JP2012005310A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御システム8は、図示しない新エネルギー発電所群、出力調整装置、給電指令所、および変電所と接続され、出力急変予測部8111が、新エネルギー発電所群で計測された電気特性と気象特性とを用いて新エネルギー発電所群の発電出力の急変を予測すると、出力制御演算部8112が、その予測結果に基づいて新エネルギー発電所群と出力調整装置の発電出力を調整する。また、無効電力指令演算部8123が、電力系統の変電所から伝送された電圧管理目標値と、複数の新エネルギー発電所の電圧計測情報と、逐次計算される新エネルギー発電所の系統連系点における無効電力による電圧調整感度とを用いて無効電力指令を演算することにより、系統連系点における電圧調整が行われる。
【選択図】図2
Description
ここで、Pは発電出力(W)、ρは空気密度(kg/m3)、Aは受風面積(m2)、
vは風速(m/s)、ηは発電効率(%)である。
n=T/δT (2)
ただし、Tは過去時刻Toと現在時刻Tpとの間の時間、δTは刻み時間である。
また、図8は、2つの風力発電所の相互間の相関係数を示す特性図であり、横軸にシフト時間、縦軸に相関係数を表わしている。
なお、風力発電所5A〜5Cを図8においてはそれぞれ風力発電所A、B、Cと表記している。
但し、iは新エネルギー発電所5A〜6Bのうち出力急変の可能性ありと予測された発電所の番号、tsは出力急変発生予測時刻、tpは現在時刻、Pi(t)は任意の時刻tにおいて出力急変が予測されるi番目の発電所の発電出力、Pi(tp)は現在時刻におけるi番目の発電所の発電出力である。
P(t)=ΣPi(t) (4)
但し、Pは新エネルギー発電所の発電出力、Qは新エネルギー発電所の発電出力の無効電力、QAは新エネルギー発電所の発電出力の無効電力の平均レベル、aは有効電力と無効電力の比例定数(=r/x)、rは系統インピーダンスの抵抗分、xは系統インピーダンスのリアクタンス分である。
なお、ここでは、無効電力の位相は電力系統から見て遅れ方向を正(プラス)とする。
VQsc=ΔVF/ΔQF (7)
このような式(7)の計算を全ての新エネルギー発電所5A〜6Bを対象にして行い、電圧調整感度VQscを求める。
QL=(Vave−Vo)/VQsc (8)
1 電力系統
2 送電線
3(31〜34) 変電所
4 給電指令所
5(5A、5B、5C) 風力発電所、新エネルギー発電所
51A、51B、51C 風力発電システム
52A、52B、52C 計測制御端末
53A、53B、53C、63A、63B、73 受電設備
6(6A、6B) 太陽光発電所、新エネルギー発電所
61A,61B 太陽光発電システム
62A、62B 計測制御端末
7 出力調整センタ
71 出力調整装置
72 計測制御端末
8 制御システム
81 制御演算装置
811 出力調整機能
8111 出力急変予測部(出力急変予測手段)
8112 出力制御演算部(発電出力調整手段)
812 電圧調整機能
8121 相関係数演算部(相関係数演算手段)
8122 電圧調整感度演算部(電圧調整感度演算手段)
8123 無効電力指令演算部(無効電力指令演算手段)
82 入力装置
83 表示装置
84 通信装置
85 データ格納装置
9(91、92) 通信線、通信網
10 気象情報サーバ
Claims (13)
- 電力系統に接続され、気象条件に応じて発電出力が変動する複数の風力発電所および太陽光発電所からなる新エネルギー発電所群と、発電出力が制御可能な出力調整装置と、前記電力系統の需給バランスを制御するための給電指令所と、前記電力系統の電圧および無効電力を調整する変電所とに、通信線を介して接続され、前記新エネルギー発電所群および前記出力調整装置の発電出力の調整を行う新エネルギー発電所群の制御システムであって、
前記新エネルギー発電所群で計測された電気特性および気象特性を用いて、該新エネルギー発電所群の発電出力の急変を予測する出力急変予測手段と、
前記出力急変予測手段が予測した予測結果に基づいて、前記新エネルギー発電所群と前記出力調整装置の発電出力を調整する発電出力調整手段と
を備えることを特徴とする新エネルギー発電所群の制御システム。 - 請求項1に記載の新エネルギー発電所群の制御システムにおいて、
前記出力急変予測手段は、前記新エネルギー発電所群の運転/停止状態の情報と、複数の新エネルギー発電所間の発電出力の相関関係とを用いて、発電出力が急変する新エネルギー発電所とその発生時刻を予測することを特徴とする新エネルギー発電所群の制御システム。 - 請求項1または2に記載の新エネルギー発電所群の制御システムにおいて、
前記発電出力調整手段は、前記新エネルギー発電所の発電出力の情報と前記出力急変予測手段が予測した出力急変予測結果とを用いて、前記新エネルギー発電所群の発電出力を所定の目標値に保つように、出力調整が可能な新エネルギー発電所および前記出力調整装置の発電出力を調整することを特徴とする新エネルギー発電所群の制御システム。 - 電力系統に接続され、気象条件に応じて発電出力が変動する複数の風力発電所および太陽光発電所からなる新エネルギー発電所群と、発電出力が制御可能な出力調整装置と、前記電力系統の需給バランスを制御するための給電指令所と、前記電力系統の電圧および無効電力を調整する変電所とに、通信線を介して接続され、前記新エネルギー発電所群および前記出力調整装置の発電出力の調整を行う新エネルギー発電所群の制御システムであって、
さらに、
無効電力指令演算手段を備え、
該無効電力指令演算手段が、前記変電所から伝送された電圧管理目標値と、複数の新エネルギー発電所の電圧計測情報と、逐次計算される複数の前記新エネルギー発電所の系統連系点における無効電力による電圧調整感度とを用いて、無効電力指令を演算することを特徴とする新エネルギー発電所群の制御システム。 - 請求項4に記載の新エネルギー発電所群の制御システムにおいて、
さらに、
前記電圧管理目標値と前記電圧計測情報とに基づいて、複数の前記新エネルギー発電所の系統連系点における無効電力とその無効電力による電圧変化分との相関係数を演算する相関係数演算手段と、
前記相関係数演算手段が演算した相関係数に基づいて、前記電圧調整感度を演算する電圧調整感度演算手段と、を備え、
前記無効電力指令演算手段は、前記電圧調整感度演算手段が演算した前記電圧調整感度を用いて無効電力指令を演算することを特徴とする新エネルギー発電所群の制御システム。 - 請求項5に記載の新エネルギー発電所群の制御システムにおいて、
前記電圧調整感度演算手段は、前記相関係数演算手段が演算した電圧変化分と無効電力の計測情報との相関関係に基づいて、前記新エネルギー発電所の無効電力による電圧調整感度の演算の可否を判定することを特徴とする新エネルギー発電所群の制御システム。 - 請求項6に記載の新エネルギー発電所群の制御システムにおいて、
前記電圧調整感度演算手段は、前記相関係数演算手段が演算した相関係数が負値であって、かつ前記相関係数の絶対値が閾値より大きい場合に、前記電圧調整感度を演算することを特徴とする新エネルギー発電所群の制御システム。 - 電力系統に接続され、気象条件に応じて発電出力が変動する複数の風力発電所および太陽光発電所からなる新エネルギー発電所群と、発電出力が制御可能な出力調整装置と、前記電力系統の需給バランスを制御するための給電指令所と、前記電力系統の電圧および無効電力を調整する変電所とに、通信線を介して接続され、前記新エネルギー発電所群および前記出力調整装置の発電出力の調整を行う新エネルギー発電所群の制御方法であって、
前記新エネルギー発電所群で計測された電気特性および気象特性を用いて、該新エネルギー発電所群の発電出力の急変を予測する第1のステップと、
前記第1のステップで予測された予測結果に基づいて、前記新エネルギー発電所群と前記出力調整装置の発電出力を調整する第2のステップと
を含むことを特徴とする新エネルギー発電所群の制御方法。 - 請求項8に記載の新エネルギー発電所群の制御方法において、
前記第1のステップにおいて、前記新エネルギー発電所群の運転/停止状態の情報と、複数の新エネルギー発電所間の発電出力の相関関係とを用いて、発電出力が急変する新エネルギー発電所とその発生時刻を予測することを特徴とする新エネルギー発電所群の制御方法。 - 請求項8に記載の新エネルギー発電所群の制御方法において、
前記第2のステップにおいて、前記新エネルギー発電所の出力情報と前記第1のステップで予測された出力急変予測結果とを用いて、前記新エネルギー発電所群の発電出力を所定の目標値に保つように、出力調整が可能な新エネルギー発電所および前記出力調整装置の発電出力を調整することを特徴とする新エネルギー発電所群の制御方法。 - 電力系統に接続され、気象条件に応じて発電出力が変動する複数の風力発電所および太陽光発電所からなる新エネルギー発電所群と、発電出力が制御可能な出力調整装置と、前記電力系統の需給バランスを制御するための給電指令所と、前記電力系統の電圧および無効電力を調整する変電所とに、通信線を介して接続され、前記新エネルギー発電所群および前記出力調整装置の発電出力の調整を行う新エネルギー発電所群の制御方法であって、
前記変電所から伝送された電圧管理目標値と複数の新エネルギー発電所の電圧計測情報とに基づいて、複数の前記新エネルギー発電所の系統連系点における無効電力とその無効電力による電圧変化分との相関係数を演算する第1のステップと、
前記第1のステップで演算された相関係数に基づいて前記無効電力による電圧調整感度を演算する第2のステップと、
前記第2のステップで演算された前記無効電力による電圧調整感度を用いて無効電力指令を演算する第3のステップと
を含むことを特徴とする新エネルギー発電所群の制御方法。 - 請求項11に記載の新エネルギー発電所群の制御方法において、
前記第2のステップにおいては、前記第1のステップで演算された電圧変化分と無効電力の計測情報との相関関係に基づいて、前記新エネルギー発電所の無効電力による電圧調整感度の演算の可否を判定することを特徴とする新エネルギー発電所群の制御方法。 - 請求項12に記載の新エネルギー発電所群の制御方法において、
前記第2のステップにおいては、前記第1のステップで演算された相関係数が負値であって、かつ前記相関係数の絶対値が閾値より大きい場合に、前記無効電力による電圧調整感度を演算することを特徴とする新エネルギー発電所群の制御方法。
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