パワーエレクトロニクス応用システムのシミュレーションのための標準的モデル: スマートグリッド，モータドライブ，自動車分野の解析

摘要

本技術報告では，「パワーエレクトロニクスシミュレーションのための標準モデル開発協同研究委員会」の活動を通じて開発した各種標準的モデルについて解説を行っている。これらの標準的モデルは，同委員会の下に設置されたスマートグリッドWG,モータドライブWG,自動車WGにより開発されたもので，それぞれの分野のパワーエレクトロニクス関連シミュレーションをより便利にするという目的のために開発された。スマートグリッドWGは，配電用変電所から需要家機器に至る，所謂，日本型スマートグリッドの各種構成要素の瞬時値解析用標準的モデルを開発した。本報告では，開発したモデルについて説明するとともに，これらを組み合わせて実際にシミュレーションを行つた例についても紹介している。モータドライブWGは，直流モータ，誘導モータ，制御系，駆動回路の標準的モデルを策定するとともに，多数のモータについて定数調査を行い，カタログデータより簡単にモータ等価回路の定数を算定する手法を開発した。自動車WGは，燃費シミュレーションのための標準的モデルを開発し，これについて，VHDL-AMSやModelicaといったマルチドメイン•シミュレーション言語に焦点を当てて解説を行っている。%This technical report describes the generic simulation models created through the activities of the Cooperative Study Group on Generic Model Development for Power Electronics System Simulations. These generic models were developed by the Smart Grid Working Group (WG), the Motor Drive WG, and the Automotive WG launched under the cooperative study group mentioned above for more convenient simulations in these fields. The Smart Grid WG developed generic models of the components of the Japanese-style smart grid, from the distribution substation to customer devices, for electromagnetic transient simulations. This report describes the developed generic models and illustrates simulation examples using these models. The Motor Drive WG defined the generic models of dc motors, induction motors, their control systems and driving circuits. The WG performed a survey of a number motors and developed convenient methods to calculate motor model constants from specification-sheet data. The Automotive WG developed a generic model for fuel consumption simulations using multi-domain simulation languages such as VHDL-AMS and Modelica.