JP2004312797A - 出力電力補償システム - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽光発電所や風力発電所等の不安定な出力を、内燃力発電所で補う出力電力補償システムを提供する。
【解決手段】太陽光発電所13−1、13−2や風力発電所15−1、15−2は、出力電力25−1〜25−4データをセンタ3に送る。センタ3は、これら合計出力電力値と、目標出力値との差を算出し、内燃力発電所9に送り、出力を制御して全体としての出力電力値の安定を図る。このように、不安定な自然力発電所の出力を、内燃力発電所の出力で補う。更に、急激な気象変化が予測される場合には、センタ3が出力変動予測を行い、それに従って内燃力発電所を制御する。
【選択図】 図1
【解決手段】太陽光発電所13−1、13−2や風力発電所15−1、15−2は、出力電力25−1〜25−4データをセンタ3に送る。センタ3は、これら合計出力電力値と、目標出力値との差を算出し、内燃力発電所9に送り、出力を制御して全体としての出力電力値の安定を図る。このように、不安定な自然力発電所の出力を、内燃力発電所の出力で補う。更に、急激な気象変化が予測される場合には、センタ3が出力変動予測を行い、それに従って内燃力発電所を制御する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電所や風力発電所等の不安定な出力を、内燃力発電所の出力で補う出力電力補償システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
自然力発電設備としては、太陽光発電や風力発電等がある。太陽光発電は、光エネルギを半導体素子を用いて電気エネルギに変換して発電を行う。風力発電は、風のエネルギを風車で回転運動に変え、それで発電機を駆動して電気エネルギを得る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、太陽光発電や風力発電は、日照状況や風況により、出力が大きく変動し、出力電力系統に対して悪影響を与えていた。また、気象条件だけでなく、例えば日没等の時間帯前後では、太陽光発電の場合に大きく出力が変動していた。
【0004】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、太陽光発電所や風力発電所等の不安定な出力を、内燃力発電所の出力で補う出力電力補償システムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために第1の発明は、複数の自然力発電設備と、内燃力発電設備と、センタとが、ネットワークを介して接続された出力電力補償システムであって、前記自然力発電設備は、出力電力値を前記センタに送る手段を具備し、前記センタは、複数の前記自然力発電設備の出力電力値を合計する手段と、目標出力値と前記合計出力電力値との差を算出する手段と、前記差電力値を前記内燃力発電所に送る手段と、を、具備することを特徴とする出力電力補償システムである。
【0006】
第1の発明の出力電力補償システムは、自然力発電設備の出力電力値がネットワークを介してセンタに送られ、センタは、自然力発電設備の出力電力値を合計し、目標出力値と合計出力電力値との差を内燃力発電設備に送り、発電補充をさせる。
【0007】
更に自然力発電設備は、気象監視装置の出力をセンタに送り、センタは、気象監視装置の出力と、データベースのデータとを用いて気象変動予測を行い、気象変動予測から、自然力発電設備の合計出力電力値を予測し、目標出力値と合計出力電力値との差を算出して、内燃力発電所に送る。
【0008】
自然力発電設備とは、太陽光発電所や風力発電所等である。気象監視装置は、自然力発電設備に設置され日照状況や風況等を測定しセンタに送る。
【0009】
第2の発明は、複数の自然力発電設備と、内燃力発電設備とに、ネットワークを介して接続されており、前記自然力発電設備から送られる出力電力値を合計する手段と、目標出力値と前記合計出力電力値との差を算出する手段と、前記差電力値を前記内燃力発電所に送る手段と、を、具備することを特徴とするセンタである。
【0010】
第2の発明のセンタは、自然力発電設備から送られる出力電力値を合計し、目標出力値と合計出力電力値との差を算出し、差電力値を内燃力発電所に送り、発電補填をさせる。
【0011】
更に、センタは、自然力発電設備が備える気象監視装置の出力と、データベースのデータとを用いて気象変動予測を行い、自然力発電設備の合計出力電力値を予測して、目標出力値と合計出力電力値との差を算出し、差電力値を内燃力発電所にり発電補填をさせる。
【0012】
第3の発明は、請求項7記載のセンタを実現するためのプログラムである。
【0013】
第3の発明のプログラムは、第2の発明のセンタを機能させるものであり、このプログラムをネットワークを介して流通させることもできる。
【0014】
第4の発明は、請求項7記載のセンタを実現するためのプログラムを記録した記録媒体である。
【0015】
第4の発明の記録媒体は、第2の発明のセンタを機能させるプログラムを記憶しており、この記録媒体を流通させることもでき、またこのプログラムをネットワークを介して流通させることもできる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る出力電力補償システム1の構成を示す図である。出力電力補償システム1は、太陽光発電所13−1、13−2と、風力発電所15−1、15−2と、センタ3とが、インターネットなどのネットワーク7で接続されている。また、センタ3は、内燃力発電所9に接続される。図1では、センタ3と内燃力発電所9が直接接続されるように示したが、ネットワーク7を介して接続されるとしても構わない。
【0017】
尚、太陽光発電所13−1、13−2と、風力発電所15−1、15−2は、自然力を利用した自然力発電設備である。即ち、太陽光発電装置17−1、17−2は、太陽光エネルギを半導体素子を用いて電気エネルギに変換して発電を行う。風力発電装置19−1、19−2は、風のエネルギを風車で回転運動に変えて発電機を駆動し、電気エネルギに変換して発電を行う。
【0018】
内燃力発電所9は、例えば火力発電所等のように、内燃機関を利用した発電設備である。内燃力発電所9は、センタ3と通信し内燃力発電装置10を制御する通信制御装置11と、内燃力発電装置10と、を備える。
【0019】
太陽光発電所13−1は、太陽光発電装置17−1と、気象監視装置21−1と、通信装置23−1とを備える。太陽光発電所13−2は、太陽光発電装置17−2と、気象監視装置21−2と、通信装置23−2とを備える。風力発電所15−1は、風力発電装置19−1と、気象監視装置21−3と、通信装置23−3とを備える。風力発電所15−2は、風力発電装置19−2と、気象監視装置21−4と、通信装置23−4とを備える。
【0020】
気象監視装置21−1、21−2、21−3、21−4は、それぞれの発電所に設置され、気象状況即ち日照状況や風況等を測定して、測定値を通信装置23−1、23−2、21−3、21−4を介してセンタ3に送る。
【0021】
太陽光発電装置17−1、17−2、風力発電装置19−1、19−2は、それぞれの出力電力値を、通信装置23−1、23−2、21−3、21−4を介してセンタ3に送る。
【0022】
センタ3は、データベース5を備え、気象変動データベース71、変動予測ロジック73、変動許容値75等のデータ、又各発電設備の出力電力値や、気象監視装置21−1〜21−4のデータ等を記憶する。気象変動データベース71とは、気象の変動を予測するための過去データ及び計算式等のデータである。変動予測ロジック73とは、予測電力を導くためのプログラムである。変動許容値75とは、目標出力(一定値)に対して、許容できる出力変動値であり、いくつかのパターンがデータベース5に記憶されている。
【0023】
図2は、自然力発電所の出力電力33を示す図である。図2(a)は、太陽光発電装置17−1の出力電力25−1を示したものである。同様に図2(b)は太陽光発電装置17−2の出力電力25−2、図2(c)は風力発電装置19−1の出力電力25−3、図2(d)は風力発電装置19−2の出力電力25−4を示したものである。
【0024】
図2のように、自然力発電所の出力電力は、時間、及び気象により大きく変動する。これらの出力は出力電力系統27に接続され、合計出力電力値35は、図3に示される。
【0025】
図3は、合計出力電力値35・目標出力値37・補償電力値39を示す図である。ここでは出力電力系統27の電力値が、目標出力値37(時間変化に対して一定)となるように、内燃力発電装置10を制御する。即ちセンタ3は、図1の内燃力発電装置10に、補償電力値39を出力させ(図1の出力電力25−5)、出力電力系統27の電力値が目標出力値37に近づくように制御を行う。
【0026】
図4に、出力電力補償システム1のフローチャートを示す。太陽光発電所13−1が電力を出力電力系統27に出力する(ステップ401)。出力電力25−1は図2(a)に示す。太陽光発電所13−2、風力発電所15−1、風力発電所15−2についても同様である(ステップ402〜ステップ404)。
【0027】
太陽光発電所13−1において、通信装置23−1は、出力電力値25−1と気象監視装置21−1のデータとを、センタ3に送る(ステップ405)。太陽光発電所13−2、風力発電所15−1、風力発電所15−2についても同様である(ステップ406〜ステップ408)。
【0028】
センタ3は、出力電力値25−1〜25−4を合計し(図3の合計出力電力値35)、データベース5内にある目標出力値(図3の出力目標値37)との差を算出して補償電力値39とする(図3の補償電力値39)(ステップ409)。図3では、目標出力値37が一定値の場合である。
【0029】
次に、センタ3は、内燃力発電所9に、補償電力値39の値を送信する(ステップ410)。内燃力発電装置10は、通信制御装置11の制御により、補償電力値39を出力すべく運転し、実際の出力電力25−5を出力電力系統27に出力する。
【0030】
このように、内燃力発電装置10が補償電力値39を出力することで、自然力発電設備の不安定な出力の安定化を図る効果がある。
【0031】
図3、図4では、出力目標値37が一定である場合の出力補償システム1について説明した。これは、気象条件に大きな変化がない場合である。
【0032】
次に説明するのは、例えば、日没の前後等のように、大きな気象条件の変化がある場合である。即ち日没を挟んで、特に太陽光発電装置17−1、17−2では、大きな出力の低下が見られる。このような場合、センタ3は日没後の出力の変動を予測し、それに従って目標出力値37(一定値)に対し変動許容値を考慮した内燃力発電装置10の制御を行う。
【0033】
図5には、自然力発電装置の合計出力電力値35が、日没51後にとる値の出力変動予測53を示す。センタ3は、気象監視装置21−1〜21−4のデータと、データベース5内にある気象変動データベース71を用いて出力変動予測53を算出する。このときデータベース5の中の変動予測ロジック73等のプログラムを用いて、出力変動予測53を算出する。尚、気象変動データベース71がデータベース5内にあるとしたが、ネットワーク7を介して、気象庁等のデータベースを用いることも考えられる。
【0034】
図6は、日没51を挟んだ変動許容値55を示す図である。センタ3は、出力変動予測53を算出した後、日没前後であまり急激に出力目標値55の変化がないように、変動許容値55を設定する(データベース5の変動許容値75データの中から選定する)。即ち、出力電力系統27に出力される電力を急激に変化させないようにする。これは、出力電力系統27に接続されている他の設備に急激な出力変動の影響を与えないためである。更に許容変動値55の急変を避けるのは、内燃力発電装置10に急激な負荷をかけないようにするためでもある。
【0035】
図7は、目標出力値37(一定値)に対し、日没51を挟んだ許容変動値57、59の例を示す。データベース5には、何パターンかの許容変動値75データが記憶されており、センタ3は気象監視装置21−1〜21−4から送られてくる気象情報や気象変動データベース71等の条件を加味して、許容変動値57又は59等を決定する。
【0036】
図8は、許容変動値を考慮した出力電力補償システム1のフローチャートを示す。太陽光発電所13−1が電力を出力電力系統27に出力する(ステップ801)。出力電力25−1は図2(a)に示す。太陽光発電所13−2、風力発電所15−1、風力発電所15−2についても同様である(ステップ802〜ステップ804)。
【0037】
太陽光発電所13−1において、通信装置23−1は出力電力値25−1と気象監視装置21−1のデータとを、センタ3に送る(ステップ805)。太陽光発電所13−2、風力発電所15−1、風力発電所15−2についても同様である(ステップ806〜ステップ808)。
【0038】
センタ3は、出力電力値25−1〜25−4を合計する(ステップ809)。図5の合計出力電力35として示す。次に、センタ3は、気象監視装置21−1〜21−4と、気象変動データベース71とから、日没51後の出力変動予測53を行う(ステップ810)。図5の出力変動予測53に示す。
【0039】
次に、センタ3は、データベース5の変動許容値75データを参考に、変動許容値55を決定する(ステップ811)。図6の変動許容値55として示す。変動予測53に対して、変動許容値55の出力電力33の時間変化は緩やかなものになっている。これは前述したように、出力電力系統27に接続されている他の設備に急激な出力変動の影響を与えないためである。また、内燃力発電装置10に急激な負荷をかけないようにするためである。
【0040】
センタ3は、合計出力電力値35と、許容変動値55との差を算出して補償電力値とし(図示せず)、内燃力発電所9に送信する(ステップ812)。内燃力発電装置10は、補償電力値に従って運転し、出力電力25−5を出力電力系統27に出力する(ステップ813)。
【0041】
許容変動値55を用いる内燃力発電装置10の制御は、例えば台風などの特別な気象の時にも利用できる。
【0042】
ここでは、4基の自然力発電所の出力を、1基の内燃力発電所の出力で補償する例を示したが、自然力発電所や内燃力発電所の基数の設定は任意である。
【0043】
このように、本実施の形態によれば、複数の自然力発電装置の出力値をネットワーク7を介してセンタ3に送り、合計出力電力値が目標電力値に近づくように内燃力発電装置10を制御する。従って、出力電力系統27の、気象条件による電力値の変動を低減する効果がある。即ち太陽光発電や風力発電の、日照状況や風況による出力電力変動を低減する効果がある。
【0044】
又、急激な気象変化(例えば日没等)が起こる場合には、センタ3が自然力発電装置の合計出力値の出力変動予測53を行い、変動許容値55を加味して内燃力発電装置10を制御する。従って、日没後の合計出力値の急激な変動を抑えることができ、出力電力系統27に繋がる他の設備への影響を低減する効果がある。同時に、日没後の内燃力発電装置10の急激な出力変動を抑える効果がある。
【0045】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、太陽光発電所や風力発電所等の不安定な出力を、内燃力発電所の出力で補う出力電力補償システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る出力電力補償システム1の構成を示す図
【図2】自然力発電所の出力電力を示す図
【図3】合計出力電力値35・目標出力値37・補償電力値39を示す図
【図4】出力電力補償システム1のフローチャート
【図5】出力電力値35を示す図
【図6】目標出力値55を示す図
【図7】許容変動値57、59を示す図
【図8】許容変動値を考慮した出力電力補償システム1のフローチャート
【符号の説明】
1・・・ 出力電力補償システム
3・・・ サーバ
5・・・ データベース
7・・・ ネットワーク
9・・・ 内燃力発電所
10・・・ 内燃力発電装置
11・・・ 通信制御装置
13−1、13−2・・・ 太陽光発電所
15−1、15−2・・・ 風力発電所
17−1、17−2・・・ 太陽光発電装置
19−1、19−2・・・ 風力発電装置
21−1、21−2、21−3、21−4・・・ 気象監視装置
23−1、23−2、23−3、23−4・・・ 通信装置
25−1、25−2、25−3、25−4・・・ 出力電力
27・・・ 出力電力系統
31・・・ 時間
33・・・ 出力電圧
35・・・ 合計出力電力値
37・・・ 目標出力値
39・・・ 補償電力値
51・・・ 日没
53・・・ 出力変動予測
55、57、59・・・ 変動許容値
71・・・ 気象変動データベース
73・・・ 変動予測ロジック
75・・・ 変動許容値
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電所や風力発電所等の不安定な出力を、内燃力発電所の出力で補う出力電力補償システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
自然力発電設備としては、太陽光発電や風力発電等がある。太陽光発電は、光エネルギを半導体素子を用いて電気エネルギに変換して発電を行う。風力発電は、風のエネルギを風車で回転運動に変え、それで発電機を駆動して電気エネルギを得る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、太陽光発電や風力発電は、日照状況や風況により、出力が大きく変動し、出力電力系統に対して悪影響を与えていた。また、気象条件だけでなく、例えば日没等の時間帯前後では、太陽光発電の場合に大きく出力が変動していた。
【0004】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、太陽光発電所や風力発電所等の不安定な出力を、内燃力発電所の出力で補う出力電力補償システムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために第1の発明は、複数の自然力発電設備と、内燃力発電設備と、センタとが、ネットワークを介して接続された出力電力補償システムであって、前記自然力発電設備は、出力電力値を前記センタに送る手段を具備し、前記センタは、複数の前記自然力発電設備の出力電力値を合計する手段と、目標出力値と前記合計出力電力値との差を算出する手段と、前記差電力値を前記内燃力発電所に送る手段と、を、具備することを特徴とする出力電力補償システムである。
【0006】
第1の発明の出力電力補償システムは、自然力発電設備の出力電力値がネットワークを介してセンタに送られ、センタは、自然力発電設備の出力電力値を合計し、目標出力値と合計出力電力値との差を内燃力発電設備に送り、発電補充をさせる。
【0007】
更に自然力発電設備は、気象監視装置の出力をセンタに送り、センタは、気象監視装置の出力と、データベースのデータとを用いて気象変動予測を行い、気象変動予測から、自然力発電設備の合計出力電力値を予測し、目標出力値と合計出力電力値との差を算出して、内燃力発電所に送る。
【0008】
自然力発電設備とは、太陽光発電所や風力発電所等である。気象監視装置は、自然力発電設備に設置され日照状況や風況等を測定しセンタに送る。
【0009】
第2の発明は、複数の自然力発電設備と、内燃力発電設備とに、ネットワークを介して接続されており、前記自然力発電設備から送られる出力電力値を合計する手段と、目標出力値と前記合計出力電力値との差を算出する手段と、前記差電力値を前記内燃力発電所に送る手段と、を、具備することを特徴とするセンタである。
【0010】
第2の発明のセンタは、自然力発電設備から送られる出力電力値を合計し、目標出力値と合計出力電力値との差を算出し、差電力値を内燃力発電所に送り、発電補填をさせる。
【0011】
更に、センタは、自然力発電設備が備える気象監視装置の出力と、データベースのデータとを用いて気象変動予測を行い、自然力発電設備の合計出力電力値を予測して、目標出力値と合計出力電力値との差を算出し、差電力値を内燃力発電所にり発電補填をさせる。
【0012】
第3の発明は、請求項7記載のセンタを実現するためのプログラムである。
【0013】
第3の発明のプログラムは、第2の発明のセンタを機能させるものであり、このプログラムをネットワークを介して流通させることもできる。
【0014】
第4の発明は、請求項7記載のセンタを実現するためのプログラムを記録した記録媒体である。
【0015】
第4の発明の記録媒体は、第2の発明のセンタを機能させるプログラムを記憶しており、この記録媒体を流通させることもでき、またこのプログラムをネットワークを介して流通させることもできる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る出力電力補償システム1の構成を示す図である。出力電力補償システム1は、太陽光発電所13−1、13−2と、風力発電所15−1、15−2と、センタ3とが、インターネットなどのネットワーク7で接続されている。また、センタ3は、内燃力発電所9に接続される。図1では、センタ3と内燃力発電所9が直接接続されるように示したが、ネットワーク7を介して接続されるとしても構わない。
【0017】
尚、太陽光発電所13−1、13−2と、風力発電所15−1、15−2は、自然力を利用した自然力発電設備である。即ち、太陽光発電装置17−1、17−2は、太陽光エネルギを半導体素子を用いて電気エネルギに変換して発電を行う。風力発電装置19−1、19−2は、風のエネルギを風車で回転運動に変えて発電機を駆動し、電気エネルギに変換して発電を行う。
【0018】
内燃力発電所9は、例えば火力発電所等のように、内燃機関を利用した発電設備である。内燃力発電所9は、センタ3と通信し内燃力発電装置10を制御する通信制御装置11と、内燃力発電装置10と、を備える。
【0019】
太陽光発電所13−1は、太陽光発電装置17−1と、気象監視装置21−1と、通信装置23−1とを備える。太陽光発電所13−2は、太陽光発電装置17−2と、気象監視装置21−2と、通信装置23−2とを備える。風力発電所15−1は、風力発電装置19−1と、気象監視装置21−3と、通信装置23−3とを備える。風力発電所15−2は、風力発電装置19−2と、気象監視装置21−4と、通信装置23−4とを備える。
【0020】
気象監視装置21−1、21−2、21−3、21−4は、それぞれの発電所に設置され、気象状況即ち日照状況や風況等を測定して、測定値を通信装置23−1、23−2、21−3、21−4を介してセンタ3に送る。
【0021】
太陽光発電装置17−1、17−2、風力発電装置19−1、19−2は、それぞれの出力電力値を、通信装置23−1、23−2、21−3、21−4を介してセンタ3に送る。
【0022】
センタ3は、データベース5を備え、気象変動データベース71、変動予測ロジック73、変動許容値75等のデータ、又各発電設備の出力電力値や、気象監視装置21−1〜21−4のデータ等を記憶する。気象変動データベース71とは、気象の変動を予測するための過去データ及び計算式等のデータである。変動予測ロジック73とは、予測電力を導くためのプログラムである。変動許容値75とは、目標出力(一定値)に対して、許容できる出力変動値であり、いくつかのパターンがデータベース5に記憶されている。
【0023】
図2は、自然力発電所の出力電力33を示す図である。図2(a)は、太陽光発電装置17−1の出力電力25−1を示したものである。同様に図2(b)は太陽光発電装置17−2の出力電力25−2、図2(c)は風力発電装置19−1の出力電力25−3、図2(d)は風力発電装置19−2の出力電力25−4を示したものである。
【0024】
図2のように、自然力発電所の出力電力は、時間、及び気象により大きく変動する。これらの出力は出力電力系統27に接続され、合計出力電力値35は、図3に示される。
【0025】
図3は、合計出力電力値35・目標出力値37・補償電力値39を示す図である。ここでは出力電力系統27の電力値が、目標出力値37(時間変化に対して一定)となるように、内燃力発電装置10を制御する。即ちセンタ3は、図1の内燃力発電装置10に、補償電力値39を出力させ(図1の出力電力25−5)、出力電力系統27の電力値が目標出力値37に近づくように制御を行う。
【0026】
図4に、出力電力補償システム1のフローチャートを示す。太陽光発電所13−1が電力を出力電力系統27に出力する(ステップ401)。出力電力25−1は図2(a)に示す。太陽光発電所13−2、風力発電所15−1、風力発電所15−2についても同様である(ステップ402〜ステップ404)。
【0027】
太陽光発電所13−1において、通信装置23−1は、出力電力値25−1と気象監視装置21−1のデータとを、センタ3に送る(ステップ405)。太陽光発電所13−2、風力発電所15−1、風力発電所15−2についても同様である(ステップ406〜ステップ408)。
【0028】
センタ3は、出力電力値25−1〜25−4を合計し(図3の合計出力電力値35)、データベース5内にある目標出力値(図3の出力目標値37)との差を算出して補償電力値39とする(図3の補償電力値39)(ステップ409)。図3では、目標出力値37が一定値の場合である。
【0029】
次に、センタ3は、内燃力発電所9に、補償電力値39の値を送信する(ステップ410)。内燃力発電装置10は、通信制御装置11の制御により、補償電力値39を出力すべく運転し、実際の出力電力25−5を出力電力系統27に出力する。
【0030】
このように、内燃力発電装置10が補償電力値39を出力することで、自然力発電設備の不安定な出力の安定化を図る効果がある。
【0031】
図3、図4では、出力目標値37が一定である場合の出力補償システム1について説明した。これは、気象条件に大きな変化がない場合である。
【0032】
次に説明するのは、例えば、日没の前後等のように、大きな気象条件の変化がある場合である。即ち日没を挟んで、特に太陽光発電装置17−1、17−2では、大きな出力の低下が見られる。このような場合、センタ3は日没後の出力の変動を予測し、それに従って目標出力値37(一定値)に対し変動許容値を考慮した内燃力発電装置10の制御を行う。
【0033】
図5には、自然力発電装置の合計出力電力値35が、日没51後にとる値の出力変動予測53を示す。センタ3は、気象監視装置21−1〜21−4のデータと、データベース5内にある気象変動データベース71を用いて出力変動予測53を算出する。このときデータベース5の中の変動予測ロジック73等のプログラムを用いて、出力変動予測53を算出する。尚、気象変動データベース71がデータベース5内にあるとしたが、ネットワーク7を介して、気象庁等のデータベースを用いることも考えられる。
【0034】
図6は、日没51を挟んだ変動許容値55を示す図である。センタ3は、出力変動予測53を算出した後、日没前後であまり急激に出力目標値55の変化がないように、変動許容値55を設定する(データベース5の変動許容値75データの中から選定する)。即ち、出力電力系統27に出力される電力を急激に変化させないようにする。これは、出力電力系統27に接続されている他の設備に急激な出力変動の影響を与えないためである。更に許容変動値55の急変を避けるのは、内燃力発電装置10に急激な負荷をかけないようにするためでもある。
【0035】
図7は、目標出力値37(一定値)に対し、日没51を挟んだ許容変動値57、59の例を示す。データベース5には、何パターンかの許容変動値75データが記憶されており、センタ3は気象監視装置21−1〜21−4から送られてくる気象情報や気象変動データベース71等の条件を加味して、許容変動値57又は59等を決定する。
【0036】
図8は、許容変動値を考慮した出力電力補償システム1のフローチャートを示す。太陽光発電所13−1が電力を出力電力系統27に出力する(ステップ801)。出力電力25−1は図2(a)に示す。太陽光発電所13−2、風力発電所15−1、風力発電所15−2についても同様である(ステップ802〜ステップ804)。
【0037】
太陽光発電所13−1において、通信装置23−1は出力電力値25−1と気象監視装置21−1のデータとを、センタ3に送る(ステップ805)。太陽光発電所13−2、風力発電所15−1、風力発電所15−2についても同様である(ステップ806〜ステップ808)。
【0038】
センタ3は、出力電力値25−1〜25−4を合計する(ステップ809)。図5の合計出力電力35として示す。次に、センタ3は、気象監視装置21−1〜21−4と、気象変動データベース71とから、日没51後の出力変動予測53を行う(ステップ810)。図5の出力変動予測53に示す。
【0039】
次に、センタ3は、データベース5の変動許容値75データを参考に、変動許容値55を決定する(ステップ811)。図6の変動許容値55として示す。変動予測53に対して、変動許容値55の出力電力33の時間変化は緩やかなものになっている。これは前述したように、出力電力系統27に接続されている他の設備に急激な出力変動の影響を与えないためである。また、内燃力発電装置10に急激な負荷をかけないようにするためである。
【0040】
センタ3は、合計出力電力値35と、許容変動値55との差を算出して補償電力値とし(図示せず)、内燃力発電所9に送信する(ステップ812)。内燃力発電装置10は、補償電力値に従って運転し、出力電力25−5を出力電力系統27に出力する(ステップ813)。
【0041】
許容変動値55を用いる内燃力発電装置10の制御は、例えば台風などの特別な気象の時にも利用できる。
【0042】
ここでは、4基の自然力発電所の出力を、1基の内燃力発電所の出力で補償する例を示したが、自然力発電所や内燃力発電所の基数の設定は任意である。
【0043】
このように、本実施の形態によれば、複数の自然力発電装置の出力値をネットワーク7を介してセンタ3に送り、合計出力電力値が目標電力値に近づくように内燃力発電装置10を制御する。従って、出力電力系統27の、気象条件による電力値の変動を低減する効果がある。即ち太陽光発電や風力発電の、日照状況や風況による出力電力変動を低減する効果がある。
【0044】
又、急激な気象変化(例えば日没等)が起こる場合には、センタ3が自然力発電装置の合計出力値の出力変動予測53を行い、変動許容値55を加味して内燃力発電装置10を制御する。従って、日没後の合計出力値の急激な変動を抑えることができ、出力電力系統27に繋がる他の設備への影響を低減する効果がある。同時に、日没後の内燃力発電装置10の急激な出力変動を抑える効果がある。
【0045】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、太陽光発電所や風力発電所等の不安定な出力を、内燃力発電所の出力で補う出力電力補償システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る出力電力補償システム1の構成を示す図
【図2】自然力発電所の出力電力を示す図
【図3】合計出力電力値35・目標出力値37・補償電力値39を示す図
【図4】出力電力補償システム1のフローチャート
【図5】出力電力値35を示す図
【図6】目標出力値55を示す図
【図7】許容変動値57、59を示す図
【図8】許容変動値を考慮した出力電力補償システム1のフローチャート
【符号の説明】
1・・・ 出力電力補償システム
3・・・ サーバ
5・・・ データベース
7・・・ ネットワーク
9・・・ 内燃力発電所
10・・・ 内燃力発電装置
11・・・ 通信制御装置
13−1、13−2・・・ 太陽光発電所
15−1、15−2・・・ 風力発電所
17−1、17−2・・・ 太陽光発電装置
19−1、19−2・・・ 風力発電装置
21−1、21−2、21−3、21−4・・・ 気象監視装置
23−1、23−2、23−3、23−4・・・ 通信装置
25−1、25−2、25−3、25−4・・・ 出力電力
27・・・ 出力電力系統
31・・・ 時間
33・・・ 出力電圧
35・・・ 合計出力電力値
37・・・ 目標出力値
39・・・ 補償電力値
51・・・ 日没
53・・・ 出力変動予測
55、57、59・・・ 変動許容値
71・・・ 気象変動データベース
73・・・ 変動予測ロジック
75・・・ 変動許容値
Claims (12)
- 複数の自然力発電設備と、内燃力発電設備と、センタとが、ネットワークを介して接続された出力電力補償システムであって、
前記自然力発電設備は、出力電力値を前記センタに送る手段を具備し、
前記センタは、
複数の前記自然力発電設備の出力電力値を合計する手段と、
目標出力値と前記合計出力電力値との差を算出する手段と、
前記差電力値を前記内燃力発電所に送る手段と、
を、具備することを特徴とする出力電力補償システム。 - 前記自然力発電設備は、気象監視装置と、前記気象監視装置の出力を前記センタに送る手段と、を具備し、
前記センタは、
データベースを検索する手段と、
前記気象監視装置の出力と、前記データベースのデータとを用いて気象変動予測を行う手段と、
前記気象変動予測から、複数の前記自然力発電設備の合計出力電力値を予測する手段と、
目標出力値と前記合計出力電力値との差を算出する手段と、
前記差電力値を前記内燃力発電所に送る手段と、
を、更に具備することを特徴とする請求項1記載の出力電力補償システム。 - 前記センタは、前記合計出力電力値が変動許容値の範囲に収まるように、前記内燃力発電設備の発電量を制御することを特徴とする請求項2記載の出力電力補償システム。
- 前記自然力発電設備は、太陽光発電所や風力発電所等であることを特徴とする請求項2記載の出力電力補償システム。
- 前記気象監視装置は、前記自然力発電設備に設置され日照状況や風況等を測定することを特徴とする請求項2記載の出力補償システム。
- 前記データベースは、気象変動データベース、変動予測ロジック、変動許容値等を具備することを特徴とする請求項2記載の出力補償システム。
- 複数の自然力発電設備と、内燃力発電設備とに、ネットワークを介して接続されており、
前記自然力発電設備から送られる出力電力値を合計する手段と、
目標出力値と前記合計出力電力値との差を算出する手段と、
前記差電力値を前記内燃力発電所に送る手段と、
を、具備することを特徴とするセンタ。 - データベースを検索する手段と、
前記自然力発電設備が備える気象監視装置の出力と、前記データベースのデータとを用いて気象変動予測を行う手段と、
前記気象変動予測から、複数の前記自然力発電設備の合計出力電力値を予測する手段と、
目標出力値と前記合計出力電力値との差を算出する手段と、
前記差電力値を前記内燃力発電所に送る手段と、
を、更に具備することを特徴とする請求項7記載のセンタ。 - 前記合計出力電力値が変動許容値の範囲に収まるように、前記内燃力発電設備の発電量を制御することを特徴とする請求項8記載のセンタ。
- 前記データベースは、気象変動データベース、変動予測ロジック、変動許容値等を具備することを特徴とする請求項8記載のセンタ。
- 請求項7記載のセンタを実現するためのプログラム。
- 請求項7記載のセンタを実現するためのプログラムを記録した記録媒体。
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Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7523001B2 (en) | 2006-09-28 | 2009-04-21 | General Electric Company | Method and apparatus for operating wind turbine generators |
JP2011038499A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Hitachi Ltd | 自然エネルギー発電制御システム、制御装置および制御方法 |
JP2011101492A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Hitachi Zosen Corp | 発電システム |
CN102214934A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-10-12 | 中国电力科学研究院 | 基于兆瓦级电池储能电站的风光发电出力平滑控制方法 |
WO2011162238A1 (ja) * | 2010-06-21 | 2011-12-29 | 株式会社日立製作所 | 新エネルギー発電所群の制御システム、およびその制御方法 |
JP2012089749A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Toshiba Corp | 自然エネルギー発電設備の発電量予測方法 |
JP2012522183A (ja) * | 2009-03-30 | 2012-09-20 | オーシャン・リニューワブル・パワー・カンパニー・エルエルシー | 高効率タービンおよび発電方法 |
JP2013135561A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Tokyo Gas Co Ltd | 発電出力変動補完システム、その制御装置、プログラム |
WO2014002274A1 (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-03 | 株式会社日立製作所 | 火力発電設備、自然エネルギー発電プラント及びその制御方法 |
JP2014045544A (ja) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Tokyo Gas Co Ltd | 発電システム、その発電変動補完システム |
WO2014068591A1 (en) * | 2012-11-01 | 2014-05-08 | Kakulte Praveen Dayaram | Integrated wind and solar power system |
JP2016127755A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 発電電力の平滑化システム |
JP2017099269A (ja) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 電力資産を制御および監視するためのシステムおよび方法 |
KR101787108B1 (ko) * | 2011-09-28 | 2017-10-19 | 한국전력공사 | 에너지 관리 장치 및 그 방법 |
JP2018196199A (ja) * | 2017-05-15 | 2018-12-06 | 東光電気工事株式会社 | 発電システムおよび発電方法 |
JP2020072552A (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 発電システム、制御装置及び発電目標値の設定方法 |
-
2003
- 2003-04-02 JP JP2003099250A patent/JP2004312797A/ja active Pending
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7523001B2 (en) | 2006-09-28 | 2009-04-21 | General Electric Company | Method and apparatus for operating wind turbine generators |
JP2012522183A (ja) * | 2009-03-30 | 2012-09-20 | オーシャン・リニューワブル・パワー・カンパニー・エルエルシー | 高効率タービンおよび発電方法 |
JP2011038499A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Hitachi Ltd | 自然エネルギー発電制御システム、制御装置および制御方法 |
JP2011101492A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Hitachi Zosen Corp | 発電システム |
JP2014057518A (ja) * | 2010-06-21 | 2014-03-27 | Hitachi Ltd | 新エネルギー発電所群の制御システム、およびその制御方法 |
WO2011162238A1 (ja) * | 2010-06-21 | 2011-12-29 | 株式会社日立製作所 | 新エネルギー発電所群の制御システム、およびその制御方法 |
JP2012005310A (ja) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Hitachi Ltd | 新エネルギー発電所群の制御システム、およびその制御方法 |
JP2012089749A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Toshiba Corp | 自然エネルギー発電設備の発電量予測方法 |
CN102214934A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-10-12 | 中国电力科学研究院 | 基于兆瓦级电池储能电站的风光发电出力平滑控制方法 |
KR101787108B1 (ko) * | 2011-09-28 | 2017-10-19 | 한국전력공사 | 에너지 관리 장치 및 그 방법 |
JP2013135561A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Tokyo Gas Co Ltd | 発電出力変動補完システム、その制御装置、プログラム |
WO2014002274A1 (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-03 | 株式会社日立製作所 | 火力発電設備、自然エネルギー発電プラント及びその制御方法 |
CN104272200A (zh) * | 2012-06-29 | 2015-01-07 | 株式会社日立制作所 | 火力发电设备、自然能源发电工厂及其控制方法 |
JP2014045544A (ja) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Tokyo Gas Co Ltd | 発電システム、その発電変動補完システム |
WO2014068591A1 (en) * | 2012-11-01 | 2014-05-08 | Kakulte Praveen Dayaram | Integrated wind and solar power system |
JP2016127755A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 発電電力の平滑化システム |
JP2017099269A (ja) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 電力資産を制御および監視するためのシステムおよび方法 |
US11107169B2 (en) | 2015-11-18 | 2021-08-31 | General Electric Company | Systems and methods for controlling and monitoring power assets |
JP7053141B2 (ja) | 2015-11-18 | 2022-04-12 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 電力資産を制御および監視するためのシステムおよび方法 |
JP2018196199A (ja) * | 2017-05-15 | 2018-12-06 | 東光電気工事株式会社 | 発電システムおよび発電方法 |
JP2020072552A (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 発電システム、制御装置及び発電目標値の設定方法 |
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