JP2007166860A

JP2007166860A - 連系線潮流制御装置

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Publication number: JP2007166860A
Application number: JP2005363223A
Authority: JP
Inventors: Misao Kimura; 村操木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】貯蔵装置の長時間充放電の場合でも電力貯蔵量を最大又は空にしない。
【解決手段】電力系統１０１，１０２を連系し、両端に遮断器１，２を有する連系線３の潮流を制御する連系線潮流制御装置１０で、電力系統１０１は、連系線３に接続された送配電線５と、発電電力量を制御可能な少なくとも１つの発電装置６と、電力負荷７と、送配電線５からの電力を貯蔵すると共に貯蔵電力を放出する電力貯蔵装置２０と、を備え、連系線電力検出部４で検出された電力潮流に基づく連系線有効電力と予め設定された有効電力設定値との差分から有効電力指令を生成してこの連系線有効電力と遮断器動作信号に応じて有効電力指令補正値を電力貯蔵装置２０へ出力する有効電力指令出力手段１１と、この有効電力指令と検出された電力に基づいて入出力電力を制御する貯蔵装置２０の貯蔵量に応じて電力系統内の発電装置６の発電指令を生成出力する発電量増減手段１７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、連系線潮流制御装置に関し、特に、少なくとも電力貯蔵装置および発電装置を備える電力系統が他の電力系統と連系線により接続されている場合にその電力系統内の電力貯蔵装置の電力貯蔵量に基づいてその電力系統内の発電装置を制御しつつ連系線の潮流制御を行なうようにした連系線潮流制御装置に関する。

異なる電力系統を接続して複数の電力系統間で電力を融通し合うために、それぞれの電力系統の送配電線（母線）同士を連系線により接続している。それぞれの電力系統には、該電力系統に電力を供給する発電装置や供給された電力を消費する種々の電力負荷などが設けられており、ある電力系統で電力が過剰となり、他の電力系統で電力が不足している場合に電力が過剰となっている電力系統から電力が不足している電力系統に対して連系線を介して過剰電力を供給するようにしている。

一方、最近では連系線を介して電力系統間で電力を補い合うだけでなく、１つの電力系統内で過剰電力を貯蔵する電力貯蔵装置に関する種々の提案もなされている。電力貯蔵装置の代表的な一例としては二次電池があり、この二次電池は、特定の電力系統における昼夜の消費電力量に大きな差異が生じているときに、夜間の発電電力を貯蔵しておいて昼間の電力消費の不足分を補う場合や、特定の電力系統において停電等が発生したときに例えばコンピュータのような特定の機器の停止してしまうことを防止する場合などに有効に利用されている。このような電力貯蔵装置を用いた電力系統の一例として特許文献１に記載された「電力貯蔵装置の制御装置」や、特許文献２に記載された「二次電池を含む電力系統の周波数制御方法およびその装置」が提案されている。

例えば特許文献１は、送電線に流れる電力潮流の大きさを取り込む潮流情報入力手段を備え、電力の大きさに応じて電力貯蔵装置が吸収または放出する電力の大きさを決定するようにした（段落［０００６］参照）ものであり、この電力貯蔵装置を備える送電線の電力潮流制御装置または制御手段としては、電力系統に接続された電力貯蔵装置を、潮流情報と送電線の運用状態から決定した吸収または放出する電力の大きさに基づいて制御するというものである（段落［０００７］［０００８］参照）。

また、特許文献２は、電力系統の需要変動に応じて出力を調整することにより、電力系統の周波数を基準周波数に維持・調整し、ならびに連系線潮流変動を制御する方法および装置を提供する課題（［要約］の［課題］参照）を達成するために、発電部からの電力発電量と負荷の電力消費量の需給不均衡に伴い変動する周波数を計測し、あらかじめ定められている基準周波数からの偏差を周波数偏差検出器により検出し、この検出結果に基づいて周波数の変動を抑制するように二次電池の充電または放電を制御するものである（［請求項１］参照）。
特開平８−２３６３４号公報特開２００１−３７０８５号公報

上述した特許文献１に記載された電力貯蔵装置の制御装置においては、制御対象の送電線の両端母線が他の経路によって連系されておらず、当該送電線が２つの電力系統を唯一連系するものである場合、電力貯蔵手段の有効電力出力が零のときの電力潮流がその制御基準値との間に差を有する場合、電力貯蔵手段が長時間にわたって充電または放電状態となるので、電力貯蔵手段の電力貯蔵量が最大、または、空となって、充電または放電ができない状態になり、電力潮流の制御に支障を来すという問題がある。

また、特許文献２に記載された電力系統の周波数制御装置においては、周波数制御による副次的効果として連系線の電力潮流の安定が得られるものの、連系線の電力潮流を二次電池によって積極的に制御するものではないために、電力潮流を精度良く一定にすることができないという問題がある。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、電力貯蔵装置が長時間にわたって充電または放電する状況となった場合でも電力貯蔵量が最大、または、空となって潮流制御に支障を来すことがない連系線潮流制御装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

本発明の基本概念としての第１構成に係る連系線潮流制御装置は、複数の電力系統のうちの少なくとも２つの電力系統を連系すると共に供給電力を遮断する遮断器をその両端に有する連系線の潮流を制御する連系線潮流制御装置であって、前記電力系統の少なくとも１つは、その電力系統内で電力を送配すると共に前記連系線に接続された送配電線と、該電力系統内で電力を発電して前記送配電線に供給すると共にその発電電力量を制御可能な少なくとも１つの発電装置と、前記送配電線を流れる電力を消費する電力負荷と、前記送配電線に接続されて前記送配電線からの電力を受入れて貯蔵すると共に貯蔵電力を前記送配電線に放出する電力貯蔵装置と、を備え、前記連系線を流れる電力潮流を検出する連系線電力検出部により検出された電力潮流に基づいて求められた連系線有効電力と予め設定された有効電力設定値との差分から有効電力指令を生成すると共に前記連系線有効電力と前記連系線の両端に設けられた遮断器から検出した遮断器動作信号とに応じて前記有効電力指令を補正した有効電力指令補正値を前記電力貯蔵装置へ出力する有効電力指令出力手段と、前記有効電力指令出力手段により制御された前記有効電力指令と前記電力系統より検出された系統電力とにより前記系統電力を変換して貯蔵する前記電力貯蔵装置の電力貯蔵量に応じて前記電力系統内の前記発電装置の発電指令を生成して前記発電装置へ該発電指令を出力する発電量増減手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の第２構成は、第１構成に係る連系線潮流制御装置において、前記有効電力指令出力手段は、前記連系線有効電力と予め設定された前記有効電力設定値との差分から前記有効電力指令を生成する有効電力指令生成手段と、前記連系線有効電力および前記遮断器動作信号に基づいて前記有効電力指令補正値を生成する有効電力指令補正手段と、前記有効電力指令生成手段により生成された前記有効電力指令と前記有効電力指令補正手段により生成された前記有効電力指令補正値とを加算して前記電力貯蔵装置へ出力する加算出力手段と、を備えると共に、前記遮断器動作信号に応じて前記電力系統の無効電力指令を生成して前記電力貯蔵装置へ該無効電力指令を出力する無効電力指令生成手段をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第３構成は、第１構成に係る連系線潮流制御装置において、前記発電量増減手段は前記電力貯蔵装置より検出された前記電力貯蔵量に基づいて該電力系統に含まれる前記発電装置に対して前記発電指令を生成する発電指令生成手段と、前記発電指令生成手段より供給された前記発電指令を該電力系統に属する前記発電装置のそれぞれの運転状況に応じてそれぞれの発電装置に配分する発電指令配分手段とを備えることを特徴とする。

本発明の第４構成は、第２または第３構成に係る連系線潮流制御装置において、前記電力貯蔵装置は、該電力貯蔵装置が入出力する電力を検出する電力検出部と、前記電力検出部により検出された前記電力における有効電力出力と前記有効電力指令出力手段より供給された前記有効電力指令とに基づいて有効電力を制御する有効電力制御部と、前記電力検出部により検出された前記電力における無効電力出力と前記無効電力指令生成手段より供給された前記無効電力指令とに基づいて無効電力を制御する無効電力制御部と、前記有効電力制御部より出力された制御信号および前記無効電力制御部より出力された制御信号に基づいて系統に対して入出力する電力を変換する電力変換部と、前記電力変換部により変換された電力を貯蔵する電力貯蔵部と、前記電力貯蔵部に貯蔵されている電力量を検出して前記発電量増減手段に出力する貯蔵量検出部と、を備えることを特徴とする。

本発明の第５構成は、第１構成に係る連系線潮流制御装置において、前記有効電力指令出力手段は、前記連系線有効電力と予め設定された前記有効電力設定値との差分から前記有効電力指令を生成する有効電力指令生成手段と、前記連系線有効電力および前記遮断器動作信号に基づいて前記有効電力指令補正値を生成する有効電力指令補正手段と、前記有効電力指令生成手段により生成された前記有効電力指令と前記有効電力指令補正手段により生成された前記有効電力指令補正値とを加算して前記電力貯蔵装置へ出力する加算出力手段と、を備えると共に、前記発電量増減手段は、前記電力貯蔵装置より検出された前記電力貯蔵量に基づいて該電力系統に含まれる前記発電装置に対して前記発電指令を生成する発電指令生成手段と、前記発電指令生成手段より供給された前記発電指令を該電力系統に属する前記発電装置のそれぞれの運転状況に応じてそれぞれの発電装置に配分する発電指令配分手段と、前記電力貯蔵装置への有効電力指令を複数の電力貯蔵装置に配分する貯蔵指令配分手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の第６構成は、第５構成に係る連系線潮流制御装置において、前記貯蔵指令配分手段により配分された前記電力貯蔵装置への有効電力指令と配分される前の有効電力指令の差分に基づいて、前記発電装置への有効電力指令を補正する前記発電指令補正手段を有することを特徴とする。

本発明の第７構成は、第５または第６構成に係る連系線潮流制御装置において、昼間と夜間で運転状態を切り替える運転モード指令と有効電力指令値を生成する平準化指令生成手段を有し、前記電力貯蔵装置に運転モード指令を与えるとともに、前記平準化指令生成手段の有効電力指令と前記貯蔵指令配分手段の出力の加算結果を前記電力貯蔵装置の有効電力指令とすることを特徴とする。

本発明の第８構成は、第５または第６構成に係る連系線潮流制御装置において、前記電力貯蔵装置の前記電力貯蔵量に応じて前記電力貯蔵装置の運転状態を決定する切替え指令生成手段と、前記切替え指令生成手段の出力に応じて前記電力貯蔵装置への有効電力指令の正の指令値および負の指令値の少なくとも一方をそれぞれの電力貯蔵装置に配分する貯蔵指令配分手段を有することを特徴とする。

本発明の第９構成は、第５または第６構成に係る連系線潮流制御装置において、前記貯蔵指令配分手段の出力を入力とする各々の電力貯蔵装置毎の低周波通過フィルタにより、前記電力貯蔵装置へ与えられる有効電力指令を伝送遅れ時間に応じて調整する補正手段を有することを特徴とする。

本発明の第１０構成は、第１ないし第９構成の何れかに係る連系線潮流制御装置において、前記電力貯蔵装置は、電気エネルギーを蓄積する電力貯蔵部と、前記電力貯蔵部の電気エネルギーを交流電力に変換する電力変換部と、前記有効電力指令出力手段より供給される前記有効電力指令と前記電力変換部の有効電力出力とに基づいて該電力変換部を制御する有効電力制御部と、を備えると共に、前記電力貯蔵装置は、前記電力系統の電力から周波数を検出する周波数検出部と、基準周波数と前記周波数検出部で検出した周波数との差分に基づいて前記有効電力制御部が出力する前記有効電力指令を補正する周波数制御手段と、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第１１構成は、第１ないし第１０構成の何れかに係る連系線潮流制御装置において、前記電力貯蔵装置を複数個設けると共に前記複数の電力貯蔵装置を放電用電力貯蔵装置および充電用電力貯蔵装置に振り分け、前記放電用電力貯蔵装置に対して放電指令である正の有効電力指令値を配分し、前記充電用電力貯蔵装置に対して充電指令である負の有効電力指令値を配分すると共に、前記電力貯蔵量が予め定めた閾値以下となった前記放電用電力貯蔵装置を充電用電力貯蔵装置に切替え、逆に前記電力貯蔵量が予め定めた閾値以上となった前記充電用電力貯蔵装置を放電用電力貯蔵装置に切替ることにより前記電力貯蔵装置の充放電の切替え頻度を抑える切替え頻度抑制手段をさらに備えることを特徴とする。

本発明に係る連系線潮流制御装置によれば、電力貯蔵装置が長時間にわたって充電または放電する状況となった場合でも、電力貯蔵量が最大または空となってしまうような不具合を発生させることなく良好な電力潮流制御を行なうことができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る連系線潮流制御装置の実施形態について詳細に説明する。

［第１実施形態］
本発明の基本概念（第１構成）としての第１実施形態に係る連系線潮流制御装置について図１を参照しながら説明する。図１において、連系線潮流制御装置１０は、複数の電力系統のうちの少なくとも２つの電力系統１０１，１０２を連系すると共に供給電力を遮断する遮断器１，２をその両端に有する連系線３の潮流を制御する。電力系統１０１は、その電力系統１０１内で電力を送配すると共に連系線３の端部に接続された送配電線５と、該電力系統１０１内で電力を発電して送配電線５に供給すると共にその発電電力量を制御可能な発電装置６と、送配電線５を流れる電力を消費する電力負荷７と、送配電線５に接続されて送配電線５からの電力を受入れて貯蔵すると共に貯蔵電力を前記送配電線に放出する電力貯蔵装置２０と、を備える。なお、発電装置６は、複数の発電装置６１，６２，…，６ｎより構成され、電力負荷７も複数の電力負荷７１，７２，…，７ｎより構成されている。

図１において、連系線潮流制御装置１０は、連系線３を流れる電力潮流を検出する連系線電力検出部４により検出された電力潮流に基づいて求められた連系線有効電力と予め設定された有効電力設定値ＰＴ_ｒｅｆとの差分から有効電力指令を生成すると共に連系線有効電力と連系線３の両端に設けられた遮断器１および２から検出した遮断器動作信号とに応じて有効電力指令を補正した有効電力指令補正値を前記電力貯蔵装置２０へ出力する有効電力指令出力手段１１と、有効電力指令出力手段１１から出力された有効電力指令と電力系統１０１の送配電線５より検出された系統電力とにより系統電力を交流から直流に変換して貯蔵する電力貯蔵装置２０の電力貯蔵量に応じて電力系統１０１内の発電装置６の発電指令を生成して発電装置６へ該発電指令を出力する発電量増減手段１７と、を備えている。

図１に示すように、連系線潮流制御装置１０の有効電力指令出力手段１１は、連系線有効電力ＰＴ_１と予め設定された有効電力設定値ＰＴ_ｒｅｆとの差分に基づいて有効電力指令Ｐ_ｓｒｅｆを生成する有効電力指令生成手段１２と、連系線有効電力および遮断器１および２の動作信号に基づいて有効電力指令補正値を生成する有効電力指令補正手段１３と、有効電力指令生成手段１２により生成された有効電力指令と有効電力指令補正手段１３により生成された有効電力指令補正値とを加算して電力貯蔵装置２０へ出力する加算出力手段１４と、を備える。また、連系線潮流制御装置１０は、遮断器１および２の動作信号に応じて電力系統１０１の無効電力指令を生成して電力貯蔵装置２０へ無効電力指令を出力する無効電力指令生成手段１６をさらに備える。

連系線潮流制御装置１０における発電量増減手段１７は、電力貯蔵装置２０より検出された電力貯蔵量に基づいて該電力系統１０１の発電装置６に対して発電指令を生成する発電指令生成手段１８と、発電指令生成手段１８より供給された発電指令を電力系統１０１に属する発電装置６のそれぞれ発電装置６１，６２，…，６ｎの運転状況に応じてそれぞれの発電装置に配分する発電指令配分手段１９と、を備える。

第１実施形態に係る連系線潮流制御装置において、電力貯蔵装置２０は、該電力貯蔵装置２０が属する電力系統１０１に対して入出力する電力を検出する電力検出部２１と、電力検出部２１により検出された入出力電力における有効電力出力と有効電力指令出力手段１１より供給された有効電力指令とに基づいて、有効電力を制御する有効電力制御部２２と、電力検出部２１により検出された入出力電力における無効電力出力と無効電力指令生成手段１６より供給された無効電力指令とに基づいて、無効電力を制御する無効電力制御部２３と、有効電力制御部２２より出力された制御信号および無効電力制御部２３より出力された制御信号に基づいて系統電力を交流から直流に、または、電力貯蔵部２５の電力を直流から交流に、変換する電力変換部２４と、電力変換部２４により変換された電力を貯蔵する電力貯蔵部２５と、電力貯蔵部２５に貯蔵されている電力量を検出して発電量増減手段１７に出力する貯蔵量検出部２６と、を備えている。

以上の構成を有する基本概念に係る連系線潮流制御装置によれば、連系線３の電力を検出すると共に、電力貯蔵装置２０の電力貯蔵部２５の貯蔵量を検出して、連系線検出電力と電力貯蔵装置の貯蔵量とに基づいて発電装置６の発電指令を生成して発電装置６を制御するようにしているので、電力貯蔵装置２０が長時間にわたって充電または放電する状況となった場合でも、電力貯蔵量が最大または空となってしまうような不具合を発生させることなく良好な電力潮流制御を行なうことができる。

［第２実施形態］
次に、図２を用いて、より詳細な構成・動作を有する第２実施形態について説明する。図２は第２実施形態の全体構成を示している。この第２実施形態は、送配電線５、電力負荷７、発電装置６１、発電装置６２、電力貯蔵装置２０からなる電力系統１０１と、異なる電力系統１０２と、電力系統１０１と電力系統１０２を連系する連系線３および遮断器１および２と、連系線３に設置された電力検出器４と、電力検出器４と遮断器１および２と電力貯蔵装置２０と発電装置６１および発電装置６２と信号線で接続された潮流制御装置１０から構成されている。なお、図２において発電装置は２つとなっているが、これは数を限定するものではなく、３つ以上あっても差し支えない。

次に、図３を用いて潮流制御装置１０と電力貯蔵装置２０の構成を説明する。潮流制御装置１０は、遮断器１および２の動作信号を入力とする論理和回路１５と、電力検出器４で検出された連系線有効電力ＰＴ_１と有効電力設定値ＰＴ_ｒｅｆと論理和回路１５の出力を入力とする有効電力指令生成手段１２と、連系線有効電力ＰＴ_１と論理和回路４０の出力を入力とする有効電力指令補正手段１３と、有効電力指令生成手段１２の出力と有効電力指令補正手段１３の出力を入力とする加算器１４と、電力検出器４で検出された連系線無効電力ＱＴ_１と論理和回路１５の出力を入力とする無効電力指令生成手段１６と、を備えている。

潮流制御装置１０は、さらに、電力貯蔵装置２０の貯蔵量検出器２６の出力を入力とする発電指令生成手段１８と、発電指令生成手段１８の出力と発電装置６１、６２の出力増加可能量ΔＰ_ｍａｘおよび出力減少可能量ΔＰ_ｍｉｎを入力とする発電指令配分手段１９から構成される発電量増減手段１７を備えている。発電量増減手段１７における発電指令配分手段１９の出力は、発電装置６１、６２に与えられる。

また、電力貯蔵装置２０は、電力変換装置２４と送配電線５との間に設置された電力検出器２１と、電力検出器２１で検出された有効電力出力Ｐｔと加算器１４の出力を入力とする有効電力制御装置２２と、電力検出器２１で検出された無効電力出力Ｑｔと無効電力指令生成手段１６の出力を入力とする無効電力制御装置２３と、有効電力制御装置２２と無効電力制御装置２３の出力を入力とし、送配電線５に対して有効電力および無効電力を入出力する電力変換装置２４と、電力変換装置２４に接続された電力貯蔵部２５と、電力貯蔵部２５に接続された貯蔵量検出器２６から構成される。

以上のような図３の構成に基づく動作を説明する。まず、有効電力指令生成手段１２と有効電力指令補正手段１３と無効電力指令生成手段１６の作用について、図４を用いて説明する。連系線３によって電力系統１０１が電力系統１０２と連系している通常時は論理和回路１５の出力が０となり、これに連動する有効電力指令補正手段１３の出力は０となるので、有効電力指令生成手段１２の出力が加算器１４の出力、すなわち、有効電力指令Ｐ_ｓｒｅｆとなる。そして、連系線有効電力ＰＴ_１と有効電力設定値ＰＴ_ｒｅｆの差分（ＰＴ_１−ＰＴ_ｒｅｆ）を零とするための有効電力調整量である有効電力指令Ｐ_ｓｒｅｆが有効電力出力の指令値として有効電力制御装置２２に与えられる。有効電力制御装置２２では、電力検出器２１で検出された電力変換装置２４の有効電力出力Ｐｔと有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆの差分に応じた制御信号を生成して電力変換装置２４に与え、電力変換装置２４の有効電力出力Ｐtが有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆと等しくなるように制御する。このとき入出力される有効電力は電力貯蔵部２５によって賄われる。一方、無効電力指令生成手段１６の出力である無効電力指令値Ｑ_ｓｒｅｆは論理和回路１５の出力に連動して０となるので、電力変換装置２４の無効電力出力は０に制御される。

連系線３が遮断器１、２によって遮断されてルート遮断状態となった場合、有効電力指令生成手段１２は出力を前値で保持し、有効電力指令補正手段１３は遮断直前の連系線有効電力ＰＴ_１を保持するとともにその値を出力し、有効電力指令生成手段１２の出力と有効電力指令補正手段１３の出力は加算器１４で加算され、加算器１４の出力が有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆとして有効電力制御装置２２に与えられる。電力変換装置２４の有効電力出力Ｐｔは有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆと等しくなるように制御されるので、電力変換装置２４の出力は連系線３が遮断される直前の電力変換装置２４の有効電力出力に遮断直前の連系線有効電力ＰＴ_１を加えた値に制御される。

また、無効電力指令生成手段１６は連系線３の遮断直前の無効電力ＱＴ_１を保持するとともにその値を出力し、無効電力指令生成手段１６の出力が無効電力指令値Ｑ_ｓｒｅｆとして無効電力制御装置２３に与えられる。無効電力制御装置２３では、電力検出器２１で検出された電力変換装置２４の無効電力出力Ｑｔと無効電力指令値Ｑ_ｓｒｅｆの差分に応じた制御信号を電力変換装置２４に与え、電力変換装置２４の無効電力出力を無効電力指令値Ｑ_ｓｒｅｆと等しくなるように制御するので、電力変換装置２４の無効電力出力Ｑｔは遮断直前の連系線無効電力ＱＴ_１に等しい値となる。

次に、図５を用いて発電指令生成手段１８の作用を説明し、図６を用いて発電指令配分手段１９の作用を説明する。まず、図５に示すように、発電指令生成手段１８は貯蔵量検出器２６の出力である電力貯蔵部２５の電力貯蔵量が、閾値ａ以下になると電力変換装置２４の定格出力に係数Ｋを乗じた数値を出力し、貯蔵量検出器２６の出力が閾値ｂ以上になるまで出力を維持する。また、貯蔵量検出器２６の出力が閾値ｃ以上になると電力変換装置２４の定格出力に係数−Ｋを乗じた数値を出力し、貯蔵量検出器２６の出力が閾値ｄ以下になるまで出力を維持する。そして、発電指令配分手段１９で発電指令生成手段１８の出力を発電装置６１、６２に配分することにより、電力貯蔵量が空に近づいた場合には発電装置６１および６２の有効電力出力を増加させ、逆に電力貯蔵量が最大に近づいた場合には、発電装置６１および６２の有効電力出力を減少させる。

発電装置６１および６２の有効電力出力が増加すれば、連系線有効電力ＰＴ_１は減少するので、有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆは負の値、すなわち、充電指令となり、電力貯蔵量は増加して空に近い状態を脱する。逆に、発電装置６１、６２の有効電力出力が減少すれば、連系線有効電力ＰＴ_１は増加するので、有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆは正の値、すなわち、放電指令となり、電力貯蔵量は減少して最大に近い状態を脱する。なお、係数Ｋは２．０を基本とし、過去の同じ曜日、同じ時間帯の有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆの実績平均値の絶対値から、２．０×実績平均値の絶対値÷定格出力で求める方法があげられる。また、発電指令生成手段１３は有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆの実績値をもとに予め設定しておいた定数を電力貯蔵量の状況に応じて出力するものでもよい。

図６は発電指令配分手段１９の手順の一例を示す流れ図である。図３では発電装置を２つとしているが、数を限定するものではなく、図６では発電装置がｎ台あるものとしている。図６は、発電装置の台数であるｎ回の繰り返し処理であり、加算器１４の出力、すなわち、有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆである入力値ｕが正ならばｉ番目の発電装置の出力増加可能量ΔＰ_{ｍａｘ（ｉ）}と入力値ｕの小さい方をｉ番目の発電装置の出力変更指令ΔＰ_（ｉ）とし、入力値ｕが０以下ならばｉ番目の発電装置の出力減少可能量ΔＰ_{ｍｉｎ（ｉ）}と入力値ｕの大きい方をｉ番目の発電装置の出力変更指令ΔＰ_（ｉ）とする。入力値ｕから出力変更指令ΔＰ_（ｉ）を減じて同様の処理を繰り返すことにより、入力値ｕを出力変更指令ΔＰ_（ｉ）としてｎ台の発電装置に配分する。ここで、ΔＰ_ｍａｘは正、ΔＰ_ｍｉｎは負の値である。なお、各発電装置のΔＰ_ｍａｘまたはΔＰ_ｍｉｎに応じて、入力値ｕを比例配分する方法でもよい。

この第２実施形態によれば、通常時は、有効電力指令生成手段１２から連系線有効電力ＰＴ_１と有効電力設定値ＰＴ_ｒｅｆの差分に応じた有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆを、電力貯蔵装置２０の有効電力制御装置２２に与えることにより、連系線１０の有効電力ＰＴ_１を有効電力設定値ＰＴ_ｒｅｆに調整することができるとともに、電力貯蔵量が予め設定してある適正範囲を逸脱したら、発電装置の有効電力出力を増減させることで適正に維持することができる。

また、連系線３が遮断された場合にも、連系線３が遮断される直前の有効電力を有効電力指令生成手段１２の出力に加算することにより、連系線３の有効電力ＰＴ_１を有効電力設定値ＰＴ_ｒｅｆに調整することができるとともに、連系線３が遮断される直前の無効電力を無効電力指令値Ｑ_ｓｒｅｆとして電力貯蔵装置２０の無効電力制御装置２３に与えることにより、電力貯蔵装置２０が連系線３近傍にある場合、無効電力のバランスを保つことができるので連系線３の遮断に起因する電圧変動を抑えることができる。

［第３実施形態］
次に、図７ないし図１１を参照しながら第３実施形態について説明する。なお、第１および第２実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図７は、第３実施形態に係る連系線潮流制御装置の全体構成を示し、第２実施形態の全体構成である図２との相違点は、自然エネルギー発電装置８１，…，８ｎが追加されている点と、電力貯蔵装置２０が複数の電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎとなっている点である。図７では、自然エネルギー発電装置と電力貯蔵装置がそれぞれ２つとなっているが、これは数を限定するものではなく、３つ以上であってもよい。また、自然エネルギー発電装置と電力貯蔵装置の数は同じである必要はない。

図８は、第３実施形態に係る潮流制御装置の構成図である。第２実施形態の構成図である図３との相違点は、電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎと、平準化指令生成手段３１１，…，３１ｎと、有効電力指令Ｐ_ｓｒｅｆと電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎの電力貯蔵量と電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎの出力増減余裕を入力とする貯蔵指令配分手段３０と、貯蔵指令配分手段３０の出力および平準化指令生成手段３１１の出力を入力とする加算器３２１と、貯蔵指令配分手段３０の出力および平準化指令生成手段３１ｎの出力を入力とする加算器３２ｎと、電力貯蔵装置２０ｎの電力貯蔵量の出力を入力とする発電指令生成手段１８ｎと、発電指令生成手段１８１，…，１８ｎの出力を入力とする加算器３７と、貯蔵指令配分手段３０の出力を入力とする加算器３４と、加算器１４の出力および加算器３４の出力を入力とする減算器３５と、加算器３７と減算器３５の出力を入力とする加算器３６が追加され、加算器３６の出力が発電指令配分手段１９の入力となっている点と、平準化指令生成手段３１１の出力が電力貯蔵装置２０１に入力されている点と、平準化指令生成手段３１ｎの出力が電力貯蔵装置２０ｎに入力されている点と、無効電力指令生成手段１６が削除されている点である。

第２実施形態と同様に、有効電力指令生成手段１２と有効電力指令補正手段１３と加算器１４によって、連系線３の有効電力ＰＴ_１を有効電力設定値ＰＴ_ｒｅｆとするための有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆが生成され、貯蔵指令配分手段３０が各電力貯蔵装置に対する有効電力指令値に配分する。図９を用いてその手順の一例を説明する。なお、ｍは電力貯蔵装置の数である。

まず、ｉ＝１〜ｍのループ処理によって、電力貯蔵量が閾値を超えて最大または空に近い状態となっている電力貯蔵装置への有効電力指令値Ｐ_ｓを優先的に設定する。貯蔵量フラグＣＨ(i)が負のときは電力貯蔵量が空に近い状態なので、処理１により、加算器１４の出力、すなわち、有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆである入力値ｕが負の値、すなわち、充電指令ならば、入力値ｕと出力減少余裕Ｐ_{ｄｅｃ（ｉ）}の大きい方をｉ番目の電力貯蔵装置の有効電力指令Ｐ_ｓ(i)とすることで、出力減少余裕Ｐ_{ｄｅｃ（ｉ）}を超えない範囲で有効電力指令値Ｐ_ｓ(i)を設定し、入力値ｕから配分した有効電力指令Ｐ_ｓ(i)を差し引く。同様に、貯蔵量フラグＣＨ(i)が正のときは電力貯蔵量が最大に近い状態なので、処理２により、入力値ｕが正の値、すなわち、放電指令ならば入力値ｕと出力増加余裕Ｐ_{ｉｎｃ（ｉ）}の小さい方をｉ番目の電力貯蔵装置の有効電力指令Ｐ_ｓ(i)とすることで、出力増加余裕Ｐ_{ｉｎｃ（ｉ）}を超えない範囲で有効電力指令値Ｐ_ｓ(i)を設定して、入力値ｕから配分した有効電力指令Ｐ_ｓ(i)を差し引く。ＣＨ(i)が０のときは電力貯蔵量が著しく偏っていない状態であり、出力減少余裕Ｐ_ｄｅｃと出力増加余裕Ｐ_ｉｎｃそれぞれの合算値を計算する。

次に、処理４から処理７によって電力貯蔵量が著しく偏っていない電力貯蔵装置の有効電力指令Ｐ_ｓを設定する。入力値ｕが正の値、かつ、電力貯蔵量が著しく偏っていない電力貯蔵装置の出力増加余裕の総和Ｐ_{ｉｎｃ＿ｓｕｍ}より大きい場合は処理４が実行され、電力貯蔵量が著しく偏っていない、すなわち、ＣＨ(i)＝0である電力貯蔵装置の有効電力指令Ｐ_ｓは出力増加余裕Ｐ_ｉｎｃとなる。入力値ｕが正の値、かつ、電力貯蔵量が著しく偏っていない電力貯蔵装置の出力増加余裕の総和Ｐ_{ｉｎｃ＿ｓｕｍ}以下の場合は処理５が実行され、電力貯蔵量が著しく偏っていない、すなわち、ＣＨ(i)＝0である電力貯蔵装置の有効電力指令Psは電力貯蔵量が著しく偏っていない電力貯蔵装置の出力増加余裕の総和Ｐ_{ｉｎｃ＿ｓｕｍ}に対する出力増加余裕Ｐ_ｉｎｃの比を入力値ｕに乗じた値となり、出力増加余裕Ｐ_ｉｎｃの大きさによって入力値ｕが比例配分される。一方、入力値ｕが０以下、かつ、電力貯蔵量が著しく偏っていない電力貯蔵装置の出力減少余裕の総和Ｐ_{ｄｅｃ＿ｓｕｍ}より小さい場合は処理６が実行され、電力貯蔵量が著しく偏っていない、すなわち、ＣＨ(i)＝0である電力貯蔵装置の有効電力指令Ｐ_ｓは出力減少余裕Ｐ_ｄｅｃとなる。入力値ｕが０以下、かつ、電力貯蔵量が著しく偏っていない電力貯蔵装置の出力減少余裕の総和Ｐ_{ｄｅｃ＿ｓｕｍ}以上の場合は処理７が実行され、電力貯蔵量が著しく偏っていない、すなわち、ＣＨ(i)＝0である電力貯蔵装置の有効電力指令Ｐ_ｓは電力貯蔵量が著しく偏っていない電力貯蔵装置の出力減少余裕の総和Ｐ_{ｄｅｃ＿ｓｕｍ}に対する出力減少余裕Ｐ_ｄｅｃの比を入力値ｕに乗じた値となり、出力減少余裕Ｐ_ｄｅｃの大きさによって入力値ｕが比例配分される。ここで、出力増加余裕Ｐ_ｉｎｃは正の値、出力減少余裕Ｐ_ｄｅｃは負の値であり、それぞれ定格出力と現在出力および電力貯蔵量に基づいて決定される。

以上の処理により、電力貯蔵量が最大に近い状態の電力貯蔵装置には、有効電力出力を増加させる指令値を優先的に配分することによって放電量を増加させ、逆に電力貯蔵量が空に近い状態の電力貯蔵装置には、有効電力出力を減少させる指令値を優先的に配分することによって充電量を増加させ、電力貯蔵量を適正に保つ。

平準化指令生成手段３１１、３１ｎでは、図１１に示すように夜間に充電し、昼間に放電する有効電力指令値を出力する。加算器３２１では平準化指令生成手段３１１の出力と貯蔵指令配分手段３０の出力を加算し、加算器３２ｎでは平準化指令生成手段３１ｎの出力と貯蔵指令配分手段３０の出力を加算することにより、図１１に示すような有効電力指令値Ｐ_{ｓｒｅｆ１}、Ｐ_{ｓｒｅｆ２}を電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎに出力する。電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎでは有効電力指令値Ｐ_{ｓｒｅｆ１}、Ｐ_{ｓｒｅｆ２}と等しくなるように有効電力出力が制御される。図１０は平準化指令生成手段３１１，…，３１ｎが無い場合の有効電力指令を示すものであり、充電と放電を短時間で繰り返すが、平準化指令生成手段３１１，…，３１ｎがある場合は充放電の繰り返し頻度が低い。

なお、発電指令生成手段１８１，…，１８ｎの出力が０でないとき、すなわち、図４に示すように、電力貯蔵量が減少し、ある閾値以下の場合、または、電力貯蔵量が増加し、ある閾値以上の場合、平準化指令生成手段３１１，…，３１ｎの出力は０となる。有効電力指令値Ｐ_{ｓｒｅｆ１}およびＰ_{ｓｒｅｆ２}の過去の実績値に基づいて定められる発電指令生成手段１８１，…，１８ｎの出力に応じて、発電装置６１ないし６ｎの発電量が増減することにより連系線３の有効電力が増減し、それを調整するための有効電力指令値が有効電力指令生成手段１２から出力され、各電力貯蔵装置に配分されるので、電力貯蔵量がある閾値以上の場合は有効電力指令値が正、すなわち、放電状態となり電力貯蔵量が中間領域に近くなるよう調整される。逆に、電力貯蔵量がある閾値以下の場合は、有効電力指令値が負、すなわち、充電状態となり電力貯蔵量が中間領域に近くなるように調整される。

一方、加算器３４では貯蔵指令配分手段３０の出力である複数の電力貯蔵装置に対する有効電力指令値を加算し、減算器３５では有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆと加算器３４の出力の差分を求める。貯蔵指令配分手段３０の出力が図９の処理２、または、処理４で求められた場合、すなわち、電力貯蔵装置による有効電力の出力増減で有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆが賄える場合、減算器３５の出力は０となるが、そうでない場合は電力貯蔵装置で調整できない不足分が減算器３５の出力となる。加算器３７の出力に減算器３５の出力を加算することによって、電力貯蔵装置で調整できない不足分を含めた発電装置の出力調整量が発電指令配分手段１９に入力され、各発電装置に配分されるので、出力増加余裕Ｐ_ｉｎｃ、または、出力減少余裕Ｐ_ｄｅｃの不足により電力貯蔵装置で調整できない有効電力調整量が発電装置で調整される。

この第３実施形態によれば、第２実施形態の効果に加え、電気料金の安価な夜間に充電し、昼間に放電することによって電気料金を引き下げることができるとともに、電力貯蔵装置として二次電池を適用した場合、短時間に充放電を繰り返さないため二次電池の寿命を延ばすことができる。また、電力貯蔵装置だけでは有効電力の調整量が不足する場合も発電装置の出力変更指令を補正することによって、連系線３の有効電力を精度良く制御することができる。また、自然エネルギー発電装置８１，…，８ｎの有効電力変動を平準化するための電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎを使用することで設備投資を抑えることができる。

［第４実施形態］
次に、図１２ないし図１４を用いて第４実施形態を説明する。なお、第１ないし第３実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１２は、第４実施形態に係る潮流制御装置の構成を示すブロック図であり、第３実施形態の構成図である図８との相違点は、電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎの電力貯蔵量を入力として充電、または、放電の運転モード指令を電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎおよび貯蔵指令配分手段３０に出力する切替え指令生成手段３８を追加した点と、図８における平準化指令生成手段３１１，…，３１ｎおよび加算器３２１，…，３２ｎを削除し、貯蔵指令配分手段３０の出力を電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎに与えている点である。

図１３は、第４実施形態に係る電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎの構成図であり、第２実施形態の構成図である図３の電力貯蔵装置２０との相違点は、電圧検出器２７が追加され、無効電力指令値Ｑ_ｓｒｅｆと無効電力出力Ｑｔに代わり、電圧設定値Ｖ_ｒｅｆと電圧検出器２７で検出された電圧Ｖｔが無効電力制御装置２３に入力されている点である。

切替え指令生成手段３８は各電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎに対して充電、または、放電の運転モード指令を出力する機能を有し、その運転モードの切り替えは電力貯蔵量の多少によって判定する。図１４は、貯蔵指令配分手段１７による有効電力指令Ｐ_ｓｒｅｆの配分結果と電力貯蔵量の推移を表した模式図である。運転モードを充電に設定された電力貯蔵装置に対しては有効電力指令Ｐ_ｓｒｅｆの負の部分を割り当て、運転モードを放電に設定された電力貯蔵装置に対しては有効電力指令Ｐ_ｓｒｅｆの正の部分を割り当てる。なお、充電と放電それぞれのグループ内における配分は、第３実施形態と同様の方法で行なわれる。充電している電力貯蔵装置は時間とともに電力貯蔵量が増加し、予め設定されている閾値に達すると切替え指令生成手段３８は運転モードを充電から放電に切り替える。

逆に、放電している電力貯蔵装置は時間とともに電力貯蔵量が減少し、予め設定されている閾値に達すると切替え指令生成手段３８は運転モードを放電から充電に切り替える。また、電力貯蔵量が閾値に達したことにより１台を充電から放電に切り替えたら、放電している電力貯蔵装置の中から最も電力貯蔵量が少ないものを充電に切り替え、逆に電力貯蔵量が閾値に達したことにより１台を放電から充電に切り替えたら、充電している電力貯蔵装置の中から最も電力貯蔵量の多いものを放電に切り替えることにより、有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆの正側と負側の両方に対応できる状態を維持する。

電力貯蔵装置２０１では、潮流制御装置１０からの有効電力指令と等しくなるように、有効電力制御装置２２が電力変換装置２４の有効電力出力Ｐｔを制御するとともに、電圧検出器２７で検出される電力変換装置２４の設置点電圧Ｖｔが電圧設定値Ｖ_ｒｅｆと等しくなるように、無効電力制御装置２３が電力変換装置２４の無効電力出力を制御する。

発電装置の有効電力変動を平準化するための電力貯蔵装置２０１，…，２０ｎを流用した場合、それぞれの発電装置ごとの平準化が十分にできなくなるためにそのままでは電圧変動が大きくなるが、電力変換装置２４の設置点電圧Ｖｔと電圧設定値Ｖ_ｒｅｆに基づいて電力変換装置２４の無効電力出力を制御することにより、設置点電圧Ｖｔを一定に保つことができる。

［第５実施形態］
次に、図１５および図１６を用いて第５実施形態を説明する。なお、第１ないし第４実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１５は第５実施形態に係る潮流制御装置の構成図であり、第３実施形態の構成図である図８との相違点は、貯蔵指令配分手段３０の出力を入力とするローパスフィルタ４０１ないし４０ｎを追加し、ローパスフィルタ４０１の出力が加算器３４および加算器３２１の入力、ローパスフィルタ４０ｎの出力が加算器３４および加算器３２ｎの入力となっている点である。

ローパスフィルタ４０１は、有効電力指令値Ｐ_{ｓｒｅｆ１}が電力貯蔵装置２０１に到達するまでの伝送遅れ時間の数倍の周期に相当する周波数より高い周波数成分を除去する機能を有しており、同様に、ローパスフィルタ４０ｎは、有効電力指令値Ｐ_{ｓｒｅｆ２}が電力貯蔵装置２０ｎに到達するまでの伝送遅れ時間の数倍の周期に相当する周波数より高い周波数成分を除去する機能を有する。貯蔵指令配分手段３０で配分された有効電力指令値から伝送遅れ時間に応じた高周波成分を除去した有効電力指令が加算器３２１に入力され、加算器３２１の出力である有効電力指令値Ｐ_{ｓｒｅｆ１}と等しくなるように電力貯蔵装置２０１の有効電力出力が制御される。同様に、伝送遅れ時間に応じた高周波成分を除去した有効電力指令値が加算器３２ｎに入力され、加算器３２ｎの出力である有効電力指令値Ｐ_{ｓｒｅｆ２}と等しくなるように電力貯蔵装置２０ｎの有効電力出力が制御される。

図１６に示すように、伝送路を介してある周期の信号を受け取る場合、元の信号の周期が伝送遅れ時間に近いと位相が大きくずれるため、受け取った信号を用いて制御を行なうと逆方向に制御するなど不安定な動作が発生する可能性が高い。しかし、元の信号の周期が伝送遅れ時間より大幅に大きいと位相のずれが小さいため、受け取った信号を用いて制御を行なっても不安定な動作が発生する可能性は低い。

この第５実施形態によれば、第３実施形態の効果に加え、有効電力指令値が電力貯蔵装置に到達するまでの伝送遅れ時間が電力貯蔵装置ごとに異なる場合であっても、それぞれの伝送遅れ時間ごとに対応できない周波数成分を除去することによって、不安定な制御動作を抑制することができる。また、配分前の有効電力指令値Ｐ_ｓｒｅｆにローパスフィルタを適用した場合に比べ、それぞれの電力貯蔵装置ごとの伝送遅れ時間に応じて調整することで、制御信号を余分に除去することがなく、制御性能を向上させることができる。

［第６実施形態］
次に、図１７および図１８を用いて第６実施形態を説明する。なお、第２ないし第５実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１７は第６実施形態に係る電力貯蔵装置２０の構成を示すブロック図であり、第２実施形態の電力貯蔵装置２０のブロック構成図である図３との相違点は、電力変換装置２４の設置点電圧の周波数を検出する周波数検出器２８と、周波数検出器２８で検出された周波数と基準周波数ｆ_０を入力とする周波数制御装置２９を追加し、周波数制御装置２９の出力を有効電力制御装置２２に与えるように構成されている点である。

周波数制御装置２９は、周波数検出器２８で検出された電力変換装置２４の設置点電圧の周波数と基準周波数ｆ_０の差分に応じた有効電力出力の調整量を出力している。これにより、基準周波数ｆ_０より周波数が低い場合は電力変換装置２４の有効電力出力を増加させ、基準周波数ｆ_０より周波数が高い場合は有効電力出力を減少させる。

図１８は電力系統の有効電力と周波数の作用の概要を表したブロック図である。電力系統１０１の周波数偏差Δｆ_１は、電力系統１０１の総発電力Ｐ_Ｇと総負荷Ｐ_Ｌの差が正ならば上昇し、負ならば下降する。そして、連系線３の有効電力の変動分ΔＰＴ_１は電力系統１０１の周波数偏差Δｆ_１と電力系統１０２の周波数偏差Δｆ_２の差が正ならば減少し、負ならば増加する。電力系統１０１を商用電力系統とした場合、周波数は基準周波数ｆ_０に制御されているので、電力系統１０２の周波数を基準周波数ｆ_０に制御することは連系線３の有効電力の変動を抑制することになる。

この第６実施形態によれば、電力系統１０２の周波数を基準周波数ｆ_０に制御することができ、その結果として連系線３の有効電力の変動を抑制することができるので、連系線３の有効電力を一定に調整する潮流制御装置１０の性能を向上することができる。

第１実施形態の連系線潮流制御装置の構成を示すブロック図。第２実施形態に係る連系線潮流制御装置の全体構成図。第２実施形態に係る潮流制御装置と電力貯蔵装置の構成図。第２実施形態における各制御手段の出力例を示す特性図。第２実施形態における発電指令生成手段の出力例を示す特性図。第２実施形態における発電指令配分手段の計算手順の例を示す流れ図。第３実施形態に係る連系線潮流制御装置の全体構成を示すブロック図。第３実施形態に係る潮流制御装置の構成を示すブロック図。第３実施形態における貯蔵指令配分手段の計算手順の例を示す流れ図。第３実施形態における負荷平準化がない場合の有効電力指令値の例を示す特性図。第３実施形態における負荷平準化がある場合の有効電力指令値の例を示す特性図。第４実施形態に係る潮流制御装置の構成を示すブロック図。第４実施形態に係る電力貯蔵装置の構成を示すブロック図。第４実施形態に係る貯蔵指令配分手段の出力例を示す特性図。第５実施形態に係る潮流制御装置の構成を示すブロック図。第５実施形態における伝送遅れ時間の影響を示す特性図。第６実施形態に係る電力貯蔵装置の構成を示すブロック図。電力系統における有効電力および周波数の作用を表すブロック図。

符号の説明

１，２遮断器
３連系線
５送配電線
６発電装置
１０潮流制御装置
１１有効電力指令出力手段
１７発電量増減装置
２０電力貯蔵装置
１０１電力系統
１０２電力系統

Claims

複数の電力系統のうちの少なくとも２つの電力系統を連系すると共に供給電力を遮断する遮断器をその両端に有する連系線の潮流を制御する連系線潮流制御装置であって、
前記電力系統の少なくとも１つは、その電力系統内で電力を送配すると共に前記連系線に接続された送配電線と、該電力系統内で電力を発電して前記送配電線に供給すると共にその発電電力量を制御可能な少なくとも１つの発電装置と、前記送配電線を流れる電力を消費する電力負荷と、前記送配電線に接続されて前記送配電線からの電力を受入れて貯蔵すると共に貯蔵電力を前記送配電線に放出する電力貯蔵装置と、を備え、
前記連系線を流れる電力潮流を検出する連系線電力検出部により検出された電力潮流に基づいて求められた連系線有効電力と予め設定された有効電力設定値との差分から有効電力指令を生成すると共に前記連系線有効電力と前記連系線の両端に設けられた遮断器から検出した遮断器動作信号とに応じて前記有効電力指令を補正した有効電力指令補正値を前記電力貯蔵装置へ出力する有効電力指令出力手段と、
前記有効電力指令出力手段により制御された前記有効電力指令と前記電力系統より検出された系統電力とにより前記系統電力を変換して貯蔵する前記電力貯蔵装置の電力貯蔵量に応じて前記電力系統内の前記発電装置の発電指令を生成して前記発電装置へ該発電指令を出力する発電量増減手段と、
を備えることを特徴とする連系線潮流制御装置。
前記有効電力指令出力手段は、前記連系線有効電力と予め設定された前記有効電力設定値との差分から前記有効電力指令を生成する有効電力指令生成手段と、前記連系線有効電力および前記遮断器動作信号に基づいて前記有効電力指令補正値を生成する有効電力指令補正手段と、前記有効電力指令生成手段により生成された前記有効電力指令と前記有効電力指令補正手段により生成された前記有効電力指令補正値とを加算して前記電力貯蔵装置へ出力する加算出力手段と、を備えると共に、
前記遮断器動作信号に応じて前記電力系統の無効電力指令を生成して前記電力貯蔵装置へ該無効電力指令を出力する無効電力指令生成手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の連系線潮流制御装置。
前記発電量増減手段は、前記電力貯蔵装置より検出された前記電力貯蔵量に基づいて該電力系統に含まれる前記発電装置に対して前記発電指令を生成する発電指令生成手段と、前記発電指令生成手段より供給された前記発電指令を該電力系統に属する前記発電装置のそれぞれの運転状況に応じてそれぞれの発電装置に配分する発電指令配分手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の連系線潮流制御装置。
前記電力貯蔵装置は、該電力貯蔵装置が入出力する電力を検出する電力検出部と、前記電力検出部により検出された前記電力における有効電力出力と前記有効電力指令出力手段より供給された前記有効電力指令とに基づいて有効電力を制御する有効電力制御部と、前記電力検出部により検出された前記電力における無効電力出力と前記無効電力指令生成手段より供給された前記無効電力指令とに基づいて無効電力を制御する無効電力制御部と、前記有効電力制御部より出力された制御信号および前記無効電力制御部より出力された制御信号に基づいて系統に対して入出力する電力を変換する電力変換部と、前記電力変換部により変換された電力を貯蔵する電力貯蔵部と、前記電力貯蔵部に貯蔵されている電力量を検出して前記発電量増減手段に出力する貯蔵量検出部と、を備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の連系線潮流制御装置。
前記有効電力指令出力手段は、前記連系線有効電力と予め設定された前記有効電力設定値との差分から前記有効電力指令を生成する有効電力指令生成手段と、前記連系線有効電力および前記遮断器動作信号に基づいて前記有効電力指令補正値を生成する有効電力指令補正手段と、前記有効電力指令生成手段により生成された前記有効電力指令と前記有効電力指令補正手段により生成された前記有効電力指令補正値とを加算して前記電力貯蔵装置へ出力する加算出力手段と、を備えると共に、
前記発電量増減手段は、前記電力貯蔵装置より検出された前記電力貯蔵量に基づいて該電力系統に含まれる前記発電装置に対して前記発電指令を生成する発電指令生成手段と、前記発電指令生成手段より供給された前記発電指令を該電力系統に属する前記発電装置のそれぞれの運転状況に応じてそれぞれの発電装置に配分する発電指令配分手段と、前記電力貯蔵装置への有効電力指令を複数の電力貯蔵装置に配分する貯蔵指令配分手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の連系線潮流制御装置。
前記貯蔵指令配分手段により配分された前記電力貯蔵装置への有効電力指令と配分される前の有効電力指令の差分に基づいて、前記発電装置への有効電力指令を補正する前記発電指令補正手段を有することを特徴とする請求項５に記載の連系線潮流制御装置。
昼間と夜間で運転状態を切り替える運転モード指令と有効電力指令値を生成する平準化指令生成手段を有し、前記電力貯蔵装置に運転モード指令を与えるとともに、前記平準化指令生成手段の有効電力指令と前記貯蔵指令配分手段の出力の加算結果を前記電力貯蔵装置の有効電力指令とすることを特徴とする請求項５または請求項６の何れかに記載の連系線潮流制御装置。
前記電力貯蔵装置の前記電力貯蔵量に応じて前記電力貯蔵装置の運転状態を決定する切替え指令生成手段と、前記切替え指令生成手段の出力に応じて前記電力貯蔵装置への有効電力指令の正の指令値および負の指令値の少なくとも一方をそれぞれの電力貯蔵装置に配分する貯蔵指令配分手段を有することを特徴とする請求項５または請求項６の何れかに記載の連系線潮流制御装置。
前記貯蔵指令配分手段の出力を入力とする各電力貯蔵装置毎の低周波通過フィルタにより、前記電力貯蔵装置へ与えられる有効電力指令を伝送遅れ時間に応じて調整する補正手段を有することを特徴とする請求項５または請求項６の何れかに記載の連系線潮流制御装置。
前記電力貯蔵装置は、電気エネルギーを蓄積する電力貯蔵部と、前記電力貯蔵部の電気エネルギーを交流電力に変換する電力変換部と、前記有効電力指令出力手段より供給される前記有効電力指令と前記電力変換部の有効電力出力とに基づいて該電力変換部を制御する有効電力制御部と、を備えると共に、
前記電力貯蔵装置は、前記電力系統の電力から周波数を検出する周波数検出部と、基準周波数と前記周波数検出部で検出した周波数との差分に基づいて前記有効電力制御部が出力する前記有効電力指令を補正する周波数制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項９の何れかに記載の連系線潮流制御装置。
前記電力貯蔵装置を複数個設けると共に前記複数の電力貯蔵装置を放電用電力貯蔵装置および充電用電力貯蔵装置に振り分け、前記放電用電力貯蔵装置に対して放電指令である正の有効電力指令値を配分し、前記充電用電力貯蔵装置に対して充電指令である負の有効電力指令値を配分すると共に、前記電力貯蔵量が予め定めた閾値以下となった前記放電用電力貯蔵装置を充電用電力貯蔵装置に切替え、逆に前記電力貯蔵量が予め定めた閾値以上となった前記充電用電力貯蔵装置を放電用電力貯蔵装置に切替えることにより前記電力貯蔵装置の充放電の切替え頻度を抑える切替え頻度抑制手段をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１０の何れかに記載の連系線潮流制御装置。