JP2001286062A - 系統安定化装置およびその制御方法 - Google Patents
系統安定化装置およびその制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力変換器やその補機による運転損失の低減
を図り、省エネルギー化を実現し得る系統安定化装置お
よびその制御方法を提供することにある。 【解決手段】 電力変動を伴う風力発電機１１を系統電
源１２に連系させた電力系統に連系用変圧器１４を介し
て接続された電力変換器１５とその直流側に接続された
二次電池１６とを備え、前記風力発電機１１の出力変動
による電力系統の電圧および周波数変動を抑制する系統
安定化装置において、前記風力発電機１１の電力変動量
または電力量を計器用変圧器１８および変流器１９によ
り検出し、その検出量が予め設定された一定の整定レベ
ル以下となり、かつ、予め設定された一定時間だけ継続
した時点で、前記電力変換器１５およびその補機の停止
指令を出力する制御回路１７を具備する。
を図り、省エネルギー化を実現し得る系統安定化装置お
よびその制御方法を提供することにある。 【解決手段】 電力変動を伴う風力発電機１１を系統電
源１２に連系させた電力系統に連系用変圧器１４を介し
て接続された電力変換器１５とその直流側に接続された
二次電池１６とを備え、前記風力発電機１１の出力変動
による電力系統の電圧および周波数変動を抑制する系統
安定化装置において、前記風力発電機１１の電力変動量
または電力量を計器用変圧器１８および変流器１９によ
り検出し、その検出量が予め設定された一定の整定レベ
ル以下となり、かつ、予め設定された一定時間だけ継続
した時点で、前記電力変換器１５およびその補機の停止
指令を出力する制御回路１７を具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は系統安定化装置およ
びその制御方法に関し、電力変動を伴う電源または負荷
を持つ電気設備、例えば風力発電機などの分散電源を系
統電源に連系させた電力系統に設けられ、電力の安定供
給を支える系統安定化装置およびその制御方法に関す
る。
びその制御方法に関し、電力変動を伴う電源または負荷
を持つ電気設備、例えば風力発電機などの分散電源を系
統電源に連系させた電力系統に設けられ、電力の安定供
給を支える系統安定化装置およびその制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、電力変動を伴う風力発電機など
の分散電源や電力変動を伴う間欠負荷を系統電源に連系
させた電力系統では、電力変動による電力系統の電圧お
よび周波数変動を抑制するための系統安定化装置を設置
するのが一般的である。
の分散電源や電力変動を伴う間欠負荷を系統電源に連系
させた電力系統では、電力変動による電力系統の電圧お
よび周波数変動を抑制するための系統安定化装置を設置
するのが一般的である。
【０００３】図４は系統安定化装置の概略構成を示す。
この系統安定化装置は、同図に示すように例えば分散電
源である風力発電機１と系統電源２との間に設置され、
系統母線３に連系用変圧器４を介して電力変換器５を接
続し、その直流側に鉛電池などの二次電池６を配設した
構成を具備する。
この系統安定化装置は、同図に示すように例えば分散電
源である風力発電機１と系統電源２との間に設置され、
系統母線３に連系用変圧器４を介して電力変換器５を接
続し、その直流側に鉛電池などの二次電池６を配設した
構成を具備する。
【０００４】前記電力変換器５は、インバータ機能と整
流機能を有する双方向形交直変換器で、系統母線３から
の交流電力を直流変換して二次電池６に充電する整流運
転と、二次電池６に充電された直流電力を交流変換して
系統母線３に供給するインバータ運転とに切り換え制御
される。
流機能を有する双方向形交直変換器で、系統母線３から
の交流電力を直流変換して二次電池６に充電する整流運
転と、二次電池６に充電された直流電力を交流変換して
系統母線３に供給するインバータ運転とに切り換え制御
される。
【０００５】ここで、風力発電機１の出力は風速などの
自然条件に応じて時々刻々と変動する。一方、風力発電
機１は電力系統の末端、例えば僻地や離島などに設置さ
れるのが一般的であるため、前述したように風力発電機
１の出力変動が頻繁に現出すると、電力系統に電圧また
は周波数変動を招くことがある。
自然条件に応じて時々刻々と変動する。一方、風力発電
機１は電力系統の末端、例えば僻地や離島などに設置さ
れるのが一般的であるため、前述したように風力発電機
１の出力変動が頻繁に現出すると、電力系統に電圧また
は周波数変動を招くことがある。
【０００６】そのため、系統安定化装置では、前述した
風力発電機１の出力変動を打ち消すように前記二次電池
６を準備しその貯蔵電力を電力変換器５の運転により電
力系統へ充放電し、この電力変換器５の運転による電力
系統との電力のやり取りでもって、電力系統の電圧また
は周波数変動を抑制するように電力補償動作させてい
る。
風力発電機１の出力変動を打ち消すように前記二次電池
６を準備しその貯蔵電力を電力変換器５の運転により電
力系統へ充放電し、この電力変換器５の運転による電力
系統との電力のやり取りでもって、電力系統の電圧また
は周波数変動を抑制するように電力補償動作させてい
る。
【０００７】なお、図示しないが、系統安定化装置で
は、前述した風力発電機１の出力変動を、系統母線３に
設けられた計器用変圧器（ＶＴ）及び変流器（ＣＴ）に
より検出し、その検出された電力変動量または電力量に
基づいて電力変換器５を整流運転またはインバータ運転
させるように制御している。
は、前述した風力発電機１の出力変動を、系統母線３に
設けられた計器用変圧器（ＶＴ）及び変流器（ＣＴ）に
より検出し、その検出された電力変動量または電力量に
基づいて電力変換器５を整流運転またはインバータ運転
させるように制御している。
【０００８】この電力変換器５には、電力変換器自体を
冷却するための冷却ファンが付設され、さらに、電力変
換器５が収納された筐体を具備した系統安定化装置に
は、装置全体を冷却するための換気ファンが付設され、
これら冷却ファンおよび換気ファンからなる補機は、電
力変換器５の運転と連動するように制御されている。
冷却するための冷却ファンが付設され、さらに、電力変
換器５が収納された筐体を具備した系統安定化装置に
は、装置全体を冷却するための換気ファンが付設され、
これら冷却ファンおよび換気ファンからなる補機は、電
力変換器５の運転と連動するように制御されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の系統安定化装置では、冷却ファンや換気ファンから
なる補機を電力変換器５の運転と連動するように制御し
ていることから、電力変換器５の運転時には補機も常時
運転していることになる。
来の系統安定化装置では、冷却ファンや換気ファンから
なる補機を電力変換器５の運転と連動するように制御し
ていることから、電力変換器５の運転時には補機も常時
運転していることになる。
【００１０】図５は、風力発電機１が出力する電力量Ｐ
WGに対して、系統安定化装置の電力補償出力ＰAにより
電力系統における実際の電力量ＰBを安定化させている
状態を示す。同図に示すように、風力発電機１の出力変
動が小さく、電力変換器５による電力補償動作を実行し
なくてもその風力発電機１の出力変動により電力系統に
生じる電圧変動や周波数変動が許容値以下となっている
時（図中Ｘ期間）や風力発電機１の運転停止時（図中Ｙ
期間）でも、系統安定化装置の電力変換器５およびその
補機を運転しているため、電力変換器５の運転損失Ａお
よびその補機による運転損失Ｂが発生しており、系統安
定化装置の運転効率を大幅に低下させるという問題があ
った。
WGに対して、系統安定化装置の電力補償出力ＰAにより
電力系統における実際の電力量ＰBを安定化させている
状態を示す。同図に示すように、風力発電機１の出力変
動が小さく、電力変換器５による電力補償動作を実行し
なくてもその風力発電機１の出力変動により電力系統に
生じる電圧変動や周波数変動が許容値以下となっている
時（図中Ｘ期間）や風力発電機１の運転停止時（図中Ｙ
期間）でも、系統安定化装置の電力変換器５およびその
補機を運転しているため、電力変換器５の運転損失Ａお
よびその補機による運転損失Ｂが発生しており、系統安
定化装置の運転効率を大幅に低下させるという問題があ
った。
【００１１】そこで、本発明は前述した問題点に鑑みて
提案されたもので、その目的とするところは、電力変換
器やその補機による運転損失の低減を図り、省エネルギ
ー化を実現し得る系統安定化装置およびその制御方法を
提供することにある。
提案されたもので、その目的とするところは、電力変換
器やその補機による運転損失の低減を図り、省エネルギ
ー化を実現し得る系統安定化装置およびその制御方法を
提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めの技術的手段として、請求項１に係る発明は、電力変
動を伴う電気設備を連系させた電力系統に接続された電
力変換器とその直流側に接続された二次電池とを備え、
前記電気設備の出力変動による電力系統の電圧および周
波数変動を抑制する系統安定化装置において、前記電力
変換器およびその補機を起動または停止させる制御方法
であって、前記電気設備の電力変動量または電力量を検
出し、その検出量が一定値以下となり、かつ、一定時間
継続した場合に前記電力変換器およびその補機を停止さ
せることを特徴とする。
めの技術的手段として、請求項１に係る発明は、電力変
動を伴う電気設備を連系させた電力系統に接続された電
力変換器とその直流側に接続された二次電池とを備え、
前記電気設備の出力変動による電力系統の電圧および周
波数変動を抑制する系統安定化装置において、前記電力
変換器およびその補機を起動または停止させる制御方法
であって、前記電気設備の電力変動量または電力量を検
出し、その検出量が一定値以下となり、かつ、一定時間
継続した場合に前記電力変換器およびその補機を停止さ
せることを特徴とする。
【００１３】この請求項１に係る発明では、電気設備の
出力変動が小さく、電力変換器による電力補償動作を実
行しなくてもその電気設備の出力変動により電力系統に
生じる電圧変動や周波数変動が許容値以下となっている
時や電気設備の運転停止時には、系統安定化装置の電力
変換器およびその補機を停止させるため、電力変換器や
その補機による運転損失の低減を図ることができる。
出力変動が小さく、電力変換器による電力補償動作を実
行しなくてもその電気設備の出力変動により電力系統に
生じる電圧変動や周波数変動が許容値以下となっている
時や電気設備の運転停止時には、系統安定化装置の電力
変換器およびその補機を停止させるため、電力変換器や
その補機による運転損失の低減を図ることができる。
【００１４】請求項２に係る発明は、請求項１に記載さ
れた電力変換器およびその補機の停止後、前記電気設備
の電力変動量または電力量の検出量が一定値を超えると
同時に前記電力変換器およびその補機を起動させること
を特徴とする。
れた電力変換器およびその補機の停止後、前記電気設備
の電力変動量または電力量の検出量が一定値を超えると
同時に前記電力変換器およびその補機を起動させること
を特徴とする。
【００１５】この請求項２に係る発明では、電力変換器
およびその補機の停止後、電気設備の電力変動量または
電力量の検出量が一定値を超えて電力補償動作が必要と
なった時点で、電力変換器およびその補機を起動させる
ことにより、電力補償動作を即座に再開することができ
る。
およびその補機の停止後、電気設備の電力変動量または
電力量の検出量が一定値を超えて電力補償動作が必要と
なった時点で、電力変換器およびその補機を起動させる
ことにより、電力補償動作を即座に再開することができ
る。
【００１６】また、請求項３に係る発明は、電力変動を
伴う電気設備を連系させた電力系統に接続された電力変
換器とその直流側に接続された二次電池とを備え、前記
電気設備の出力変動による電力系統の電圧および周波数
変動を抑制する系統安定化装置において、前記電気設備
の電力変動量または電力量が一定値以下となり、かつ、
一定時間継続した場合に前記電力変換器およびその補機
の停止指令を出力する制御回路を具備したことを特徴と
する。
伴う電気設備を連系させた電力系統に接続された電力変
換器とその直流側に接続された二次電池とを備え、前記
電気設備の出力変動による電力系統の電圧および周波数
変動を抑制する系統安定化装置において、前記電気設備
の電力変動量または電力量が一定値以下となり、かつ、
一定時間継続した場合に前記電力変換器およびその補機
の停止指令を出力する制御回路を具備したことを特徴と
する。
【００１７】この請求項３に係る発明では、電気設備の
出力変動が小さく、電力変換器による電力補償動作を実
行しなくてもその電気設備の出力変動により電力系統に
生じる電圧変動や周波数変動が許容値以下となっている
時や電気設備の運転停止時には、電気設備の電力変動量
または電力量を検出した結果に基づいて制御回路から出
力される停止指令により、系統安定化装置の電力変換器
およびその補機を停止させるため、電力変換器やその補
機による運転損失の低減を図ることができる。
出力変動が小さく、電力変換器による電力補償動作を実
行しなくてもその電気設備の出力変動により電力系統に
生じる電圧変動や周波数変動が許容値以下となっている
時や電気設備の運転停止時には、電気設備の電力変動量
または電力量を検出した結果に基づいて制御回路から出
力される停止指令により、系統安定化装置の電力変換器
およびその補機を停止させるため、電力変換器やその補
機による運転損失の低減を図ることができる。
【００１８】請求項４に係る発明は、請求項３に記載さ
れた制御回路について、前記電気設備の電力変動量また
は電力量が一定値を超えると同時に前記電力変換器およ
びその補機の起動指令を出力することを特徴とする。
れた制御回路について、前記電気設備の電力変動量また
は電力量が一定値を超えると同時に前記電力変換器およ
びその補機の起動指令を出力することを特徴とする。
【００１９】この請求項４に係る発明では、電力変換器
およびその補機の停止後、電気設備の電力変動量または
電力量の検出量が一定値を超えて電力補償動作が必要と
なった時点で、制御回路から出力された起動指令に基づ
いて電力変換器およびその補機を起動させることによ
り、電力補償動作を即座に再開することができる。
およびその補機の停止後、電気設備の電力変動量または
電力量の検出量が一定値を超えて電力補償動作が必要と
なった時点で、制御回路から出力された起動指令に基づ
いて電力変換器およびその補機を起動させることによ
り、電力補償動作を即座に再開することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明に係る系統安定化装置およ
びその制御方法の実施形態を以下に詳述する。
びその制御方法の実施形態を以下に詳述する。
【００２１】図１は系統安定化装置の概略構成を示す。
この系統安定化装置は、同図に示すように例えば分散電
源である風力発電機１１と系統電源１２との間に設置さ
れ、系統母線１３に連系用変圧器１４を介して電力変換
器１５を接続し、その直流側に鉛電池などの二次電池１
６を配設した構成を具備する。
この系統安定化装置は、同図に示すように例えば分散電
源である風力発電機１１と系統電源１２との間に設置さ
れ、系統母線１３に連系用変圧器１４を介して電力変換
器１５を接続し、その直流側に鉛電池などの二次電池１
６を配設した構成を具備する。
【００２２】この電力変換器１５には、電力変換器自体
を冷却するための冷却ファンが付設され、さらに、電力
変換器１５が収納された筐体を具備した系統安定化装置
には、装置全体を冷却するための換気ファンが付設さ
れ、これら冷却ファンおよび換気ファンからなる補機
は、電力変換器１５と共に制御回路１７によりその起動
停止が制御されている。
を冷却するための冷却ファンが付設され、さらに、電力
変換器１５が収納された筐体を具備した系統安定化装置
には、装置全体を冷却するための換気ファンが付設さ
れ、これら冷却ファンおよび換気ファンからなる補機
は、電力変換器１５と共に制御回路１７によりその起動
停止が制御されている。
【００２３】前記電力変換器１５は、インバータ機能と
整流機能を有する双方向形交直変換器で、系統母線１３
からの交流電力を直流変換して二次電池１６に充電する
整流運転と、二次電池１６に充電された直流電力を交流
変換して系統母線１３に供給するインバータ運転とに切
り換え制御される。
整流機能を有する双方向形交直変換器で、系統母線１３
からの交流電力を直流変換して二次電池１６に充電する
整流運転と、二次電池１６に充電された直流電力を交流
変換して系統母線１３に供給するインバータ運転とに切
り換え制御される。
【００２４】この系統安定化装置では、前述した風力発
電機１１の出力変動を、系統母線１３に設けられた計器
用変圧器１８（ＶＴ）及び変流器１９（ＣＴ）により検
出し、その検出された電力量（または電力変動量）に基
づいて電力変換器１５を整流運転またはインバータ運転
させるように制御する制御回路１７を具備する。
電機１１の出力変動を、系統母線１３に設けられた計器
用変圧器１８（ＶＴ）及び変流器１９（ＣＴ）により検
出し、その検出された電力量（または電力変動量）に基
づいて電力変換器１５を整流運転またはインバータ運転
させるように制御する制御回路１７を具備する。
【００２５】この制御回路１７は、図２に示すように前
記計器用変圧器１８（ＶＴ）および変流器１９（ＣＴ）
により検出された系統電圧ＶSおよび風力発電機１１の
出力電流ＩWGから風力発電機１１の電力量ＰWGを演算す
るための演算回路２０と、この演算回路２０から出力さ
れる風力発電機１１の電力量ＰWGを、設定回路２１によ
り予め設定された整定レベルＬと比較する比較回路２２
と、その比較回路２２から出力される比較結果ＳCMPに
基づいて風力発電機１１の電力量ＰWGが整定レベルＬ以
下か否かを判別し、その判定結果に基づいて停止指令Ｓ
OFFまたは起動指令ＳONを出力する判定回路２３と、そ
の判定回路２３から停止指令ＳOFFが入力されると共に
タイマー回路２４により一定時間Ｔが経過した時点で出
力されるタイマー信号ＳTが入力されると、前記停止指
令ＳOFFをそのまま出力するＡＮＤ回路２５とで構成さ
れる。
記計器用変圧器１８（ＶＴ）および変流器１９（ＣＴ）
により検出された系統電圧ＶSおよび風力発電機１１の
出力電流ＩWGから風力発電機１１の電力量ＰWGを演算す
るための演算回路２０と、この演算回路２０から出力さ
れる風力発電機１１の電力量ＰWGを、設定回路２１によ
り予め設定された整定レベルＬと比較する比較回路２２
と、その比較回路２２から出力される比較結果ＳCMPに
基づいて風力発電機１１の電力量ＰWGが整定レベルＬ以
下か否かを判別し、その判定結果に基づいて停止指令Ｓ
OFFまたは起動指令ＳONを出力する判定回路２３と、そ
の判定回路２３から停止指令ＳOFFが入力されると共に
タイマー回路２４により一定時間Ｔが経過した時点で出
力されるタイマー信号ＳTが入力されると、前記停止指
令ＳOFFをそのまま出力するＡＮＤ回路２５とで構成さ
れる。
【００２６】ここで、風力発電機１１の出力は風速など
の自然条件に応じて時々刻々と変動する。一方、風力発
電機１１は電力系統の末端、例えば僻地や離島などに設
置されるのが一般的であるため、前述したように風力発
電機１１の出力変動が頻繁に現出すると、電力系統に電
圧または周波数変動を招くことがある。
の自然条件に応じて時々刻々と変動する。一方、風力発
電機１１は電力系統の末端、例えば僻地や離島などに設
置されるのが一般的であるため、前述したように風力発
電機１１の出力変動が頻繁に現出すると、電力系統に電
圧または周波数変動を招くことがある。
【００２７】そのため、系統安定化装置では、前述した
風力発電機１１の出力変動を打ち消すように前記二次電
池１６を準備しその貯蔵電力を電力変換器１５の運転に
より電力系統へ充放電し、この電力変換器１５の運転に
よる電力系統との電力のやり取りでもって、電力系統の
電圧または周波数変動を抑制するように電力補償動作さ
せている。
風力発電機１１の出力変動を打ち消すように前記二次電
池１６を準備しその貯蔵電力を電力変換器１５の運転に
より電力系統へ充放電し、この電力変換器１５の運転に
よる電力系統との電力のやり取りでもって、電力系統の
電圧または周波数変動を抑制するように電力補償動作さ
せている。
【００２８】図３は、本発明の実施形態において、風力
発電機１１が出力する電力量ＰWGに対して、系統安定化
装置の電力補償出力ＰAにより電力系統における実際の
電力量ＰBを安定化させている状態を示す。同図に示す
ように、風力発電機１１の出力変動が小さく、電力変換
器１５による電力補償動作を実行しなくてもその風力発
電機１１の出力変動により電力系統に生じる電圧変動や
周波数変動が許容値以下となっている時、つまり、前記
風力発電機１１の電力量ＰWGの検出量が前記整定レベル
Ｌ以下となり、かつ、その整定レベルＬが一定時間Ｔだ
け継続した場合に前記電力変換器１５およびその補機を
停止させるようにする。
発電機１１が出力する電力量ＰWGに対して、系統安定化
装置の電力補償出力ＰAにより電力系統における実際の
電力量ＰBを安定化させている状態を示す。同図に示す
ように、風力発電機１１の出力変動が小さく、電力変換
器１５による電力補償動作を実行しなくてもその風力発
電機１１の出力変動により電力系統に生じる電圧変動や
周波数変動が許容値以下となっている時、つまり、前記
風力発電機１１の電力量ＰWGの検出量が前記整定レベル
Ｌ以下となり、かつ、その整定レベルＬが一定時間Ｔだ
け継続した場合に前記電力変換器１５およびその補機を
停止させるようにする。
【００２９】すなわち、計器用変圧器１８（ＶＴ）およ
び変流器１９（ＣＴ）により検出された系統電圧ＶSお
よび風力発電機１１の出力電流ＩWGを制御入力とする制
御回路１７では、風力発電機１１の電力量ＰWGを演算回
路２０で算出し、その風力発電機１１の電力量ＰWGを比
較回路２２により比較してほぼ一定の整定レベルＬ以下
となった時点を判定回路２３で判定し、その時点からタ
イマー回路２４により一定時間Ｔ（例えば３分程度）を
計測する。この風力発電機１１の電力量ＰWGが整定レベ
ルＬ以下となり、かつ、その整定レベルＬ以下の状態が
一定時間Ｔだけ継続した時点で前記タイマー回路２４お
よびＡＮＤ回路２５の出力により、風力発電機１１が運
転中であっても、制御回路１７から停止指令ＳOFFを電
力変換器１５およびその補機に出力し、その制御回路１
７からの停止指令ＳOFFにより、電力変換器１５および
その補機の運転を停止させる。
び変流器１９（ＣＴ）により検出された系統電圧ＶSお
よび風力発電機１１の出力電流ＩWGを制御入力とする制
御回路１７では、風力発電機１１の電力量ＰWGを演算回
路２０で算出し、その風力発電機１１の電力量ＰWGを比
較回路２２により比較してほぼ一定の整定レベルＬ以下
となった時点を判定回路２３で判定し、その時点からタ
イマー回路２４により一定時間Ｔ（例えば３分程度）を
計測する。この風力発電機１１の電力量ＰWGが整定レベ
ルＬ以下となり、かつ、その整定レベルＬ以下の状態が
一定時間Ｔだけ継続した時点で前記タイマー回路２４お
よびＡＮＤ回路２５の出力により、風力発電機１１が運
転中であっても、制御回路１７から停止指令ＳOFFを電
力変換器１５およびその補機に出力し、その制御回路１
７からの停止指令ＳOFFにより、電力変換器１５および
その補機の運転を停止させる。
【００３０】なお、タイマー回路２４により一定時間Ｔ
だけ、風力発電機１１の電力量ＰWGが整定レベルＬ以下
となる状態を監視しているのは、電力量ＰWGが瞬間的に
低下する場合もあり、そのような場合を含めて電力変換
器１５およびその補機を停止させたり起動させたりする
ことを繰り返すことは系統安定化装置の誤作動を招来す
る虞があるために好ましくない。したがって、ある一定
時間Ｔだけ電力量ＰWGが低下していることを確認してい
る。
だけ、風力発電機１１の電力量ＰWGが整定レベルＬ以下
となる状態を監視しているのは、電力量ＰWGが瞬間的に
低下する場合もあり、そのような場合を含めて電力変換
器１５およびその補機を停止させたり起動させたりする
ことを繰り返すことは系統安定化装置の誤作動を招来す
る虞があるために好ましくない。したがって、ある一定
時間Ｔだけ電力量ＰWGが低下していることを確認してい
る。
【００３１】このように風力発電機１１の運転中であっ
ても、その風力発電機１１の出力変動が電力補償動作を
必要としない程度の小さなものであるため、系統安定化
装置の電力変換器１５およびその補機を停止させても支
障はなく、電力変換器１５の運転損失Ａやその補機によ
る運転損失Ｂの低減を図ることができる（図３中のＺ期
間）。なお、ここで、前記電力変換器１５の運転損失Ａ
やその補機による運転損失Ｂには、電力変換器１５やそ
の補機の運転により連系用変圧器１４などに電流が流れ
ることによる主回路損失なども含まれる。
ても、その風力発電機１１の出力変動が電力補償動作を
必要としない程度の小さなものであるため、系統安定化
装置の電力変換器１５およびその補機を停止させても支
障はなく、電力変換器１５の運転損失Ａやその補機によ
る運転損失Ｂの低減を図ることができる（図３中のＺ期
間）。なお、ここで、前記電力変換器１５の運転損失Ａ
やその補機による運転損失Ｂには、電力変換器１５やそ
の補機の運転により連系用変圧器１４などに電流が流れ
ることによる主回路損失なども含まれる。
【００３２】以上のようにして電力変換器１５およびそ
の補機を停止させた後、例えば、風力発電機１１の制御
盤に設けられた操作ボタン等による外部指令信号ＳOUT
などにより風力発電機１１自体を停止させた場合であっ
ても、系統安定化装置の電力変換器１５およびその補機
を停止させた状態を維持する。したがって、風力発電機
１１を停止させている間（図３中のＹ期間）について
も、電力変換器１５の運転損失Ａやその補機による運転
損失Ｂの低減を図ることができる。
の補機を停止させた後、例えば、風力発電機１１の制御
盤に設けられた操作ボタン等による外部指令信号ＳOUT
などにより風力発電機１１自体を停止させた場合であっ
ても、系統安定化装置の電力変換器１５およびその補機
を停止させた状態を維持する。したがって、風力発電機
１１を停止させている間（図３中のＹ期間）について
も、電力変換器１５の運転損失Ａやその補機による運転
損失Ｂの低減を図ることができる。
【００３３】そして、外部指令信号ＳOUTなどにより風
力発電機１１が運転を再開しその電力量ＰWGの検出量が
一定の整定レベルＬを超えると、風力発電機１１の電力
量Ｐ WGを検出する計器用変圧器１８（ＶＴ）および変流
器１９（ＣＴ）の検出信号に基づいて、制御回路１７で
は、風力発電機１１の電力量ＰWGがほぼ一定の整定レベ
ルＬを超えた時点を判定し、その時点と同時に制御回路
１７から起動指令ＳONを電力変換器１５およびその補機
に出力する。この制御回路１７からの起動指令ＳONによ
り、電力変換器１５およびその補機を起動させ、電力補
償動作を即座に再開する。
力発電機１１が運転を再開しその電力量ＰWGの検出量が
一定の整定レベルＬを超えると、風力発電機１１の電力
量Ｐ WGを検出する計器用変圧器１８（ＶＴ）および変流
器１９（ＣＴ）の検出信号に基づいて、制御回路１７で
は、風力発電機１１の電力量ＰWGがほぼ一定の整定レベ
ルＬを超えた時点を判定し、その時点と同時に制御回路
１７から起動指令ＳONを電力変換器１５およびその補機
に出力する。この制御回路１７からの起動指令ＳONによ
り、電力変換器１５およびその補機を起動させ、電力補
償動作を即座に再開する。
【００３４】図３の場合は、風力発電機の制御盤に設け
られた操作ボタン等による外部指令信号ＳOUTにより風
力発電機１１を一旦停止させた上で起動させた後に、風
力発電機１１の電力量ＰWGが整定レベルＬを超える場合
を想定している。この外部指令信号ＳOUTにより風力発
電機１１を起動させる場合、風力発電機１１の出力変動
が大きいことから、制御回路１７からの起動指令ＳONに
より電力変換器１５およびその補機を起動させ、電力補
償動作を即座に再開するようにしている。
られた操作ボタン等による外部指令信号ＳOUTにより風
力発電機１１を一旦停止させた上で起動させた後に、風
力発電機１１の電力量ＰWGが整定レベルＬを超える場合
を想定している。この外部指令信号ＳOUTにより風力発
電機１１を起動させる場合、風力発電機１１の出力変動
が大きいことから、制御回路１７からの起動指令ＳONに
より電力変換器１５およびその補機を起動させ、電力補
償動作を即座に再開するようにしている。
【００３５】なお、前述したように風力発電機１１を一
旦停止させてその後起動させる場合以外に、風力発電機
１１の連続運転中であっても、風力発電機１１の電力量
ＰWGが整定レベルＬを超えた場合には、制御回路１７か
らの起動指令ＳONにより電力変換器１５およびその補機
を起動させている。
旦停止させてその後起動させる場合以外に、風力発電機
１１の連続運転中であっても、風力発電機１１の電力量
ＰWGが整定レベルＬを超えた場合には、制御回路１７か
らの起動指令ＳONにより電力変換器１５およびその補機
を起動させている。
【００３６】つまり、電力変換器１５およびその補機の
起動は、風力発電機１１の電力量Ｐ WGがほぼ一定の整定
レベルＬを超えたことによる制御回路１７からの起動指
令Ｓ ONか、あるいは、風力発電機１１の制御盤からの外
部指令信号ＳOUTの少なくともいずれか一方で行われ
る。
起動は、風力発電機１１の電力量Ｐ WGがほぼ一定の整定
レベルＬを超えたことによる制御回路１７からの起動指
令Ｓ ONか、あるいは、風力発電機１１の制御盤からの外
部指令信号ＳOUTの少なくともいずれか一方で行われ
る。
【００３７】なお、前述した実施形態では、風力発電機
１１を分散電源とした場合について説明したが、本発明
はこれに限定されることなく、出力が時々刻々と変動す
るような電力変動を伴う他の電源設備や、起動と停止が
間欠的に行われる間欠負荷などのように出力の低下状態
がある時間継続するような電力変動を伴う負荷設備に適
用可能である。
１１を分散電源とした場合について説明したが、本発明
はこれに限定されることなく、出力が時々刻々と変動す
るような電力変動を伴う他の電源設備や、起動と停止が
間欠的に行われる間欠負荷などのように出力の低下状態
がある時間継続するような電力変動を伴う負荷設備に適
用可能である。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、請求項１又は３に記載
したように電力変動を伴う電気設備を連系させた電力系
統に接続された電力変換器とその直流側に接続された二
次電池とを備え、前記電気設備の出力変動による電力系
統の電圧および周波数変動を抑制する系統安定化装置に
おいて、前記電気設備の電力変動量または電力量を検出
し、その検出量が一定値以下となり、かつ、一定時間継
続した場合に前記電力変換器およびその補機を停止させ
るように制御すれば、電気設備の出力変動が小さく、電
力変換器による電力補償動作を実行しなくてもその電気
設備の出力変動により電力系統に生じる電圧変動や周波
数変動が許容値以下となっている時や電気設備の運転停
止時、系統安定化装置の電力変換器およびその補機を停
止させているので、電力変換器やその補機による運転損
失の低減を図ることができ、系統安定化装置を運転する
上で省エネルギー化を実現できる。
したように電力変動を伴う電気設備を連系させた電力系
統に接続された電力変換器とその直流側に接続された二
次電池とを備え、前記電気設備の出力変動による電力系
統の電圧および周波数変動を抑制する系統安定化装置に
おいて、前記電気設備の電力変動量または電力量を検出
し、その検出量が一定値以下となり、かつ、一定時間継
続した場合に前記電力変換器およびその補機を停止させ
るように制御すれば、電気設備の出力変動が小さく、電
力変換器による電力補償動作を実行しなくてもその電気
設備の出力変動により電力系統に生じる電圧変動や周波
数変動が許容値以下となっている時や電気設備の運転停
止時、系統安定化装置の電力変換器およびその補機を停
止させているので、電力変換器やその補機による運転損
失の低減を図ることができ、系統安定化装置を運転する
上で省エネルギー化を実現できる。
【００３９】また、請求項２又は４に記載したように電
力変換器およびその補機の停止後、電気設備の電力変動
量または電力量の検出量が一定値を超えると同時に前記
電力変換器およびその補機を起動させるように制御すれ
ば、電気設備の電力変動量または電力量の検出量が一定
値を超えて電力補償動作が必要となった時点で、電力変
換器およびその補機を起動させるので、電力補償動作を
即座に再開することができる。
力変換器およびその補機の停止後、電気設備の電力変動
量または電力量の検出量が一定値を超えると同時に前記
電力変換器およびその補機を起動させるように制御すれ
ば、電気設備の電力変動量または電力量の検出量が一定
値を超えて電力補償動作が必要となった時点で、電力変
換器およびその補機を起動させるので、電力補償動作を
即座に再開することができる。
【図１】本発明の実施形態における系統安定化装置の概
略構成例を示す回路図である。
略構成例を示す回路図である。
【図２】図１の制御回路の概略構成例を示すブロック図
である。
である。
【図３】本発明の系統安定化装置において、風力発電機
の出力、系統安定化装置の出力および運転損失を示す波
形図と制御回路によるタイミングチャートである。
の出力、系統安定化装置の出力および運転損失を示す波
形図と制御回路によるタイミングチャートである。
【図４】従来の系統安定化装置の概略構成例を示す回路
図である。
図である。
【図５】従来の系統安定化装置において、風力発電機の
出力、系統安定化装置の出力および運転損失を示す波形
図である。
出力、系統安定化装置の出力および運転損失を示す波形
図である。
１１ 電力変動を伴う電気設備 １５ 電力変換器 １６ 二次電池 １７ 制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】 電力変動を伴う電気設備を連系させた電
力系統に接続された電力変換器とその直流側に接続され
た二次電池とを備え、前記電気設備の出力変動による電
力系統の電圧および周波数変動を抑制する系統安定化装
置において、前記電力変換器およびその補機を起動また
は停止させる制御方法であって、前記電気設備の電力変
動量または電力量を検出し、その検出量が一定値以下と
なり、かつ、一定時間継続した場合に前記電力変換器お
よびその補機を停止させることを特徴とする系統安定化
装置の制御方法。 - 【請求項２】 前記電力変換器およびその補機の停止
後、前記電気設備の電力変動量または電力量の検出量が
一定値を超えると同時に前記電力変換器およびその補機
を起動させることを特徴とする請求項１に記載の系統安
定化装置の制御方法。 - 【請求項３】 電力変動を伴う電気設備を連系させた電
力系統に接続された電力変換器とその直流側に接続され
た二次電池とを備え、前記電気設備の出力変動による電
力系統の電圧および周波数変動を抑制する系統安定化装
置において、前記電気設備の電力変動量または電力量が
一定値以下となり、かつ、一定時間継続した場合に前記
電力変換器およびその補機の停止指令を出力する制御回
路を具備したことを特徴とする系統安定化装置。 - 【請求項４】 前記制御回路は、前記電気設備の電力変
動量または電力量が一定値を超えると同時に前記電力変
換器およびその補機の起動指令を出力することを特徴と
する請求項３に記載の系統安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000098200A JP2001286062A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 系統安定化装置およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000098200A JP2001286062A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 系統安定化装置およびその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001286062A true JP2001286062A (ja) | 2001-10-12 |
Family
ID=18612711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000098200A Pending JP2001286062A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 系統安定化装置およびその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001286062A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007124780A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 蓄電システム及び風力発電所 |
| WO2009125834A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 株式会社 明電舎 | 系統安定化装置 |
| JP2011125171A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Hitachi Engineering & Services Co Ltd | 電力貯蔵装置を併設した自然エネルギー利用発電所 |
| CN103904665A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-07-02 | 华北电力大学 | 一种适用于双馈风机的电力系统稳定器设计方法 |
| CN107248749A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-10-13 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 风储联合调频的运营模式及多市场投标与控制方法及系统 |
| KR20220169627A (ko) * | 2021-06-21 | 2022-12-28 | 한국전력공사 | 분산전원 발전출력 제어 장치 |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000098200A patent/JP2001286062A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2009125834A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 株式会社 明電舎 | 系統安定化装置 |
| JP5062325B2 (ja) * | 2008-04-11 | 2012-10-31 | 株式会社明電舎 | 系統安定化装置 |
| US8527106B2 (en) | 2008-04-11 | 2013-09-03 | Meidensha Corporation | System stabilization device |
| JP2011125171A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Hitachi Engineering & Services Co Ltd | 電力貯蔵装置を併設した自然エネルギー利用発電所 |
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| KR20220169627A (ko) * | 2021-06-21 | 2022-12-28 | 한국전력공사 | 분산전원 발전출력 제어 장치 |
| KR102555106B1 (ko) | 2021-06-21 | 2023-07-18 | 한국전력공사 | 분산전원 발전출력 제어 장치 |
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