CN113366750A - 多个发电电源系统中的指令生成装置以及指令生成方法 - Google Patents

多个发电电源系统中的指令生成装置以及指令生成方法 Download PDF

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Abstract

与通用的逆变器分开设置的指令生成装置的处理部进行以下的处理。旋转计算部根据模拟虚拟发电机的驱动并计算与虚拟发电机的转子的旋转有关的值的转子模型、以及有效功率指令，计算按照有效功率指令使虚拟发电机驱动时的与虚拟发电机的转子的旋转有关的值。目标决定部根据算出的与旋转有关的值，决定电压频率的目标值和有效功率的目标值。指令生成部根据决定的电压频率的目标值以及有效功率的目标值，生成逆变器的控制指令。与转子模型的同步力有关的时间常数和与交流发电机的同步力有关的时间常数一致。

Description

多个发电电源系统中的指令生成装置以及指令生成方法
技术领域
本发明涉及生成独立运行中的多个发电电源系统的直流电源装置的逆变器的控制指令的指令生成装置以及指令生成方法。
本申请要求2019年2月1日在日本提出申请的特愿2019－017468号的优先权，将其内容沿用于此。
背景技术
在专利文献1中，公开了具有多个进行电网互联或者独立运行的多个发电机的分布式电源系统。按照专利文献1，分布式电源系统在独立运行时，1台发电机以同步(isochronous)特性进行转速控制，剩余的发电机以下垂(droop)特性进行转速控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009－081942号公报
发明内容
发明要解决的课题
可是，已知将蓄电装置或可再生能量发电装置等直流电源装置和逆变器(功率调节器)的组合连接到设置了独立运行的交流发电机的母线的电力供给系统。交流发电机以下垂特性进行转速控制。可是，在使具有交流发电机的电力供给系统独立运行的情况下，伴随负载的变动，容易产生母线电压的频率的变动。因此，在产生了交流发电机的电压频率的变动时，逆变器容易从协作状态解列。
本发明的目的是提供在具有交流发电机和直流电源装置的电力供给系统中，抑制负载的变动造成的直流电源装置的解列的发生的逆变器、逆变器的控制装置、逆变器的控制方法、以及程序。
用于解决课题的方案
按照本发明的第1方式是一种指令生成装置，生成直流电源装置的逆变器的控制指令，所述直流电源装置被连接到与通过独立运行而供给电力的交流发电机相同的母线上，所述指令生成装置包括：旋转计算部，根据模拟虚拟发电机的驱动并计算与所述虚拟发电机的转子的旋转有关的值的转子模型和有效功率指令，计算与按照所述有效功率指令使所述虚拟发电机驱动时的所述虚拟发电机的转子的旋转有关的值；目标决定部，根据算出的与所述旋转有关的值，决定电压频率的目标值和有效功率的目标值；以及指令生成部，根据决定的所述电压频率的目标值以及所述有效功率的目标值，生成所述逆变器的控制指令，与所述转子模型的同步力有关的时间常数，和与所述交流发电机的同步力有关的时间常数一致。
按照本发明的第2方式，可以是第1方式的指令生成装置包括驱动扭矩计算部，该驱动扭矩计算部通过在调速器模型中，输入所述母线的电压频率、对于所述逆变器的频率指令以及有效功率指令，计算与所述虚拟发电机的驱动扭矩有关的值，该调速器模型根据所述母线的有效电压、频率指令、以及所述有效功率指令，决定与所述虚拟发电机的驱动扭矩有关的值，所述旋转计算部根据算出的与所述驱动扭矩有关的值和所述转子模型，计算与所述虚拟发电机的旋转有关的值。
按照本发明的第3方式，可以是在第1方式的指令生成装置中，与所述调速器模型的下垂滤波器有关的时间常数，和与所述交流发电机的调速器的下垂滤波器有关的时间常数一致。
按照本发明的第4方式，可以是从第1方式至第3方式的指令生成装置包括励磁电压计算部，该励磁电压计算部通过在自动电压调节器模型中，输入所述母线的电压和对于所述逆变器的无效功率指令，计算与所述虚拟发电机的励磁电压有关的值，该自动电压调节器模型根据所述母线的电压以及无效功率指令，决定与所述虚拟发电机的励磁电压有关的值，所述目标决定部根据算出的与所述旋转有关的值以及与所述励磁电压有关的值，决定有效功率以及无效功率的目标值。
按照本发明的第5方式，指令生成装置是生成用于控制直流电源装置的逆变器的电力指令的装置，所述直流电源装置被连接到与通过独立运行而供给电力的交流发电机相同的母线上，所述指令生成装置包括：目标决定部，根据所述母线的电压值，决定相对于所述电压值单调增加的电压频率的目标值、相对于所述电压值单调减少的有效功率的目标值；以及指令生成部，根据决定的所述电压频率的目标值以及所述有效功率的目标值，生成所述逆变器的控制指令。
按照本发明的第6方式，可以是在第5方式的逆变器的控制装置中，所述目标决定部根据表示有效功率相对于电压频率单调减少的关系的有效功率下垂函数和决定的所述电压频率的目标值，决定所述有效功率的目标值。
按照本发明的第7方式，可以是在第6方式的逆变器的控制装置中，所述有效功率下垂函数的有效功率相对于电压频率的变化量与所述交流发电机的有效功率下垂特性一致。
按照本发明的第8方式，可以是在从第5至第7方式的任一个方式的逆变器的控制装置中，所述目标决定部根据所述母线的电压值，决定相对于所述电压值单调减少的无效功率的目标值，所述指令生成部根据决定的所述电压频率的目标值、所述有效功率的目标值、以及所述无效功率的目标值，生成所述逆变器的控制指令。
按照本发明的第9方式，可以是在第8方式的逆变器的控制装置中，所述目标决定部根据表示无效功率相对于电压值单调减少的关系的无效功率下垂函数、和决定的所述母线的电压值，决定所述无效功率的目标值。
按照本发明的第10的方式，可以是在第9方式的逆变器的控制装置中，所述无效功率下垂函数的电压值的截距以及无效功率的截距为所述交流发电机的无效功率下垂特性的电压值的截距以及无效功率的截距以下。
按照本发明的第11的方式，指令生成方法是生成直流电源装置的逆变器的控制指令的方法，所述直流电源装置被连接到与通过独立运行而供给电力的交流发电机相同的母线上，所述指令生成方法包括：根据模拟虚拟发电机的驱动并计算与所述虚拟发电机的转子的旋转有关的值的转子模型和有效功率指令，计算与按照所述有效功率指令使所述虚拟发电机驱动时的所述虚拟发电机的转子的旋转有关的值的步骤；根据算出的与所述旋转有关的值，决定电压频率的目标值和有效功率的目标值的步骤；以及根据决定的所述电压频率的目标值以及所述有效功率的目标值，生成所述逆变器的控制指令的步骤，与所述转子模型的同步力有关的时间常数，和与所述交流发电机的同步力有关的时间常数一致。
按照本发明的第12的方式，指令生成方法是生成用于控制直流电源装置的逆变器的电力指令的方法，所述直流电源装置被连接到与通过独立运行而供给电力的交流发电机相同的母线，所述指令生成方法包括：根据所述母线的电压值，决定相对于所述电压值单调增加的电压频率的目标值、相对于所述电压值单调减少的有效功率的目标值的步骤；以及根据决定的所述电压频率的目标值以及所述有效功率的目标值，生成所述逆变器的控制指令的步骤。
发明的效果
上述方式中的至少一个方式的指令生成装置可以在具有交流发电机和直流电源装置的电力供给系统中，控制逆变器，使得交流发电机和直流电源装置分别负担负载的变动。
附图说明
图1是表示第1实施方式的电力供给系统的结构的概略方框图。
图2是表示第1实施方式的指令生成装置的结构的概略方框图。
图3是表示第1实施方式的AVR模型的例子的框线图。
图4是表示第1实施方式的调速器(Governor)模型的例子的框线图。
图5是表示第1实施方式的转子(Rotor)模型的例子的框线图。
图6是表示第2实施方式的指令生成装置的结构的概略方框图。
图7是表示第2实施方式的蓄电装置的逆变器的动作的流程图。
图8是表示至少一个实施方式的计算机的结构的概略方框图。
具体实施方式
〈第1实施方式〉
图1是表示第1实施方式的电力供给系统的结构的概略方框图。
《电力供给系统的结构》
第1实施方式的电力供给系统1具有引擎发电机10、太阳能发电机20、蓄电装置30、指令生成装置33、以及电力控制装置40。电力供给系统1通过独立运行对负载L供给电力。即，电力供给系统1是所谓的微电网系统或者离网系统。引擎发电机10、太阳能发电机20以及蓄电装置30被连接到母线，经由母线对负载L供给电力。
引擎发电机10具有引擎11、发电机12、调速器13、AVR14(Automatic VoltageRegulator：自动电压调节器)。引擎发电机10是通过引擎11的旋转来驱动发电机12，产生交流电力的交流发电机。
调速器13通过Hz－kW下垂特性控制引擎11的转速。引擎发电机10的调速器特性例如通过一次函数的斜率来表示，该一次函数将与额定输出以及额定频率有关的曲线、和与从零输出以及额定输出进行了负载断开时在无负载状态下稳定的稳定频率有关的曲线连结。即，Hz－kW下垂特性是频率越增加，输出越减少的特性。另外，在其它实施方式中，调速器特性也可以通过PID(Proportional Integral Differential：比例积分微分)控制来实现。AVR14通过V－kbar下垂特性控制对发电机12的励磁线圈供给的电流，调整发电机12的端子电压。V－kbar下垂特性是电压越增加，无效功率越减少的特性。另外，在其它实施方式中，也可以取代引擎发电机10而使用其它的交流发电机。
太阳能发电机20具有太阳能电池21和逆变器22。太阳能电池21是将太阳光变换为直流电力的直流电源装置。逆变器22将太阳能电池21生成的直流电力变换为交流电力。另外，逆变器22和太阳能电池21也可以不必一对一地设置。例如，也可以在一个逆变器22上连接多个太阳能电池21。另外，在其它实施方式中，也可以取代太阳能电池21而例如使用风力发电机等其它的可再生能量发电机。
蓄电装置30具有二次电池31和逆变器32。逆变器32根据来自指令生成装置33的指令，将二次电池31输出的直流电力变换为交流电力后供给到母线。此外，逆变器32根据来自电力控制装置40的指令，将母线中流动的交流电力的一部分变换为直流电力后对二次电池31充电。作为二次电池31，例如可以使用锂离子二次电池。逆变器32是按照与P－Q控制有关的控制指令而动作的通用的逆变器。另外，其它实施方式的逆变器32也可以是按照与视在功率的目标值、功率因数角度的目标值、电压频率的目标值有关的控制指令而动作的逆变器。
另外，逆变器32和二次电池31也可以不必一对一地设置。例如，也可以在一个逆变器32上连接多个二次电池31。
指令生成装置33根据来自电力控制装置40的指令，生成用于控制逆变器32的控制指令，并且输出到逆变器3。逆变器32的控制指令包含有效功率的目标值、无效功率的目标值、电压频率的目标值。指令生成装置33与逆变器32分开设置。
电力控制装置40监视母线的电力值，对引擎发电机10输出发电电力指令，对蓄电装置30输出充放电指令。例如，电力控制装置40在白天等太阳能发电机20的发电电力为规定的阈值以上的情况下，对引擎发电机10输出使发电电力降低或者停止的发电电力指令。此外，电力控制装置40在夜间或恶劣天气时等、太阳能发电机20的发电电力不足规定的阈值的情况下，对引擎发电机10输出使发电电力增加的发电电力指令。
此外，例如电力控制装置40根据太阳能发电机20的发电电力的变动，通过指令生成装置33中进行的处理，对逆变器32输出用于使该变动平滑的充放电指令。另外，电力控制装置40比较对母线供给的电力值的总和与负载L的需要电力值，根据电力差，通过在指令生成装置33中进行的处理，对逆变器32输出充放电指令。
《指令生成装置的结构》
图2是表示第1实施方式的指令生成装置的结构的概略方框图。
第1实施方式的指令生成装置33具有电流计322、电压计323、计算机324。电流计322测量逆变器32的输出端的电流。电压计323测量逆变器32的输出端的电压。计算机324根据电流计322以及电压计323的测量值生成控制指令。
计算机324具有模型存储部3241、指令接受部3242、测量值取得部3243、励磁电压计算部3244、驱动扭矩计算部3245、旋转计算部3246、目标决定部3247、指令生成部3248。
模型存储部3241存储模拟虚拟发电机的行为的数学模型。具体地说，模型存储部3241存储模拟虚拟发电机的AVR的行为的AVR模型M1、模拟虚拟发电机的调速器的行为的调速器模型M2、模拟虚拟发电机的转子的行为的转子模型M3。AVR模型M1通过输入无效功率的测量值、无效功率指令值、有效电压值、以及电压指令值，输出虚拟发电机的励磁电压以及电扭矩。调速器模型M2通过输入有效功率的测量值、有效功率指令值、虚拟发电机的转子的角速度、以及角速度指令值，输出虚拟发电机的驱动扭矩值。转子模型M3通过输入虚拟发电机的电扭矩值以及驱动扭矩值，输出虚拟发电机的转子的角速度以及相位角。对于各数学模型的细节在后叙述。
指令接受部3242从电力控制装置40接受充放电指令。放电指令包含有效功率的指令值、无效功率的指令值、电压指令值、以及角速度指令值。
测量值取得部3243取得电流计322以及电压计323的测量值。此外，测量值取得部3243根据电流计322以及电压计323的测量值、虚拟发电机的转子的相位角，计算对有效功率产生贡献的电压值以及电流值、对无效功率产生贡献的电压值以及电流值、有效电压值、有效功率值、以及无效功率值。
励磁电压计算部3244通过将指令接受部3242接受的无效功率指令值以及电压指令值、以及测量值取得部3243取得的无效功率值以及有效电压值输入到AVR模型M1，计算虚拟发电机的励磁电压值以及电扭矩值。虚拟发电机的励磁电压值以及电扭矩值是与虚拟发电机的励磁电压有关的值的一例。
驱动扭矩计算部3245通过将指令接受部3242接受的有效功率指令值以及角速度指令值、测量值取得部3243取得的有效功率的测量值、以及在前次的控制中旋转计算部3246算出的虚拟发电机的转子的角速度输入到调速器模型M2，计算虚拟发电机的驱动扭矩值。驱动扭矩值是与虚拟发电机的驱动扭矩有关的值的一例。
旋转计算部3246通过将励磁电压计算部3244算出的电扭矩值以及驱动扭矩计算部3245算出的驱动扭矩值输入到转子模型M3，计算虚拟发电机的转子的角速度以及相位角。虚拟发电机的转子的角速度以及相位角是与虚拟发电机的转子的旋转有关的值的一例。
目标决定部3247根据励磁电压计算部3244算出的励磁电压值、测量值取得部3243取得的对有效功率产生贡献的电压值以及电流值、以及对无效功率产生贡献的电压值以及电流值、旋转计算部3246算出的转子的相位角，决定有效功率的目标值以及无效功率的目标值。此外，目标决定部3247根据虚拟发电机的转子的角速度，决定电压频率的目标值。
指令生成部3248根据目标决定部3247决定的有效功率的目标值、无效功率的目标值、以及电压频率的目标值，生成逆变器32的控制指令。指令生成部3248将生成的控制指令输出到逆变器32。
《数学模型的结构》
图3是表示第1实施方式的AVR模型的例子的框线图。
AVR模型M1通过输入无效功率的测量值Q、无效功率指令值Q＊、有效电压值Vg、以及电压指令值V＊，输出虚拟发电机的励磁电压值E以及电扭矩值Te。具体地说，AVR模型M1具有相加点M11、M12、M13、P块M14、I块M15、P块M16。相加点M11得到无效功率的测量值Q与无效功率指令值Q＊之差。P块M14对于相加点M11的输出进行基于比例增益KA1的P控制。比例增益KA1相当于虚拟发电机的V－kbar下垂增益。相加点M12得到有效电压值Vg与电压指令值V＊之差。相加点M13得到相加点M12的输出与P块M14的输出之差。I块M15通过对相加点M13的输出进行基于积分增益KA2的积分控制，得到励磁电压值E。P块M16通过对励磁电压值E乘以无效电流值Iq，并除以转子的角速度ωR，得到虚拟发电机的电扭矩Te。
图4是表示第1实施方式的调速器模型的例子的框线图。
调速器模型M2通过输入有效功率的测量值P、有效功率指令值P＊、虚拟发电机的转子的角速度ωR、以及角速度指令值ω＊，输出虚拟发电机的驱动扭矩值Td。具体地说，调速器模型M2具有相加点M21、M22、M23、P块M24、PI块M25、一次延迟块M26。相加点M21得到有效功率的测量值P与有效功率指令值P＊之差。P块M24对相加点M21的输出进行基于比例增益KB1的P控制。比例增益KB1相当于虚拟发电机的Hz－kW下垂增益。另外，比例增益KB1由相对于有效电压值Vg单调减少的电压函数决定。因此，P块M24根据有效电压值Vg，按照V－kW下垂特性决定比例增益KB1，进行P块M24的计算。相加点M22得到虚拟发电机的转子的角速度ωR与角速度指令值ω＊之差。相加点M23得到相加点M22的输出与P块M24的输出之和。PI块M25对相加点M23的输出进行基于比例增益KB2以及积分增益KB3的PI控制。一次延迟块M26对PI块M25的输出进行与时间常数KB4有关的一次延迟控制，得到驱动扭矩值Td。另外，时间常数KB4与调速器13的时间常数相等。另外，本说明书中，“时间常数相等”、“时间常数一致”，不一定需要完全一致，包含实质上一致的范围(例如±3dB的范围)。
图5是表示第1实施方式的转子模型的例子的框线图。
转子模型M3通过输入虚拟发电机的电扭矩值Te以及驱动扭矩值Td，输出虚拟发电机的转子的角速度ωR以及相位角θR。具体地说，转子模型M3具有相加点M31、一次延迟块M32、I块M33。相加点M31得到虚拟发电机的电扭矩Te以及驱动扭矩Td之差。一次延迟块M32对相加点M31的输出进行与积分增益M以及时间常数D有关的一次延迟控制，得到转子的角速度ωR。另外，时间常数D是与制动绕组的制动力有关的制动系数，与发电机12的制动系数相等。另外，积分增益M是相当于虚拟发电机的转子的惯性力矩的增益，与引擎11的转子的惯性力矩相等。I块M33通过将转子的角速度ωR积分，并乘以比例增益ωBASE，得到虚拟发电机的转子的相位θR。比例增益ωBASE是母线的基准频率。
《动作》
通过上述的结构，计算机324基于AVR模型M1、调速器模型M2、以及转子模型M3，根据有效功率指令值、无效功率指令值、电压指令值、以及角速度指令值、以及电流计322以及电压计323的测量值，求出虚拟发电机的旋转角度以及角速度、以及励磁电压值。计算机324根据虚拟发电机的旋转角度及角速度、以及励磁电压值，决定有效功率的目标值、无效功率的目标值、以及电压频率的目标值，据此生成逆变器32的控制指令。逆变器32通过按照指令生成装置33生成的控制指令进行动作，实现相当于虚拟发电机的特性。
这里，本实施方式的虚拟发电机的时间常数与引擎发电机10的时间常数一致，但是对于V－kbar下垂增益、Hz－kW下垂增益、阻抗等，也可以不必与引擎发电机10一致。例如，通过将虚拟发电机的Hz－kW下垂增益设为比引擎发电机10的Hz－kW下垂增益更平缓，可以使负载L的变动中的逆变器32的有效功率的负担比引擎发电机10大。此外，例如通过使虚拟发电机的V－kbar下垂增益比引擎发电机10的V－kbar下垂增益陡峭，可以使负载L的变动中的逆变器32的无效功率的负担比引擎发电机10小。
《作用、效果》
第1实施方式的指令生成装置33使用与同步力有关的时间常数与引擎发电机10相等的转子模型M3，计算虚拟发电机的转子的角速度，根据该角速度决定输出电压的目标值，生成逆变器32的控制指令。这样，通过使与虚拟发电机的同步力有关的时间常数与引擎发电机10一致，在产生了负载L的变动时，指令生成装置33可以与引擎发电机10的电压频率的变化相匹配地使逆变器32的电压频率变化。即，第1实施方式的指令生成装置33在电力供给系统1中，即使由于负载L的变动引擎发电机10的电压频率变化，也可以防止蓄电装置30解列。
另外，第1实施方式的指令生成装置33与逆变器32分开设置。由此，通过在已设置的蓄电装置30中设置指令生成装置33，不需要改造逆变器32，而可以防止蓄电装置30的解列。
另外，第1实施方式的指令生成装置33使用与同步力有关的时间常数与引擎发电机10相等的转子模型M3，计算虚拟发电机的转子的角速度，根据该角速度决定输出电压的目标值，生成逆变器32的控制指令。这样，通过使与虚拟发电机的同步力有关时间常数与引擎发电机10一致，在产生了负载L的变动时，指令生成装置33可以与引擎发电机10的输出的变化相匹配地使逆变器32的输出变化。即，第1实施方式的指令生成装置33在电力供给系统1中，可以使引擎发电机10和蓄电装置30分别负担负载L的变动。
另外，第1实施方式的指令生成装置33使用调速器模型M2计算虚拟发电机的驱动扭矩值。由此，指令生成装置33可以通过Hz－kW下垂特性控制逆变器32的有效功率。另外，其它实施方式的指令生成装置33也可以不依赖于调速器模型M2而决定驱动扭矩值。另外，与第1实施方式的调速器模型的下垂滤波器有关的时间常数和与引擎发电机10的调速器13的下垂滤波器有关的时间常数一致。由此，在产生了负载L的变动时，计算机324可以与引擎发电机10的输出频率的变化相匹配地使逆变器32的输出频率变化。
另外，第1实施方式的逆变器32的计算机324使用AVR模型M1计算虚拟发电机的励磁电压值。由此，计算机324可以通过下垂特性控制逆变器32的无效功率。另外，其它实施方式的计算机324也可以不依赖于AVR模型M1而控制无效功率。
《变形例》
在第1实施方式中，指令生成装置33生成蓄电装置30的逆变器32的控制指令，但是在其它实施方式中不限于此。例如，在其它实施方式中，指令生成装置33也可以生成太阳能发电机20的逆变器22的控制指令。在该情况下，太阳能发电机20需要具有能够吸收由于虚拟发电机的惯性而产生的太阳能电池21的发电电力量和逆变器22的输出电力量的偏差的蓄电装置。另外，在其它实施方式中，也可以在多个逆变器32中对于一部分逆变器32进行上述的控制，对于其它逆变器32进行通常的控制。
在第1实施方式中，作为与转子的旋转有关的值，旋转计算部3246计算转子的相位以及角速度，但是不限于此。例如，在其它实施方式中旋转计算部3246也可以计算转子的旋转频率、转速等其它的值。此外，在第1实施方式中，作为与虚拟发电机的驱动扭矩有关的值，驱动扭矩计算部3245计算驱动扭矩值，但是不限于此。例如，在其它实施方式中，驱动扭矩计算部3245也可以计算转子的旋转力等其它的值。此外，在第1实施方式中，作为与虚拟发电机的励磁电压有关的值，励磁电压计算部3244计算励磁电压值，但是不限于此。例如，在其它实施方式中，励磁电压计算部3244也可以计算与虚拟发电机的励磁电流有关的其它的值。
另外，在第1实施方式中，使用图3－5所示的数学模型进行计算，但是不限于此。例如，在其它实施方式中，也可以根据以PARK模型表示了引擎发电机10的结果进行计算。
〈第2实施方式〉
第1实施方式的指令生成装置33模拟虚拟发电机的行为而生成逆变器32的控制指令。相对于此，第2实施方式不模拟虚拟发电机的行为而生成逆变器32的控制指令。
《指令生成装置的结构》
图6是表示第2实施方式的指令生成装置的结构的概略方框图。
第2实施方式的逆变器32具有电流计322、电压计323以及计算机324。电流计322测量逆变器32的输出端的电流。电压计323测量母线电压。计算机324根据电压计323的测量值生成逆变器32的控制指令，将控制指令输出到逆变器32。
第2实施方式的计算机324具有控制函数存储部3251、测量值取得部3252、目标频率决定部3253、目标有效功率决定部3254、目标无效功率决定部3255、指令生成部3256、指令接受部3257。
控制函数存储部3251存储表示母线电压和母线电压频率之间的关系的目标频率函数F1、表示母线电压频率和有效功率之间的关系的有效功率下垂函数F2、表示母线电压和无效功率的关系的无效功率下垂函数F3。目标频率函数F1是母线电压频率相对于母线电压单调增加的函数。另外，在本实施方式中，“单调增加”是指在一方的值增加时，另一方的值始终增加，或者不变化(单调非减少)。同样，“单调减少”是指，在一方的值增加时，另一方的值始终减少，或者不变化(单调非增加)。目标频率函数F1是表示相对于母线电压的变化的、引擎发电机10输出的母线电压频率的变化的函数。有效功率下垂函数F2是有效功率相对于母线电压频率单调减少的函数。有效功率下垂函数F2的斜率(有效功率相对于母线电压频率的变化量)和与引擎发电机10的调速器13的Hz－kW下垂特性有关的斜率相等。无效功率下垂函数F3是无效功率相对于母线电压单调减少的函数。无效功率下垂函数F3的斜率(无效功率相对于母线电压的变化量)和与引擎发电机10的AVR14的V－kbar下垂特性有关的斜率相等。另一方面，无效功率下垂函数F3的母线电压的截距以及无效功率的截距为与引擎发电机10的AVR14的V－kbar下垂特性有关的母线电压的截距以及无效功率的截距以下。即，通过无效功率下垂函数F3算出的无效功率始终为引擎发电机10根据AVR14的V－kbar下垂特性而输出的无效功率以下。另外，在本说明书中，“相等”、“一致”，不一定需要完全一致，而包含实质上一致的范围。
测量值取得部3252从电流计322以及电压计323取得测量值。
目标频率决定部3253通过在控制函数存储部3251存储的目标频率函数F1中代入母线电压的测量值，决定电压频率的目标值。
目标有效功率决定部3254通过在控制函数存储部3251存储的有效功率下垂函数F2中代入目标频率决定部3253决定的电压频率的目标值，决定有效功率的目标值。
目标无效功率决定部3255通过在控制函数存储部3251存储的无效功率下垂函数F3中代入母线电压的测量值，决定无效功率的目标值。
目标频率决定部3253、目标有效功率决定部3254、以及目标无效功率决定部3255是目标决定部的一例。
指令生成部3256根据目标频率决定部3253决定的电压频率的目标值、目标有效功率决定部3254决定的有效功率的目标值、以及目标无效功率决定部3255决定的无效功率的目标值，生成逆变器32的控制指令。
指令接受部3257从电力控制装置40接受电力指令，根据电力指令更新控制函数存储部3251存储的有效功率下垂函数F2以及无效功率下垂函数F3。具体地说，指令接受部3257接受表示对蓄电装置30输出的有效功率以及无效功率的最大值的电力指令。该电力指令根据引擎发电机10以及太阳能发电机20的发电容量生成。指令接受部3257不改变有效功率下垂函数F2的斜率，而更新有效功率下垂函数F2，使得有效功率轴的截距的值成为电力指令表示的有效功率的最大值。另外，指令接受部3257不改变无效功率下垂函数F3的斜率，而更新无效功率下垂函数F3，使得无效功率轴的截距的值成为电力指令表示的无效功率的最大值。
《逆变器的动作》
图7是表示第2实施方式的蓄电装置的逆变器的动作的流程图。
计算机324的测量值取得部3252从电压计323取得母线电压的测量值(步骤S1)。目标频率决定部3253通过将在步骤S1中取得的母线电压的测量值代入控制函数存储部3251存储的目标频率函数F1，决定电压频率的目标值(步骤S2)。即，在由于负载L的增大，母线电压降低了的情况下，目标频率决定部3253使目标频率降低。另一方面，在由于负载L的减少，母线电压增加了的情况下，目标频率决定部3253使目标频率增加。由此，逆变器32输出的电压频率与引擎发电机10输出的电压频率同样地变化。即，引擎发电机10伴随负载L的增大，发电电力增加，并且电压频率降低，但是目标频率决定部3253通过在母线电压降低时使目标频率降低，可以实现与引擎发电机10同样的电压频率的变化。
接着，目标有效功率决定部3254通过将在步骤S2中决定的电压频率的目标值代入控制函数存储部3251存储的有效功率下垂函数F2，决定有效功率的目标值(步骤S3)。有效功率下垂函数F2具有与引擎发电机10的下垂特性相同的斜率。因此，通过在步骤S3中通过有效功率下垂函数F2根据电压频率的目标值决定有效功率的目标值，逆变器32可以与引擎发电机10的下垂特性相匹配地输出有效功率。由此，可以在引擎发电机10和蓄电装置30中分担有效功率。
此外，目标无效功率决定部3255通过将在步骤S1中取得的母线电压的测量值代入控制函数存储部3251存储的无效功率下垂函数F3，决定无效功率的目标值(步骤S4)。无效功率下垂函数F3的母线电压的截距以及无效功率的截距为与引擎发电机10的AVR14的V－kbar下垂特性有关的母线电压的截距以及无效功率的截距以下。即，通过无效功率下垂函数F3算出的无效功率始终为引擎发电机10根据AVR14的V－kbar下垂特性而输出的无效功率以下。由此，可以在引擎发电机10和蓄电装置30中分担无效功率，并且使功率因数比逆变器32低的引擎发电机10分担相对较多的无效功率。
指令生成部3256根据在步骤S3中决定的有效功率的目标值以及在步骤S4中决定的无效功率的目标值，生成逆变器32的控制指令(步骤S5)。指令生成部3256将生成的控制指令输出到逆变器32(步骤S6)。由此，逆变器32可以以在步骤S3中决定的有效功率的目标值、以及在步骤S4中决定的无效功率的目标值来输出电力。
《作用、效果》
这样，第2实施方式的指令生成装置33根据母线的电压值，决定电压频率的目标值以及有效功率的目标值。这时，母线电压越高，电压频率的目标值越高，有效功率的目标值越低。由此，可以相对于根据下垂特性而动作的引擎发电机10的变动无迟滞地使蓄电装置30的电压频率以及有效功率变化。因此，按照指令生成装置33，在具有作为交流发电机的引擎发电机10和作为直流电源装置的蓄电装置30的电力供给系统1中，可以使引擎发电机10和蓄电装置30分别负担负载L的变动。
另外，第2实施方式的指令生成装置33与逆变器32分开设置。由此，通过在已经设置的蓄电装置30中设置指令生成装置33，可以不改造逆变器32而防止蓄电装置30的解列。
另外，第2实施方式的指令生成装置33根据表示有效功率相对于电压频率单调减少的关系的有效功率下垂函数F2，决定有效功率的目标值。有效功率下垂函数F2的有效功率相对于电压频率的变化量与引擎发电机10的有效功率下垂特性一致。由此，指令生成装置33可以与引擎发电机10的下垂特性相匹配地使逆变器32输出的有效功率变化。
另外，在其它实施方式中，不限于此。例如，其它实施方式的指令生成装置33的有效功率下垂函数F2的有效功率相对于电压频率的变化量也可以与引擎发电机10的有效功率下垂特性不一致。另外，其它实施方式的指令生成装置33也可以取代有效功率下垂函数F2而使用表示有效功率相对于母线电压单调减少的关系的函数，根据母线电压的测量值决定有效功率。
另外，第2实施方式的指令生成装置33根据母线电压决定无效功率的目标值。由此，逆变器32可以使引擎发电机10和蓄电装置30分别负担伴随负载L的变动而产生的无效功率。另外，第2实施方式的指令生成装置33根据表示无效功率相对于电压值单调减少的关系的无效功率下垂函数F3来决定无效功率的目标值。无效功率下垂函数F3的电压值的截距以及无效功率的截距为引擎发电机10的无效功率下垂特性的电压值的截距以及无效功率的截距以下。由此，指令生成装置33可以通过引擎发电机10和蓄电装置30分担无效功率，并且使功率因数比逆变器32低的引擎发电机10分担相对较多的无效功率。另外，在其它实施方式中不限于此。例如，其它实施方式的指令生成装置33也可以进行控制，不使逆变器32负担无效功率而仅负担有效功率。
在第2实施方式中，蓄电装置30的逆变器32进行上述的控制，但是在其它实施方式中不限于此。例如，在其它实施方式中，太阳能发电机20的逆变器22也可以进行同样的控制。另外，在其它实施方式中，也可以对多个逆变器32中的一部分逆变器32进行上述的控制，对于其它逆变器32进行通常的控制。
〈计算机结构〉
图8是表示至少一个实施方式的计算机的结构的概略方框图。
上述的至少一个实施方式的计算机324具有处理器91、主存储器92、储存器93、接口94。然后，上述的各处理部的动作以程序的形式存储在储存器93中。处理器91从储存器93读出程序而在主存储器92中展开，按照该程序执行上述处理。另外，处理器91按照程序，在主存储器92中确保与上述的控制函数存储部3251对应的存储区域。
程序也可以用于实现使计算机324发挥的功能的一部分。例如，程序也可以通过与储存器93中已经存储的其它程序的组合、或者与在其它装置中安装的其它程序的组合来发挥功能。另外，在其它实施方式中，计算机324也可以除了上述结构，或者取代上述结构而具有PLD(Programmable Logic Device：可编程逻辑器件)等定制LSI(Large ScaleIntegrated Circuit：大规模集成电路)。作为PLD的例子，举出PAL(Programmable ArrayLogic：可编程阵列逻辑)、GAL(Generic Array Logic：通用阵列逻辑)、CPLD(ComplexProgrammable Logic Device：复杂可编程逻辑器件)、FPGA(Field Programmable GateArray：现场可编程门阵列)。在该情况下，也可以通过该集成电路实现由处理器91实现的一部分或者全部功能。
作为储存器93的例子，举出HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(SolidState Drive：固态驱动器)、磁盘、光磁盘、CD－ROM(Compact Disc Read Only Memory：光盘只读存储器)、DVD－ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory：数字多功能光盘只读存储器)、半导体存储器等。储存器93可以是被直接连接到计算机324的总线的内部介质，也可以是经由接口94或者通信线路连接到计算机324的外部介质。另外，在该程序通过通信线路被分发到计算机324的情况下，接受了该分发的计算机324也可以将该程序在主存储器92上展开，执行上述处理。在至少一个实施方式中，储存器93是非暂时性的有形的存储介质。
另外，该程序也可以用于实现上述的一部分功能。进而，该程序也可以是通过与已经存储在储存器93中的其他程序的组合来实现上述的功能的、即所谓的差分文件(差分程序)。
以上，参照附图对一个实施方式进行了详细说明，但是具体的结构不限于上述的结构，能够进行各种设计变更等。
工业可利用性
上述方式中的至少一个方式的指令生成装置在具有交流发电机和直流电源装置的电力供给系统中，可以控制逆变器，使交流发电机和直流电源装置分别负担负载的变动。
标号说明
1 电力供给系统
10 引擎发电机
11 引擎
12 发电机
13 调速器
14 AVR
20 太阳能发电机
21 太阳能电池
22 逆变器
30 蓄电装置
31 二次电池
32 逆变器
33 指令生成装置
322 电流计
323 电压计
324 计算机
3241 模型存储部
3242 指令接受部
3243 测量值取得部
3244 励磁电压计算部
3245 驱动扭矩计算部
3246 旋转计算部
3247 目标决定部
3248 指令生成部
3251 控制函数存储部
3252 测量值取得部
3253 目标频率决定部
3254 目标有效功率决定部
3255 目标无效功率决定部
3256 指令生成部
3257 指令接受部
40 电力控制装置

Claims (12)

1.一种指令生成装置，与直流电源装置的逆变器分开设置，生成所述逆变器的控制指令，所述直流电源装置被连接到与通过独立运行而供给电力的交流发电机相同的母线上，
所述指令生成装置包括：
旋转计算部，根据模拟虚拟发电机的驱动并计算与所述虚拟发电机的转子的旋转有关的值的转子模型、以及有效功率指令，计算与按照所述有效功率指令使所述虚拟发电机驱动时的所述虚拟发电机的转子的旋转有关的值；
目标决定部，根据算出的与所述旋转有关的值，决定电压频率的目标值和有效功率的目标值；以及
指令生成部，根据决定的所述电压频率的目标值以及所述有效功率的目标值，生成所述逆变器的控制指令，
与所述转子模型的同步力有关的时间常数，和与所述交流发电机的同步力有关的时间常数一致。
2.如权利要求1所述的指令生成装置，其中，
所述指令生成装置包括驱动扭矩计算部，该驱动扭矩计算部通过在调速器模型中，输入所述母线的电压频率、对于所述逆变器的频率指令以及有效功率指令，计算与所述虚拟发电机的驱动扭矩有关的值，该调速器模型根据所述母线的有效电压、频率指令、以及所述有效功率指令，决定与所述虚拟发电机的驱动扭矩有关的值，
所述旋转计算部根据算出的与所述驱动扭矩有关的值和所述转子模型，计算与所述虚拟发电机的旋转有关的值。
3.如权利要求2所述的指令生成装置，其中，
与所述调速器模型的下垂滤波器有关的时间常数，和与所述交流发电机的调速器的下垂滤波器有关的时间常数一致。
4.如权利要求1至3的任意一项所述的指令生成装置，其中，
所述指令生成装置包括励磁电压计算部，该励磁电压计算部通过在自动电压调节器模型中，输入所述母线的电压和对于所述逆变器的无效功率指令，计算与所述虚拟发电机的励磁电压有关的值，该自动电压调节器模型根据所述母线的电压以及无效功率指令，决定与所述虚拟发电机的励磁电压有关的值，
所述目标决定部根据算出的与所述旋转有关的值以及与所述励磁电压有关的值，决定有效功率以及无效功率的目标值。
5.一种指令生成装置，与直流电源装置的逆变器分开设置，生成所述逆变器的控制指令，所述直流电源装置被连接到与通过独立运行而供给电力的交流发电机相同的母线上，
所述指令生成装置包括：
目标决定部，根据所述母线的电压值，决定相对于所述电压值单调减少的有效功率的目标值；以及
指令生成部，根据决定的所述有效功率的目标值，生成所述逆变器的控制指令。
6.如权利要求5所述的指令生成装置，其中，
所述目标决定部决定相对于所述电压值单调增加的电压频率的目标值，并且根据表示有效功率相对于电压频率单调减少的关系的有效功率下垂函数和决定的所述电压频率的目标值，决定所述有效功率的目标值。
7.如权利要求6所述的指令生成装置，其中，
所述有效功率下垂函数的有效功率相对于电压频率的变化量与所述交流发电机的有效功率下垂特性一致。
8.如权利要求5至7的任意一项所述的指令生成装置，其中，
所述目标决定部根据所述母线的电压值，决定相对于所述电压值单调减少的无效功率的目标值，
所述指令生成部根据决定的所述有效功率的目标值以及所述无效功率的目标值，生成所述逆变器的控制指令。
9.如权利要求8所述的指令生成装置，其中，
所述目标决定部根据表示无效功率相对于电压值单调减少的关系的无效功率下垂函数、和决定的所述母线的电压值，决定所述无效功率的目标值。
10.如权利要求9所述的指令生成装置，其中，
所述无效功率下垂函数的电压值的截距以及无效功率的截距为所述交流发电机的无效功率下垂特性的电压值的截距以及无效功率的截距以下。
11.一种指令生成方法，用于生成直流电源装置的逆变器的控制指令，所述直流电源装置被连接到与通过独立运行而供给电力的交流发电机相同的母线上，
所述指令生成方法包括：
根据模拟虚拟发电机的驱动并计算与所述虚拟发电机的转子的旋转有关的值的转子模型、以及有效功率指令，计算与按照所述有效功率指令使所述虚拟发电机驱动时的所述虚拟发电机的转子的旋转有关的值的步骤；
根据算出的与所述旋转有关的值，决定电压频率的目标值和有效功率的目标值的步骤；以及
根据决定的所述电压频率的目标值以及所述有效功率的目标值，生成所述逆变器的控制指令的步骤，
与所述转子模型的同步力有关的时间常数，和与所述交流发电机的同步力有关的时间常数一致。
12.一种指令生成方法，用于生成直流电源装置的逆变器的控制指令，所述直流电源装置被连接到与通过独立运行而供给电力的交流发电机相同的母线上，
所述指令生成方法包括：
根据所述母线的电压值，决定相对于所述电压值单调减少的有效功率的目标值的步骤；以及
根据决定的所述有效功率的目标值，生成所述逆变器的控制指令的步骤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024020791A1 (en) * 2022-07-26 2024-02-01 Cummins Power Generation Inc. Generator set control based on load condition

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11817700B1 (en) * 2022-07-20 2023-11-14 General Electric Company Decentralized electrical power allocation system

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4706361B2 (ja) * 2005-07-11 2011-06-22 株式会社明電舎 系統安定化装置
JP4680102B2 (ja) * 2006-03-07 2011-05-11 川崎重工業株式会社 電力変換装置
US9431828B2 (en) * 2006-11-27 2016-08-30 Xslent Energy Technologies Multi-source, multi-load systems with a power extractor
US9148019B2 (en) * 2010-12-06 2015-09-29 Sandia Corporation Computing architecture for autonomous microgrids
JP4869198B2 (ja) 2007-09-26 2012-02-08 ヤンマー株式会社 分散電源システム
JP5408889B2 (ja) 2008-03-18 2014-02-05 川崎重工業株式会社 電力変換装置
JP5498100B2 (ja) 2009-08-31 2014-05-21 株式会社ダイヘン インバータ制御回路、このインバータ制御回路を備えた系統連系インバータシステム
JP5508796B2 (ja) 2009-09-18 2014-06-04 東京瓦斯株式会社 電源システム制御方法及び電源システム制御装置
JP2011120406A (ja) * 2009-12-04 2011-06-16 Osaka Gas Co Ltd 電力供給システム
WO2012081174A1 (ja) * 2010-12-15 2012-06-21 川崎重工業株式会社 自立電源系統調整装置および自立電源系統の調整方法
US9172249B2 (en) * 2011-08-12 2015-10-27 Rocky Research Intelligent microgrid controller
ES2773047T3 (es) * 2012-05-09 2020-07-09 Siemens Gamesa Renewable Energy As Control de turbina eólica para una red débil reduciendo la producción de potencia activa
US20140214230A1 (en) * 2013-01-28 2014-07-31 General Electric Company Systems and methods for maximum power point tracking in a micro inverter
JP6084863B2 (ja) * 2013-02-28 2017-02-22 川崎重工業株式会社 系統連系する電力変換装置
US9762160B2 (en) * 2013-12-23 2017-09-12 Generac Power Systems, Inc. Method of controlling multiple parallel-connected generators
JP6265826B2 (ja) * 2014-04-30 2018-01-24 川崎重工業株式会社 単相系統に接続される電力変換装置
JP6371603B2 (ja) * 2014-06-25 2018-08-08 川崎重工業株式会社 複合発電システム用電力変換装置
JP2016220352A (ja) 2015-05-18 2016-12-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 分散電源システム、および、分散電源システムの制御方法
JP2016220396A (ja) 2015-05-20 2016-12-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 分散電源システム、および、分散電源システムの制御方法
JP6609506B2 (ja) 2016-04-11 2019-11-20 株式会社日立産機システム 電力変換装置
NL2017316B1 (en) * 2016-08-15 2018-02-21 Danvest Energy As Renewable energy supply system, island operation powerline and method
JP6764338B2 (ja) 2016-12-27 2020-09-30 川崎重工業株式会社 電源システム
IT201600131878A1 (it) * 2016-12-28 2018-06-28 Electro Power Systems Mfg S R L Sistema di controllo di microreti di produzione e distribuzione di energia elettrica proveniente da più fonti di produzione di tipo diverso, e relativo metodo di controllo
JP6809753B2 (ja) * 2016-12-28 2021-01-06 川崎重工業株式会社 複合発電システム
JP6852585B2 (ja) 2017-06-16 2021-03-31 東京電力ホールディングス株式会社 交直変換器制御装置
JP6714546B2 (ja) 2017-07-12 2020-06-24 株式会社三共 遊技機
CN109424502B (zh) * 2017-09-04 2022-05-27 通用电气公司 用于防止风力涡轮电力系统的电压骤降的系统及方法
CN107565599B (zh) * 2017-09-14 2020-04-28 西京学院 一种基于vsg的风电并网半实物仿真系统
WO2019116419A1 (ja) * 2017-12-11 2019-06-20 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置
US10749446B2 (en) * 2019-01-02 2020-08-18 General Electric Company Virtual synchronous generator system and method with virtual inertia control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024020791A1 (en) * 2022-07-26 2024-02-01 Cummins Power Generation Inc. Generator set control based on load condition

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