研究テーマ ｜ Research theme
モジュラーマルチレベルコンバータの電力変換システムへの応用
Applications of Modular Multi-level Converter to Power Converter System
研究概要 ｜ Research summary
新しい形式のマルチレベルコンバータ（インバータ）として近年研究が盛んに行われているモジュラーマルチレベルコンバータ(MMC)について，新しい回路構成および制御方式を電力変換器によるシステムへの応用の研究を行っています。本研究の応用例として，電力系統用のパワーフローコントローラ，パワーコンディショニングシステム，EV用急速充電器の研究を行っています。
The application of new circuit configurations and control methods to systems using power converters are studied about Modular Multi-level Converter (MMC), which has been actively researched in recent years as a new type of multi-level converter (inverter). As application examples of this research, power flow controller for power systems, power conditioning system, and quick chargers for EVs are investigated.
特色・研究成果・今後の展望
MMCはコンバータをカスケード接続し変圧器を用いないため，小型・軽量化が可能で，かつ出力歪み（高調波）が少ない新しい電力変換回路として期待されています。カスケード接続による高電圧化も期待できるためHVDC（高圧直流送電）にも応用されています。
本研究では，このMMCの形式の中で，三相AC/AC変換用のMMCは電力送電システムのパワーフローコントローラへの応用，DC/AC変換用のMMCはメガソーラー用のパワーコンディショニングシステムへの応用を研究しているほか，高圧系統・大容量のEV用急速充電器への応用を研究しています。
さらに，パワーコンディショニングシステムのMMC内部に蓄電装置（バッテリ）を付加して電力の充放電を行うことで安定した電力送電を行う新しい回路方式についても研究を行っています。また，すべての制御はディジタル制御がベースになっており，高精度な制御を実現しています。
三相AC/AC形MMC実験装置と主回路
三相AC/AC形MMC実験装置と主回路
MMC形式パワーコンディショニングシステム
社会実装への展望
パワーエレクトロニクスに関する分野の研究を行っており，上記のマルチレベルインバータの応用の他，通常のインバータやコンバータを用いたシステム，モータ制御の分野でも制御法の提案・検証（シミュレーションおよび実験）や応用が可能です。