JP2009261076A - 風力発電所 - Google Patents
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Abstract
風力発電システムに蓄電システムが併設された風力発電所において、蓄電システムを構成する2次電池の回復充電を、風力発電システムの周囲環境に影響を受けず確実に実現する。
【解決手段】
風力発電所を構成する蓄電システムを複数の蓄電装置で構成し、各蓄電装置は電力変換器と二次電池を持ち、各蓄電装置はそれぞれ独立に充放電が可能な構成とする。複数の蓄電装置のうち1台が回復充電を行っている間は、他の非回復充電状態の蓄電装置が変動緩和のための充放電を行い、また必要に応じて非回復充電状態の蓄電装置が回復充電状態の蓄電装置に回復充電のための電力を供給する。
【選択図】図1
Description
補正量1は電力計6と、電力計7,電力計8の間を接続する配電線、連系変圧器4等による損失を表す。
各風力発電装置1−1−1,1−1−2,1−1−3はそれぞれの発電電力がPLC1,PLC2,PLC3以上にならないように発電電力を制御する。以上のようなシステム構成,制御方法を用いることにより本発明の風力発電所は、風力発電所の出力電力PSの出力電力を所定値PLO以下に抑制する。なお図1に示した風力発電システム1は風力発電装置3台で構成されるが、本発明は風力発電システム1が少なくとも1台以上の風力発電装置で構成されれば良く、本発明の効果は風力発電装置の台数に限定されるものではない。
補正量2は電力計7と各蓄電装置2−1−1,2−1−2,2−1−3間の配電線等の損失を表す。また図1に示した蓄電システム2は蓄電装置3台で構成されるが、本発明を実現するには2台以上の蓄電装置で構成すればよく、蓄電装置の台数は3台に限定されるものではない。
ここでKpは比例係数、SOCTiは各蓄電装置の充電率目標値、SOCiは各蓄電装置の充電率を表す。上位コントローラは以上で説明した演算手段を用いることにより、風力発電所の出力電力PSの変動を緩和したまま、蓄電システム2の回復充電を可能とする。
上位コントローラ3は(数5)で演算されるPSに従って、風力発電所の発電電力PSの変動が緩和されるよう、各蓄電装置2−1−1,2−1−2,2−1−3の充放電電力指令PBC1,PBC2,PBC3を決定する。
(数6)中の補正量3は、風力発電所の出力電力PSが負値になるのを防止する(風力発電所が充電状態になるのを防止する)ための値であり、風力発電所定格値の1%程度の固定値であればよい。このような制御手法を用いることにより、風力発電システム1が回復充電に必要な充電電力を供給し、かつ風力発電所の出力電力PSを所定値以下に制限することができる。
(数7)中の補正量4は、(数6)と同様に風力発電所定格値の1%程度の固定値である。この制御手法を用いることにより、ガスエンジン発電機11が回復充電に必要な充電電力を供給し、かつ風力発電所の出力電力PSを所定値以下に制限することができる。
1−1−1,1−1−2,1−1−3 風力発電装置
1−2 SCADA
1−1−1−1,1−1−1a−1,1−1−1b−1,1−1−1c−1 ブレード
1−1−1−2,1−1−1a−2,1−1−1b−2,1−1−1c−2 風速計
1−1−1−3,1−1−1a−3,1−1−1b−3,1−1−1c−3 変速ギア
1−1−1−4 直流励磁同期発電機
1−1−1a−4 交流励磁同期発電機
1−1−1b−4 永久磁石発電機あるいは誘導発電機
1−1−1c−4 誘導発電機
1−1−1−5,1−1−1−6,1−1−1a−6,1−1−1b−6,2−1−1−2 電力変換器
1−1−1−7,1−1−1a−7,1−1−1b−7,1−1−1c−7,2−1−1−3,4,14−1,14−2 連系変圧器
1−1−1−8,1−1−1a−8,1−1−1b−8,1−1−1c−8,2−1−1−4,9 遮断器
1−1−1−9 励磁装置
1−1−1−10,1−1−1a−10,1−1−1b−10,1−1−1c−10 ナセル
2 蓄電システム
2−1−1,2−1−2,2−2−3 蓄電装置
2−1−1−1 二次電池
3 上位コントローラ
3−1 風力発電所出力電力指令演算部
3−2 減算器
3−3 充放電電力指令分配部
3−3−1,3−7 補正量演算部
3−3−2 SOC補正充放電電力演算部
3−3−3−1,3−3−3−2,3−3−3−3,3−8 加算器
3−3−4−1,3−3−4−2,3−3−4−3 選択演算部
3−4 回復充電指令演算部
3−5 風車制限指令演算部
3−6 変動量演算部
5 電力系統
6,7,8,12 電力計
10 発電電力予測事業者
11 ガスエンジン発電機
13−1,13−2 負荷
15 通信手段
Claims (8)
- 風力発電システムと蓄電システムを備え、
前記風力発電システムは1台以上の風力発電装置を有し、
前記蓄電システムは2台以上の蓄電装置を有し、
該複数の蓄電装置は構成要素に2次電池を備えて、電力系統に接続された風力発電所において、
該風力発電所は風力発電システムの発電電力を検出する手段と、
前記複数の蓄電装置の充放電電力の合計値を検出する手段と、
前記発電電力と前記充放電電力を受信するコントローラを備え、
該コントローラは前記風力発電所の電力変動を緩和する前記蓄電システムの充放電電力指令を演算する手段を備え、
前記複数の蓄電装置のうち1台以上が回復充電状態にある時に、前記風力発電所は前記風力発電所の出力電力の変動を緩和するように前記複数の蓄電装置のうち非回復充電状態にある前記蓄電装置の充放電電力を調整する手段を備えることを特徴とする風力発電所。 - 請求項1の風力発電所において、
非回復充電状態にある前記蓄電装置が、回復充電状態にある前記蓄電装置に対して回復充電のための電力の一部、あるいは全てを供給する手段を持つことを特徴とする風力発電所。 - 請求項1の風力発電所において、
前記風力発電システムの発電電力の変動が所定値より大きかった場合には、回復充電状態にある前記蓄電装置が回復充電を停止し、前記風力発電所の出力電力の変動を緩和するように充放電電力を調整する手段を持つことを特徴とする風力発電所。 - 請求項1の風力発電所において、
前記複数の蓄電装置の少なくとも1台以上が回復充電状態にある場合には、前記風力発電システムの発電電力制限値を、前記蓄電システムに回復充電状態の蓄電装置が無い状態の発電電力制限値より小さな値にする手段を持つことを特徴とする風力発電所。 - 風力発電システムと蓄電システムを備えた風力発電所であって、
該風力発電所は電力系統に接続し、前記風力発電所は気象予測データに基づく風力発電システムの発電電力の予測値を入手する手段と、
前記風力発電所が前記風力発電システムの発電電力予測値に基づいて、前記蓄電システムの回復充電をスケジューリングする手段を備えることを特徴とする風力発電所。 - 風力発電システムと、蓄電システムと及び補助発電機とを備え、
前記風力発電システムは1台以上の風力発電装置を有し、
前記蓄電システムは2台以上の蓄電装置を有し、
該複数の蓄電装置は構成要素に2次電池を備えて、電力系統に接続された風力発電所において、
前記風力発電所は風力発電システムの発電電力を検出する手段と、
前記複数の蓄電装置の充放電電力の合計値を検出する手段と、
前記補助発電機の発電電力を検出する手段と、
前記風力発電所は前記発電電力と前記充放電電力と前記補助発電機の発電電力を受信するコントローラを備え、
該コントローラは前記風力発電所の電力変動を緩和する前記蓄電システムの充放電電力指令を演算する手段を備え、
該コントローラは前記補助発電機の発電電力指令を演算する手段と、
前記発電電力指令を前記補助発電機に送信する手段を備え、
前記複数の蓄電装置のうち少なくとも1台以上が回復充電状態にある際に、前記補助発電機が回復充電のための電力の一部、あるいは全てを供給する手段を備えることを特徴とする風力発電所。 - 請求項6に記載の風力発電所において、
前記蓄電システムの回復充電の際に、前記風力発電所の出力電力が所定値以下になるように、前記風力発電システムの発電電力を調整する手段を備えることを特徴とする風力発電所。 - 風力発電システムと蓄電システムを備え、
前記風力発電システムは1台以上の風力発電装置を有し、
前記蓄電システムは2台以上の蓄電装置を有し、
該複数の蓄電装置は構成要素に2次電池を備えて、電力系統に接続された風力発電所において、
前記風力発電所は風力発電システムの発電電力を検出する手段と、
複数の蓄電装置の充放電電力の合計値を検出する手段と、
前記風力発電所が電力系統と連系する地点において前記風力発電所の出力電力を検出する手段とを備え、
前記風力発電所は前記風力発電システムの発電電力と前記充放電電力の合計値と前記風力発電所の出力電力を受信するコントローラを備え、
前記コントローラは前記風力発電システムの発電電力と前記充放電電力の合計値と前記風力発電所の出力電力から前記風力発電所の構成要素が発生する損失を演算する手段と、
前記蓄電システムに送信する充放電電力指令を演算する手段と、
前記充放電電力指令に対して前記損失を補正する手段とを備えることを特徴とする風力発電所。
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