SSG から VSG・Synchronverter へ：構網制御の 20 年

構網は突然現れた機能ではなく 20 年の蓄積です。1997 年に IEEE タスクフォースが静止同期機 SSG を提案し、2007 年に VISMA と VSYNC がほぼ同時に VSG を定義、2008–2009 年に Synchronverter が同期機の完全モデルをインバータに埋め込み、2010 年以降 SMA などが実マイクログリッドへ持ち込み、2016 年に中国国家電網が仮想同期機を十大重点科学技術革新プロジェクトに指定しました。

1997–2009：概念と命名

1997 年、IEEE タスクフォースが FACTS 向けに静止同期機 SSG を提案し、電力電子装置で同期機の外部特性を模擬しました。これが VSG 思想の萌芽とされます。2007 年、ドイツ Beck 教授チームがフィルタインダクタ電流を制御する電流型 VSG の VISMA を提案し、同年オランダ K. Visscher 氏が主導する欧州 VSYNC プロジェクトが仮想同期発電機 VSG を正式に命名しました。後者は実機に近い電圧源型です。2008–2009 年には鍾慶昌教授が励磁系を含む同期機の完全モデルを制御に埋め込む Synchronverter を提案し、電圧源型 VSG の集大成となりました。

2010–2016：実用化へ

SMA、シーメンス、ABB が構網型製品に着手し、SMA はドイツ Feldheim エネルギー自給村と Bordesholm 町の蓄電プロジェクトで実証しました。Feldheim は 2010 年以降、電力と熱のすべてを地域再生可能エネルギーで賄っています。中国では鍾慶昌教授が 2008 年から VSG を普及させ、2012 年から中国電科院配電研究所の仮想同期機プロジェクトを主導、2016 年に国家電網が十大重点科学技術革新プロジェクトに採択しました。

2017 年以降とVGRID POWERの実践

再エネ高比率化で慣性不足と周波数安定が産業課題となり、ドイツ Föhren プロジェクトは SMA の構網型 PCS による初の事業用構網型蓄電所となりました。マイクログリッド側では LVRT、短絡容量、過渡電圧支援が新しい競争軸です。VGRID POWERは 2019 年の設立当初から構網路線を採り、2021 年に UPS モデルに基づく無通信並列を検証、2023 年に海外ディーゼル発電機構網案件を納入、2024 年に国家電網の無瞬断給電用構網電源案件と国内油ガス採掘のディーゼルハイブリッド構網案件を量産納入しました。LEONA-H135K は 100–200kW 帯の中核製品です。

よくある質問

VISMA と VSYNC の VSG はどう違いますか？

VISMA はフィルタインダクタ電流を直接制御する電流型、VSYNC は実同期機に近い電圧源型で、後者がマイクログリッド製品の主流になりました。

なぜ「連系もできる構網型」と強調するのですか？

出発点の違いです。自立機能を追加した連系インバータではなく、常に電圧源として動作し、連系を一つの状態として扱うインバータを指します。

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