JP5964254B2 - Output leveling system and method for distributed power supply and distributed power supply system - Google Patents
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Description
本発明は、分散型電源の出力を平準化する分散型電源の出力平準化システム及びその方法並びに分散型電源システムに関するものである。 The present invention relates to an output leveling system and method for a distributed power source for leveling the output of a distributed power source, and a distributed power system.
従来、分散型電源から電力系統へ供給される電力の変動を抑制する手段として、蓄電池(二次電池)を利用するシステムが知られている。例えば、特許文献1には、分散型電源と電力系統との間に接続される負荷の電力消費量による出力電力の変動も考慮して、二次電池の充放電制御を行うことが開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a system using a storage battery (secondary battery) is known as means for suppressing fluctuations in power supplied from a distributed power source to a power system. For example, Patent Document 1 discloses that charge / discharge control of a secondary battery is performed in consideration of fluctuations in output power due to power consumption of a load connected between a distributed power source and a power system. Yes.
蓄電池は、充放電範囲に限界がある。従って、例えば、蓄電池の充放電範囲を超えるような電力変動が生じた場合には、その変動を吸収することができない場合があった。 The storage battery has a limited charge / discharge range. Therefore, for example, when a power fluctuation that exceeds the charge / discharge range of the storage battery occurs, the fluctuation may not be absorbed.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、分散型電源から電力系統へ供給される電力の変動抑制効果を向上させることのできる分散型電源の出力平準化システム及びその方法並びに分散型電源システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an output leveling system and method for a distributed power source capable of improving the effect of suppressing fluctuations in power supplied from the distributed power source to the power system. An object of the present invention is to provide a distributed power supply system.
本発明は、自然エネルギーを電力に変換して出力する分散型電源と電力系統とを接続する電力線に接続された充放電可能な蓄電手段と、前記電力線に接続された蓄電関連負荷と、前記蓄電手段の充放電を制御するための充放電指令を設定する充放電指令設定手段と、前記充放電指令による蓄電手段の充放電制御では吸収できない前記分散型電源の出力変動の余剰分を、前記蓄電関連負荷の出力制御によって低減させる負荷制御指令を設定する負荷制御指令設定手段と、前記充放電指令に基づいて前記蓄電手段の充放電を制御する充放電制御手段と、前記負荷制御指令に基づいて前記蓄電関連負荷を制御する負荷制御手段とを備え、前記蓄電手段の充放電制御及び前記蓄電関連負荷の出力制御による前記分散型電源の出力の平準化が可能な分散型電源の出力平準化システムを提供する。 The present invention provides a chargeable / dischargeable power storage unit connected to a power line connecting a distributed power source that converts natural energy into electric power and outputs the power system, a power storage related load connected to the power line, and the power storage Charge / discharge command setting means for setting a charge / discharge command for controlling charge / discharge of the means, and surplus of output fluctuation of the distributed power source that cannot be absorbed by charge / discharge control of the power storage means by the charge / discharge command, a load control command setting means for setting a load control command Ru is reduced by the output control of the associated load, the charge and discharge control means for controlling the charging and discharging of the power storage unit based on the charge and discharge command, the load control command A load control means for controlling the power storage related load based on the power distribution means, the power distribution means charge and discharge control and the output of the power storage related load can be leveled dispersion To provide a power supply output leveling system.
このような発明によれば、蓄電手段だけではなく、蓄電関連負荷も用いて、分散型電源の出力平準化を行うので、蓄電手段だけでは平準化しきれなかった出力変動についても抑制することが可能となり、分散型電源の出力平準化の効果を高めることができる。
また、具体的な制御においては、蓄電手段を優先的に用いて分散型電源の出力平準化を行い、蓄電手段では抑制しきれない出力変動が生じた場合に、蓄電関連負荷による出力制御を併用する。このように、蓄電関連負荷を補助的に利用することにより、蓄電手段によって抑制可能な程度の出力変動の場合には、蓄電関連負荷を通常運転状態に維持することが可能となる。
前記蓄電手段と前記蓄電関連負荷とは、例えば、共通の建屋内に設置されていてもよい。
According to such an invention, since the output leveling of the distributed power source is performed using not only the power storage means but also the power storage related load, it is possible to suppress output fluctuations that could not be leveled by the power storage means alone. Thus, the effect of leveling the output of the distributed power source can be enhanced.
Also, in specific control, the power storage means is preferentially used to equalize the output of the distributed power source, and when output fluctuations that cannot be suppressed by the power storage means occur, output control by the power storage related load is also used. To do. In this way, by using the power storage related load as an auxiliary, the power storage related load can be maintained in the normal operation state in the case of an output fluctuation that can be suppressed by the power storage means.
The power storage means and the power storage related load may be installed in a common building, for example.
上記分散型電源の出力平準化システムにおいて、前記充放電指令設定手段は、前記蓄電手段の充電率を所定の目標充電率に近づけるための補正値を演算し、該補正値を用いて前記分散型電源の出力を補正する出力補正手段と、補正後の前記分散型電源の出力を用いて、前記蓄電手段の目標出力である第1目標出力を設定する第1目標出力設定手段と、前記第1目標出力と前記分散型電源の出力との差分に基づいて、前記充放電指令を設定する第1指令設定手段とを有し、前記負荷制御指令設定手段は、前記分散型電源の出力を用いて、前記蓄電関連負荷の目標出力である第2目標出力を設定する第2目標出力設定手段と、前記第2目標出力と前記第1目標出力との差分を用いて、前記負荷制御指令を設定する第2指令設定手段とを有していてもよい。 In the output leveling system of the distributed power source, the charge / discharge command setting unit calculates a correction value for bringing the charging rate of the power storage unit close to a predetermined target charging rate, and uses the correction value to calculate the distributed type Output correction means for correcting the output of the power supply, first target output setting means for setting a first target output that is a target output of the power storage means using the corrected output of the distributed power supply, and the first A first command setting unit configured to set the charge / discharge command based on a difference between a target output and an output of the distributed power source, and the load control command setting unit uses an output of the distributed power source. The load control command is set using a second target output setting means for setting a second target output that is a target output of the power storage related load, and a difference between the second target output and the first target output. Second command setting means Good.
このような構成によれば、蓄電手段の充電率に基づく補正を行う出力補正手段を備えるので、蓄電手段の充電率を目標充電率付近に維持することが可能となる。また、蓄電手段の充電率が目標充電率付近で維持されることにより、蓄電手段による変動抑制の効果が低下するおそれがあるが、これについては、蓄電関連負荷の出力制御によって補償することが可能となる。これにより、蓄電手段の充電率を目標充電率付近に維持しながら、分散型電源の出力抑制効果についても向上させることができる。 According to such a configuration, since the output correction unit that performs the correction based on the charging rate of the power storage unit is provided, the charging rate of the power storage unit can be maintained near the target charging rate. In addition, if the charging rate of the power storage means is maintained near the target charge rate, the effect of suppressing fluctuations by the power storage means may be reduced, but this can be compensated by output control of the power storage related load. It becomes. Thereby, it is possible to improve the output suppression effect of the distributed power supply while maintaining the charging rate of the power storage means in the vicinity of the target charging rate.
上記分散型電源の出力平準化システムにおいて、前記負荷制御指令設定手段は、前記蓄電手段の使用期間、外気温、及び前記蓄電手段の温度の少なくともいずれか1つに基づいて、前記負荷制御指令を補正する指令補正手段を備えることとしてもよい。 In the output leveling system of the distributed power source, the load control command setting means outputs the load control command based on at least one of a usage period of the power storage means, an outside air temperature, and a temperature of the power storage means. It is good also as providing the instruction | command correction | amendment means to correct | amend.
例えば、蓄電手段の温度が高い場合あるいは低い場合には、空調設備を停止させてしまうと、蓄電手段の温度が適正作動範囲を超えてしまうおそれがある。従って、このような場合には、負荷制御指令を補正することにより、可能な範囲で蓄電関連負荷を作動・作動停止させることが可能となる。 For example, when the temperature of the power storage means is high or low, if the air conditioning equipment is stopped, the temperature of the power storage means may exceed the proper operating range. Therefore, in such a case, by correcting the load control command, it is possible to activate / deactivate the power storage related load as much as possible.
上記分散型電源の出力平準化システムにおいて、前記蓄電関連負荷には、前記蓄電手段を冷却するための空調設備が含まれ、前記分散型電源の出力変動が前記蓄電手段の充電制御によって吸収できない場合に、前記空調設備の出力を強制的に増加させ、前記分散型電源の出力変動が前記蓄電手段の放電制御によって吸収できない場合に、前記空調設備の出力を強制的に低下させるまたは前記空調設備を強制停止させることとしてもよい。 In the output leveling system of the distributed power source, the power storage related load includes an air conditioning facility for cooling the power storage unit, and output variation of the distributed power source cannot be absorbed by charge control of the power storage unit. The output of the air conditioning equipment is forcibly increased, and when the output fluctuation of the distributed power source cannot be absorbed by the discharge control of the power storage means, the output of the air conditioning equipment is forcibly reduced or the air conditioning equipment is It may be forced to stop.
このように、空調設備の出力を強制的に増加させたり、強制的に低下させることにより、蓄電関連負荷の消費電力を増減させることができ、分散型電源の出力平準化に寄与することができる。 In this way, by forcibly increasing or decreasing the output of the air conditioning equipment, the power consumption of the storage-related load can be increased or decreased, which can contribute to the output leveling of the distributed power source. .
上記分散型電源の出力平準化システムは、前記空調設備から放出される熱エネルギーを蓄積する熱蓄積手段を更に備えていてもよい。 The output leveling system of the distributed power source may further include a heat storage unit that stores thermal energy released from the air conditioning equipment.
このように、熱蓄積手段を設けることにより、空調設備が過剰に運転された場合における熱エネルギーを蓄積することが可能となる。蓄積した熱エネルギーについては将来的に放出されることにより、熱エネルギーを捨てることなく、有効に使用することが可能となる。 As described above, by providing the heat accumulation means, it is possible to accumulate thermal energy when the air conditioning equipment is operated excessively. The accumulated thermal energy will be released in the future, so that it can be used effectively without throwing away the thermal energy.
上記分散型電源の出力平準化システムにおいて、前記蓄電関連負荷には、無停電電源装置が含まれ、前記分散型電源の出力変動が、前記蓄電手段の放電制御によって吸収できない場合に、前記無停電電源装置を前記電力線から切り離すこととしてもよい。 In the output leveling system of the distributed power source, the storage-related load includes an uninterruptible power supply, and the output of the distributed power source cannot be absorbed by the discharge control of the power storage unit. The power supply device may be disconnected from the power line.
このように、分散型電源の出力変動が、蓄電手段の放電制御によって吸収できない場合には、無停電電源装置を電力線から切り離すことにより、消費電力を低減させることができ、出力平準化に寄与することができる。 Thus, when the output fluctuation of the distributed power source cannot be absorbed by the discharge control of the power storage means, the power consumption can be reduced by disconnecting the uninterruptible power supply from the power line, which contributes to output leveling. be able to.
本発明は、自然エネルギーを電力に変換して出力する分散型電源と、上記の分散型電源の出力平準化システムとを備える分散型電源システムを提供する。 The present invention provides a distributed power supply system including a distributed power supply that converts natural energy into electric power and outputs the power, and an output leveling system for the distributed power supply.
本発明は、自然エネルギーを電力に変換して出力する分散型電源と電力系統とを接続する電力線に、充放電可能な蓄電手段及び蓄電関連負荷を接続し、前記蓄電手段の充放電を制御するための充放電指令を設定する充放電指令設定過程と、前記充放電指令による蓄電手段の充放電制御では吸収できない前記分散型電源の出力変動の余剰分を、前記蓄電関連負荷の出力制御によって低減させる負荷制御指令を設定する負荷制御指令設定過程と、前記充放電指令に基づいて前記蓄電手段の充放電を制御する充放電制御過程と、前記負荷制御指令に基づいて前記蓄電関連負荷を制御する負荷制御過程とを有し、前記蓄電手段の充放電制御及び前記蓄電関連負荷の出力制御による前記分散型電源の出力の平準化が可能な分散型電源の出力平準化方法を提供する。 The present invention connects chargeable / dischargeable power storage means and a power storage-related load to a power line connecting a distributed power source that converts natural energy into electric power and outputs the power system, and controls charge / discharge of the power storage means The charge / discharge command setting process for setting the charge / discharge command to reduce the surplus of output fluctuation of the distributed power source that cannot be absorbed by the charge / discharge control of the power storage means by the charge / discharge command is reduced by the output control of the power storage related load A load control command setting process for setting a load control command to be performed; a charge / discharge control process for controlling charge / discharge of the power storage means based on the charge / discharge command; and controlling the power storage related load based on the load control command An output leveling method for the distributed power source, comprising: a load control process, and capable of leveling the output of the distributed power source by charge / discharge control of the power storage means and output control of the power storage related load Subjected to.
本発明によれば、分散型電源から電力系統へ供給される電力の変動抑制効果を向上させることができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to improve the effect of suppressing fluctuations in the power supplied from the distributed power source to the power system.
以下に、本発明の一実施形態に係る分散型電源の出力平準化システム及びその方法並びに分散型電源システムについて、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an output leveling system and method for a distributed power source and a distributed power system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る分散型電源システムの概略構成を示した図である。図1に示されるように、分散型電源システム1は、自然エネルギーを電力に変換して出力する分散型電源2を備えている。分散型電源2の出力は、電力線3を通じて電力系統4に供給される。電力線3には、分散型電源2の出力を計測する電力センサ5が設けられている。図1において、分散型電源2は、1台のみ示されているが、分散型電源2の接続数については限定されない。例えば、複数台の分散型電源2が接続されていてもよく、また、この場合には、異なる種類の分散型電源2(例えば、風力発電装置と太陽光発電装置等)が接続されていてもよい。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a distributed power supply system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a distributed power supply system 1 includes a distributed power supply 2 that converts natural energy into electric power and outputs the electric power. The output of the distributed power source 2 is supplied to the power system 4 through the power line 3. The power line 3 is provided with a
分散型電源2と電力系統4とを接続する電力線3には、分散型電源2の出力変動を抑制し、電力系統4に供給される電力を平準化する分散型電源の出力平準化システム10(以下「出力平準化システム10」という)が接続されている。
出力平準化システム10は、蓄電装置11、蓄電装置11の充放電を制御する充放電制御部12、蓄電関連負荷13、蓄電関連負荷13を制御する負荷制御部14、充放電制御部12及び負荷制御部14に制御指令を与えるシステム制御部15を備えている。
The power line 3 connecting the distributed power source 2 and the power system 4 suppresses fluctuations in the output of the distributed power source 2 and leveles the power supplied to the power system 4. (Hereinafter referred to as “
The
蓄電装置11に使用される蓄電池は、リチウム蓄電池、鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池など特に限定されないが、充放電の追従性がよいことからリチウム蓄電池を用いることが好ましい。例えば、蓄電装置11は、複数のリチウムイオン蓄電池を直列に接続した複数の組電池を、更に並列に接続して構成される。充放電制御部12は、インバータ等の電力変換装置121と、電力変換装置121を駆動する駆動制御回路122とを備えている。蓄電装置11は、電力変換装置121、変圧器7を介して電力線3に接続されている。
蓄電装置11は、建屋20内に設置され、建屋20内の温度が管理されることで、蓄電装置11の温度が適正作動範囲に維持される。建屋20は、例えば、コンテナであり、密閉空間とされていることが好ましい。
Although the storage battery used for the
The
蓄電関連負荷13は、例えば、建屋20内に設置されており、主に、蓄電装置11を利用するに当たって必要となる補機類である。蓄電関連負荷13の一例として、例えば、蓄電装置11の温度を適正作動範囲に維持するための空調設備、空気を対流させるためのファンの外、照明、無停電電源装置等が挙げられる。蓄電関連負荷13は、DC/AC変換器8、変圧器9を介して電力線3に接続され、電力線3からの電力供給により動作するように構成されている。なお、空調設備は、加熱機能のみを備えるもの、冷却機能のみを備えるものをそれぞれ有していても良いし、両機能を併せ持った設備であってもよい。
The power storage
このような出力平準化システム10においては、蓄電装置11の充放電制御だけでなく、蓄電関連負荷13の出力制御を積極的に利用して、分散型電源2の出力の平準化を行う。そのため、システム制御部15は、分散型電源2の出力変動を抑制するような蓄電装置11の充放電制御指令と蓄電関連負荷13の出力制御指令とを設定する。
In such an
図2は、システム制御部15の制御ブロックを概略的に示した図である。図2に示すように、システム制御部15は、充放電指令設定部30及び負荷制御指令設定部40を備えている。また、システム制御部15には、入力情報として、分散型電源2の出力の計測値Pwt[W](以下、「分散型電源2の出力Pwt」という。)、蓄電装置11の充電率SOC[%]が入力される。なお、分散型電源2が複数設けられていた場合には、それらの出力の合算値が入力される。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a control block of the
充放電指令設定部30は、出力補正部31、第1目標出力設定部32、及び第1指令設定部33を備えている。
出力補正部31は、蓄電装置11の充電率SOCを所定の目標充電率(例えば、50%)SOCtgに近づけるための補正値を演算し、この補正値を用いて分散型電源2の出力Pwtを補正する。なお、目標充電率SOCtgは、予め出力補正部31に登録されている情報である。例えば、出力補正部31は、現在の充電率SOCから目標充電率SOCtgを差し引くことにより差分を算出する差分算出部311と、差分算出部311の演算結果にゲインKpを乗じる比例演算部312と、比例演算部312の出力である補正値を分散型電源2の出力Pwt[W]に加算する加算部313とを備えている。
The charge / discharge
The
補正値が加算された後の分散型電源の出力Pwt´は、第1目標出力設定部32に出力される。第1目標出力設定部32は、補正後の分散電源の出力Pwt´を用いて、蓄電装置11の目標出力である第1目標出力Pt1を設定する。例えば、第1目標出力設定部32は、補正後の分散電源の出力Pwt´を所定の上下限範囲内に抑えるリミッタ321と、リミッタ321通過後の信号を平滑化する平滑化フィルタ322とを備えている。平滑化フィルタ322通過後の信号は、第1目標出力Pt1として、第1指令設定部33に出力される。
The output Pwt ′ of the distributed power source after the correction value is added is output to the first target
第1指令設定部33は、分散型電源2の出力Pwtを第1目標出力Pt1に一致させるような蓄電装置11の充放電指令Pc1を設定する。例えば、第1指令設定部33は、第1目標出力Pt1から分散型電源2の出力Pwtを差し引くことにより差分を算出する差分算出部331と、差分算出部331によって算出された差分を所定の上下限範囲内とするリミッタ332とを備えている。リミッタ332を通過した後の信号は、充放電指令Pc1として充放電制御部12に出力される。
The first command setting unit 33 sets the charge / discharge command Pc1 of the
負荷制御指令設定部40は、充放電指令Pc1による蓄電装置11の充放電制御では吸収しきれない分散型電源2の出力変動の余剰分を、蓄電関連負荷13の出力制御によって抑制させる負荷制御指令Pc2を設定する。負荷制御指令設定部40は、第2目標出力設定部41及び第2指令設定部42を主な構成として備えている。
The load control
第2目標出力設定部41は、分散型電源2の出力Pwtを用いて蓄電関連負荷13の目標出力である第2目標出力Pt2を設定する。例えば、第2目標出力設定部41は、分散電源の出力Pwtを所定の上下限範囲内に抑えるリミッタ411と、リミッタ411通過後の信号を平滑化する平滑化フィルタ412とを備えている。平滑化フィルタ412通過後の信号は、第2目標出力Pt2として、第2指令設定部42に出力される。
The second target
第2指令設定部42には、第2目標出力Pt2の外に、上述した第1目標出力設定部32によって設定された第1目標出力Pt1が入力される。第2指令設定部42は、第2目標出力Pt2を第1目標出力Pt1に一致させるような負荷制御指令Pc2を設定する。例えば、第2指令設定部42は、第1目標出力Pt1から第2目標出力Pt2を差し引くことにより差分を算出する差分算出部421及び差分算出部421によって算出された差分を所定の上下限範囲内とするリミッタ422を備えている。リミッタ422を通過した後の信号は、負荷制御指令Pc2として負荷制御部14に出力される。
In addition to the second target output Pt2, the first target output Pt1 set by the first target
図2に示したシステム制御部15によれば、蓄電装置11の充電率SOCを目標充電率SOCに近づけるための補正値が加算された後の分散型電源2の出力Pwt´に基づいて、充放電指令Pc1が設定される。従って、このような充電率SOCに基づく補正を行わない場合に比べて、蓄電装置11の充放電量が制限されてしまう。しかしながら、本実施形態によれば、蓄電装置11の充電率SOCによる補正が反映されていない分散型電源2の出力Pwtを用いて、負荷制御指令Pc2を設定するので、充電率SOCの制御に起因して制限される蓄電装置11の充放電量を蓄電関連負荷13の出力制御によって補償することが可能となる。
According to the
次に、本実施形態に係る分散型電源システム1の動作について説明する。
まず、分散型電源2では、自然エネルギーに基づいて発電が行われ、発電電力が電力線3に出力される。分散型電源2の出力Pwtは、電力センサ5により計測され、分散型電源2の制御装置(図示略)を介してシステム制御部15に伝送される。
Next, the operation of the distributed power supply system 1 according to this embodiment will be described.
First, the distributed power source 2 generates power based on natural energy and outputs generated power to the power line 3. The output Pwt of the distributed power source 2 is measured by the
システム制御部15では、充放電指令設定部30(図2参照)により、分散型電源2の出力Pwtを平準化するとともに、蓄電装置11の充電率SOCを目標充電率SOCに近づけるような充放電指令Pc1が設定される。また、負荷制御指令設定部40により、蓄電装置11の充放電制御では平準化しきれない分散型電源2の出力Pwtの変動余剰分を低減するための負荷制御指令Pc2が設定される。
In the
充放電指令設定部30によって設定された充放電指令Pc1は、充放電制御部12の駆動制御回路122に出力される。充放電制御部12の駆動制御回路122は、充放電指令Pc1に基づいて電力変換装置121を制御することにより、蓄電装置11の充放電を制御する。これにより、例えば、分散型電源2の出力Pwtが第1目標出力Pt1よりも大きい場合には、その差分に応じた充電制御が行われ、分散型電源2の出力Pwtが第1目標出力Pt1よりも小さい場合には、その差分に応じた放電制御が行われる。
The charge / discharge command Pc 1 set by the charge / discharge
また、負荷制御指令設定部40によって設定された負荷制御指令Pc2は、負荷制御部14に出力される。負荷制御部14は、負荷制御指令Pc2に基づいて蓄電関連負荷13の出力制御を行う。これにより、例えば、分散型電源2の出力が増加し、蓄電装置11の充電制御だけでは出力Pwtを平準化しきれない場合には、蓄電装置11の許容温度の範囲内で、空調設備の出力を増加させる(例えば、圧縮機モータの回転数を上げる)、ファンの回転数を上げる、照明を点灯させるなどの出力制御を行い、蓄電関連負荷13の消費電力を増加させて、分散型電源2の出力平準化に寄与する。
The load control command Pc2 set by the load control
一方、分散型電源2の出力が減少し、蓄電装置11の放電制御だけでは出力を平準化しきれない場合には、蓄電装置11の許容温度の範囲内で、空調設備の出力を低下させる(例えば、圧縮機モータの回転数を下げる)または空調設備を停止させる、ファンの回転数を下げるまたはファンを停止する、照明を切る、無停電電源装置を電力線3から切り離すなどの出力制御を行い、蓄電関連負荷13の消費電力を低下させて、分散型電源2の出力平準化に寄与する。
On the other hand, the distributed power output 2 is decreased, only the discharge control of the
ここで、空調設備に関しては、蓄電装置11の温度に応じて出力制御を調整することとしてもよい。例えば、蓄電装置11の温度が高い場合に、空調設備を停止させてしまうと、蓄電装置11の温度が適正作動範囲を超えてしまうおそれがあり、好ましくない。従って、空調設備に関しては、蓄電装置11の温度が予め設定されている所定の温度以下である場合に、出力低下または運転停止を行うことが好ましい。
Here, regarding the air conditioning equipment, the output control may be adjusted according to the temperature of the
以上説明したように、本実施形態に係る分散型電源の出力平準化システム10及びその方法並びに分散型電源システム1によれば、蓄電装置11だけではなく、蓄電装置11を利用するために必要とされる蓄電関連負荷13も利用し、蓄電装置11と蓄電関連負荷13の協働的な電力制御により分散型電源2の出力を平準化する。従って、従来、蓄電装置11だけでは平準化しきれなかった分散型電源2の出力変動についても抑制することが可能となり、出力の平準化効果を高めることができる。
As described above, according to the distributed power supply
図3は、蓄電装置11のみを利用して出力平準化を行った場合における分散型電源システムの出力のイメージ波形と、本実施形態に係る分散型電源システム1、すなわち、蓄電装置11及び蓄電関連負荷13を利用して出力平準化を行った場合の分散型電源システムの出力のイメージ波形とを比較して示した図である。図3に示すように、蓄電関連負荷13を利用して平準化を行うことにより、従来は吸収できなかった変動についても抑制でき、変動抑制効果が高いことがわかる。
FIG. 3 shows an image waveform of the output of the distributed power supply system when output leveling is performed using only the
なお、本実施形態においては、建屋20内に、空調設備による熱エネルギーを蓄える熱蓄積手段を更に設けることとしてもよい。熱蓄積手段としては、例えば、水や反応性の低い油類を収容した大きな容器などが挙げられる。すなわち、分散型電源2の出力が増加して、蓄電装置11の充電制御と蓄電関連負荷13における空調設備の出力を増加させる制御を行う場合、空調設備の冷却効果或いは暖房効果が高められることにより過冷却状態・過剰加熱状態となる。従って、このような場合に、過剰となった熱エネルギーを一旦蓄えておき、将来的に熱蓄積手段から熱エネルギーを放出させることで、空調設備から放出される熱エネルギーを有効に利用することが可能となる。
In the present embodiment, the
以上、本発明についての一実施形態について述べてきたが、本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
1 分散型電源システム
2 分散型電源
3 電力線
4 電力系統
5 電力センサ
10 分散型電源の出力平準化システム
11 蓄電装置
12 充放電制御部
13 蓄電関連負荷
14 負荷制御部
15 システム制御部
30 充放電指令設定部
31 出力補正部
32 第1目標出力設定部
33 第1指令設定部
40 負荷制御指令設定部
41 第2目標出力設定部
42 第2指令設定部
121 電力変換装置
122 駆動制御回路
311、331、421 差分算出部
312 比例演算部
313 加算部
321、332、411、422 リミッタ
322、412 平滑化フィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Distributed power supply system 2 Distributed power supply 3 Power line 4
Claims (9)
前記電力線に接続された蓄電関連負荷と、
前記蓄電手段の充放電を制御するための充放電指令を設定する充放電指令設定手段と、
前記充放電指令による蓄電手段の充放電制御では吸収できない前記分散型電源の出力変動の余剰分を、前記蓄電関連負荷の出力制御によって低減させる負荷制御指令を設定する負荷制御指令設定手段と、
前記充放電指令に基づいて前記蓄電手段の充放電を制御する充放電制御手段と、
前記負荷制御指令に基づいて前記蓄電関連負荷を制御する負荷制御手段と
を備え、
前記蓄電手段の充放電制御及び前記蓄電関連負荷の出力制御による前記分散型電源の出力の平準化が可能な分散型電源の出力平準化システム。 Chargeable / dischargeable power storage means connected to a power line connecting a distributed power source that converts natural energy into electric power and outputs the power system, and
A storage-related load connected to the power line;
Charge / discharge command setting means for setting a charge / discharge command for controlling charge / discharge of the power storage means;
The surplus of the output fluctuation of the distributed power sources that can not be absorbed by the charge and discharge control of the power storage unit by the charge and discharge command, a load control command setting means for setting a load control command Ru is reduced by the output control of the electric storage-related load ,
Charge / discharge control means for controlling charge / discharge of the power storage means based on the charge / discharge command;
Load control means for controlling the power storage related load based on the load control command,
An output leveling system of a distributed power source capable of leveling the output of the distributed power source by charge / discharge control of the power storage means and output control of the power storage related load.
前記蓄電手段の充電率を所定の目標充電率に近づけるための補正値を演算し、該補正値を用いて前記分散型電源の出力を補正する出力補正手段と、
補正後の前記分散型電源の出力を用いて、前記蓄電手段の目標出力である第1目標出力を設定する第1目標出力設定手段と、
前記第1目標出力と前記分散型電源の出力との差分に基づいて、前記充放電指令を設定する第1指令設定手段と
を有し、
前記負荷制御指令設定手段は、前記分散型電源の出力を用いて、前記蓄電関連負荷の目標出力である第2目標出力を設定する第2目標出力設定手段と、
前記第2目標出力と前記第1目標出力との差分を用いて、前記負荷制御指令を設定する第2指令設定手段と
を有する請求項1に記載の分散型電源の出力平準化システム。 The charge / discharge command setting means includes:
Calculating a correction value for bringing the charging rate of the power storage unit close to a predetermined target charging rate, and correcting the output of the distributed power source using the correction value;
First target output setting means for setting a first target output, which is a target output of the power storage means, using the output of the distributed power source after correction;
First command setting means for setting the charge / discharge command based on a difference between the first target output and the output of the distributed power source;
The load control command setting means, using the output of the distributed power supply, a second target output setting means for setting a second target output that is a target output of the power storage related load;
2. The output leveling system for a distributed power source according to claim 1, further comprising: a second command setting unit configured to set the load control command using a difference between the second target output and the first target output.
前記分散型電源の出力変動が前記蓄電手段の充電制御によって吸収できない場合に、前記空調設備の出力を強制的に増加させ、
前記分散型電源の出力変動が前記蓄電手段の放電制御によって吸収できない場合に、前記空調設備の出力を強制的に低下させるまたは前記空調設備を強制停止させる請求項1から請求項3のいずれかに記載の分散型電源の出力平準化システム。 The power storage related load includes an air conditioning facility for cooling the power storage means,
When the output fluctuation of the distributed power source cannot be absorbed by the charging control of the power storage means, forcibly increase the output of the air conditioning equipment,
The output of the said air-conditioning equipment is forcibly reduced or the said air-conditioning equipment is forcibly stopped when the output fluctuation of the said distributed power supply cannot be absorbed by the discharge control of the said electrical storage means. The output leveling system of the distributed power source described.
前記分散型電源の出力変動が、前記蓄電手段の放電制御によって吸収できない場合に、前記無停電電源装置を前記電力線から切り離す請求項1から請求項5のいずれかに記載の分散型電源の出力平準化システム。 The power storage related load includes an uninterruptible power supply,
The output leveling of the distributed power supply according to any one of claims 1 to 5, wherein the uninterruptible power supply is disconnected from the power line when the output fluctuation of the distributed power supply cannot be absorbed by the discharge control of the power storage means. System.
請求項1から請求項7のいずれかに記載の分散型電源の出力平準化システムと
を備える分散型電源システム。 A distributed power source that converts natural energy into electric power and outputs it,
A distributed power supply system comprising the output leveling system of the distributed power supply according to any one of claims 1 to 7.
前記蓄電手段の充放電を制御するための充放電指令を設定する充放電指令設定過程と、
前記充放電指令による蓄電手段の充放電制御では吸収できない前記分散型電源の出力変動の余剰分を、前記蓄電関連負荷の出力制御によって低減させる負荷制御指令を設定する負荷制御指令設定過程と、
前記充放電指令に基づいて前記蓄電手段の充放電を制御する充放電制御過程と、
前記負荷制御指令に基づいて前記蓄電関連負荷を制御する負荷制御過程と
を有し、
前記蓄電手段の充放電制御及び前記蓄電関連負荷の出力制御による前記分散型電源の出力の平準化が可能な分散型電源の出力平準化方法。 Connect the chargeable / dischargeable power storage means and the power storage related load to the power line connecting the distributed power source that converts the natural energy into electric power and output the power system,
A charge / discharge command setting process for setting a charge / discharge command for controlling charge / discharge of the power storage means;
A load control command setting process for setting a load control command for reducing an excess of fluctuations in output of the distributed power source that cannot be absorbed by charge / discharge control of the power storage means by the charge / discharge command, by output control of the power storage related load;
A charge / discharge control process for controlling charge / discharge of the power storage means based on the charge / discharge command;
A load control process for controlling the power storage related load based on the load control command,
An output leveling method for a distributed power source capable of leveling the output of the distributed power source by charge / discharge control of the power storage means and output control of the power storage related load.
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