JP2001292531A - 二次電池システムを用いた電力系統安定化装置および電力系統安定化方法 - Google Patents

二次電池システムを用いた電力系統安定化装置および電力系統安定化方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費される電力負荷量が大きく変動する需要
家の負荷変動の抑制や気象条件により出力が大きく変動
する発電設備の出力変動の抑制ができる二次電池システ
ムを用いた電力系統安定化装置を提供する。 【解決手段】 電力系統安定化装置は、出力変動が大き
い発電設備と所定の電圧を維持すべき電力系統３との間
に設けられる。電力系統安定化装置は、電力系統３の電
圧を検出する電圧検出装置５１と、電流を検出する電流
検出装置５２と、検出された電圧および電流に基づいて
必要な有効電力量および無効電力量を算出し、それに基
づいて二次電池１０から電力系統への充放電を交直変換
器４０を介して行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は二次電池システム
を用いた電力系統安定化装置および電力系統安定化方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】この発明でいう電力系統安定化とは、電
力を出力する第１の設備と、電力を消費する第２の設備
および、前記第１の設備と前記第２の設備を接続する電
力供給系統で生じた周波数、電圧、有効電力、無効電
力、相差角の擾乱を抑制することをいう。電気炉や電鉄
負荷といった変動の大きな需要家においては、需要家近
傍の電圧や周波数が大きく変動するため、これを防ぐた
めに静止型の無効電力補償装置や静止型の無効電力発生
装置などを使用して無効電力を逐次補償して電圧変動を
抑制させている。
【０００３】一方で、太陽光や風力などの気象条件の変
化により出力変動を伴う発電設備では、発電設備近傍の
電圧が大きく変動するため、静止型無効電力補償装置、
静止型の無効電力発生装置などを使用して無効電力を逐
次補償して電圧変動を抑制させている。
【０００４】また、瞬時電圧低下の対策として、需要家
側では小容量の無停電装置などの対策が行なわれてい
る。
【０００５】また、系統の相差角安定度、周波数安定
度、電圧安定度の維持のために、電力系統では、安定運
転できる送電線の運用限度を定め、その限度内で運用し
てきたが、その限度を超える事故時には電源を遮断して
いた。
【０００６】一方、電鉄における回生制動によるエネル
ギーは、従来は抵抗負荷により熱エネルギーとして放出
していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】電気炉や圧延機などに
よって負荷変動が生じると、電圧フリッカが発生する。
その結果、照明機器やカラーテレビなどに不快なちらつ
きを与え、今日では電気の品質を低下させる要因になっ
ている。
【０００８】また、太陽光や風力発電は気象条件により
出力が左右され、電力系統の電圧変動、周波数変動の要
因となっている。従来は１つのシステムで、無効電力の
みの補償によって対策を講じていたが、この方法では電
圧変動に対する補償機能しかなかった。
【０００９】また、瞬時電圧低下は、コンピュータ等の
電子機器が最も影響を受けるため、コンピュータ等が普
及している現代において、機器の損傷、データの損失な
どの原因となっている。したがって、現状では小容量の
無停電装置を設置するなどの対策が必要である。
【００１０】また、電力系統の安定度の維持のために、
送電線に流れる潮流値を熱容量限度値よりも低く制限し
て運用している。この方法では、送電線の能力を使い切
らないため、効率的な運用ができないという問題があ
る。
【００１１】一方、需要家設備に目を向けると電鉄によ
る回生エネルギーは、熱エネルギーとして大気中に放出
されるため、新たな設備を設置し維持運用にコストがか
かるとともに、省エネに反するという問題点があった。
【００１２】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、消費される負荷量が大きく変動
する需要家の負荷変動の抑制や気象条件により出力が大
きく変動する発電設備の出力変動を抑えて、安定な電力
を供給できる二次電池システムを用いた電力系統安定化
装置および電力系統安定化方法を提供することを目的と
する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる二次電
池システムを用いた電力系統安定化装置は、電力を出力
する第１の設備と、電力を消費する第２の設備との間に
設けられた二次電池システムを用いた電力系統安定化装
置である。電力系統安定化装置は、第１の設備と第２の
設備を接続する電力供給系統の本来有すべき所定の有効
電力量および無効電力量と現状との差を検出する検出手
段と、検出手段の検出結果に応じて二次電池システムか
ら出力される有効電力量および無効電力量を制御する制
御手段とを含む。
【００１４】電力供給系統の本来有すべき所定の有効電
力量および無効電力量と現状との差を検出し、その結果
に応じて二次電池システムから出力される有効電力量お
よび無効電力量を制御する。電力系統の制御指令値に対
して応答性の早い二次電池システムを用いて電力系統の
有効電力や無効電力を所定の値に制御するため、消費さ
れる負荷量が大きく変動する需要家の負荷変動や気象条
件により出力が大きく変動する太陽光や風力発電などの
発電設備の出力変動に伴う電力系統側への影響を抑制
し、安定な電力を供給できる電力系統安定化装置が提供
できる。
【００１５】また、有効電力と無効電力の両方で、制御
目標となる基準値に対する偏差量を補償することによ
り、電圧変動、瞬時電圧低下、および発電機の動揺を効
率よく抑制できる。また、ＳＩＬ（サージインピーダン
スローディング）を上回るような負荷の領域での電圧制
御では、Ｐ制御が有効であるため、無効電力だけでは制
御できなかった領域の電圧制御が可能である。二次電池
システムは、負荷の平準化対策としても利用が可能であ
り、１つの装置で数多くの機能を兼ね備えているので経
済的にも有利になる。
【００１６】本システムでは、検出手段は電力供給系統
の実際の無効電力量を検出する第１検出部と実際の有効
電力量を検出する第２検出部とを含む。電力供給系統の
実際の有効電力量と無効電力量とを検出して二次電池シ
ステムから出力される有効電力量および無効電力量を制
御するため、有効電力量および無効電力量が実際に変動
する、気象条件により出力が大きく変動する太陽光や風
力などの、発電設備の近傍や、電鉄や電気炉といった負
荷変動の大きい需要家の近傍においても供給電力の安定
化を図ることができる。
【００１７】さらに好ましくは、検出手段は電力供給系
統の有すべき所定の電圧と実際の電圧との差を検出する
電圧偏差検出部と、電力供給系統の有すべき所定の周波
数と実際の周波数との差を検出する周波数偏差検出部と
を含む。
【００１８】電力供給系統の有すべき所定の電圧と実際
の電圧との差および電力供給系統の有すべき所定の周波
数と実際の周波数との差を検出して二次電池システムか
ら出力される有効電力量および無効電力量を制御するた
め、有効電力量および無効電力量の変動は少ないが、比
較的不安定な電力源や、負荷変動の大きい需要家に近い
ため、電圧や周波数の変動の影響を受ける位置において
も供給電力の安定化を図ることができる。
【００１９】制御手段は、二次電池システムの過負荷出
力と出力継続時間特性に基づいて、二次電池システムか
らの出力を制御することにより、二次電池の能力を最大
限活用することができる。
【００２０】制御手段は、二次電池システムの充放電効
率の周波数特性にもとづいて、二次電池システムの出力
を制御することにより、二次電池の能力を最大限利用で
きる。
【００２１】二次電池システムは、瞬時電圧低下を抑制
するために有効電力と無効電力を出力することにより、
効果的に瞬時電圧低下を抑制できる。
【００２２】需要家における利用の観点からみれば、電
力系統と電鉄設備との間に設けられた二次電池システム
を用いた電力系統安定化装置は、電鉄設備における車両
の回生制動による回生エネルギーを二次電池システムで
吸収する。
【００２３】電鉄設備における車両の回生制動による回
生エネルギーを二次電池システムで吸収するため、電圧
変動を抑制できるだけでなく、電圧の回生制動により発
生した電力を二次電池システムにより吸収でき、再度放
電することによりエネルギーの有効活用が図れる。
【００２４】この発明のさらに他の局面においては、発
電設備と電力消費設備との間で二次電池システムを用い
て電力系統の安定化を図る方法は、発電設備の発電周波
数と電圧と有効電力と無効電力の偏差および相差角を検
出するステップと、検出した各偏差に基づいて二次電池
システムの有効電力および無効電力を制御して電力消費
設備に所定の電力を提供する。
【００２５】発電設備の発電周波数と電圧と有効電力と
無効電力の偏差および相差角を検出し、検出した各偏差
に基づいて二次電池システムの有効電力および無効電力
を制御して電力消費設備に所定の電力を提供するため、
消費される負荷量が大きく変動する需要家の負荷変動の
抑制をおこなう。気象条件により出力が変動する太陽光
発電、風力発電設備の出力変動を抑えて、安定な電力を
供給できる二次電池システムを用いた電力系統安定化方
法を提供することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【００２７】図１はこの発明に係る電池システムが適用
された電力系統の一例を示す図である。図１を参照し
て、電力系統には、通常の発電設備２００としての原子
力発電機群２０１や、火力発電機群２０２や、水力発電
機群２０３が設けられている。
【００２８】これに対し、発電設備には、風力発電機２
０４や太陽光発電機２０５といった出力変動の大きい発
電設備も存在する。このような出力変動の大きい発電設
備と通常の電力系統４との間にこの発明に係る二次電池
システム１００ａ、１００ｂが組込まれる。二次電池シ
ステム１００ａ、１００ｂは二次電池１０と、系統の電
流および電圧に基づいてその検出結果に応じて二次電池
の出力を制御するインバータ２０とを含む。
【００２９】一方、電力を消費する負荷側としては、一
般の需要家３１０や、電鉄や電気炉のような負荷変動の
大きな需要家３１１が存在する。このような負荷変動の
大きい需要家３１１と通常の電力系統５との間にも、本
願発明の二次電池システム１００ｃは適用できる。
【００３０】高速応答性を持つ二次電池システム１００
ｃを用いて、電気炉や電鉄などの負荷変動の大きい需要
家の負荷変動および電圧変動に対し、その変動に応じた
二次電池システムの有効電力・無効電力の同時制御を行
ない、需要家の負荷変動および電圧変動の抑制に供す
る。一方、需要家側では、電鉄からの回生エネルギーを
回収することが可能になる。
【００３１】また、二次電池システムは主系統１，２か
ら分岐した副系統３にも設けられる。これは出力変動の
大きい風力発電機２０４、太陽光発電機２０５や負荷変
動の大きい需要家３１１から離れた位置にある需要家に
おいても電圧変動、周波数変動が生じる。有効電力量、
無効電力量が所定の値から大きく変動しないまでも、電
力系統の事故により電圧変動や周波数変動を受ける場合
があり、この場合に二次電池システム１００ｄを用いた
電力系統安定化装置によってその変動を吸収することが
できる。
【００３２】なお、二次電池システム１００ｄの構成は
二次電池システム１００ａ等と同じである。
【００３３】図２は二次電池システム１００の具体的構
成を示すブロック図である。図２を参照して、二次電池
システム１００を構成するインバータ２０は二次電池１
０に接続された交流・直流変換器４０を含み、電力系統
から電圧検出装置５１および電流検出装置５２を用いて
測定された電圧値および電流値に基づいて交流・直流変
換器４０を介して電力系統に対して充電および放電を行
なう。
【００３４】インバータ制御部２１は、電圧検出装置５
１からの系統電圧測定値を検出する電圧偏差検出部２２
と、電圧検出装置５１からの系統電圧を受けて瞬時電圧
低下を検出する瞬時電圧低下を検出する瞬時電圧低下検
出部３２と、電圧検出装置５１からの検出電圧と電流検
出装置５２からの検出電流とを受ける無効電力偏差検出
部２４と、電圧偏差検出部２２，無効電力偏差検出部２
４および瞬時電圧低下検出部３２の検出結果に基づいて
無効電力必要量を算出する無効電力必要量算出部２３と
を含む。
【００３５】インバータ制御部２１はさらに、電圧検出
装置５１の検出した、系統１から５のいずれかの周波数
偏差を受ける周波数偏差検出部２５と、電圧検出装置５
１で検出された検出電圧および電流検出装置５２で検出
された検出電流から有効電力偏差を検出する有効電力偏
差検出部２７と、電圧検出装置５１で検出された検出電
圧、電流検出装置５２で検出された検出電流および基準
有効電力から相差角を検出する相差角検出部２８と、周
波数偏差検出部２５、有効電力偏差検出部２７および相
差角検出部２８からの出力を受け、有効電力必要量を算
出する有効電力必要量算出部２６とを含む。
【００３６】以上のように、電圧偏差検出部２２と無効
電力偏差検出部２４は無効電力必要量を算出するために
設けられ、周波数偏差検出部２５と有効電力偏差検出部
２７と相差角検出部２８とは有効電力必要量を算出する
ために設けられている。ここで電圧偏差検出部２２と無
効電力偏差検出部２４とはそれぞれ検出する対象が若干
異なっており、相互に補完し合うことによってより詳細
な系統電力の安定化を図ることができるが、この点につ
いては後述する。
【００３７】周波数偏差検出部２５と有効電力偏差検出
部２７と相差角検出部２８も共に同様の内容を検出する
が、これについても同じである。
【００３８】無効電力必要量算出部２３および有効電力
必要量算出部２６からの出力は加算器２９で加算され、
その加算値が出力電圧指令値部３０に出力される。出力
電圧指令値部３０の出力はパルス発生部３１へ出力さ
れ、その値に基づいて交流・直流変換器４０が作動され
る。
【００３９】次にインバータ制御部２１の詳細について
説明する。図３はインバータ制御部２１の詳細を示すブ
ロック図である。図３を参照して、電圧偏差検出部２２
は、電圧偏差検出部２２が予め有している基準系統電圧
と電圧検出装置５１からの検出電圧とを比較する電圧偏
差検出器２２１を含む。
【００４０】無効電力偏差検出部２４は、無効電力偏差
検出部２４が予め有している基準無効電力と実際の系統
の無効電力とを比較する無効電力偏差検出器２４１を含
む。
【００４１】無効電力必要量算出部２３は、電圧偏差検
出部２２で検出された電圧偏差と無効電力偏差検出部２
４からの無効電力偏差信号を受けて出力無効電力値を演
算する出力無効電力値演算器２３１と、出力無効電力値
演算器２３１の演算結果を、電圧検出装置５１で検出さ
れる系統電圧実効値と比較して無効電力を対応する電流
値に換算し、出力電流指令値を演算する出力電流指令値
演算器２３２とを含む。
【００４２】周波数偏差検出部２５は、周波数変動分検
出部２５が予め有している基準系統周波数と電圧検出装
置５１で検出した周波数成分とを比較する周波数変動分
検出器２５１を含む。
【００４３】有効電力偏差検出部２７は、有効電力偏差
検出部２７が予め有している基準系統電力値と電圧検出
装置５１の検出した系統電圧および電流検出装置５２が
検出した系統電流から算出した有効電力量とを比較する
有効電力偏差検出器２７１を含む。
【００４４】相差角検出部２８は、外部から入力される
基準有効電力と電圧検出装置５１の検出した系統電圧お
よび電流検出装置５２が検出した系統電流から算出した
有効電力量とを比較する相差角検出器２８１を含む。
【００４５】ここで、基準有効電力は、各発電機群２０
１〜２０５から出力される有効電力の波形であり、好ま
しくは、対応する電力系統が受ける発電機から受信す
る。なお、この基準有効電力は任意の電力系統上の有効
電力であっても良い。
【００４６】有効電力必要量算出部２６は、周波数偏差
検出部２５からの周波数偏差と有効電力偏差検出部２７
の検出した有効電力偏差とを受けて出力有効電力値を演
算する出力有効電力値演算回路２６１と、出力有効電力
値演算回路２６１からの出力有効電力値と電圧検出装置
５１から入力される系統電圧実効値を受けて出力電流指
令値を演算する出力電流指令値演算回路２６２とを含
む。
【００４７】出力電圧指令値部３０は、無効電力必要量
算出部２３および有効電力必要量算出部２６からの両出
力の加算データを入力する連系インピーダンスによる電
圧降下演算器３０１と、上記の無効電力必要量および有
効電力必要量の加算値に対して交直変換器４０から出力
される現状の変換量である変換器出力電流を減算する減
算器３０２と、減算器３０２による減算結果を受け、出
力信号の歪みを補正する誤差補正用演算器３０３と、連
系インピーダンスによる電圧降下演算回路３０１および
誤差補正用演算回路３０３からの両演算結果を受ける加
算器３０４と、加算器３０４の加算結果と電圧検出装置
５１からの検出電圧を加算する電圧指令値作成部３０５
とを含む。
【００４８】パルス発生部３１は、電圧指令値作成部３
０５からの出力を受け、それを所定の三角波と比較する
ことによってゲートパルスを発生するコンパレータ３１
１を含む。
【００４９】なお、図２においては、無効電力必要量の
算出に電圧偏差検出部２２と無効電力偏差検出部２４を
両方用いているが、これに限らず、一方のみを設けても
よい。これは、電圧が変動したからといって必ず無効電
力がそれだけ増えるというわけではないためである。
【００５０】同様に、有効電力必要量算出のために、周
波数偏差検出部２５と有効電力偏差検出部２７とを設け
ているが、これも一方のみでもよい。有効電力量の変動
で周波数の変動が通常はほぼ比例して起こるため、一方
だけでもよいが、両方で検出することにより、より正確
な制御が可能になる。
【００５１】この制御の内容について具体的に説明す
る。すなわち、図２を参照して、この発明が適用される
二次電池システムを用いた電力系統安定化装置は、発生
変動の大きな発電機側に用いられる１００ａ、１００ｂ
と、負荷変動の大きな負荷の変動を吸収するために用い
られる１００ｃと、これらとは無関係に、主系統１，２
から外れた系統３で周波数変動や電圧変動の吸収を行な
う１００ｄのような使用が可能である。
【００５２】二次電池システムが二次電池システム１０
０ａ、１００ｂおよび１００ｃのような形態で用いられ
るときは、有効電力量自身が変動するが、周波数はほと
んど変動しない。したがって、二次電池システム１００
ａや１００ｂの状態で使用するときには、無効電力偏差
検出部２４および有効電力偏差検出部２７のみでも十分
な制御が可能になる。これは、有効電力量および無効電
力量そのものの変化が激しいためである。
【００５３】一方で、二次電池システム１００ｄの場合
は、通常発電機群２００から負荷変動の大きな需要家３
１１に主系統電力が送られている場合に、主系統の有効
電力および無効電力の変動は激しいが、それに分岐する
二次電池システム１００ｄが接続されている系統での有
効電力および無効電力の変動は主系統ほど激しくはな
い。すなわち、この場合はこの系統での有効電力および
無効電力の変動量は小さいが、周波数や電圧は変動して
いる。このような状態においては、無効電力偏差検出部
２４や有効電力偏差検出部２７では有効電力や無効電力
の変動の検知が難しい。
【００５４】ここでは、電圧偏差検出部２２、周波数偏
差検出部２５、無効電力必要量算出部２３、有効電力必
要量算出部２６で無効電力および有効電力の必要量の算
出が可能となる。なお、二次電池は、定格値より大きい
電力で充放電する過充放電運転を考慮した二次電池を用
いてもよい。
【００５５】ところで、これまで二次電池は過負荷出力
と出力継続時間特性を考慮せずに、一律にあるマージン
を持って過負荷量および出力継続時間を定めていたた
め、二次電池の能力を最大活用することができなかっ
た。
【００５６】そこで、この発明の実施形態では図４に示
すように過負荷出力と出力継続時間特性を３つの領域で
関数化して、その関数を考慮して制御することにより、
二次電池の能力を最大限活用する。図４に示す関数１，
２および３は、二次電池に一定の有効電力出力指令を与
え、その指令値でインバータ制御部２１を介してインバ
ータ２０を作用させて一定の有効電力を出力し、この条
件で一定の出力電圧を維持したまま、出力を継続できる
最大時間を表したものである。過負荷出力と出力継続時
間特性は図４から明らかなように、３つの領域に分けら
れ、過負荷出力が大きい領域ほど出力継続時間が短くな
ることを示している。関数１〜３の領域は、それぞれ、
関数１がセル内部のイオンの電荷量の減少によって決ま
る領域、関数２がセル内部のイオンの移動と拡散によっ
て決まる領域、関数３が酸化還元反応、膜抵抗、電極表
面抵抗によって決まる領域に相当している。
【００５７】この方法により、二次電池が出力電圧を維
持して充放電を続けることが可能な時間を数式によって
明確にできる。すなわち、図４に示した３つの関数１，
２および３から過負荷出力に対して、出力継続時間がど
の程度維持できるかを容易に知ることができる。したが
って、図２に示した有効電力必要量算出部２６はこの３
つの関数を考慮して有効電力を算出することにより、二
次電池の能力を最大限利用できるだけでなく、シミュレ
ーションのモデル化にあたって精度の高いモデルができ
るため、より現状に近い検討が可能となる。
【００５８】図５はこの発明の他の実施形態を示す図で
ある。この実施形態は、二次電池システムを適切な容量
および最適な場所に配置することにより、効果的に瞬時
電圧低下改善を行うものである。
【００５９】図５において、超高圧送電線６１は超高圧
変電所６２に接続され、さらに変電所６３から配電用変
電所６４を介して需要家６５に電力が供給される。配電
用変電所６４の近傍には二次電池システム１００ｅが設
置される。また、需要家６５は必要に応じて特別高圧，
高圧および低圧の電力を使用するが、各電圧の電力系統
には二次電池システム１００ｆ，１００ｇおよび１００
ｈを設置することが可能である。
【００６０】図６は図５に示した電力系統の中に設置し
た二次電池システムのシミュレーションを行い、事故
点，二次電池設置場所および設置容量を変えて、瞬時電
圧低下に対して改善効果のある設置容量を算定した表を
示す。図６において、電圧低下幅を大（６６〜１００
％），中（３３〜６６％），小（０〜３３％）に区分
し、需要家の低圧，高圧，特別高圧，もしくは配電用変
電所であるかに応じて設置容量を定めたものである。こ
の図６に示した表により、それぞれ必要に応じた設置場
所および設置容量を検討し、最適な二次電池システムの
設置方法を決定できる。すなわち、電圧低下幅を複数の
領域と消費側の電力消費量との関係で予め定めておき、
その関係に基づいて二次電池システムが設置される。そ
の結果、効果的かつ効率的に二次電池システムを設置す
ることが可能となる。
【００６１】また、従来二次電池の効率は一定であると
いう仮定のもとに、設備の仕様が検討されている。しか
し、二次電池の充放電の周波数が短くなるにしたがっ
て、効率は向上する傾向にあるが、あるマージンを持っ
た効率で設備の仕様検討をしていたため、二次電池の能
力を最大限活用できなかった。
【００６２】図７は二次電池の充放電効率の周波数特性
を示す図である。図７に示すように二次電池を短周期で
繰り返し使う場合、充放電効率が充放電の周期で異なる
ことがわかる。そこで、それぞれの充放電の周期によっ
て二次電池の効率が変わるため、充放電の周期によって
効率が変化することを考慮して、設備の仕様を検討す
る。すなわち、図７に示すように変動周期によって充放
電効率が変化した場合、短周期で変動するような使い方
をする場合には、効率が向上するため、小容量の機器で
同じ能力を確保できる。この変動周期による効率の変化
を用いて機器の仕様を検討する。
【００６３】実験では、図７に示すように、二次電池の
出力変動幅および出力変動周期を変化させて、充放電の
効率を測定した。このように変動周期によって効率が変
動するため、二次電池の使用方法に応じて効率に応じた
機器の仕様を決定することができる。
【００６４】さらに、二次電池の諸々の基本パフォーマ
ンスをパラメータとして、設置場所と使用目的に応じ
て、最適な設置容量、制御ロジックを自動算定する手法
を提案する。
【００６５】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る電力系統安定化装置の具体的
応用例を示す模式図である。
【図２】 この発明に係る電力系統安定化装置の要部を
示すブロック図である。
【図３】 図２で示したインバータ制御部の内容を示す
ブロック図である。
【図４】 二次電池の過負荷出力と出力継続時間特性を
示す図である。
【図５】 瞬時電圧低下改善のために設置する二次電池
の設置箇所を示す図である。
【図６】 図５に示した電力系統の中に設置した二次電
池の、瞬時電圧低下に対して改善効果のある設置容量を
算定した表を示す図である。
【図７】 二次電池の充放電効率の周波数特性を示す図
である。
【符号の説明】
１０ 二次電池、２０ インバータ、２１ インバータ
制御部、２２ 電圧偏差検出部、２３ 無効電力必要量
算出部、２４ 無効電力偏差検出部、２５ 周波数偏差
検出部、２６ 有効電力必要量算出部、２７ 有効電力
偏差検出部、２８ 相差角検出部、３０ 出力電圧指令
値部、３１ パルス発生部、３２ 瞬時電圧低下検出
部、４０ 交流・直流変換器、５１ 電圧検出装置、５
２ 電流検出装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 鉄雄 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 Ｆターム(参考） 5G066 JA05 JB03 5H007 AA00 BB00 BB07 DA03 DA04 DA06 DC02 DC03 DC04 DC05 EA13

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電力を出力する第１の設備と、電力を消
    費する第２の設備との間に設けられた、二次電池システ
    ムを用いた電力系統安定化装置であって、 前記第１の設備と前記第２の設備を接続する電力供給系
    統の基準周波数、基準電圧、有効電力量および無効電力
    量と現状との差を検出する検出手段と、 前記検出手段の検出結果に応じて、前記二次電池システ
    ムから出力される有効電力量および無効電力量を制御す
    る制御手段とを含む、二次電池システムを用いた電力系
    統安定化装置。
  2. 【請求項２】 前記検出手段は、前記電力供給系統の実
    際の無効電力量を検出する第１検出部と、実際の有効電
    力量を検出する第２検出部とを含む、請求項１に記載の
    二次電池システムを用いた電力系統安定化装置。
  3. 【請求項３】 前記検出手段は、さらに前記電力供給系
    統の有すべき所定の電圧と実際の電圧との差を検出する
    電圧偏差検出部と、 前記電力供給系統の有すべき所定の周波数と実際の周波
    数との差を検出する周波数偏差検出部とを含む、請求項
    １または２に記載の二次電池システムを用いた電力系統
    安定化装置。
  4. 【請求項４】 前記検出手段はさらに、連系点相差角δ
    を検出する相差角検出部を含む、請求項１または２に記
    載の二次電池システムを用いた電力系統安定化装置。
  5. 【請求項５】 前記二次電池は、定格値より大きい電力
    で充放電する過充放電運転を考慮した二次電池を含む、
    請求項１または２に記載の二次電池システムを用いた電
    力系統安定化装置。
  6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記二次電池システム
    の過負荷出力と出力継続時間特性に基づいて、前記二次
    電池システムからの出力を制御する、請求項１，２また
    は５に記載の二次電池システムを用いた電力系統安定化
    装置。
  7. 【請求項７】 前記制御手段は、充放電効率の周波数特
    性にもとづいて前記二次電池システムからの出力を制御
    する、請求項１，２または５に記載の二次電池システム
    を用いた電力系統安定化装置。
  8. 【請求項８】 電力供給系統と重要負荷との間に設けら
    れた二次電池システムを用いた電力系統安定化装置であ
    って、前記電力系統安定化装置は、前記重要負荷におけ
    る瞬時電圧低下を前記二次電池システムによって改善す
    る、二次電池システムを用いた電力系統安定化装置。
  9. 【請求項９】 電力供給系統と電鉄設備との間に設けら
    れた二次電池システムを用いた電力系統安定化装置であ
    って、 前記電力系統安定化装置は、前記電鉄設備における車両
    の回生制動による回生エネルギーを前記二次電池システ
    ムで吸収する、二次電池システムを用いた電力系統安定
    化装置。
  10. 【請求項１０】 発電設備と電力消費設備との間で二次
    電池システムを用いて電力系統の安定化を図る方法であ
    って、 前記発電設備の発電周波数と電圧と、有効電力と無効電
    力の偏差および連系点相差角δを検出するステップと、 前記検出した各偏差に基づいて前記二次電池システムの
    有効電力および無効電力を制御して前記電力消費設備に
    所定の電力を提供する、二次電池システムを用いた電力
    系統安定化方法。
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