JP2010166723A - Method and device for adjusting power generation output - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電出力調整方法および発電出力調整装置に関する。 The present invention relates to a power generation output adjustment method and a power generation output adjustment device.
電力系統と発電設備とを併用してエネルギーを供給するシステムでは、一般的に発電設備を効率のよい定格発電出力付近で出力一定運転を行うのが望ましい。特に、発電設備が、燃料電池やガスエンジンのような電力と熱との両方を供給するコジェネレーション設備である場合、発電効率の面のみでなく、発生熱量の確保の点からも発電設備の負荷率を向上させる必要がある。ここで、負荷率とは、ある期間中の負荷の平均需要電力と最大需要電力との割合のことを指す。 In a system that supplies energy by using a power system and power generation equipment in combination, it is generally desirable that the power generation equipment be operated at a constant output near an efficient rated power output. In particular, when the power generation facility is a cogeneration facility that supplies both power and heat, such as a fuel cell or a gas engine, the load on the power generation facility is not only in terms of power generation efficiency but also in terms of securing the amount of generated heat. It is necessary to improve the rate. Here, the load factor refers to the ratio between the average demand power and the maximum demand power of the load during a certain period.
このため、発電出力が供給先の電力需要の最低値以下となるように設定し、電力需要の変動に関係なく定格出力一定で運転するようにシステム設計がなされる場合が多い。しかし、最大電力と最低電力との差は大きく、上記方法を用いた場合、必要とする電力需要のごく一部しか発電でまかなうことができず、経済的あるいは省エネ面での効果が限られてしまう。 For this reason, in many cases, the system is designed so that the power generation output is set to be equal to or less than the minimum value of the power demand of the supply destination, and the operation is performed at a constant rated output regardless of the fluctuation of the power demand. However, the difference between the maximum power and the minimum power is large, and when the above method is used, only a small part of the required power demand can be generated by power generation, and the effects in terms of economy and energy saving are limited. End up.
これに対し、最低電力需要以上の発電能力を備える場合には、需要全体への経済的あるいは省エネ面でより大きな効果を期待できるが、反面、電力需要の変動に応じて発電出力を変更する必要が生じる。この場合、適正な出力配分を設定しないと、稼働率の低下や効率の低下を招き、経済性が損なわれてしまう。特に、定格出力が異なる複数の発電装置により構成されるシステムにおいては、個々の発電装置のエネルギー消費効率をなるべく高くなるように出力を設定するだけでは、システム全体で見た場合の最適効率点とはならず、出力の設定は容易ではない。 On the other hand, if the power generation capacity exceeds the minimum power demand, a greater effect can be expected in terms of economic or energy savings to the overall demand, but on the other hand, it is necessary to change the power generation output according to fluctuations in power demand Occurs. In this case, unless an appropriate output distribution is set, the operating rate and efficiency are lowered, and the economy is impaired. In particular, in a system composed of a plurality of power generators with different rated outputs, simply setting the output so that the energy consumption efficiency of each power generator is as high as possible is the optimum efficiency point when viewed from the whole system. The output setting is not easy.
このような状態となることを回避するために、最適化問題を解いて各発電装置に出力設定スケジュールをあらかじめ指令するシステムが考えられている(例えば、非特許文献1参照。)。 In order to avoid such a state, a system for solving the optimization problem and instructing each power generator in advance with an output setting schedule has been considered (for example, see Non-Patent Document 1).
非特許文献1に開示されたシステムでは、まず、特定の日付における1日分の電力需要を予測して、予測した電力需要に基づく最適化演算によって算出した特定の日付における発電計画を、各発電装置にあらかじめ指令する。各発電装置は、特定の日付において、あらかじめ指令された発電計画に従って、発電を行う。そのため、電力需要の変動に追随してリアルタイムに発電出力を制御する場合には、その手法を必ずしも適用することができないという問題点がある。
In the system disclosed in
また、このシステムによれば、複雑な出力指令系統を設ける必要がある。そのため、システムの構成が複雑になり、ひいてはシステムに多額の費用がかかってしまうという問題点がある。 Moreover, according to this system, it is necessary to provide a complicated output command system. Therefore, there is a problem that the configuration of the system becomes complicated and consequently the system is expensive.
本発明は、上述した課題を解決する発電出力調整方法および発電出力調整装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a power generation output adjustment method and a power generation output adjustment device that solve the above-described problems.
上記課題を解決するために、本発明の発電出力調整方法は、電力負荷群に電力を供給する電力系統および複数の発電装置のうち、該複数の発電装置の出力電力を調整する発電出力調整方法であって、前記複数の発電装置の出力電力の合計を算出する処理と、前記電力負荷群が消費する負荷電力から、前記電力系統から供給される受電電力を減算した電力値である目標電力値を算出する処理と、前記合計と、前記目標電力値とを比較する処理と、前記比較の結果、前記合計と前記目標電力値とが異なる場合、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になるまで、あらかじめ設定された順序に従って、前記複数の発電装置にそれぞれ与えられた調整量で順次該発電装置の出力電力を調整していく調整処理とを有する。 In order to solve the above problems, a power generation output adjustment method of the present invention is a power generation output adjustment method for adjusting output power of a plurality of power generation devices among a power system and a plurality of power generation devices that supply power to a power load group. A target power value that is a power value obtained by subtracting received power supplied from the power system from load power consumed by the power load group and processing for calculating the total output power of the plurality of power generation devices. When the result of the comparison, the process of comparing the total and the target power value, and the comparison result show that the total and the target power value are different, the total and the target power value are the same value. Until it becomes, it has the adjustment process which adjusts the output electric power of this electric power generating apparatus in order with the adjustment amount each given to the said several electric power generating apparatus according to the order set beforehand.
また、本発明の発電出力調整方法においては、前記調整処理は、前記複数の発電装置のそれぞれが発電可能な前記出力電力の最大値と最小値との間を分割して得られた複数のゾーンを前記調整量として前記出力電力を調整してもよい。 In the power generation output adjustment method of the present invention, the adjustment processing includes a plurality of zones obtained by dividing between the maximum value and the minimum value of the output power that can be generated by each of the plurality of power generation devices. The output power may be adjusted with the adjustment amount as the adjustment amount.
また、本発明の発電出力調整方法においては、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった際に前記出力電力を調整していた発電装置を次回出力電力を最初に調整する発電装置に設定する処理を有してもよい。 Further, in the power generation output adjustment method of the present invention, the power generation device that has adjusted the output power when the total and the target power value become the same value is changed to a power generation device that first adjusts the next output power. You may have the process to set.
また、本発明の発電出力調整方法においては、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった後に、前記合計と前記目標電力値とが異なる値になった際、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になる前の前記目標電力値に対する前記合計の第1の大小関係と、前記異なる値になった際の前記目標電力値に対する前記合計の第2の大小関係とを比較する処理を有し、前記調整順序設定処理では、該比較の結果、前記第1の大小関係と前記第2の大小関係とが異なる場合、前記順序を逆の順序に再設定してもよい。 In the power generation output adjustment method of the present invention, when the total and the target power value are different from each other after the total and the target power value become the same value, the total and the target power A process of comparing the first magnitude relationship of the total with respect to the target power value before the value becomes the same value and the second magnitude relationship of the sum with respect to the target power value when the value becomes different In the adjustment order setting process, if the first magnitude relation and the second magnitude relation are different as a result of the comparison, the order may be reset to the reverse order.
また、上記課題を解決するために、本発明の発電出力調整装置は、電力負荷群に電力を供給する電力系統および複数の発電装置のうち、該複数の発電装置の出力電力を調整する発電出力調整装置であって、前記出力電力を調整する前記発電装置の順序と、前記複数の発電装置のそれぞれに与えられた前記出力電力の調整量とを記憶する記憶部と、前記複数の発電装置の出力電力の合計を算出する計測部と、前記電力負荷群が消費する負荷電力から、前記電力系統から供給される受電電力を減算した電力値である目標電力値を算出する目標値設定部と、前記合計と、前記目標電力値とを比較する比較部と、前記比較の結果、前記出力電力の合計と前記目標電力値とが異なる場合、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になるまで、前記記憶部に記憶されている順序で、前記記憶部に記憶されている調整量で順次該発電装置の出力電力を調整していく調整部とを有する。 Moreover, in order to solve the said subject, the electric power generation output adjustment apparatus of this invention is the electric power system which supplies electric power to an electric power load group, and the electric power generation output which adjusts the output electric power of these electric power generation apparatus among several electric power generation apparatuses An adjustment device, the storage unit storing the order of the power generation devices for adjusting the output power, the adjustment amount of the output power given to each of the plurality of power generation devices, and a plurality of power generation devices A measurement unit that calculates the total output power; a target value setting unit that calculates a target power value that is a power value obtained by subtracting the received power supplied from the power system from the load power consumed by the power load group; The comparison unit that compares the total and the target power value, and if the total of the output power and the target power value are different as a result of the comparison, until the total and the target power value become the same value , In the storage unit In 憶 is the order presented, and an adjusting unit to continue to adjust the output power of the sequential power-generating device in the adjustment amount stored in the storage unit.
また、本発明の発電出力調整装置においては、前記記憶部は、前記複数の発電装置のそれぞれが発電可能な前記出力電力の最大値と最小値との間を分割して得られた複数のゾーンを前記調整量として記憶するものでもよい。 Moreover, in the power generation output adjustment device of the present invention, the storage unit includes a plurality of zones obtained by dividing between the maximum value and the minimum value of the output power that can be generated by each of the plurality of power generation devices. May be stored as the adjustment amount.
また、本発明の発電出力調整装置においては、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった際に前記出力電力を調整していた発電装置を次回出力電力を最初に調整する発電装置に設定する調整順序設定部を有してもよい。 Further, in the power generation output adjustment device of the present invention, the power generation device that has adjusted the output power when the total and the target power value are the same value is changed to a power generation device that first adjusts the next output power. You may have the adjustment order setting part to set.
また、本発明の発電出力調整装置においては、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった後に、前記合計と前記目標電力値とが異なる値になった際、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になる前の前記目標電力値に対する前記合計の第1の大小関係と、前記異なる値になった際の前記目標電力値に対する前記合計の第2の大小関係とを比較する増減比較部を有し、前記調整順序設定部は、該増減比較部における比較の結果、前記第1の大小関係と前記第2の大小関係とが異なる場合、前記記憶部に記憶されている順序を逆の順序に書き換えてもよい。 Further, in the power generation output adjusting device of the present invention, when the total and the target power value become different values after the total and the target power value become the same value, the total and the target power Increase / decrease for comparing the first magnitude relationship of the total to the target power value before the value becomes the same value and the second magnitude relationship of the sum to the target power value when the value becomes different A comparison unit, and if the first magnitude relationship and the second magnitude relationship are different as a result of the comparison in the increase / decrease comparison unit, the adjustment order setting unit determines the order stored in the storage unit. You may rewrite in the reverse order.
本発明によれば、複数の発電装置のそれぞれが出力電力を調整する順番をあらかじめ設定するとともに、各発電装置が出力電力の調整を行う場合に1回あたりに許容される出力電力の調整量の範囲を設定する。そして、発電装置すべての出力電力の合計値を目標出力値にする場合、順番に従って、発電装置のそれぞれに調整量の範囲内で出力電力を調整させる。合計値が目標出力値に到達した場合、出力電力の調整を終了させるとともに、出力電力を調整する順番を新たに設定する。 According to the present invention, the order in which each of the plurality of power generators adjusts the output power is set in advance, and the amount of adjustment of the output power allowed per time when each power generator adjusts the output power. Set the range. And when making the total value of the output electric power of all the electric power generating apparatuses into a target output value, according to an order, output electric power is adjusted in the range of the adjustment amount of each electric power generating apparatus. When the total value reaches the target output value, the adjustment of the output power is terminated and the order of adjusting the output power is newly set.
このような構成としたため、複数の発電装置の出力制御を、リアルタイムに、かつ、容易に行うことができる。 Since it was set as such a structure, the output control of a several electric power generating apparatus can be performed easily in real time.
以下、本発明の実施形態に従った発電出力調整方法(発電出力調整装置を含む)を説明する。 Hereinafter, a power generation output adjustment method (including a power generation output adjustment device) according to an embodiment of the present invention will be described.
まず、本実施形態の発電出力調整システムの全体構成を説明する。 First, the overall configuration of the power generation output adjustment system of this embodiment will be described.
図1に示すように、発電出力調整システムは、複数の発電装置F1〜Fnと、電力系統1と、配電設備2と、電力需要監視装置3(以下、単に「監視装置3」という)と、通信網4と、電力負荷群5とを有する。発電装置F1〜Fnの台数は、任意でよい。
As shown in FIG. 1, the power generation output adjustment system includes a plurality of power generation devices F1 to Fn, a
電力系統1、発電装置F1〜Fn、監視装置3および電力負荷群5は、電力を伝送するための配電設備2を介して互いに接続されている。また、監視装置3と各発電装置F1〜Fnとは、通信網4を介してそれぞれ接続されている。
The
電力系統1および各発電装置F1〜Fnは、発電した各電力を、配電設備2を介して電力負荷群5に供給する。以下では、各発電装置F1〜Fnにより電力負荷群5に供給される各電力を「出力電力」という。
The
監視装置3は、任意の期間ごとに、電力負荷群5が消費する電力である負荷電力と、電力系統1から供給される電力である受電電力とを計測する。受電電力の例としては、電力負荷群5の利用者が購入する商用電力などが挙げられる。
The
また、監視装置3は、任意の期間ごとに、発電装置F1〜Fnが個別に発電して出力した各出力電力を計測して、発電装置F1〜Fnの各出力電力の合計値である「出力電力合計値」を算出する。なお、出力電力合計値は「合計」である。
In addition, the
監視装置3は、負荷電力および受電電力を計測するごとに、負荷電力および受電電力に基づいて、目標電力値を設定する。目標電力値とは、電力負荷群5を正常に動作させるために発電装置F1〜Fnが出力する必要がある電力値である。本実施形態では、監視装置3は、負荷電力から受電電力を減算して得られた電力値を、目標電力値として設定する。
The
また、監視装置3は、目標電力値と出力電力合計値との比較結果に基づいて、各発電装置F1〜Fnの出力電力を調整する「発電出力調整装置」である。
The
監視装置3は、出力電力合計値と目標電力値とが異なる場合、出力電力合計値と目標電力値とが同じ値になるまで、各発電装置Fj(j=1〜n)にそれぞれ付与した順番jに従って、各発電装置Fjに対してそれぞれ個別に設定した許容調整可能範囲Pjk内で各出力電力を順次調整させる。
When the output power total value and the target power value are different, the
本実施形態では、許容出力調整範囲Pjkは、j番目が順番の初期値として与えられた発電装置Fjがk回目に出力電力の調整を行う場合に変更可能な出力電力の量(範囲)を定める「調整量」である。 In the present embodiment, the allowable output adjustment range P jk is the amount (range) of output power that can be changed when the power generation device Fj given the j-th initial value adjusts the output power for the kth time. The “adjustment amount” to be determined.
なお、監視装置3は、出力電力を調整させるための信号を、各発電装置F1〜Fnへ通信網4を介して送信する。
The
つぎに、図1に示した電力需要監視装置3の構成について、図2を参照して詳細に説明する。
Next, the configuration of the power
図2に示すように、監視装置3は、計測部31と、目標値設定部32と、調整順序設定部33と、調整範囲設定部34と、記憶部35と、出力制御部36とを有する。出力制御部36は、比較部361と、調整部362とを含む。
As shown in FIG. 2, the
計測部31は、任意の期間ごとに、電力負荷群5が消費する負荷電力と、電力系統1から供給された受電電力とを計測する。そして、計測部31は、負荷電力または受電電力を計測するごとに、負荷電力および受電電力の計測値を目標値設定部32へ通知する。
The measuring
また、計測部31は、任意の期間ごとに、発電装置F1〜Fnが個別に発電して出力した各出力電力を計測する。そして、計測部31は、各出力電力を計測するごとに、各出力電力を合計する。計測部31は、各出力電力を合計して得られた出力電力合計値を比較部361へ通知する。ここで、本例では、電力負荷群5が消費する負荷電力を直接計測することにより求めている。しかし、受電電力と発電電力との合計の差が負荷電力に相当することから、負荷電力を演算により求めてもよい。
Moreover, the
目標値設定部32は、計測部31から負荷電力および受電電力が通知されるごとに、負荷電力および受電電力に基づいて目標電力値を設定し、目標電力値を比較部361へ通知する。本実施形態では、目標値設定部32は、負荷電力から受電電力を減算して得られた電力値を、目標電力値として設定する。
The target
調整順序設定部33は、各発電装置F1〜Fnに出力電力を調整させる際の各発電装置F1〜Fnの前後関係(連鎖)である「順序」を決定して、その順序を記憶部35に書込む。
The adjustment
また、本実施形態では、調整順序設定部33は、決定した前後関係に基づいて、出力電力を調整させる順番の初期値を、各発電装置F1〜Fnに付与する。本実施形態では、図3(a)に示すように、順番の初期値として、各発電装置F1〜Fnに1番〜n番をそれぞれ付与する。
Moreover, in this embodiment, the adjustment
また、調整順序設定部33は、発電装置F1〜Fnによる出力電力の調整が終了した場合、その次の出力電力の調整に用いる新たな順番を、発電装置F1〜Fnのそれぞれに付与する。この際、調整順序設定部33は、あらかじめ決定した各発電装置F1〜Fnの連鎖に従って、新たな順番を付与していく。
Moreover, the adjustment
本実施形態では、j番目の発電装置Fjが出力電力を調整した時点で目標電力値に到達した場合、調整順序設定部33は、その発電装置Fjに対して1番を新たに付与する。こうすることによって、調整順序設定部33は、その発電装置Fjを、次回の出力電力の調整を行う場合に最初に調整する発電装置に設定する。
In this embodiment, when the target power value is reached when the j-th power generation device Fj adjusts the output power, the adjustment
さらに、調整順序設定部33は、今回の出力電力合計値の調整方向(以下、単に「今回の出力調整方向」という)と、その直前に実行した出力電力合計値の調整方向(以下、単に「前回の出力調整方向」という)とに応じて、新たに1番に設定し直した発電装置Fjを先頭とする順番を、発電装置Fj以外の各発電装置に付与し直す。
Furthermore, the adjustment
本実施形態では、出力調整方向を識別するため、調整順序設定部33は、増減比較部331を含む。
In the present embodiment, the adjustment
増減比較部331は、目標電力値から出力電力合計値を減算した際の符号(正または負)が比較部361から通知されると、その符号を記憶部35に記憶しておく。この符号は、出力電力合計値と目標電力値とが同じ値になる前の目標電力値に対する出力電力合計値の「第1の大小関係」に相当する。
When the sign (positive or negative) when the total output power value is subtracted from the target power value is notified from the
その後、増減比較部331は、符号が比較部361からさらに通知されると、当該通知された符号と、記憶部35内の符号とを比較する。
Thereafter, when the code is further notified from the
この「さらに通知された符号」は、出力電力合計値と目標電力値とが同じ値になった後に出力電力合計値と目標電力値とが異なる値になった際の、目標電力値に対する出力電力合計値の「第2の大小関係」に相当する。 This “notified code” indicates the output power relative to the target power value when the total output power value and the target power value become different after the total output power value and the target power value become the same value. This corresponds to the “second magnitude relationship” of the total value.
増減比較部331による比較の結果、通知された符号(第2の大小関係)と記憶部35内の符号(第1の大小関係)とが一致する場合、調整順序設定部33は、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一方向であると識別する。また、調整順序設定部33は、通知された符号(第2の大小関係)と記憶部35内の符号(第1の大小関係)とが一致しない場合、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが逆方向であると識別する。
As a result of the comparison by the increase /
調整順序設定部33は、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一方向であると識別した場合、新たに1番に設定した発電装置Fjを先頭として、前回の調整の順序と同一方向に従って順番を付与し直して記憶部35に書込む。なお、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一である場合とは、前回の出力調整が出力電力合計値の低減方向であり、今回の出力調整も出力電力合計値の低減方向である場合、または、前回の出力調整が出力電力合計値の増加方向であり、今回の出力調整も出力電力合計値の増加方向である場合が相当する。
When the adjustment
この場合、前回の調整の順番が図3(a)に示した順番であれば、調整順序設定部33は、図3(b)に示すように、新たに1番に設定した発電装置Fjを先頭として、図3(a)に示した順序と同一方向に従って、発電装置Fj以外の各発電装置に順番を付与し直す。
In this case, if the previous adjustment order is the order shown in FIG. 3A, the adjustment
また、調整順序設定部33は、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが逆方向であると識別した場合、新たに1番に設定した発電装置Fjを先頭として、前回の調整の順序と逆方向に従って順番を付与し直して記憶部35に書込む。これによって、調整順序設定部33は、記憶部35に記憶されている順序を逆の順序に書き換える。なお、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが逆方向である場合とは、前回の出力調整が出力電力合計値の低減方向であり、今回の出力調整が出力電力合計値の増加方向である場合、または、前回の出力調整が出力電力合計値の増加方向であり、今回の出力調整が出力電力合計値の減少方向である場合が相当する。
In addition, when the adjustment
この場合、前回の調整の順番が図4(a)に示す順番であれば、調整順序設定部33は、図4(b)に示すように、新たに1番に設定し直した発電装置Fjを先頭として、図4(a)に示した順序と逆方向に従って、順番を付与し直す。
In this case, if the order of the previous adjustment is the order shown in FIG. 4A, the adjustment
調整範囲設定部34は、j番目の順番が初期値としてそれぞれ与えられた各発電装置Fjに対して、当該発電装置Fjが出力可能な範囲全体を分割して得られた複数のゾーンを、許容出力調整範囲Pjk(調整量)としてあらかじめ設定する。そして、調整範囲設定部34は、各発電装置Fjに対して設定した許容出力調整範囲Pjkを記憶部35に記憶させる。
The adjustment
本実施形態では、図5に示すように、調整範囲設定部34は、発電装置Fjの出力電力の変化に対して発電装置Fjの発電効率の変化の割合が小さな領域では、許容出力調整範囲Pjkが広くなるようにゾーンを分割する。また、出力電力の変化に対して発電効率の変化の割合が大きな領域では、許容出力調整範囲Pjkが狭くなるようにゾーンを分割する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the adjustment
なお、調整範囲設定部34は、許容出力調整範囲Pjkを設定する場合、発電装置Fjが出力可能な範囲全体を互いに等間隔に分割してもよく、所定の関数などに従って不等間隔に分割してもよい。
Note that when the allowable output adjustment range P jk is set, the adjustment
また、調整範囲設定部34は、図5に例示した特性において所定の出力電力が出力される代表点を定めておき、任意の調整率を用いて許容出力調整範囲Pjkを設定してもよい。例えば、発電装置Fjの最大出力電力に対して出力電力が100%となる点を第1の代表点として、ある固定値(例えば、20%)を調整率として定めた場合、第1の許容出力調整範囲Pj1として、80%〜100%を設定することができる。この場合、最大出力電力に対して出力電力が80%となる点を第2の代表点として定めると、64%〜80%を、第2の許容出力調整範囲Pj2として設定することができる。
Further, the adjustment
記憶部35は、調整順序設定部33が設定した発電装置F1〜Fnの順序(連鎖)、調整順序設定部33が各発電装置F1〜Fnに付与した順番および順番の初期値、調整範囲設定部34が設定した許容出力調整範囲Pjkなどを含む任意のデータを記憶する。
The
出力制御部36は、電力負荷群5が消費する負荷電力の変動などにより出力電力合計値と目標電力値とが一致しない場合、記憶部35に記憶されている順番および各許容出力調整範囲Pjkにて、各発電装置Fjに出力電力を調整させる。
The
比較部361は、計測部31から通知された出力電力合計値と、目標値設定部32から通知された目標電力値とを比較して、その比較結果を調整部362へ通知する。
The
また、比較部361は、目標電力値から出力電力合計値を減算した際の符号(正または負)を算出し、その符号を増減比較部331へ通知する。この符号は、目標電力値に対する出力電力合計値の大小関係を示す役割を果たす。
The
調整部362は、比較部361から通知された比較結果に基づいて、出力電力合計値と目標電力値とが同じであるかどうかを識別する。
The
調整部362は、比較部361から通知された比較結果が出力電力合計値と目標電力値とが異なることを示している場合、発電装置F1〜Fnに付与された順番に従って、各発電装置Fjに、各許容出力調整範囲Pjk内にて出力電力を調整させる。
When the comparison result notified from the
また、調整部362は、比較部361から通知された比較結果が出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示している場合、発電装置Fjの出力電力の調整を終了させる。
In addition, when the comparison result notified from the
以下に、調整部362が、出力電力合計値と目標電力値とが同じになるように各発電装置F1〜Fnの出力電力を制御する動作について、図6を参照して説明する。なお、図6では、各発電装置F1〜Fnには順番の初期値(1番〜n番)がそれぞれ付与されており、発電装置F1〜Fnのすべてが定格出力で運転している状態から開始して、出力電力合計値と目標電力値とが同じになるまで出力電力を下げる場合を例として挙げる。
Below, the operation | movement which the
図6に示すように、まず、調整部362は、順番の初期値として1番が与えられた発電装置F1に、許容出力調整範囲P11内で出力電力を調整させる。発電装置F1が許容出力調整範囲P11内にて出力電力の調整を行っても目標電力値に到達しない場合、調整部362は、その次の順番(2番)が与えられた発電装置F2に、許容出力調整範囲P21内で出力電力を調整させる。
As shown in FIG. 6, first, the
さらに、各発電装置F1〜Fnのすべてが1回目の出力調整を行っても目標出力値に到達しない場合、調整部362は、最も早い順番(1番)が与えられた発電装置F1に、許容出力調整範囲P12内で2回目の出力電力の調整を行わせる。そして、調整部362は、出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示す比較結果が比較部361から通知されるまで、各発電装置F1〜Fnに、上述した動作を繰り返し実行させる。なお、調整部362は、出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示す比較結果が比較部361から通知されると、出力電力の調整を終了させる。
Further, when all of the power generation devices F1 to Fn do not reach the target output value even after the first output adjustment, the
また、本実施形態では、調整部362は、出力電力の調整の終了後、その次の出力電力の調整を発電装置Fjに実行させる場合、発電装置Fjに、前回の出力調整において最後に用いたk番目の許容出力調整範囲Pjkから出力調整を開始させる。
Further, in the present embodiment, the
なお、調整順序設定部33は、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一方向であると識別した場合、図3(b)に例示したように、新たに1番に設定した発電装置Fjを先頭とする前回の調整の順序と同一方向に従った順番を、各発電装置に付与する。
When the adjustment
この場合、図7に示すように、調整部362は、出力電力合計値が前回の目標電力値に到達するように最後に出力調整を行った発電装置Fjに、前回の調整時に最後に用いた許容出力調整範囲Pjkにて、今回の出力調整を開始させる。続いて、調整部362は、今回の調整にて2番目に出力電力を調整させる発電装置Fj+1に、許容出力調整範囲Pj+1kにて出力電力を調整させる。
In this case, as shown in FIG. 7, the
また、調整順序設定部33は、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが逆方向であると識別した場合、図4(b)に例示したように、新たに1番に設定した発電装置Fjを先頭とする前回の調整の順序と逆方向に従った順番を、各発電装置に付与する。
In addition, when the adjustment
この場合、図8に示すように、調整部362は、出力電力合計値が前回の目標電力値に到達するように最後に出力調整を行った発電装置Fjに、前回の調整時に最後に用いた許容出力調整範囲Pjkにて、今回の出力調整を開始させる。続いて、調整部362は、今回の調整にて2番目に出力電力を調整させる発電装置Fj-1に、許容出力調整範囲Pj-1kにて出力電力を調整させる。
In this case, as illustrated in FIG. 8, the
つぎに、上記構成を有する監視装置3が、発電装置F1〜Fnに出力電力を調整させる一連の動作について、図9を参照して説明する。図9は、本発明の実施手順の一例を示すフローチャートである。
Next, a series of operations in which the
図9に示すように、まず、ステップ601にて、調整順序設定部33は、各発電装置F1〜Fnに出力電力を調整させる順番の初期値を、各発電装置F1〜Fnに付与する。本実施形態では、図3(a)に示したように、各発電装置F1〜Fnに1番〜n番をそれぞれ付与する。
As shown in FIG. 9, first, in
また、比較部361は、計測部31から通知された出力電力合計値と、目標値設定部32から通知された目標電力値とを比較して、その比較結果を調整部362へ通知する。
The
ステップ602にて、調整部362は、比較部361から通知された比較結果が出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示しているかどうかを識別する。
In
比較部361からの比較結果が出力電力合計値と目標電力値とが異なることを示している場合、ステップ603にて、調整部362は、発電装置F1〜Fnに付与された順番に従って、各発電装置Fjに、各許容出力調整範囲Pjk内にて出力電力を調整させる。そして、調整部362は、出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示す比較結果が比較部361から通知されるまで、各発電装置F1〜Fnに、上述した動作を繰り返し実行させる。
When the comparison result from the
その後、ステップ604にて、出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示す比較結果が比較部361から通知される。この場合、調整部362は、発電装置F1〜Fnによる出力電力の調整を終了させる。
Thereafter, in
また、出力電力合計値と目標電力値とが同じとなった場合、ステップ605にて、調整順序設定部33は、目標電力値に到達した際に出力電力を調整していた発電装置Fjに対して、1番を新たに付与する。
Further, when the total output power value and the target power value are the same, in
さらに、ステップ606にて、調整順序設定部33は、増減比較部331による第1の大小関係と第2の大小関係との比較結果に基づいて、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一方向または逆方向のいずれであるかを識別する。そして、調整順序設定部33は、識別した前回および今回の出力調整方向に応じて、新たに1番に設定し直した発電装置Fjを先頭とする順番を、発電装置Fj以外の各発電装置に付与し直す。
Further, in
今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一方向であるとステップ606にて識別した場合、ステップ607にて、調整順序設定部33は、新たに1番に設定した発電装置Fjを先頭として、前回の調整の順序と同一方向に従って順番を付与する。
If it is determined in
一方、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが逆方向であるとステップ606にて識別した場合、ステップ608にて、調整順序設定部33は、新たに1番に設定した発電装置Fjを先頭として、前回の調整の順序と逆方向に従って順番を付与する。
On the other hand, if it is determined in
以上で、監視装置3が、出力電力合計値と目標電力値とが同じになるように、発電装置F1〜Fnに出力電力を調整させる一連の動作が終了する。
This completes a series of operations in which the
なお、図5に例示した許容出力調整範囲の設定例では、最大出力電力が出力される領域を含むゾーンを第1の許容出力調整範囲Pj1として設定し、j番目が順番の初期値として与えられた発電装置Fjがk回目の出力電力の調整にて用いる許容出力調整範囲Pjkのゾーン番号kが増加するに従って、出力電力を低減するように許容出力調整範囲Pjkが設定されている。 In the setting example of the allowable output adjustment range illustrated in FIG. 5, the zone including the region where the maximum output power is output is set as the first allowable output adjustment range P j1 , and the jth is given as the initial value of the order. The allowable power adjustment range P jk is set so as to reduce the output power as the zone number k of the allowable power adjustment range P jk used by the generated power generation device Fj in the k-th output power adjustment increases.
そのため、記憶部35にてゾーン番号kと許容出力調整範囲Pjkとを対応付けて記憶しておき、調整部362が、発電装置Fjに出力電力を減少させる場合、ゾーン番号kを順次増加させて、記憶部35内の許容出力調整範囲Pjkを指定してもよい。また、調整部362は、発電装置Fjに出力電力を増加させる場合、ゾーン番号kを順次減少させて、記憶部35内の許容出力調整範囲Pjkを指定してもよい。
Therefore, when the
調整部362が、図5に例示したゾーン番号kを利用して記憶部35内の許容出力調整範囲Pjkを指定する場合、図9に示したステップ603の処理は、図10に示すステップ701〜708の処理によって実現することも可能である。
When the
図10に示す動作例では、まず、ステップ701にて、調整部362は、順番jとして1番が付与された発電装置を指定するとともに、ゾーン番号としてkを指定する。続いて、ステップ702にて、調整部362は、j番目の順番が与えられた発電装置に、ゾーン番号kに対応付けて記憶されている許容出力調整範囲Pjk内にて出力電力を調整させる。
In the operation example shown in FIG. 10, first, in
その後、調整部362は、図9に示したステップ604にて、比較部361からの比較結果が出力電力合計値と目標電力値とが異なることを示していると識別すると、図10に示すステップ703にて、出力電力の調整を行った発電装置の順番jが、発電装置の全台数nよりも小さいかどうかを判別する。
Thereafter, when the
順番jが全台数nよりも小さいと判別した場合、発電装置F1〜Fnのすべてがk回目の出力電力の調整を完了していない場合に相当する。この場合、ステップ704にて、調整部362は、現在の順番jに1を加算して、次の順番の発電装置を指定する。
When it is determined that the order j is smaller than the total number n, this corresponds to the case where all of the power generation devices F1 to Fn have not completed the k-th output power adjustment. In this case, in
一方、ステップ703にて順番jが全台数nよりも小さくないと判別した場合、発電装置F1〜Fnのすべてがk回目の出力電力の調整を完了した場合に相当する。この場合、ステップ705にて、調整部362は、j=1に設定する。続いて、ステップ706にて、調整部362は、発電装置に出力電力を調整させる方向が、出力電力を増大させる方向であるかどうかを判別する。
On the other hand, if it is determined in
発電装置Fjに出力電力を増大させる方向でないと判別した場合、ステップ707にて、調整部362は、ゾーン番号kを順次増加させる方向に変化させることにより、ゾーン番号kに対応する許容出力調整範囲Pjkを指定する。
If it is determined that the power generation device Fj is not in the direction of increasing the output power, in
一方、発電装置Fjに出力電力を増大させる方向であるとステップ706にて判別した場合、ステップ708にて、調整部362は、ゾーン番号kを順次減少させることにより、ゾーン番号kに対応する許容出力調整範囲Pjkを指定する。そして、調整部362は、出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示す比較結果が比較部361から通知されるまで、各発電装置F1〜Fnに、上述した動作を繰り返し実行させる。
On the other hand, if it is determined in
以上説明したように、本発明によれば、電力需要監視装置3は、各発電装置Fjの出力電力を調整する方向(つまり、出力電力の増加または減少)と、各発電装置の順番と、許容出力調整範囲Pjkとに基づいて、各発電装置Fjに出力電力の調整を行わせる。そのため、複数の発電装置の出力制御を簡便にかつ容易に行うことができる。また、複雑な出力設定アルゴリズムや通信を具備する複雑な出力指令系統を設けることが不要となり、ひいては費用を抑制することが可能となる。
As described above, according to the present invention, the power
なお、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変形が可能である。 Various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
監視装置3は、負荷電力、受電電力、各発電装置F1〜Fnの各出力電力の監視のみを行い、各発電装置F1〜Fnが、順番の初期値の設定、許容出力調整範囲Pjkの設定および順番の再設定をそれぞれ独立して行うように構成されてもよい。
The
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が理解し得る各種の変形が可能である。 Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. Various modifications that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention without departing from the gist of the present invention.
1 電力系統
2 配電設備
3 電力需要監視装置
31 計測部
32 目標値設定部
33 調整順序設定部
331 増減比較部
34 調整範囲設定部
35 記憶部
36 出力制御部
361 比較部
362 調整部
4 通信網
5 電力負荷群5
F1〜Fn 発電装置
DESCRIPTION OF
F1 to Fn power generator
Claims (8)
前記複数の発電装置の出力電力の合計を算出する処理と、
前記電力負荷群が消費する負荷電力から、前記電力系統から供給される受電電力を減算した電力値である目標電力値を算出する処理と、
前記合計と、前記目標電力値とを比較する処理と、
前記比較の結果、前記合計と前記目標電力値とが異なる場合、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になるまで、あらかじめ設定された順序に従って、前記複数の発電装置にそれぞれ与えられた調整量で順次該発電装置の出力電力を調整していく調整処理とを有する発電出力調整方法。 A power generation output adjustment method for adjusting output power of the plurality of power generation devices among a power system and a plurality of power generation devices for supplying power to a power load group,
Processing for calculating the total output power of the plurality of power generation devices;
A process of calculating a target power value that is a power value obtained by subtracting the received power supplied from the power system from the load power consumed by the power load group;
A process of comparing the total and the target power value;
As a result of the comparison, if the total and the target power value are different, adjustments given to the plurality of power generation devices according to a preset order until the total and the target power value become the same value, respectively. And a power generation output adjustment method comprising: adjusting processing for sequentially adjusting the output power of the power generation device by the amount.
前記調整処理は、前記複数の発電装置のそれぞれが発電可能な前記出力電力の最大値と最小値との間を分割して得られた複数のゾーンを前記調整量として前記出力電力を調整することを特徴とする発電出力調整方法。 The power generation output adjustment method according to claim 1,
The adjustment process adjusts the output power using a plurality of zones obtained by dividing between the maximum value and the minimum value of the output power that can be generated by each of the plurality of power generation devices as the adjustment amount. A power generation output adjusting method characterized by the above.
前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった際に前記出力電力を調整していた発電装置を次回出力電力を最初に調整する発電装置に設定する調整順序設定処理を有することを特徴とする発電出力調整方法。 In the power generation output adjustment method according to claim 1 or 2,
An adjustment sequence setting process for setting the power generation device that has adjusted the output power to the power generation device that first adjusts the next output power when the total and the target power value become the same value; Power generation output adjustment method.
前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった後に、前記合計と前記目標電力値とが異なる値になった際、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になる前の前記目標電力値に対する前記合計の第1の大小関係と、前記異なる値になった際の前記目標電力値に対する前記合計の第2の大小関係とを比較する処理を有し、
前記調整順序設定処理では、該比較の結果、前記第1の大小関係と前記第2の大小関係とが異なる場合、前記順序を逆の順序に再設定することを特徴とする発電出力調整方法。 In the power generation output adjustment method according to claim 3,
The target power before the total and the target power value become the same value when the total and the target power value become different values after the total and the target power value become the same value. A process of comparing the first magnitude relationship of the sum with respect to a value and the second magnitude relationship of the sum with respect to the target power value when the different values are obtained,
In the adjustment order setting process, if the first magnitude relation and the second magnitude relation are different as a result of the comparison, the order is reset to the reverse order.
前記出力電力を調整する前記発電装置の順序と、前記複数の発電装置のそれぞれに与えられた前記出力電力の調整量とを記憶する記憶部と、
前記複数の発電装置の出力電力の合計を算出する計測部と、
前記電力負荷群が消費する負荷電力から、前記電力系統から供給される受電電力を減算した電力値である目標電力値を算出する目標値設定部と、
前記合計と、前記目標電力値とを比較する比較部と、
前記比較の結果、前記合計と前記目標電力値とが異なる場合、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になるまで、前記記憶部に記憶されている順序で、前記記憶部に記憶されている調整量で順次該発電装置の出力電力を調整していく調整部とを有する発電出力調整装置。 Among the power system and the plurality of power generation devices that supply power to the power load group, the power generation output adjustment device that adjusts the output power of the plurality of power generation devices,
A storage unit for storing the order of the power generation devices for adjusting the output power, and the adjustment amount of the output power given to each of the plurality of power generation devices;
A measuring unit for calculating the total output power of the plurality of power generation devices;
A target value setting unit that calculates a target power value that is a power value obtained by subtracting the received power supplied from the power system from the load power consumed by the power load group;
A comparison unit for comparing the total with the target power value;
As a result of the comparison, when the total and the target power value are different, the total and the target power value are stored in the storage unit in the order stored in the storage unit until the total and the target power value become the same value. A power generation output adjustment device including an adjustment unit that sequentially adjusts the output power of the power generation device by an adjustment amount.
前記記憶部は、前記複数の発電装置のそれぞれが発電可能な前記出力電力の最大値と最小値との間を分割して得られた複数のゾーンを前記調整量として記憶することを特徴とする発電出力調整装置。 In the power generation output adjustment device according to claim 5,
The storage unit stores, as the adjustment amount, a plurality of zones obtained by dividing between a maximum value and a minimum value of the output power that can be generated by each of the plurality of power generation devices. Power generation output adjustment device.
前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった際に前記出力電力を調整していた発電装置を次回出力電力を最初に調整する発電装置に設定する調整順序設定部を有することを特徴とする発電出力調整装置。 In the power generation output adjustment device according to claim 5 or 6,
An adjustment sequence setting unit configured to set the power generation device that has adjusted the output power to the power generation device that first adjusts the next output power when the total and the target power value are equal to each other; Power generation output adjustment device.
前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった後に、前記合計と前記目標電力値とが異なる値になった際、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になる前の前記目標電力値に対する前記合計の第1の大小関係と、前記異なる値になった際の前記目標電力値に対する前記合計の第2の大小関係とを比較する増減比較部を有し、
前記調整順序設定部は、該増減比較部における比較の結果、前記第1の大小関係と前記第2の大小関係とが異なる場合、前記記憶部に記憶されている順序を逆の順序に書き換えることを特徴とする発電出力調整装置。 The power generation output adjustment device according to claim 7,
The target power before the total and the target power value become the same value when the total and the target power value become different values after the total and the target power value become the same value. An increase / decrease comparison unit that compares the first magnitude relationship of the sum with respect to a value and the second magnitude relationship of the sum with respect to the target power value when the different values are obtained;
The adjustment order setting unit rewrites the order stored in the storage unit to the reverse order when the first magnitude relationship and the second magnitude relationship are different as a result of the comparison in the increase / decrease comparison unit. A power generation output adjusting device characterized by the above.
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