仮想同期発電機がIGBTの寿命に与える影響

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: PSE24005

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門 電力系統技術研究会

発行日: 2024/01/19

タイトル(英語): An Effect of Inertia Constant of Virtual Synchronous Generator to Lifetime of IGBT

著者名: 東浦 圭吾(福井大学),重信 颯人(福井大学),高橋 明子(福井大学),伊藤 雅一(福井大学)

著者名(英語): Keigo Higashiura(University of Fukui),Ryuto Shigenobu(University of Fukui),Akiko Takahashi(University of Fukui),Masakazu Ito(University of Fukui)

キーワード: 仮想同期発電機|寿命|パワー半導体|系統安定性|インバータ|仮想慣性|virtual synchronous generator|lifetime|power semiconductor|system stability|inverter|virtual inertia

要約(日本語): 再エネ電源の増加による系統慣性低下に対して、インバータに疑似慣性を実装する仮想同期発電機（VSG）が開発されている。VSGの持つ慣性が再エネ由来の微小擾乱を除去する役割を持つことも期待される。一方で、VSGの持つ慣性が出力変動を大きくし、パワー半導体素子への熱疲労を引き起こす。本論文では、VSGの持つ慣性が系統安定性を確保すること、パワー半導体素子の寿命に与える影響に焦点を当てる。

要約(英語): The increasing integration of inverter power sources into the electrical power system has raised concerns about a lack of system inertia. Virtual synchronous generator (VSG) control is a promising solution for inertia support of the electrical power system. The inertia of VSGs is also expected to play a role in removing small and oscillational disturbances of renewable energy. However, the power variation in power electronic interface inverters caused by VSG control increases the stress on power semiconductor devices. In this paper, the focus is that VSG’s inertia ensures grid-side stability by removing disturbances and the influence of VSG on the lifetime of power semiconductors. The results show that VSG suppresses disturbances by providing inertia for small and oscillational disturbances compared to conventional control. However, power fluctuations as inertia shortens the lifetime of IGBT compared to conventional control. The relationship between system stability and IGBT lifetime was confirmed to be a trade-off.

本誌: 2024年1月22日電力系統技術研究会

本誌掲載ページ: 25-30 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,262 Kバイト