JP2014090665A - 電力系統の運転制御システム、運転制御装置及び運転制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の再生可能エネルギー発電機と複数の火力・水力発電機が電力系統に接続され、中央システムにより制御する電力系統の運転制御システムであって、中央システムは、電力系統の電力需給不均衡を解消するため自動周波数制御信号を作成し火力・水力発電機を制御し、再生可能エネルギー発電制御システムは、気象条件変動による再生可能エネルギー発電機の電力変動と、火力、水力発電機が負担可能な電力容量を用いて、再生可能エネルギー発電機の連系可能量を求め、再生可能エネルギー発電機の総発電量を連系可能量以内とする個別の発電指令を再生可能エネルギー発電機に与えるとともに、連系可能量を求めるために必要な基礎情報を中央システムと連携し、変化する連系可能量を求める。
【選択図】図1
Description
例として、電力品質を維持するための目標値である基準となる周波数(50Hz,または60Hz)からの偏差許容値は±0.3Hz以内とすると、電力需要10,000MWの電力系統では±300MWが許容調整残である。このように、許容調整残Emaxは電力需要が定まれば、比例的に定まる大きさである。
(風力連系可能量)≦490MW
となる。従って、この電力系統では、定格容量が490MWまでしか風力発電機を系統連系出来ないことになる。このことは、逆の言い方をすると、490MWを超えず、かつ全風力発電機の合計発電量をこれに近い値に持っていくことが、電力系統の安定を図りつつ再生可能エネルギー発電機を最大限に活用することになる。
[数3]
(仮想利用率)=(利用率)×(重み)・・・・(3)
ステップS53では、ステップS52により選択した風力発電機5の出力抑制量を決定する。
2:火力・水力発電機
3:中央システム
4:負荷
5:風力発電機
6:太陽光発電
7:系統周波数
8:再生可能エネルギー発電制御システム
9:発電運転情報
11:発電機管理情報
12:風速計
14:蓄電池
15:風力発電機制御装置
20:照度計
23:太陽光発電制御装置
28:データ収集装置
29:実績データ蓄積装置
30:演算装置
31:系統事故管理情報
32:風力連系可能量算出情報
33:火力・水力発電機運転情報
34:火力、水力発電機運転計画部
35:発電指令装置
Claims (14)
- 複数の再生可能エネルギー発電機と複数の火力・水力発電機が電力系統に接続され、中央システムにより複数の火力・水力発電機を制御し、再生可能エネルギー発電制御システムにより複数の再生可能エネルギー発電機を制御する電力系統の運転制御システムであって、
前記中央システムは、電力系統の電力需給不均衡を解消するための自動周波数制御信号を作成して前記火力・水力発電機を制御し、前記再生可能エネルギー発電制御システムは、気象条件変動による前記再生可能エネルギー発電機の電力変動と、前記火力、水力発電機が負担可能な電力容量を用いて、電力系統に接続可能な前記再生可能エネルギー発電機の発電量である連系可能量を求め、前記再生可能エネルギー発電機の総発電量を前記連系可能量以内とする個別の発電指令を前記再生可能エネルギー発電機に与えるとともに、前記連系可能量を求めるために必要な時間に関連する基礎情報を前記中央システムに連携されて入手し、時間の経過とともに変化する前記連系可能量を求めることを特徴とする電力系統の運転制御システム。 - 請求項1記載の電力系統の運転制御システムにおいて、
前記火力、水力発電機が負担可能な電力容量とは、電力需給不均衡が短時間で解消できなくても電力品質が維持できる許容値である許容調整残および、発電機管理情報から求まる前記火力、水力発電機が有する出力調整幅である調整力の和で定まり、前記許容調整残を求めるために必要な時間に関連する基礎情報が前記中央システムに連携されて入手されていることを特徴とする電力系統の運転制御システム。 - 請求項1または請求項2記載の電力系統の運転制御システムにおいて、
前記再生可能エネルギー発電機の電力変動とは、電力総需要の変動量である負荷変動量を用いて定められ、該負荷変動量が前記再生可能エネルギー発電機の電力変動を求めるために必要な時間に関連する基礎情報として前記中央システムに連携されて入手されていることを特徴とする電力系統の運転制御システム。 - 請求項2または請求項3に記載の電力系統の運転制御システムにおいて、
前記火力、水力発電機が有する出力調整幅である調整力が、時間変動信号として用いられていることを特徴とする電力系統の運転制御システム。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電力系統の運転制御システムにおいて、連系可能量を算出するために必要な時間に関連する基礎情報を運転当日の時間帯ごとの情報として得ることを特徴とする電力系統の運転制御システム。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電力系統の運転制御システムにおいて、
前記再生可能エネルギー発電制御システムは、前記中央システムから電力系統における事故の情報を入手して前記再生可能エネルギー発電機を停止すると共に、電力系統の電力供給不足の場合に、再生可能エネルギー発電機に備えた蓄電池による出力一定放電制御を実行することを特徴とする電力系統の運転制御システム。 - 電力需給不均衡に応じた周波数制御信号を中央システムから受信して発電電力を制御される火力、水力発電機と、再生可能エネルギーを利用する複数の発電機とを電力系統に接続し、再生可能エネルギーを利用する発電機に、その発電電力を制御する制御装置を備える電力系統の運転制御装置において、
前記制御装置に発電指令を与える再生可能エネルギー発電制御システムを備え、
再生可能エネルギー発電制御システムは、前記再生可能エネルギーを利用する複数の発電機の気象条件変動による電力変動と、前記火力、水力発電機が負担可能な電力容量を用いて、電力系統に接続可能な再生可能エネルギー発電機の発電量である連系可能量を求める第1の手段と、電力系統に接続された再生可能エネルギー発電機の総発電量が連系可能量以上のときに、前記総発電量を前記連系可能量以下とすべく再生可能エネルギー発電機に前記発電指令を配分する第2の手段と、前記連系可能量を求めるために必要な時間に関連する基礎情報を前記中央システムに連携されて入手し保持する第3の手段とを備え、前記第1の手段は時間の経過とともに変化する前記連系可能量を求めることを特徴とする電力系統の運転制御装置。 - 請求項7記載の電力系統の運転制御装置において、
前記火力、水力発電機が負担可能な電力容量とは、電力需給不均衡が短時間で解消できなくても電力品質が維持できる許容値である許容調整残および、発電機管理情報から求まる前記火力、水力発電機が有する出力調整幅である調整力の和で定まり、前記許容調整残を求めるために必要な時間に関連する基礎情報が前記中央システムに連携されて入手されていることを特徴とする電力系統の運転制御装置。 - 請求項7または請求項8記載の電力系統の運転制御装置において、
前記再生可能エネルギー発電機の電力変動とは、電力総需要の変動量である負荷変動量を用いて定められ、該負荷変動量が前記再生可能エネルギー発電機の電力変動を求めるために必要な時間に関連する基礎情報として前記中央システムに連携されて入手されていることを特徴とする電力系統の運転制御装置。 - 請求項8または請求項9に記載の電力系統の運転制御装置において、
前記火力、水力発電機が有する出力調整幅である調整力が、時間変動信号として用いられていることを特徴とする電力系統の運転制御装置。 - 請求項7から請求項10のいずれか1項に記載の電力系統の運転制御装置において、
第1の手段の連系可能量を算出するために必要な時間に関連する基礎情報を運転当日の時間帯ごとの情報として得ることを特徴とする電力系統の運転制御装置。 - 請求項7記載の電力系統の運転制御装置において、
前記連系可能量を算出するために必要な時間に関連する基礎情報には、周波数制御信号による発電指令にて出力変更可能な火力、水力発電機が有する出力調整幅である調整力を含み、運転当日の時間帯ごとの情報として得られることを特徴とする電力系統の運転制御装置。 - 請求項7から請求項12のいずれかに記載の電力系統の運転制御装置において、
再生可能エネルギーを利用する発電機ごとに所定期間内での利用率を算出し、利用率が低い発電機を出力抑制の対象発電機より除外して、総発電量を連系可能量以内とする運転を行うことを特徴とする電力系統の運転制御装置。 - 電力需給不均衡に応じた周波数制御信号により発電電力を制御される火力、水力発電機と、再生可能エネルギーを利用する複数の発電機とを電力系統に接続した電力系統の運転制御方法において、
前記再生可能エネルギーを利用する複数の発電機の気象条件変動による電力変動と、前記火力、水力発電機が負担可能な電力容量を用いて、電力系統に接続可能な再生可能エネルギー発電機の発電量である連系可能量を求め、電力系統に接続された再生可能エネルギー発電機の総発電量を前記連系可能量以内とする個別の発電指令を求めて前記再生可能エネルギー発電機を制御するとともに、前記連系可能量を求めるために必要な時間に関連する基礎情報を得て、時間の経過とともに変化する前記連系可能量を求める電力系統の運転制御方法。
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