研究内容
ソフトウェア・システムグループ
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- 太陽光発電大量導入時における電力系統間での連携線潮流と周波数変動の解析
- 現在、太陽光発電の導入が国内で積極的に進んでいます。本研究では国内で太陽光発電が大量導入されたときに想定される各系統間での連系線に起こる潮流周波数数変動の影響を解析しています。
- 太陽光発電が大量導入された配電系統におけるSVCの最適制御
- 太陽光発電の普及率の高い配電系統では系統の電圧変動といった電力品質の劣化が顕著になることが懸念されています。しかしながら高速な電圧制御を行えるSVC(静止形無効電力補償装置)は、高コストであり、より低コストで十分な制御を行えるSVCの導入が望まれます。本研究では、SVCの低コストでの導入を実現するため定格容量を小さくすることを目的とした最適制御について研究しています。
- 太陽光発電システムの高精度出力予測
- 本研究では、太陽光発電システムに対し、気象予報の要素を取り入れて、任意の地点の出力を予測するプログラムを作成しています。
- 浮体式洋上風力発電機の出力変動特性と電力品質に及ぼす影響の検討
- 浮体式洋上風力発電機が波浪や風によって揺れてしまった場合の出力変動特性を定量的に示すことで、電力品質への影響を検討しています。現在では剛体モデルのみの検討ではなく、FEM（有限要素法）解析を用いて弾性モデルとして取り扱い、モデルの変形を考慮した場合の出力変動特性について研究しています。
- 浮体式洋上風力発電ユニット間の共振現象の解析
- 洋上風力発電ユニットに用いられている永久磁石型同期発電機の共振現象について解析しています。永久磁石型の場合、巻線型に比べて相対的にリアクタンスが小さいという特徴を持っています。本研究では、この特徴を考慮しながら、浮体式洋上風力発電のユニット間に現れる共振現象の特徴や発生条件を明確にし、制御方法を考案することを目的に研究を進めています。
- 通信機能を用いたマイクログリッドの需給制御
- 近年地球環境保護等の観点から新エネルギー電源の導入拡大が期待されています。本研究では燃料電池と蓄電池太陽光発電風力発電で構築したマイクログリッドを通信機能を用いて需給制御する方法を検討しています。
- 家庭用PEFCコージェネレーションシステムの最適運用計画
- 分散型電源に対する意識の高まりや、燃料電池の低価格化を背景に、家庭用PEFC(固体高分子形燃料電池)コージェネレーションシステムの普及が進んでいます。本研究では、家庭用コージェネレーションシステムの最適運用計画を行い、1日の運用コストと二酸化炭素排出量の最適化を行っています。
- 将来の電力系統における気温デリバティブの設計と価格変動の影響解析
- 気温デリバティブとは気温の変化が損失につながる業界や企業がリスクマネジメントを行うために開発された金融商品で活発化していく電力市場での役割はさらに大きくなっていくと考えられています。現在は冷夏による電力会社の収益低下リスクを避けるための効果的な商品設計を行っています。
ハードウェア・機器グループ
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- 太陽光発電システムにおける部分影を考慮したMPPT制御
- 太陽光発電システムにおいて飛来物等の影響で発生する部分影に因る効率低下が問題となっています。 本研究ではI-V特性スキャン型MPPT(最大出力点追従)制御法を行うことで部分影に起因する効率低下の改善を目指しています。また、系統連系インバータを使用し、実際に実験を行うことでその効果を確かめていくことも行っています。
- GAを用いた太陽光発電のMPPT制御法
- MPPT制御を行う際、部分的影の発生を判断する必要があります。本研究ではGA（遺伝的アルゴリズム）を用いることで判断性能の改善を行っています。この改善によって太陽光発電の発電電力量を増加させることを目指しています。
- 磁界共振結合方式を用いたワイヤレス給電の移動体に対する応用
- 近年電気自動車といった移動体に対するワイヤレス給電に注目が集まっています。本研究は磁界共振結合方式を用いたワイヤレス給電を移動体に応用することを目的としています。現在では送受電間のエアギャップに追従してチョッパ回路のデューティー比も自動的に変更する方式の研究を行っています。
- PMSG型マイクロ水力発電機の最大出力制御
- 急峻な河川の多い日本では近年マイクロ水力発電機の導入に対する期待が高まっています。本研究ではMPPT制御を用いてPMSG(永久磁石型同期発電機)を用いたマイクロ水力発電機の最大出力運転を実現するシステムを研究しています。
- 太陽光発電装置用高効率ニッケル水素電池電力貯蔵システムの開発
- 太陽光発電によって得られる電力をニッケル水素電池の特性を考慮に入れながらより高効率に充放電できるように研究を行っています。本研究では実際にニッケル水素電池を用いて回路を組みながら研究を行っています。
- 振動発電の電力変換回路や制御方式に関する検討
- 近年エネルギーハーヴェスティング技術のひとつとして振動発電について研究が進んでいます。本研究では実際に回路を組みながら振動発電により得られる出力電圧を適切に昇圧しAC-DC変換を行う電力変換回路制御方法の検討を行っています。