インターリーブ制御を用いたパワーコンディショナの三相電力系統への連系富山大学背景大学院理工学研究部（工学）講師飴井賢治パワーコンディショナの構成 パワーコンディショナの寿命は太陽電池の約半分！太陽光発電システムの寿命は、太陽電池パネルが約20年、パワーコンディショナ（以下、パワコン）が約10年 →設置後10年でパワコンの交換が必要 ◆従来のパワコンの構成 部分陰により発電電力が低下！直列接続された太陽電池は、日射条件等の影響によりパネルごとの発電電力が不均一になり、全体の電流が制限される →発電電力の低下 系統連系により直流電圧リプルが発生！系統連系によって系統と電力の授受を行うと、直流リンクに電圧リプルが発生 →平滑のための大容量の電解コンデンサが必要 ◆提案するパワコンの構成研究の目的と解決の手法【目的】 電解コンデンサを使用しない回路で構成→長寿命化 太陽電池パネルを複数に分割し、個別に制御→発電電力アップ 電圧リプルの周波数成分を抑制する回路→平滑負担の軽減【解決の手法】 昇圧回路の多回路化とインターリーブ制御の導入 →電解コンデンサレス化と発電電力低下の抑制 三相系統への連系と直列共振フィルタの挿入 →主要な電圧リプル成分の低減による電解コンデンサレス化【特徴】 太陽電池パネルと昇圧チョッパを4分割し、インターリーブ制御 フィルムコンデンサで平滑 直列共振フィルタを挿入シミュレーション結果系統電圧まとめ、今後の展望 ●本研究の成果 系統連系インバータの動作特性を検証 →正弦波電流、力率1制御、電圧リプルの主要成分を低減 コンデンサ容量を1/5まで低減 →電解コンデンサレス化＝20年以上の長寿命を実現 太陽電池＋チョッパ回路の4分割と非干渉制御 →太陽電池の電流特性に起因する発電電力低下を抑制 インターリーブ制御の効果を検証出力電流直流電圧従来回路（Cdc=470F) 提案回路（Cdc=100F) 出力電流は電圧と同位相の正弦波（力率１） コンデンサ容量を1/5まで低減しても同程度の特性 ●今後の課題と展望 4回路チョッパの非干渉な最大電力追従制御 マイクロプロセッサ制御に適した電流制御法 単相電力系統への連系と電解コンデンサレス化高効率、長寿命、低価格なパワーコンディショナの開発地域社会や産業界での応用分野・活用方法 ●応用分野・太陽光発電だけでなく、小水力発電や風力発電にもパワーコンディショナは不可欠であり、幅広く応用可能・長寿命、低消費電力、直流電圧の安定化・低リップル化、電流制御、力率１制御、電力の双方向変換等の技術を必要とする分野連絡先富山大学リエゾンオフィス・ＴＬＯ TEL：076-445-6392 FAX：076-445-6939 Email：[email protected]