回路トポロジーを考慮した仮想同期発電機の慣性がIGBT寿命と周波数安定性に及ぼす影響分析

カテゴリ: 部門大会

論文No: 9

グループ名: 【B】令和6年電気学会電力・エネルギー部門大会

発行日: 2024/08/23

タイトル(英語): Analysis of the Impact of Circuit Topology Based Virtual Synchronous Generator Inertia on IGBT Lifetime and Frequency Stability

著者名: 東浦圭吾（福井大学），重信颯人（福井大学），髙橋明子（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|単位慣性定数|IGBT|寿命|マルチレベルインバータ|HILS|virtual synchronous generator|inertia constant|IGBT|lifetime|multilevel inverter|HILS

要約(日本語): 再エネ電源の普及による系統慣性不足に対して、インバータに疑似慣性力を実装する仮想同期発電機（VSG）が開発されている。VSGのもつ慣性が再エネ由来の微小擾乱を除去し周波数変動を抑制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、インバータのパワー半導体への熱疲労を増大させることが考えられる。本論文では、3レベルトポロジーを適用したVSGの持つ慣性が系統安定性を確保すること、パワー半導体の寿命に与える影響に焦点を当てる。結果として、VSGは慣性を大きくするほど系統安定性に貢献できるが、パワー半導体の寿命を縮めた。一方で、3レベルトポロジーを適用することで、パワー半導体の寿命短縮の軽減が確認された。

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