JP2011259667A - 電力供給システムの制御方法、及び電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】電力系統に接続されている分散型電源を効率よく制御する。
【解決手段】分散型電源３の夫々に、夫々の計測及び制御を担当する第１計測指令装置１０を設け、第１計測指令装置１０は、電力系統２における分散型電源３の出力の合計である発電量合計値を他の第１計測指令装置１０から受信し、電力系統２の現在の周波数を取得し、自身が担当する分散型電源３の現在の出力である自機現在出力を随時取得し、取得した周波数と発電量合計値とに基づき地域要求量を求めて各分散型電源３に配分し、自身が担当する分散型電源３の配分値と、取得した自機現在出力とに基づき、自身が担当する分散型電源３の指令値を生成し、生成した指令値に従い出力を制御し、受信した発電量合計値に取得した自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、他の第１計測指令装置１０に送信する。
【選択図】図４

Description

この発明は、電力供給システムの制御方法、及び電力供給システムに関し、とくに電力系統に接続されている分散型電源を効率よく制御するための技術に関する。

昨今、複数の分散型電源や電力貯蔵システムを組み合わせ、分散型電源の発電量を需要に合わせて制御するように構成した小規模電力系統（以下、マイクログリッドと称する）が注目されている。

例えば、特許文献１には、複数の分散型電源の夫々に、演算装置と、分散型電源の出力又は分散型電源に接続する電力系統の周波数を計測取得する計測装置と、分散型電源の出力を制御する制御装置とを付設し、各演算装置は各分散型電源の計測値を各計測装置から取得し、全ての計測値に基づいて自身の分散型電源の指令値を生成し、生成した指令値を制御装置に入力し、制御装置は指令値に応じて自身の分散型電源を制御する電力供給システムの制御方法が記載されている。

特許文献２には、電力系統の区分開閉器で分離された区間内で、区分開閉器に配置した開閉器エージェントをInitiatorとし、区間内の発電機や負荷および下流側開閉器に配置したエージェントをResponderとし、これらエージェント間で契約ネットプロトコルを用いて電力需給の契約をすることで、区間内の分散型電源と負荷および下流区間の需給制御を行う分散型電源の制御システムが記載されている。

特許文献３には、電力系統の区分開閉器で分離された区間内で、発電機、負荷および下流側開閉器のいずれかに配置した区間エージェントをInitiatorとし、区間内の発電機や負荷および下流側開閉器に配置したエージェントをResponderとし、これらエージェント間で契約ネットプロトコルを用いて電力需給の契約を行い、区間エージェントは潮流量を把握し、潮流増減量を発電機エージェントまたは下流区間エージェントに対して調整依頼し、その発電機エージェントまたは下流区間エージェントがそれぞれ自律的に他の発電機エージェントまたは下流区間エージェントと調整を行う連鎖を繰り返すことで、区間内の分散型電源、および下流区間の需給制御を行う電力系統の制御システムが記載されている。

特開２００９−２７８８３４号公報 特開２００８−３０１６４１号公報 特開２００９−１５９８０８号公報

上記特許文献１のように、分散型電源に付設されている演算装置が、他の分散型電源に付設されている計測装置と通信して計測値を取得する構成とした場合、分散型電源の数が増えると通信量が必然的に増大し、演算装置の処理速度の低下や通信時のデータの欠落などが生じる可能性があり、電力系統に接続されている分散型電源の制御に影響を与える。

本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、電力系統に接続されている分散型電源を効率よく確実に制御することが可能な電力供給システムの制御方法、及び電力供給システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一つは、複数の分散型電源を含んで構成される電力供給システムの制御方法であって、前記分散型電源の夫々に、夫々の計測及び制御を担当する第１計測指令装置を設け、前記第１計測指令装置は、演算装置と、分散型電源が接続している電力系統の周波数及び夫々が担当する前記分散型電源の出力を計測する計測装置と、夫々が担当する前記分散型電源の出力を制御する制御装置とを備え、前記第１計測指令装置の夫々を互いに通信可能に接続し、前記第１計測指令装置は、前記電力系統における前記分散型電源の出力の合計である発電量合計値を他の前記第１計測指令装置から受信し、前記電力系統の現在の周波数を取得し、自身が担当する前記分散型電源の現在の出力である自機現在出力を随時取得し、取得した前記周波数と前記電力系統における基準周波数とに基づき現在の周波数偏差を求め、前記周波数偏差に系統周波数特性定数を乗算した値と前記発電量合計値とを乗算することにより地域要求量を求め、求めた前記地域要求量を所定の配分条件に従い前記各分散型電源に配分し、前記地域要求量のうち自身が担当する前記分散型電源の配分値と、取得した前記自機現在出力とに基づき、自身が担当する前記分散型電源の出力を制御するための指令値を生成し、生成した前記指令値に従い自身が担当する前記分散型電源の出力を制御し、受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第１計測指令装置に送信することとする。

このように本発明においては、第１計測指令装置が、電力系統の現在の周波数や自機現在出力については自ら計測して取得し、電力系統における分散型電源の出力の合計である発電量合計値については他の第１計測指令装置から取得し、これにより自身が担当する分散型電源の指令値を生成する。このように本発明の第１計測指令装置は、発電量合計値のみを他の計測指令装置から取得するので、計測指令装置間を結ぶ通信ネットワークの輻輳を防ぐことができ、計測指令装置の処理速度の低下や通信時のデータの欠落などを防ぐことができる。そしてこれにより電力系統に接続されている分散型電源を効率よく確実に制御することができる。

本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記第１計測指令装置は、前記発電量合計値の前記送信に際して前記取得した自機現在出力を保持し、新たに取得した前記自機現在出力と前記発電量合計値の前回送信時に記憶しておいた前記自機現在出力との差の絶対値が所定の閾値を超えている場合に、前記他の第１計測指令装置から受信した前記発電量合計値に前記新たに取得した自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第１計測指令装置に送信することとする。

本発明によれば、計測指令装置は、自機現在出力の変化量が所定の閾値を超えている場合にのみ発電量合計値を求めて他の計測指令装置に送信するので、発電量合計値の送信が不必要に行われるのを防ぐことができ、各計測指令装置間の通信量を必要な範囲に抑えることができる。

本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記第１計測指令装置は、前記電力系統において前記発電量合計値を送信する権限である送信権を現在要求中又は取得中であることを示す信号である送信権信号を前記他の第１計測指令装置に送信するとともに、前記他の第１計測指令装置から送られてくる前記送信権信号の受信を待機し、所定時間内に前記送信権信号を受信しない場合に、受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第１計測指令装置に送信することとする。

本発明によれば、第１計測指令装置は、自らが送信権を有することを確認した後に発電量合計値を他の計測指令装置に送信するので、複数の計測指令装置からの発電量合計値の送信が競合するのを確実に防ぐことができる。またこれにより不必要に発電量合計値が送信されなくなり、計測指令装置間を結ぶ通信ネットワークの輻輳を防ぐことができる。

本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記配分条件が、前記地域要求量を前記分散型電源の夫々に均等に配分するという条件、前記地域要求量を前記分散型電源の夫々の出力の変化速度に応じて配分するという条件、及び、前記地域要求量を前記分散型電源の夫々の経済性に応じて配分するという条件、のうちのいずれかであることとする。

本発明によれば、分散型電源の台数、出力の変化速度、経済性といった、電力供給システムの性能、構成、経済性に基づき地域要求量を適切に各分散型電源に分配することができる。

本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記電力系統には、出力制御を行うことができない分散型電源が接続しており、出力制御を行うことができない前記分散型電源に、演算装置と、前記分散型電源の出力を計測する計測装置とを備える第２計測指令装置を付設し、前記第２計測指令装置を、他の前記第２計測指令装置及び前記第１計測指令装置と互いに通信可能に接続し、前記第２計測指令装置が、前記電力系統における前記分散型電源の出力の合計である発電量合計値を他の前記第２計測指令装置及び前記第１計測指令装置から受信し、自身が担当する前記分散型電源の現在の出力である自機現在出力を随時取得し、受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第２計測指令装置及び前記第１計測指令装置に送信することとする。

本発明によれば、出力制御ができないタイプの分散型電源と出力制御ができるタイプの分散型電源とが電力系統に混在しているような場合でも、計測指令装置の夫々が電力系統の現在の周波数や自機現在出力については自ら計測して取得し、電力系統における分散型電源の出力の合計である発電量合計値は他の計測指令装置から取得して自身が担当する分散型電源の指令値を生成するという構成を実現することができ、そのような構成である場合であっても、計測指令装置間の通信量を抑えつつ分散型電源の自律制御を行う構成を実現することができる。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、電力系統に接続されている分散型電源を効率よく確実に制御することができる。

電力供給システム１の概略的な構成図である。 計測指令装置１０の構成を示す図である。 演算装置１１のハードウエア構成を示す図である。 計測装置１２のハードウエア構成を示す図である。 制御装置１３のハードウエア構成を示す図である。 演算装置１１の機能を示す図である。 計測値データベース４３１に格納されるレコードの構成を示す図である。 発電機制御処理Ｓ６００を説明するフローチャートである。 Ｓ６１４における指令値を生成する処理を説明する図である。 出力制御ができないタイプの分散型電源３に付設される計測指令装置１０の構成を示す図である。 図８に示した演算装置１１が備える機能を示している。 発電量合計値送信処理Ｓ１０００の詳細を示すフローチャートである。

以下、実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に実施形態として説明する電力供給システム１の概略的な構成を示している。同図に示すように、電力供給システム１は、マイクログリッドなどの小規模な電力系統２に接続する複数の分散型電源３（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３・・・）、分散型電源３の夫々に併設されている計測指令装置１０（第１計測指令装置）、及び電力系統２に接続する一つ以上の負荷４を含んで構成されている。

分散型電源３は、例えば、コージェネレーション発電機（ディーゼル発電機、ガスタービン発電機、ガスエンジン発電機等）、自然エネルギーや未利用エネルギーを利用した発電機（風力発電機、太陽光発電機、小型水力発電機、廃棄物発電機、バイオマス発電機等）等である。

各計測指令装置１０は、通信ネットワーク５０を介して互いに通信可能に接続している。通信ネットワーク５０は、例えば、インターネットや専用線（電力系統制御用情報伝送システム（CDT：Cyclic Digital data Transmission equipment）、メタル線、光ファイバ等）等である。

図２に計測指令装置１０の構成を示している。同図に示すように、各計測指令装置１０は、演算装置１１、計測装置１２、及び制御装置１３を備える。このうち計測装置１２は、電力系統２の現在の周波数、及び分散型電源３の現在の出力（以下、発電機出力と称する。）を取得し、取得した周波数及び発電機出力を演算装置１１に入力する。

演算装置１１は、計測装置１２から入力される周波数及び発電機出力と、通信ネットワーク５０を介して取得される、電力系統２における分散型電源３の出力の合計（以下、発電量合計値と称する。）とに基づき分散型電源３の出力を制御するための指令値を生成し、生成した指令値を制御装置１３に入力する。

制御装置１３は、演算装置１１から入力される指令値に従って分散型電源３の出力を制御する。

図３Ａに演算装置１１のハードウエア構成（ブロック図）を示している。同図に示すように、演算装置１１は、ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ・ＲＯＭ等のメモリ１１２、ハードディスク等の記憶装置１１３、キーボードやマウス等の入力装置１１４、計測値や制御値、指令値などが表示される液晶ディスプレイ等の表示装置１１５、通信ネットワーク５０を介して他の計測指令装置１０との間で通信を行うとともに、計測装置１２及び制御装置１３との間で通信を行う通信装置１１６、及びＲＴＣ（Real Time Clock）等を用いて構成され、現在日時等の日時情報（タイムスタンプ）を生成する計時装置１１７（電波時計等）を備えている。尚、演算装置１１は、例えば、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて実現される。

図３Ｂに計測装置１２のハードウエア構成（ブロック図）を示している。同図に示すように、計測装置１２は、ＣＰＵ１２１、メモリ１２２、演算装置１１との間で通信を行う通信装置１２３、及び小規模電力系統２の周波数及び分散型電源３の出力を取得する計測回路１２４を備える。

図３Ｃに制御装置１３のハードウエア構成（ブロック図）を示している。同図に示すように、制御装置１３は、ＣＰＵ１３１、メモリ１３２、演算装置１１との間で通信を行う通信装置１３３、演算装置１１から入力される指令値に従って分散型電源３の出力を制御する制御回路１３４を備える。

図４に演算装置１１が備える機能を示している。同図に示すように、演算装置１１は、周波数取得部４１１、自機出力取得部４１２、発電量合計値受信部４１３、地域要求量算出部４１６、フィルタ処理部４１７、配分処理部４１８、指令値入力部４１９、発電量合計値送信部４２１、送信時自機現在出力記憶部４２２、出力変化量判断部４２３、発電量合計値送信権信号送信部４２４、及び発電量合計値送信権信号受信部４２５の各機能を備える。これらの機能は、演算装置１１のハードウエアによって、もしくは、ＣＰＵ１１１がメモリ１１２や記憶装置１１３に格納されているプログラムを実行することにより実現される。

また演算装置１１は、計測値データベース４３１を備える。計測値データベース４３１は、演算装置１１において動作するＤＢＭＳ（Data Base Management System）等によって実現される。

図４に示す機能のうち、周波数取得部４１１は、計測装置１２から随時入力される周波数（電力系統２の周波数）を取得し、取得した周波数を取得日時（タイムスタンプ）に対応づけて計測値データベース４３１に格納する。

自機出力取得部４１２は、計測装置１２から随時入力される、当該計測指令装置１０の計測装置１２が担当する分散型電源３（以下、自機と称する。）の現在の発電機出力を計測し、計測した発電機出力（以下、自機現在出力と称する。）を、計測時刻（タイムスタンプ）に対応づけて計測値データベース４３１に格納する。

発電量合計値受信部４１５は、他の計測指令装置１０から送られてくる発電量合計値を受信して記憶する。

地域要求量算出部４１６は、周波数取得部４１１によって取得される周波数（以下、現在周波数と称する。）と、発電量合計値受信部４１３が受信した発電量合計値とに基づき、地域要求量ＡＲ（Area Requirement）を求める。ここで地域要求量ＡＲは、電力系統２の需給差（需要と供給のアンバランス）を表す量であり、本実施形態では、現在周波数と基準周波数（例えば５０Ｈｚ（関東）や６０Ｈｚ（関西））との差（以下、周波数偏差ΔＦと称する。）に系統周波数特性定数Ｋを乗算した値に、さらに発電量合計値を乗算した値を地域要求量ＡＲとする。

フィルタ処理部４１７は、地域要求量算出部４１６によって求められた地域要求量ＡＲについて、地域要求量ＡＲに含まれる極短周期成分を除去する平滑化処理、並びに微動成分を除去する不感帯処理を行う。

配分処理部４１８は、地域要求量算出部４１６によって求められた地域要求量ＡＲを、所定の配分条件に従い電力系統２に接続している各分散型電源３に配分する。上記配分条件としては、例えば、各分散型電源３に地域要求量ＡＲを均等に配分、即ち、地域要求量ＡＲに、１／（電力系統２に接続している運転中の分散型電源３の台数合計）を乗算した値を各分散型電源３に配分するという条件（以下、第１条件と称する。）、各分散型電源３の発電機出力の変化速度に応じて地域要求量ＡＲを各分散型電源３に配分、即ち、地域要求量ＡＲに、（その分散型電源３の変化速度）／（電力系統２に接続している運転中の分散型電源３の変化速度の合計）を乗算した値を各分散型電源３に配分するという条件（以下、第２条件と称する。）、各分散型電源３の経済性（コスト的な有利さ）に応じて地域要求量ＡＲを各分散型電源３に配分、即ち、地域要求量ＡＲに、（その分散型電源３の経済係数）／（電力系統２に接続している運転中の分散型電源３の経済係数の合計））を乗算した値を各分散型電源３に配分するという条件（以下、第３条件と称する。）といったものがある。

指令値入力部４１９は、配分処理部４１８によって当該計測指令装置１０が担当する分散型電源３に配分された地域要求量ＡＲに、自機現在出力を加算して当該計測指令装置１０が担当する分散型電源３の出力を制御するための指令値（例えばＰＩＤ演算（Proportional Integral Differential）によって求められるＬＦＣ制御量（LFC:Load Frequency Control（負荷周波数制御））を生成し、生成した指令値を制御装置１３に入力する。

発電量合計値送信部４２１は、発電量合計値受信部４１３が受信した発電量合計値に、自機出力取得部４１２が取得した自機現在出力を加算して最新の発電量合計値を求め、求めた発電量合計値を他の計測指令装置１０に送信する。

送信時自機現在出力記憶部４２２は、発電量合計値送信部４２１が最新の発電量合計値を送信した時点における自機現在出力（以下、送信時自機現在出力Ｐｏと称する。）を記憶する。

出力変化量判断部４２３は、新たに取得した自機現在出力と、送信時自機現在出力記憶部４２２が記憶している送信時自機現在出力との差の絶対値が閾値を超えているか否かを判断する。

発電量合計値送信権信号送信部４２４は、電力系統２において発電量合計値を送信する権限である送信権を現在要求中又は取得中であることを示す信号である送信権信号を他の計測指令装置１０に送信する。

発電量合計値送信権信号受信部４２５は、他の計測指令装置１０から送られてくる送信権信号を受信する。

図５に計測値データベース４３１に格納されるレコードの構成を示している。同図に示すように、計測値データベース４３１に格納されるレコードは、計測値種別４３１１、計測値４３１３、及び取得日時４３１４の各項目を含む。

このうち計測値種別４３１１には、当該レコードに設定されている計測値が、電力系統２の周波数であるのか、分散型電源３の出力（発電機出力）であるのかを示す値が設定される。計測値４３１３には、計測値（周波数又は発電機出力）が設定される。取得日時４３１４には、その計測値の計測日時（タイムスタンプ）が設定される。

図６に計測指令装置１０が行う処理（以下、発電機制御処理Ｓ６００と称する。）の詳細を示している。以下、同図とともに発電機制御処理Ｓ６００について説明する。

まず計測指令装置１０は、電力系統２の現在の周波数及び自機現在出力を取得する（Ｓ６１１）。

次に計測指令装置１０は、他の計測指令装置１０から発電量合計値Ｐｔを新たに受信したか否かを判断し（Ｓ６１２）、新たな発電量合計値Ｐｔを受信した場合は（Ｓ６１２：ＹＥＳ）受信した新たな発電量合計値Ｐｔを記憶する（Ｓ６１３）。

次に計測指令装置１０は、記憶した新たな発電量合計値Ｐｔを用いて自機を制御するための指令値を生成し（Ｓ６１４）、生成した指令値に従って自機を制御する（Ｓ６１５）。Ｓ６１４の処理の詳細については後述する。

次に計測指令装置１０は、自機現在出力Ｐｎを取得し（Ｓ６２１）、取得した自機現在出力Ｐｎと、送信時自機現在出力記憶部４２２が記憶している送信時自機現在出力Ｐｏとの差分の絶対値ΔＰ＝｜Ｐｏ−Ｐｎ｜を求める（Ｓ６２２）。

次に計測指令装置１０は、求めたΔＰが、予め設定されている閾値ｂを超えているか否かを判断する（Ｓ６２３）。ΔＰが予め設定されている閾値ｂを超えている場合は（Ｓ６２３：ＹＥＳ）Ｓ６３１に進み、超えていない場合は（Ｓ６２３：ＮＯ）Ｓ６３２に進む。

Ｓ６３１では、計測指令装置１０は、他の計測指令装置１０から現在、送信権信号を受信しているか否かを判断する。現在、送信権信号を受信している場合は（Ｓ６３１：ＹＥＳ）Ｓ６３５に進み、送信権信号を受信していない場合は（Ｓ６３１：ＮＯ）Ｓ６３２に進む。

Ｓ６３５では、計測指令装置１０は、所定時間待機した後、Ｓ６１１に戻る。

Ｓ６３２では、計測指令装置１０は、他の全ての計測指令装置１０に送信権信号を送信する。

送信権信号の送信後、計測指令装置１０は、他の計測指令装置１０との間での送信権の競合（複数の計測指令装置１０からの発電量合計値の送信の競合）を避けるため、他の計測指令装置１０からの送信権信号の受信を所定時間待機する（Ｓ６３３）。他の計測指令装置１０から送信権信号を受信した場合は（Ｓ６３４：ＹＥＳ）Ｓ６３５に進む。

所定時間内に他の計測指令装置１０から送信権信号を受信しない場合は（Ｓ６３４：ＮＯ）Ｓ６４１に進む。

Ｓ６４１では、計測指令装置１０は、受信して記憶している発電量合計値Ｐｔに、Ｓ６２１にて取得した自機現在出力Ｐｎを加算して最新の発電量合計値Ｐｔを求める。尚、計測指令装置１０が他の計測指令装置１０に送信した発電量合計値（後述のＳ６４３にて前回送信した発電量合計値）には自機の発電機出力が含まれているため、Ｓ６１３にて記憶した他の計測指令装置１０から送られてくる発電量合計値Ｐｔにも自機の発電機出力が含まれている。このため、上記加算に際しては、最新の発電量合計値Ｐｔから送信時自機現在出力Ｐｏを差し引く必要があり、計測指令装置１０はＳ６４１における最新の発電量合計値ＰｔをＰｔ＝Ｐｔ＋Ｐｎ−Ｐｏとして求める。

次に計測指令装置１０は、送信時自機現在出力記憶部４２２が記憶している送信時自機現在出力Ｐｏの値を、Ｓ６２１で取得した自機現在出力Ｐｎに更新する（Ｓ６４２）。

次に計測指令装置１０は、Ｓ６４１で求めた発電量合計値Ｐｔを他の計測指令装置１０に送信する（Ｓ６４３）。

図７は、図６のＳ６１４における指令値を生成する処理を説明する図である。以下、同図とともに説明する。

まず計測指令装置１０は、図６のＳ６１１にて取得した周波数と、Ｓ６１３にて記憶した発電量合計値Ｐｔとに基づき、地域要求量ＡＲ（Area Requirement）を求める（Ｓ７１１〜Ｓ７１４）。

次に計測指令装置１０は、求めた地域要求量ＡＲについて、フィルタ処理、即ち、地域要求量ＡＲに含まれる極短周期成分を除去する平滑化処理、並びに微動成分を除去する不感帯処理を行う（Ｓ７１５）。

次に計測指令装置１０は、フィルタ処理を行った後の地域要求量ＡＲを、前述した所定の配分条件に従い、電力系統２に接続している各分散型電源３に配分する（Ｓ７１６）。

次に計測指令装置１０は、当該計測指令装置１０が担当する分散型電源３に配分された地域要求量ＡＲに自機現在出力を加算して当該計測指令装置１０が担当する分散型電源３の出力を制御するための指令値を生成し、生成した指令値を制御装置１３に入力する（Ｓ７１７）。

以上に説明したように、本実施形態の電力供給システム１によれば、計測指令装置１０は、電力系統２の現在の周波数や自機現在出力については自ら計測して取得し、電力系統２における分散型電源３の出力の合計である発電量合計値は他の計測指令装置１０から取得して自身が担当する分散型電源３の指令値を生成する。これによれば、計測指令装置１０間を結ぶ通信ネットワークの輻輳を防ぐことができ、計測指令装置１０の処理速度の低下や通信時のデータの欠落などを防ぐことができる。これによれば、計測指令装置１０間で行われる通信トラフィックを抑えつつ、分散型電源３の自律制御を適切に行うことができ、分散型電源３を効率よく確実に制御することができる。

また、計測指令装置１０は、自機現在出力の変化量が所定の閾値を超えている場合にのみ発電量合計値を求めて他の計測指令装置１０に送信する。このため、発電量合計値の送信が不必要に行われるのを防ぐことができ、各計測指令装置１０間の通信量を必要最小限に抑えることができる。

また、計測指令装置１０は、自らが送信権を有することを確認してから発電量合計値を他の計測指令装置１０に送信するので、複数の計測指令装置１０から同時に発電量合計値が送信されてしまうのを確実に防ぐことができる。

ところで、電力系統２には、例えば自然エネルギーを利用した発電機のように、出力制御ができないタイプの分散型電源３が接続している場合もある。そこでそのような分散型電源３については、以下に説明する構成を備えた計測指令装置１０を付設して、他の計測指令装置１０との間で発電量合計値を授受するようにする。

図８に出力制御ができないタイプの分散型電源３に付設される計測指令装置１０（第２計測指令装置）の構成を示している。同図に示すように、この計測指令装置１０は、出力制御を行わないので制御装置１３を備えていない。また計測装置１２は電力系統２の周波数を取得しない。

図９に図８に示した演算装置１１が備える機能を示している。同図に示すように、演算装置１１は、自機出力取得部４１２、発電量合計値受信部４１３、発電量合計値送信部４２１、送信時自機現在出力記憶部４２２、出力変化量判断部４２３、発電量合計値送信権信号送信部４２４、及び発電量合計値送信権信号受信部４２５の各機能を備える。また演算装置１１は、計測値データベース４３１を備える。

図１０は、図８に示した計測指令装置１０が行う処理（以下、発電量合計値送信処理Ｓ１０００と称する。）の詳細を示している。同図に示すように、図６の発電機制御処理Ｓ６００と異なり、発電量合計値送信処理Ｓ１０００は、分散型電源３の制御に関する処理を含まず、それ以外の処理は共通している。即ち、同図におけるＳ１０１２〜Ｓ１０１３の処理は、図６のＳ６１２〜Ｓ６１３と同様である。またＳ１０２１〜Ｓ１０４３の処理は、図６のＳ６２１〜Ｓ６４３と同様である。

このように、本実施形態の電力供給システム１では、電力系統２に出力制御ができないタイプの分散型電源３と出力制御ができるタイプの分散型電源３とが混在する場合であっても、計測指令装置１０の夫々が電力系統２の現在の周波数や自機現在出力については自ら計測して取得し、電力系統２における分散型電源３の出力の合計である発電量合計値は他の計測指令装置１０から取得して自身が担当する分散型電源３の指令値を生成するという構成を実現することができる。このため、電力系統２に出力制御ができないタイプの分散型電源３と出力制御ができるタイプの分散型電源３とが混在する場合でも、計測指令装置１０間の通信量を抑えつつ分散型電源３の自律制御を行う構成を実現することができる。

以上に説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

１ 電力供給システム
２ 電力系統
３ 分散型電源
４ 負荷
１０ 計測指令装置
１１ 演算装置
１２ 計測装置
１３ 制御装置
５０ 通信ネットワーク
４１１ 周波数取得部
４１２ 自機出力取得部
４１３ 発電量合計値受信部
４１６ 地域要求量算出部
４１７ フィルタ処理部
４１８ 配分処理部
４１９ 指令値入力部
４２１ 発電量合計値送信部
４２２ 送信時自機現在出力記憶部
４２３ 出力変化量判断部
４２４ 発電量合計値送信権信号送信部
４２５ 発電量合計値送信権信号受信部
４３１ 計測値データベース
Ｓ６００ 発電機制御処理
Ｓ１０００ 発電量合計値送信処理

Claims (8)

1. 複数の分散型電源を含んで構成される電力供給システムの制御方法であって、
   前記分散型電源の夫々に、夫々の計測及び制御を担当する第１計測指令装置を設け、
   前記第１計測指令装置は、演算装置と、分散型電源が接続している電力系統の周波数及び夫々が担当する前記分散型電源の出力を計測する計測装置と、夫々が担当する前記分散型電源の出力を制御する制御装置とを備え、
   前記第１計測指令装置の夫々を互いに通信可能に接続し、
   前記第１計測指令装置は、
   前記電力系統における前記分散型電源の出力の合計である発電量合計値を他の前記第１計測指令装置から受信し、
   前記電力系統の現在の周波数を取得し、
   自身が担当する前記分散型電源の現在の出力である自機現在出力を随時取得し、
   取得した前記周波数と前記電力系統における基準周波数とに基づき現在の周波数偏差を求め、
   前記周波数偏差に系統周波数特性定数を乗算した値と前記発電量合計値とを乗算することにより地域要求量を求め、
   求めた前記地域要求量を所定の配分条件に従い前記各分散型電源に配分し、
   前記地域要求量のうち自身が担当する前記分散型電源の配分値と、取得した前記自機現在出力とに基づき、自身が担当する前記分散型電源の出力を制御するための指令値を生成し、
   生成した前記指令値に従い自身が担当する前記分散型電源の出力を制御し、
   受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第１計測指令装置に送信する
   ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。
2. 請求項１に記載の電力供給システムの制御方法であって、
   前記第１計測指令装置は、
   前記発電量合計値の前記送信に際して前記取得した自機現在出力を保持し、
   新たに取得した前記自機現在出力と前記発電量合計値の前回送信時に記憶しておいた前記自機現在出力との差の絶対値が所定の閾値を超えている場合に、前記他の第１計測指令装置から受信した前記発電量合計値に前記新たに取得した自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第１計測指令装置に送信する
   ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。
3. 請求項１に記載の電力供給システムの制御方法であって、
   前記第１計測指令装置は、
   前記電力系統において前記発電量合計値を送信する権限である送信権を現在要求中又は取得中であることを示す信号である送信権信号を前記他の第１計測指令装置に送信するとともに、前記他の第１計測指令装置から送られてくる前記送信権信号の受信を待機し、所定時間内に前記送信権信号を受信しない場合に、受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第１計測指令装置に送信する
   ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。
4. 請求項１に記載の電力供給システムの制御方法であって、
   前記配分条件が、
   前記地域要求量を前記分散型電源の夫々に均等に配分するという条件、
   前記地域要求量を前記分散型電源の夫々の出力の変化速度に応じて配分するという条件、
   及び、
   前記地域要求量を前記分散型電源の夫々の経済性に応じて配分するという条件、
   のうちのいずれかである
   ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。
5. 請求項１に記載の電力供給システムの制御方法であって、
   前記電力系統には、出力制御を行うことができない分散型電源が接続しており、
   出力制御を行うことができない前記分散型電源に、演算装置と、前記分散型電源の出力を計測する計測装置とを備える第２計測指令装置を付設し、
   前記第２計測指令装置を、他の前記第２計測指令装置及び前記第１計測指令装置と互いに通信可能に接続し、
   前記第２計測指令装置が、
   前記電力系統における前記分散型電源の出力の合計である発電量合計値を他の前記第２計測指令装置及び前記第１計測指令装置から受信し、
   自身が担当する前記分散型電源の現在の出力である自機現在出力を随時取得し、
   受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第２計測指令装置及び前記第１計測指令装置に送信する
   ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。
6. 複数の分散型電源を含んで構成される電力供給システムであって、
   前記分散型電源の夫々に設けられ、夫々の計測及び制御を担当する第１計測指令装置を備え、
   前記第１計測指令装置は、演算装置と、分散型電源が接続している電力系統の周波数及び夫々が担当する前記分散型電源の出力を計測する計測装置と、夫々が担当する前記分散型電源の出力を制御する制御装置とを有し、
   前記第１計測指令装置の夫々は互いに通信可能に接続されており、
   前記第１計測指令装置が、
   前記電力系統における前記分散型電源の出力の合計である発電量合計値を他の前記第１計測指令装置から受信し、
   前記電力系統の現在の周波数を取得し、
   自身が担当する前記分散型電源の現在の出力である自機現在出力を随時取得し、
   取得した前記周波数と前記電力系統における基準周波数とに基づき現在の周波数偏差を求め、
   前記周波数偏差に系統周波数特性定数を乗算した値と前記発電量合計値とを乗算することにより地域要求量を求め、
   求めた前記地域要求量を所定の配分条件に従い前記各分散型電源に配分し、
   前記地域要求量のうち自身が担当する前記分散型電源の配分値と、取得した前記自機現在出力とに基づき、自身が担当する前記分散型電源の出力を制御するための指令値を生成し、
   生成した前記指令値に従い自身が担当する前記分散型電源の出力を制御し、
   受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第１計測指令装置に送信する
   ことを特徴とする電力供給システム。
7. 請求項６に記載の電力供給システムであって、
   前記第１計測指令装置は、
   前記発電量合計値の前記送信に際して前記取得した自機現在出力を保持し、
   新たに取得した前記自機現在出力と前記発電量合計値の前回送信時に記憶しておいた前記自機現在出力との差の絶対値が所定の閾値を超えている場合に、前記他の第１計測指令装置から受信した前記発電量合計値に前記新たに取得した自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第１計測指令装置に送信する
   ことを特徴とする電力供給システム。
8. 請求項６に記載の電力供給システムであって、
   前記第１計測指令装置は、
   前記電力系統において前記発電量合計値を送信する権限である送信権を現在要求中又は取得中であることを示す信号である送信権信号を前記他の第１計測指令装置に送信するとともに、前記他の第１計測指令装置から送られてくる前記送信権信号の受信を待機し、所定時間内に前記送信権信号を受信しない場合に、受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第１計測指令装置に送信する
   ことを特徴とする電力供給システム。

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