報告書番号

R07027

タイトル（和文）

系統連系形太陽光発電用パワーコンディショナの過渡特性解析モデルの開発

タイトル（英文）

Development of Transient Analysis Model of Grid Interconnected PCS for Photovoltaic Power Generation

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

太陽光発電の配電線への導入が進んでおり、系統連系形パワーコンディショナ（PCS)を対象に、系統切り替えに伴う位相急変時の一斉脱落や、系統停止時の単独運転問題など、系統異常時を中心とした過渡特性を解析する過渡特性シミュレーション・モデルの必要性が高まっている。しかしながら、市販PCSの詳細仕様は明らかにされておらず、実験データにもとづいたモデルの開発が望まれている。
このため、本研究では、実験結果との比較により、以下に示す通り、市販太陽光発電用PCSの過渡特性を解析するシミュレーション・モデルを開発し、実験結果との比較によりモデルの妥当性を検証した。
(1) 過去の調査・実験結果等を参照し、PCS制御・主回路系を一般化したモデルを作成した。
(2) 国内の代表9社、計10機種の太陽光発電用PCSを対象に、系統電圧急変試験、および系統位相急変試験を行い、これら結果との比較によりAPR、PLL各制御定数を同定した。その結果、各積分制御系の時定数で、PLL制御系で0.02～0.06秒であること、またAPR制御系は、一般的には10秒程度以上に達することを明らかにした。
(3) 単独運転検出方式、およびAPR系制御定数の異なる代表4機種を用い、配電線停止による単独運転試験を実施し、それぞれ上記モデルによるシミュレーション結果と比較した。その結果、計算値は実験値によく一致し、開発モデルの妥当性を検証した。

概要 （英文）

To cope with future large penetration of the Photovoltaic Power Generation (PV) into the utility distribution line, It may be necessary to investigate measures for keeping power quality and protection safety continuously. A dynamic simulation model of the grid interconnected Power Conditioning Subsystem (PCS) for PV use is strongly needed for the investigation in order to analyze transient characteristics concerning islanding problem etc. However, detailed specification of each PCS on the market cannot be obtained because of confidential items. In the study, we develop a new transient analysis simulation model of the PCS based on experimental data of them. A generalized simulation model, which consists of control blocks of PLL, APR, islanding detection and so on, is proposed. Each constant of the control model is fitted by experimental data. As the results of comparison of simulation result with experimental result on islanding detection time of each PCS, The validity of the developed simulation model is confirmed.

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