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PSIM オプションモジュール

Renewable Energy Module

自然エネルギーでの発電と蓄電。


このモジュールの追加により、再生可能な自然エネルギーの太陽電池モデルと風車モデルを使用することができ、太陽光発電、風力発電に必要な太陽電池、および風車とコンバータを一括した電力変換システムのシミュレーションなどを行なうことができるようになります。このほか、電池の充放電特性を模擬するリチウムイオンバッテリモデルも含まれており、蓄電システムのシミュレーションも可能です。

特長

2つの発電要素モデル

太陽電池

太陽電池モデルには「簡易モデル」と「詳細モデル」といった、簡単な設定と、詳細な特性のモデリングで使いわけることができる2種のモデルをご用意しています。

風車

風車モデルでは、風車のピッチ角、風速の入力と最大発電量、定格回転数を設定して使用します。

蓄電要素モデル

リチウムイオンバッテリ

リチウムイオンバッテリモデルは、実際の電池のデータシートから値を入力し、充放電特性を模擬することが可能です。

豊富なサンプル回路

このモジュールには、豊富なサンプル回路が用意されているので、初めての方でもすぐに使うことができます。

例として太陽光発電のMPPT制御と風力発電の二重給電誘導発電機方式のサンプル回路を紹介します。

太陽光発電のMPPT制御

MPPT制御をモデリングしたサブ回路がサンプル回路に含まれており、簡単にMPPT制御を行うことができます。また複数のモデルを組み合わせることで、部分影のシミュレーションも可能です。

二重給電誘導発電機方式

二次巻線形の誘導機を使用した風力発電システムのサンプル回路です。二次巻線に給電するためのインバータの回路や制御もサンプル回路に含まれています。

機能

太陽電池
簡易モデル

この簡易モデルでは、以下の4つのパラメータ(開放電圧、短絡電流、最大電力時電圧、最大電力時電流)からI-V特性、P-V特性を設定することができます。手軽に太陽電池の特性を回路に組み込みたい時に便利です。

詳細モデル

この詳細モデルでは、以下のように、データシートに記載されているような太陽電池の物理量を設定することができます。日照量の変化や、気温の変化に合わせた、太陽電池の特性を組み込みたい時に便利です。

さらに、付属のエディタを使ってデータシートから太陽電池の特性を取り込むことができ、任意のI-V特性、P-V特性を持つ太陽電池を回路に組み込むこともできます。

風車

風車モデルは、風速と羽のピッチ角を入力することで、設定された量の発電をします。基底回転数と最大発電量を設定することで、周速比や出力係数が自動で設定され、その係数に沿って風車の発電量が決まり、シャフトが回転します。

リチウムイオンバッテリ

このモデルは、メーカのデータシートに基づいて、バッテリの充放電プロセスをシミュレーションすることができます。 下図は、リチウムイオンバッテリの充放電曲線のデータシート及び、バッテリモデルからシミュレーションされた波形を示しています。 バッテリモデルは、さまざまなタイプのバッテリのモデルに対して使用することができます。

素子

このモジュールで使用できる素子

太陽電池(簡易モデル)
太陽電池(詳細モデル)
風車
リチウムイオンバッテリ

関連資料

チュートリアル(動画)

本モジュールの動作に必要な構成(風車モデルの場合)
  • PSIM Professional
  • Motor Drive Module
  • Renewable Energy Module

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