangarajan Shriram S.;Ramanathan Girish Ganesan;Hemeida Ashraf M.;Senjyu Tomonobu
• 通讯作者: Senjyu Tomonobu

LLC Resonant DC-DC Converter as an Interface Between Electric Vehicle and Photovoltaic Generator

LLC 谐振 DC-DC 转换器作为电动汽车和光伏发电机之间的接口

• 发表时间: 2019
• 作者: Hidehito Matayoshi;Takeyoshi Kato;Shriram S. Rangarajan;Girish Ganesan R;and Tomonobu Senjyu
• 通讯作者: and Tomonobu Senjyu

電気自動車のためのLLC 共振型DC/DC 充電器

适用于电动汽车的 LLC 谐振 DC/DC 充电器

• 发表时间: 2018
• 作者: 又吉 秀仁;千住 智信;加藤丈佳
• 通讯作者: 加藤丈佳