Case-03

大阪府立大学 様 導入事例
双方向電源

1台は空調や照明の模擬、 もう一台は蓄電池の充放電模擬用に。 パネルについた操作用のユーザーインターフェースが見やすい。
今回ご導入いただいたシステムは下図のような構成となっており、 植物工場における太陽光パネルからの直流配電と LED 照明の負荷消費模擬の実験用としてご使用中のものです。

大阪府立大学
公立大学法人大阪府立大学は平成17年4

システム概要図

月に、 大阪府立大学、 大阪女子大学、 大阪府立看護大学が再編・統合されると同時に法人化して、 公立大学法人大阪府立大学となり、 公立大学法人の草分けとして大胆に改革に取り組まれています。

制御ソフトウェア

太陽光パネル（屋上）

公立大学としての存在意義を高め、 地域に信頼される存在となるため、 日本のみならず世界の研究型大学の変革の起点となり、 地域に信頼される知の拠点となる

①

②
LAN

片方向DC/DC コンバータ

システム
コントローラCAN

直流電子負荷装置③

単相 AC200V

究型大学―世界に翔く地域の信頼拠点キャンパスの所在地
中百舌鳥（なかもず）キャンパス：双方向AC/DC コンバータ

直流電子負荷装置

べき基本理念を表す言葉として 『高度研―』 を掲げています。

HVDC バス（DC350 ～ 400V）④各機器へ

大阪府堺市中区学園町1番1号

LED 照明の負荷消費模擬

お話をうかがった方
工学部工学研究科
高山助教

システム構成
名称

型式数量

概要

①

システムコントローラ

NT-SC

1

CAN, LAN インターフェース内蔵②

片方向 DC/DC コンバータ

NT-LD-2000E

1定格電圧：50～450V / 定格電流：20A③

双方向 AC/DC コンバータ

NT-AD-2000

1

最大容量：2.2kW（系統連系時）④

直流電子負荷装置

LN-1000C-G7

2

負荷部定格：500V, 36A, 1000W

2kW（自立運転時）

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大阪府立大学 様 導入事例
高山助教

双方向電源

インタビュー

Q1. 現在までのご研究内容を教えていただけますか？

信のやりとりを無くして制御目標のようなものを設定Q4. 研究で最も重視されているポイントは？

し、 おのおので制御していけば通信が不要になり電力系

太陽光発電や蓄電池は、 フィードインタリフや、 補助

最も重視しているのは、 太陽光発電の出力をいかに効率統に悪影響を与えることもなくなるというわけです。

金などの効果で電力系統に徐々に入ってきていますが、よく利用するかという点です。

これらが大量に連系された時の問題点は、 太陽光発電のどのようにすれば最も効率よく利用できるかということ

Q9. 弊社製品を実際にお使いになった感想は？

出力変動が非常に激しいために、 そのまま処置をせずにを一番のテーマとしてあげています。 そのために、 どパネルに操作用のユーザーインターフェースがついてお系統に連系されると系統の電圧変動が従来よりも激しくうしても使えない時間帯を充電したり、 あるいは、 そり見やすくてありがたいです。 変換効率も比較的高く、なるということにあります。

もそもの使い方でどうしても正午にピークが出てくるよ

非常に有用なデータが取れます。

また、 太陽光発電を系統連系して売電をすると逆潮流がうな波形しか出てこない場合もあるため、 それをどのよ

また、 ユニットの組み合わせで色々なバリエーションが増えてくるため、 従来は上位から送られてきた電力が下うに効率的に使うかといったところが大きなテーマでできるのも良いですね。

位から、 すなわち負荷側から送られるという状況になりす。

ます。 現状の電力系統はそのような部分がうまく対応

Q10. 弊社製品について、 将来的なご要望は？

こうというものです。

Q5. ご研究されている中で、 ご苦労されていることは？

以上をメインテーマとして研究しており、 太陽光発電とシミュレーションベースで解析するときに、 シミュレーができれば良いと思います。 研究の目的によって、 測相性の良い蓄電池を組み合わせた場合にどのような制御ションの結果が実機に落とし込んだときにどうなるかと定する箇所は変わってくるので色々なポイントの測定がをした方が良いのか、 あるいはどれくらいの容量が必要いう点が苦労というか、 課題になっています。 言葉をできると研究者としては助かります。

なのかなどといった研究をメインに行っています。

変えて言えば、 実機の様々な特性を考慮したシミュレーできていないので、 負荷側からもう少し制御をかけていもう少しデータ計測のポイント数を増やせると良いですね。 できれば入出力含めて、 各箇所で精度の高い測定ションを実現することがなかなか難しいということでしQ11. どなたがプログラムを作成されるのですか？

ょうか。

学生が全ておこなっており、 週に1回打ち合わせを行

現実の実機と合致したシミュレーションのモデルの構築

い、 制御手法についてアドバイスや意見交換を行っていが難しく苦労しています。

ます。

Q6. 弊社製品ご購入のきっかけは？
共同研究先からの紹介をうけ、 購入することになりました。

Q7. 弊社製品の具体的なご使用目的は？
建物の中の直流給電化ということを目的としています。
太陽光発電や蓄電池は基本的に直流電力のやり取りですが、 建物の中は従来から交流で給電されています。
これが直流で給電されることになれば、 色々なメリット電がされており、 変換効率向上や、 変換機の台数を減

Q12. 装置を使用している学生さんの人数はどのくらいでしょう？

らせること、 さらに、 太陽光発電や蓄電池は元々直流うちの研究室で19名おり、 その中で現在は修士の学生なので、 それらを効率良く使えるというメリットもあり2名が使用しています。

Q2. メガソーラに関するご研究では容量はどのくらいなのでしょう？

ます。

制御手法の構築、そもそもその制御手法が理論的に正し現状のシステムでは直流電子負荷を2台導入しています

いのかどうかということをシミュレーションベースで検基本的にはメガですので1M から、 大きいものでは10Mが、 1台は空調や照明の模擬、 もう一台は蓄電池の充放証します。 この検証がある程度行けそうになったら、～15M まで様々です。

電模擬用に使用しています。

実機のプログラムを組んで確認します。 シミュレーシが出てきます。 最近ではデータセンターなどで直流給ョンベースでは MATLAB を使用し、 実機の制御ではこのようなメガソーラが系統に入ってきても従来制御にQ8. 自律分散型制御手法について具体的にご説明お願いします。

悪影響を与えることがないような手法を研究しています。

分散形電源が自分である程度考えて、 自分で最適な状態に制御するという考え方です。

LabVIEW を使用しています。

Q13. 現在は LabVIEW を使うのは当たり前なのでしょうか？
大学の授業等では C 言語などのキャラクタベースの言語が多いですね。 このため、 LabVIEW を使う研究室は限定されますが、 実際に将来会社に入ると MATLAB よりも LabVIEW の方が使用頻度は高くなるのではと思われます。 このため、 実際は MATLAB でも実現できたと思われますが、 今回は LabVIEW を選択しました。

Q14. 今後の研究テーマについて教えてください。
まずは、 負荷に対して太陽光発電や蓄電池を導入する際一般的に、 分散型電源が大量に導入されてくると、 全にどれくらいが最適か、 最適化手法等により見つけたい

Q3. ソフトウェアによるシミュレーションも行っているのですか？

体の状態を最適化することが必要になり、 そのためにはと考えています。

電源間に通信網が必要となります。 その場合、 コスト

また、 それが実現可能かどうかということを購入した設はい、 メガソーラや太陽光発電設備は設備としても大規が上昇するということが懸念されています。

備を使って模擬をして、 シミュレーションと実機を組み模または高価になるので、 現状では潮流計算などを利用

これに対して自律分散型制御は、ある程度自分で得られ合わせ最適な容量を求めていきたいということ。 これしたシミュレーションを行っています。

る情報をもとに最適な制御を行うというものです。 通がさしあたり直近の目標です。

発行：（株）計測技術研究所

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