JP2002349417A - 風力発電設備 - Google Patents
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 風力発電装置に複数台の電力貯蔵装置を備え
た場合での電力変動補償の適正化が容易に得られるよう
にした風力発電設備を提供すること。 【解決手段】 風力発電機１に２台の電力貯蔵装置４
ａ、４ｂが設置されている風力発電設備において、１台
目の電力貯蔵装置４ａに供給されている電力値Ｐｗ１
を、低周波通過フィルタ１２ｂを介して２台目の電力貯
蔵装置４ｂに取り込み、この電力貯蔵装置４ｂで制御に
使用する電力値Ｐｗ２としたもの。このとき、低周波通
過フィルタ１２ｂの応答特性を、電力貯蔵装置４ａの電
力応答に一致させることにより、この入力値Ｐｗ２は、
風車発電機１と電力貯蔵装置４ａからなる複合システム
の電力指令値に、電力貯蔵装置４ａの電力制御遅れを模
擬した演算を施したことに相当するので、適正な電力変
動の補償が得られる。
た場合での電力変動補償の適正化が容易に得られるよう
にした風力発電設備を提供すること。 【解決手段】 風力発電機１に２台の電力貯蔵装置４
ａ、４ｂが設置されている風力発電設備において、１台
目の電力貯蔵装置４ａに供給されている電力値Ｐｗ１
を、低周波通過フィルタ１２ｂを介して２台目の電力貯
蔵装置４ｂに取り込み、この電力貯蔵装置４ｂで制御に
使用する電力値Ｐｗ２としたもの。このとき、低周波通
過フィルタ１２ｂの応答特性を、電力貯蔵装置４ａの電
力応答に一致させることにより、この入力値Ｐｗ２は、
風車発電機１と電力貯蔵装置４ａからなる複合システム
の電力指令値に、電力貯蔵装置４ａの電力制御遅れを模
擬した演算を施したことに相当するので、適正な電力変
動の補償が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、風力発電装置の電
力変動を補償する装置に係り、特に電力変動補償用の電
力貯蔵装置を２台設置した風力発電設備に関する。
力変動を補償する装置に係り、特に電力変動補償用の電
力貯蔵装置を２台設置した風力発電設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、風力発電設備の建設が各所で進
み、自然エネルギーの有効利用に大きく貢献している。
ところで、この風力発電は、通常、電力系統に連系して
使用されることが多いが、このとき、風車発電機特有の
出力変動が問題になることがある。
み、自然エネルギーの有効利用に大きく貢献している。
ところで、この風力発電は、通常、電力系統に連系して
使用されることが多いが、このとき、風車発電機特有の
出力変動が問題になることがある。
【０００３】この出力変動は、風力や風向の変動に伴う
比較的長周期の変動と、羽根の回転位相変化にに伴う比
較的短周期の変動とがあり、いずれにしても好ましいも
のではなく、このことは、風車発電機の出力を電力系統
に連系させず、単独で使用された場合も同じである。
比較的長周期の変動と、羽根の回転位相変化にに伴う比
較的短周期の変動とがあり、いずれにしても好ましいも
のではなく、このことは、風車発電機の出力を電力系統
に連系させず、単独で使用された場合も同じである。
【０００４】そこで、風車発電機の出力に、例えば二次
電池などの電力貯蔵装置を設け、電力変動を補償する方
法が従来から知られており、その例を、例えば平成１０
年３月１０日発行の“平成１０年電気学会全国大会講演
論文集［７］”(７−３１０頁〜７−３１１頁)の開示に
みることができる。
電池などの電力貯蔵装置を設け、電力変動を補償する方
法が従来から知られており、その例を、例えば平成１０
年３月１０日発行の“平成１０年電気学会全国大会講演
論文集［７］”(７−３１０頁〜７−３１１頁)の開示に
みることができる。
【０００５】そして、この講演論文集に記載の電力変動
補償方法では、二次電池としてナトリウム硫黄電池(Ｎ
ＡＳ電池)を用い、風車発電機の出力検出値を、高周波
通過フィルタと低周波通過フィルタのそれぞれに入力
し、電力の変動を長周期変動分と短周期変動分に分割
し、それぞれに位相補償とゲイン計算を行い、電力貯蔵
装置段を構成するＮＡＳ電池の充放電指令に加算するこ
とで、風車発電機の出力変動を補償するようになってい
る。
補償方法では、二次電池としてナトリウム硫黄電池(Ｎ
ＡＳ電池)を用い、風車発電機の出力検出値を、高周波
通過フィルタと低周波通過フィルタのそれぞれに入力
し、電力の変動を長周期変動分と短周期変動分に分割
し、それぞれに位相補償とゲイン計算を行い、電力貯蔵
装置段を構成するＮＡＳ電池の充放電指令に加算するこ
とで、風車発電機の出力変動を補償するようになってい
る。
【０００６】また、従来技術では、例えば特開２０００
−２１７２５７の公報に開示されているように、複数台
の風力発電機に複数台の電力貯蔵装置を設置した形で運
用される例もある。
−２１７２５７の公報に開示されているように、複数台
の風力発電機に複数台の電力貯蔵装置を設置した形で運
用される例もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、適正
な電力変動の補償に配慮がされているとは言えず、補償
内容の適切化に問題があった。上記したように、従来技
術では、風力発電設備の有効電力を長周期(低周波)変動
分と短周期(高周波)変動分に分けて、それぞれ補償して
いる。しかし、この場合、中間の周波数でも補償ゲイン
が零にならない。
な電力変動の補償に配慮がされているとは言えず、補償
内容の適切化に問題があった。上記したように、従来技
術では、風力発電設備の有効電力を長周期(低周波)変動
分と短周期(高周波)変動分に分けて、それぞれ補償して
いる。しかし、この場合、中間の周波数でも補償ゲイン
が零にならない。
【０００８】このため、従来技術では、低周波分と高周
波分それぞれの補償により、中間の周波数帯でも変動補
償ゲインが高くなってしまい、本来、補償を要しない周
波数領域まで補償が効いてしまうことになり、この結
果、補償内容の適切化に問題が生じてしまうのである。
波分それぞれの補償により、中間の周波数帯でも変動補
償ゲインが高くなってしまい、本来、補償を要しない周
波数領域まで補償が効いてしまうことになり、この結
果、補償内容の適切化に問題が生じてしまうのである。
【０００９】また、従来技術では、複数台の風力発電機
に複数台の電力貯蔵装置を設置した形で運用された場合
について、構成の簡略化に配慮がされているとは言えな
かった。
に複数台の電力貯蔵装置を設置した形で運用された場合
について、構成の簡略化に配慮がされているとは言えな
かった。
【００１０】本発明の目的は、風力発電装置に複数台の
電力貯蔵装置を備えた場合での電力変動補償の適正化が
容易に得られるようにした風力発電設備を提供すること
にある。
電力貯蔵装置を備えた場合での電力変動補償の適正化が
容易に得られるようにした風力発電設備を提供すること
にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、風力発電機
に少なくとも２台の電力貯蔵装置を並列に設置した風力
発電設備において、前記２台の電力貯蔵装置の一方にお
ける制御用の電力値に、当該一方の電力貯蔵装置の電力
応答を模擬した演算を施して、前記２台の電力貯蔵装置
の他方における制御用の電力値として使用するようにし
て達成される。このとき、前記電力応答を模擬した演算
が、前記一方の電力貯蔵装置の電力応答に一致した応答
特性をもつ低周波通過フィルタにより与えられるように
してもよい。
に少なくとも２台の電力貯蔵装置を並列に設置した風力
発電設備において、前記２台の電力貯蔵装置の一方にお
ける制御用の電力値に、当該一方の電力貯蔵装置の電力
応答を模擬した演算を施して、前記２台の電力貯蔵装置
の他方における制御用の電力値として使用するようにし
て達成される。このとき、前記電力応答を模擬した演算
が、前記一方の電力貯蔵装置の電力応答に一致した応答
特性をもつ低周波通過フィルタにより与えられるように
してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明による風力発電設備
について、図示の実施の形態により詳細に説明する。図
１は、本発明の一実施形態で、図において、風車発電機
１の出力は、連系用のトランス３を介して電力系統６に
接続されている。また、この電力系統６には、同じく連
系用のトランス３と各々の遮断器７ａ、７ｂを介して、
電力貯蔵設備４ａ、４ｂが各々並列に接続してある。
について、図示の実施の形態により詳細に説明する。図
１は、本発明の一実施形態で、図において、風車発電機
１の出力は、連系用のトランス３を介して電力系統６に
接続されている。また、この電力系統６には、同じく連
系用のトランス３と各々の遮断器７ａ、７ｂを介して、
電力貯蔵設備４ａ、４ｂが各々並列に接続してある。
【００１３】そして、これら電力貯蔵装置４ａ、４ｂ
は、夫々変換器(インバータ)２ａ、２ｂと二次電池５
ａ、５ｂを備え、制御装置１１ａ、１１ｂにより変換器
２ａ、２ｂが制御されることにより各二次電池５ａ、５
ｂの充放電が制御され、電力系統６との間で有効電力の
授受を行なうようになっている。
は、夫々変換器(インバータ)２ａ、２ｂと二次電池５
ａ、５ｂを備え、制御装置１１ａ、１１ｂにより変換器
２ａ、２ｂが制御されることにより各二次電池５ａ、５
ｂの充放電が制御され、電力系統６との間で有効電力の
授受を行なうようになっている。
【００１４】システム制御装置１６は、電力貯蔵設備４
ａ、４ｂを制御し、風車発電機１による発電量の変動が
抑制されるようにする働きをするもので、このため、ま
ず電力検出器１０ａにより、電流検出器８ａの検出値Ｉ
ｗと電圧検出器９ａの検出値Ｖｓから、風車発電機１が
電力系統６に出力する電力Ｐｗ１を演算する。
ａ、４ｂを制御し、風車発電機１による発電量の変動が
抑制されるようにする働きをするもので、このため、ま
ず電力検出器１０ａにより、電流検出器８ａの検出値Ｉ
ｗと電圧検出器９ａの検出値Ｖｓから、風車発電機１が
電力系統６に出力する電力Ｐｗ１を演算する。
【００１５】そして、この検出電力Ｐｗ１は、システム
制御装置１６内の低周波通過フィルタ１２ａと、電力貯
蔵装置４ａ内の制御装置１１ａに並行に入力される。低
周波通過フィルタ１２ａの出力は、信号Ｐ１ref とし
て、更にシステム制御装置１６内の低周波通過フィルタ
１２ｂと電力貯蔵装置４ａ内の制御装置１１ａに入力さ
れる。
制御装置１６内の低周波通過フィルタ１２ａと、電力貯
蔵装置４ａ内の制御装置１１ａに並行に入力される。低
周波通過フィルタ１２ａの出力は、信号Ｐ１ref とし
て、更にシステム制御装置１６内の低周波通過フィルタ
１２ｂと電力貯蔵装置４ａ内の制御装置１１ａに入力さ
れる。
【００１６】低周波通過フィルタ１２ｂの出力信号Ｐｗ
２は、システム制御装置１６内の低周波通過フィルタ１
２ｃと、電力貯蔵装置４ｂの制御装置１１ｂに入力さ
れ、低周波通過フィルタ１２ｃの出力信号Ｐ２ref は、
電力貯蔵装置４ｂ内制御装置１１ｂに入力される。
２は、システム制御装置１６内の低周波通過フィルタ１
２ｃと、電力貯蔵装置４ｂの制御装置１１ｂに入力さ
れ、低周波通過フィルタ１２ｃの出力信号Ｐ２ref は、
電力貯蔵装置４ｂ内制御装置１１ｂに入力される。
【００１７】また、電力貯蔵装置４ａ内の制御装置１１
ａには、電流検出器８ｂにより検出された変換器２ａの
出力電流Ｉｃ１と、電圧検出器９ｂにより検出された交
流電圧Ｖｃ１とが入力され、電力貯蔵装置４ｂ内の制御
装置１１ｂには、電流検出器８ｃにより検出された変換
器２ｂの出力電流Ｉｃ２と、電圧検出器９ｃにより検出
された交流電圧Ｖｃ２とが入力される。
ａには、電流検出器８ｂにより検出された変換器２ａの
出力電流Ｉｃ１と、電圧検出器９ｂにより検出された交
流電圧Ｖｃ１とが入力され、電力貯蔵装置４ｂ内の制御
装置１１ｂには、電流検出器８ｃにより検出された変換
器２ｂの出力電流Ｉｃ２と、電圧検出器９ｃにより検出
された交流電圧Ｖｃ２とが入力される。
【００１８】次に、図２は、制御装置１１ａ、１１ｂの
詳細を示したもので、ここで、まず電力貯蔵装置４ａに
入出力する有効電力Ｐｃ１は、電流検出器８ｂの出力Ｉ
ｃ１と、電圧検出器９ｂの出力Ｖｃ１から電力検出器１
０ｂにより演算され、加算器１５ａに入力される。
詳細を示したもので、ここで、まず電力貯蔵装置４ａに
入出力する有効電力Ｐｃ１は、電流検出器８ｂの出力Ｉ
ｃ１と、電圧検出器９ｂの出力Ｖｃ１から電力検出器１
０ｂにより演算され、加算器１５ａに入力される。
【００１９】そこで、加算器１５ａでは、式(1)に示す
ように、システム制御装置１６ａから入力される電力値
Ｐｗ１と有効電力Ｐｃ１が加算され、演算結果Ｐｓ１が
加減算器１４ａに出力される。 Ｐｓ１＝Ｐｃ１＋Ｐｗ１…… ……(1)
ように、システム制御装置１６ａから入力される電力値
Ｐｗ１と有効電力Ｐｃ１が加算され、演算結果Ｐｓ１が
加減算器１４ａに出力される。 Ｐｓ１＝Ｐｃ１＋Ｐｗ１…… ……(1)
【００２０】次いで、加減算器１４ａは、低周波通過フ
ィルタ１２ａの出力信号Ｐ１ref と充放電指令値Ｐ１br
ef、それに演算結果Ｐｓ１を入力し、式(2)に示すよう
に、電力変動Ｐ１def を演算し、演算結果を有効電力調
整器ＡＰＲに入力する。そして、有効電力調整器ＡＰＲ
では、この偏差Ｐ１def が零になるような電流指令値Ｉ
ｄ１ref を電流調整器１３ａに出力する。
ィルタ１２ａの出力信号Ｐ１ref と充放電指令値Ｐ１br
ef、それに演算結果Ｐｓ１を入力し、式(2)に示すよう
に、電力変動Ｐ１def を演算し、演算結果を有効電力調
整器ＡＰＲに入力する。そして、有効電力調整器ＡＰＲ
では、この偏差Ｐ１def が零になるような電流指令値Ｉ
ｄ１ref を電流調整器１３ａに出力する。
【００２１】そこで、電流調整器１３ａは、この電流指
令値Ｉｄ１ref と変換器電流Ｉｃ１の有効分が一致する
ように、ゲートパルスＧＰ１を変換器２ａに出力するの
である。 Ｐ１def ＝Ｐ１ref＋Ｐ１ｂref−Ｐｓ１……(2)
令値Ｉｄ１ref と変換器電流Ｉｃ１の有効分が一致する
ように、ゲートパルスＧＰ１を変換器２ａに出力するの
である。 Ｐ１def ＝Ｐ１ref＋Ｐ１ｂref−Ｐｓ１……(2)
【００２２】ここで、上記の式(1)に示したように、演
算結果Ｐｓ１は、風車発電機１と電力貯蔵装置４ａの合
成電力であり、これを電力調整器ＡＰＲのフィードバッ
ク値として使用している。従って、電力調整器ＡＰＲの
電力指令値は、(Ｐ１ref＋Ｐ１ｂref)となり、これは、
風車発電機１と電力貯蔵装置４ａの複合システムの出力
電力指令値に相当する。
算結果Ｐｓ１は、風車発電機１と電力貯蔵装置４ａの合
成電力であり、これを電力調整器ＡＰＲのフィードバッ
ク値として使用している。従って、電力調整器ＡＰＲの
電力指令値は、(Ｐ１ref＋Ｐ１ｂref)となり、これは、
風車発電機１と電力貯蔵装置４ａの複合システムの出力
電力指令値に相当する。
【００２３】このとき、Ｐ１ｂref は、二次電池５ａに
充電又は放電を行わせるときの充電・放電指令値であ
り、Ｐ１ref は、低周波通過フィルタ１２ａの出力であ
ることから、風車発電機１ａと電力貯蔵装置４ａを複合
システムとして見た場合の出力電力指令値は、(風車発
電機出力電力の低周波成分)＋(電池充放電量)となり、
従って、電力貯蔵装置４ａでは、風車発電機１の出力電
力Ｐｗ１のうち、高周波成分が補償されることになる。
充電又は放電を行わせるときの充電・放電指令値であ
り、Ｐ１ref は、低周波通過フィルタ１２ａの出力であ
ることから、風車発電機１ａと電力貯蔵装置４ａを複合
システムとして見た場合の出力電力指令値は、(風車発
電機出力電力の低周波成分)＋(電池充放電量)となり、
従って、電力貯蔵装置４ａでは、風車発電機１の出力電
力Ｐｗ１のうち、高周波成分が補償されることになる。
【００２４】次に、電力貯蔵装置４ｂに入出力する電力
Ｐｃ２は、電流検出器８ｃの出力Ｉｃ２と電圧検出器９
ｃの出力Ｖｃ２から、図２に示す制御装置１１ｂ内の電
力検出器１０ｃにより演算される。そして、加算器１５
ｂで、システム制御装置１６からの入力値Ｐｗ２と加算
され、式(3)に示すように、演算結果Ｐｓ２となって加
減算器１４ｂの減算入力に供給される。
Ｐｃ２は、電流検出器８ｃの出力Ｉｃ２と電圧検出器９
ｃの出力Ｖｃ２から、図２に示す制御装置１１ｂ内の電
力検出器１０ｃにより演算される。そして、加算器１５
ｂで、システム制御装置１６からの入力値Ｐｗ２と加算
され、式(3)に示すように、演算結果Ｐｓ２となって加
減算器１４ｂの減算入力に供給される。
【００２５】Ｐｓ２＝Ｐｃ２＋Ｐｗ２……(3)
【００２６】ここで、この式(3)における入力値Ｐｗ２
は、低周波通過フィルタ１２ｂから出力されているの
で、この低周波通過フィルタ１２ｂの応答特性を、電力
貯蔵装置４ａの電力応答に一致するように設定したとす
ると、この入力値Ｐｗ２は、電力貯蔵装置４ａと風車発
電機１を複合システムとして見た場合の出力電力値とみ
なすことができる。
は、低周波通過フィルタ１２ｂから出力されているの
で、この低周波通過フィルタ１２ｂの応答特性を、電力
貯蔵装置４ａの電力応答に一致するように設定したとす
ると、この入力値Ｐｗ２は、電力貯蔵装置４ａと風車発
電機１を複合システムとして見た場合の出力電力値とみ
なすことができる。
【００２７】一方、加減算器１４ｂは、低周波通過フィ
ルタ１２ｃの出力信号Ｐ２ref と充放電指令値Ｐ２ｂre
f、それに演算結果Ｐｓ２を入力し、式(4)に従ってＰ２
defを演算し、この演算結果を偏差として有効電力調整
器ＡＰＲに入力する。 Ｐ２def ＝Ｐ２ref＋Ｐ２ｂref−Ｐｓ２……(4)
ルタ１２ｃの出力信号Ｐ２ref と充放電指令値Ｐ２ｂre
f、それに演算結果Ｐｓ２を入力し、式(4)に従ってＰ２
defを演算し、この演算結果を偏差として有効電力調整
器ＡＰＲに入力する。 Ｐ２def ＝Ｐ２ref＋Ｐ２ｂref−Ｐｓ２……(4)
【００２８】従って、有効電力調整器ＡＰＲからは、偏
差Ｐ２def が零になるような電流指令値Ｉｄ２ref が発
生され、これが電流調整器１３ｂに出力されることにな
り、この結果、電流調整器１３ｂは、この電流指令値Ｉ
ｄ２ref と変換器電流Ｉｃ２の有効分が一致するよう
に、ゲートパルスＧＰ２を変換器２ｂに出力することに
なる。
差Ｐ２def が零になるような電流指令値Ｉｄ２ref が発
生され、これが電流調整器１３ｂに出力されることにな
り、この結果、電流調整器１３ｂは、この電流指令値Ｉ
ｄ２ref と変換器電流Ｉｃ２の有効分が一致するよう
に、ゲートパルスＧＰ２を変換器２ｂに出力することに
なる。
【００２９】ここで、式(4)のＰｓ２は、式(3)に示した
ように、風車発電機１と電力貯蔵装置４ａ及び電力貯蔵
装置４ｂの合成電力であり、これを、制御装置１１ｂで
は、電力調整器ＡＰＲのフィードバック値として使用し
ている。従って、電力調整器ＡＰＲの電力指令値(Ｐ２r
ef＋Ｐ２ｂref)は、風車発電機１と電力貯蔵装置４ａ及
び電力貯蔵装置４ｂの３種の設備からなる複合システム
の出力電力指令値に相当する。
ように、風車発電機１と電力貯蔵装置４ａ及び電力貯蔵
装置４ｂの合成電力であり、これを、制御装置１１ｂで
は、電力調整器ＡＰＲのフィードバック値として使用し
ている。従って、電力調整器ＡＰＲの電力指令値(Ｐ２r
ef＋Ｐ２ｂref)は、風車発電機１と電力貯蔵装置４ａ及
び電力貯蔵装置４ｂの３種の設備からなる複合システム
の出力電力指令値に相当する。
【００３０】また、式(4)のＰ２ｂref は、二次電池５
ｂに充電又は放電を行わせるときの充電・放電指令値で
あり、Ｐ２ref は低周波通過フィルタ１２ｃの出力であ
ることから、風車発電機１と電力貯蔵装置４ａ及び電力
貯蔵装置４ｂの３種の設備を複合システムとみなしたと
きの出力電力指令値は、(風車発電機１の出力電力)＋
(電力貯蔵装置４ａ出力電力)の合成電力の低周波成分
に、電池充放電量を加算したものになる。
ｂに充電又は放電を行わせるときの充電・放電指令値で
あり、Ｐ２ref は低周波通過フィルタ１２ｃの出力であ
ることから、風車発電機１と電力貯蔵装置４ａ及び電力
貯蔵装置４ｂの３種の設備を複合システムとみなしたと
きの出力電力指令値は、(風車発電機１の出力電力)＋
(電力貯蔵装置４ａ出力電力)の合成電力の低周波成分
に、電池充放電量を加算したものになる。
【００３１】こうして、電力調整器ＡＰＲの演算結果で
ある電流指令値Ｉｄ２ref は、電流調整器１３ｂに入力
され、電流調整器１３ｂは、電流指令値Ｉｄ２ref と変
換器電流Ｉｃ２の有効成分が一致するように、変換器２
のゲートパルスＧＰ２を出力する。
ある電流指令値Ｉｄ２ref は、電流調整器１３ｂに入力
され、電流調整器１３ｂは、電流指令値Ｉｄ２ref と変
換器電流Ｉｃ２の有効成分が一致するように、変換器２
のゲートパルスＧＰ２を出力する。
【００３２】このとき、低周波通過フィルタ１２ａ、１
２ｃの夫々のカットオフ周波数ｆｃ(＝１／時定数)の設
定値ｆｃ１、ｆｃ２については、ｆｃ１＞ｆｃ２とする
必要があることは、いうまでもない。
２ｃの夫々のカットオフ周波数ｆｃ(＝１／時定数)の設
定値ｆｃ１、ｆｃ２については、ｆｃ１＞ｆｃ２とする
必要があることは、いうまでもない。
【００３３】次に、図３は、上記実施形態における各設
備の電力及び電力検出値の変化を示したものである。こ
こで、まず、Ｐｗ１は、図１から明らかなように、風車
発電機１の出力電力で、Ｐ１ref は、風車発電機１と電
力貯蔵装置４ａからなる複合システムが出力する電力の
指令値に相当する。
備の電力及び電力検出値の変化を示したものである。こ
こで、まず、Ｐｗ１は、図１から明らかなように、風車
発電機１の出力電力で、Ｐ１ref は、風車発電機１と電
力貯蔵装置４ａからなる複合システムが出力する電力の
指令値に相当する。
【００３４】次に、Ｐｗ２は、上述したように、電力貯
蔵装置４ａと風車発電機１を複合システムとして見た場
合の出力指令値Ｐ１ref に基づいて出力している電力
で、従って、この複合システムから出力される電力Ｐｓ
１に等しくなる。
蔵装置４ａと風車発電機１を複合システムとして見た場
合の出力指令値Ｐ１ref に基づいて出力している電力
で、従って、この複合システムから出力される電力Ｐｓ
１に等しくなる。
【００３５】また、Ｐ２ref は風車発電機１と電力貯蔵
装置４ａ及び電力貯蔵装置４ｂの３設備からなる複合シ
ステムが出力する電力指令に相当し、Ｐｓ２は、風車発
電機１と電力貯蔵装置４ａ及び電力貯蔵装置４ｂの３種
の設備からなる複合システムが、指令値Ｐ２ref によっ
て出力する電力を表わしている。
装置４ａ及び電力貯蔵装置４ｂの３設備からなる複合シ
ステムが出力する電力指令に相当し、Ｐｓ２は、風車発
電機１と電力貯蔵装置４ａ及び電力貯蔵装置４ｂの３種
の設備からなる複合システムが、指令値Ｐ２ref によっ
て出力する電力を表わしている。
【００３６】そして、この図３から明らかなように、上
記実施形態の場合、電力貯蔵装置４ａでは風車発電機１
の電力Ｐｗ１の高周波成分が補償されてＰｗ２となり、
更に電力貯蔵装置４ｂでは、この電力Ｐｗ２が含む低周
波成分が補償されるので、電力系統６に最終的に出力さ
れる電力Ｐｓ２は、図示のように、変動の少ない滑らか
な値に制御されていることが判る。
記実施形態の場合、電力貯蔵装置４ａでは風車発電機１
の電力Ｐｗ１の高周波成分が補償されてＰｗ２となり、
更に電力貯蔵装置４ｂでは、この電力Ｐｗ２が含む低周
波成分が補償されるので、電力系統６に最終的に出力さ
れる電力Ｐｓ２は、図示のように、変動の少ない滑らか
な値に制御されていることが判る。
【００３７】なお、以上の実施形態では、有効電力の場
合について説明したが、無効電力に関しても同様であ
る。そして、この実施形態の場合、風車発電機１と電力
貯蔵装置４ａの複合システムの出力電力指令値Ｐ１ref
を、低周波通過フィルタ１２ｂを介して取り込み、これ
を２台目の電力貯蔵装置４ｂで必要とする指令値、すな
わち風車発電機１と電力貯蔵装置４ａからなる複合シス
テムが出力する電力の指令値Ｐｗ２としている。
合について説明したが、無効電力に関しても同様であ
る。そして、この実施形態の場合、風車発電機１と電力
貯蔵装置４ａの複合システムの出力電力指令値Ｐ１ref
を、低周波通過フィルタ１２ｂを介して取り込み、これ
を２台目の電力貯蔵装置４ｂで必要とする指令値、すな
わち風車発電機１と電力貯蔵装置４ａからなる複合シス
テムが出力する電力の指令値Ｐｗ２としている。
【００３８】そして、このとき、低周波通過フィルタ１
２ｂの応答特性を、電力貯蔵装置４ａの電力応答に一致
するように設定したとすると、上記したように、この入
力値Ｐｗ２は、電力貯蔵装置４ａと風車発電機１を複合
システムとして見た場合の出力電力値とみなすことがで
きる。
２ｂの応答特性を、電力貯蔵装置４ａの電力応答に一致
するように設定したとすると、上記したように、この入
力値Ｐｗ２は、電力貯蔵装置４ａと風車発電機１を複合
システムとして見た場合の出力電力値とみなすことがで
きる。
【００３９】これは、風車発電機１と電力貯蔵装置４ａ
からなる複合システムの電力指令値に、電力貯蔵装置４
ａの電力制御遅れを模擬した演算を施したことに相当
し、２台目の電力貯蔵装置４ｂについては、この電力指
令値を入力するだけで、変動抑制しようとする対象の電
力が推定できることになる。
からなる複合システムの電力指令値に、電力貯蔵装置４
ａの電力制御遅れを模擬した演算を施したことに相当
し、２台目の電力貯蔵装置４ｂについては、この電力指
令値を入力するだけで、変動抑制しようとする対象の電
力が推定できることになる。
【００４０】従って、この実施形態によれば、２台目の
電力貯蔵装置４ｂについては、電流検出器８ａと電圧検
出器９ａ、それに電力検出器１０ａに相当する機器が省
略でき、この結果、設備の構成が簡略化できる。
電力貯蔵装置４ｂについては、電流検出器８ａと電圧検
出器９ａ、それに電力検出器１０ａに相当する機器が省
略でき、この結果、設備の構成が簡略化できる。
【００４１】また、この実施形態の場合、１台目の電力
貯蔵装置４ａでは、変動抑制の対象を風車発電機１と
し、２台目の電力貯蔵装置４ｂでは、１台目の電力貯蔵
装置４ａと風車発電機１の複合システムの電力を変動抑
制の対象となるように構成されている。
貯蔵装置４ａでは、変動抑制の対象を風車発電機１と
し、２台目の電力貯蔵装置４ｂでは、１台目の電力貯蔵
装置４ａと風車発電機１の複合システムの電力を変動抑
制の対象となるように構成されている。
【００４２】従って、この実施形態によれば、電力貯蔵
装置４ａと電力貯蔵装置４ｂの間で補償周波数を異なる
値に設定しても、中間周波数帯のゲインが高くなる虞れ
は全くなく、この結果、効果的、且つ適正に電力変動を
抑制することができる。
装置４ａと電力貯蔵装置４ｂの間で補償周波数を異なる
値に設定しても、中間周波数帯のゲインが高くなる虞れ
は全くなく、この結果、効果的、且つ適正に電力変動を
抑制することができる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、一方の風車発電機と電
力貯蔵装置の複合システムの出力電力指令値に、当該電
力貯蔵装置の電力応答を模擬した演算を施すことによ
り、他方の電力貯蔵装置では、変動抑制しようとする対
象の電力が電力指令値から推定でき、この結果、電流検
出器と電圧検出器、それに電力検出器が省略できるの
で、設備の構成が簡略化できる。
力貯蔵装置の複合システムの出力電力指令値に、当該電
力貯蔵装置の電力応答を模擬した演算を施すことによ
り、他方の電力貯蔵装置では、変動抑制しようとする対
象の電力が電力指令値から推定でき、この結果、電流検
出器と電圧検出器、それに電力検出器が省略できるの
で、設備の構成が簡略化できる。
【００４４】また、本発明によれば、一方の電力貯蔵装
置では、変動抑制の対象を風車発電機とし、他方の電力
貯蔵装置では、一方の電力貯蔵装置と風車発電機のそう
ほうからなる複合システムの電力を変動抑制の対象とし
ているので、一方と他方の電力貯蔵装置で補償周波数を
異なる値に設定しても、中間周波数帯のゲインが高くな
る虞れがなく、従って、効果的、且つ適正に変動を抑制
することができる。
置では、変動抑制の対象を風車発電機とし、他方の電力
貯蔵装置では、一方の電力貯蔵装置と風車発電機のそう
ほうからなる複合システムの電力を変動抑制の対象とし
ているので、一方と他方の電力貯蔵装置で補償周波数を
異なる値に設定しても、中間周波数帯のゲインが高くな
る虞れがなく、従って、効果的、且つ適正に変動を抑制
することができる。
【図１】本発明による風力発電設備の一実施形態を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における制御装置の詳細ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】本発明の一実施形態の動作を説明するための波
形図である。
形図である。
１ 風車発電機 ２ａ、２ｂ 変換器(インバータ) ３ トランス(連係用) ４ａ、４ｂ 電力貯蔵装置 ５ａ、５ｂ 二次電池 ６ 電力系統 ７ａ、７ｂ 遮断器 ８ａ、８ｂ、８ｃ 電流検出器 ９ａ、９ｂ、９ｃ 電圧検出器 １０ａ、１０ｂ、１０ｃ 電力検出器 １１ａ、１１ｂ 変換器制御装置 １２ａ、１２ｂ、１２ｃ 低周波通過フィルタ(ローパ
スフィルタ：ＬＰＦ) １３ａ、１３ｂ 電流調整器 １４ａ、１４ｂ 加減算器 １５ａ、１５ｂ 加算器 １６ システム制御装置 ＡＰＲ 電力調整器 ＧＰ１、ＧＰ２ ゲートパルス Ｐｗ１、Ｐｗ２、Ｐｓ１、Ｐｓ２、Ｐｃ１、Ｐｃ２ 有
効電力 Ｐ１ref、Ｐ２ref、Ｐ１ｂref、Ｐ２ｂref 電力指令値 Ｉｃ１、Ｉｃ２、Ｉｗ 電流検出値 Ｖｓ、Ｖｃ１、Ｖｃ２ 電圧検出値 Ｉｄ１ref、Ｉｄ２ref 電流指令値 Ｐ１def、Ｐ２def 電力調整器入力
スフィルタ：ＬＰＦ) １３ａ、１３ｂ 電流調整器 １４ａ、１４ｂ 加減算器 １５ａ、１５ｂ 加算器 １６ システム制御装置 ＡＰＲ 電力調整器 ＧＰ１、ＧＰ２ ゲートパルス Ｐｗ１、Ｐｗ２、Ｐｓ１、Ｐｓ２、Ｐｃ１、Ｐｃ２ 有
効電力 Ｐ１ref、Ｐ２ref、Ｐ１ｂref、Ｐ２ｂref 電力指令値 Ｉｃ１、Ｉｃ２、Ｉｗ 電流検出値 Ｖｓ、Ｖｃ１、Ｖｃ２ 電圧検出値 Ｉｄ１ref、Ｉｄ２ref 電流指令値 Ｐ１def、Ｐ２def 電力調整器入力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一瀬 雅哉 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 二見 基生 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 上田 茂太 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 龍 寛二 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 久保 守弘 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 田中 晃司 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社エネルギー・環境研究所 内 (72)発明者 原 宗成 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社エネルギー・環境研究所 内 Ｆターム(参考） 3H078 AA26 BB09 BB11 BB13 CC22 CC32 CC56 CC73 5G066 HA30 HB02 HB09 JA05 JB03 5H590 AA22 AA30 CA14 CD03 CE01 CE05 CE10 DD74 EA14 EB04 EB14 EB21 EB29 FA08 GA04 GA06 HA02 HA04 HA06 JA19
Claims (2)
- 【請求項１】 風力発電機に少なくとも２台の電力貯蔵
装置を並列に設置した風力発電設備において、 前記２台の電力貯蔵装置の一方における制御用の電力値
に、当該一方の電力貯蔵装置の電力応答を模擬した演算
を施して、前記２台の電力貯蔵装置の他方における制御
用の電力値として使用するように構成したことを特徴と
する風力発電設備。 - 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、 前記電力応答を模擬した演算が、前記一方の電力貯蔵装
置の電力応答に一致した応答特性をもつ低周波通過フィ
ルタにより与えられるように構成したことを特徴とする
風力発電設備。
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| JP2006333563A (ja) * | 2005-05-24 | 2006-12-07 | Meidensha Corp | 複数種類の分散型電源による負荷追従運転制御方法 |
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| KR101442842B1 (ko) * | 2008-09-02 | 2014-09-23 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 이차 전지의 전력 제어 방법 |
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-
2001
- 2001-05-25 JP JP2001157398A patent/JP4659270B2/ja not_active Expired - Fee Related
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