CN101507079A - 电力储存装置和混合型分布电源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电力储存装置和混合型分布电源系统。其目的在于,在蓄电装置没有成为过充电或过放电的充电率的范围中,有效利用蓄电装置的电力量,并且向作为分布电源系统整体的电力系统有效进行输出。在混合型分布电源系统中,根据发电装置的发电输出和蓄电装置的充电状态来设定目标提供电力,并且在所述目标提供电力超出规定的允许提供电力范围的情况下,将目标提供电力抑制在规定的允许提供电力范围内。

Description

电力储存装置和混合型分布电源系统
技术领域
本发明涉及一种与利用自然能源进行发电的发电装置组合使用,并按照使得该发电装置的输出变化降低的方式向电力系统提供电力的电力储存装置。
背景技术
虽然风力发电装置和太阳光发电装置等利用自然能源的发电装置由地球规模的环境问题而引起注意,但是由于其输出受气象条件影响较大,因此难以按照需要发电,此外,由于系统电压和频率根据输出变化而进行变化,因此存在由于系统运用上的制约而在采用量上的界限。
为了解决这样的问题,在近年正进行如下混合型分布电源系统的开发,该混合型分布电源系统通过组合所述的利用自然能源的发电装置和蓄电池等电力储存装置,采用电力储存装置吸收发电装置的输出变化,能提供优质的电力。
作为在这样的混合型分布电源系统中使用的电力储存装置,例如,有JP特开2001—327080号公报(专利文献1)中所示的装置。
在所述专利文献1中,公开有如下技术,即,按照电力储存装置的蓄电量,设定用于对基于分布电源的电力系统的输出的变化进行抑制的输出目标值,按照使向电力系统的输出成为输出目标值的方式来控制电力调整部。
专利文献1:JP特开2001—327080号公报
在所述专利文献1中公开的电力储存装置中,按照电力储存装置的充电量,决定向电力系统提供的输出目标值,之后,比较该输出目标值和发电装置的输出,决定电力储存装置的输出指令值。
因此,由于按照蓄电装置的充电量来决定混合型分布电源系统的输出目标值,因此存在如下问题,即,相比抑制上流分布电源的输出变化并提供稳定的电力这样的本来的目的,优先对蓄电装置进行电池保护。
此外,相反地,在蓄电装置的充电率较高的情况下,虽然优选尽可能地允许分布电源的输出变化,并从蓄电装置提供更多的电力,但是在所述的电力储存装置中难以进行这样的控制。
发明内容
本发明为了解决所述问题而作出,其目的在于提供一种电力储存装置和分布电源系统,通过相比蓄电装置的保护的目的优先进行对向系统的电力提供的控制,在蓄电装置没有过充电或过放电的充电率的范围中,能够有效应用蓄电装置的电力量,并且向作为分布电源系统整体的电力系统有效进行输出。
为了解决所述课题,本发明采用以下的手段。
本发明的第1方式是一种电力储存装置,连接在利用自然能源进行发电的发电装置和提供所述发电装置的电力的电力系统之间,向所述电力系统提供电力,该电力储存装置包括:蓄电装置;控制装置;以及根据从所述控制装置给出的转换机电力指令进行所述蓄电装置的充放电的电力转换机,所述控制装置包括:第1设定部,根据所述发电装置的发电输出和所述蓄电装置的充电状态设定目标提供电力,并且在其变化率超出规定的允许电力变化率范围的情况下,将所述目标提供电力的变化率抑制在所述允许电力变化率范围内;以及第2设定部,根据所述目标提供电力来设定所述转换机目标电力,所述允许电力变化率范围按照时间、负载、环境、或所述蓄电装置的充电率来变更。
根据这样的构成,由于根据发电装置的发电输出和蓄电装置的充电状态来设定目标提供电力,因此能够得到能够最大限地引出蓄电装置中充电的电力的目标提供电力。该情况下,在目标提供电力的变化率超出规定的允许电力变化率范围的情况下,由于将目标提供电力抑制在允许电力变化率范围内,因此能够将目标提供电力设置在适当的范围内。由此,能够将输出变化抑制在允许范围内。
更进一步地,由于所述允许电力变化率范围按照时间、负载、环境、或蓄电装置的充电率来变更,因此通过按照此时的电力的需要状况来决定适当的允许电力变化率范围,就能设定适应电力消耗状况的目标提供电力。例如,在电力需要较高的情况下,通过较高地设定允许电力变化率,能优先来自蓄电装置的电力提供,另一方面,在电力需要较低的情况下,通过较低地设定允许电力变化率,能优先确保蓄电装置的充电率。
由此,能够有效利用蓄电装置中充电的电力,并且能够按照需要来实现有效的电力提供。
本发明的第2方式是一种电力储存装置,连接在利用自然能源进行发电的发电装置和提供所述发电装置的电力的电力系统之间,向所述电力系统提供电力,该电力储存装置包括:蓄电装置;控制装置;以及根据从所述控制装置给出的转换机电力指令进行所述蓄电装置的充放电的电力转换机,所述控制装置包括:第1设定部,根据所述发电装置的发电输出和所述蓄电装置的充电状态设定目标提供电力,并且在所述目标提供电力超出规定的允许提供电力范围的情况下,将所述目标提供电力抑制在所述规定的允许提供电力范围内;以及第2设定部,根据所述目标提供电力来设定所述转换机目标电力,所述允许提供电力范围按照时间、负载、环境、或所述蓄电装置的充电率来变更。
根据这样的构成,由于根据发电装置的发电输出和蓄电装置的充电状态来设定目标提供电力,因此能够得到能够最大限地引出蓄电装置中充电的电力的目标提供电力。该情况下,在目标提供电力超出规定的允许提供电力范围的情况下,由于将目标提供电力抑制在允许电力范围内,因此能够将目标提供电力设置在适当的电力范围内。由此,能够将输出变化抑制在允许范围内。
更进一步地,所述允许电力范围由于按照时间、负载、环境、或蓄电装置的充电率来变更,因此通过按照此时的电力的需要状况来决定适当的允许电力范围,能设定适应电力消耗状况的目标提供电力。
由此,能够有效利用蓄电装置中充电的电力,并且能够按照需要来实现有效的电力提供。
在所述电力储存装置中,所述第1设定部采用用于使所述蓄电装置的充电率接近目标充电率的充电率维持指令来设定所述目标提供电力,所述目标充电率能按照时间、负载、或环境来变更。
根据这样的构成,由于目标充电率按照时间、负载、或环境来变更,因此能够实现与电力的需要相对应的电力提供。
在所述电力储存装置中,所述充电率维持指令通过对所述蓄电装置的充电率和所述目标充电率之间的差值进行PID控制来被求得,在所述PID控制中使用的至少任意一个控制常数也能按照所述蓄电装置的充电率来变更。
这样,通过按照蓄电装置的充电率来变更PID控制的至少任意一个控制常数,例如,蓄电装置的充电率降低,在存在混合型分布电源系统停止的可能性的情况下,通过较高地设定比例增益且变更为优先维持充电率的控制,能防止系统停止于未然。
本发明的第3方式是一种具备所述电力储存装置和利用自然能源进行发电的发电装置的混合型分布电源系统。
本发明的第4方式是一种混合型分布电源系统,具备:利用自然能源进行发电的发电装置;连接在所述发电装置和提供所述发电装置的电力的电力系统之间,向所述电力系统提供电力的电力储存装置;根据所述电力储存装置具有的蓄电装置的充电率来设定所述发电装置的最大发电输出的发电指令设定装置;以及根据所述发电装置的最大发电输出来控制所述发电装置的发电控制装置。
这样,通过按照电力储存装置具有的蓄电装置的充电率来设定发电装置的最大发电电力,例如,在蓄电装置的充电率较高的情况下,通过较低地设定发电装置的最大发电电力,能有效利用蓄电装置的电力。
本发明的第5方式是一种电力储存装置的充放电控制方法,该电力储存装置包括蓄电装置和根据转换机电力指令进行所述蓄电装置的充放电的电力转换部,连接在利用自然能源进行发电的发电装置和提供所述发电装置的电力的电力系统之间,从所述蓄电装置向电力系统提供电力,在该电力储存装置的充放电控制方法中,包括:第1设定过程,根据所述发电装置的发电输出和所述蓄电装置的充电状态来设定目标提供电力,并且在其变化率超出规定的允许电力变化率范围的情况下,将所述目标提供电力的变化率抑制在所述允许电力变化率范围内;以及第2设定过程,根据所述目标提供电力来设定所述转换机目标电力,所述允许电力变化率范围按照时间、负载、环境、或所述蓄电装置的充电率来变更。
本发明的第6方式是一种电力储存装置的充放电控制方法,该电力储存装置包括蓄电装置和根据转换机电力指令进行所述蓄电装置的充放电的电力转换部,连接在利用自然能源进行发电的发电装置和提供所述发电装置的电力的电力系统之间,能从所述蓄电装置向电力系统提供电力,在该电力储存装置的充放电控制方法中,包括:第1设定过程,根据所述发电装置的发电输出和所述蓄电装置的充电状态设定目标提供电力,并且在所述目标提供电力超出规定的允许提供电力范围的情况下,将所述目标提供电力抑制在所述规定的允许提供电力范围内;以及第2设定过程,根据所述目标提供电力来设定所述转换机目标电力,所述允许提供电力范围按照时间、负载、环境、或所述蓄电装置的充电率来变更。
根据本发明,由于比蓄电装置的保护的目的优先进行向系统的电力提供的控制,因此起到如下效果,即,在蓄电装置没有过充电或过放电的残余容量的区域中,能够有效利用蓄电装置的电力量。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的应用电力储存装置的混合型分布电源系统的构成概略图。
图2是表示包括允许电力变化率设定装置的电力储存装置的图。
图3是表示允许电力变化率设定装置的变形例的图。
图4是表示包括允许提供电力范围设定装置的电力储存装置的图。
图5是表示包括目标充电率设定装置的电力储存装置的图。
图6是表示包括PID控制常数设定装置的电力储存装置的图。
图7是表示包括发电指令设定装置的电力储存装置的图。
图中:1—电力储存装置,2—分布电源,11—蓄电装置,12—电力转换机,13—控制装置,21—第1设定部,22—第2设定部,23—第3设定部,31—电力检测部,32—加法器,33—限幅器(limiter),34—平滑化电路,41—充电率运算部,42—减法器,43—PID控制部,44—运算器,50、50’—允许电力变化率设定装置,51—允许提供电力范围设定装置,52—目标充电率设定装置,53—PID控制常数设定装置,54—发电指令设定装置。
具体实施方式
以下,参照附图针对本发明的电力储存装置以及混合型分布电源系统的一个实施方式来进行说明。
图1是本发明一个实施方式的应用电力储存装置的混合型分布电源系统的构成概略图。
如该图所示,混合型分布电源系统构成为,包括:分布电源2、和电力储存装置1。混合型分布电源系统通过未图示的系统联系用的变压器与电源3的电力系统4连接。这里,电源3例如是电力公司的发电站的电源、孤岛等的柴油发电机这样的小规模的独立电源、或是用户的自家用发电电源等。
混合型分布电源系统中,分布电源2例如是风力发电装置和太阳光发电装置等、根据自然环境输出进行变化的电源。
电力储存装置1构成为,包括:蓄存电力的蓄电装置11、进行蓄电装置11的充放电的控制的电力转换机12、以及控制装置13。
蓄电装置11例如是锂离子电池、双电层电容器(electric double layercapacitor)等,用来蓄存电力。该蓄电装置11通过电力转换机12与链接分布电源2和电力系统4的电力系统线连接。
电力转换机12包括从蓄电装置11向电源系统4送出电力的机能和从电源系统4或分布电源2向蓄电装置11送出电力的机能,根据从控制装置13给出的转换机电力指令InvP*,进行蓄电装置11的充放电。
控制装置13根据分布电源2的发电输出和蓄电装置11的充电状态,设定目标提供电力HybP*,并且在其变化率超出规定的允许电力变化率范围的情况下,包括:第1设定部21,其将目标提供电力HybP*的变化率抑制在允许电力变化率范围内;以及第2设定部22,其根据目标提供电力HybP*设定转换机电力。此外,控制装置13设定用于使得蓄电装置11的充电状态接近目标充电状态的充放电指令OffsetP*,还进一步包括将该充放电指令OffsetP*向第1设定部21给出的第3设定部23。
所述第1设定部21包括:电力检测部31、加法器32、限幅器(limiter)33、和平滑化电路34。
电力检测部31检测分布电源2的输出电力,将检测出的输出电力WandSP*输出到加法器32和第2设定部22。加法器32对由后述的第3设定部23设定的充电率维持指令OffsetP*和输出电力WandSP*进行相加,并将该加法电力值HybP*’(省略图示)输出到限幅器33。限幅器33将加法电力值HybP*’抑制在规定的允许提供电力范围内(LL*≤HybP*’≤HH*),并将抑制后的加法电力值HybP*’(省略图示)输出到平滑化电路34。另外,所述LL*是最小提供电力,HH*是最大提供电力,Pwide*=HH*—LL*
平滑化电路34通过对从限幅器33输入的加法电力值HybP*’进行平滑化,设定目标提供电力HybP*。此时,平滑化电路34设定目标提供电力HybP*,以使目标提供电力HybP*在规定的允许电力变化率范围内。
在本实施方式中,平滑化电路34按照从图2中所示的允许电力变化率设定装置50给出的允许电力变化率Rate*使目标提供电力进行变化。
另外,允许电力变化率设定装置50的详细情况后述。此外,所谓目标提供电力HybP*是向电力系统4提供的目标电力。在平滑化电路34中设定的目标提供电力HybP*被输出到第2设定部22。另外,平滑化电路34如果是滤波器则能采用任何的滤波器。此时,在延迟1次(时间常数T(s)),应用Rate*(kW/s)的情况下,最大变化率必须满足以下的关系。
Rate*=Pwide*/T
因此,时间常数T必须满足以下的关系。
T=Pwide*/Rate*
第2设定部22通过从目标提供电力HybP*减去输出电力WandSP*来设定转换机电力指令InvP*,并将该转换机电力指令InvP*输出给电力转换机12。
由此,基于该转换机电力指令InvP*从蓄电装置11或向蓄电装置11的电力提供通过电力转换机12来实现。
此外,第3设定部23包括:检测蓄电装置11的充电率的充电率运算部41、减法器42、PID控制部43、和运算器44。
充电率运算部41采用公知的手法求出蓄电装置11的充电率BatC,将该充电率BatC输出到减法器42。减法器42算出充电率BatC与预先设定的目标充电率BatC*之间的差值,将该差值输出到PID控制部43。PID控制部43对差值进行PID控制,将其运算结果Offsetpid*(%)输出到运算器44。运算器44将其运算结果Offsetpid*(%)乘以电力转换机12的输出电力InvP,更进一步地,将用100除该值后得到的值作为充放电指令OffsetP*输出。
这样地,由第3设定部23设定的充放电指令OffsetP*被输出到所述第1设定部21的加法器32,该充放电指令OffsetP*被作为设定转换机电力指令InvP*的参数中的一个来使用。
另外,在PID控制部的积分运算中,一般由控制在加法器32的输出信号由限幅器33来限制的期间终止积分动作,以便不使得积分量无穷尽地增大。
下面,参照图2针对所述允许电力变化率设定装置50来进行说明。
如图2所示,允许电力变化率设定装置50保持有在时刻和允许电力变化率Rate*之间建立的对应的表,从该表中取得与当前时刻对应的允许电力变化率Rate*,将其提供给控制装置13的平滑化电路34。
这里,将允许电力变化率Rate*设置为反映电力消耗的状态的值。具体地,允许电力变化率Rate*在电力消耗剧烈的时间区间(例如,6点到18点)被设定为较大的值,在电力消耗少的时间区间(例如,18点到6点)被设定为较小的值。
此外,图2所示的表也能按每日、每星期、每季来设置多个。此外,能按照气象等环境设置多个,也能按照负载和蓄电装置的充电率等设置多个。在该情况下,允许电力变化率设定装置50从多个表中提取与此时的状况最接近条件下的表,采用该表取得与当前时刻对应的允许电力变化率Rate*,将其提供给所述平滑化电路34。
这样地,通过保持有多个条件下的多个表,能实现与电力的需要提供的模式相匹配的最佳的电力提供。
下面,针对所述构成的电力储存装置1的动作进行简单说明。
分布电源2的输出电力由电力检测部31按规定的时间间隔检测,作为该检测值的输出电力WandSP*被输出到加法器32和第2设定部22。加法器32通过在该输出电力WandSP*上相加从第3设定部23输入的充放电指令OffsetP*,求得加法电力值HybP*’(省略图示),将其输出到限幅器33。
在限幅器33中,将加法电力值HybP*’抑制到规定的允许范围内(LL*≤HybP*’≤HH*)并输出到平滑化电路34。平滑化电路34对抑制后的加法电力值HybP*’进行平滑化,并且设定此时的变化率是从图2所示的允许电力变化率设定装置50给出的允许电力变化率Rate*的目标提供电力HybP*。该目标提供电力HybP*被输出到第2设定部22。
第2设定部22通过从目标提供电力HybP*中减去输出电力WandSP*来设定转换机电力指令InvP*,并将该转换机电力指令InvP*输出给电力转换机12。
此外,与所述处理并行地,由第3设定部23监视蓄电装置11的充电状态,求得用于将该充电状态维持在规定的范围内的充放电指令OffsetP*,并提供给第1设定部21的加法器32。由此,由第3设定部23设定的充放电指令OffsetP*作为设定转换机电力指令InvP*的参数中的一个来使用。
如上所述,根据本实施方式的电力储存装置1,由于通过将分布电源2的输出电力WandSP*和反映蓄电装置11的充电状态的充放电指令OffsetP*相加来求得加法电力值HybP*’(省略图示),因此能设定能够最大限地将蓄电装置11中充电的电力引出的目标提供电力HybP*
更进一步地,通过限幅器33和平滑化电路34的作用,能够将该目标提供电力HybP*抑制到允许范围内,并且能够将其变化量设置为允许电力变化率Rate*。在该情况下,允许电力变化率Rate*由于被设置为反映此时的电力消耗的值,因此能设定适应电力消耗状况的目标提供电力HybP*
由此,能够有效利用给蓄电装置11充电的电力,并且能够按照需要实现有效的电力提供。
另外,如图3所示,也能将所述允许电力变化率Rate*的表设置为在允许电力变化率Rate*和充电率BatC之间建立的对应的表。这样地,允许电力变化率设定装置50’通过按照充电率BatC来使得允许电力变化率Rate*发生变化,能在蓄电装置11的充电率BatC较高时抑制电力系统4中的输出变化,并且在充电率BatC较低的情况下缓和电力系统4中的输出变化并进行蓄电装置的充电率维持。
另外,从发电站输入指令的情况下,也能转换成来自发电站的指令。
此外,所述实施方式中,也能使得限幅器33相对应于使用的最大提供电力HH*和最小提供电力LL*按照时刻等来进行变化。例如,如图4所示,设置提供电力范围设定装置51,该提供电力范围设定装置51设定提供给限幅器33的最大提供电力HH*和最小提供电力LL*。该提供电力范围设定装置51,也能例如保持有在时刻和最大提供电力HH*以及最小提供电力LL*之间建立的对应的表,从表中取得与当前时刻相对应的最小提供电力LL*和最大提供电力HH*,并将其提供给控制装置13的限幅器33。
此外,表也能例如按每日、每星期、每季来设置多个。此外,能按照气象等环境来设置多个,也能按照负载和蓄电装置11的充电率BatC等来设置多个。
这样地,通过按照时刻使得允许电力范围发生变化,能够实现与电力的需要相对应的电力提供。此外,通过在没有在蓄电装置11上附加负载的范围中预先设定提供电力范围,能够将蓄电装置11的充电率BatC维持在良好的范围中。更进一步地,通过保持有多个条件下的多个表,能实现与电力的需要模式相匹配的最佳的电力提供。
此外,所述实施方式中,也能使得第3设定部23使用的目标充电率BatC*根据时刻进行变化。例如,如图5所示,设置目标充电率设定装置52,该目标充电率设定装置52设定提供给第3设定部23的减法器42的目标充电率BatC*
该目标充电率设定装置52,例如保持有在时刻和目标充电率BatC*之间建立的对应的表,从表中取得与当前时刻相对应的目标充电率BatC*,将其提供给第3设定部23的减法器42。
此外,表也能例如按每日、每星期、每季来设置多个。此外,能按照气象等环境来设置多个,也能按照负载和蓄电装置11的充电率BatC等来设置多个。
这样地,通过按照时刻来设定目标充电率BatC*,能够实现与电力的需要相对应的电力提供。
此外,所述实施方式中,也能使得第3设定部23使用的PID控制的常数按照蓄电装置11的充电率BatC来进行变化。例如,如图6所示,设置PID控制常数设定装置53,该PID控制常数设定装置53分别设定提供给第3设定部23的PID控制部43的控制常数Hp、Ti、Td。
该PID控制常数设定装置53,例如保持有在蓄电装置11的充电率BatC和PID控制部的各控制常数Hp、Ti、Td之间建立的对应的表,从表中取得与当前的充电率BatC相对应的控制常数Hp、Ti、Td,将其提供给第3设定部23的PID控制部43。在该表中,例如在充电率BatC较高的区域(例如,75%以上)和较低的区域(例如,25%以下)中,将比例控制器的控制常数Hp较低地来设定。由此,在充电率较高和较低时,PID控制部能积极地发挥作用,并维持蓄电装置11的充电率BatC。
这样地,通过按照蓄电装置11的充电率BatC来设定PID控制部43的各控制常数Hp、Ti、Td,例如,蓄电装置11的充电率BatC降低,在存在陷于使得混合型分布电源系统停止这样的状况中的危险的情况下,通过较高地设定比例增益Hp等,并变更为优先维持充电率的控制,能将系统停止防止于未然。
所述表能按每日、每星期、每季来设定多个,按照气象等环境设置多个,此外,也能按照负载和蓄电装置11的充电率BatC等设置多个。
此外,混合型分布电源系统中,除所述这样变更电力储存装置1中的各种控制量之外,如图7所示,也能按照电力储存装置1的蓄电装置11的充电率BatC来设定分布电源2的发电指令。也就是说,也能将电力储存装置1的蓄电装置11的充电状态反馈到分散电源2的发电控制中。
该情况下,例如,如图7所示,设置发电指令设定装置54,该发电指令设定装置54设定分布电源2的最大发电输出。
发电指令设定装置54,例如保持有在蓄电装置11的充电率BatC和最大发电输出之间建立的对应的表,从表中取得与当前的充电率BatC对应的最大发电输出,将其提供给进行分布电源2的发电控制的发电控制装置(省略图示)。
在该表中,例如能按照如下方式来设定:在充电率BatC较低的区域(例如,60%以下)中,增大最大发电输出,此外,在充电率BatC较高的区域(例如,60%以上)中,按照充电率BatC的增加逐渐减小最大发电输出。
例如,在充电率BatC较高的情况下,如果较高地设定最大发电电力,则不能有效利用在蓄电装置11中蓄电的电力。因此,蓄电装置11的充电率BatC是某种程度的较高的情况下,通过进行降低分布电源2中的发电量的控制,能有效利用蓄电装置11的电力。
另外,所述电力储存装置1的控制装置13也能由模拟电路等硬件来实现,也能由基于微型计算机的处理来实现。在由微型计算机来实现的情况下,将控制装置13的各构成要素实现的机能由程序的形式预先保存在存储器中,通过CPU从存储器中读出程序来执行,实现所述动作。
以上,虽然参照附图针对本发明的实施方式进行了详细叙述,但是具体的构成不限于该实施方式,还包括不脱离本发明的要旨的范围的设计变更等。
例如,能够适当选择来组合采用所述允许电力变化率设定装置50、50’、允许提供电力范围设定装置51、目标充电率设定装置52、PID控制常数设定装置53、以及发电指令设定装置54。例如,在所述实施方式中,虽然将包括允许电力变化率设定装置50作为前提,但是也能代替这种情况,只包括允许提供电力范围设定装置51。这样地,在所述各种装置中,也能独立地包括一个装置。
更进一步地,所述实施方式中,虽然允许电力变化率设定装置50、50’、允许提供电力范围设定装置51、目标充电率设定装置52、PID控制常数设定装置53、以及发电指令设定装置54作为独立的装置来构成,但是也能代替这种情况,控制装置13具备由这些各种装置实现的机能。

Claims (8)

1.一种电力储存装置,连接在利用自然能源进行发电的发电装置和提供所述发电装置的电力的电力系统之间,向所述电力系统提供电力,其特征在于,
该电力储存装置包括:蓄电装置;控制装置;以及根据从所述控制装置给出的转换机电力指令进行所述蓄电装置的充放电的电力转换机,
所述控制装置包括:
第1设定部,根据所述发电装置的发电输出和所述蓄电装置的充电状态设定目标提供电力,并且在其变化率超出规定的允许电力变化率范围的情况下,将所述目标提供电力的变化率抑制在所述允许电力变化率范围内;以及
第2设定部,根据所述目标提供电力来设定所述转换机目标电力,
所述允许电力变化率范围按照时间、负载、环境、或所述蓄电装置的充电率来变更。
2.一种电力储存装置,连接在利用自然能源进行发电的发电装置和提供所述发电装置的电力的电力系统之间,向所述电力系统提供电力,其特征在于,
该电力储存装置包括:蓄电装置;控制装置;以及根据从所述控制装置给出的转换机电力指令进行所述蓄电装置的充放电的电力转换机,
所述控制装置包括:
第1设定部,根据所述发电装置的发电输出和所述蓄电装置的充电状态设定目标提供电力,并且在所述目标提供电力超出规定的允许提供电力范围的情况下,将所述目标提供电力抑制在所述规定的允许提供电力范围内;以及
第2设定部,根据所述目标提供电力来设定所述转换机目标电力,
所述允许提供电力范围按照时间、负载、环境、或所述蓄电装置的充电率来变更。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电力储存装置,其特征在于,
所述第1设定部采用用于使所述蓄电装置的充电率接近目标充电率的充电率维持指令来设定所述目标提供电力,
所述目标充电率按照时间、负载、或环境来变更。
4.根据权利要求3所述的电力储存装置,其特征在于,
所述充电率维持指令通过对所述蓄电装置的充电率和所述目标充电率之间的差值进行PID控制来被求得,
在所述PID控制中使用的至少任意一个控制常数按照所述蓄电装置的充电率来变更。
5.一种混合型分布电源系统,具备:
从权利要求1到权利要求4中的任一项所述的电力储存装置;以及
利用自然能源进行发电的发电装置。
6.一种混合型分布电源系统,具备:
利用自然能源进行发电的发电装置;
连接在所述发电装置和提供所述发电装置的电力的电力系统之间,向所述电力系统提供电力的电力储存装置;
根据所述电力储存装置具有的蓄电装置的充电率来设定所述发电装置的最大发电输出的发电指令设定装置;以及
根据所述发电装置的最大发电输出来控制所述发电装置的发电控制装置。
7.一种电力储存装置的充放电控制方法,该电力储存装置包括蓄电装置和根据转换机电力指令进行所述蓄电装置的充放电的电力转换部,连接在利用自然能源进行发电的发电装置和提供所述发电装置的电力的电力系统之间,从所述蓄电装置向电力系统提供电力,在该电力储存装置的充放电控制方法中,
包括:第1设定过程,根据所述发电装置的发电输出和所述蓄电装置的充电状态设定目标提供电力,并且在其变化率超出规定的允许电力变化率范围的情况下,将所述目标提供电力的变化率抑制在所述允许电力变化率范围内;以及
第2设定过程,根据所述目标提供电力来设定所述转换机目标电力,
所述允许电力变化率范围按照时间、负载、环境、或所述蓄电装置的充电率来变更。
8.一种电力储存装置的充放电控制方法,该电力储存装置包括蓄电装置和根据转换机电力指令进行所述蓄电装置的充放电的电力转换部,连接在利用自然能源进行发电的发电装置和提供所述发电装置的电力的电力系统之间,能从所述蓄电装置向电力系统提供电力,在该电力储存装置的充放电控制方法中,
包括:第1设定过程,根据所述发电装置的发电输出和所述蓄电装置的充电状态设定目标提供电力,并且在所述目标提供电力超出规定的允许提供电力范围的情况下,将所述目标提供电力抑制在所述规定的允许提供电力范围内;以及
第2设定过程,根据所述目标提供电力来设定所述转换机目标电力,
所述允许提供电力范围按照时间、负载、环境、或所述蓄电装置的充电率来变更。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102498630A (zh) * 2009-09-07 2012-06-13 Abb研究有限公司 能量存储系统
WO2013097489A1 (zh) * 2011-12-31 2013-07-04 中国电力科学研究院 兆瓦级电池储能电站实时功率控制方法及其系统
CN103733459A (zh) * 2011-08-23 2014-04-16 富士通株式会社 电力平准化控制装置以及电力平准化控制方法

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5006104B2 (ja) * 2007-05-24 2012-08-22 川崎重工業株式会社 電力平滑化方法、電力平滑化装置および同装置の設計方法
JP5125274B2 (ja) * 2007-07-18 2013-01-23 株式会社明電舎 新エネルギー発電システム出力変動緩和装置
JP5391598B2 (ja) * 2008-07-10 2014-01-15 株式会社明電舎 分散型電源の安定化制御方式
JP5011230B2 (ja) * 2008-08-04 2012-08-29 株式会社東芝 二次電池の制御装置および制御方法
CA2748352C (en) * 2008-12-26 2016-06-21 Japan Wind Development Co., Ltd. Wind-driven electricity generation system of type having storage battery and device for controlling charge and discharge of storage battery
MX2011008581A (es) * 2009-02-13 2011-09-01 First Solar Inc Salida de planta de energia fotovoltaica.
JP5518419B2 (ja) 2009-10-05 2014-06-11 パナソニック株式会社 給電管理装置
JP5395691B2 (ja) * 2010-01-28 2014-01-22 株式会社東芝 太陽光発電運用システム
WO2012017936A1 (ja) * 2010-08-05 2012-02-09 三菱自動車工業株式会社 電力需給平準化システムのバッテリ情報出力装置
US20130131879A1 (en) * 2010-08-13 2013-05-23 Björn Andresen Arrangement for generating a control signal for controlling a power output of a power generation system
JP2012100487A (ja) * 2010-11-04 2012-05-24 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 電力系統安定化装置
JP2012252580A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Sony Corp 電力制御装置、電力管理装置および電力管理システム
CN102570557A (zh) * 2012-02-14 2012-07-11 徐州工业职业技术学院 一种风光互补发电系统蓄电池的充放电管理控制方法
JP5814156B2 (ja) * 2012-02-22 2015-11-17 トヨタ自動車株式会社 電動車両およびその制御方法
JP5625005B2 (ja) * 2012-02-27 2014-11-12 株式会社日立製作所 独立型電力供給システム
JP5766633B2 (ja) * 2012-02-28 2015-08-19 三菱重工業株式会社 出力平滑化装置、出力平滑化方法及びプログラム
KR101337576B1 (ko) * 2012-06-14 2013-12-06 이엔테크놀로지 주식회사 Soc 관리를 위한 방법 및 시스템
JP6129528B2 (ja) * 2012-11-22 2017-05-17 三菱重工業株式会社 電力貯蔵システムの制御装置及び方法並びにプログラム、それを備えた電力貯蔵システム
JP5709910B2 (ja) * 2013-01-21 2015-04-30 三菱重工業株式会社 制御装置及び方法並びにプログラム、それを備えた自然エネルギー発電装置
JP6045383B2 (ja) * 2013-02-13 2016-12-14 三菱日立パワーシステムズ株式会社 自家発電用火力プラントシステム
KR102092088B1 (ko) 2013-07-04 2020-04-14 에스케이이노베이션 주식회사 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법
EP3054550B1 (en) 2013-09-30 2017-11-01 Acciona Energia, S.A. Method for controlling power fluctuation ramps having energy storage systems in plants for intermittent energy generation
JP6369803B2 (ja) * 2014-07-30 2018-08-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電装置
JP6480196B2 (ja) * 2015-01-26 2019-03-06 株式会社日立製作所 蓄電池システム及びそれを有する太陽光発電システム
JP7065393B2 (ja) * 2017-12-27 2022-05-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 電力制御装置、電力制御方法、プログラム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0831328B2 (ja) 1987-05-08 1996-03-27 富士電機株式会社 燃料電池発電装置
DE4439785C2 (de) * 1994-11-07 1999-05-12 Mikron Ges Fuer Integrierte Mi Verfahren zum Laden einer aufladbaren Batterie und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6462507B2 (en) * 1998-08-07 2002-10-08 Okc Products, Inc. Apparatus and method for initial charging, self-starting, and operation of a power supply with an intermittent and/or variable energy source and a rechargeable energy storage device
JP3755075B2 (ja) * 1999-01-22 2006-03-15 株式会社日立製作所 電力変動補償装置
JP2001327080A (ja) * 2000-05-10 2001-11-22 Kansai Electric Power Co Inc:The 電力貯蔵装置及びそれを備えた分散電源システムの制御方法
US7733069B2 (en) * 2000-09-29 2010-06-08 Canon Kabushiki Kaisha Power converting apparatus and power generating apparatus
JP2003244841A (ja) * 2002-02-18 2003-08-29 Hitachi Ltd 電力貯蔵用二次電池を用いたハイブリッドシステムの情報提供方法およびシステム
JP2004064814A (ja) 2002-07-25 2004-02-26 Kawasaki Heavy Ind Ltd 電力供給方法および電力供給システム
JP2005245183A (ja) 2004-02-27 2005-09-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電力貯蔵装置及びハイブリッド電源並びにハイブリッド電源システム
JP4606935B2 (ja) * 2004-09-13 2011-01-05 株式会社ダイヘン 太陽光発電システムの制御方法
JP4256833B2 (ja) * 2004-11-10 2009-04-22 三菱重工業株式会社 電力貯蔵装置及びハイブリッド型分散電源システム
JP4609156B2 (ja) * 2005-03-31 2011-01-12 株式会社明電舎 電力貯蔵装置の制御装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102498630A (zh) * 2009-09-07 2012-06-13 Abb研究有限公司 能量存储系统
CN102498630B (zh) * 2009-09-07 2015-11-25 Abb研究有限公司 能量存储系统
CN103733459A (zh) * 2011-08-23 2014-04-16 富士通株式会社 电力平准化控制装置以及电力平准化控制方法
CN103733459B (zh) * 2011-08-23 2016-04-06 富士通株式会社 电力平准化控制装置以及电力平准化控制方法
WO2013097489A1 (zh) * 2011-12-31 2013-07-04 中国电力科学研究院 兆瓦级电池储能电站实时功率控制方法及其系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR101119460B1 (ko) 2012-03-16
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