電磁流体・プラズマのコンピュータシミュレーション
コンピュータの性能の向上と共に様々な分野でコンピュータシミュレーションによる研究が行われるようになってきました。本研究室では電磁流体プラズマの性質をコンピュータによる数値計算により解析しています。電磁流体は温度や密度、それを構成している原子・分子によって振る舞いが大きく変わり、それを再現或いは模擬するモデルを開発し、作成したモデルを用いて解析を進めています。核融合研究やプラズマを利用したモノづくりへの応用を目指しています。
垂直軸型風車はヨー制御、ピッチ角制御を行わないシンプルな構造と低騒音という特徴から都市環境における運用が関心を集めている。しかし、水平軸(プロペラ型)風車の10倍以上の慣性をもつ垂直軸風車は、都市部のような低風速かつ断続的な風況下での運転が困難である。そこで風車の回転速度の維持に重点を置き、低風速下でも連続的な発電を可能とするシステムを開発した。
研究シーズの特徴
◇回転速度指令値シフト制御(提案アルゴリズム)では回転速度の維持に重点を置き、低風速下における発電効率を改善できる。
◇回転速度抑制制御の適用により強風時の機械的ストレスを軽減可能である。
◇提案する制御手法は大型、小型、水平軸型、垂直軸型のすべてのタイプに適用可能である。
◇現在は風速の変動パターン(平均値、振幅、周波数)に合わせて回転速度指令値を補正することで出力電力を従来と比較して30%増大させるシステムを開発している。
論文
「Control strategy of PMSG based wind energy conversion system under strong wind conditions」(2018)『Energy for Sustainable Development』45p.211-218.
「Rotational Speed Suppression Control for Small Vertical Axis Wind Turbine」(2018)『Proceeding of the 24th International Conference on Electrical Engineering』G3-1783p.1351-1354.
「Development of Wind Turbine Controller for Low Wind Speeds」(2017)『Proceeding of the 2017 IEEE Region 10 Conference』p.1733-1736.
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