CN104040822B - 电网稳定化系统及电网稳定化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电网稳定化系统及电网稳定化方法。使用分散配置的多个蓄电系统来使电网稳定化。电网中设有多个蓄电系统(10)。蓄电系统(10)经由通信网络(CN1)与管理系统(60)连接。蓄电系统具备蓄电装置(11、12)和用于控制蓄电装置的控制装置(100)。控制装置存储表示本系统的性能的性能信息、表示电网上的本系统的位置的位置信息、和表示本系统的动作位次的位次信息。控制装置在电网中发生了扰动的情况下，基于位置信息及位次信息，执行规定的补偿动作，结束之后恢复到既定的备用状态。

Description

电网稳定化系统及电网稳定化方法

技术领域

本发明涉及电网稳定化系统及电网稳定化方法。

背景技术

近几年，从能量安全保障的确保及地球环境负荷减轻这样的观点出发，推进了可再生能量的利用的扩大。作为利用可再生能量的分散电源，例如已知太阳能发电(以下称作PV(Photovoltaic))或风力发电等。

还作为分散电源的上述代表性的可再生能量一般与现有的火力发电或水力发电等相比，输出不稳定。因此，在将分散电源与电网连接的情况下，需要应对急剧的输出变动的技术对策。

第1文献部分地公开了使用NAS(钠硫)电池及电容器来抑制分散电源的输出变动的构成(专利文献1)。

第2文献公开了与用于使峰值电力平均化的二次电池并联连接电容器来补充二次电池的充放电的构成(专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2007-135355号公报

专利文献2：JP特开2004-129412号公报

发明内容

发明要解决的问题

现有技术中，并没有公开在与电网连接了多个小容量的分散电源的情况下应如何应对电网的变动的具体的解决对策。

与电网连接的各二次电池或各电容器分别独立工作时，有可能无法抑制电网的变动，因此还有可能反复进行无用的充放电而降低二次电池等的寿命。

因此，本发明的目的在于提供一种能够使用多个蓄电系统来适当抑制电网中产生的扰动的电网稳定化系统及电网稳定化方法。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明的电网稳定化系统用于使电网稳定化，具备：设置在电网中的多个蓄电系统、和经由通信网络与多个蓄电系统连接的管理系统，多个蓄电系统具备蓄电装置、用于控制蓄电装置的控制装置，控制装置具备：存储部，其存储表示本系统的性能的性能信息、表示电网上的本系统的位置的位置信息、和表示每个扰动发生部位的本系统的动作位次的位次信息；和补偿动作控制部，其在电网中发生了扰动的情况下，基于位置信息及位次信息，执行规定的补偿动作。

多个蓄电系统也可以按设定在电网中的每个规定的区域预先分组。多个蓄电系统中属于同一组的多个蓄电系统的存储部共有位置信息及位次信息。属于同一组的多个蓄电系统的补偿动作控制部根据位次信息表示的动作位次来执行规定的补偿动作。

补偿动作控制部也可以在发生了扰动的情况下，从管理系统获取表示位次信息中规定的动作位次是否已到来的信息，在动作位次已到来的情况下执行规定的补偿动作。

本发明的构成的至少一部分可实现为计算机程序或硬件电路。计算机程序例如可经由如因特网这样的通信介质、硬盘或闪存设备这样的记录介质来配置。

附图说明

图1是包括电网稳定化系统的电网的结构图。

图2是表示管理系统对分散配置在电网中的多个蓄电系统进行管理的情况的电网的结构图。

图3表示存储在蓄电系统中的固有识别信息的结构例。

图4表示存储在蓄电系统中的系统基本信息的结构例。

图5表示存储在蓄电系统中的进度控制信息的结构例。

图6是表示用于在蓄电系统中设定信息的处理的流程图。

图7是表示蓄电系统进行补偿动作的处理的流程图。

图8是管理系统管理补偿动作的顺序的处理的流程图。

图9是表示蓄电系统根据进度执行补偿动作的处理的流程图。

图10是适用于环状结构时的说明图。

图11是用于说明多个蓄电系统进行的协调动作的说明图。

图12涉及第2实施例，是表示根据有无管理系统与蓄电系统之间的通信故障来切换动作模式的处理的流程图。

图13涉及第3实施例，是表示在检测到倾向不同的多个扰动时禁止补偿动作的处理的流程图。

图14涉及第4实施例，是包括电网稳定化系统的电网的结构图。

具体实施方式

以下，基于附图，说明本发明的实施方式。在本实施方式中，如以下详细说明那样，分散配置在电网中的多个蓄电系统共有表示电网上的位置的位置信息和表示动作位次的位次信息。由此，在本实施方式中，能够按照由位次信息规定的顺序来协调并执行多个蓄电系统的补偿动作。

多个蓄电系统分别具备表示自己是第几个蓄电系统的识别信息。此外，根据电网中产生的扰动的位置，预先设定各蓄电系统的动作位次。动作位次定义为从靠近扰动发生部位的蓄电系统开始先进行动作。越是远离扰动发生部位的蓄电系统，动作位次越低。在此，靠近或远离扰动发生部位意味着电路结构上的远近。

(实施例1)

图1是包括本实施例的电网稳定化系统1的电网的结构图。例如，将来自大规模集中发电站的电力变换为规定电压来配电的变电站2连接送电线3，从送电线3分支多个配电线4A、4B。在没有特别区分的情况下，将配电线4A、4B称作配电线4。

送电线3或配电线4连接蓄电系统10、50。蓄电系统10是本实施方式的控制对象。另一个蓄电系统50是并非本实施方式的控制对象的系统，是为了进行比较而显示的。蓄电系统10的构成将在后面叙述。

分散电源20与送电线3或配电线4连接。分散电源20例如构成为包括太阳能发电装置21或风力发电装置22。作为分散电源20，并不限于太阳能或风力，例如也可以是太阳热发电装置等。

负载30(1)、30(2)是需求者所具备的各种电气负载。负载30(1)例如是大型电动机等容量比较大的负载，蓄电系统10能够已知该大规模负载30(1)的启动及停止时刻。另外，作为蓄电系统10的监控对象的负载30(1)并不限于一个。蓄电系统10能够对多个负载30(1)的启动及停止进行远程监控。

其他负载30(2)例如是一般家庭的各种电气产品、大厦的空调装置、照明装置、乘客运送装置等。在没有特别区分的情况下，将负载30(1)、30(2)称作负载30。

检测器40检测电网的状态过程量，向蓄电系统10发送检测信号。作为电网的状态过程量，有频率、相位、电压。检测器40例如可如测量仪表用变压器(VT)或测量仪表用变流器(CT)那样来构成。在图中中，表示了一个检测器40，但是也可以将多个检测器40连接到蓄电系统10。另外，电网具备多个开关器及电压调整器等，在本实施方式中省略图示。

说明蓄电系统10的结构。如在图2中后述的那样，与电网连接了多个蓄电系统10。一个蓄电系统10例如具备蓄电装置(11、12)和控制装置100。蓄电系统10被连接成可经由通信网络CN1与管理系统60进行双向通信。

蓄电装置(11、12)例如具备电容器11和蓄电池12。电容器11例如可以如锂离子电容器那样构成。代替锂离子电容器，也可以使用如电双层电容器这样的其他电容器。电容器11与蓄电池相比，响应性高，且能够瞬间对大电力进行充放电。

蓄电池12例如如铅蓄电池、锂离子二次电池、镍氢二次电池、钠硫二次电池(NAS电池：注册商标)那样构成。一般，蓄电池12与电容器11相比响应性能低，但是能够在比较长的时间内进行充放电。也就是说，蓄电池12的可充放电的全部能量能够大于电容器11。以下，有时会省略蓄电装置11、12的符号，而是称作蓄电装置。

如上所述，组合充放电特性不同的电容器11和蓄电池12而构成了本实施例的蓄电装置。控制装置100根据补偿动作的内容而使用电容器11及蓄电池12。控制装置100例如在急剧变动的过渡响应中利用电容器11的充放电来应对，在时间较长的变动中利用蓄电池12的充放电来应对。电容器11及蓄电池12的充放电性能并没有特别限定。

控制装置100是为了抑制电网中产生的扰动来使电网稳定化而执行规定的补偿动作的装置。控制装置100例如具备微型处理器(图中是CPU：Central Processing Unit)110、存储部120、输入输出部(图中是I/O)130、通信接口部(图中是I/F)140。这些各电路110-140与总线150连接。

存储部120例如可包括ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、硬盘设备、闪存设备等。存储部120除了操作系统这样的基本程序(未图示)外，还存储用于分别实现充放电控制部P10及信息设定部P20的计算机程序。微型处理器110从存储部120读出计算机程序后执行，从而实现后述的功能。

存储部120例如存储固有识别信息T10和系统基本信息T11。此外，存储部120能够存储图4记载的布局信息。另外，存储部120也可以存储图5记载的进度控制信息T12。

输入输出部130例如是用于在蓄电装置(11、12)、检测器40、特定的负载30(1)之间收发信号的电路。通信接口部140是用于经由通信网络CN1而与管理系统60进行通信的电路。

管理系统60管理多个蓄电系统10的补偿动作。管理系统60保持系统基本信息T11。管理系统60例如可以构成为中央供电指令站的一部分。中央供电指令站是由管理电网的经营者运营的控制系统。管理系统60也可以构成为独立于中央供电指令站的其他系统，也可以是在多个蓄电系统10之中的一个蓄电系统10内追加管理系统60的功能的结构。另外，管理系统60可由一个计算机构成，也可以构成为使多个计算机协同工作。

图2表示管理系统60与多个蓄电系统10(1)、10(2)、10(3)连接成能够进行通信的情况。在没有特别区分的情况下，将蓄电系统10(1)～10(3)称作蓄电系统10。

各蓄电系统10经由通信网络CN1而与管理系统60连接。各蓄电系统10还与检测器40连接。另外，各蓄电系统10还与监控对象的负载30(1)连接。

管理系统60还能够与火力发电站等大规模发电站(集中发电站)70进行通信。管理系统60能够与大规模发电站70的工作协同地控制各蓄电系统10的补偿动作。

图3表示固有识别信息T10的结构例。固有识别信息T10是识别各蓄电系统10的信息，包括蓄电装置的性能信息。固有识别信息T10例如将系统识别码C100、制造序号C101、最大蓄电量C102、充电性能C103、放电性能C104、充电余量(SoC：State of Charge)C105、状态C106建立对应后进行管理。

系统识别码C100是用于识别在管理系统60的管理下的各蓄电系统10的识别码。系统识别码C100能够与蓄电系统10的设置位置建立对应。若知道系统识别码时，则可以知道该蓄电系统10被设置在电网的哪个部位。制造序号C101是表示蓄电系统10的制造序号的信息。

最大蓄电量C102是蓄电装置能够储存的电力量。充电性能C103是蓄电装置的充电性能。放电性能C104是蓄电装置的放电性能。充电余量C105是蓄电装置的当前的蓄电量。在此显示时并未区分电容器11及蓄电池12。实际上，电容器11和蓄电池12是作为不同的装置，管理各自的性能。

状态C106表示蓄电系统10的状态。作为状态，有正常状态或异常状态、停止状态等。另外，图3所示的信息以外的信息，例如制造者名称、制造年月日、版本信息等也可由固有识别信息T10进行管理。

图4是系统基本信息T11的结构例。系统基本信息T11管理电网中的蓄电系统10的位置、状态、所属地组、动作位次及进度等。

系统基本信息T11例如包括：管理序号C110、系统识别码C111、制造序号及附加信息C112、存在标记C113、有效标记C114、布局确认标记C115、组序号C116、动作位次C117、和进度控制C118。

管理序号C110是各行的连续序号。系统识别码C111是识别各蓄电系统10的识别码，与图3记载的识别码C100的内容相同。制造序号及附加信息C112是包括蓄电系统10的制造序号和蓄电系统的充放电性能的信息。

存在标记C113表示当前是否存在蓄电系统10。在存在时被设定为“1”，在不存在时被设定为“0”。例如，撤去了蓄电系统10时，存在标记被设定为“0”。

有效标记C114表示蓄电系统10当前是否有效。有效时被设定为“1”，无效时被设定为“0”。蓄电系统10有效时是指蓄电系统10处于正常执行规定的补偿动作的状态。例如，在为了修理或检查等而停止了蓄电系统10的情况下，有效标记C114被设定为“0”。例如，在蓄电系统10中产生了故障的情况下，有效标记C114也被设定为“0”。

布局确认标记C115确认蓄电系统10为电网的构成的布局信息，表示是否存储在存储部120中。布局信息相当于“位置信息”。布局信息是表示各蓄电系统10及负载30等与哪个配电线的何处相连接的信息。

在最新的布局信息被存储在蓄电系统10的存储部120中的情况下，布局确认标记C115被设定为“1”。在蓄电系统10的存储部120中没有存储最新的布局信息的情况下，布局确认标记C115被设定为“0”。

组序号C116是用于确定蓄电系统10所属的组的信息。组表示关于电网预先设定的规定的区域。例如，如“北部再次开发地区”、“东部住宅地区”、“西部工业地区”等基于电特性来划分与电网相关的地理范围，从而能够设定多个组。例如，可以将地理范围用变压器、变电站、开关器、断路器等的设置位置来进行划分，从而设定组。

动作位次C117是表示蓄电系统10进行规定的补偿动作时的位次的信息。系统基本信息T11的动作位次C117的栏相当于“位次信息”。在此，举例说明位次“1”的顺序最早，序号越大顺序越靠后的情况。

当被设定为最高的第1位次的蓄电系统10在所属的组内发生了扰动的情况下，不等待来自管理系统60的指示或通知，而是能够立刻开始规定的补偿动作。被设定为第1位次以外的动作位次的其他蓄电系统10在具有比本系统的动作位次更高的动作位次的蓄电系统10开始补偿动作之后，开始规定的补偿动作。

在此，扰动意味着超过预先设定的阈值而电压或频率或相位发生了变动。即，在预先指定的状态过程量超出了指定的允许范围时，判定为发生了扰动。

规定的补偿动作是抑制扰动来使电网稳定化所需的动作。在电网的电压降低至电压下限值以下的情况下，蓄电系统10作为对应于此的补偿动作，从蓄电装置向电网供给无效电力。在电网的电压为电压上限值以上的情况下，将与其相反的动作作为补偿动作，蓄电系统10执行该补偿动作。

在电网的频率降低至频率下限值以下的情况下，蓄电系统10作为与其对应的补偿动作而从蓄电装置向电网供给有效电力。在电网的频率为频率上限值以上的情况下，将与其相反的动作作为补偿动作，蓄电系统10执行该补偿动作。

进度控制C118是用于确定蓄电系统10中所设定的进度控制信息T12的信息。

参照图5，说明进度控制信息T12的结构例。进度控制信息T12例如将管理序号C120、对象设备序号C121、日期时间C122、动作内容C123建立对应后进行管理。

管理序号C120是管理各自的进度的连续序号。对象设备C121是用于确定应根据进度而进行动作的蓄电元件(电容器11或蓄电池12中的任一个)的信息。日期时间C122是作为对象的蓄电元件应进行动作的日期时间。动作内容C123是作为对象的蓄电元件的动作内容(放电或充电中的任一个)。

例如，在住宅地区等中，在平日的特定的时间段(例如7点左右)开始准备煮饭，在事前已知电饭锅或电灶等一齐进行动作的情况下，建立用于抑制其负载变动的进度控制的方案。在属于住宅地区组的各蓄电系统10中设定用于抑制因煮饭引起的负载变动的进度控制。例如，该进度控制中，先从可快速响应的电容器11开始放电，接着从蓄电池12放电。由此，能够将在住宅地区定期发生的负载变动抑制于未然。

说明其他例。例如，在工业地区等中，在事先知道按工厂运转日的特定的时间段启动大型电动机或电焊机等的情况下，建立用于抑制其负载变动的进度控制的方案。在属于工业地区的组的各蓄电系统10中设定用于抑制工厂的电气设备(制造设备等)的启动或停止所引起的负载变动的进度控制。例如，在该进度控制中，先从可快速响应的电容器11开始放电，接着从蓄电池12放电。由此，能够将在工业地区定期发生的负载变动抑制于未然。

由此，在本实施例中，基于电特性(是进行一般住宅用电供给的地区还是供给工业用高压电的地区等)，将由稳定化对象的电网进行电力供给的地域划分为多个地域，在各地域中设定组。并且，使配置于各地域的蓄电系统10所属于该地域的组。

各组是根据电特性将由稳定化对象的电网进行电力供给的地域划分后得到的，因此有可能会按各组定期发生与各个负责区域的电特性相应的负载变动。在一般家庭较多的区域中，具有煮饭时及沐浴时等耗电量增大而白天的耗电量比较少的特征。在工厂较多的区域，具有随着工厂的作业时间而耗电量发生变动的特征。

在本实施例中，由于将与组的负责的区域的特征相应的进度控制预先设定在属于该组的各蓄电系统10中，因此能够将组的负责区域中的定期的负载变动抑制于未然，并维持电网的稳定。另外，在本实施例中，如后述那样，在组内的各蓄电系统10中预先设定动作位次，且第1位次的蓄电系统10能够立刻开始补偿动作。因此，即使在组的负责的区域中发生了突发性的负载变动(扰动)的情况下，也能够快速抑制该不规则产生的负载变动，由此使电网稳定化。

图6是表示用于管理系统60对各蓄电系统10设定规定的信息的处理的流程图。

电网稳定化系统的管理者(例如电网的管理者等)能够经由管理系统60向各蓄电系统10注册规定的信息。在此，说明在1个蓄电系统10中设定信息的情况。在多个蓄电系统10中设定信息的情况只要反复图6所示的处理即可。

管理系统60判定想要设定信息的蓄电系统是否为作为管理对象的蓄电系统10(S10)。这是因为电网还有可能包括不是管理系统60的管理对象的蓄电系统50。

若不是作为管理对象的蓄电系统(S10：否)，则管理系统60从电网稳定化系统中排除该蓄电系统50(S11)。从电网稳定化系统中排除意味着在电网中发生了扰动的情况下，进行禁止，以便该管理对象外的蓄电系统50不进行与该扰动对应的充放电动作。例如，管理系统60使用电子邮件等通知单元来向作为管理对象的蓄电系统50的管理责任者等请求禁止与扰动对应的充放电动作。

在想要设定信息的蓄电系统为作为管理对象的蓄电系统10的情况下(S10：是)，管理系统60判定是否能够利用该蓄电系统10(S12)。即，管理系统60例如判定该蓄电系统10是否处于能够正常运转的状态、以及该蓄电系统10是否具有补偿动作所需的充电余量(SoC)。

若是蓄电系统10未处于正常运转状态、或不具有所需的充电余量中的至少一种情况时，管理系统60判定为无法利用该蓄电系统60(S12：否)。

管理系统60从电网稳定化系统中排除判定为无法利用的蓄电系统10(S13)。从电网稳定化系统中排除意味着在发生了扰动时，不进行该蓄电系统10的补偿动作。此时，管理系统60针对排除对象的蓄电系统，在系统基本信息T11的有效标记C114中设定“0”。在被排除的蓄电系统所属的组中，仅仅由正常的其他蓄电系统来应对电网的扰动。

在能够利用想要设定信息的蓄电系统10的情况下(S12：是)，管理系统60在存储部120中设定系统基本信息T11及进度控制信息T12(S14)。

管理系统60可以几乎同时在各蓄电系统10中设定系统基本信息T11等，也可以依次进行设定。

研究已知的蓄电系统10被撤去的情况。

在被撤去的蓄电系统10附近设有预备的蓄电系统10的情况下，管理系统60在预备的蓄电系统10的运转前，在预备的蓄电系统10中设定与在被撤去的蓄电系统10中设定的系统基本信息T11等相同内容的信息。

图7是由蓄电系统10执行的补偿动作处理的流程图。蓄电系统10基于来自检测器40的检测信号，监控在电网中是否发生了扰动(S20)。在此，将系统扰动简单称作扰动。

在发生了扰动的情况下(S20：是)，蓄电系统10分析来自检测器40的检测信号，从而判定是否能够确定发生了扰动的部位(S21)。在无法确定扰动的产生点时(S21：否)，蓄电系统向管理系统60询问关于扰动产生的信息(S22)。另外，例如，在着急应对扰动的情况下，也可以在检测到扰动的产生的时间点(S20：是)向管理系统60询问关于扰动产生的信息(S22)。

蓄电系统10确认扰动的产生点之后(S21：是)，决定要进行补偿动作的设备(电容器11、蓄电池12)(S22)。例如，在快速应对扰动的情况下，选择响应性高的电容器11。

蓄电系统10参照系统基本信息T11的动作位次C117，确认本系统的动作位次(S24)。在确认了本系统应进行动作的顺序已到来之后(S24：是)，蓄电系统10开始规定的补偿动作(S25)。

在动作位次为第1位次的情况下，蓄电系统10是针对在所属的组的负责区域中产生的扰动应最先应对的蓄电系统。因此，第1位次的蓄电系统10不等待来自管理系统60的通知，而是立刻开始补偿动作，抑制或减轻扰动。

在动作位次为第1位次以外的情况下，蓄电系统10等待来自管理系统60的通知，确认了本系统的位次已到来的情况后，开始补偿动作。例如，若是第3位次的蓄电系统10，则第1位次的蓄电系统和第2位次的蓄电系统分别开始补偿动作之后，第3位次的蓄电系统10开始补偿动作。

蓄电系统10判定是否完成了补偿动作(S26)。在仅通过最初选择的设备(例如电容器11)的充放电动作无法消除扰动的情况下(S26：是)，蓄电系统10通知管理系统60(S27)。

在仅通过最初的设备无法消除扰动的情况下(S26：否)，蓄电系统10返回S23，选择下一个应进行充放电动作的设备(例如蓄电池12)。蓄电系统60使用重新选择的设备来开始补偿动作(S25)。

使蓄电系统10可利用的所有设备(蓄电装置)工作的结果是，在扰动已收敛时，蓄电系统10判定为完成了补偿动作(S26：是)，向管理系统60通知补偿动作的完成(S27)。

在此，蓄电系统10使一个设备(例如电容器11)进行充放电动作之后，确认该充放电动作带来的扰动抑制效果，然后能够使下一个设备(例如蓄电池12)进行充放电动作(S25、S26)。

这是因为，根据电网的构成、扰动产生的位置等，有时时间常数会变大，通过充放电直到抑制扰动为止多少需要时间。这种情况下，若立刻使其他设备充放电，则担心会产生振荡(hunting)现象。因此，也可以是如下结构：设定用于确认充放电带来的补偿效果的系统固有的待机时间，等待至经过了系统固有的待机时间之后，使下一个设备充放电。

此外，也可以在之前的设备充放电之后，在经过规定的时间之前，转移为强制禁止充放电动作的模式。

说明了在一个蓄电系统10内切换多个设备(电容器11、蓄电池12)使其进行动作的情况，但是也可以应用于在多个蓄电系统间切换补偿动作的情况。

例如，能够在执行了某一个蓄电系统10的补偿动作的情况下，等待规定的时间后，使下一个蓄电系统10开始补偿动作。第2位次以下的蓄电系统10的补偿动作的开始时刻由管理系统60调整。

另外，各蓄电系统10的动作位次及补偿动作的内容等可事先通过仿真处理来决定。例如，管理系统60假设各种扰动，按每个扰动网罗设置于该扰动附近的蓄电系统10的补偿动作的动作模式。管理系统60按网罗的每一个模式分别预测补偿动作带来的效果，在系统基本信息T11中设定动作位次及补偿动作的内容。

在图4的系统基本信息T11中，为了便于说明，只示出了一个动作位次。实际上，针对多个扰动可分别设定动作位次。例如，某一蓄电系统10关于一个扰动以第1位次进行补偿动作，而关于其他扰动以第3位次进行补偿动作。

另外，管理系统60定期或不定期地执行仿真处理，从而还能够适当更新系统基本信息T11。针对处于管理下的所有蓄电系统10，优选几乎同时设定在管理系统60内被更新的最新的系统基本信息T11。在无法同时更新的情况下，管理系统60能够从可更新的蓄电系统10开始最先更新系统基本信息T11。

图8是表示对管理系统60的补偿动作的顺序进行管理的处理的流程图。管理系统60从蓄电系统10经由通信网络CN1接受补偿动作的完成报告(S30：是)。

管理系统60参照系统基本信息T11，确认是否存在接下来应进行动作的蓄电系统10(S31)。在存在接下来应进行动作的蓄电系统10的情况下(S31：是)，管理系统60向该蓄电系统10通知能够开始补偿动作的旨意(S32)。

在不存在接下来应进行动作的蓄电系统10的情况下(S31：否)，管理系统60结束本次处理。在即使使组内的所有可利用的蓄电系统10都工作也无法使扰动收敛的情况下，管理系统60也可以从属于其他组的蓄电系统10中选择一个或多个蓄电系统10，使其开始补偿动作。

在即使利用了其他组内的蓄电系统10也无法使扰动收敛的情况下，或其他组内不存在可利用的蓄电系统10的情况下，管理系统10还可向管理电网的中央供电指令站的计算机系统请求协作。接受了该请求的中央供电指令站例如断开正在产生扰动的配电线4与电网的连接，或者调整大规模发电站70的输出。

图9是表示进度控制处理的流程图。图9举例说明蓄电系统10能够获取关于启动或停止的动作信息的负载30(图1的负载30(1))。

蓄电系统10参照进度控制信息T12，判定根据进度控制信息T12预定的规定时刻是否已到来(S40)。

若预定的时刻已到来(S40：是)，则蓄电系统10计算出与对象负载30的动态特性对应的补偿容量，或者读出预先设定的对应的参照数据(S41)。蓄电系统10获取对象负载30的动作信息(S42)。

若检测到对象负载30的启动，则蓄电系统10开始规定的补偿动作(S43)。蓄电系统10也可以在对象负载30启动之前，开始规定的补偿动作。根据负载的种类等，蓄电系统10也可以在负载30的工作已停止的情况下执行规定的补偿动作。

另外，在无法获取负载30的动作信息的情况下，有时还可以根据电力供需平衡的历史记录或统计信息按照一定概率以上来估计电力需求变动。针对这样的情况，也能够根据进度控制信息T12使一个或多个蓄电系统10工作，从而进行应对。

图10是用于说明在环状的电网中发生了扰动时的应对方法的图。蓄电系统10(4)、10(5)、10(6)与环状的电网连接。

研究构成环状的电网的一部分的配电线4c的哪个部位发生了扰动DP。蓄电系统10(5)和蓄电系统10(6)位于夹着该扰动DP的位置。换言之，假设在蓄电系统10(5)与蓄电系统10(6)之间发生了扰动DP。

关于该扰动DP，蓄电系统10(5)的动作位次为第1位、蓄电系统10(6)的动作位次为第2位时，第1位的蓄电系统10(5)立刻开始补偿动作。第2位的蓄电系统10(6)等待来自管理系统60的通知后开始补偿动作。

图11表示在电网中设有多个分散电源21(1)～21(5)、22(1)～22(3)、多个负载30(3)～30(7)、和多个蓄电系统10(7)～10(10)的情况。

例如，在图11的下侧所示的负载30(6)中电力需求增大的情况下，最接近该负载30(6)且具有第1位次的动作位次的蓄电系统10(10)如箭头(I)所示那样立刻开始补偿动作。

说明其他负载30(7)中电力需求增大的情况。最接近该负载30(7)且第1位次的蓄电系统10(10)如箭头(II)所示那样立刻开始补偿动作(放电)。在仅通过蓄电系统10(10)的补偿动作不足够的情况下，如箭头(III)所示那样，与其他配电线4f连接的蓄电系统10(9)朝向配电线4g供给电力。

在蓄电系统10与电网之间的电力的授受中，充电开始时间点或放电开始时间点的潮流的方向是唯一确定的。因此，如下述那样，确定相位。

即，在从蓄电系统10向电网提供电力的情况下(放电时)，维持同步条件成立的相位差的可能性范围的同时，使蓄电系统10的相位比电网的相位稍微超前。从电网向蓄电系统10提供电力的情况下(充电时)，维持同步条件成立的相位差的可能性范围的同时，使蓄电系统10的相位比电网的相位稍微延迟。通过这样调整相位，能够得到放电时及充电时的沿着电力的流动方向的控制结果。

如图11中的蓄电系统10(8)那样，研究在系统侧设有断路器80的情况。断路器80的两端作为交流电路而存在，在进行相当于“同步投入操作”的动作时，进行上述的相位调整。即使在代替断路器80而功率调节器控制电流的流动的情况下，只要其两端侧是交流电路，就能够进行上述的相位调整。

在本实施例中，在电网中分散配置了多个蓄电系统10，具有面的展宽。另外，多个蓄电系统10在其设置场所分别进行补偿动作。由此，在本实施例中，由于多个小规模的蓄电系统10分别进行补偿动作，因此尽可能防止了无用潮流的产生。为了防止无用潮流，还将断路器投入时刻作为对象，在充放电时实施上述的相位调整。

在这样构成的本实施例中，在发生了扰动的情况下，由于位于其附近的蓄电系统10开始补偿动作，因此能够抑制扰动的影响范围扩大。

在本实施例中，对多个蓄电系统10进行分组管理，对组内的各蓄电系统10设定动作位次。因此，在本实施例中，分散配置在电网中的多个蓄电系统10能够协调来使电网稳定化。在此，作为动作位次的设定方法，也可以是同一位次的系统存在多个。这是因为，不存在控制上的因果关系的混乱且结果方面系统稳定的控制效果得到提高很重要。

以上是直至列举了补偿控制的效果的步骤说明。在是否恢复为系统能够稳定判断的区域、或能够稳定判断是显而易见时，各控制装置及管理系统必须识别扰动的收敛。因此，设置该判断和收敛的系统内宣言(不需要控制动作的时刻的通知)。之后，转移到使各蓄电系统中的各个装置的充电状态恢复到控制开始前的状态的时序。这是假设了发动下一个控制行为的请求时的重置动作。为了具备下一个控制行为而形成与系统之间的相互作用。因此，该影响过大时会全部受到破坏。因此，用于备用(standby)恢复的充放电(用于重置动作的充放电)是在没有问题的影响范围中的量的控制下进行的。特别是，若附近存在增减倾向变成相反动作特性的蓄电系统，则花费使时刻配合成在系统上影响度方面能够抵消这些动作的工夫。

在本实施例中，发生了扰动时，第1位次的蓄电系统10不等待来自管理系统60的通知而是立刻开始补偿动作，其他位次的蓄电系统10等待来自管理系统60的通知来开始补偿动作。因此，防止与扰动相关联的多个蓄电系统10单独开始补偿动作，能够按规定的顺序有序地进行补偿动作。由此，能够防止产生振荡或动作过度(overshoot)等，能够有效地使电网稳定化。

(实施例2)

参照图12来说明第2实施例。包括本实施例的以下的各实施例相当于第1实施例的变形例。因此，以与第1实施例的差异为中心进行说明。在本实施例中，在管理系统60与蓄电系统10之间根据通信状态来自动切换动作模式。

图12是表示由蓄电系统10执行的模式切换处理的流程图。蓄电系统10在与管理系统60之间定期进行用于判定通信状态的通信(S50)。

若检测到通信故障的产生(S50：是)，则蓄电系统10转移至自主模式(S51)。这里的自主模式是指，不等待来自管理系统60的通知，而是根据由检测器40检测到的扰动，开始补偿动作。这是因为，有可能与管理系统60之间的通信产生了故障，无法接收来自管理系统60的通知。

若检测到与管理系统60之间的通信恢复到正常状态的情况(S52：是)，则蓄电系统10转移至协调模式(S53)。协调模式是与组内的各蓄电系统10协调地进行补偿动作的模式，其详细内容如第1实施例所说明的那样。

这样构成的本实施例也能够起到与第1实施例相同的效果。另外，在本实施例中，在与管理系统60之间的通信产生了故障的情况下，由于从协调模式转移至自主模式，因此能够防止徒劳地继续等待来自管理系统60的通知而导致补偿动作的开始被延迟的情况。

另外，为了防止振荡等，也可以构成为将自主模式下的补偿容量设定得小于协调模式下的补偿容量。

(实施例3)

参照图13说明第3实施例。在本实施例中，说明检测到补偿方法不同的多个扰动时的控制。

图13是本实施例的蓄电系统10所执行的补偿动作处理的流程图。本处理具备图7所示的处理的S20～S27的全部步骤。另外，本处理还具备新的步骤S60、S61。

蓄电系统10例如在确定扰动的产生点之后(S21：是)，判定是否产生了倾向不同的其他扰动(S60)。倾向不同的其他扰动是与在S20中检测到的扰动的内容不同的扰动，是要求的补偿动作的内容不同的扰动。例如，假设一个扰动是电力需求的增大引起的，作为其补偿动作要求了放电。与一个扰动倾向不同的另一个扰动是例如电力需求的降低而引起的，作为其补偿动作要求充电。

这样，在同时产生了补偿动作不同的扰动的情况下，蓄电系统10转移至锁定模式(S61)。此处的锁定模式是不进行补偿动作的模式。

这样构成的本实施例也能够起到与第1实施例相同的效果。另外，在本实施例中，当同时产生了倾向不同的扰动时，蓄电系统10转移至锁定模式，不进行补偿动作。由此，虽然无法抑制任何扰动，但是能够防止至少任一个扰动被扩大。

(实施例4)

参照图14说明第4实施例。在本实施例中，将管理系统60所具备的功能设置在多个蓄电系统10中的指定的蓄电系统内。具有管理系统60的功能的蓄电系统10在被指示的情况下，对规定地域内的多个蓄电系统10的整体进行管理。

蓄电系统10经由通信网络CN2连接了第2管理系统61。管理者经由第2管理系统61向多个蓄电系统10中的规定的蓄电系统10赋予规定的指示。由此，规定的蓄电系统10还能够起到管理其他蓄电系统10的管理系统的作用。

另外，本发明并不限于上述的实施例。只要是本领域的技术人员，就能够在本发明的范围内进行各种追加或变更等。

例如，本发明例如如下述那样，可被表现为蓄电系统的发明。

“表现1.一种为了使电网稳定化而设置的蓄电系统，具备：蓄电装置；和用于控制所述蓄电装置的控制装置；所述控制装置具备：存储部，其存储表示本系统的性能的性能信息、表示电网上的本系统的位置的位置信息、和表示本系统的动作位次的位次信息；和补偿动作控制部，其在所述电网中发生了扰动的情况下，基于所述位置信息及所述位次信息，执行规定的补偿动作。

表现2.根据表现1记载的蓄电系统，其中，与预先设定的组建立对应，在与属于同一组的其他蓄电系统之间共有所述位置信息及所述位次信息，所述补偿动作控制部根据所述位次信息所表示的所述动作位次，执行所述规定的补偿动作。

表现3.根据表现3记载的蓄电系统，其中，所述补偿动作控制部经由通信网络向管理系统通知执行所述规定的补偿动作的旨意。”

另外，本发明也可以表现为从最靠近扰动产生点的蓄电系统开始按顺序进行动作，越是电路结构上的远方越是设定低的动作位次。

符号说明：

1：电网稳定化系统、10：蓄电系统、20：分散电源、30：负载、40：检测器、60：管理系统。

Claims (17)

1.一种电网稳定化系统，是用于使电网稳定化的系统，该电网稳定化系统具备：

多个蓄电系统，该多个蓄电系统设置在所述电网中；和

管理系统，其经由通信网络与多个所述蓄电系统连接，

多个所述蓄电系统具备：

蓄电装置；和

控制装置，其用于控制所述蓄电装置，

所述控制装置具备：

存储部，其存储表示本蓄电系统的性能的性能信息、表示电网上的本蓄电系统的位置的位置信息、和表示每个扰动发生部位的本蓄电系统的动作位次的位次信息；和

补偿动作控制部，其在所述电网中发生了扰动的情况下，基于所述位置信息及所述位次信息，来执行规定的补偿动作，

在所述电网中发生了所述扰动的情况下，所述补偿动作控制部从所述管理系统获取表示所述位次信息中规定的所述动作位次是否已到来的信息，当所述位次信息中规定的本蓄电系统的动作位次为第1位次时，立刻执行所述规定的补偿动作，当本蓄电系统的动作位次是第1位次以外的位次时，在从所述管理系统获取表示所述动作位次已到来的信息之后，执行所述规定的补偿动作。

2.根据权利要求1所述的电网稳定化系统，其中，

多个所述蓄电系统按设定在电网中的每个规定的区域预先进行分组，

多个所述蓄电系统之中属于同一组的多个蓄电系统的存储部共有所述位置信息及所述位次信息，其中，上述共有的意思指在同一时间点保持同一内容，

属于同一组的多个所述蓄电系统的所述补偿动作控制部根据所述位次信息表示的所述动作位次来执行所述规定的补偿动作。

3.根据权利要求2所述的电网稳定化系统，其中，

所述补偿动作控制部向所述管理系统通知执行了所述规定的补偿动作的意思。

4.根据权利要求1所述的电网稳定化系统，其中，

所述存储部中还存储与连接于电网的电负载的工作计划相关的进度信息，

所述补偿动作控制部即使在检测出所述扰动之前，也根据所述进度信息来执行所述规定的补偿动作。

5.根据权利要求1所述的电网稳定化系统，其中，

所述补偿动作控制部在检测到倾向不同的多个扰动的情况下，禁止所述规定的补偿动作的执行。

6.根据权利要求1所述的电网稳定化系统，其中，

在与所述管理系统之间的通信中发生了故障的情况下，所述补偿动作控制部转移到预先设定的自主模式，执行用于消除检测到的扰动的预先设定的补偿动作，

在与所述管理系统之间的通信恢复的情况下，所述补偿动作控制部从所述自主模式转移到协调模式，根据所述位置信息及所述位次信息来执行所述规定的补偿动作。

7.根据权利要求1所述的电网稳定化系统，其中，

所述管理系统经由所述通信网络在多个所述蓄电系统的所述存储部中设定所述位置信息及所述位次信息。

8.根据权利要求1所述的电网稳定化系统，其中，

多个所述蓄电系统的所述存储部中还包括有效判定信息，该有效判定信息表示所述补偿动作控制部执行的所述规定的补偿动作是否有效，

所述管理系统针对多个所述蓄电系统之中正常进行动作且所述蓄电装置具有与所述规定的补偿动作相应的蓄电量的蓄电系统的存储部，设定所述有效判定信息，

多个所述蓄电系统的所述补偿动作控制部仅仅在所述有效判定信息被设定为有效的情况下，当发生了所述扰动时执行所述规定的补偿动作。

9.根据权利要求1所述的电网稳定化系统，其中，

所述蓄电装置中包括：响应性能比较高且能够对比较大的电力进行充放电的电容器；和响应性能比较低且能够对比较大的电力量进行充放电的蓄电池，

所述补偿动作控制部在所述电容器及所述蓄电池之中选择适合于所述扰动的蓄电池来执行所述规定的补偿动作。

10.一种电网稳定化方法，是用于使电网稳定化的方法，

设置在所述电网中的多个蓄电系统具备蓄电装置、和用于控制所述蓄电装置的控制装置，

该电网稳定化方法包括：

信息设定步骤，通过与多个所述蓄电系统连接的管理系统，针对所述控制装置设定表示本蓄电系统的性能的性能信息、表示电网上的本蓄电系统的位置的位置信息、和表示本蓄电系统的动作位次的位次信息；

扰动检测步骤，检测在所述电网中是否发生了扰动；和

补偿动作步骤，在检测到所述扰动的情况下，基于所述位置信息及所述位次信息，来执行规定的补偿动作，

所述补偿动作步骤在发生了所述扰动的情况下，从所述管理系统获取表示所述位次信息中规定的所述动作位次是否已到来的信息，当所述位次信息中规定的本蓄电系统的动作位次为第1位次时，立刻执行所述规定的补偿动作，当本蓄电系统的动作位次是第1位次以外的位次时，在从所述管理系统获取表示所述动作位次已到来的信息之后，执行所述规定的补偿动作。

11.根据权利要求10所述的电网稳定化方法，其中，

多个所述蓄电系统按设定在电网中的每个规定的区域预先进行分组，

多个所述蓄电系统之中属于同一组的多个蓄电系统的补偿动作控制部根据所述位次信息表示的所述动作位次来执行所述规定的补偿动作。

12.根据权利要求10所述的电网稳定化方法，其中，

在所述信息设定步骤中，还对所述控制装置设定与连接于电网的电负载的工作计划相关的进度信息，

所述补偿动作步骤即使在检测出所述扰动之前，也根据所述进度信息来执行所述规定的补偿动作。

13.根据权利要求10所述的电网稳定化方法，其中，

作为补偿动作后的次级控制概念，通过基于与电网的连接点处的电压或频率的过程量的变动上限限制和设定，进行直到预先设定的重置充电状态为止的恢复动作。

14.根据权利要求13所述的电网稳定化方法，其中，

关于直到所述重置充电状态为止的恢复动作前的状态，在相对于所述重置充电状态有过剩和不足的情况下，设定用于按照抵消全部充电电力的值和全部放电电力的值的方式而使整体处于平衡的控制目标。

15.根据权利要求10所述的电网稳定化方法，其中，

在所述控制装置之中的指定的控制装置内实现所述管理系统的功能，通过指示来发挥所述管理系统的功能并管理多个所述蓄电系统。

16.根据权利要求15所述的电网稳定化方法，其中，

能够发行用于指定实现或发挥所述管理系统的所述功能的蓄电系统的规定的指示。

17.根据权利要求16所述的电网稳定化方法，其中，

设置第2管理系统，经由所述第2管理系统，发行所述规定的指示。