JP2003102130A - 電力貯蔵システム - Google Patents
電力貯蔵システムInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力貯蔵システムは、通常、負荷平準化を目
的として使用するが、その運用に影響しない範囲で、連
系する系統のフリッカを低減する機能を付加することに
より、信頼性が高い電力貯蔵システムを提供する。 【解決手段】 電力貯蔵システムの交直変換装置１０の
制御方式において、電池システム連系点６の電圧からＤ
ＦＴ（離散的フーリエ変換）による正相電圧１４（例え
ば過去２０ｍｓの基本波の実効値）を連続的に算出１５
し、連系点正相電圧を基準としてＰＱベクトル制御（自
励式変換装置の有効電力と無効電力を独立に任意のＰＱ
の指令値に自動調整する制御）１３を行い、その正相電
圧のハイパスフィルタ透過信号にゲインを乗じてＰＱベ
クトル制御の横軸分電流調整部に補正量として加えるこ
とにより、フリッカを抑制する。
的として使用するが、その運用に影響しない範囲で、連
系する系統のフリッカを低減する機能を付加することに
より、信頼性が高い電力貯蔵システムを提供する。 【解決手段】 電力貯蔵システムの交直変換装置１０の
制御方式において、電池システム連系点６の電圧からＤ
ＦＴ（離散的フーリエ変換）による正相電圧１４（例え
ば過去２０ｍｓの基本波の実効値）を連続的に算出１５
し、連系点正相電圧を基準としてＰＱベクトル制御（自
励式変換装置の有効電力と無効電力を独立に任意のＰＱ
の指令値に自動調整する制御）１３を行い、その正相電
圧のハイパスフィルタ透過信号にゲインを乗じてＰＱベ
クトル制御の横軸分電流調整部に補正量として加えるこ
とにより、フリッカを抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷平準化などの
ような電力貯蔵システムに好適なフリッカ抑制機能に関
する。
ような電力貯蔵システムに好適なフリッカ抑制機能に関
する。
【０００２】
【従来の技術】電池電力貯蔵システムなどの電力貯蔵シ
ステムは、電力系統の負荷平準化を目的として開発され
てきたが、自励式変換装置と組み合わせた運転性能の向
上に伴い、電力品質の維持向上への貢献も期待されてい
る。電力貯蔵システムは、通常、負荷平準化を目的とし
て使用するが、その運用に影響しない範囲で、連系する
系統のフリッカを低減する機能を付加した電力貯蔵シス
テムとしての利用が期待されている。
ステムは、電力系統の負荷平準化を目的として開発され
てきたが、自励式変換装置と組み合わせた運転性能の向
上に伴い、電力品質の維持向上への貢献も期待されてい
る。電力貯蔵システムは、通常、負荷平準化を目的とし
て使用するが、その運用に影響しない範囲で、連系する
系統のフリッカを低減する機能を付加した電力貯蔵シス
テムとしての利用が期待されている。
【０００３】電池による直流電圧源を用いた従来の電力
貯蔵システムにおいては、複数個の単電池を直並列に接
続して組電池のユニットを構成し、これを単独またはさ
らに直並列に接続して、交直変換装置を介して電力貯蔵
システムとして力率１の有効電力の入出力を制御するこ
とにより、電力系統の負荷平準化を目的として使用する
ことが考えられている。
貯蔵システムにおいては、複数個の単電池を直並列に接
続して組電池のユニットを構成し、これを単独またはさ
らに直並列に接続して、交直変換装置を介して電力貯蔵
システムとして力率１の有効電力の入出力を制御するこ
とにより、電力系統の負荷平準化を目的として使用する
ことが考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電力貯蔵システムは力率１による有効電力の出力指令に
より電力系統の負荷平準化を目的として運転されてお
り、無負荷時および部分負荷時には、交直変換装置は低
い設備利用率で運転していた。
電力貯蔵システムは力率１による有効電力の出力指令に
より電力系統の負荷平準化を目的として運転されてお
り、無負荷時および部分負荷時には、交直変換装置は低
い設備利用率で運転していた。
【０００５】ところで、配電用変電所等の６.６ｋＶ母
線等において、電力用コンデンサー等により無効電力を
±２ＭＶａｒ程度変動させると同母線の電圧は±２％程
度変動するため、交直変換装置が部分負荷出力のとき、
無効電力を出力することにより、交直変換装置の利用率
を高めるとともに、系統の電圧安定化に貢献できる可能
性がある。よって、電力貯蔵システムの有効電力および
無効電力を効果的に制御し、負荷平準化の運転目的に影
響することなく系統電圧安定化に貢献できるようシステ
ムの制御方式を最適化することは電力貯蔵システムの効
果的な運用のために必要な技術である。しかし、従来の
電力貯蔵システムはこれらの問題を十分考慮されたもの
ではなかった。
線等において、電力用コンデンサー等により無効電力を
±２ＭＶａｒ程度変動させると同母線の電圧は±２％程
度変動するため、交直変換装置が部分負荷出力のとき、
無効電力を出力することにより、交直変換装置の利用率
を高めるとともに、系統の電圧安定化に貢献できる可能
性がある。よって、電力貯蔵システムの有効電力および
無効電力を効果的に制御し、負荷平準化の運転目的に影
響することなく系統電圧安定化に貢献できるようシステ
ムの制御方式を最適化することは電力貯蔵システムの効
果的な運用のために必要な技術である。しかし、従来の
電力貯蔵システムはこれらの問題を十分考慮されたもの
ではなかった。
【０００６】また、例えば、急激な電圧変動などにおけ
る電力貯蔵システムの運転継続の場合、システムの信頼
性を特に高める必要があるが、従来の電力貯蔵システム
においては、系統の電圧が急に変動した際に、連系点の
電圧を適正に検出することができない場合があり、過電
流を発生することなく、運転継続するのは困難であっ
た。
る電力貯蔵システムの運転継続の場合、システムの信頼
性を特に高める必要があるが、従来の電力貯蔵システム
においては、系統の電圧が急に変動した際に、連系点の
電圧を適正に検出することができない場合があり、過電
流を発生することなく、運転継続するのは困難であっ
た。
【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の具備しな
い機能を付加することにより、負荷平準化などのような
電力貯蔵システムに用いるに好適な、フリッカ抑制機能
を有した高信頼性の電力貯蔵システムを提供することに
ある。
い機能を付加することにより、負荷平準化などのような
電力貯蔵システムに用いるに好適な、フリッカ抑制機能
を有した高信頼性の電力貯蔵システムを提供することに
ある。
【０００８】本発明の他の目的は、分散型電源の交直変
換装置において、フリッカ抑制機能を有した高信頼性の
分散型電源の交直変換装置の制御方式を提供することに
ある。
換装置において、フリッカ抑制機能を有した高信頼性の
分散型電源の交直変換装置の制御方式を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電力
系統に連系された電力貯蔵システムの交直変換装置の制
御方式において、連系点電圧からＤＦＴ（離散的フーリ
エ変換）による正相電圧（過去２０ｍｓの基本波の実効
値）を連続的に算出し、その正相電圧の瞬時値とその瞬
時値の１次遅れ値の差を連続的に検出するハイパスフィ
ルターの透過信号に、ゲインを乗じてＰＱベクトル制御
の横軸分電流調整部に補正量として加えることにより、
フリッカを抑制することを可能とすることを特徴とし、
これにより、信頼性が高い電力貯蔵システムを提供する
ものである。
系統に連系された電力貯蔵システムの交直変換装置の制
御方式において、連系点電圧からＤＦＴ（離散的フーリ
エ変換）による正相電圧（過去２０ｍｓの基本波の実効
値）を連続的に算出し、その正相電圧の瞬時値とその瞬
時値の１次遅れ値の差を連続的に検出するハイパスフィ
ルターの透過信号に、ゲインを乗じてＰＱベクトル制御
の横軸分電流調整部に補正量として加えることにより、
フリッカを抑制することを可能とすることを特徴とし、
これにより、信頼性が高い電力貯蔵システムを提供する
ものである。
【００１０】連系点電圧は、３相交流電圧であるが、特
開平１０―２３４１３５号公報などに基づくＤＦＴ（離
散的フーリエ変換）により、正相電圧を連続的に演算で
きる。電力系統にフリッカが発生しているときに、連系
点電圧の正相電圧の瞬時値はフリッカ成分を含んでお
り、その正相電圧瞬時値の１次遅れ値はフリッカ成分を
ほとんど含んでいないと考えることができるため、その
差を連続的に検出するハイパスフィルターの透過信号
は、フリッカ成分のみを連続的に検出していると考える
ことができる。よって、ハイパスフィルターの透過信号
に、ゲインを乗じてＰＱベクトル制御の横軸分電流調整
部に補正量として加えることにより、フリッカによる電
圧変動成分をうち消す電圧変動を発生する無効電力を出
力することにより、フリッカを抑制できると考えられ
る。このとき、ハイパスフィルタの時定数およびハイパ
スフィルター透過信号に乗じるゲインは、系統規模、Ｎ
ＡＳ電池システムの容量、系統に発生するフリッカの程
度などをもとにあらかじめ最適な値に調整しておくこと
ができる。
開平１０―２３４１３５号公報などに基づくＤＦＴ（離
散的フーリエ変換）により、正相電圧を連続的に演算で
きる。電力系統にフリッカが発生しているときに、連系
点電圧の正相電圧の瞬時値はフリッカ成分を含んでお
り、その正相電圧瞬時値の１次遅れ値はフリッカ成分を
ほとんど含んでいないと考えることができるため、その
差を連続的に検出するハイパスフィルターの透過信号
は、フリッカ成分のみを連続的に検出していると考える
ことができる。よって、ハイパスフィルターの透過信号
に、ゲインを乗じてＰＱベクトル制御の横軸分電流調整
部に補正量として加えることにより、フリッカによる電
圧変動成分をうち消す電圧変動を発生する無効電力を出
力することにより、フリッカを抑制できると考えられ
る。このとき、ハイパスフィルタの時定数およびハイパ
スフィルター透過信号に乗じるゲインは、系統規模、Ｎ
ＡＳ電池システムの容量、系統に発生するフリッカの程
度などをもとにあらかじめ最適な値に調整しておくこと
ができる。
【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
において、前記交直変換装置のＰＱベクトル制御の横軸
分電流調整部にベクトルリミッタを用いることにより、
有効電力出力に対して、交直変換装置の容量オーバーと
ならない範囲の無効電力を出力することができるように
したことを特徴とし、通常、負荷平準化を目的として使
用する電力貯蔵システムに、その運用に影響しない範囲
で、連系する系統のフリッカを低減する機能を付加した
ものである。
において、前記交直変換装置のＰＱベクトル制御の横軸
分電流調整部にベクトルリミッタを用いることにより、
有効電力出力に対して、交直変換装置の容量オーバーと
ならない範囲の無効電力を出力することができるように
したことを特徴とし、通常、負荷平準化を目的として使
用する電力貯蔵システムに、その運用に影響しない範囲
で、連系する系統のフリッカを低減する機能を付加した
ものである。
【００１２】ＰＱベクトル制御の直軸分電流と横軸分電
流は、位相差が９０°でベクトル的に直交するため、単
位法により演算する場合、三平方の定理を用いることに
より、有効電力出力に対して、交直変換装置の容量オー
バーとならない範囲の無効電力を演算できる。その値
を、リミッタの上限値、下限値として用いることにより
ベクトルリミッタを構成できる。
流は、位相差が９０°でベクトル的に直交するため、単
位法により演算する場合、三平方の定理を用いることに
より、有効電力出力に対して、交直変換装置の容量オー
バーとならない範囲の無効電力を演算できる。その値
を、リミッタの上限値、下限値として用いることにより
ベクトルリミッタを構成できる。
【００１３】また、請求項３の発明は、請求項１又は２
の発明において、前記交直変換装置のＰＱベクトル制御
の横軸分電流調整部のベクトルリミッタを１.１５［ｐ.
ｕ.］として整定することにより、系統電圧が過渡的に
０.９［ｐ.ｕ.］に低下しても皮相電力１.０［ｐ.ｕ.］
を出力可能であることを特徴とし、これにより、信頼性
の高い電力貯蔵システムを提供するものである。
の発明において、前記交直変換装置のＰＱベクトル制御
の横軸分電流調整部のベクトルリミッタを１.１５［ｐ.
ｕ.］として整定することにより、系統電圧が過渡的に
０.９［ｐ.ｕ.］に低下しても皮相電力１.０［ｐ.ｕ.］
を出力可能であることを特徴とし、これにより、信頼性
の高い電力貯蔵システムを提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の電力貯蔵システムの交直
変換装置の出力を制御する方式としては、有効電力と無
効電力を精度良く独立して制御可能で、制御信号の追加
が容易であり、かつ信頼性が高いという理由から、連系
点正相電圧を基準としたＰＱベクトル制御方式が望まし
い。
変換装置の出力を制御する方式としては、有効電力と無
効電力を精度良く独立して制御可能で、制御信号の追加
が容易であり、かつ信頼性が高いという理由から、連系
点正相電圧を基準としたＰＱベクトル制御方式が望まし
い。
【００１５】このＰＱベクトル制御方式を用いた交直変
換装置は、有効電力指令値、無効電力指令値を指定し、
有効電力出力と無効電力出力のフィードバック値が指令
値と一致するように、出力電力および出力電流を直軸成
分と横軸成分に分解して計測制御し、直軸成分を調整す
ることにより有効電力を制御することができ、横軸成分
を調整することにより無効電力を制御することができ
る。
換装置は、有効電力指令値、無効電力指令値を指定し、
有効電力出力と無効電力出力のフィードバック値が指令
値と一致するように、出力電力および出力電流を直軸成
分と横軸成分に分解して計測制御し、直軸成分を調整す
ることにより有効電力を制御することができ、横軸成分
を調整することにより無効電力を制御することができ
る。
【００１６】よって、電力系統にフリッカが発生してい
るときは、電力系統に連系された電力貯蔵システムの交
直変換装置の制御方式において、連系点電圧からＤＦＴ
（離散的フーリエ変換）による正相電圧（例えば過去２
０ｍｓの基本波の実効値）を連続的に算出し、その正相
電圧の瞬時値とその瞬時値の１次遅れ値の差を連続的に
検出するハイパスフィルターの透過信号に、ゲインを乗
じてＰＱベクトル制御の横軸分電流調整部に補正量とし
て加えて、系統の電圧のフリッカ成分を打ち消す電圧変
動を発生する無効電力を出力することにより、フリッカ
を抑制し、かつ、信頼性の高い負荷平準化目的のフリッ
カ抑制機能を付加した電力貯蔵システムを実現すること
ができる。
るときは、電力系統に連系された電力貯蔵システムの交
直変換装置の制御方式において、連系点電圧からＤＦＴ
（離散的フーリエ変換）による正相電圧（例えば過去２
０ｍｓの基本波の実効値）を連続的に算出し、その正相
電圧の瞬時値とその瞬時値の１次遅れ値の差を連続的に
検出するハイパスフィルターの透過信号に、ゲインを乗
じてＰＱベクトル制御の横軸分電流調整部に補正量とし
て加えて、系統の電圧のフリッカ成分を打ち消す電圧変
動を発生する無効電力を出力することにより、フリッカ
を抑制し、かつ、信頼性の高い負荷平準化目的のフリッ
カ抑制機能を付加した電力貯蔵システムを実現すること
ができる。
【００１７】前記交直変換装置のＰＱベクトル制御の横
軸分電流調整部にベクトルリミッタを用いることによ
り、有効電力出力に対して、交直変換装置の容量オーバ
ーとならない範囲の無効電力を自動調節で出力すること
ができる。また、前記交直変換装置のＰＱベクトル制御
の横軸分電流調整部のベクトルリミッタを１.１５［ｐ.
ｕ.］として整定することにより、系統電圧が過渡的に
０.９［ｐ.ｕ.］に低下しても皮相電力１.０［ｐ.ｕ.］
を自動調整で出力できる。
軸分電流調整部にベクトルリミッタを用いることによ
り、有効電力出力に対して、交直変換装置の容量オーバ
ーとならない範囲の無効電力を自動調節で出力すること
ができる。また、前記交直変換装置のＰＱベクトル制御
の横軸分電流調整部のベクトルリミッタを１.１５［ｐ.
ｕ.］として整定することにより、系統電圧が過渡的に
０.９［ｐ.ｕ.］に低下しても皮相電力１.０［ｐ.ｕ.］
を自動調整で出力できる。
【００１８】このように連系点電圧からＤＦＴ（離散的
フーリエ変換）による正相電圧（例えば過去２０ｍｓの
基本波の実効値）を連続的に算出し、連系点正相電圧を
基準としてＰＱベクトル制御を行い、その正相電圧の瞬
時値とその瞬時値の１次遅れ値の差を連続的に検出する
ハイパスフィルターの透過信号を連続的に算出しなが
ら、ゲインを乗じてＰＱベクトル制御の横軸分電流調整
部に補正量として加え、ＰＱ電力のベクトルリミッタを
用いて交直変換装置の容量オーバーとならない範囲の横
軸分電流を連続的に算出し、系統の電圧のフリッカ成分
を打ち消す電圧変動を発生する無効電力を出力すること
により、負荷平準化目的の運用に影響することなくフリ
ッカ抑制機能を付加した信頼性の高い電力貯蔵システム
が得られる。
フーリエ変換）による正相電圧（例えば過去２０ｍｓの
基本波の実効値）を連続的に算出し、連系点正相電圧を
基準としてＰＱベクトル制御を行い、その正相電圧の瞬
時値とその瞬時値の１次遅れ値の差を連続的に検出する
ハイパスフィルターの透過信号を連続的に算出しなが
ら、ゲインを乗じてＰＱベクトル制御の横軸分電流調整
部に補正量として加え、ＰＱ電力のベクトルリミッタを
用いて交直変換装置の容量オーバーとならない範囲の横
軸分電流を連続的に算出し、系統の電圧のフリッカ成分
を打ち消す電圧変動を発生する無効電力を出力すること
により、負荷平準化目的の運用に影響することなくフリ
ッカ抑制機能を付加した信頼性の高い電力貯蔵システム
が得られる。
【００１９】図１は、本発明の一実施例である電力貯蔵
システムの構成を示す図で、通常、電力系統１は３相で
あるが、ここでは説明を簡略化するため１相のみを示し
た。新型電力貯蔵用電池等１１の直流電圧をＰＱベクト
ル制御による交直変換装置１０を用いて三相交流電圧に
変換し、変換器用変圧器８を介して配電用電圧器３の
６.６ｋＶ母線４に連系する。図１に示すＮＡＳ電池等
の電力貯蔵用電池システム連系点６の３相線間電圧検出
用計器用変圧器５による３相の線間電圧をもとに、ＤＦ
Ｔ正相電圧検出部１５により正相電圧を演算し、正相電
圧の位相をＰＱベクトル制御の基準軸としてＰＱベクト
ル制御部１３を制御し、ゲート信号１２を発生して交直
変換装置１０の出力を制御している。
システムの構成を示す図で、通常、電力系統１は３相で
あるが、ここでは説明を簡略化するため１相のみを示し
た。新型電力貯蔵用電池等１１の直流電圧をＰＱベクト
ル制御による交直変換装置１０を用いて三相交流電圧に
変換し、変換器用変圧器８を介して配電用電圧器３の
６.６ｋＶ母線４に連系する。図１に示すＮＡＳ電池等
の電力貯蔵用電池システム連系点６の３相線間電圧検出
用計器用変圧器５による３相の線間電圧をもとに、ＤＦ
Ｔ正相電圧検出部１５により正相電圧を演算し、正相電
圧の位相をＰＱベクトル制御の基準軸としてＰＱベクト
ル制御部１３を制御し、ゲート信号１２を発生して交直
変換装置１０の出力を制御している。
【００２０】図２は、本発明の一実施例である電力貯蔵
システムの交直変換装置２７のＰＱベクトル制御の構成
を示す。このＰＱベクトル制御方式を用いた交直変換装
置２７は、有効電力指令値２１、無効電力指令値２８を
指定し、有効電力フィードバック値２２が有効電力指令
値２１と一致するようにＡＰＲ（自動有効電力調整器）
２３にて直軸分電流指令値２４を算出し、無効電力フィ
ードバック値２９が無効電力指令値２８と一致するよう
にＡＱＲ（自動無効電力調整器）にて横軸分電流指令値
３０を算出し、交直変換装置の出力電流を計器用変流器
９で検出し、変換演算により直軸成分と横軸成分に分解
して直軸分電流フィードバック値２５と横軸分電流フィ
ードバック値３４をもとめ、直軸分電流指令値２４と直
軸分電流フィードバック値２５の偏差が０になるように
ＡＣＲ（自動電流調整器）２６により直軸成分を調整す
ることにより有効電力を制御することができ、横軸分電
流指令値３１と横軸分電流フィードバック値３４の偏差
が０になるようにＡＣＲ（自動電流調整器）３５により
横軸成分を調整することにより無効電力を制御すること
ができる。
システムの交直変換装置２７のＰＱベクトル制御の構成
を示す。このＰＱベクトル制御方式を用いた交直変換装
置２７は、有効電力指令値２１、無効電力指令値２８を
指定し、有効電力フィードバック値２２が有効電力指令
値２１と一致するようにＡＰＲ（自動有効電力調整器）
２３にて直軸分電流指令値２４を算出し、無効電力フィ
ードバック値２９が無効電力指令値２８と一致するよう
にＡＱＲ（自動無効電力調整器）にて横軸分電流指令値
３０を算出し、交直変換装置の出力電流を計器用変流器
９で検出し、変換演算により直軸成分と横軸成分に分解
して直軸分電流フィードバック値２５と横軸分電流フィ
ードバック値３４をもとめ、直軸分電流指令値２４と直
軸分電流フィードバック値２５の偏差が０になるように
ＡＣＲ（自動電流調整器）２６により直軸成分を調整す
ることにより有効電力を制御することができ、横軸分電
流指令値３１と横軸分電流フィードバック値３４の偏差
が０になるようにＡＣＲ（自動電流調整器）３５により
横軸成分を調整することにより無効電力を制御すること
ができる。
【００２１】一方、電力系統にフリッカが発生している
ときは、電力貯蔵システムの連系点電圧よりＤＦＴによ
る正相電圧フィードバック値３６の瞬時値とその瞬時値
の一次遅れ伝達関数３７の透過信号の差を演算し、それ
にゲイン３８を乗じてフリッカ補償信号３９として、Ｐ
Ｑベクトル制御の横軸電流成分に加算器３２を用いて付
加することにより、系統の電圧のフリッカ成分を打ち消
す電圧変動を発生する無効電力を出力することにより、
フリッカを抑制し、かつ、信頼性の高い負荷平準化目的
のフリッカ抑制機能を付加した電力貯蔵システムを実現
することができる。
ときは、電力貯蔵システムの連系点電圧よりＤＦＴによ
る正相電圧フィードバック値３６の瞬時値とその瞬時値
の一次遅れ伝達関数３７の透過信号の差を演算し、それ
にゲイン３８を乗じてフリッカ補償信号３９として、Ｐ
Ｑベクトル制御の横軸電流成分に加算器３２を用いて付
加することにより、系統の電圧のフリッカ成分を打ち消
す電圧変動を発生する無効電力を出力することにより、
フリッカを抑制し、かつ、信頼性の高い負荷平準化目的
のフリッカ抑制機能を付加した電力貯蔵システムを実現
することができる。
【００２２】ここで、前記交直変換装置のＰＱベクトル
制御の横軸分電流調整部にベクトルリミッタ３３を用い
ることにより、有効電力出力に対して、交直変換装置２
７の容量オーバーとならない範囲の無効電力を自動調節
で出力することができる。さらに、前記交直変換装置の
ＰＱベクトル制御の横軸分電流調整部のベクトルリミッ
タを１.１５［ｐ.ｕ.］として整定することにより、系
統電圧が過渡的に０.９［ｐ.ｕ.］に低下しても皮相電
力１.０［ｐ.ｕ.］を自動調整で出力できる。
制御の横軸分電流調整部にベクトルリミッタ３３を用い
ることにより、有効電力出力に対して、交直変換装置２
７の容量オーバーとならない範囲の無効電力を自動調節
で出力することができる。さらに、前記交直変換装置の
ＰＱベクトル制御の横軸分電流調整部のベクトルリミッ
タを１.１５［ｐ.ｕ.］として整定することにより、系
統電圧が過渡的に０.９［ｐ.ｕ.］に低下しても皮相電
力１.０［ｐ.ｕ.］を自動調整で出力できる。
【００２３】なお、ベクトルリミッタの上限値の最大値
を１.１５［ｐ.ｕ.］とするときのベクトルリミッタの
上限値は、直軸分電流指令値２４（Ｉｄ＊）を単位法換
算値で表して、（数１）で表すことができる。 上限値＝＋（１.１５＾２−（Ｉｄ＊）＾２）＾０.５ …（数１）
を１.１５［ｐ.ｕ.］とするときのベクトルリミッタの
上限値は、直軸分電流指令値２４（Ｉｄ＊）を単位法換
算値で表して、（数１）で表すことができる。 上限値＝＋（１.１５＾２−（Ｉｄ＊）＾２）＾０.５ …（数１）
【００２４】同様に、ベクトルリミッタの下限値の絶対
値の最大値を１.１５［ｐ.ｕ.］とするときのベクトル
リミッタの下限値は、直軸分電流指令値２４（Ｉｄ＊）
を単位法換算値で表して、（数２）で表すことができ
る。 下限値＝−（１.１５＾２−（Ｉｄ＊）＾２）＾０.５ …（数２）
値の最大値を１.１５［ｐ.ｕ.］とするときのベクトル
リミッタの下限値は、直軸分電流指令値２４（Ｉｄ＊）
を単位法換算値で表して、（数２）で表すことができ
る。 下限値＝−（１.１５＾２−（Ｉｄ＊）＾２）＾０.５ …（数２）
【００２５】この電力貯蔵システムは、連系点正相電圧
を基準としたＰＱベクトル制御方式により電圧、電流、
出力を調整し電力系統と連系しているため、系統電圧の
急変時においても適切な電圧、電流、電力を出力するこ
とが可能であり信頼性が高い。
を基準としたＰＱベクトル制御方式により電圧、電流、
出力を調整し電力系統と連系しているため、系統電圧の
急変時においても適切な電圧、電流、電力を出力するこ
とが可能であり信頼性が高い。
【００２６】さらに、万一、電力系統故障が発生して
も、ＡＰＲ（自動有効電力調整器）２３、ＡＱＲ（自動
無効電力調整器）３０、ＡＣＲ（自動電流調整器）２６
およびＡＣＲ（自動電流調整器）３５の過電流抑制リミ
ッターにより電流を１.１５［ｐ.ｕ.］以下に抑制し
て、継続運転できるケースを増加することが可能なた
め、システム全体の信頼性を高くすることができる。
も、ＡＰＲ（自動有効電力調整器）２３、ＡＱＲ（自動
無効電力調整器）３０、ＡＣＲ（自動電流調整器）２６
およびＡＣＲ（自動電流調整器）３５の過電流抑制リミ
ッターにより電流を１.１５［ｐ.ｕ.］以下に抑制し
て、継続運転できるケースを増加することが可能なた
め、システム全体の信頼性を高くすることができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、負荷平準化を目的とし
た運用のなかで、電力貯蔵システムの交直変換装置容量
を１００％活用して効果的にフリッカ抑制機能を付加す
ることができ、信頼性の高い電力貯蔵システム、また、
系統電圧の急変時においても適切な電圧、電流、電力を
出力することが可能であり、系統故障時においてもフリ
ッカ抑制制御から安定して系統故障時の運転継続制御に
移行し、系統故障除去後はまた安定してフリッカ抑制制
御に戻ることができる信頼性が高い電力貯蔵システムが
実現できる。
た運用のなかで、電力貯蔵システムの交直変換装置容量
を１００％活用して効果的にフリッカ抑制機能を付加す
ることができ、信頼性の高い電力貯蔵システム、また、
系統電圧の急変時においても適切な電圧、電流、電力を
出力することが可能であり、系統故障時においてもフリ
ッカ抑制制御から安定して系統故障時の運転継続制御に
移行し、系統故障除去後はまた安定してフリッカ抑制制
御に戻ることができる信頼性が高い電力貯蔵システムが
実現できる。
【００２８】また、本発明の電力貯蔵システムの交直変
換装置の制御方式は、分散型電源の交直変換装置の制御
方式にも好適である。
換装置の制御方式は、分散型電源の交直変換装置の制御
方式にも好適である。
【図１】 本発明の電力貯蔵システムの構成の一例を示
す模式構成図である。
す模式構成図である。
【図２】 本発明の電力貯蔵システムの制御回路の構成
の一例を示す模式構成図である。
の一例を示す模式構成図である。
１…大電源または無限大母線、２…６６ｋＶ母線、３…
配電用変圧器、４…６.６ｋＶ母線、５…３相線間電圧
検出用計器用変圧器、６…電池システム連系点、７…計
器用変流器、８…変換器用変圧器、９…計器用変流器、
１０…交直変換装置、１１…新型電力貯蔵用電池等、１
２…ゲート信号、１３…ＰＱベクトル制御部、１４…正
相電圧、１５…正相電圧検出部、１６…有効電力指令値
と無効電力指令値、２１…有効電力指令値、２２…有効
電力フィードバック値、２３…ＡＰＲ（自動有効電力調
整器）、２４…直軸分電流指令値、２５…直軸分電流フ
ィードバック値、２６…ＡＣＲ（自動電流調整器）、２
７…交直変換装置、２８…無効電力指令値、２９…無効
電力フィードバック値、３０…ＡＱＲ（自動無効電力調
整器）、３１…横軸分電流指令値、３２…加算器、３３
…ベクトルリミッタ、３４…横軸分電流フィードバック
値、３５…ＡＣＲ（自動電流調整器）、３６…正相電圧
フィードバック値、３７…一次遅れ伝達関数、３８…ゲ
イン、３９…フリッカ補償信号。
配電用変圧器、４…６.６ｋＶ母線、５…３相線間電圧
検出用計器用変圧器、６…電池システム連系点、７…計
器用変流器、８…変換器用変圧器、９…計器用変流器、
１０…交直変換装置、１１…新型電力貯蔵用電池等、１
２…ゲート信号、１３…ＰＱベクトル制御部、１４…正
相電圧、１５…正相電圧検出部、１６…有効電力指令値
と無効電力指令値、２１…有効電力指令値、２２…有効
電力フィードバック値、２３…ＡＰＲ（自動有効電力調
整器）、２４…直軸分電流指令値、２５…直軸分電流フ
ィードバック値、２６…ＡＣＲ（自動電流調整器）、２
７…交直変換装置、２８…無効電力指令値、２９…無効
電力フィードバック値、３０…ＡＱＲ（自動無効電力調
整器）、３１…横軸分電流指令値、３２…加算器、３３
…ベクトルリミッタ、３４…横軸分電流フィードバック
値、３５…ＡＣＲ（自動電流調整器）、３６…正相電圧
フィードバック値、３７…一次遅れ伝達関数、３８…ゲ
イン、３９…フリッカ補償信号。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 佐藤 卓
宮城県仙台市青葉区一番町三丁目７番１号
東北電力株式会社内
(72)発明者 和久 英樹
宮城県仙台市青葉区一番町三丁目７番１号
東北電力株式会社内
(72)発明者 清藤 康弘
茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会
社日立製作所日立事業所内
(72)発明者 相原 孝志
茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式
会社日立製作所国分事業所内
(72)発明者 真鳥 岩男
茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式
会社日立製作所国分事業所内
(72)発明者 石田 祐二
茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会
社日立製作所日立事業所内
(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
Ｆターム(参考） 5G066 DA04 DA08 FA01 FB13 FC13
FC14 JA05 JA07 JB03
Claims (3)
- 【請求項１】 電力貯蔵システムの交直変換装置の制御
方式において、電池システム連系点電圧からＤＦＴ（離
散的フーリエ変換）による正相電圧を連続的に算出し、
その正相電圧の瞬時値とその瞬時値の１次遅れ値の差を
連続的に検出するハイパスフィルターの透過信号に、ゲ
インを乗じてＰＱベクトル制御の横軸分電流調整部に補
正量として加えることにより、フリッカを抑制すること
を特徴とする電力貯蔵システム。 - 【請求項２】 前記交直変換装置のＰＱベクトル制御の
横軸分電流調整部にベクトルリミッタを用いることによ
り、有効電力出力に対して、交直変換装置の容量オーバ
ーとならない範囲の無効電力を出力することができるこ
とを特徴とする請求項１の電力貯蔵システム。 - 【請求項３】 前記交直変換装置のＰＱベクトル制御の
横軸分電流調整部のベクトルリミッタを１.１５［ｐ.
ｕ.］として整定することにより、系統電圧が過渡的に
０.９［ｐ.ｕ.］に低下しても皮相電力１.０［ｐ.ｕ.］
を出力可能であることを特徴とする請求項１または請求
項２の電力貯蔵システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001287733A JP3744831B2 (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 電力貯蔵システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001287733A JP3744831B2 (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 電力貯蔵システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003102130A true JP2003102130A (ja) | 2003-04-04 |
| JP3744831B2 JP3744831B2 (ja) | 2006-02-15 |
Family
ID=19110495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001287733A Expired - Fee Related JP3744831B2 (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 電力貯蔵システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3744831B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006123006A1 (es) * | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Endesa Generacion, S.A. | Sistema de generacion distribuida con mejora de la calidad de servicio de la red electrica |
| JP2010074989A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Tokyo Gas Co Ltd | 分散型電源システム及びこのシステムを用いた系統電圧安定化方法 |
| CN109347153A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-02-15 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种混合单元级联h桥储能系统单相功率控制方法及系统 |
-
2001
- 2001-09-20 JP JP2001287733A patent/JP3744831B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006123006A1 (es) * | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Endesa Generacion, S.A. | Sistema de generacion distribuida con mejora de la calidad de servicio de la red electrica |
| ES2288071A1 (es) * | 2005-05-19 | 2007-12-16 | Endesa Generacion, S.A. | Sistema de generacion distribuida con mejora de la calidad de servicio de la red electrica. |
| JP2010074989A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Tokyo Gas Co Ltd | 分散型電源システム及びこのシステムを用いた系統電圧安定化方法 |
| CN109347153A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-02-15 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种混合单元级联h桥储能系统单相功率控制方法及系统 |
| CN109347153B (zh) * | 2018-09-25 | 2022-10-25 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种混合单元级联h桥储能系统单相功率控制方法及系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3744831B2 (ja) | 2006-02-15 |
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