JP2003333751A - Method for operating natural energy power generating system and natural energy power generating system using the same - Google Patents
Method for operating natural energy power generating system and natural energy power generating system using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自然エネルギを直
接利用して発電する発電装置（以下、自然エネルギ発電
装置という。）と電力貯蔵装置とを組み合わせてなる自
然エネルギ発電システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a natural energy power generation system in which a power generation device (hereinafter referred to as a natural energy power generation device) for directly generating power by using natural energy and a power storage device are combined.
【０００２】[0002]
【従来の技術】地球環境保護の動きの中で、太陽光発電
や風力発電等の自然エネルギを直接利用して発電する発
電装置の導入が促進されている。このような自然エネル
ギ発電としては、太陽光や風力の他に、波力発電、潮力
発電、地熱発電などが知られている。これらの自然エネ
ルギ発電装置は、太陽光や風力等の自然エネルギを直接
的に電力に変換することから、発電量が自然条件によっ
て変動する。そこで、負荷の電力系統に安定して電力を
供給するために、変動を吸収する電力貯蔵装置と組合わ
せた発電システム（以下、自然エネルギ発電システムと
いう。）が提案されている。なお、電力貯蔵装置として
は、２次電池、電気二重層コンデンサ、フライホイー
ル、超伝導コイル等が知られている。2. Description of the Related Art With the movement to protect the global environment, the introduction of power generation devices that directly use natural energy such as solar power generation and wind power generation has been promoted. As such natural energy power generation, wave power generation, tidal power generation, geothermal power generation, etc. are known in addition to sunlight and wind power. Since these natural energy power generators directly convert natural energy such as sunlight and wind power into electric power, the amount of power generation varies depending on natural conditions. Therefore, in order to stably supply electric power to the electric power system of the load, a power generation system (hereinafter referred to as a natural energy power generation system) combined with a power storage device that absorbs fluctuations has been proposed. As a power storage device, a secondary battery, an electric double layer capacitor, a flywheel, a superconducting coil, etc. are known.
【０００３】例えば、特開２００１−３２７０８０号公
報に、自然エネルギ発電装置と電力貯蔵装置とを組み合
わせた自然エネルギ発電システムが提案されている。こ
れによれば、太陽光や風力発電などの分散電源による電
力系統への出力変動を防止するにあたって、電力貯蔵部
の電力貯蔵量不足や満充電防止を考慮して、電力貯蔵量
に応じて分散電源の発電量目標値を設定して制御する方
法が記載されている。For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-327080 proposes a natural energy power generation system in which a natural energy power generation device and a power storage device are combined. According to this, in order to prevent output fluctuations to the power system due to distributed power sources such as solar power and wind power generation, the power storage unit is distributed according to the power storage amount in consideration of insufficient power storage amount and full charge prevention. A method for setting and controlling a target value of power generation of the power source is described.
【０００４】また、特開２００１−２９８８７２号公報
には、過放電及び過充電により２次電池の寿命が損なわ
れることに鑑み、電池の状態に応じて充放電量の上限値
を設定し、充放電量を上限値以下で運用することによ
り、電池の長寿命化を図ることが提案されている。Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-298872, in view of the fact that the life of a secondary battery is impaired by over-discharging and over-charging, the upper limit of the charge / discharge amount is set according to the state of the battery, It has been proposed to extend the life of the battery by operating the discharge amount below the upper limit.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来技術の自然エネル
ギ発電システムによれば、一定の範囲で自然エネルギ発
電装置の出力変動を抑制し、かつ電力貯蔵装置の状態に
応じて充放電量を制限することにより電力貯蔵装置の寿
命を延ばすことが可能である。また、電力系統との連系
を考慮しており、自然エネルギ発電装置の発電量が不足
する場合に、電力系統から電力供給を受けて電力貯蔵装
置を充電する運用も行なわれている。According to the natural energy power generation system of the prior art, the output fluctuation of the natural energy power generation device is suppressed within a certain range, and the charge / discharge amount is restricted according to the state of the power storage device. As a result, the life of the power storage device can be extended. Further, in consideration of the interconnection with the electric power system, when the amount of power generated by the natural energy power generation device is insufficient, an operation is performed in which electric power is supplied from the electric power system to charge the electric power storage device.
【０００６】しかし、電力系統から電力供給を受けるこ
とができない場合や、自然エネルギ発電システム単独で
負荷の電力需要を賄うことが要請される場合は、負荷の
電力需要に対して安定供給できない場合が生ずる。However, when it is not possible to receive electric power from the electric power system or when it is required that the natural energy power generation system alone covers the electric power demand of the load, it may not be possible to stably supply the electric power demand of the load. Occurs.
【０００７】そこで、自然エネルギ発電システムに、発
電量を任意に制御できる燃料を用いた燃料発電装置を組
み合わせることが望まれるが、その場合、燃料発電装置
と電力貯蔵装置との運用をどのようにするかが問題とな
る。Therefore, it is desired to combine a natural energy power generation system with a fuel power generation device using a fuel whose amount of power generation can be arbitrarily controlled. In that case, how to operate the fuel power generation device and the power storage device The question is whether to do it or not.
【０００８】そこで、本発明の課題は、燃料発電装置を
組み合わせた自然エネルギ発電システムにおいて、燃料
発電装置と電力貯蔵装置の運用方法を確立することにあ
る。[0008] Therefore, an object of the present invention is to establish a method of operating a fuel power generation device and a power storage device in a natural energy power generation system in which a fuel power generation device is combined.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、次に述べる手
段により、上記課題を解決するものである。The present invention solves the above problems by the means described below.
【００１０】すなわち、自然エネルギ発電装置の出力変
動を電力貯蔵装置と燃料発電装置により抑制し、負荷の
電力系統に安定した電力を供給することを基本とする。
そして、自然エネルギ発電装置を最大限に活用するとと
もに、電力貯蔵装置の運用状態に応じて充放電量を制限
し、かつ燃料発電装置の発電量を最小化するように運用
することを特徴とする。That is, it is fundamental to suppress the output fluctuation of the natural energy power generation device by the power storage device and the fuel power generation device, and to supply stable power to the power system of the load.
The natural energy power generation device is utilized to the maximum extent, and the charging / discharging amount is limited according to the operating state of the electric power storage device, and the power generation device is operated so as to be minimized. .
【００１１】これにより、電力貯蔵装置の長寿命化する
だけでなく、燃料費を最小化できる。また、燃料発電装
置の特性から最小負荷運転の制限がある場合は、最小負
荷を基準値とし、燃料発電装置の発電量をその基準値に
制御することにより、燃料発電装置の長寿命化をも図る
ことができる。なお、燃料発電装置としては、一般に広
く知られている発電装置を適用できるが、ディーゼルや
ガスタービンなどの内燃機関発電、水素ガスを燃料とす
る燃料電池、火力発電等がある。As a result, not only the life of the power storage device can be extended, but also the fuel cost can be minimized. In addition, if the minimum load operation is limited due to the characteristics of the fuel power generator, the minimum load is used as a reference value, and the amount of power generated by the fuel power generator is controlled to that reference value to extend the life of the fuel power generator. Can be planned. As the fuel power generation device, a generally widely known power generation device can be applied, but there are internal combustion engine power generation such as diesel and gas turbines, a fuel cell using hydrogen gas as fuel, and thermal power generation.
【００１２】具体的なシステムとしては、自然エネルギ
を直接利用して発電する自然エネルギ発電装置と、該自
然エネルギ発電装置の出力変動を吸収する電力貯蔵装置
と、負荷の需要電力に対する前記自然エネルギ発電装置
と前記電力貯蔵装置の不足電力に基づいて発電量を制御
する燃料発電装置と、前記燃料発電装置の発電量を基準
値に維持するように前記電力貯蔵装置の充放電の指令値
を生成する充放電制御手段とを備えて構成することがで
きる。As a concrete system, a natural energy power generation device for directly generating power by using natural energy, a power storage device for absorbing output fluctuation of the natural energy power generation device, and the natural energy power generation for the demand power of a load. Device and a fuel power generation device that controls the amount of power generation based on the power shortage of the power storage device, and a command value for charging and discharging the power storage device so as to maintain the power generation amount of the fuel power generation device at a reference value The charging / discharging control means may be provided.
【００１３】この場合において、電力貯蔵装置の電力貯
蔵量に基づいて充放電の指令値を制限する充放電制御手
段を設けることができる。この充放電制御手段は、電力
貯蔵装置の電力貯蔵量が予め定めた最小値以下のとき、
放電を禁止して充電のみを許容する指令値に制御し、電
力貯蔵装置の電力貯蔵量が予め定めた最大値以上のとき
は、充電を禁止して放電のみを許容する指令値に制御す
ることが好ましい。また、燃料発電装置の発電量が前記
基準値未満に低下したとき、自然エネルギ発電装置の発
電量を差分低減させる指令を出力する出力調整手段を設
けることが好ましい。In this case, charging / discharging control means for limiting the command value of charging / discharging based on the amount of power stored in the power storage device can be provided. The charge / discharge control means, when the power storage amount of the power storage device is equal to or less than a predetermined minimum value,
Prohibit discharging and control to a command value that allows only charging, and when the amount of stored electricity in the power storage device is greater than or equal to a predetermined maximum value, prohibit charging and control to a command value that allows only discharging. Is preferred. Further, it is preferable to provide output adjusting means for outputting a command to reduce the difference in power generation amount of the natural energy power generation device when the power generation amount of the fuel power generation device falls below the reference value.
【００１４】更に、他の自然エネルギ発電システムは、
自然エネルギを直接利用して発電する自然エネルギ発電
装置と、電力貯蔵装置と、燃料を用いた燃料発電装置
と、前記自然エネルギ発電装置と前記電力変換部と前記
燃料発電装置とに接続され負荷に電力を供給する電力線
と、前記自然エネルギ発電装置と前記電力変換部と前記
燃料発電装置とを協調制御する制御装置とを備え、前記
制御装置は、前記自然エネルギ発電装置の発電量と前記
燃料発電装置の発電量と前記負荷の需要電力との需給差
を入力とし、該需給差に基づいて前記電力貯蔵装置の充
放電量を制御する充放電指令値を出力する充放電制御手
段を有してなるものとすることができる。Further, another natural energy power generation system is
A natural energy power generation device that directly uses natural energy to generate power, a power storage device, a fuel power generation device that uses fuel, and a load that is connected to the natural energy power generation device, the power conversion unit, and the fuel power generation device. A power line for supplying electric power, and a control device for cooperatively controlling the natural energy power generation device, the power conversion unit, and the fuel power generation device, wherein the control device is the power generation amount of the natural energy power generation device and the fuel power generation. A charge / discharge control means for inputting a supply / demand difference between the power generation amount of the device and the demand power of the load, and outputting a charge / discharge command value for controlling the charge / discharge amount of the power storage device based on the supply / demand difference. Can be.
【００１５】そして、充放電制御手段は、電力貯蔵装置
の電力貯蔵量に基づいて充放電指令値を制限するものと
し、具体的には、電力貯蔵装置の電力貯蔵量が予め定め
た最大値以上のとき充電を禁止し、前記電力貯蔵装置の
電力貯蔵量が予め定めた最小値以下のとき放電を禁止す
るものする。この場合に、充放電制御手段が充電禁止の
指令を出力するとき、自然エネルギ発電装置に発電量の
制限値を出力するとともに、燃料発電装置に発電量を基
準値に制御する指令を出力し、充放電制御手段が放電禁
止の指令を出力するとき、自然エネルギ発電装置に発電
量の制限を解除する指令を出力するとともに、燃料発電
装置に需給差の出力増加指令を出力し、充放電指令値が
前記電力貯蔵量による制限を受けていないとき、自然エ
ネルギ発電装置に発電量の制限を解除する指令を出力す
るとともに、燃料発電装置に発電量を基準値に制御する
指令を出力する出力調整手段を設けることが好ましい。The charging / discharging control means limits the charging / discharging command value based on the electric power storage amount of the electric power storage device. Specifically, the electric power storage amount of the electric power storage device is not less than a predetermined maximum value. In this case, charging is prohibited, and discharging is prohibited when the power storage amount of the power storage device is equal to or less than a predetermined minimum value. In this case, when the charge / discharge control means outputs the charge prohibition command, while outputting the limit value of the power generation amount to the natural energy power generation device, and outputting the command to control the power generation amount to the reference value to the fuel power generation device, When the charge / discharge control means outputs a command to prohibit discharge, the natural energy power generator outputs a command to release the limitation of the amount of power generation, and the fuel power generator outputs a demand / supply difference output increase command to charge / discharge the command value. Is not restricted by the amount of stored electric power, the output adjusting means outputs a command to release the restriction on the amount of power generation to the natural energy power generation device and outputs a command to control the amount of power generation to the reference value to the fuel power generation device. Is preferably provided.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１〜図１
１を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.
【００１７】（実施形態１）図１に、本発明の自然エネ
ルギ発電システムの一実施形態の構成図を示す。図示の
ように、本実施形態の自然エネルギ発電システムは、電
力貯蔵装置１と、自然エネルギ（ＮＥ）発電装置２と、
燃料発電装置３とが共通の電力線４に接続され、電力線
４を介して負荷の電力系統５に接続されている。電力貯
蔵装置１は、電力変換部１３を介して電力線４に接続さ
れた電力貯蔵部１２を有して構成されている。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of a natural energy power generation system of the present invention. As shown in the figure, the natural energy power generation system of the present embodiment includes a power storage device 1, a natural energy (NE) power generation device 2,
The fuel generator 3 is connected to a common power line 4, and is connected to the load power system 5 via the power line 4. The power storage device 1 is configured to include a power storage unit 12 connected to the power line 4 via a power conversion unit 13.
【００１８】電力貯蔵部１２は、鉛蓄電池やナトリウム
硫黄電池などの二次電池、電気二重層コンデンサ、フラ
イホイール及び超電導コイルなどの少なくとも１つを適
用できる。電力変換部１３は、電力貯蔵部１２と電力線
４との間で、充放電する電力を調整する交直変換器等が
適用できる。As the power storage unit 12, at least one of a secondary battery such as a lead storage battery or a sodium-sulfur battery, an electric double layer capacitor, a flywheel and a superconducting coil can be applied. As the power conversion unit 13, an AC / DC converter or the like that adjusts the power to be charged / discharged between the power storage unit 12 and the power line 4 can be applied.
【００１９】自然エネルギ発電装置２は、太陽光や風力
発電のように自然エネルギを利用する少なくとも１つの
発電装置が適用される。燃料発電装置３は、ディーゼル
発電機のように周波数又は回転数を制御する機能を備
え、化石燃料や燃料ガスの反応利用する少なくとも１つ
の発電装置を適用できる。As the natural energy power generation device 2, at least one power generation device utilizing natural energy such as solar power generation or wind power generation is applied. The fuel power generator 3 has a function of controlling the frequency or the number of revolutions like a diesel generator, and at least one power generator that uses reaction of fossil fuel or fuel gas can be applied.
【００２０】また、電力貯蔵部１２には、電力貯蔵量Ｗ
を検出する検出器１１が設けられ、燃料発電装置３には
発電量ＰＧを検出する検出器１２が設けられている。こ
れらの検出器１１、１２により検出された電力貯蔵量Ｗ
Ｂと発電量ＰＧは制御装置１４に入力されている。制御
装置１４は、入力される電力貯蔵量ＷＢと発電量ＰＧに
基づいて、電力変換部１３を制御するとともに、自然エ
ネルギ発電装置２を制御するようになっている。ここ
で、本明細書において発電量ＰＧ、ＰＮ、充放電量ＰＢ
及び需要電力ＰＳは全て有効電量を意味するものとす
る。Further, the power storage unit 12 stores in the power storage unit W
Is provided in the fuel power generation device 3, and the detector 12 for detecting the power generation amount PG is provided in the fuel power generation device 3. Electric power storage amount W detected by these detectors 11 and 12
B and the power generation amount PG are input to the control device 14. The control device 14 controls the power conversion unit 13 and the natural energy power generation device 2 based on the input power storage amount WB and the generated power amount PG. Here, in the present specification, the power generation amounts PG, PN, the charge / discharge amount PB
And the demand power PS mean all available electricity.
【００２１】制御装置１４は、図２に示すように構成さ
れている。図示のように、燃料発電装置３の発電量ＰＧ
は演算器２１に入力される。演算器２１は、燃料発電装
置３の発電量制御の基準値ＰＧ*との差ΔＰＧ＝ＰＧ―
ＰＧ*を求めて充放電量制御部２２に出力する。本実施
形態においては、基準値ＰＧ*は、燃料発電装置２の寿
命を考慮して定めた最小負荷量に設定する。つまり、通
常、燃料発電装置２は、装置の特性上から発電量を下げ
て運用できる限界が定められ、これを下回る運用は装置
の寿命を短くすることが知られていることを考慮する。
充放電量制御部２２は比例積分制御機能を有して構成さ
れ、ΔＰＧを低減すべく、電力貯蔵装置１の充放電の指
令値ＰＢ*を求めて変換器制御部２４に出力する。変換
器制御部２４は、入力される指令値ＰＢ*に従って電力
変換部１３を制御する。The control device 14 is constructed as shown in FIG. As illustrated, the power generation amount PG of the fuel power generation device 3
Is input to the calculator 21. The calculator 21 determines the difference ΔPG = PG− from the reference value PG * of the power generation control of the fuel power generation device 3.
PG * is obtained and output to the charge / discharge amount control unit 22. In the present embodiment, the reference value PG * is set to the minimum load amount that is set in consideration of the life of the fuel power generation device 2. That is, it is generally considered that the fuel power generation device 2 has a limit that can be operated by reducing the amount of power generation from the characteristics of the device, and that operation below this limit shortens the life of the device.
The charge / discharge amount control unit 22 is configured to have a proportional-plus-integral control function, and obtains a charge / discharge command value PB * of the power storage device 1 and outputs it to the converter control unit 24 in order to reduce ΔPG. The converter control unit 24 controls the power conversion unit 13 according to the input command value PB *.
【００２２】一方、検出器１１で検出された電力貯蔵量
ＷＢは充放電指令制限部２３に入力される。充放電指令
制限部２３は、現在の電力貯蔵量ＷＢに基づいて、電力
貯蔵装置１に許容される充放電の制限値を決定し、充放
電量制御部２２に出力する。この制限値は、図３に示す
ように、電力貯蔵量ＷＢに対応させて予めパターン化し
て定められている。図３は、横軸に電力貯蔵量ＷＢを、
縦軸に充放電の指令値ＰＢ*を示している。充放電の指
令値ＰＢ*は、充電の場合は−符号を付し、放電の場合
＋符号を付して表す。図示のように、電力貯蔵部１２に
は、過放電を防止するために、電力貯蔵の最小貯蔵量Ｗ
Ｂminが設定され、また過充電を防止するために、最大
貯蔵量ＷＢmaxが設定されている。なお、最小貯蔵量Ｗ
Ｂmin、最大貯蔵量ＷＢmaxは、電力貯蔵部１２に固有の
値であるから、その仕様書に基づいて設定する。On the other hand, the electric power storage amount WB detected by the detector 11 is input to the charge / discharge command limiter 23. The charge / discharge command limiter 23 determines a charge / discharge limit value allowed for the power storage device 1 based on the current power storage amount WB, and outputs it to the charge / discharge amount controller 22. As shown in FIG. 3, this limit value is set in advance in a pattern corresponding to the power storage amount WB. In FIG. 3, the horizontal axis represents the power storage amount WB,
The vertical axis shows the charge / discharge command value PB *. The charge / discharge command value PB * is represented by a minus sign in the case of charging and a plus sign in the case of discharging. As shown in the figure, the power storage unit 12 has a minimum storage amount W for power storage in order to prevent over-discharge.
Bmin is set, and the maximum storage amount WBmax is set to prevent overcharge. The minimum storage amount W
Bmin and maximum storage amount WBmax are values unique to the power storage unit 12, and are set based on the specifications.
【００２３】これらに基づいて、充電の場合は、最大貯
蔵量ＷＢmaxに達するまでＰＢ*≦−ＰＢmaxに制限して
充電（―）を許容し、最大貯蔵量ＷＢmaxを超えたらＰ
Ｂ*＝０、つまり充電させないように制限する。一方、
放電の場合は、最小貯蔵量ＷＢmin未満の場合はＰＢ*＝
０に設定して放電を停止し、最小貯蔵量ＷＢmin以上の
場合は最大貯蔵量ＷＢmaxに達するまでＰＢ*≦ＰＢmax
に制限して放電を許容する。言い換えれば、放電側の制
限値を上限値ＬＨとし、充電側の制限値を下限値ＬＬと
定義すると、それぞれ次のように表せる。ここで、ＰＢ
maxの値は、電力変換部１３の定格容量に基づいて設定
する。On the basis of these, in the case of charging, charging (-) is allowed by limiting PB * ≤-PBmax until the maximum storage amount WBmax is reached, and P is reached when the maximum storage amount WBmax is exceeded.
B * = 0, that is, it is restricted so as not to charge. on the other hand,
In case of discharge, PB * = when the minimum storage amount is less than WBmin
If the discharge amount is set to 0 and the discharge is stopped and the minimum storage amount WBmin or more, PB * ≦ PBmax until the maximum storage amount WBmax is reached.
Limit discharge to allow discharge. In other words, if the limit value on the discharge side is defined as the upper limit value LH and the limit value on the charge side is defined as the lower limit value LL, they can be expressed as follows. Where PB
The value of max is set based on the rated capacity of the power converter 13.
【００２４】ＷＢ＜ＷＢminの場合：上限値ＬＨ＝０，
下限値ＬＬ＝−ＰＢmax
ＷＢmin≦ＷＢ≦ＷＢmaxの場合：上限値ＬＨ＝ＰＢma
x，下限値ＬＬ＝−ＰＢmax
ＷＢ＜ＷＢmaxの場合：上限値ＬＨ＝ＰＢmax，下限値Ｌ
Ｌ＝０
充放電量制御部２２は、演算器２１から入力されるΔＰ
Ｇに基づいて指令値ＰＢ*を生成し、それを上限値ＬＨ
と下限値ＬＬで制限して変換器制御部２４に出力する。
その結果、指令値ＰＢ*は図３のハッチングを付して示
した範囲に制限される。なお、発電量ＰＧと電力貯蔵量
ＷＢは、燃料発電装置３と電力貯蔵部１２そそれぞれ複
数備えてなる発電システムの場合は、総発電量及び総電
力貯蔵量とする。自然エネルギ発電装置2の場合も同様
であり、以下の実施の形態においても同様である。When WB <WBmin: Upper limit value LH = 0,
Lower limit value LL = -PBmax If WBmin≤WB≤WBmax: Upper limit value LH = PBma
x, lower limit value LL = -PBmax WB <WBmax: upper limit value LH = PBmax, lower limit value L
L = 0 The charge / discharge amount control unit 22 receives the ΔP input from the calculator 21.
Generate a command value PB * based on G, and use it as the upper limit value LH
And the lower limit value LL and output to the converter control unit 24.
As a result, the command value PB * is limited to the range shown by hatching in FIG. The power generation amount PG and the power storage amount WB are the total power generation amount and the total power storage amount in the case of a power generation system including a plurality of fuel power generation devices 3 and a plurality of power storage units 12, respectively. The same applies to the case of the natural energy power generation device 2, and the same applies to the following embodiments.
【００２５】電力変換制御部２４は、充放電の指令値Ｐ
Ｂ*を取り込み、電力変換部１３を制御する信号を作成
して、電力変換部１３に出力する。これにより、電力変
換部１３は入力される制御信号に応じて動作し、電力貯
蔵部１２の貯蔵電力を電力線４に放出したり、電力線４
から電力を直流に変換して電力変換部１３に充電して電
力を貯蔵する。The power conversion control unit 24 controls the charge / discharge command value P.
B * is taken in, a signal for controlling the power conversion unit 13 is created, and the signal is output to the power conversion unit 13. As a result, the power conversion unit 13 operates according to the input control signal and releases the stored power of the power storage unit 12 to the power line 4 or the power line 4.
Power is converted into direct current and the power converter 13 is charged to store the power.
【００２６】次に、図２の出力調整部２５について、図
４のフローチャートを用いて説明する。出力調整部２５
は、検出器１２から燃料発電装置３の発電量ＰＧを取り
込むとともに、その基準値ＰＧ*を取り込む。そして、
ステップＳ１において、ＰＧ*とＰＧを比較し、ＰＧが
ＰＧ*と等しいかあるいは大きければ、つまり最小負荷
量以上であれば、ステップＳ２に進んで自然エネルギ発
電装置２の発電量ＰＮの制限値ＰＮlimの設定を解除す
る。これにより、自然エネルギ発電装置２は、自然エネ
ルギの変動に応じた最大出力の発電量ＰＮで運用され
る。一方、ステップＳ１の判断で、ＰＧがＰＧ*より小
さい場合、つまり発電量ＰＧが最小負荷量を下回る場
合、そのまま放置すると燃料発電装置３の寿命を損ね
る。そこで、ステップＳ３に進んで、自然エネルギ発電
装置２の発電量ＰＮの制限値ＰＮlimをＰＧ−ＰＧ*に設
定する。ステップＳ２，３における制限値ＰＮlimの設
定及び解除は、自然エネルギ発電装置２に送られ、制限
値ＰＮlimに応じて自然エネルギ発電装置２の発電量が
低減される。なお、自然エネルギ発電装置２が複数の場
合は、制限値ＰＮlimを各発電装置に適切に配分する。Next, the output adjusting section 25 of FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG. Output adjustment unit 25
Captures the power generation amount PG of the fuel power generation device 3 from the detector 12 and also captures the reference value PG * thereof. And
In step S1, PG * is compared with PG. If PG is equal to or larger than PG *, that is, if it is greater than or equal to the minimum load amount, the process proceeds to step S2 and the limit value PNlim of the power generation amount PN of the natural energy power generation device 2 is reached. Cancel the setting of. As a result, the natural energy power generation device 2 is operated with the maximum output power generation amount PN according to the fluctuation of the natural energy. On the other hand, when PG is smaller than PG *, that is, when the power generation amount PG is less than the minimum load amount in the determination of step S1, if left as it is, the life of the fuel power generation device 3 is impaired. Therefore, in step S3, the limit value PNlim of the power generation amount PN of the natural energy power generation device 2 is set to PG-PG *. The setting and cancellation of the limit value PNlim in steps S2 and S3 are sent to the natural energy power generation device 2, and the power generation amount of the natural energy power generation device 2 is reduced according to the limit value PNlim. When there are a plurality of natural energy power generation devices 2, the limit value PNlim is appropriately distributed to each power generation device.
【００２７】このように構成される自然エネルギ発電シ
ステムの運用動作について次に説明する。自然エネルギ
発電装置２は、自然エネルギを有効に利用して最大限発
電するように運用され、発電量（有効電力）ＰＮを電力
線４に出力するようにする。一方、燃料発電装置３は、
本実施形態では、いわゆる負荷追従発電方式で運用す
る。つまり、燃料発電装置３の発電量ＰＧは、負荷の電
力系統５の需要電力ＰＳに応じて電力線４の電圧乃至周
波数が変化するのを吸収するように制御される。The operation operation of the natural energy power generation system configured as described above will be described below. The natural energy power generation device 2 is operated so as to effectively use the natural energy to generate the maximum power, and outputs the power generation amount (active power) PN to the power line 4. On the other hand, the fuel generator 3
In this embodiment, a so-called load following power generation system is used. That is, the power generation amount PG of the fuel power generation device 3 is controlled so as to absorb the change in the voltage or frequency of the power line 4 according to the demand power PS of the power system 5 of the load.
【００２８】したがって、基本的に、発電量ＰＧが基準
値ＰＧ*以上であれば、自然エネルギ発電装置２は自然
条件に合わせた最大の発電量ＰＮで運用され、需要電力
ＰＳに対する発電システムの余剰電力は、電力貯蔵装置
１に蓄えられる。Therefore, basically, if the power generation amount PG is equal to or greater than the reference value PG *, the natural energy power generation device 2 is operated with the maximum power generation amount PN that matches natural conditions, and the surplus of the power generation system with respect to the demand power PS. Electric power is stored in the power storage device 1.
【００２９】ここで、自然エネルギ発電装置２の発電量
ＰＮが変動した場合の動作を、図５に示したタイムチャ
ートに沿って説明する。説明を簡単にするため、図５に
おいて、負荷の需要電力ＰＳは一定で変動していないも
のとする。図５の横軸は時間を表し、縦軸は上から順
に、需要電力ＰＳに対する発電システムの発電量の過不
足、燃料発電装置３の発電量ＰＧ、電力貯蔵装置１の充
放電量ＰＢ、電力貯蔵部１２の電力貯蔵量ＷＢを示して
いる。Here, the operation when the power generation amount PN of the natural energy power generation device 2 changes will be described with reference to the time chart shown in FIG. In order to simplify the explanation, in FIG. 5, it is assumed that the demand power PS of the load is constant and does not change. The horizontal axis of FIG. 5 represents time, and the vertical axis represents, from top to bottom, excess or deficiency of the power generation amount of the power generation system with respect to the demand power PS, power generation amount PG of the fuel power generation device 3, charge / discharge amount PB of the power storage device 1, and power. The power storage amount WB of the storage unit 12 is shown.
【００３０】まず、時刻ｔ０からｔ１において、燃料発
電装置３の発電量ＰＧがその基準値ＰＧ*に一致してお
り、かつ自然エネルギ発電装置２の発電量ＰＮと発電量
ＰＧとの合計が、電力需要量ＰＳを上回っている。した
がって、その余剰電力により電力貯蔵装置１が充電動作
して電力貯蔵量ＷＢが増加している。これは、結果的
に、自然エネルギ発電装置２の発電量ＰＮの変動分を吸
収していることになる。First, from time t0 to t1, the power generation amount PG of the fuel power generation device 3 matches its reference value PG *, and the total of the power generation amount PN and the power generation amount PG of the natural energy power generation device 2 is It exceeds the power demand PS. Therefore, the power storage device 1 is charged by the surplus power and the power storage amount WB is increased. As a result, the fluctuation amount of the power generation amount PN of the natural energy power generation device 2 is absorbed.
【００３１】この充電動作により、時刻ｔ１において電
力貯蔵部１２が最大貯蔵量ＷＢmaxに達すると、充放電
量制限回路２３が動作して、その充電量の指令値ＰＢを
ゼロに制限して充電動作を停止させる。これにより、自
然エネルギ発電システムに余剰電力が発生し、燃料発電
装置３は発電量ＰＧを下げて調整しようとする。しか
し、発電量ＰＧが基準値ＰＧ*より下回るので出力調整
部２５が動作し、その差ΔＰＧに相当する値の制限値Ｐ
Ｎlimが自然エネルギ発電装置２に出力される。これに
より、発電量ＰＮが抑えられて燃料発電装置３の発電量
ＰＧは基準値ＰＧ*に制御される。そして、最大貯蔵量
ＷＢmaxに達した電力貯蔵部１２の過充電が防止され
る。By this charging operation, when the power storage unit 12 reaches the maximum storage amount WBmax at time t1, the charge / discharge amount limiting circuit 23 operates to limit the command value PB of the charge amount to zero and perform the charging operation. To stop. As a result, surplus power is generated in the natural energy power generation system, and the fuel power generation device 3 attempts to reduce and adjust the power generation amount PG. However, since the power generation amount PG is lower than the reference value PG *, the output adjustment unit 25 operates, and the limit value P of the value corresponding to the difference ΔPG is generated.
Nlim is output to the natural energy power generation device 2. As a result, the power generation amount PN is suppressed and the power generation amount PG of the fuel power generation device 3 is controlled to the reference value PG *. Then, overcharging of the power storage unit 12 that has reached the maximum storage amount WBmax is prevented.
【００３２】次に、時刻ｔ２において、何らかの理由に
より自然エネルギ発電装置２の出力発電量ＰＮが低減し
て、発電量ＰＮと発電量ＰＧとの合計が電力需要量ＰＳ
を下回ると、燃料発電装置３が応動して発電量ＰＧが増
加しΔＰＧが正（＋）になる。これに充放電量制御部２
２が応答して、ΔＰＧを低減するように充放電の指令値
ＰＢ*を正（放電モード）にして変換部制御部２４を介
して電力変換部１３を駆動し、貯蔵電力を放出する。こ
のようにして、結果的に、自然エネルギ発電装置２の発
電量ＰＮの変動分を抑制している。Next, at time t2, the output power generation amount PN of the natural energy power generation device 2 is reduced for some reason, and the sum of the power generation amount PN and the power generation amount PG is the power demand PS.
When the temperature falls below the range, the fuel power generation device 3 responds and the power generation amount PG increases, and ΔPG becomes positive (+). The charge / discharge amount control unit 2
2 responds to drive the power conversion unit 13 via the conversion unit control unit 24 by setting the charge / discharge command value PB * to a positive value (discharge mode) so as to reduce ΔPG, and releases the stored power. In this way, as a result, the fluctuation of the power generation amount PN of the natural energy power generation device 2 is suppressed.
【００３３】時刻ｔ２〜ｔ３の放電により、時刻ｔ３に
おいて電力貯蔵部１２の電力貯蔵量が最小貯蔵量ＷＢmi
nに達すると、充放電指令制限部２３の動作により上限
値ＬＨがゼロに切り替えられ、放電が停止される。その
結果、不足電力を燃料発電装置３が賄うように発電量Ｐ
Ｇが増加制御される。その結果、ΔＰＧが正（＋）にな
るが、充放電量制御部２２は上限値ＬＨがゼロに制限さ
れているので充放電の指令値ＰＢは０のままである。一
方、ΔＰＧが正（＋）になることにより、出力調整部２
５が動作して、まず自然エネルギ発電装置２に出力され
ていた制限値ＰＮlimが解除される。これにより、自然
エネルギ発電装置２の出力発電量ＰＮが増加し、その分
だけ発電量ＰＧの増加は抑制される。Due to the discharge from time t2 to time t3, the power storage amount of the power storage unit 12 becomes the minimum storage amount WBmi at time t3.
When it reaches n, the upper limit value LH is switched to zero by the operation of the charge / discharge command limiter 23, and the discharge is stopped. As a result, the power generation amount P is set so that the fuel power generation device 3 covers the shortage of power.
G is controlled to increase. As a result, ΔPG becomes positive (+), but since the charge / discharge amount control unit 22 limits the upper limit LH to zero, the charge / discharge command value PB remains 0. On the other hand, when ΔPG becomes positive (+), the output adjustment unit 2
5, the limit value PNlim output to the natural energy power generation device 2 is released. As a result, the output power generation amount PN of the natural energy power generation device 2 increases, and the increase in the power generation amount PG is suppressed accordingly.
【００３４】時刻ｔ４以降は、自然エネルギ発電装置２
の発電量ＰＮと燃料発電装置３の発電量ＰＧとの合計
が、電力需要量ＰＳに一致しているときの動作を示して
いる。また、電力貯蔵装置１の充放電量ＰＳもゼロに保
持されている。なお、発電量ＰＮが制限されない状態
で、かつ充放電量ＰＢが最大放電量（ＬＨ）で制限され
ているとき、又は放電停止のとき、燃料発電装置３は基
準値ＰＧ*に拘わらず定格容量まで発電量ＰＧを増加し
て運用されるのはいうまでもない。After time t4, the natural energy power generation device 2
Shows the operation when the sum of the power generation amount PN and the power generation amount PG of the fuel power generation device 3 matches the power demand amount PS. The charge / discharge amount PS of the power storage device 1 is also held at zero. In addition, when the power generation amount PN is not limited, and the charge / discharge amount PB is limited by the maximum discharge amount (LH), or when the discharge is stopped, the fuel power generation device 3 is rated capacity regardless of the reference value PG *. It goes without saying that the power generation amount PG is increased until the operation.
【００３５】以上説明したように、本実施形態１によれ
ば、自然エネルギ発電装置２の出力変動を、電力貯蔵装
置１の充放電量により吸収していることから、負荷の電
力系統に安定した電力を供給でき、また電力貯蔵装置１
の電力貯蔵量に応じて充放電の指令値を制限しているこ
とから、電力貯蔵装置１の長寿命化を図ることができ
る。As described above, according to the first embodiment, since the output fluctuation of the natural energy power generation device 2 is absorbed by the charge / discharge amount of the power storage device 1, the load power system is stabilized. Electric power can be supplied and the electric power storage device 1
Since the charge / discharge command value is limited according to the amount of stored electric power, the life of the electric power storage device 1 can be extended.
【００３６】しかも、自然エネルギ発電装置２は自然エ
ネルギの変動に合わせて最大限発電させる一方、燃料発
電装置３の発電量ＰＧを基準値ＰＧ*に一致させるよう
に、電力貯蔵装置１の電力貯蔵量に余裕があれば放電さ
せる運用をしていることから、燃料費を最小化するする
ことができる。Moreover, the natural energy power generation device 2 maximizes power generation in accordance with fluctuations in natural energy, while the power storage device 1 stores electric power so that the power generation amount PG of the fuel power generation device 3 matches the reference value PG *. The fuel cost can be minimized because the discharge operation is performed if the amount is sufficient.
【００３７】また、燃料発電装置３の基準値ＰＧ*を最
小負荷量に設定し、燃料発電装置３の発電量ＰＧがこれ
を下回るときは、自然エネルギ発電装置２の発電量ＰＮ
を減少させるようにしているから、燃料発電装置３の寿
命を延ばすことができる。When the reference value PG * of the fuel power generation device 3 is set to the minimum load amount and the power generation amount PG of the fuel power generation device 3 falls below this, the power generation amount PN of the natural energy power generation device 2 is set.
Therefore, the life of the fuel power generation device 3 can be extended.
【００３８】ここで、図３に示した充放電量の制限値
は、最小貯蔵量ＷＢminと最大貯蔵量ＷＢmaxにおいて０
から±ＰＢmaxに切り替えている。これによれば、切り
替え点で充放電量の指令値ＰＢ*が急激に変化すること
になるので、これを避けるためには、一定の傾斜を持た
せて０から±ＰＢmaxに切り替えるようにすることが好
ましい。
（実施の形態２）図６に、本発明の実施形態２に係る発
電システムの構成図を示す。図１の実施の形態１との違
いは、燃料発電装置３の発電量ＰＧを検出してシステム
を制御することに代えて、自然エネルギ発電装置２の発
電量ＰＮと、電力線４と電力系統５との連系点とにおけ
る電力需要量ＰＳとを検出器１４、１５により検出する
ように変更したことにある。また、これに合わせて制御
装置１４を、図７に示すように制御装置１７に変更し
た。図において、実施の形態１と同一の機能構成を有す
る回路等には、同一符号を付して説明を省略する。The limit value of the charge / discharge amount shown in FIG. 3 is 0 at the minimum storage amount WBmin and the maximum storage amount WBmax.
To ± PBmax. According to this, the command value PB * of the charge / discharge amount changes abruptly at the switching point. Therefore, in order to avoid this, it is necessary to provide a certain inclination and switch from 0 to ± PBmax. Is preferred. (Embodiment 2) FIG. 6 shows a configuration diagram of a power generation system according to Embodiment 2 of the present invention. The difference from the first embodiment in FIG. 1 is that instead of detecting the power generation amount PG of the fuel power generation device 3 and controlling the system, the power generation amount PN of the natural energy power generation device 2, the power line 4, and the power system 5 are used. This is because the detectors 14 and 15 detect the power demand PS at the interconnection point with and. Further, in accordance with this, the control device 14 is changed to the control device 17 as shown in FIG. 7. In the figure, the circuits having the same functional configurations as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００３９】図７に示すように、制御装置１７は、検出
器１１から電力貯蔵量ＷＢ、検出器１５から自然エネル
ギ発電装置２の発電量ＰＮ、検出器１６から電力系統５
の電力需要量ＰＳを取り込み、次式（１）により、充放
電の指令値ＰＢ’*を求める。式（１）で、ＰＧ*は実施
の形態１と同様、燃料発電装置３の最小負荷量である。As shown in FIG. 7, the control unit 17 controls the detector 11 to store the amount of electric power WB, the detector 15 to generate electric power PN of the natural energy generator 2, and the detector 16 to supply the electric power system 5.
The electric power demand PS of the above is taken in and the charge / discharge command value PB ′ * is obtained by the following equation (1). In the formula (1), PG * is the minimum load amount of the fuel power generation device 3 as in the first embodiment.
【００４０】
ＰＢ’*＝ＰＳ−ＰＮ−ＰＧ* （１）
ここで、ＰＳ ＝ＰＮ＋ＰＢ＋ＰＧであるから、式
（１）を変形すると、ＰＢ’*＝ＰＢ＋ＰＧ−ＰＧ*＝Ｐ
Ｂ＋ΔＰＧとなり、指令値ＰＢ’*は現在の充放電量Ｐ
ＢにΔＰＧを加えた値になるから、実施の形態１と同様
にΔＰＧを低減するように制御することになる。PB ′ * = PS−PN−PG * (1) Here, since PS = PN + PB + PG, the formula (1) can be transformed to PB ′ * = PB + PG−PG * = P.
B + ΔPG, and the command value PB '* is the current charge / discharge amount P
Since the value is the value obtained by adding ΔPG to B, control is performed so as to reduce ΔPG as in the first embodiment.
【００４１】また、各発電量又は充放電量の符号は、図
中矢印の方向を正と定義する。したがって、電力貯蔵装
置１の充放電量ＰＢは、電力貯蔵部１１の放電方向が正
で、充電方向が負となる。例えば、（ＰＮ＋ＰＧ）＞Ｐ
Ｓのときは、ＰＢ’*は負となり、それに従って電力貯
蔵装置１は正のΔＰＧを低減するように余剰電力を吸収
(充電)する。逆に、（ＰＮ＋ＰＧ）＜ＰＳのときは、Ｐ
Ｂ’*は正となり、それに従って電力貯蔵装置１は負の
ΔＰＧを低減するように不足電力を供給(放電)する。
（ＰＮ＋ＰＧ）＝ＰＳのときは、当然に、電力貯蔵装置
１は充放電しない。The sign of each power generation amount or charge / discharge amount is defined as positive in the direction of the arrow in the figure. Therefore, the charge / discharge amount PB of the power storage device 1 is positive in the discharging direction of the power storage unit 11 and negative in the charging direction. For example, (PN + PG)> P
When S, PB ′ * becomes negative, and accordingly, the power storage device 1 absorbs the surplus power so as to reduce the positive ΔPG.
(Charge) Conversely, when (PN + PG) <PS, P
B ′ * becomes positive, and accordingly, the power storage device 1 supplies (discharges) the insufficient power so as to reduce the negative ΔPG.
When (PN + PG) = PS, the power storage device 1 naturally does not charge or discharge.
【００４２】リミッタ回路２７は、入力される充放電量
の指令値ＰＢ’*を、図３で説明した充放電量の上限値
ＬＨと下限値ＬＬに制限し、これを指令値ＰＢ*として
変換器制御部２４に出力するようになっている。The limiter circuit 27 limits the input charge / discharge amount command value PB '* to the charge / discharge amount upper limit value LH and lower limit value LL described with reference to FIG. 3, and converts this as the command value PB *. It is designed to be output to the container control unit 24.
【００４３】一方、出力調整部２８は、指令値ＰＢ’*
とリミッタを受けた指令値ＰＢ*を取り込み、図８のフ
ローチャートに示すように、自然エネルギ発電装置２の
制限値ＰＮlimを設定するか、その設定を解除する。ま
ず、ステップＳ１１で、ＰＢ’*とＰＢ*を比較し、ＰＢ
*≦ＰＢ’*であれば、電力貯蔵装置１からの「放電」が
制限を受けていることになるから、ステップＳ１２に進
んで自然エネルギ発電装置２の制限値ＰＮlimの解除を
行なって発電量ＰＮを増加させる。これにより、電力需
給のバランスをとる。また、ＰＢ*＞ＰＢ’*であれば、
電力貯蔵装置１への「充電」が制限を受けていることに
なるから、ステップＳ１３に進んでＰＢ’*―ＰＢ*を制
限値ＰＮlimとして設定することにより、自然エネルギ
発電装置２の発電量ＰＮをＰＮlimに制限して、電力需
給のバランスをとる。On the other hand, the output adjusting unit 28 determines the command value PB '*.
The command value PB * that has received the limiter is taken in, and the limit value PNlim of the natural energy power generation device 2 is set or released as shown in the flowchart of FIG. First, in step S11, PB '* and PB * are compared, and PB' *
If * ≦ PB ′ *, it means that the “discharge” from the electric power storage device 1 is limited, so the process proceeds to step S12, and the limit value PNlim of the natural energy power generation device 2 is released to generate power. Increase PN. This balances the power supply and demand. If PB *> PB '*,
Since the "charging" to the power storage device 1 is restricted, the process proceeds to step S13 and PB '*-PB * is set as the limit value PNlim, so that the power generation amount PN of the natural energy power generation device 2 is PN. To PNlim to balance power supply and demand.
【００４４】その他の事項は、実施の形態１と同様であ
る。本実施形態２は、実施の形態１に対して、検出する
発電量の組合せを変えただけであり、実質的には、燃料
発電装置３の発電量ＰＧを基準値ＰＧ*に一致させるよ
うに、電力貯蔵装置１の電力貯蔵量に余裕があれば放電
させる運用となるから、実施の形態１と同一の効果が得
られる。
（実施の形態３）図９に、本発明の実施形態２に係る発
電システムの構成図を示す。図１の実施の形態１との違
いは、燃料発電装置として有効電力の制御機能を有する
燃料発電装置３０を適用したことにある。そして、燃料
発電装置３０の出力発電量ＰＧと、自然エネルギ発電装
置２の発電量ＰＮと、電力線４と電力系統５との連系点
における電力需要量ＰＳとを、それぞれ検出器１２、１
４、１５により検出し、これらに基づいて制御装置３１
により、電力貯蔵装置１と自然エネルギ発電装置２と燃
料発電装置３０を制御するようにしたことにある。Other matters are the same as those in the first embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment only in that the combination of the power generation amounts to be detected is changed, and the power generation amount PG of the fuel power generation device 3 is substantially matched with the reference value PG *. As long as the power storage device 1 has a sufficient power storage amount, the power storage device 1 is operated to discharge, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained. (Embodiment 3) FIG. 9 shows a configuration diagram of a power generation system according to Embodiment 2 of the present invention. The difference from Embodiment 1 of FIG. 1 is that a fuel power generation device 30 having a function of controlling active power is applied as the fuel power generation device. Then, the output power generation amount PG of the fuel power generation device 30, the power generation amount PN of the natural energy power generation device 2, and the power demand amount PS at the connection point between the power line 4 and the power system 5 are respectively detected by the detectors 12, 1.
4 and 15, and based on these, the control device 31
Thus, the electric power storage device 1, the natural energy power generation device 2, and the fuel power generation device 30 are controlled.
【００４５】すなわち、制御装置３１は、図１０に示す
ように、演算器３２において、次式（２）により、充放
電の指令値ＰＢ’*を求める。ただし、燃料発電装置３
０は、有効電力制御機能によって発電量ＰＧを、前述と
同様の基準値ＰＧ*に合わせて制御しているものとす
る。That is, as shown in FIG. 10, the controller 31 calculates the charge / discharge command value PB '* in the calculator 32 by the following equation (2). However, fuel generator 3
It is assumed that 0 controls the power generation amount PG according to the same reference value PG * as described above by the active power control function.
【００４６】
ＰＢ’*＝ＰＳ−ＰＮ−ＰＧ （２
）
ここで、ＰＳ＝ＰＧ＋ＰＮ＋ＰＢであるから、ＰＢ’*
＝ＰＢとなる。また、充放電指令制限部２３とリミッタ
回路３３は、図７と同一である。PB ′ * = PS−PN−PG (2) Here, since PS = PG + PN + PB, PB ′ *
= PB. The charge / discharge command limiter 23 and the limiter circuit 33 are the same as those in FIG.
【００４７】一方、出力調整部３４は、リミッタ回路３
３に入力される充放電の指令値ＰＢ’*と、電力変換部
２４に入力される充放電の指令値ＰＢ*とを取り込み、
図１１に示すフローチャートにしたがって、制限値ＰＮ
limの設定及び解除を決定するとともに、燃料発電装置
３０の発電量の増減指令ΔＰＧ*を求めて燃料発電装置
３０に出力するようになっている。On the other hand, the output adjusting section 34 includes the limiter circuit 3
3, the charge / discharge command value PB ′ * input to 3 and the charge / discharge command value PB * input to the power conversion unit 24 are fetched,
According to the flowchart shown in FIG. 11, the limit value PN
The setting and cancellation of lim are determined, and an increase / decrease command ΔPG * for the power generation amount of the fuel power generation device 30 is obtained and output to the fuel power generation device 30.
【００４８】すなわち、図１１に示すように、ステップ
Ｓ２１で、ＰＢ*＞ＰＢ’*か否か判断する。この判断が
肯定（ＹＥＳ）の場合は、電力貯蔵装置１への「充電」
が制限を受けていることになるから、ステップＳ２２に
進んで自然エネルギ発電装置２の制限値ＰＮlimを、Ｐ
Ｎlim＝ＰＢ’*―ＰＢ*に設定し、燃料発電装置３０の
出力増加指令ΔＰＧ*をゼロに設定する。一方、ステッ
プＳ２１の判断が否定のときは、ステップＳ２３に進ん
でＰＢ*＜ＰＢ’*か否か判断する。この判断が肯定のと
きは電力貯蔵装置１からの「放電」が制限を受けている
ことになるから、ステップＳ２４に進んで自然エネルギ
発電装置２の制限値ＰＮlimの設定を解除し、燃料発電
装置３０の出力増加指令ΔＰＧ*を、ΔＰＧ*＝ＰＢ’*
―ＰＢ*に設定する。一方、ステップＳ２３の判断が否
定のときは、ステップＳ２５に進んで、制限値ＰＮlim
の設定を解除し、出力増加指令ΔＰＧ*をゼロにする。That is, as shown in FIG. 11, in step S21, it is determined whether or not PB *> PB '*. If this judgment is affirmative (YES), "charge" to the power storage device 1
Is limited, the process proceeds to step S22, and the limit value PNlim of the natural energy power generation device 2 is changed to P
Nlim = PB ′ * − PB * is set, and the output increase command ΔPG * of the fuel power generation device 30 is set to zero. On the other hand, when the determination in step S21 is negative, the process proceeds to step S23 and it is determined whether or not PB * <PB '*. If this determination is affirmative, it means that the “discharge” from the electric power storage device 1 is limited, so the routine proceeds to step S24, where the setting of the limit value PNlim of the natural energy power generation device 2 is canceled, and the fuel power generation device is released. The output increase command ΔPG * of 30 is ΔPG * = PB '*
-Set to PB *. On the other hand, when the determination in step S23 is negative, the process proceeds to step S25 and the limit value PNlim
Is canceled and the output increase command ΔPG * is set to zero.
【００４９】これにより、有効電力制御装置を有する燃
料発電装置３０を用いた場合でも、実施の形態１と同様
の効果が得られる。As a result, even when the fuel power generation device 30 having the active power control device is used, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃料発電装置を組み合わせた自然エネルギ発電システム
における燃料発電装置と電力貯蔵装置の運用方法が確立
され、自然エネルギ発電装置を最大限に活用するととも
に、電力貯蔵装置の運用状態に応じて充放電量を制限
し、かつ燃料発電装置の発電量を最小化するように運用
することができる。As described above, according to the present invention,
The operation method of the fuel power generation device and the power storage device in the natural energy power generation system combining the fuel power generation device has been established, and the natural energy power generation device can be utilized to the maximum extent, and the charge / discharge amount can be changed according to the operating state of the power storage device. It can be operated so as to limit and minimize the power generation amount of the fuel power generation device.
【図１】本発明の実施の形態１の自然エネルギ発電シス
テムの系統構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of a natural energy power generation system according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１実施形態の制御装置の詳細構成図である。FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a control device of the embodiment in FIG.
【図３】図２の充放電量制御部における充放電指令値の
制限の設定方法を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a method of setting a limit of a charge / discharge command value in the charge / discharge amount control unit of FIG.
【図４】図２の出力調整部における処理手順を示すフロ
ーチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure in the output adjustment unit of FIG.
【図５】図１実施形態の自然エネルギ発電システムの動
作の一例を説明する図である。5 is a diagram illustrating an example of the operation of the natural energy power generation system of FIG. 1 embodiment. FIG.
【図６】本発明の実施の形態２の自然エネルギ発電シス
テムの系統構成図である。FIG. 6 is a system configuration diagram of a natural energy power generation system according to a second embodiment of the present invention.
【図７】図２の実施形態の制御装置の詳細構成図であ
る。FIG. 7 is a detailed configuration diagram of the control device of the embodiment of FIG.
【図８】図７の出力調整部における処理手順を示すフロ
ーチャートである。8 is a flowchart showing a processing procedure in the output adjusting unit of FIG.
【図９】本発明の実施の形態３の自然エネルギ発電シス
テムの系統構成図であるFIG. 9 is a system configuration diagram of a natural energy power generation system according to a third embodiment of the present invention.
【図１０】図９の実施形態の制御装置の詳細構成図であ
る。FIG. 10 is a detailed configuration diagram of the control device of the embodiment of FIG.
【図１１】図１０の出力調整部における処理手順を示す
フローチャートである。11 is a flowchart showing a processing procedure in the output adjusting unit of FIG.
１ 電力貯蔵装置 ２ 自然エネルギ発電装置 ３、３０ 燃料発電装置 ４ 電力線 ５ 電力系統 １１、１５，１６ 検出器 １２ 電力貯蔵部 １３ 電力変換器 １４、１７ 制御装置 ２１、２６、３２ 演算器 ２２ 充放電量制御部 ２３ 充放電指令制限部 ２４ 変換器制御部 ２５、２８、３４ 出力調整部 ２７、３３ リミッタ回路 1 Power storage device 2 Natural energy generator 3, 30 Fuel power generator 4 power lines 5 power system 11, 15, 16 detector 12 Electric power storage 13 Power converter 14, 17 Control device 21, 26, 32 calculator 22 Charge / Discharge Amount Control Unit 23 Charge / discharge command limiter 24 Converter control unit 25, 28, 34 Output adjustment section 27, 33 limiter circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊田 昌司 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所インバータ推進本部内 (72)発明者 宮田 博昭 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所インバータ推進本部内 Ｆターム(参考） 5G066 HB07 JB01 JB02 JB03 JB04 5H027 AA02 DD01 DD03 KK52 MM26 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Shoji Toyoda 3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Stock Association Hitachi, Ltd. Inverter Promotion Division (72) Inventor Hiroaki Miyata 3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Stock Association Hitachi, Ltd. Inverter Promotion Division F-term (reference) 5G066 HB07 JB01 JB02 JB03 JB04 5H027 AA02 DD01 DD03 KK52 MM26
Claims (9)
然エネルギ発電装置の出力変動を電力貯蔵装置により抑
制して負荷に電力を供給する自然エネルギ発電システム
の運用方法において、 前記自然エネルギ発電装置と前記電力貯蔵装置との不足
電力を燃料を用いた燃料発電装置により補うにあたり、
前記燃料発電装置の発電量を最小化するように、前記電
力貯蔵装置の充放電を制御すると共に、該充放電量を前
記電力貯蔵装置の特性から定まる値に基づいて制限する
ことを特徴とする自然エネルギ発電システムの運用方
法。1. A method of operating a natural energy power generation system, which suppresses an output fluctuation of a natural energy power generation device that directly uses natural energy to generate power and supplies electric power to a load, the method comprising: In compensating for the insufficient power with the power storage device by the fuel power generation device using fuel,
Charging / discharging the power storage device so as to minimize the amount of power generation of the fuel power generation device, and limiting the amount of charging / discharging based on a value determined from the characteristics of the power storage device. How to operate a natural energy power generation system.
最小負荷量未満に低下したとき、その差分に応じて前記
自然エネルギ発電装置の発電量を低減させることを特徴
とする請求項１に記載の自然エネルギ発電システムの運
用方法。2. When the power generation amount of the fuel power generation device falls below a predetermined minimum load amount, the power generation amount of the natural energy power generation device is reduced according to the difference. Operation method of the described natural energy power generation system.
然エネルギ発電装置と、該自然エネルギ発電装置の出力
変動を吸収する電力貯蔵装置と、負荷の需要電力に対す
る前記自然エネルギ発電装置と前記電力貯蔵装置の不足
電力に基づいて発電量を制御する燃料発電装置と、前記
燃料発電装置の発電量を基準値に維持するように前記電
力貯蔵装置の充放電の指令値を生成する充放電制御手段
とを備えてなる自然エネルギ発電システム。3. A natural energy power generation device that directly uses natural energy to generate power, a power storage device that absorbs output fluctuations of the natural energy power generation device, the natural energy power generation device and the power storage with respect to the demand power of a load. A fuel power generation device that controls the power generation amount based on the power shortage of the device; and a charge / discharge control unit that generates a charge / discharge command value of the power storage device so as to maintain the power generation amount of the fuel power generation device at a reference value. A natural energy power generation system comprising.
て前記充放電の指令値を制限する充放電制御手段を設け
たことを特徴とする請求項３に記載の自然エネルギ発電
システム。4. The natural energy power generation system according to claim 3, further comprising charge / discharge control means for limiting the command value of the charge / discharge on the basis of the power storage amount of the power storage device.
置の電力貯蔵量が予め定めた最小値以下のとき、前記指
令値を放電を禁止して充電のみを許容する値に制御し、
前記電力貯蔵装置の電力貯蔵量が予め定めた最大値以上
のときは、前記指令値を充電を禁止して放電のみを許容
する値に制御することを特徴とする請求項３に記載の自
然エネルギ発電システム。5. The charging / discharging control means controls the command value to a value that prohibits discharging and permits only charging when the amount of stored electricity in the electricity storage device is equal to or less than a predetermined minimum value,
The natural energy according to claim 3, wherein when the amount of stored electric power of the electric power storage device is equal to or larger than a predetermined maximum value, the command value is controlled to a value that prohibits charging and allows only discharging. Power generation system.
未満に低下したとき、前記自然エネルギ発電装置の発電
量を差分低減させる指令を出力する出力調整手段を設け
たことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の
自然エネルギ発電システム。6. An output adjusting means is provided for outputting a command to differentially reduce the power generation amount of the natural energy power generation device when the power generation amount of the fuel power generation device falls below the reference value. Item 6. The natural energy power generation system according to any one of Items 3 to 5.
然エネルギ発電装置と、電力貯蔵装置と、燃料を用いた
燃料発電装置と、前記自然エネルギ発電装置と前記電力
変換部と前記燃料発電装置とに接続され負荷に電力を供
給する電力線と、前記自然エネルギ発電装置と前記電力
変換部と前記燃料発電装置とを協調制御する制御装置と
を備え、 前記制御装置は、前記自然エネルギ発電装置の発電量と
前記燃料発電装置の発電量と前記負荷の需要電力との需
給差を入力とし、該需給差に基づいて前記電力貯蔵装置
の充放電量を制御する充放電指令値を出力する充放電制
御手段を有してなる自然エネルギ発電システム。7. A natural energy power generation device that directly uses natural energy to generate power, a power storage device, a fuel power generation device using fuel, the natural energy power generation device, the power conversion unit, and the fuel power generation device. And a control device for cooperatively controlling the natural energy power generation device, the power conversion unit, and the fuel power generation device, the power line being connected to the load to supply power to the load, and the control device generating power of the natural energy power generation device. Amount, a power generation amount of the fuel power generation device, and a demand-supply difference between the demand power of the load, and a charge-discharge control that outputs a charge-discharge command value that controls the charge-discharge amount of the power storage device based on the demand-supply difference. A natural energy power generation system comprising means.
置の電力貯蔵量に基づいて前記充放電指令値を制限する
ことを特徴とする請求項７に記載の自然エネルギ発電シ
ステム。8. The natural energy power generation system according to claim 7, wherein the charging / discharging control means limits the charging / discharging command value based on a power storage amount of the power storage device.
置の電力貯蔵量が予め定めた最大値以上のとき充電を禁
止し、前記電力貯蔵装置の電力貯蔵量が予め定めた最小
値以下のとき放電を禁止するものとし、 前記充放電制御手段が充電禁止の指令を出力するとき、
前記自然エネルギ発電装置に発電量の制限値を出力する
とともに、前記燃料発電装置に発電量を基準値に制御す
る指令を出力し、前記充放電制御手段が放電禁止の指令
を出力するとき、前記自然エネルギ発電装置に発電量の
制限を解除する指令を出力するとともに、前記燃料発電
装置に前記需給差の出力増加指令を出力し、前記充放電
指令値が前記電力貯蔵量による制限を受けていないと
き、前記自然エネルギ発電装置に発電量の制限を解除す
る指令を出力するとともに、前記燃料発電装置に発電量
を基準値に制御する指令を出力する出力調整手段を設け
たことを特徴とする請求項７に記載の自然エネルギ発電
システム。9. The charge / discharge control means prohibits charging when the power storage amount of the power storage device is greater than or equal to a predetermined maximum value, and the power storage amount of the power storage device is less than or equal to a predetermined minimum value. When discharging is prohibited, when the charge / discharge control means outputs a charge prohibition command,
When outputting a limit value of the power generation amount to the natural energy power generation device, outputting a command to control the power generation amount to a reference value to the fuel power generation device, and the charge / discharge control means outputs a command of discharge prohibition, A command for releasing the restriction of the power generation amount is output to the natural energy power generation device, an output increase command of the demand-supply difference is output to the fuel power generation device, and the charge / discharge command value is not limited by the power storage amount. At this time, the natural energy power generation device is provided with an output adjustment means for outputting a command for canceling the restriction of the power generation amount, and for outputting the command for controlling the power generation amount to the reference value to the fuel power generation device. Item 7. The natural energy power generation system according to Item 7.
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