JP6514735B2 - POWER GENERATION SYSTEM AND POWER GENERATION METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、発電システムおよび発電方法に関する。 The present invention relates to a power generation system and a power generation method.
近年、地球規模での地球温暖化対策が急務であり、石油、天然ガスなどの化石エネルギーに代わるエネルギーとして、CO2を排出しない燃料電池などの再生可能エネルギーや太陽光、風力などの自然エネルギーが注目されている。 In recent years, global warming countermeasures on a global scale are urgently needed, and renewable energy such as fuel cells that do not emit CO 2 and natural energy such as sunlight and wind are used as energy to replace fossil energy such as oil and natural gas. Attention has been paid.
再生可能エネルギーは、エネルギーの発生源を生成する必要があり、自然エネルギーに優位性がある。自然エネルギーを利用した発電の一つに、太陽光発電があるが、この太陽光発電は日中でしかも太陽光が雲などで遮られない環境で発電するため、定常的な電力供給元という面で安定性に欠ける。 Renewable energy needs to create a source of energy and has advantages over natural energy. Solar power generation is one of the power generation using natural energy, but this solar power generation is a steady power supply source because it generates electricity in the daytime and in an environment where sunlight is not blocked by clouds etc. Lack stability.
また、太陽光発電以外では風力発電があるが、これについても自然の風(風速および風向など)の影響を受けて昼夜を問わず発電量が変動するため、これ一つでは電力基盤となりえないのが現状である。 In addition to solar power, there is also wind power, but it can not be used as a power base either, because the amount of power generation fluctuates day and night regardless of the natural wind (wind speed and direction). is the current situation.
そこで、これら異なる自然エネルギーを組み合わせて発電することが考えられるが、それぞれの発電は、燃料が不要といった利点だけでなく、発電の仕組みを含めて発電の変動要因が異なることから、どのようしにして連系運用を図るかが今後の課題である。 Therefore, it is conceivable to generate power by combining these different types of natural energy, but each power generation has not only the advantage that no fuel is needed, but also the variation factor of power generation including the mechanism of power generation, so It is a future subject whether to plan the interconnection operation.
通常、太陽光発電は、日中昼過ぎに発電量が最大、つまりピークを迎えるが、この太陽光発電と風力発電を組み合わせた発電において、発電出力に余力を持たせているため、この太陽光発電のピークと風力発電のピークが重なった場合、総発電量が規定の出力(上限)を超過する可能性があるが、これは、電力供給先に影響が及ぶことから、防がなければならない。 In general, photovoltaic power generation reaches its maximum, ie, peak, after noon during the daytime, but in the combined power generation of this photovoltaic power generation and wind power generation, the photovoltaic power generation output has enough power, so this photovoltaic power generation If the peak of and the peak of wind power overlap, the total power generation may exceed the specified output (upper limit), but this should be prevented as it affects the power supply destination.
また互いの発電は、制御指令を出してから、発電が追従するまでの制御特性(上昇特性・下降特性)が異なることから、連系した発電制御が難しく、上限を超えないような運用では、効率が低下することが予想される。 In addition, since the control characteristics (rising characteristics / falling characteristics) from generation to control of power generation follow each other are different, interconnected generation generation control is difficult, and in an operation where the upper limit is not exceeded, It is expected that the efficiency will be reduced.
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、自然エネルギーを組み合わせて効率よく発電することができる発電システムおよび発電方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and its object is to provide a power generation system and a power generation method capable of efficiently generating power by combining natural energy.
本発明の発電システムは、自然エネルギーを利用する第1発電設備と、制御指令を出してから発電が追従するまでの制御特性が前記第1発電設備とは異なる自然エネルギー利用の第2発電設備とを連系点で接続し供給先へ出力する発電システムにおいて、前記第1発電設備により発電される電力を検出する第1電力検出器と、前記第2発電設備により発電される電力を検出する第2電力検出器と、前記連系点における電力の出力上限を定めた閾値、前記第1発電設備および前記第2発電設備の各発電量の目標値を含む制御条件を記憶するメモリと、前記第1電力検出器および前記第2電力検出器によりそれぞれ検出された電力を所定周期でサンプリングして、前記第1発電設備の計測値の移動平均と前記第2発電設備の計測値の移動平均とをそれぞれ算出する移動平均演算部と、前記第1発電設備の計測値の移動平均が下降してゆき、前記第1発電設備の発電量の目標値を下回った場合、前記第2発電設備の計測値が上昇する方向に前記第2発電設備の目標値を設定する制御を行う制御部とを具備する。 The power generation system according to the present invention includes a first power generation facility that uses natural energy, and a second power generation facility that uses natural energy that differs from the first power generation facility in control characteristics from generation of a control command until generation of power follows. A first power detector that detects power generated by the first power generation facility, and a power generation system that detects power generated by the second power generation facility. and 2 power detector, a memory for storing a threshold that defines output limit of the power, the control condition including the target value of the power generation amount of the first power plant and the second power generation equipment in the interconnection node, the first the power detected respectively by first power detector and the second power detector and sampled at a predetermined period, and a moving average of the measurement values of the moving average and the second power plant of the measurement values of the first power plant A moving average calculation unit calculating respectively, said Yuki by moving average of the first power plant of the measurement value is lowered and when it falls below the target value of the power generation amount of the first power plant, the second power plant And a control unit configured to perform control to set a target value of the second power generation facility in a direction in which the measurement value increases.
本発明の発電方法は、自然エネルギーを利用する第1発電設備と、制御指令を出してから発電が追従するまでの制御特性が前記第1発電設備とは異なる自然エネルギー利用の第2発電設備とを連系点で接続し供給先へ出力する発電システムにおける発電方法において、前記第1発電設備により発電される電力を第1電力検出器により検出し、前記第2発電設備により発電される電力を第2電力検出器により検出し、前記連系点における電力の出力上限を定めた閾値、前記第1発電設備および前記第2発電設備の各発電量の目標値を含む制御条件を記憶し、前記第1電力検出器および前記第2電力検出器によりそれぞれ検出された電力を所定周期でサンプリングして、前記第1発電設備の計測値の移動平均と前記第2発電設備の計測値の移動平均とをそれぞれ算出し、前記第1発電設備の計測値の移動平均が下降してゆき、前記第1発電設備の発電量の目標値を下回った場合、前記第2発電設備の計測値が上昇する方向に前記第2発電設備の目標値を設定する制御を行うことを特徴とする。 The power generation method according to the present invention includes: a first power generation facility using natural energy; and a second power generation facility using natural energy different from the first power generation facility in control characteristics from when the control command is issued until when the power generation follows. In the power generation method in the power generation system in which the power generated by the first power generation facility is detected by a first power detector, and the power generated by the second power generation facility is detected. detected by the second power detector, and stores the control condition including the target value of the grid interconnection threshold that defines the output upper limit of the power at point, the first power generation facility and the power generation amount of the second power plant, the the power detected respectively by the first power detector and the second power detector and sampled at a predetermined period, the movement of the measurement values of the moving average and the second power plant of the measurement values of the first power generating facilities Rights Preparative respectively calculated moving average of the measurement values of the first power plant so on are lowered, if it falls below the target value of the power generation amount of the first power plant, the measurement value of the second power plant is increased Control is performed to set a target value of the second power generation facility in a direction.
本発明によれば、自然エネルギーを組み合わせて効率よく発電することができる。 According to the present invention, natural energy can be combined to efficiently generate power.
以下、図面を参照して本発明の一つの実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明に係る一つの実施の形態の再生可能エネルギー(太陽光/風力)・相互発電システム(以下「再エネ・クロス発電システム」と称す)の構成を示す図である。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing the configuration of a renewable energy (solar / wind power) / intergeneration system (hereinafter referred to as “re-energy cross generation system”) according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、この実施の形態の再エネ・クロス発電システムは、第1の自然エネルギー生成部としての太陽光発電設備10と、第2の自然エネルギー生成部としての風力発電設備20とを備える。 As shown in FIG. 1, the reenergy cross power generation system of this embodiment includes a photovoltaic power generation facility 10 as a first natural energy generation unit, and a wind power generation facility 20 as a second natural energy generation unit. Equipped with
太陽光発電設備10は、ソーラーパネル11(以下「PV11」と称す)とパワーコンディショナシステム12(以下「PCS12」と称す)を備える。
The solar power generation facility 10 includes a solar panel 11 (hereinafter referred to as “
PV11は、太陽光を受光して発電する。PV11は1基が例えば500kWのものであり、複数台(例えば20台)を直列接続して構成し10000kWを発電する能力を有する。
The PV 11 receives sunlight to generate power. One of the
PCS12は、それぞれのPV11の直流電力を交流電力に変換する機能(DC/ACコンバータの機能)とPV11の発電量を抑制する制御機能を有する。
The PCS 12 has a function of converting DC power of each
PCS12は、主コントローラ30から受け取った制御値Pvnを基にPV11毎に出力を抑制する。ここに示した太陽光発電設備10の構成例は一例であり、さまざまな発電量での設備構成が可能である。
The
風力発電設備20は、風車発電機21(以下「WT21」と称す)とパワーコンディショナシステム22(以下「PCS22」と称す)と風車コントローラ23とを備える。 The wind power generation facility 20 includes a wind turbine generator 21 (hereinafter referred to as “WT 21”), a power conditioner system 22 (hereinafter referred to as “PCS 22”), and a wind turbine controller 23.
WT21は、風車の回転により発電する。この例では、既存の太陽光発電設備10に2基のWT21を増設する形で設備増強したものである。WT21は、1基が例えば3200kWのものであり、2基で6400kWを発電する能力を有する。
The WT 21 generates power by rotation of a wind turbine. In this example, two
PCS22は、それぞれのWT21の電力を変圧する機能(AC/AC変換機能)とWT21の翼の角度や方向を変えることで発電量を制御(増減)する制御機能を有する。
The
風車コントローラ23は、分担値算出部24を有する。分担値算出部24は、主コントローラ30からの制御値を受けて、2基のWT21のうちそれぞれの分担値を算出し、算出したWT21毎の分担値を基に各PCS22に対して出力指示値を出力する。ここに示した風力発電設備20の構成例は一例であり、さまざまな発電量での設備構成が可能である。
The wind turbine controller 23 has a share
また、この再エネ・クロス発電システムは、互いの電力系統を接続する送電線上に開閉器(図示せず)、変圧器51、第1電力検出器としての計器用変成器13、第2電力検出器としての計器用変成器25、第3電力検出器としての計器用変成器52などを備える。計器用変成器はCT(Current Transformer)やVT(Voltage Transformer)などである。 Moreover, this re-energy cross power generation system includes a switch (not shown), a transformer 51, an instrument transformer 13 as a first power detector, and a second power detection on a transmission line connecting the power systems of each other. And an instrument transformer 52 as a third power detector. The instrument transformers include CT (Current Transformer) and VT (Voltage Transformer).
計器用変成器13は、太陽光発電設備10により発電される電圧および電流などの電力を検出する。計器用変成器25は、風力発電設備20により発電される電圧および電流などの電力を検出する。計器用変成器52は、これら発電設備の連系点の電圧および電流などの電力を検出する。 The instrument transformer 13 detects power such as voltage and current generated by the solar power generation facility 10. The instrument transformer 25 detects power such as voltage and current generated by the wind power generation facility 20. The instrument transformer 52 detects power such as voltage and current at the connection point of these power generation facilities.
さらに、この再エネ・クロス発電システムは、互いの設備を連系運用するために指令(制御信号)を出力する制御部としての主コントローラ30を備える。主コントローラ30は、メモリ31、移動平均演算部32〜34、減算器35、指令制御部36、太陽光発電指令生成部37、風力発電指令生成部38、加算器39、40、指令変換部41などを備える。
Furthermore, this re-energy cross power generation system includes a main controller 30 as a control unit that outputs a command (control signal) to interconnect and operate the facilities of each other. The main controller 30 includes a
メモリ31は、各電力の計測値、計測値から計算した移動平均の値、および連系点の電力の上限値を含む各電力設備の制御条件を記憶している。
The
制御条件は、例えば連系点の電力の上限値(例えば10000kW:発電所設備定格)、各太陽光と風力の各設備の制御値の範囲(例えば太陽光は0〜10000kW、風力は0〜6400kW)、上昇方向および下降方向の制御幅(例えば1ステップが100kWで、2ステップ、3ステップにすることもある)、制御周期(1〜600秒:初期値は30秒)、制御値調整用の定数n、目標値やその範囲などである。制御値および目標値は演算結果で常に変動する。 The control conditions are, for example, the upper limit value of the power of the interconnection point (for example, 10000 kW: power plant facility rating), the control value range of each facility of each solar light and wind power (for example, 0 to 10000 kW for solar light, 0 to 6400 kW for wind power Control width in ascending and descending directions (for example, 1 step is 100 kW, and may be 2 steps or 3 steps), control cycle (1 to 600 seconds: initial value is 30 seconds), for control value adjustment The constant n, the target value, the range, and the like. The control value and the target value constantly fluctuate in the calculation result.
主コントローラ30は、移動平均演算部32〜34により算出された各電力の移動平均の推移が、予めメモリ31に設定されている上限値を超えない範囲で制御条件を満たすように太陽光発電設備10と風力発電設備20との発電量を配分し、各電力設備10、20をそれぞれ制御する。
The main controller 30 controls the photovoltaic power generation system so that the transition of the moving average of each power calculated by the moving average calculation units 32-34 does not exceed the upper limit value set in advance in the
移動平均演算部32〜34は、各計器用変成器13、25、52によりそれぞれ検出された電力を所定周期でサンプリングして、既にメモリ31に記憶されている測定値と合わせて各電力の移動平均を都度新たに算出しメモリ31に記憶(更新)する。
The moving average calculation units 32-34 sample the power detected by each of the
減算器35は、移動平均演算部32により連系点の電力Pgの移動平均値とメモリ31の上限値(10000kW:発電所設備定格)との差分をとって連系点補正成分を生成し、指令制御部36に出力する。
The
指令制御部36は、太陽光発電指令生成部37および風力発電指令生成部38により生成される電力指令と各計器用変成器により検出される電力の測定値(実測値)とその時点の目標値とを基に電力指令の出力タイミングと補正値を決定し、太陽光発電設備10および風力発電設備20の発電量を増減させるための制御を行う。
The
指令制御部36は、太陽光発電設備10の発電電力が上昇または下降する局面では、風力発電設備20の発電電力の下降または上昇が遅延することを予め想定した風力発電の目標値を設定して風力発電設備20を制御する。
The
指令制御部36は、検出される連系点の電力Pgが上限値を超えることが予想される場合、上限値を超える電力を、供給先へ出力しないようにカットオフ制御する。
The
また、指令制御部36は、例えば太陽光発電設備10を優先して発電させ、上限値から太陽光発電設備10の発電電力を差し引いた不足分を風力発電設備20の発電量で補うように制御する。
In addition, for example, the
指令制御部36は、入力された連系点補正成分と、各電力設備の計測値Ppv、Pwtの移動平均値から、太陽光発電および風力発電の各電力指令に加減する補正値を出力する。補正値は、制御誤差、変圧器損失分を補正し、上限値の10000kWに届かない部分を補正するためのものである。
The
指令制御部36は、計測、制御・変圧器などの誤差を補正するために、連系点の計測値Pgとメモリ31に記憶されている上限値(10000kW)を基に、連系点の計測値Pgが発電目標値になるように補正値を算出する。つまり指令制御部36は、検出された連系点の電力Pgが予め設定した連系点の目標値となるように補正する補正部として機能する。
The
太陽光発電指令生成部37は、移動平均演算部32により演算された電力(計測値Ppv)の移動平均値とメモリ31に記憶されている目標値PVsvとを基に新たな発電電力上限指令(0〜10000kW)を生成し加算器39へ出力する。加算部39は補正値と加算した結果を指令値(制御値Pvn)として指令変換部41へ出力する。
The photovoltaic power generation
風力発電指令生成部38は、移動平均演算部32により演算された電力(計測値Pwt)の移動平均値とメモリ31に記憶されている目標値WTsvとを基に新たな発電電力上限指令(0〜6400kW)を生成し加算器40へ出力する。加算部40は補正値と加算した結果を指令変換部41へ出力する。
The wind power generation
指令変換部41は、太陽光発電設備10側のリミッタ回路42と割合変換部43および風力発電設備20側のリミッタ回路44と割合変換部45とを有している。リミッタ回路42は、出力すべき太陽光出力目標値PVsvを下限(3600kW)と上限(100000kW)の範囲に制限する。
The command conversion unit 41 includes a
割合変換部43は、目標値として電力量を割合に変換する。すなわちリミッタ回路42と割合変換部43は、太陽光発電指令生成部37から入力された電力指令(0〜10000kW)を、太陽光発電設備10側の総発電量に対する割合(36〜100%)に変換して出力する。
The ratio conversion unit 43 converts the amount of power into a ratio as a target value. That is, the
同様に、リミッタ回路44は、出力すべき風力発電出力目標値WTsv(風力発電設備20の総発電量)の上限(6400kW)を制限する。すなわちリミッタ回路44と割合変換部45は、風力発電指令生成部38から入力された電力指令(0〜6400kW)を風力発電設備20側の総発電量に対する割合(0〜100%)に変換して出力する。
Similarly, the
以下、図2のフローチャートと図3のグラフを参照してこの実施の形態のハイブリッド発電システムの動作を説明する。
この実施の形態の再エネ・クロス発電システムの場合、主コントローラ30は、各計器用変成器13、25、52により検出される電力(計測値Pg、Ppv、Pwt)を常時監視しており、一定時間毎にサンプリングし、メモリ31に記憶する(図2のステップS101)。
Hereinafter, the operation of the hybrid power generation system of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 and the graph of FIG.
In the case of the renewable energy generation system of this embodiment, the main controller 30 constantly monitors the power (measured values Pg, Ppv, Pwt) detected by the
この際、移動平均演算部32〜34は、メモリ31に記憶されている各電力(計測値)を読み出して、新たに検出された電力値を加えて移動平均を算出し、メモリ31のデータを更新する(ステップS102)。
Under the present circumstances, moving average operation parts 32-34 read each electric power (measurement value) memorized by
指令制御部36は、メモリ31から太陽光と風力それぞれの出力の目標値PVsv、WTsvを読み出して加算して、加算した合計値(Vsv+WTsv)が出力上限値(10000kW)を超えないことを確認する(図3の符号71)。
The
続いて、指令制御部36は、メモリ31から太陽光と風力それぞれの計測値Ppv、Pwtを読み出して加算して、加算した合計値(Ppv+Pwt)と出力上限値(10000kW)とを比較し、合計値(Ppv+Pwt)が出力上限値(10000kW)を超えることが予測される場合(S103のNo)、出力上限値(10000kW)を超えないよう、各設備の一部の開閉器(図示せず)を開放したり、負荷を切り替えるなどしてピークカット制御を行う(S104)。
Subsequently, the
続いて、指令制御部36は、太陽光発電の計測値Ppvが、太陽光出力目標値PVsvの範囲の中の下限の値(3600kW)より低い値か否かを確認する(S105)。
Subsequently, the
この確認の結果、図3の符号72に示すように、太陽光発電の計測値Ppvが下限の値(3600kW)を下回る状況では、太陽光出力目標値PVsvを「3600kW」、風力出力目標値WTsvを「6400kW」に設定したままにする(ステップS106:目標値固定)。 As a result of this confirmation, as indicated by reference numeral 72 in FIG. 3, when the measured value Ppv of photovoltaic power generation falls below the lower limit value (3600 kW), the solar power output target value PVsv is “3600 kW”, and the wind power output target value WTsv Are set to “6400 kW” (step S106: fixed target value).
また、指令制御部36は、メモリ31から読み出した移動平均を基に、実際の太陽光発電の計測値Ppvが上昇傾向にあるか下降傾向にあるかを確認する(ステップS107)。
Further, based on the moving average read from the
この確認の結果、太陽光発電の計測値Ppvが上昇傾向にあり(ステップS107の上昇)、計測値Ppvが制御値Pvnを超えた場合(ステップS108のYes)、図3の符号73に示すように、風力発電の計測値Pwtを下降させるように風力出力目標値WTsvを所定の制御幅でダウンさせる制御を行う(ステップS109,図3の符号73)。 As a result of this confirmation, when the measured value Ppv of the photovoltaic power generation tends to rise (rise in step S107) and the measured value Ppv exceeds the control value Pvn (Yes in step S108), as shown by reference numeral 73 in FIG. Then, control is performed to lower the wind power output target value WTsv by a predetermined control width so as to lower the measured value Pwt of the wind power generation (step S109, symbol 73 in FIG. 3).
そして、指令制御部36は、風力発電の計測値Pwtの移動平均が実際に降下してゆくことを確認しながら、計測値Pwtの移動平均を監視し、計測値Pwtの移動平均が目標値WTsvを下回った場合(ステップS110のYes)、太陽光発電の計測値Ppvが上昇する方向に太陽光出力目標値PVsvを設定する(ステップS111,図3の符号74)。
Then, the
なお、図3の符号75に示すように、風力発電の計測値Pwtが、風力出力目標値WTsvよりも下がることは問題ないものとする。 Note that, as indicated by reference numeral 75 in FIG. 3, it is assumed that the measured value Pwt of the wind power generation is lower than the wind power output target value WTsv.
一方、ステップS107の確認ステップにおいて、太陽光発電の計測値Ppvが下降し始めたら(下降傾向になった場合)(ステップS107の下降)、指令制御部36は、太陽光発電の計測値Ppvが下降する方向に太陽光出力目標値PVsvを設定する(ステップS112,図3の符号76)。
On the other hand, if the measured value Ppv of solar power generation starts to fall (if it becomes a downward trend) (decline of step S107) in the confirmation step of step S107, the
そして、指令制御部36は、太陽光発電の計測値Ppvの移動平均が実際に降下してゆくことを確認しながら、太陽光発電の計測値Ppvの移動平均を監視し、計測値Ppvの移動平均が制御値Pvnを下回った場合(ステップS113のYes)、風力発電の計測値Pwtを上昇させるように風力出力目標値WTsvを所定の制御幅でアップさせる制御を行う(ステップS114,図3の符号77)。
Then, the
なお、このような動作の例は一例であり、各ステップを入れ替え、また新たなステップを追加したり、一部のステップを削除することで、動作をさまざまに変えることも可能である。曇りなどの天候で、太陽光発電の計測値Ppvの移動平均が3600kWを超えない間は、ステップS106と同様に目標値を固定する。 Note that the example of such an operation is an example, and it is also possible to change the operation in various ways by replacing each step, adding a new step, or deleting some steps. As long as the moving average of the measured value Ppv of photovoltaic power generation does not exceed 3600 kW due to the weather such as cloudy weather, the target value is fixed as in step S106.
続いて、図4、図5を参照してこの再エネ・クロス発電システムにおける太陽光出力目標値PVsv、風力出力目標値WTsvの決定動作について説明する。まず、図5を参照して太陽光発電出力が上昇時の動作を説明する。 Subsequently, operations for determining the solar power output target value PVsv and the wind power output target value WTsv in this re-energy cross power generation system will be described with reference to FIGS. 4 and 5. First, the operation when the photovoltaic power generation output is rising will be described with reference to FIG.
(太陽光発電出力が上昇時)
太陽光発電出力が上昇時に、指令制御部36は、太陽光発電の計測値Ppvと太陽光発電の制御値Pvnとを監視し比較する中で、太陽光発電の計測値Ppvが制御値Pvnを超えた場合(図4の符号81)、風力発電の目標値WTsvを下降させる(図4の符号82)。制御値Pvnは目標値WTsvから定数nを差し引いた値である。
(When solar power output rises)
When the photovoltaic power output rises, the
そして、図4の符号83の時点で、指令制御部36は、風力発電の実際の計測値Pwtが目標値WTsv未満であることを確認した後、太陽光発電の目標値PVsvを上昇させる(図4の符号84)。
Then, at the
その後、図4の符号85の時点で、風力発電の実際の計測値Pwtが目標値WTsv以上になっていた場合、指令制御部36は、太陽光発電の目標値PVsvを前回の値のまま維持する(図4の符号86)。
Thereafter, when the actual measured value Pwt of the wind power generation is equal to or higher than the target value WTsv at
そして、図4の符号87の時点で、指令制御部36は、風力発電の実際の計測値Pwtが目標値WTsv未満になったことを確認すると、太陽光発電の目標値PVsvを上昇させるよう設定を変更する(図4の符号88)。
Then, when it is confirmed that the actual measured value Pwt of the wind power generation has become less than the target value WTsv at
なお、符号WTsvminは風力発電下降時の制御幅、符号PVsvmanは太陽光発電上昇時の制御幅である。このようにして太陽光発電出力が上昇時に、風力発電側の出力を徐々に下降させる。 In addition, the code | symbol WTsvmin is a control width | variety at the time of wind power generation fall, and the code | symbol PVsvman is a control width at the time of solar power generation rise. Thus, when the solar power generation output rises, the output on the wind power generation side is gradually lowered.
(太陽光発電出力が下降時)
太陽光発電出力が下降時に、指令制御部36は、太陽光発電の計測値Ppvと太陽光発電の制御値Pvnとを監視し比較する中で、太陽光発電の計測値Ppvが制御値Pvnを下回った場合(図5の符号91)、太陽光発電の目標値PVsvを下降させる(図5の符号92)。
(When solar power output falls)
The
その後、図5の符号93の時点でも、太陽光発電の計測値Ppvが制御値Pvn未満であった場合、指令制御部36は、太陽光発電の目標値PVsvをさらに下降させる(図5の符号94)。
After that, even when the
そして、指令制御部36は、太陽光発電の計測値Ppvが制御値Pvn未満であることを確認すると、風力発電の目標値WTsvを上昇させる(図5の符号95)。このようにして太陽光発電出力が下降時に、風力発電側の出力を徐々に上昇させる。
Then, when confirming that the measured value Ppv of the solar power generation is less than the control value Pvn, the
(効果)
このようにこの実施の形態の再エネ・クロス発電システムによれば、太陽光発電設備10と風力発電設備20とを連系させて、連系出力の上限値を設定し、風力発電の遅延を考慮して太陽光発電と風力発電の配分および目標値を定め、その目標値に近づくように太陽光発電と風力発電の設備へ電力指令を出力することで、自然エネルギーそれぞれの特徴を生かして発電設備を高効率に運用することができる。
(effect)
As described above, according to the renewable energy cross power generation system of this embodiment, the photovoltaic power generation facility 10 and the wind power generation facility 20 are interconnected to set the upper limit value of the interconnection output, and the delay of the wind power generation is Determine the distribution and target value of photovoltaic power generation and wind power generation in consideration, and output the power command to facilities of photovoltaic power generation and wind power generation so that the target value is approached, thereby utilizing the features of each of the natural energy to generate power Equipment can be operated with high efficiency.
すなわち、太陽光発電と風力発電の各電力の移動平均の推移が、予め設定されている上限値を超えない範囲で制御条件(太陽光発電を優先するなど)を満たすように太陽光発電と風力発電との発電量を配分し、各電力設備を制御することで、自然エネルギーを組み合わせて効率よく発電することができる。 That is, solar power generation and wind power are performed such that the transition of the moving average of each power of solar power generation and wind power generation satisfies control conditions (such as prioritizing solar power generation) within a range not exceeding the preset upper limit value. By allocating the amount of power generation with power generation and controlling each power facility, it is possible to combine natural energy and efficiently generate power.
また、本発明によれば、以下のような効果がある。
検出される各電力設備の電力の移動平均の推移を基に、今後の目標値や制御値(電力指令)を決定することで、目標値の前後での細かな切り替え動作をなくして平準的な制御が可能になる。
Further, according to the present invention, the following effects can be obtained.
By determining the future target value and control value (electric power command) based on the transition of the moving average of the power of each power facility to be detected, it is possible to eliminate the detailed switching operation before and after the target value, thereby achieving leveling Control is possible.
本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、例として示したものであり、この他の様々な形態で実施が可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の省略、置き換え、変更を行うことができる。 Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is shown as an example, and can be implemented in other various forms, and within the scope of the present invention, You can omit, replace, or change.
また上記の実施の形態に示した主コントローラ30の各構成要素を、コンピュータのハードディスク装置などのストレージにインストールしたプログラムで実現してもよく、また上記プログラムを、コンピュータ読取可能な電子媒体:electronic mediaに記憶しておき、プログラムを電子媒体からコンピュータに読み取らせることで本発明の機能をコンピュータが実現するようにしてもよい。電子媒体としては、例えばCD−ROM等の記録媒体やフラッシュメモリ、リムーバブルメディア:Removable media等が含まれる。さらに、ネットワークを介して接続した異なるコンピュータに構成要素を分散して記憶し、各構成要素を機能させたコンピュータ間で通信することで実現してもよい。 Further, each component of the main controller 30 described in the above embodiment may be realized by a program installed in a storage such as a hard disk drive of a computer, and the above program may be a computer readable electronic medium: electronic media The computer may realize the functions of the present invention by causing the computer to read the program from the electronic medium. Examples of the electronic medium include a recording medium such as a CD-ROM, a flash memory, and a removable medium: removable media. Furthermore, the components may be distributed and stored in different computers connected via a network, and may be realized by communicating between the computers functioning the respective components.
10…太陽光発電設備、11…ソーラーパネル、12、22…パワーコンディショナシステム(PCS)、13,25、52…計器用変成器、20…風力発電設備、21…風車発電機、23…風車コントローラ、24…分担値算出部、30…主コントローラ、31…メモリ、32〜34…移動平均演算部、35…減算器、36…指令制御部、37…太陽光発電指令生成部、38…風力発電指令生成部、39、40…加算器、41…指令変換部、42、44…リミッタ回路、43、45…割合変換部、51…変圧器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Solar power generation equipment, 11 ... Solar panel, 12, 22 ... Power conditioning system (PCS), 13, 25, 52 ... Transformer for instruments, 20 ... Wind power generation facility, 21 ... Wind turbine generator, 23 ... Wind turbine Controller, 24: shared value calculation unit, 30: main controller, 31: memory, 32 to 34: moving average calculation unit, 35: subtractor, 36: command control unit, 37: photovoltaic power generation command generation unit, 38: wind power Power generation command generation unit, 39, 40 ... adder, 41 ... command conversion unit, 42, 44 ... limiter circuit, 43, 45 ... ratio conversion unit, 51 ... transformer.
Claims (6)
前記第1発電設備により発電される電力を検出する第1電力検出器と、
前記第2発電設備により発電される電力を検出する第2電力検出器と、
前記連系点における電力の出力上限を定めた閾値、前記第1発電設備および前記第2発電設備の各発電量の目標値を含む制御条件を記憶するメモリと、
前記第1電力検出器および前記第2電力検出器によりそれぞれ検出された電力を所定周期でサンプリングして、前記第1発電設備の計測値の移動平均と前記第2発電設備の計測値の移動平均とをそれぞれ算出する移動平均演算部と、
前記第1発電設備の計測値の移動平均が下降してゆき、前記第1発電設備の発電量の目標値を下回った場合、前記第2発電設備の計測値が上昇する方向に前記第2発電設備の目標値を設定する制御を行う制御部と
を具備することを特徴とする発電システム。 Connecting the first power generation facility that uses natural energy and the second power generation facility that uses natural energy that differs from the first power generation facility in the control characteristics from the issue of the control command to the follow up of power generation In the power generation system operated in conjunction with
A first power detector that detects power generated by the first power generation facility;
A second power detector that detects power generated by the second power generation facility;
A memory for storing control conditions including the target value of the grid interconnection threshold that defines the power output upper limit of the point, the first power generation facility and the power generation amount of the second power plant,
The power detected by each of the first power detector and the second power detector is sampled at a predetermined cycle, and a moving average of measured values of the first power generating facility and a moving average of measured values of the second power generating facility a moving average calculation unit which calculates bets respectively,
When the moving average of the measurement values of the first power generation facility falls and falls below the target value of the power generation amount of the first power generation facility, the second power generation proceeds in the direction in which the measurement value of the second power generation facility increases. What is claimed is: 1. A power generation system comprising: a control unit that performs control to set a target value of equipment.
前記太陽光発電設備により発電される電力を検出する第1電力検出器と、
前記風力発電設備により発電される電力を検出する第2電力検出器と、
前記連系点における電力の出力上限を定めた閾値、前記太陽光発電設備、前記風力発電設備の各発電量の目標値を含む制御条件を記憶するメモリと、
前記第1電力検出器および前記第2電力検出器によりそれぞれ検出された電力を所定周期でサンプリングして、前記太陽光発電設備の計測値の移動平均と前記風力発電設備の計測値の移動平均とをそれぞれ算出する移動平均演算部と、
前記風力発電設備の計測値の移動平均が下降してゆき、前記風力発電設備の発電量の目標値を下回った場合、前記太陽光発電設備の計測値が上昇する方向に前記太陽光発電設備の目標値を設定する制御を行う制御部と
を具備することを特徴とする発電システム。 In a power generation system that connects a wind power generation facility that generates electric power by rotation of a wind turbine and a solar power generation facility that receives solar light to generate electric power at an interconnection point and outputs electric power generated by these power generation facilities to a supply destination
A first power detector that detects power generated by the solar power generation facility;
A second power detector that detects power generated by the wind power generation facility;
A memory storing control conditions including a threshold value for defining an output upper limit of electric power at the connection point, a target value of each power generation amount of the solar power generation facility, and the wind power generation facility;
The power detected by each of the first power detector and the second power detector is sampled at a predetermined cycle, and a moving average of measured values of the solar power generation facility and a moving average of measured values of the wind power generation facility a moving average calculation unit for calculating, respectively,
When the moving average of the measurement values of the wind power generation facility falls and falls below the target value of the power generation amount of the wind power generation facility, the solar power generation facility of the solar power generation facility increases And a control unit that performs control to set a target value.
前記第1発電設備および前記第2発電設備の各計測値、又は前記風力発電設備および前記太陽光発電設備の各計測値を加算した合計値が前記閾値を超える分の電力を、一部の開閉器を開放することによりカットする制御を行うことを特徴とする請求項1または請求項2いずれか記載の発電システム。 The control unit
Each of the measurement values of the first power generation facility and the second power generation facility, or the total value of the sum of the measurement values of the wind power generation facility and the photovoltaic power generation facility exceeds the threshold, The power generation system according to any one of claims 1 and 2, wherein control for cutting is performed by opening the switch.
前記第1発電設備により発電される電力を第1電力検出器により検出し、
前記第2発電設備により発電される電力を第2電力検出器により検出し、
前記連系点における電力の出力上限を定めた閾値、前記第1発電設備および前記第2発電設備の各発電量の目標値を含む制御条件を記憶し、
前記第1電力検出器および前記第2電力検出器によりそれぞれ検出された電力を所定周期でサンプリングして、前記第1発電設備の計測値の移動平均と前記第2発電設備の計測値の移動平均とをそれぞれ算出し、
前記第1発電設備の計測値の移動平均が下降してゆき、前記第1発電設備の発電量の目標値を下回った場合、前記第2発電設備の計測値が上昇する方向に前記第2発電設備の目標値を設定する制御を行うことを特徴とする発電方法。 Connecting the first power generation facility that uses natural energy and the second power generation facility that uses natural energy that differs from the first power generation facility in the control characteristics from the issue of the control command to the follow up of power generation In the power generation method in the power generation system operating in conjunction,
The electric power generated by the first power generation facility is detected by a first electric power detector,
The electric power generated by the second power generation facility is detected by a second electric power detector,
Storing control condition including the target value of the grid interconnection threshold that defines the output upper limit of the power at point, the first power generation facility and the power generation amount of the second power plant,
The power detected by each of the first power detector and the second power detector is sampled at a predetermined cycle, and a moving average of measured values of the first power generating facility and a moving average of measured values of the second power generating facility theft were calculated respectively,
When the moving average of the measurement values of the first power generation facility falls and falls below the target value of the power generation amount of the first power generation facility, the second power generation proceeds in the direction in which the measurement value of the second power generation facility increases. A power generation method characterized by performing control to set a target value of equipment.
前記太陽光発電設備により発電される電力を検出し、
前記風力発電設備により発電される電力を検出し、
前記連系点における電力の出力上限を定めた閾値、前記太陽光発電設備、前記風力発電設備の各発電量の目標値を含む制御条件をメモリに記憶し、
前記太陽光発電設備および前記風力発電設備によりそれぞれ検出された電力を所定周期でサンプリングして、前記太陽光発電設備の計測値の移動平均と前記風力発電設備の計測値の移動平均とをそれぞれ算出し、
前記風力発電設備の計測値の移動平均が下降してゆき、前記風力発電設備の発電量の目標値を下回った場合、前記太陽光発電設備の計測値が上昇する方向に前記太陽光発電設備の目標値を設定する制御を行う
ことを特徴とする発電方法。 A power generation system in a power generation system that connects a wind power generation facility that generates electricity by rotation of a wind turbine and a solar power generation facility that receives solar light to generate electricity at an interconnection point and outputs power generated by these power generation facilities to a supply destination In the method
Detecting power generated by the solar power generation facility;
Detecting the power generated by the wind power plant;
The memory stores control conditions including a threshold that defines an output upper limit of power at the interconnection point, target values of the respective power generation amounts of the solar power generation facility and the wind power generation facility in a memory.
The electric power detected by each of the solar power generation equipment and the wind power generation equipment is sampled at a predetermined cycle, and the moving average of the measurement values of the solar power generation equipment and the moving average of the measurement values of the wind power generation equipment are calculated. And
When the moving average of the measurement values of the wind power generation facility falls and falls below the target value of the power generation amount of the wind power generation facility, the solar power generation facility of the solar power generation facility increases A power generation method characterized by performing control to set a target value.
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