資料紹介
大阪府立大学 大学院 工学研究科 電気電子システム工学分野
マルチメデイアネットワーク研究グループ
勝山 豊
内容
1. 背景・目的
2. 電力モニターシステム
3. 高効率風力発電機
無人ﾓﾆﾀｰ可能な高効率風力・太陽光発電システム
目的
1．エネルギー問題
無人管理：遠隔モニター
SSI(Self-Support Inteligent)化
高効率化：風力発電機
本システムの目的
2．自然エネルギー
風力･太陽光発電
－環境問題:ゼロエミッション
－風力と太陽光の組み合わせ
発電量の時間的相補効果
－僻地への設置
無人化
電気電子システム工学分野
電気システム大講座
通信システム大講座
－モータドライブ
－電力システム
－電気システム制御
－マルチメデイア
ネットワーク
－光電波システム及び
情報通信
－知的情報通信
構築した発電系
－風力発電機と太陽光発電機を2組屋上に設置
－実験系として使用
発電量のモニターシステム
風力計
照度計
電力計
電圧計
風力発電機
太陽電池
発電モニター現場
処理端末
データ保存用サーバ
一般端末
遠隔・僻地
発電量のモニター画面
クリックで
拡
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資料の原本内容
大阪府立大学 大学院 工学研究科 電気電子システム工学分野
マルチメデイアネットワーク研究グループ
勝山 豊
内容
1. 背景・目的
2. 電力モニターシステム
3. 高効率風力発電機
無人ﾓﾆﾀｰ可能な高効率風力・太陽光発電システム
目的
1．エネルギー問題
無人管理：遠隔モニター
SSI(Self-Support Inteligent)化
高効率化：風力発電機
本システムの目的
2．自然エネルギー
風力･太陽光発電
－環境問題:ゼロエミッション
－風力と太陽光の組み合わせ
発電量の時間的相補効果
－僻地への設置
無人化
電気電子システム工学分野
電気システム大講座
通信システム大講座
－モータドライブ
－電力システム
－電気システム制御
－マルチメデイア
ネットワーク
－光電波システム及び
情報通信
－知的情報通信
構築した発電系
－風力発電機と太陽光発電機を2組屋上に設置
－実験系として使用
発電量のモニターシステム
風力計
照度計
電力計
電圧計
風力発電機
太陽電池
発電モニター現場
処理端末
データ保存用サーバ
一般端末
遠隔・僻地
発電量のモニター画面
クリックで
拡大
風力発電
瞬時値
太陽光発電
瞬時値
風力
発電
累積値
太陽光
発電
累積値
システムの分散サーバ構成
・
・
・
・
・
・
ローカルサーバ
SC
AC
サーバ AP(application)
AC: Active Component
SC: Static Component
IF: Interface
ローカルサーバ
ウエブサーバ
ﾌｧｲﾙサーバ
センターサーバ
ウエブサーバ
ローカルAP
ﾛｰｶﾙ
DB
ｾﾝﾀｰ
DB
HTML変換
HTML
変換
センターAP
システムIF
ローカルIF
システム管理 M.
システム処理 M.
ﾛｰｶﾙ処理 M.
検索･更新
検索･更新
ローカル管理 M.
ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ M.
測定ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ
計算ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ
処理端末
測定器
ｸﾗｲｱﾝﾄ
ｳｴﾌﾞ
ブラウザ
ｻｰﾊﾞ間
ﾈｯﾄﾜｰｸ
ISDN
利用者
遠隔測定・計算システムの構成
ウエブ
ブラウザ
遠隔クライアント
センターサーバ
ウエブ
サーバ
処理クライアント
ウエブ
測定器
AP
測定・計算
用SC
測定プログラム
計算プログラム
GP-IB
データ転送
プログラム
(1).ｳｴﾌﾞｻｰﾊﾞへアクセス
(8).DBへ
データ転送
(2).ACのﾀﾞｳﾝﾛｰﾄﾞ
(3).処理要求
の送信
(4).ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑの開始
(5).ﾒｯｾｰｼﾞの送信
(7).データ転送
クライアント間の
直接通信
(6).転送開始
発電機
AC
AC
DB
ウエブ
ブラウザ
AC:Active Component, SC:Static Component
発電量のモニターシステム
風力計
照度計
電力計
電圧計
風力発電機
太陽電池
発電モニター現場
処理端末
データ保存用サーバ
一般端末
AC
SC
遠隔・僻地
測定プログラムの構成
一般端末
処理端末
データ送信
一時ファイル
同期データ
取得
測定
プログラム
測定器
初期化
測定
データ出力
測定
プログラム
の制御
測定条件
測定条件
グラフ表示
一時ファイル
電力計
SC
オンライン表示
繰り返し
測定
AC
リアルタイム化
発電モニターシステム構成と機能
風力発電機
負荷
PWM
コンバータ
PMSG
ギア
Pe
最大出力制御
最大効率制御
T*
Vw
id*, iq*
vu
vv
vw
Pg
Pw
電流制御
２．風車の出力
を最大
３．発電機の
損失を最小
Vw
id , iq
１．高効率
発電機
１．高効率発電機
高効率発電を実現するため永久磁石発電機を用いる
２．最大出力制御
風車からの出力が最大となるように発電機トルクを最適に制御する
３．最大効率制御
発電機効率が最大となるように電流ベクトルを最適に制御する
検討した発電機仕様
(a) 表面磁石型(SPM)
(b) 埋込磁石型(IPM)
永久磁石同期発電機のロータ構造
永久磁石
従来構造
提案構造
最大出力制御
最大出力を発生する条件
KT , KN : 風車で定まる
定数
最適トルク
最適回転数
不安定
領域
風速に対して風車の出力が最大になるような点（●印）が存在する
風車出力が最大になるポイント（ ●印）をトラッキングする
最大効率制御
効率-回転数特性
出力-回転数特性
一般の制御（ ）と最大効率制御（ ）の比較
最大効率制御の効果：
発電効率向上の分、大きな発電出力が得られる
まとめ
1.モニターシステム
プロトタイプ作成、動作確認
システム構成、ソフトウエア開示可能
2.高効率風力発電機
高効率な発電機構造の提案と制御システムの確認
発電機構造と制御法の開示可能
無人ﾓﾆﾀｰ可能な高効率風力・太陽光発電システム
大阪府立大学 大学院 工学研究科 電気電子システム工学分野
マルチメデイアネットワーク研究グループ
勝山 豊
ご清聴ありがとうございました。
