JP7749999B2 - power stabilizer - Google Patents
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Description
本発明は、電力安定化装置に関する。 The present invention relates to a power stabilization device.
変動電源と電力貯蔵部とを組み合わせて合成電力を電力系統に供給することによって、供給する電力の変動を緩和する電力安定化装置が知られている(例えば、特許文献1、2、3参照)。特に、特許文献1に記載された技術は、電力の減少が禁止される減少不可時間帯の前に合成電力を予め低下させる。これにより、変動電源が急低下した場合において電力貯蔵部が放電すべき電力量(kWh)を少なくする。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2018-161041号公報
[特許文献2] 特開2019-115131号公報
[特許文献3] 特開2018-038132号公報
There is known a power stabilization device that combines a variable power source and a power storage unit to supply a combined power to a power grid, thereby mitigating fluctuations in the power supply (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3). In particular, the technology described in Patent Document 1 reduces the combined power in advance before a time period during which power reduction is prohibited. This reduces the amount of power (kWh) that the power storage unit must discharge when the variable power source suddenly drops.
[Prior art documents]
[Patent Documents]
[Patent Document 1] JP 2018-161041 A [Patent Document 2] JP 2019-115131 A [Patent Document 3] JP 2018-038132 A
変動電源の出力電力と合成電力との差が大きくなった場合においても、供給する合成電力の変動を緩和できることが望ましい。 It is desirable to be able to mitigate fluctuations in the supplied composite power even when the difference between the output power of the variable power source and the composite power becomes large.
上記課題を解決するために、本発明の一の態様においては、電力安定化装置を提供する。電力安定化装置は、電力貯蔵部を備えてよい。電力貯蔵部は、充放電を行ってよい。電力安定化装置は、電力変換部を備えてよい。電力変換部は、電力貯蔵部での充放電による入出力電力を電力系統と電力貯蔵部との間で相互に変換してよい。電力安定化装置は、制御部を備えてよい。制御部は、電力系統に連系する変動電源の電力と電力貯蔵部の電力との合成電力の設定上限値および設定下限値の少なくとも一方を、電力貯蔵部と電力系統との間および電力貯蔵部のいずれかにおける電力制限値に応じた値に設定してよい。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention provides a power stabilization device. The power stabilization device may include a power storage unit. The power storage unit may perform charging and discharging. The power stabilization device may include a power conversion unit. The power conversion unit may convert input and output power resulting from charging and discharging in the power storage unit between the power grid and the power storage unit. The power stabilization device may include a control unit. The control unit may set at least one of the set upper limit and set lower limit of the combined power of the power of a variable power source connected to the power grid and the power of the power storage unit to a value corresponding to the power limit value between the power storage unit and the power grid and in the power storage unit.
制御部は、電力制限値より高い値に設定上限値を設定してよい。 The control unit may set the upper limit value to a value higher than the power limit value.
制御部は、第1算出部を有してよい。第1算出部は、現在時刻から、合成電力の時間的変動を緩和するための指定時間帯の終了時刻までの期間内における、変動電源の出力電力がとり得る予測値を算出してよい。制御部は、第2算出部を有してよい。第2算出部は、予測値と電力制限値とに基づいて設定上限値および設定下限値の少なくとも一方を算出してよい。 The control unit may include a first calculation unit. The first calculation unit may calculate a predicted value of the output power of the variable power source during a period from the current time to the end time of a designated time period for mitigating temporal fluctuations in the combined power. The control unit may include a second calculation unit. The second calculation unit may calculate at least one of a set upper limit value and a set lower limit value based on the predicted value and the power limit value.
第1算出部は、現時刻より前における、変動電源の出力電力、変動電源の出力可能電力、および合成電力の少なくとも一つの電力と、当該少なくとも一つの電力の予め定められた時間における変化との相関関係に基づいて、予測値を算出してよい。 The first calculation unit may calculate the predicted value based on the correlation between at least one of the output power of the variable power source, the available output power of the variable power source, and the combined power prior to the current time and the change in that at least one power over a predetermined time period.
制御部は、指定時間帯において、合成電力の減少を禁止する制御を少なくとも実行してよい。第1算出部は、指定時間帯の終了時刻までの期間内において、変動電源の出力電力として取り得ると予測される予測下限値を予測値の一つとして算出してよい。第2算出部は、予測下限値に電力制限値を加算して得られた値以下に設定上限値を設定してよい。 The control unit may at least execute control to prohibit a decrease in the combined power during the specified time period. The first calculation unit may calculate, as one of the predicted values, a predicted lower limit value that is predicted to be the possible output power of the variable power source during the period until the end of the specified time period. The second calculation unit may set the set upper limit value to a value equal to or lower than the value obtained by adding the power limit value to the predicted lower limit value.
制御部は、指定時間帯において、合成電力の増加を禁止する制御を少なくとも実行してよい。第1算出部は、指定時間帯の終了時刻までの期間内において、変動電源の出力電力として取り得ると予測される予測上限値を予測値の一つとして算出してよい。第2算出部は、予測上限値から電力制限値を減算した値以上に設定下限値を設定してよい。 The control unit may at least execute control to prohibit an increase in the combined power during the specified time period. The first calculation unit may calculate, as one of the predicted values, a predicted upper limit value that is predicted to be the output power of the variable power source during the period up to the end of the specified time period. The second calculation unit may set the set lower limit value to a value equal to or greater than the predicted upper limit value minus the power limit value.
第2算出部は、指定時間帯の残り時間に応じて、指定時間帯内における設定上限値および設定下限値の少なくとも一方を変化させてよい。 The second calculation unit may change at least one of the upper and lower limit settings within the specified time period depending on the remaining time in the specified time period.
第1算出部は、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて予測下限値が高くなるように変化させてよい。第2算出部は、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて設定上限値が高くなるように変化させてよい。 The first calculation unit may change the predicted lower limit value so that it becomes higher as the remaining time of the specified time period becomes shorter. The second calculation unit may change the set upper limit value so that it becomes higher as the remaining time of the specified time period becomes shorter.
第1算出部は、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて予測上限値が低くなるように変化させてよい。第2算出部は、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて設定下限値が低くなるように変化させてよい。 The first calculation unit may change the predicted upper limit value so that it decreases as the remaining time of the specified time period decreases. The second calculation unit may change the set lower limit value so that it decreases as the remaining time of the specified time period decreases.
制御部は、変動電源による出力が停止した場合においても指定時間帯での合成電力の減少を禁止する制御を可能とするための合成電力準備値を、電力貯蔵部の放電可能電力量に応じて算出してよい。第2算出部は、予測下限値に電力制限値を加算して得られた値と、合成電力準備値とのうち小さい値以下に設定上限値を設定してよい。 The control unit may calculate a composite power reserve value based on the dischargeable energy amount of the power storage unit, which enables control to prohibit a decrease in composite power during a specified time period even if output from the variable power source is stopped. The second calculation unit may set the set upper limit value to be equal to or lower than the smaller of the value obtained by adding the power limit value to the predicted lower limit value and the composite power reserve value.
制御部は、変動電源による出力が停止した場合においても指定時間帯での合成電力の増加を禁止する制御を可能とするための合成電力準備値を、電力貯蔵部の充電可能電力量に応じて算出してよい。第2算出部は、予測上限値から電力制限値を減算した値と、合成電力準備値とのうち大きな値以上に設定下限値を設定してよい。 The control unit may calculate a composite power reserve value based on the amount of chargeable energy in the power storage unit, enabling control to prohibit an increase in composite power during a specified time period even if output from the variable power source is stopped. The second calculation unit may set the set lower limit value to be equal to or greater than the larger of the value obtained by subtracting the power limit value from the predicted upper limit value and the composite power reserve value.
第2算出部は、指定時間帯の前の準備時間帯における残り時間と予め設定された変化率とに基づいて、準備時間帯における合成電力の目標値を算出してよい。 The second calculation unit may calculate the target value of the combined power during the preparation time period based on the remaining time during the preparation time period before the specified time period and a preset rate of change.
電力制限値は、電力変換部の定格電力の値であってよい。 The power limit value may be the rated power value of the power conversion unit.
電力制限値は、電力貯蔵部の周辺温度および電力貯蔵部の充電量の少なくとも一つによって変化する電力貯蔵部の充放電可能電力の値であってよい。 The power limit value may be the value of the chargeable and dischargeable power of the power storage unit that changes depending on at least one of the ambient temperature of the power storage unit and the charge level of the power storage unit.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 Note that the above summary of the invention does not list all of the necessary features of the present invention. Subcombinations of these features may also constitute inventions.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 The present invention will be described below through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the scope of the invention as claimed. Furthermore, not all of the combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the solution of the invention.
図1は、本発明の一実施形態である発電システム1の構成例を示す概念図である。発電システム1は、変動電源14-1および14-2と、電力安定化装置10とを備える。変動電源14-1および14-2(変動電源14と総称する場合がある)は、環境に応じて出力が変動する電源である。変動電源14は、風力発電機および太陽光発電機等の再生可能エネルギー電源であってよい。変動電源14は分散型電源であってよい。但し、変動電源14は、再生可能エネルギーに限定されない。変動電源14は、変圧器4を介して電力系統2に電気的に接続されてよい。変動電源14は、変動電源14から供給されるエネルギーを消費する負荷設備を含んでもよい。本実施形態においては、変動電源14-1は、風力発電機であり、変動電源14-2は、太陽光発電機である。但し、変動電源14の種類および数は、図1の場合に限定されない。 Figure 1 is a conceptual diagram showing an example configuration of a power generation system 1 according to one embodiment of the present invention. The power generation system 1 includes variable power sources 14-1 and 14-2 and a power stabilization device 10. The variable power sources 14-1 and 14-2 (sometimes collectively referred to as variable power sources 14) are power sources whose output fluctuates depending on the environment. The variable power source 14 may be a renewable energy power source such as a wind power generator or a solar power generator. The variable power source 14 may also be a distributed power source. However, the variable power source 14 is not limited to renewable energy. The variable power source 14 may be electrically connected to the power grid 2 via a transformer 4. The variable power source 14 may include load equipment that consumes energy supplied from the variable power source 14. In this embodiment, the variable power source 14-1 is a wind power generator, and the variable power source 14-2 is a solar power generator. However, the type and number of the variable power sources 14 are not limited to those shown in Figure 1.
電力安定化装置10は、電力貯蔵部12、電力変換部13、および制御部20を有する。電力貯蔵部12は、電力変換部13に接続されている。電力変換部13は、変圧器6を介して、連系点3に接続される。 The power stabilization device 10 has a power storage unit 12, a power conversion unit 13, and a control unit 20. The power storage unit 12 is connected to the power conversion unit 13. The power conversion unit 13 is connected to the interconnection point 3 via a transformer 6.
電力貯蔵部12は、充放電を行う。電力貯蔵部12は、例えばフライホイール、二次電池、またはキャパシタ等の電力貯蔵装置である。電力変換部13は、制御部20からの指令(ここでは、電力貯蔵部12から電力を放電する方向を、"正"とする)に基づいて、電力貯蔵部12での充放電による入出力電力P2を電力系統2と電力貯蔵部12との間で相互に変換する。電力変換部13は、PCS(パワーコンディショニングシステム)またはインバータと称される場合がある。 The power storage unit 12 charges and discharges. The power storage unit 12 is a power storage device such as a flywheel, secondary battery, or capacitor. The power conversion unit 13 converts input and output power P2 resulting from charging and discharging in the power storage unit 12 between the power grid 2 and the power storage unit 12 based on commands from the control unit 20 (here, the direction in which power is discharged from the power storage unit 12 is defined as "positive"). The power conversion unit 13 is sometimes referred to as a PCS (power conditioning system) or inverter.
電力貯蔵部12がフライホイールである場合は、電力変換部13は、フライホイール側の交流電力と電力系統2側の交流電力を双方向に変換する。電力貯蔵部12が二次電池又はキャパシタである場合には、電力変換部13は、二次電池又はキャパシタ側の直流電力と電力系統2側の交流電力を双方向に変換する。 If the power storage unit 12 is a flywheel, the power conversion unit 13 converts AC power on the flywheel side into AC power on the power grid 2 side in both directions. If the power storage unit 12 is a secondary battery or capacitor, the power conversion unit 13 converts DC power on the secondary battery or capacitor side into AC power on the power grid 2 side in both directions.
図1に示される発電システム1は、変動電源14からの出力電力P1と電力貯蔵部12の電力P2(電力変換部13からの電力P2)とを合成した合成電力P3(=P1+P2)を電力系統2の連系点3に出力する。合成電力P3が変動電源14および電力貯蔵部12からなる発電所全体の出力(発電所出力)となる。電力安定化装置10は、電力貯蔵部12からの入出力電力P2を調整することで合成電力P3の変動を緩和する。 The power generation system 1 shown in FIG. 1 outputs composite power P3 (= P1 + P2), which is the composite of output power P1 from the variable power source 14 and power P2 from the power storage unit 12 (power P2 from the power conversion unit 13), to the interconnection point 3 of the power grid 2. The composite power P3 is the output (power plant output) of the entire power plant consisting of the variable power source 14 and the power storage unit 12. The power stabilization device 10 mitigates fluctuations in the composite power P3 by adjusting the input/output power P2 from the power storage unit 12.
制御部20は、電力系統2に連系する変動電源14の出力電力P1と電力貯蔵部12の電力P2との合成電力P3の設定上限値Pupperおよび設定下限値Plowerの少なくとも一方を設定する。制御部20は、設定上限値Pupperおよび設定下限値Plowerを電力制限値Pregに応じた値に設定する。電力制限値Pregは、電力貯蔵部12と電力系統2との間の構成における電力制限値であってもよく、電力貯蔵部12自体の電力制限値であってもよい。本例では、電力制限値Pregは、電力貯蔵部12と電力系統2との間に設けられた電力変換部13(PCS)の定格電力(W)(PCS定格と称する)の値である。 The control unit 20 sets at least one of the set upper limit value Pupper and the set lower limit value Plower for the combined power P3, which is the output power P1 of the variable power source 14 connected to the power grid 2 and the power P2 of the power storage unit 12. The control unit 20 sets the set upper limit value Pupper and the set lower limit value Plower to values corresponding to the power limit value Preg. The power limit value Preg may be the power limit value in the configuration between the power storage unit 12 and the power grid 2, or may be the power limit value of the power storage unit 12 itself. In this example, the power limit value Preg is the rated power (W) (referred to as the PCS rating) of the power conversion unit 13 (PCS) provided between the power storage unit 12 and the power grid 2.
図1に示される制御部20は、第1算出部21、第2算出部22、記憶部23、電力制限値リミッタ24、短周期変動対策リミッタ25、長周期変動対策リミッタ26、指令値算出部27、電力変換部制御部28、および計測部16を備える。但し、制御部20は、これらの構成をすべて有している必要がなく、短周期変動対策リミッタ25は適宜に省略されてもよい。 The control unit 20 shown in FIG. 1 includes a first calculation unit 21, a second calculation unit 22, a memory unit 23, a power limit value limiter 24, a short-cycle fluctuation countermeasure limiter 25, a long-cycle fluctuation countermeasure limiter 26, a command value calculation unit 27, a power conversion unit control unit 28, and a measurement unit 16. However, the control unit 20 does not need to have all of these components, and the short-cycle fluctuation countermeasure limiter 25 may be omitted as appropriate.
一例において、第1算出部21は、合成電力P3の時間的変動を緩和するための指定時間帯の終了時刻までの期間における変動電源14の出力電力P1がとり得る予測値を算出する。予測値は、期間内において所定の確率で取り得る上限を示す予測上限値Pmaxであってもよく、期間内において所定の確率で取り得る下限を示す予測下限値Pminであってもよい。但し、特定の期間における予測下限値Pminは、0に固定されてもよく、予測上限値Pmaxは、合成電力P3の定格電力(発電所定格)に固定されてもよい。 In one example, the first calculation unit 21 calculates a predicted value that the output power P1 of the variable power source 14 can take during the period until the end of the specified time period in order to mitigate temporal fluctuations in the composite power P3. The predicted value may be a predicted upper limit value Pmax that indicates the upper limit that can be taken with a predetermined probability within the period, or a predicted lower limit value Pmin that indicates the lower limit that can be taken with a predetermined probability within the period. However, the predicted lower limit value Pmin for a specific period may be fixed to 0, and the predicted upper limit value Pmax may be fixed to the rated power (power plant rating) of the composite power P3.
計測部16は、変動電源14の出力電力P1を計測してよい。但し、計測部16は、合成電力P3を計測してもよく、変動電源14の出力可能電力を計測してもよい。変動電源14の出力可能電力は、変動電源14において出力抑制を行わなかった場合に、発電できるだろう電力の推定値である。変動電源14が風力発電機の場合、計測部16は、風速計18からの風速測定値に基づいて出力可能電力を推定してよい。変動電源14が太陽光発電機の場合、計測部16は、日射計17によって測定された日射量または気温等に基づいて出力可能電力を推定してよい。但し、変動電源14の出力可能電力を用いない場合は、日射計17および風速計18は省略できる。また、変動電源14が自己の出力可能電力を推定してもよい。変動電源14は、出力可能電力の推定値を制御部20に通知してよい。この場合も、日射計17および風速計18を省略してよい。 The measurement unit 16 may measure the output power P1 of the variable power source 14. However, the measurement unit 16 may also measure the composite power P3 or the available output power of the variable power source 14. The available output power of the variable power source 14 is an estimate of the power that could be generated if output suppression were not performed in the variable power source 14. If the variable power source 14 is a wind power generator, the measurement unit 16 may estimate the available output power based on the wind speed measured from the anemometer 18. If the variable power source 14 is a solar power generator, the measurement unit 16 may estimate the available output power based on the amount of solar radiation or temperature measured by the actinometer 17. However, if the available output power of the variable power source 14 is not used, the actinometer 17 and the anemometer 18 can be omitted. Alternatively, the variable power source 14 may estimate its own available output power. The variable power source 14 may notify the control unit 20 of the estimated available output power. In this case, the actinometer 17 and the anemometer 18 can also be omitted.
第2算出部22は、予測値(PminおよびPmaxの少なくとも一方)と電力制限値Pregとに基づいて設定上限値(Pupper)および設定下限値(Plower)の少なくとも一方を算出する。記憶部23は、各種のデータおよびパラメータを記憶する。本例では、電力(出力電力P1、変動電源14の出力可能電力、または合成電力P3)と、予め定められた時間における電力の変化との相関関係のデータを記憶部23が記憶してよい。また、記憶部23は、電力制限値を予め記憶してよい。 The second calculation unit 22 calculates at least one of a set upper limit value (Pupper) and a set lower limit value (Plower) based on the predicted value (at least one of Pmin and Pmax) and the power limit value Preg. The memory unit 23 stores various data and parameters. In this example, the memory unit 23 may store data on the correlation between power (output power P1, the available output power of the variable power source 14, or composite power P3) and changes in power over a predetermined time period. The memory unit 23 may also store a power limit value in advance.
電力制限値リミッタ24は、第2算出部22によって算出された設定上限値(Pupper)および設定下限値(Plower)の少なくとも一方によって、合成電力目標値の上限および下限を制御するリミッタ回路であってよい。短周期変動対策リミッタ25は、数十分単位までの変動電源14の電力変動成分である短周期変動を緩和する短周期変動緩和制御を実行する。長周期変動対策リミッタ26は、数十分から数時間単位の変動電源14の電力変動成分である長周期変動を緩和する長周期変動緩和制御を実行する。電力制限値リミッタ24、短周期変動対策リミッタ25、および長周期変動対策リミッタ26を経ることによって、合成電力P3の目標値である合成電力目標値Paが指令値算出部27に入力されてよい。なお、長周期変動対策リミッタ26および短周期変動対策リミッタ25による制御は、電力制限値リミッタ24による制御より優先されてよい。 The power limit value limiter 24 may be a limiter circuit that controls the upper and lower limits of the composite power target value using at least one of the set upper limit value (Pupper) and set lower limit value (Plower) calculated by the second calculation unit 22. The short-cycle fluctuation countermeasure limiter 25 performs short-cycle fluctuation mitigation control to mitigate short-cycle fluctuations, which are power fluctuation components of the variable power source 14 that last for up to several tens of minutes. The long-cycle fluctuation countermeasure limiter 26 performs long-cycle fluctuation mitigation control to mitigate long-cycle fluctuations, which are power fluctuation components of the variable power source 14 that last for several tens of minutes to several hours. The composite power target value Pa, which is the target value of the composite power P3, may be input to the command value calculation unit 27 via the power limit value limiter 24, short-cycle fluctuation countermeasure limiter 25, and long-cycle fluctuation countermeasure limiter 26. Note that control by the long-cycle fluctuation countermeasure limiter 26 and short-cycle fluctuation countermeasure limiter 25 may take priority over control by the power limit value limiter 24.
指令値算出部27は、合成電力目標値Paと変動電源14の出力電力P1とに基づいて、指令値を生成する。本例では、指令値算出部27は、変動電源14の出力電力P1から合成電力目標値Paを減算することによって指令値を生成する。電力変換部制御部28は、指令値に基づいて電力変換部13を制御する。 The command value calculation unit 27 generates a command value based on the composite power target value Pa and the output power P1 of the variable power source 14. In this example, the command value calculation unit 27 generates the command value by subtracting the composite power target value Pa from the output power P1 of the variable power source 14. The power conversion unit control unit 28 controls the power conversion unit 13 based on the command value.
図2は、第1比較例における電力安定化装置10による処理内容を示す図である。図3は、本発明の第1実施例における電力安定化装置10による処理内容を示す図である。図2および図3に示されるとおり、制御部20は、指定時間帯において、合成電力P3の時間的変動を緩和する長周期変動関緩和制御を実行する。図2および図3では、制御部20は、時刻T1からT2における指定時間帯において、合成電力P3の減少を禁止する制御を少なくとも実行する。図2および図3においては、短周期変動緩和制御は実行していない。 Figure 2 is a diagram showing the processing performed by the power stabilization device 10 in the first comparative example. Figure 3 is a diagram showing the processing performed by the power stabilization device 10 in the first embodiment of the present invention. As shown in Figures 2 and 3, the control unit 20 performs long-term fluctuation mitigation control to mitigate temporal fluctuations in the composite power P3 during a specified time period. In Figures 2 and 3, the control unit 20 at least performs control to prohibit a decrease in the composite power P3 during a specified time period from time T1 to T2. In Figures 2 and 3, short-term fluctuation mitigation control is not performed.
図2における比較例においては、設定上限値Pupperが設定されていない。したがって、合成電力P3は、指定時間帯における変動電源14の出力電力P1にしたがって、最高値を更新していく。変動電源14の電力P1が減少した場合においても、制御部20は、合成電力P3の値を低下することができない。したがって、合成電力P3と変動電源14の出力電力P1との差(P3-P1)で示される電力P2が大きくなってしまう。この結果、電力貯蔵部12から放電される電力P2が、電力制限値Preg(電力変換部13(PCS)の定格電力(W))よりも大きくなってしまう場合がある。この場合、制御部20は、電力制限値Pregに起因して、長周期変動緩和制御を実行することが困難となる。 In the comparative example in Figure 2, the set upper limit value Pupper is not set. Therefore, the maximum value of the combined power P3 is updated according to the output power P1 of the variable power source 14 during the specified time period. Even if the power P1 of the variable power source 14 decreases, the control unit 20 cannot lower the value of the combined power P3. Therefore, the power P2, which is the difference between the combined power P3 and the output power P1 of the variable power source 14 (P3 - P1), becomes large. As a result, the power P2 discharged from the power storage unit 12 may exceed the power limit value Preg (the rated power (W) of the power conversion unit 13 (PCS)). In this case, the power limit value Preg makes it difficult for the control unit 20 to perform long-period fluctuation mitigation control.
図3に示される第1実施例では、図1における第1算出部21は、現在時刻から、合成電力P3の時間的変動を緩和するための指定時間帯(T1とT2の間)の終了時刻T2までの期間内における、変動電源14の出力電力P1として取り得ると予測される予測下限値Pminを予測値の一つとして算出する。 In the first example shown in Figure 3, the first calculation unit 21 in Figure 1 calculates, as one of the predicted values, the predicted lower limit value Pmin that is predicted to be the possible output power P1 of the variable power source 14 during the period from the current time to the end time T2 of the specified time period (between T1 and T2) for mitigating temporal fluctuations in the composite power P3.
第2算出部22は、予測下限値Pminと電力制限値Pregとに基づいて設定上限値Pupperを算出する。第2算出部22は、指定時間帯内において、予測下限値Pminに電力制限値Pregを加算して得られた値(Preg+Pmin)以下に設定上限値Pupperを設定する。指定時間帯以外においては、設定上限値Pupperは、合成電力P3の定格電力の値に設定されてよい。制御部20は、指定時間帯内において、電力制限値Pregより高い値に設定上限値Pupperを設定する。第2算出部22は、指定時間帯内において、設定上限値Pupperを電力制限値Pregとしてもよい(予測下限値Pminを0に固定した場合)。なお、変動電源14の出力電力P1が設定上限値Pupperを超える部分において、出力電力P1から設定上限値Pupperを差し引いた差分の電力は、電力貯蔵部12に充電してもよい。 The second calculation unit 22 calculates the set upper limit value Pupper based on the predicted lower limit value Pmin and the power limit value Preg. The second calculation unit 22 sets the set upper limit value Pupper within the specified time period to a value equal to or less than the value (Preg + Pmin) obtained by adding the power limit value Preg to the predicted lower limit value Pmin. Outside the specified time period, the set upper limit value Pupper may be set to the rated power value of the composite power P3. The control unit 20 sets the set upper limit value Pupper to a value higher than the power limit value Preg within the specified time period. The second calculation unit 22 may set the set upper limit value Pupper as the power limit value Preg within the specified time period (when the predicted lower limit value Pmin is fixed to 0). Note that, when the output power P1 of the variable power source 14 exceeds the set upper limit value Puper, the difference in power obtained by subtracting the set upper limit value Puper from the output power P1 may be charged to the power storage unit 12.
図4は、第2比較例における電力安定化装置による処理内容を示す図である。図5は、本発明の第2実施例における電力安定化装置による処理内容を示す図である。図4および図5では、制御部20は、時刻T1からT2における指定時間帯において、合成電力P3の増加を禁止する制御を少なくとも実行する。図4および図5においては、短周期変動緩和制御は実行していない。 Figure 4 is a diagram showing the processing performed by the power stabilization device in the second comparative example. Figure 5 is a diagram showing the processing performed by the power stabilization device in the second embodiment of the present invention. In Figures 4 and 5, the control unit 20 at least executes control to prohibit an increase in the composite power P3 during the specified time period from time T1 to T2. In Figures 4 and 5, short-cycle fluctuation mitigation control is not executed.
図4における第2比較例においては、設定下限値Plowerが設定されていない。したがって、合成電力P3は、指定時間帯における変動電源14の出力電力P1にしたがって、最低値を更新していく。変動電源14の出力電力P1が増加した場合においても、制御部20は、合成電力P3の値を増加することができない。したがって、変動電源14の出力電力P1と合成電力P3との差(P1-P3)で示される電力P2が大きくなってしまう。この結果、電力貯蔵部12から充電される電力P2が、電力制限値Preg(電力変換部13(PCS)の定格電力(W))よりも大きくなってしまう場合がある。この場合、制御部20は、電力制限値Pregに起因して、長周期変動緩和制御を実行することが困難となる。 In the second comparative example in Figure 4, the set lower limit value Plower is not set. Therefore, the minimum value of the composite power P3 is updated according to the output power P1 of the variable power source 14 during the specified time period. Even if the output power P1 of the variable power source 14 increases, the control unit 20 cannot increase the value of the composite power P3. Therefore, the power P2, which is the difference between the output power P1 of the variable power source 14 and the composite power P3 (P1 - P3), increases. As a result, the power P2 charged from the power storage unit 12 may exceed the power limit value Preg (the rated power (W) of the power conversion unit 13 (PCS)). In this case, the power limit value Preg makes it difficult for the control unit 20 to perform long-period fluctuation mitigation control.
図5に示される第2実施例では、図1における第1算出部21は、現在時刻から、合成電力P3の時間的変動を緩和するための指定時間帯(T1とT2の間)の終了時刻T2までの期間内における、変動電源14の出力電力P1として取り得ると予測される予測上限値Pmaxを予測値の一つとして算出する。 In the second embodiment shown in Figure 5, the first calculation unit 21 in Figure 1 calculates, as one of the predicted values, the predicted upper limit value Pmax that is predicted to be possible for the output power P1 of the variable power source 14 during the period from the current time to the end time T2 of the designated time period (between T1 and T2) for mitigating temporal fluctuations in the composite power P3.
第2算出部22は、予測上限値Pmaxと電力制限値Pregとに基づいて、指定時間帯内における設定下限値Plowerを算出する。第2算出部22は、指定時間帯内において、予測上限値Pmaxから電力制限値Pregを減算して得られた値(Pmax-Preg)以上に設定下限値Plowerを設定する。第2算出部22は、指定時間帯以外において設定下限値Plowerを0に設定してもよい。制御部20は、指定時間帯内において、合成電力P3の定格電力から電力制限値Pregを減算して得られた値より小さい値に設定下限値Plowerを設定する。第2算出部22は、指定時間帯内において、設定下限値Plowerを合成電力P3の定格電力から電力制限値Pregを減算して得られた値としてもよい(予測上限値PmaxをP3の定格電力に固定した場合)。 The second calculation unit 22 calculates the set lower limit value Plow for the specified time period based on the predicted upper limit value Pmax and the power limit value Preg. The second calculation unit 22 sets the set lower limit value Plow for the specified time period to a value equal to or greater than the value (Pmax - Preg) obtained by subtracting the power limit value Preg from the predicted upper limit value Pmax. The second calculation unit 22 may set the set lower limit value Plow for periods other than the specified time period to 0. The control unit 20 sets the set lower limit value Plow for the specified time period to a value smaller than the value obtained by subtracting the power limit value Preg from the rated power of the composite power P3. The second calculation unit 22 may set the set lower limit value Plow for the specified time period to a value obtained by subtracting the power limit value Preg from the rated power of the composite power P3 (when the predicted upper limit value Pmax is fixed to the rated power of P3).
図3および図5に示された構成によれば、電力P2の絶対値が、電力貯蔵部12と電力系統2との間の構成における電力制限値および電力貯蔵部12自体の電力制限値を超えることが未然に防止することができる。 The configurations shown in Figures 3 and 5 can prevent the absolute value of power P2 from exceeding the power limit value in the configuration between the power storage unit 12 and the power grid 2 and the power limit value of the power storage unit 12 itself.
特に、第1算出部21および第2算出部22によれば、現在時刻から指定時間帯(T1からT2)の終了時刻T2までの期間内における、変動電源14の出力電力P1がとり得る予測値(Pmax、Pmin)と電力制限値Pregとに基づいて、設定上限値Pupperおよび設定下限値Plowerの少なくとも一方を算出する。したがって、精度よく設定上限値Pupperおよび設定下限値Plowerを設定することができる。設定上限値Pupperを電力制限値Pregより大きく設定することで、電力貯蔵部12に貯蔵しなくてはならない充電量を少なくすることができる。したがって、電力貯蔵部12を小型化することができる。 In particular, the first calculation unit 21 and the second calculation unit 22 calculate at least one of the set upper limit value Pupper and the set lower limit value Plower based on the predicted values (Pmax, Pmin) that the output power P1 of the variable power source 14 can assume during the period from the current time to the end time T2 of the specified time period (T1 to T2) and the power limit value Preg. Therefore, the set upper limit value Pupper and the set lower limit value Plower can be set with high accuracy. By setting the set upper limit value Pupper to be greater than the power limit value Preg, the amount of charge that must be stored in the power storage unit 12 can be reduced. Therefore, the power storage unit 12 can be made smaller.
次に、制御部20が短周期変動緩和制御と長周期変動緩和制御を実行する場合について説明する。 Next, we will explain when the control unit 20 performs short-term fluctuation mitigation control and long-term fluctuation mitigation control.
図6は、第3比較例における電力安定化装置による処理内容の示す図である。図7は、本発明の第3実施例における電力安定化装置による処理内容を示す図である。図6および図7において、長周期変動緩和制御は、指定時間帯(T1からT2)において実行される。短周期変動緩和制御は、すべての時間において実行される。図6に示されるように短周期変動緩和制御によって平滑化された合成電力P3は、指定時間帯において、最高値を更新する。変動電源14の電力P1が減少した場合においても、制御部20は、合成電力P3の値を低下することができない。したがって、合成電力P3と変動電源14の出力電力P1との差(P3-P1)で示される電力P2が大きくなってしまう。この結果、電力貯蔵部12から放電される電力P2が、電力制限値Preg(電力変換部13(PCS)の定格電力(W))よりも大きくなってしまう場合がある。この場合、制御部20は、電力制限値Pregに起因して、長周期変動緩和制御を実行することが困難となる。 Figure 6 is a diagram showing the processing performed by the power stabilization device in the third comparative example. Figure 7 is a diagram showing the processing performed by the power stabilization device in the third embodiment of the present invention. In Figures 6 and 7, long-period fluctuation mitigation control is performed during a specified time period (from T1 to T2). Short-period fluctuation mitigation control is performed at all times. As shown in Figure 6, the composite power P3 smoothed by short-period fluctuation mitigation control reaches its highest value during the specified time period. Even if the power P1 of the variable power source 14 decreases, the control unit 20 cannot reduce the value of the composite power P3. Therefore, the power P2, which is the difference between the composite power P3 and the output power P1 of the variable power source 14 (P3 - P1), increases. As a result, the power P2 discharged from the power storage unit 12 may exceed the power limit value Preg (the rated power (W) of the power conversion unit 13 (PCS)). In this case, the control unit 20 has difficulty performing long-period fluctuation mitigation control due to the power limit value Preg.
ここで、図3に示されるように、制御部20は、指定時間帯以外において設定上限値Pupperを合成電力P3の定格とし、指定時間帯の開始時点T1において、例えば、設定上限値Pupperを電力制限値Preg等に変化させることもできる。しかし、図3に示す制御を適用する場合、許容される短周期変動を超える変動率となる場合がある。そこで、図7に示されるように、第2算出部22は、指定時間帯前の準備時間帯(T1以前)における残り時間と、予め設定された変化率とに基づいて、準備時間帯における設定上限値Pupperを算出する。換言すれば、第2算出部22は、指定時間帯前の準備時間帯(T1以前)における残り時間と、予め設定された短周期変動緩和制御における電力変化率とに基づいて、準備時間値における合成電力目標値を算出する。 As shown in FIG. 3, the control unit 20 sets the set upper limit value Pupper to the rated composite power P3 outside the designated time period, and can change the set upper limit value Pupper to, for example, the power limit value Preg at the start time T1 of the designated time period. However, when applying the control shown in FIG. 3, the fluctuation rate may exceed the allowable short-cycle fluctuation. Therefore, as shown in FIG. 7, the second calculation unit 22 calculates the set upper limit value Pupper for the preparation time period based on the remaining time in the preparation time period (before T1) before the designated time period and a preset rate of change. In other words, the second calculation unit 22 calculates the composite power target value for the preparation time value based on the remaining time in the preparation time period (before T1) before the designated time period and a preset rate of power change in the short-cycle fluctuation mitigation control.
図7に示される制御によれば、合成電力P3は、発電所定格(P3定格)の0%から100%の範囲に制御される。制御部20は、指定時間帯においては、合成電力P3の減少を禁止する制御を実行する。指定時間帯の開始前の準備段階(本例において、時刻TsとT1の間)においては、第2算出部22は、「合成電力P3の設定上限値Pupper=Preg(一例において、PCS定格)+指定時間帯開始までの時間長さ×短周期変動緩和制御における電力変化率」を満たすように設定上限値Pupperを算出してよい。あるいは、第2算出部22は、指定時間帯の開始前の準備段階において、「合成電力P3の設定上限値Pupper=(Preg(一例において、PCS定格)+Pmin)+指定時間帯開始までの時間長さ×短周期変動緩和制御における電力変化率」になるように設定上限値Pupperを算出してもよい。なお、短周期制変動緩和制御における出力変化率は、送配電事業者が規程する値(一例において、1%/1分)であっても良いし、送配電事業者が規定する値に余裕度を持たせた値(一例において、0.9%/分)であっても良い。 According to the control shown in FIG. 7 , the composite power P3 is controlled within a range from 0% to 100% of the power plant rating (P3 rating). The control unit 20 executes control to prohibit a decrease in the composite power P3 during the designated time period. During the preparation stage before the start of the designated time period (between times Ts and T1 in this example), the second calculation unit 22 may calculate the set upper limit value Pupper of the composite power P3 so that it satisfies the following equation: "Set upper limit value Pupper of the composite power P3 = Preg (in one example, PCS rating) + length of time until the start of the designated time period × power change rate in short-cycle fluctuation mitigation control." Alternatively, during the preparation stage before the start of the designated time period, the second calculation unit 22 may calculate the set upper limit value Pupper so that it satisfies the following equation: "Set upper limit value Pupper of the composite power P3 = (Preg (in one example, PCS rating) + Pmin) + length of time until the start of the designated time period × power change rate in short-cycle fluctuation mitigation control." The output change rate in short-cycle fluctuation mitigation control may be a value specified by the transmission and distribution company (for example, 1%/minute), or may be a value specified by the transmission and distribution company with a margin (for example, 0.9%/minute).
図7に示されるように、第2算出部22は、準備時間帯の残り時間が減るに応じて、所定の変化率にしたがって合成電力P3の定格からPreg(あるいはPreg+Pmin)に至るまで設定上限値Pupperを減少させる。 As shown in FIG. 7, the second calculation unit 22 reduces the set upper limit value Pupper according to a predetermined rate of change as the remaining time of the preparation time period decreases, until the combined power P3 reaches Preg (or Preg + Pmin) from the rated value.
準備時間帯における合成電力目標値P3aは、短周期変動緩和制御によって平滑化された合成電力P3が設定上限値Pupper未満の区間(TsからTcの区間)では、平滑化された合成電力P3が出力される。一方、平滑化された合成電力P3が設定上限値Pupper以上となると、設定上限値Pupperによって制限された合成電力目標値P3aに追従するように合成電力P3が出力される。 During the preparation period, the smoothed composite power target value P3a is output in the interval (the interval from Ts to Tc) where the composite power P3 smoothed by short-cycle fluctuation mitigation control is less than the set upper limit value Pupper. On the other hand, when the smoothed composite power P3 exceeds the set upper limit value Pupper, the composite power P3 is output so as to follow the composite power target value P3a limited by the set upper limit value Pupper.
なお、図4および図5に示されるように、制御部20が、指定時間帯において、合成電力P3の増加を禁止する制御を実行する場合は、指定時間帯の開始前の準備段階(本例において、時刻TsとT1の間)においては、第2算出部22は、「合成電力P3の設定下限値Plower=(Pmax-Preg)-指定間帯開始までの時間長さ×短周期変動緩和制御における電力変化率」を満たすように設定下限値Plowerを算出してよい。あるいは、第2算出部22は、指定時間帯の開始前の準備段階において、「合成電力P3の設定下限値Plower=(合成電力P3定格(発電所定格)-Preg)-指定間帯開始までの時間長さ×短周期変動緩和制御における電力変化率」になるように、設定下限値Plowerを算出してもよい。 As shown in Figures 4 and 5, when the control unit 20 executes control to prohibit an increase in the composite power P3 during a designated time period, in the preparation stage before the start of the designated time period (between times Ts and T1 in this example), the second calculation unit 22 may calculate the set lower limit value Plower of the composite power P3 so that it satisfies the following equation: "Plower: Set lower limit value of composite power P3 = (Pmax - Preg) - Length of time until the start of the designated time period x Power change rate in short-cycle fluctuation mitigation control." Alternatively, in the preparation stage before the start of the designated time period, the second calculation unit 22 may calculate the set lower limit value Plower so that it satisfies the following equation: "Plower: Set lower limit value of composite power P3 = (Rated composite power P3 (rated power plant) - Preg) - Length of time until the start of the designated time period x Power change rate in short-cycle fluctuation mitigation control."
図7に示される制御によれば、短周期変動緩和制御を常時実行しつつ、指定時間帯において合成電力を適切な範囲内に収めることができる。 The control shown in Figure 7 allows short-term fluctuation mitigation control to be constantly performed while keeping the combined power within an appropriate range during the specified time period.
図8は、本発明の第4実施例における電力安定化装置による処理内容を示す図である。図9は、本発明の第1実施例による電力安定化装置による処理内容の他の例である。図3において説明した第1実施例において、図9に示されるとおり変動電源14の出力電力P1が、電力制限値Preg未満に低下しない場合、図9に斜線でハッチングした部分の電力量が余剰となる。このように変動電源14の出力電力P1の潜在的な出力レベルが高いにもかかわらず、合成電力P3をPCS定格以下等に制限してしまうと余剰電力量が生じる。 Figure 8 is a diagram showing the processing performed by a power stabilizing device according to a fourth embodiment of the present invention. Figure 9 is another example of the processing performed by a power stabilizing device according to a first embodiment of the present invention. In the first embodiment described in Figure 3, if the output power P1 of the variable power source 14 does not fall below the power limit value Preg as shown in Figure 9, the amount of power hatched with diagonal lines in Figure 9 will be surplus. In this way, if the composite power P3 is limited to a value below the PCS rating, etc., even though the potential output level of the output power P1 of the variable power source 14 is high, surplus power will occur.
電力貯蔵部12の蓄電容量(kWh)が、余剰電力量(kWh)より多ければ、余剰電力量を充電することができる。しかし、電力安定化装置10の小型化および費用削減の要請から蓄電容量を小さくする必要もある。そのため、余剰電力量は、変動電源14における出力抑制機能で捨てなければならない場合がある。 If the storage capacity (kWh) of the power storage unit 12 is greater than the amount of surplus power (kWh), the surplus power can be charged. However, due to demands for miniaturization and cost reduction of the power stabilization device 10, it is also necessary to reduce the storage capacity. Therefore, the surplus power may have to be discarded by the output suppression function of the variable power source 14.
図8の第4実施例は、図9に示される場合に比べて余剰電力量を少なくする。第2算出部22は、指定時間帯(T1からT2の時間)の残り時間に応じて、指定時間帯内における設定上限値Pupperおよび設定下限値Plowerの少なくとも一方を変化させる。図8に示される例では、第2算出部22は、指定時間帯(T1からT2の時間)の残り時間に応じて、指定時間帯内における設定上限値Pupper(一点鎖線で表示)を変化させる。より具体的には、第1算出部21は、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて、二点鎖線で示されるように、予測下限値Pminが高くなるように変化させる。なお、変動電源14の出力電力P1が周期的に変動する場合には、第1算出部21は、予測下限値Pminも周期的に変動しつつ、予測下限値Pminの平均値が、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて高くなるように制御してよい。第2算出部22は、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて、一点鎖線で示されるように、設定上限値Pupperが高くなるように変化させてよい。第2算出部22は、設定上限値Pupperが周期的に変動しつつ、設定上限値Pupperの平均値が、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて高くなるように制御してよい。 The fourth example of FIG. 8 reduces the amount of surplus power compared to the example shown in FIG. 9. The second calculation unit 22 changes at least one of the set upper limit value Pupper and the set lower limit value Plower within the specified time period (the time from T1 to T2) depending on the remaining time of the specified time period. In the example shown in FIG. 8, the second calculation unit 22 changes the set upper limit value Pupper (shown by the dashed line) within the specified time period (the time from T1 to T2) depending on the remaining time of the specified time period. More specifically, the first calculation unit 21 changes the predicted lower limit value Pmin so that it increases as the remaining time of the specified time period decreases, as shown by the dashed line. Note that if the output power P1 of the variable power source 14 fluctuates periodically, the first calculation unit 21 may control the predicted lower limit value Pmin so that the average value increases as the remaining time of the specified time period decreases, while also fluctuating periodically. The second calculation unit 22 may change the set upper limit value Pupper so that it increases as the remaining time of the specified time period decreases, as indicated by the dashed dotted line. The second calculation unit 22 may control the set upper limit value Pupper so that it periodically fluctuates and the average value of the set upper limit value Pupper increases as the remaining time of the specified time period decreases.
一例において、第1算出部21は、現時刻より前における、変動電源14の出力電力P1(再生エネルギー出力電力)を取得し、記憶部23に保存する。第1算出部21は、現時刻より前における、変動電源14の出力電力P1を入力とし、移動平均、LPF(ローパスフィルタ)、最大値演算、最小値演算、中間値演算、またはそれらの組み合わせを用いて、現在の変動電源14の出力電力P1を演算してよい。最大値演算は、現時刻より前の所定の期間における最大値を取得する処理であり、最小値演算は、現時刻より前の所定の期間おける最小値を取得する処理であり、中間値演算は、現時刻より前の所定の期間おける中央値を取得する処理である。 In one example, the first calculation unit 21 acquires the output power P1 (renewable energy output power) of the variable power source 14 prior to the current time and stores it in the memory unit 23. The first calculation unit 21 may input the output power P1 of the variable power source 14 prior to the current time and calculate the current output power P1 of the variable power source 14 using a moving average, an LPF (low-pass filter), a maximum value calculation, a minimum value calculation, a median value calculation, or a combination thereof. The maximum value calculation is a process of acquiring the maximum value during a predetermined period prior to the current time, the minimum value calculation is a process of acquiring the minimum value during a predetermined period prior to the current time, and the median value calculation is a process of acquiring the median value during a predetermined period prior to the current time.
図8に示されるように、制御部20が、指定時間帯において合成電力P3の減少を禁止する制御を少なくとも実行する場合、第1算出部21は、指定時間帯における電力変化(電力低下)を推定する。電力低下は、現在の出力電力P1が低下する値の推定値であってよい。指定時間帯における残り時間が短くなるにしたがって、電力P1が低下する蓋然性が小さくなるので、推定される電力低下が小さくなる。 As shown in FIG. 8, when the control unit 20 at least executes control to prohibit a decrease in the composite power P3 during the specified time period, the first calculation unit 21 estimates a power change (power decrease) during the specified time period. The power decrease may be an estimate of the value to which the current output power P1 will decrease. As the remaining time during the specified time period decreases, the likelihood that the power P1 will decrease decreases, and therefore the estimated power decrease becomes smaller.
図10は、指定時間帯の残り時間が10分の場合における電力変化の一例を示す散布図である。図11は、指定時間帯の残り時間が30分の場合における電力変化の一例を示す散布図である。図10および図11において、横軸は現在時刻における変動電源14の出力電力P1を示し、縦軸は、指定時間帯の残り時間における変動電源14の最小値を示す。指定時間帯の残り時間の長さによって、出力電力P1の電力低下が異なる。指定時間帯の残り時間(時間窓)が30分間の場合は、指定時間帯の残り時間(時間窓)が10分間の場合に比べて、ばらつきが大きくなる。したがって、現在の出力電力P1と残り時間内の電力P1の最小値との差分である電力低下(低下電力値)が大きくなる。 Figure 10 is a scatter plot showing an example of power changes when the remaining time in the specified time period is 10 minutes. Figure 11 is a scatter plot showing an example of power changes when the remaining time in the specified time period is 30 minutes. In Figures 10 and 11, the horizontal axis represents the output power P1 of the variable power source 14 at the current time, and the vertical axis represents the minimum value of the variable power source 14 for the remaining time in the specified time period. The power reduction in output power P1 varies depending on the length of time remaining in the specified time period. When the remaining time (time window) in the specified time period is 30 minutes, there is greater variation than when the remaining time (time window) in the specified time period is 10 minutes. Therefore, the power reduction (reduced power value), which is the difference between the current output power P1 and the minimum value of power P1 within the remaining time, is greater.
図12は、指定時間の残り時間別に電力低下の累積頻度を示す図である。図12において、99.7%以上の累積頻度で、電力低下を保証する場合、図12に示すように、電力低下は、時間が長くなるにつれて大きくなる。 Figure 12 shows the cumulative frequency of power reductions based on the remaining time of the specified time. In Figure 12, if power reduction is guaranteed at a cumulative frequency of 99.7% or more, as shown in Figure 12, the power reduction increases as the time increases.
図13は、指定時間の残り時間と電力低下の相関関係の一例を示す図である。図13において、横軸は、指定時間帯の残り時間Tを示し、縦軸は電力低下Pd(%)を示す。点線で示されるとおり、残り時間が長くなるにしたがって、電力低下Pdの蓋然性が高くなる。なお、実際のデータ(点線)に基づいて、現在の変動電源14の出力電力P1と電力低下Pdとの相関関係を示す関数F(T)を設定してよい。この場合、実データに基づく補償すべき電力低下の曲線(点線)に対して、関数Fが任意の時刻において常に大きくなるように、関数Fが設計されてよい。関数Fは、線形関数と、電力低下100%で飽和する部分とで構成されてよい。 Figure 13 is a diagram showing an example of the correlation between the remaining time of a specified time period and power reduction. In Figure 13, the horizontal axis represents the remaining time T of the specified time period, and the vertical axis represents the power reduction Pd (%). As indicated by the dotted line, the longer the remaining time, the higher the probability of power reduction Pd. Note that a function F(T) showing the correlation between the current output power P1 of the variable power source 14 and power reduction Pd may be set based on actual data (dotted line). In this case, function F may be designed so that it is always larger at any given time than the curve (dotted line) of the power reduction to be compensated for based on actual data. Function F may be composed of a linear function and a portion that saturates at a power reduction of 100%.
第1算出部21は、現在の変動電源14の出力電力P1から電力低下Pdを減算することで、指定時間帯の残り時間ごとに予測下限値Pminを算出することができる。換言すれば、第1算出部21は、図10から図13に説明したとおり、現時刻より前における、変動電源14の出力電力P1と、出力電力P1の予め定められた時間における変化との相関関係に基づいて、予測値として、予測下限値Pminを算出してよい。 The first calculation unit 21 can calculate the predicted lower limit value Pmin for each remaining time period in the specified time slot by subtracting the power reduction Pd from the current output power P1 of the variable power source 14. In other words, as described in Figures 10 to 13, the first calculation unit 21 may calculate the predicted lower limit value Pmin as a predicted value based on the correlation between the output power P1 of the variable power source 14 prior to the current time and the change in the output power P1 over a predetermined time period.
第2算出部21は、合成電力P3の設定上限値Pupperを算出する。図8に示されるように、制御部20が、指定時間帯において合成電力P3の減少を禁止する制御を少なくとも実行する場合、第2算出部21は、合成電力P3の設定上限値Pupperをmax(0、Pmin)+Preg(PCS定格)と設定してよい。なお、予測下限値Pminは、変動電源14の出力電力P1-電力低下Pdで算出されてよい。 The second calculation unit 21 calculates the set upper limit value Pupper of the composite power P3. As shown in FIG. 8, when the control unit 20 at least executes control to prohibit a decrease in the composite power P3 during a specified time period, the second calculation unit 21 may set the set upper limit value Pupper of the composite power P3 to max (0, Pmin) + Preg (PCS rating). The predicted lower limit value Pmin may be calculated as the output power P1 of the variable power source 14 minus the power reduction Pd.
指定時間帯の残り時間が短くなるにつれて、電力低下Pdが小さくなる。したがって、指定時間帯の残り時間が短くなるにつれて、予測下限値Pmin(変動電源14の出力電力P1-電力低下Pd)が増加する。予測下限値Pmin(変動電源14の出力電力P1-電力低下Pd)>0となるタイミングで、合成電力P3の設定上限値PupperがPreg(PCS定格)を上回って、合成電力P3が増加する。合成電力P3が増加するので、特に、指定時間帯の中間時点より後半において、余剰電力量(図8のハッチング部分)が少なくなる。この結果、電力貯蔵部12に充電しきれなくなる電力量が少なくなり、発電のロスを軽減することができる。 As the remaining time of the specified time period shortens, the power drop Pd decreases. Therefore, as the remaining time of the specified time period shortens, the predicted lower limit Pmin (output power P1 of the variable power source 14 - power drop Pd) increases. When the predicted lower limit Pmin (output power P1 of the variable power source 14 - power drop Pd) becomes greater than 0, the set upper limit value Pupper of the composite power P3 exceeds Preg (PCS rating), and the composite power P3 increases. As the composite power P3 increases, the amount of surplus power (the hatched area in Figure 8) decreases, particularly in the latter half of the specified time period rather than the middle. As a result, the amount of power that cannot be fully charged in the power storage unit 12 decreases, reducing power generation losses.
なお、指定時間帯において合成電力P3の減少を禁止する制御を少なくとも実行する場合、指定時間帯内においては、変動電源14の出力電力P1が減少し、合成電力P3の設定上限値Pupperが一時的に減少しても、合成電力P3を減少することはできない。時間窓(残り時間)における予測下限値Pminを考慮しているため、設定上限値Pupperが合成電力P3を下回る場合がある。ただし、設定上限値Pupperは、この値まで、合成電力P3を高くしてもよいことを意味する。一方、図1における長周期変動対策リミッタ26は、合成電力P3が減少することを禁止する制御を実行する。制御部20においては、長周期変動対策リミッタ26を、設定上限値Pupperを上限とする電力制限値リミッタ24より優先して適用する。これにより、合成電力P3が減少することを禁止する制御が優先される。 When control prohibiting a decrease in composite power P3 during a specified time period is at least executed, even if the output power P1 of the variable power source 14 decreases during the specified time period and the set upper limit value Puper of the composite power P3 temporarily decreases, the composite power P3 cannot be decreased. Because the predicted lower limit value Pmin for the time window (remaining time) is taken into consideration, the set upper limit value Puper may fall below the composite power P3. However, the set upper limit value Puper means that the composite power P3 may be increased up to this value. Meanwhile, the long-period fluctuation countermeasure limiter 26 in Figure 1 executes control prohibiting a decrease in composite power P3. In the control unit 20, the long-period fluctuation countermeasure limiter 26 is applied with priority over the power limit value limiter 24, which has the set upper limit value Puper as its upper limit. This gives priority to control prohibiting a decrease in composite power P3.
なお、第1算出部21は、変動電源14の出力電力P1と、出力電力P1の変化の相関関係に基づいて、予測下限値Pminを予測してよい。しかしながら、第1算出部21は、変動電源14の出力可能電力と、変動電源14の各時間内での出力可能電力の変化との相関関係に基づいて、予測下限値Pminを予測してもよい。また、第1算出部21は、合成電力P3と、各時間内での合成電力P3の変化との相関関係に基づいて、予測下限値Pminを予測してもよい。 The first calculation unit 21 may predict the predicted lower limit value Pmin based on the correlation between the output power P1 of the variable power source 14 and changes in the output power P1. However, the first calculation unit 21 may also predict the predicted lower limit value Pmin based on the correlation between the available output power of the variable power source 14 and changes in the available output power of the variable power source 14 within each time period. The first calculation unit 21 may also predict the predicted lower limit value Pmin based on the correlation between the composite power P3 and changes in the composite power P3 within each time period.
図14は、本発明の第5実施例における電力安定化装置による処理内容を示す図である。図15は、本発明の第2実施例による電力安定化装置による処理内容の他の例である。図5において説明した第2実施例において、図15に示されるとおり変動電源14の出力電力P1が、「合計電力P3定格(発電所定格)-電力制限値Preg」より増加しない場合、図15に斜線でハッチングした部分の電力量を電力貯蔵部12が放電しなければならい。このように変動電源14の出力電力P1が増加しないにもかかわらず、合成電力P3の設定下限値Plowerを高く設定すると、電力貯蔵部12からの放電量が増加する。 Figure 14 is a diagram showing the processing performed by a power stabilization device according to a fifth embodiment of the present invention. Figure 15 is another example of the processing performed by a power stabilization device according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment described in Figure 5, as shown in Figure 15, if the output power P1 of the variable power source 14 does not increase beyond "total power P3 rated (power plant rated) - power limit value Preg," the power storage unit 12 must discharge the amount of power indicated by the diagonally hatched portion in Figure 15. In this way, if the set lower limit value Plower for the combined power P3 is set high even though the output power P1 of the variable power source 14 does not increase, the amount of power discharged from the power storage unit 12 will increase.
図14の第5実施例は、図15に示される場合に比べて電力貯蔵部12からの放電量を軽減する。第2算出部22は、指定時間帯(T1からT2の時間)の残り時間に応じて、指定時間帯内における設定下限値Plowerを変化させる。より具体的には、第1算出部21は、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて、二点鎖線で示されるように、予測上限値Pmaxが低くなるように変化させる。なお、変動電源14の出力電力P1が周期的に変動する場合には、第1算出部21は、予測上限値Pmaxも周期的に変動しつつ、予測下限値Pmaxの平均値が、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて低くなるように制御してよい。第2算出部22は、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて、一点鎖線で示されるように、設定下限値Plowerが低くなるように変化させてよい。第2算出部22は、設定下限値Plowerが周期的に変動しつつ、設定下限値Plowerの平均値が、指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて低くなるように制御してよい。 The fifth example of FIG. 14 reduces the amount of discharge from the power storage unit 12 compared to the example shown in FIG. 15. The second calculation unit 22 changes the set lower limit value Plower within the specified time period (the time from T1 to T2) depending on the remaining time of the specified time period. More specifically, the first calculation unit 21 changes the predicted upper limit value Pmax to decrease as the remaining time of the specified time period decreases, as shown by the two-dot chain line. Note that if the output power P1 of the variable power source 14 fluctuates periodically, the first calculation unit 21 may control the predicted upper limit value Pmax to also fluctuate periodically, while controlling the average value of the predicted lower limit value Pmax to decrease as the remaining time of the specified time period decreases. The second calculation unit 22 may change the set lower limit value Plower to decrease as the remaining time of the specified time period decreases, as shown by the one-dot chain line. The second calculation unit 22 may control the set lower limit value Plower so that the average value of the set lower limit value Plower decreases as the remaining time of the specified time period decreases while the set lower limit value Plower fluctuates periodically.
一例において、第1算出部21は、現時刻より前における、変動電源14の出力電力P1(再生エネルギー出力電力)を取得し、記憶部23に保存する。第1算出部21は、現時刻より前における、変動電源14の出力電力P1を入力とし、移動平均、LPF(ローパスフィルタ)、最大値演算、最小値演算、中間値演算、またはそれらの組み合わせを用いて、現在の変動電源14の出力電力P1を演算してよい。最大値演算は、現時刻より前の所定の期間における最大値を取得する処理であり、最小値演算は、現時刻より前の所定の期間おける最小値を取得する処理であり、中間値演算は、現時刻より前の所定の期間おける中央値を取得する処理である。 In one example, the first calculation unit 21 acquires the output power P1 (renewable energy output power) of the variable power source 14 prior to the current time and stores it in the memory unit 23. The first calculation unit 21 may input the output power P1 of the variable power source 14 prior to the current time and calculate the current output power P1 of the variable power source 14 using a moving average, an LPF (low-pass filter), a maximum value calculation, a minimum value calculation, a median value calculation, or a combination thereof. The maximum value calculation is a process of acquiring the maximum value during a predetermined period prior to the current time, the minimum value calculation is a process of acquiring the minimum value during a predetermined period prior to the current time, and the median value calculation is a process of acquiring the median value during a predetermined period prior to the current time.
図14に示されるように、制御部20が、指定時間帯において合成電力P3の増加を禁止する制御を少なくとも実行する場合、第1算出部21は、指定時間帯における電力変化(電力増加)を推定する。電力増加は、現在の出力電力P1が増加する値の推定値であってよい。指定時間帯における残り時間が短くなるにしたがって、電力P1が増加する蓋然性が小さくなるので、推定される電力増加が小さくなる。 As shown in FIG. 14, when the control unit 20 at least executes control to prohibit an increase in the composite power P3 during the designated time period, the first calculation unit 21 estimates the power change (power increase) during the designated time period. The power increase may be an estimate of the amount by which the current output power P1 will increase. As the remaining time during the designated time period decreases, the likelihood of an increase in power P1 decreases, and therefore the estimated power increase decreases.
第1算出部21は、現在の変動電源14の出力電力P1に電力増加Piを加算することで、指定時間帯の残り時間ごとに予測上限値Pmaxを算出することができる。換言すれば、第1算出部21は、図10から図13に説明したのと同様に、現時刻より前における、変動電源14の出力電力P1と、出力電力P1の予め定められた時間における変化との相関関係に基づいて、予測値として予測上限値Pmaxを算出してよい。 The first calculation unit 21 can calculate the predicted upper limit value Pmax for each remaining time period in the specified time slot by adding the power increase Pi to the current output power P1 of the variable power source 14. In other words, the first calculation unit 21 may calculate the predicted upper limit value Pmax as a predicted value based on the correlation between the output power P1 of the variable power source 14 prior to the current time and the change in the output power P1 over a predetermined time period, as described in Figures 10 to 13.
第2算出部21は、合成電力P3の設定下限値Plowerを算出する。図14に示されるように、制御部20が、指定時間帯において合成電力P3の増加を禁止する制御を少なくとも実行する場合、第2算出部21は、合成電力P3の設定下限値Plowerをmin(合成電力P3の定格電力、Pmax)-Preg(PCS定格)と設定してよい。なお、予測上限値Pmaxは、変動電源14の出力電力P1+電力増加Piで算出されてよい。 The second calculation unit 21 calculates the set lower limit value Plower of the composite power P3. As shown in FIG. 14, when the control unit 20 at least executes control to prohibit an increase in the composite power P3 during a specified time period, the second calculation unit 21 may set the set lower limit value Plower of the composite power P3 as min (the rated power of the composite power P3, Pmax) - Preg (PCS rating). Note that the predicted upper limit value Pmax may be calculated as the output power P1 of the variable power source 14 + the power increase Pi.
指定時間帯の残り時間が短くなるにつれて、電力増加Piが小さくなる。したがって、指定時間帯の残り時間が短くなるにつれて、予測上限値Pmax(変動電源14の出力電力P1+電力増加Pi)が減少する。予測上限値Pmax(変動電源14の出力電力P1+電力増加Pi)<合成電力P3定格(発電所定格)となるタイミングで、合成電力P3の設定下限値Plowerが「P3定格(発電所定格)-Preg(PCS定格)」を下回って、合成電力P3が低下する。合成電力P3が低下するので、特に、指定時間帯の中間時点より後半において、電力貯蔵部12からの放電電力量(図14のハッチング部分)が少なくなる。この結果、電力貯蔵部12の充電率が減ってしまうことを軽減することができる。 As the remaining time of the specified time period shortens, the power increase Pi decreases. Therefore, as the remaining time of the specified time period shortens, the predicted upper limit value Pmax (output power P1 of the variable power source 14 + power increase Pi) decreases. When the predicted upper limit value Pmax (output power P1 of the variable power source 14 + power increase Pi) becomes less than the composite power P3 rating (power plant rating), the set lower limit value Plower of the composite power P3 falls below "P3 rating (power plant rating) - Preg (PCS rating)," and the composite power P3 decreases. Because the composite power P3 decreases, the amount of discharged power from the power storage unit 12 (the hatched area in Figure 14) decreases, particularly from the middle to the latter half of the specified time period. As a result, the decrease in the charge rate of the power storage unit 12 can be mitigated.
なお、指定時間帯において合成電力P3の増加を禁止する制御を少なくとも実行する場合、指定時間帯内においては、変動電源14の出力電力P1が増加し、合成電力P3の設定下限値Plowerが一時的に増加しても、合成電力P3を増加することはできない。時間窓(残り時間)における予測上限値Pmaxを考慮しているため、設定下限値Plowerが合成電力P3を上回る場合がある。ただし、設定下限値Plowerは、この値まで、合成電力P3を低くしてもよいことを意味する。一方、図1における長周期変動対策リミッタ26は、合成電力P3が増加することを禁止する制御を実行する。制御部20においては、長周期変動対策リミッタ26を、設定下限値Plowerを下限とする電力制限値リミッタ24より優先して適用する。これにより、合成電力P3が増加することを禁止する制御が優先される。 Note that, at least when control prohibiting an increase in the composite power P3 during a specified time period is executed, even if the output power P1 of the variable power source 14 increases during the specified time period and the set lower limit value Plow of the composite power P3 temporarily increases, the composite power P3 cannot be increased. Because the predicted upper limit value Pmax for the time window (remaining time) is taken into consideration, the set lower limit value Plow may exceed the composite power P3. However, the set lower limit value Plow means that the composite power P3 may be lowered up to this value. Meanwhile, the long-period fluctuation countermeasure limiter 26 in Figure 1 executes control to prohibit an increase in the composite power P3. In the control unit 20, the long-period fluctuation countermeasure limiter 26 is applied with priority over the power limit value limiter 24, which has the set lower limit value Plow as its lower limit. This gives priority to control prohibiting an increase in the composite power P3.
なお、第1算出部21は、変動電源14の出力電力P1と、出力電力P1の変化の相関関係に基づいて、予測上限値Pmaxを予測してよい。しかしながら、第1算出部21は、変動電源14の出力可能電力と、変動電源14の各時間内での出力可能電力の変化との相関関係に基づいて、予測上限値Pmaxを予測してもよい。また、第1算出部21は、合成電力P3と、各時間内での合成電力P3の変化との相関関係に基づいて、予測下限値Pmaxを予測してもよい。 The first calculation unit 21 may predict the predicted upper limit value Pmax based on the correlation between the output power P1 of the variable power source 14 and changes in the output power P1. However, the first calculation unit 21 may also predict the predicted upper limit value Pmax based on the correlation between the available output power of the variable power source 14 and changes in the available output power of the variable power source 14 within each time period. The first calculation unit 21 may also predict the predicted lower limit value Pmax based on the correlation between the composite power P3 and changes in the composite power P3 within each time period.
図16は、本発明の他の実施形態である発電システム1の構成例を示す概念図である。図1から図15において説明した電力安定化装置10においては、電力制限値Pregは、電力貯蔵部12と電力系統2との間の構成における電力制限値および電力貯蔵部12自体の電力制限値である場合を説明した。特に、電力制限値Pregは、電力変換部の定格電力(PCS定格)である場合を説明した。しかし、図16に示される構成においては、電力制限値Pregは、電力貯蔵部12の周辺温度および電力貯蔵部12の充電量の少なくとも一つによって変化する電力貯蔵部12の充放電可能電力の値である。第2算出部22は、電力貯蔵部12の充放電可能電力の値を電力制限値Pregとして、設定上限値Puppoerおよび設定下限値Plowerの少なくとも一方を算出してよい。他の構成は、図1から図15において説明した場合と同様であるので、繰り返しの説明を省略する。 Figure 16 is a conceptual diagram showing an example configuration of a power generation system 1 according to another embodiment of the present invention. In the power stabilization device 10 described in Figures 1 to 15, the power limit value Preg is the power limit value in the configuration between the power storage unit 12 and the power grid 2 and the power limit value of the power storage unit 12 itself. In particular, the power limit value Preg is the rated power (PCS rating) of the power conversion unit. However, in the configuration shown in Figure 16, the power limit value Preg is the value of the chargeable/dischargeable power of the power storage unit 12, which varies depending on at least one of the ambient temperature of the power storage unit 12 and the charge amount of the power storage unit 12. The second calculation unit 22 may calculate at least one of the set upper limit value Puppor and the set lower limit value Plower using the value of the chargeable/dischargeable power of the power storage unit 12 as the power limit value Preg. The other configuration is the same as that described in Figures 1 to 15, and therefore will not be described again.
図17は、本発明の他の実施形態である発電システム1の構成例を示す概念図である。先行技術として挙げた、特開2018-161041号公報、特開2019-115131号公報、および特開2018-038132号公報に記載されている技術と、図1から図16において説明した技術とを共に用いてもよい。 Figure 17 is a conceptual diagram showing an example configuration of a power generation system 1, which is another embodiment of the present invention. The technologies described in JP 2018-161041 A, JP 2019-115131 A, and JP 2018-038132 A, which are cited as prior art, may be used together with the technologies described in Figures 1 to 16.
図17に示される電力安定化装置10は、合成電力準備値算出部29を備える。制御部20における合成電力準備値算出部29は、変動電源14による出力が停止した場合においても指定時間帯での合成電力P3の減少を禁止する制御を可能とするための合成電力準備値を、電力貯蔵部12の放電可能電力量に応じて算出する。第2算出部22は、予測下限値Pminに電力制限値Pregを加算して得られた値(Preg+Pmin)と、合成電力準備値とのうち小さい値以下に設定上限値Pupperを設定してよい。 The power stabilization device 10 shown in FIG. 17 includes a composite power reserve value calculation unit 29. The composite power reserve value calculation unit 29 in the control unit 20 calculates the composite power reserve value based on the dischargeable energy of the power storage unit 12, enabling control to prohibit a decrease in the composite power P3 during a specified time period even when output from the variable power source 14 is stopped. The second calculation unit 22 may set the set upper limit value Pupper to the smaller of the composite power reserve value or the value (Preg + Pmin) obtained by adding the power limit value Preg to the predicted lower limit value Pmin.
制御部20は、変動電源14による出力が停止した場合においても指定時間帯での合成電力P3の増加を禁止する制御を可能とするための合成電力準備値を、電力貯蔵部12の充電可能電力量に応じて算出してよい。第2算出部22は、予測上限値Pmaxから電力制限値Pregを減算した値と、合成電力準備値とのうち大きな値以上に設定下限値Plowerを設定してよい。 The control unit 20 may calculate a composite power reserve value based on the amount of chargeable energy in the power storage unit 12, enabling control to prohibit an increase in the composite power P3 during a specified time period even if output from the variable power source 14 is stopped. The second calculation unit 22 may set the set lower limit value Plower to be equal to or greater than the larger of the value obtained by subtracting the power limit value Preg from the predicted upper limit value Pmax and the composite power reserve value.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 The present invention has been described above using embodiments, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be clear to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the claims that such modifications and improvements can also be included within the technical scope of the present invention.
1・・・発電システム、2・・・電力系統、・・・3・・・連系点、4・・・変圧器、6・・・変圧器、10・・・電力安定化装置、12・・・電力貯蔵部、13・・・電力変換部、14・・・変動電源、16・・・計測部、17・・・日射計、18・・・風速計、20・・・制御部、21・・・第1算出部、22・・・第2算出部、23・・・記憶部、24・・・電力制限値リミッタ、25・・・短周期変動対策リミッタ、26・・・長周期変動対策リミッタ、27・・・指令値算出部、28・・・電力変換部制御部、29・・・合成電力準備値算出部 1... Power generation system, 2... Power grid, 3... Interconnection point, 4... Transformer, 6... Transformer, 10... Power stabilization device, 12... Power storage unit, 13... Power conversion unit, 14... Variable power source, 16... Measurement unit, 17... Pyranometer, 18... Anemometer, 20... Control unit, 21... First calculation unit, 22... Second calculation unit, 23... Memory unit, 24... Power limit value limiter, 25... Short-term fluctuation countermeasure limiter, 26... Long-term fluctuation countermeasure limiter, 27... Command value calculation unit, 28... Power conversion unit control unit, 29... Composite power reserve value calculation unit
Claims (14)
前記電力貯蔵部での前記充放電による入出力電力を電力系統と前記電力貯蔵部との間で相互に変換する電力変換部と、
前記電力系統に連系する変動電源の電力と前記電力貯蔵部の電力との合成電力の設定下限値を、前記電力貯蔵部と前記電力系統との間および前記電力貯蔵部のいずれかにおける電力制限値に応じた値に設定する制御部と、を備える電力安定化装置。 a power storage unit that charges and discharges;
a power conversion unit that converts input and output power resulting from the charging and discharging of the power storage unit between a power grid and the power storage unit;
a control unit that sets a set lower limit value of a combined power of the power of a variable power source connected to the power grid and the power of the power storage unit to a value according to a power limit value between the power storage unit and the power grid and in either the power storage unit.
前記電力貯蔵部での前記充放電による入出力電力を電力系統と前記電力貯蔵部との間で相互に変換する電力変換部と、
前記電力系統に連系する変動電源の電力と前記電力貯蔵部の電力との合成電力の設定上限値および設定下限値の少なくとも一方を、前記電力貯蔵部と前記電力系統との間および前記電力貯蔵部のいずれかにおける電力制限値に応じた値に設定する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電力制限値より高い値に前記設定上限値を設定する、電力安定化装置。 a power storage unit that charges and discharges;
a power conversion unit that converts input and output power resulting from the charging and discharging of the power storage unit between a power grid and the power storage unit;
a control unit that sets at least one of a set upper limit value and a set lower limit value of a combined power of the power of the variable power source connected to the power grid and the power of the power storage unit to a value corresponding to a power limit value between the power storage unit and the power grid and in the power storage unit ;
The control unit sets the set upper limit value to a value higher than the power limit value .
前記電力貯蔵部での前記充放電による入出力電力を電力系統と前記電力貯蔵部との間で相互に変換する電力変換部と、
前記電力系統に連系する変動電源の電力と前記電力貯蔵部の電力との合成電力の設定上限値および設定下限値の少なくとも一方を、前記電力貯蔵部と前記電力系統との間および前記電力貯蔵部のいずれかにおける電力制限値に応じた値に設定する制御部と、を備え、
前記制御部は、
現在時刻から、前記合成電力の時間的変動を緩和するための指定時間帯の終了時刻までの期間内における、前記変動電源の出力電力がとり得る予測値を算出する第1算出部と、
前記予測値と前記電力制限値とに基づいて前記設定上限値および前記設定下限値の少なくとも一方を算出する第2算出部と、を有し、
前記制御部は、前記指定時間帯において、前記合成電力の減少を禁止する制御を少なくとも実行し、
前記第1算出部は、前記指定時間帯の終了時刻までの前記期間内において、前記変動電源の出力電力として取り得ると予測される予測下限値を前記予測値の一つとして算出し、
前記第2算出部は、前記予測下限値に前記電力制限値を加算して得られた値以下に前記設定上限値を設定する、電力安定化装置。 a power storage unit that charges and discharges;
a power conversion unit that converts input and output power resulting from the charging and discharging of the power storage unit between a power grid and the power storage unit;
a control unit that sets at least one of a set upper limit value and a set lower limit value of a combined power of the power of the variable power source connected to the power grid and the power of the power storage unit to a value corresponding to a power limit value between the power storage unit and the power grid and in the power storage unit ;
The control unit
a first calculation unit that calculates a predicted value that the output power of the variable power source can take during a period from a current time to an end time of a designated time period for mitigating temporal fluctuations in the combined power;
a second calculation unit that calculates at least one of the set upper limit value and the set lower limit value based on the predicted value and the power limit value,
the control unit at least executes control to prohibit a reduction in the combined power during the designated time period;
the first calculation unit calculates, as one of the predicted values, a predicted lower limit value that is predicted to be possible as output power of the variable power source within the period until an end time of the specified time period;
The second calculation unit sets the set upper limit value to a value equal to or less than a value obtained by adding the power limit value to the predicted lower limit value .
前記電力貯蔵部での前記充放電による入出力電力を電力系統と前記電力貯蔵部との間で相互に変換する電力変換部と、
前記電力系統に連系する変動電源の電力と前記電力貯蔵部の電力との合成電力の設定上限値および設定下限値の少なくとも一方を、前記電力貯蔵部と前記電力系統との間および前記電力貯蔵部のいずれかにおける電力制限値に応じた値に設定する制御部と、を備え、
前記制御部は、
現在時刻から、前記合成電力の時間的変動を緩和するための指定時間帯の終了時刻までの期間内における、前記変動電源の出力電力がとり得る予測値を算出する第1算出部と、
前記予測値と前記電力制限値とに基づいて前記設定上限値および前記設定下限値の少なくとも一方を算出する第2算出部と、を有し、
前記制御部は、前記指定時間帯において、前記合成電力の増加を禁止する制御を少なくとも実行し、
前記第1算出部は、前記指定時間帯の終了時刻までの前記期間内において、前記変動電源の出力電力として取り得ると予測される予測上限値を前記予測値の一つとして算出し、
前記第2算出部は、前記予測上限値から前記電力制限値を減算した値以上に前記設定下限値を設定する、電力安定化装置。 a power storage unit that charges and discharges;
a power conversion unit that converts input and output power resulting from the charging and discharging of the power storage unit between a power grid and the power storage unit;
a control unit that sets at least one of a set upper limit value and a set lower limit value of a combined power of the power of the variable power source connected to the power grid and the power of the power storage unit to a value corresponding to a power limit value between the power storage unit and the power grid and in the power storage unit ;
The control unit
a first calculation unit that calculates a predicted value that the output power of the variable power source can take during a period from a current time to an end time of a designated time period for mitigating temporal fluctuations in the combined power;
a second calculation unit that calculates at least one of the set upper limit value and the set lower limit value based on the predicted value and the power limit value,
the control unit at least executes control to prohibit an increase in the combined power during the designated time period;
the first calculation unit calculates, as one of the predicted values, a predicted upper limit value that is predicted to be possible as output power of the variable power source within the period until an end time of the specified time period;
The second calculation unit sets the set lower limit value to a value equal to or greater than the predicted upper limit value minus the power limit value.
前記電力貯蔵部での前記充放電による入出力電力を電力系統と前記電力貯蔵部との間で相互に変換する電力変換部と、
前記電力系統に連系する変動電源の電力と前記電力貯蔵部の電力との合成電力の設定上限値および設定下限値の少なくとも一方を、前記電力貯蔵部と前記電力系統との間および前記電力貯蔵部のいずれかにおける電力制限値に応じた値に設定する制御部と、を備え、
前記制御部は、
現在時刻から、前記合成電力の時間的変動を緩和するための指定時間帯の終了時刻までの期間内における、前記変動電源の出力電力がとり得る予測値を算出する第1算出部と、
前記予測値と前記電力制限値とに基づいて前記設定上限値および前記設定下限値の少なくとも一方を算出する第2算出部と、を有し、
前記第2算出部は、前記指定時間帯の残り時間に応じて、前記指定時間帯内における前記設定上限値および前記設定下限値の少なくとも一方を変化させる、電力安定化装置。 a power storage unit that charges and discharges;
a power conversion unit that converts input and output power resulting from the charging and discharging of the power storage unit between a power grid and the power storage unit;
a control unit that sets at least one of a set upper limit value and a set lower limit value of a combined power of the power of the variable power source connected to the power grid and the power of the power storage unit to a value corresponding to a power limit value between the power storage unit and the power grid and in the power storage unit ;
The control unit
a first calculation unit that calculates a predicted value that the output power of the variable power source can take during a period from a current time to an end time of a designated time period for mitigating temporal fluctuations in the combined power;
a second calculation unit that calculates at least one of the set upper limit value and the set lower limit value based on the predicted value and the power limit value,
The second calculation unit changes at least one of the set upper limit value and the set lower limit value within the designated time period according to the remaining time of the designated time period .
前記第2算出部は、前記指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて前記設定上限値が高くなるように変化させる、請求項4に記載の電力安定化装置。 the first calculation unit changes the prediction lower limit value so as to increase as the remaining time of the specified time period decreases,
The power stabilizing device according to claim 4 , wherein the second calculation unit changes the set upper limit value so as to increase as the remaining time of the specified time period decreases.
前記第2算出部は、前記指定時間帯の残り時間が少なくなるのに応じて前記設定下限値が低くなるように変化させる、請求項5に記載の電力安定化装置。 the first calculation unit changes the predicted upper limit value so as to decrease as the remaining time of the specified time period decreases,
The power stabilizing device according to claim 5 , wherein the second calculation unit changes the set lower limit value so as to decrease as the remaining time of the specified time period decreases.
前記第2算出部は、前記予測下限値に前記電力制限値を加算して得られた値と、前記合成電力準備値とのうち小さい値以下に前記設定上限値を設定する、請求項4に記載の電力安定化装置。 the control unit calculates a composite power reserve value according to a dischargeable amount of power of the power storage unit, the composite power reserve value being used to enable control to prohibit a decrease in the composite power during the designated time period even when output from the variable power source is stopped;
5. The power stabilizing device according to claim 4 , wherein the second calculation unit sets the set upper limit value to a smaller value of the combined power reserve value and a value obtained by adding the power limit value to the predicted lower limit value.
前記第2算出部は、前記予測上限値から前記電力制限値を減算した値と、前記合成電力準備値とのうち大きな値以上に前記設定下限値を設定する、請求項5に記載の電力安定化装置。 the control unit calculates a composite power reserve value according to the chargeable energy amount of the power storage unit, the composite power reserve value being used to enable control to prohibit an increase in the composite power during the designated time period even when output from the variable power source is stopped;
The power stabilizing device according to claim 5 , wherein the second calculation unit sets the set lower limit value to a value equal to or greater than the larger of the value obtained by subtracting the power limit value from the predicted upper limit value and the composite power reserve value.
前記電力貯蔵部での前記充放電による入出力電力を電力系統と前記電力貯蔵部との間で相互に変換する電力変換部と、
前記電力系統に連系する変動電源の電力と前記電力貯蔵部の電力との合成電力の設定上限値および設定下限値の少なくとも一方を、前記電力貯蔵部と前記電力系統との間および前記電力貯蔵部のいずれかにおける電力制限値に応じた値に設定する制御部と、を備え、
前記制御部は、
現在時刻から、前記合成電力の時間的変動を緩和するための指定時間帯の終了時刻までの期間内における、前記変動電源の出力電力がとり得る予測値を算出する第1算出部と、
前記予測値と前記電力制限値とに基づいて前記設定上限値および前記設定下限値の少なくとも一方を算出する第2算出部と、を有し、
前記第2算出部は、前記指定時間帯の前の準備時間帯における残り時間と予め設定された変化率とに基づいて、前記準備時間帯における合成電力の目標値を算出する、電力安定化装置。 a power storage unit that charges and discharges;
a power conversion unit that converts input and output power resulting from the charging and discharging of the power storage unit between a power grid and the power storage unit;
a control unit that sets at least one of a set upper limit value and a set lower limit value of a combined power of the power of the variable power source connected to the power grid and the power of the power storage unit to a value corresponding to a power limit value between the power storage unit and the power grid and in the power storage unit ;
The control unit
a first calculation unit that calculates a predicted value that the output power of the variable power source can take during a period from a current time to an end time of a designated time period for mitigating temporal fluctuations in the combined power;
a second calculation unit that calculates at least one of the set upper limit value and the set lower limit value based on the predicted value and the power limit value,
The second calculation unit calculates a target value of combined power during a preparation time period before the designated time period based on a remaining time during the preparation time period and a preset rate of change .
前記電力貯蔵部での前記充放電による入出力電力を電力系統と前記電力貯蔵部との間で相互に変換する電力変換部と、
前記電力系統に連系する変動電源の電力と前記電力貯蔵部の電力との合成電力の設定上限値および設定下限値の少なくとも一方を、前記電力貯蔵部と前記電力系統との間および前記電力貯蔵部のいずれかにおける電力制限値に応じた値に設定する制御部と、を備え、
前記電力制限値は、前記電力変換部の定格電力の値である、電力安定化装置。 a power storage unit that charges and discharges;
a power conversion unit that converts input and output power resulting from the charging and discharging of the power storage unit between a power grid and the power storage unit;
a control unit that sets at least one of a set upper limit value and a set lower limit value of a combined power of the power of the variable power source connected to the power grid and the power of the power storage unit to a value corresponding to a power limit value between the power storage unit and the power grid and in the power storage unit ;
A power stabilization device , wherein the power limit value is a value of the rated power of the power conversion unit .
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