JP2015173570A - Automatic frequency controller and automatic frequency control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce occurrence of an unnecessary supply and demand imbalance by performing control considering response delays of a plurality of power supply apparatuses.SOLUTION: An automatic frequency controller: periodically receives a measurement value measured in a power system and an output value showing output of each of a plurality of power supply apparatuses; calculates a supply and demand imbalance of the power system on the basis of the measurement value; calculates a corrected supply and demand imbalance by correcting the supply and demand imbalance on the basis of a stored instruction value and output values; calculates a distribution value for each of the plurality of power supply apparatuses by distributing the corrected supply and demand imbalance to the plurality of power supply apparatuses on the basis of a distribution ratio; calculates an instruction value by adding the distribution value to the output value for each of the plurality of power supply apparatuses; and transmits the calculated instruction value to each of the plurality of power supply apparatuses.

Description

本発明は、電力系統の周波数を制御する技術に関する。   The present invention relates to a technique for controlling the frequency of a power system.

近年、蓄電池システムの開発に伴い大容量化が進み、今後、電力系統全体に対する制御への適用が期待される。主に需要と供給のバランスを取る需給制御や電圧の制御への適用が検討されている。特に、需給制御に関してはその応答性から自動周波数制御(automatic frequency control:AFC)への適用が期待されている。一方、従来の火力発電機に比較し、その応答性の良さから従来の制御方法では過制御となり、かえって周波数を乱すことが懸念されている。   In recent years, with the development of storage battery systems, the capacity has increased, and in the future, application to control of the entire power system is expected. Application to supply and demand control and voltage control that balance supply and demand is being studied. In particular, supply and demand control is expected to be applied to automatic frequency control (AFC) because of its responsiveness. On the other hand, compared with the conventional thermal power generator, there is a concern that the conventional control method is over-controlled because of its responsiveness, and the frequency is disturbed.

従来手法として、特許文献1では、系統のアンバランス分をフィルタリングにより複数の周波数成分に分け、短周期成分のみ応答性の良い発電機に分担させることが検討されている。   As a conventional technique, Patent Document 1 discusses dividing an unbalanced part of a system into a plurality of frequency components by filtering, and sharing only a short-period component with a responsive generator.

特開2007−306770号公報JP 2007-306770 A

特許文献1に記載される技術によると、系統のアンバランス分の短周期成分を蓄電池に分担させることにより、その出力変化速度の速さに関して有効な制御にはなるが、発電機と蓄電池について指令が到達してからの応答性まで考慮できないため、ハンチングが発生する恐れがある。   According to the technique described in Patent Document 1, by sharing the short period component for the unbalance of the system to the storage battery, it becomes effective control regarding the speed of the output change speed. Since it is not possible to consider the responsiveness after reaching, hunting may occur.

上記課題を解決するために、本発明の一態様である自動周波数制御装置は、電力系統内の複数の電力供給装置のそれぞれに設定された配分比率と、前記複数の電力供給装置のそれぞれへ送信された指令値とを記憶する記憶部と、前記電力系統において測定された測定値と、前記複数の電力供給装置のそれぞれの出力を示す出力値とを定期的に受信し、前記測定値に基づいて前記電力系統の需給アンバランスを算出し、前記記憶された指令値および前記出力値に基づいて前記需給アンバランスを補正することにより補正需給アンバランスを算出し、前記配分比率に基づいて前記補正需給アンバランスを前記複数の電力供給装置へ配分することにより前記複数の電力供給装置のそれぞれの配分値を算出し、前記複数の電力供給装置のそれぞれに対し前記出力値に前記配分値を加えることにより指令値を算出し、前記複数の電力供給装置のそれぞれへ前記算出された指令値を送信する演算部と、を備える。   In order to solve the above problem, an automatic frequency control device according to one aspect of the present invention transmits a distribution ratio set to each of a plurality of power supply devices in an electric power system and each of the plurality of power supply devices. A storage unit for storing the command value, a measurement value measured in the power system, and an output value indicating each output of the plurality of power supply devices are periodically received, and based on the measurement value The power supply / demand imbalance of the power system is calculated, the corrected supply / demand imbalance is calculated by correcting the supply / demand imbalance based on the stored command value and the output value, and the correction is performed based on the distribution ratio. A distribution value of each of the plurality of power supply devices is calculated by allocating a supply / demand imbalance to the plurality of power supply devices, and a distribution value for each of the plurality of power supply devices is calculated. Calculating a command value by adding the distribution value to the output value, and a calculation unit that transmits the command value the calculated to each of the plurality of power supply devices.

本発明の一態様によれば、複数の電力供給装置の応答遅れを考慮して制御することにより、不要な需給アンバランスの発生を低減することができる。   According to one embodiment of the present invention, unnecessary supply and demand imbalance can be reduced by controlling in consideration of response delays of a plurality of power supply apparatuses.

実施例の自動周波数制御装置の機能構成を示す。The function structure of the automatic frequency control apparatus of an Example is shown. 自動周波数制御処理を示す。An automatic frequency control process is shown. 自動周波数制御装置の動作の第一の具体例を示す。The 1st specific example of operation | movement of an automatic frequency control apparatus is shown. 自動周波数制御装置の動作の第二の具体例を示す。The 2nd specific example of operation | movement of an automatic frequency control apparatus is shown.

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

自動周波数制御装置は、制御対象の電力系統である対象電力系統内の計測値と、対象電力系統内の発電機の出力を示す出力値とを受信し、計測値に基づいて対象電力系統内の発電機の出力の指令値を算出し、指令値を含む指令を発電機へ送信することにより、発電機の出力を制御し、対象電力系統の周波数を制御する。自動周波数制御装置は、例えば電力会社の中央給電指令所における需給制御装置の一部である。   The automatic frequency control device receives the measured value in the target power system that is the power system to be controlled and the output value indicating the output of the generator in the target power system, and based on the measured value, By calculating a command value of the output of the generator and transmitting a command including the command value to the generator, the output of the generator is controlled and the frequency of the target power system is controlled. The automatic frequency control device is a part of the supply and demand control device in a central power supply command station of an electric power company, for example.

本実施例において、発電機は、エネルギー変換による発電だけを行う発電機と、電力の充放電を行う蓄電池システムとを含む。このような発電機および蓄電池システムなど、対象電力系統へ電力を供給する電力供給装置と呼ぶ場合がある。蓄電池システムは、蓄電池とPCS(Power Conditioning Subsystem)やエネルギー管理装置などの蓄電池制御装置とを含む。発電機または蓄電池制御装置は、通信ネットワークを介して自動周波数制御装置に接続されており、自動周波数制御装置から指令を受信し、指令に従って出力を変化させる。   In this embodiment, the power generator includes a power generator that performs only power generation by energy conversion, and a storage battery system that charges and discharges power. Such a generator and a storage battery system may be referred to as a power supply device that supplies power to the target power system. The storage battery system includes a storage battery and a storage battery control device such as a PCS (Power Conditioning Subsystem) or an energy management device. The generator or the storage battery control device is connected to the automatic frequency control device via the communication network, receives a command from the automatic frequency control device, and changes the output in accordance with the command.

発電機の応答遅れは、自動周波数制御装置が指令を送信してから発電機が受信するまでの通信による遅れと、発電機が指令を受信してから出力が指令値に到達するまでの遅れとを含む。火力発電機のような回転子を有する発電機は、指令を受けてから出力が指令値に達するまでの時間が長く、応答遅れが大きい。一方、蓄電池は、指令を受けてから出力が指令値に達するまでの時間が回転子を有する発電機より短く、応答速度が小さい。   The response delay of the generator is a delay due to communication from when the automatic frequency control device transmits a command until it is received by the generator, and a delay from when the generator receives the command until the output reaches the command value. including. A generator having a rotor such as a thermal power generator has a long response time from receiving an instruction until the output reaches the instruction value, and has a large response delay. On the other hand, in the storage battery, the time from when the command is received until the output reaches the command value is shorter than that of the generator having the rotor, and the response speed is small.

図1は、実施例の自動周波数制御装置の機能構成を示す。   FIG. 1 shows a functional configuration of an automatic frequency control apparatus according to an embodiment.

自動周波数制御装置は、例えばコンピュータであり、メモリと、CPU(central processing unit)などのマイクロプロセッサと、通信デバイスとを含む。メモリは、自動周波数制御装置のためのプログラムおよびデータを格納する。マイクロプロセッサは、メモリに格納されているプログラムに従って、自動周波数制御装置の処理を行う。通信デバイスは、マイクロプロセッサからの指示に従って通信を行う。なお、自動周波数制御装置のプログラムは、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に格納されていても良い。この場合、コンピュータがその記憶媒体からプログラムを読み出す。   The automatic frequency control device is, for example, a computer, and includes a memory, a microprocessor such as a central processing unit (CPU), and a communication device. The memory stores programs and data for the automatic frequency controller. The microprocessor performs processing of the automatic frequency control device according to a program stored in the memory. The communication device performs communication according to instructions from the microprocessor. Note that the program of the automatic frequency control device may be stored in a computer-readable storage medium. In this case, the computer reads the program from the storage medium.

自動周波数制御装置は、系統測定データ記憶部100と、系統設定データ記憶部101と、発電機測定データ記憶部102と、発電機設定データ記憶部103と、指令値記憶部104と、系統測定データ収集部200と、需給アンバランス計算部201と、発電機測定データ収集部202と、需給アンバランス補正部203と、指令値計算部204と、指令送信部205とを含む。   The automatic frequency control device includes a system measurement data storage unit 100, a system setting data storage unit 101, a generator measurement data storage unit 102, a generator setting data storage unit 103, a command value storage unit 104, and system measurement data. A collection unit 200, a supply and demand imbalance calculation unit 201, a generator measurement data collection unit 202, a supply and demand imbalance correction unit 203, a command value calculation unit 204, and a command transmission unit 205 are included.

系統設定データ記憶部101は、管理者により予め登録された系統定数と基準周波数と連系線スケジュールとを記憶している。系統定数は、対象電力系統における周波数変動と電力変動の関係を示し、対象電力系統の大きさ、対象電力系統における需要の大きさに依存する。基準周波数は、対象電力系統の基準周波数であり、周波数設定値と呼ぶことがある。連系線スケジュールは、時刻毎の連系線潮流の計画値であり、連系線潮流設定値と呼ぶことがある。   The system setting data storage unit 101 stores system constants, reference frequencies, and interconnection schedules registered in advance by an administrator. The system constant indicates the relationship between frequency fluctuation and power fluctuation in the target power system, and depends on the size of the target power system and the magnitude of demand in the target power system. The reference frequency is a reference frequency of the target power system and may be referred to as a frequency setting value. The interconnecting line schedule is a planned value of interconnecting line flow at each time, and may be referred to as an interconnecting line flow setting value.

発電機設定データ記憶部103は、発電機毎に、管理者により予め登録された配分比率と上下限とを記憶している。配分比率は、発電機に配分される需給アンバランスの大きさを示す。上下限は、指令値の範囲を示す上限値および下限値を含む。   The generator setting data storage unit 103 stores a distribution ratio and upper and lower limits registered in advance by the administrator for each generator. The distribution ratio indicates the magnitude of supply-demand imbalance allocated to the generator. The upper and lower limits include an upper limit value and a lower limit value indicating the range of the command value.

系統測定データ収集部200は、対象電力系統の周波数と連系線潮流とを対象電力系統の情報を管理するサーバから収集し、収集された周波数と連系線潮流とを、系統測定データ記憶部100に保存する。ここで、周波数は、対象電力系統における周波数の測定値である。連系線潮流は、対象電力系統と他の電力系統の間の連系線潮流の測定値である。サーバは、電力会社の中央給電指令所や営業所などに設けられており、通信ネットワークを介して対象電力系統内の機器および自動周波数制御装置に接続されている。   The system measurement data collection unit 200 collects the frequency and interconnection power flow of the target power system from a server that manages information on the target power system, and the collected frequency and interconnection power flow are stored in the system measurement data storage unit. Save to 100. Here, the frequency is a measured value of the frequency in the target power system. The interconnected power flow is a measurement value of the interconnected power flow between the target power system and another power system. The server is provided in a central power supply command office or a sales office of an electric power company, and is connected to devices in the target power system and an automatic frequency control device via a communication network.

発電機測定データ収集部202は、各発電機から出力値を収集し、収集された出力値を発電機測定データ記憶部102に保存する。   The generator measurement data collection unit 202 collects output values from each generator, and stores the collected output values in the generator measurement data storage unit 102.

需給アンバランス計算部201は、系統測定データ記憶部100に記憶されている周波数および連系線潮流と、系統設定データ記憶部101に記憶されている基準周波数、系統定数、および連系線スケジュールとに基づいて、需給アンバランス(地域要求量、Area Requirement:AR)を計算する。   The supply and demand imbalance calculation unit 201 includes the frequency and interconnection current flow stored in the system measurement data storage unit 100, the reference frequency, system constant, and interconnection line schedule stored in the system setting data storage unit 101. Based on the above, the supply and demand imbalance (area requirement: AR) is calculated.

需給アンバランス補正部203は、発電機測定データ記憶部102に記憶されている出力値と、指令値記憶部104に記憶されている指令値とを用いて、需給アンバランス計算部201により算出された需給アンバランスを補正することにより、補正需給アンバランスを算出する。   The supply and demand imbalance correction unit 203 is calculated by the supply and demand imbalance calculation unit 201 using the output value stored in the generator measurement data storage unit 102 and the command value stored in the command value storage unit 104. The corrected supply-demand imbalance is calculated by correcting the supply-demand imbalance.

指令値計算部204は、発電機設定データ記憶部103に記憶されている配分比率を用いて、需給アンバランス補正部203により算出された補正需給アンバランスを以下の式で各発電機に配分することにより、補正需給アンバランスの各発電機への配分を示す配分値を算出する。更に、指令値計算部204は、各発電機に対し、発電機測定データ記憶部102に記憶されている出力値と、算出された配分値に基づいて、指令値を算出する。   The command value calculation unit 204 uses the distribution ratio stored in the generator setting data storage unit 103 to distribute the corrected supply / demand imbalance calculated by the supply / demand imbalance correction unit 203 to each generator using the following formula. Thus, a distribution value indicating the distribution of the corrected supply and demand imbalance to each generator is calculated. Further, the command value calculation unit 204 calculates a command value for each generator based on the output value stored in the generator measurement data storage unit 102 and the calculated distribution value.

指令値記憶部104は、指令値計算部204により算出された指令値を記憶する。   The command value storage unit 104 stores the command value calculated by the command value calculation unit 204.

以下、自動周波数制御装置による自動周波数制御処理について説明する。   Hereinafter, automatic frequency control processing by the automatic frequency control device will be described.

図2は、自動周波数制御処理を示す。   FIG. 2 shows an automatic frequency control process.

自動周波数制御装置は、定期的に自動周波数制御処理を実行する。ここでは、対象電力系統内の複数の発電機のそれぞれを配分対象発電機とする。   The automatic frequency control device periodically performs automatic frequency control processing. Here, each of the plurality of generators in the target power system is set as a distribution target generator.

S110において需給アンバランス計算部201は、周波数と、連系線潮流と、基準周波数と、系統定数と、連系線スケジュールとを用いる以下の式で、需給アンバランスを算出する。   In S110, the supply and demand imbalance calculation unit 201 calculates the supply and demand imbalance by the following formula using the frequency, the interconnecting line flow, the reference frequency, the system constant, and the interconnecting line schedule.

需給アンバランス=−系統定数×(周波数−基準周波数)
+(連系線スケジュール−連系線潮流) …(式1)
Supply-demand imbalance =-system constant x (frequency-reference frequency)
+ (Connection line schedule-Connection line tide) (Formula 1)

ここで、連系線潮流の符号は、対象電力系統に流入する方向を正とする。即ち、正の連系線潮流は、対象電力系統内の需要が対象電力系統内の発電機からの供給を上回っていることを示す。また、需給アンバランスの正方向は、対象電力系統において供給が不足する方向を示す。即ち、対象電力系統内の発電機の出力と、他電力系統から対象電力系統への連系線潮流との何れかが不足すると、需給アンバランスは正方向へ変化する。この処理により、対象電力系統の周波数および連系線潮流の測定値から、需給アンバランスを算出することができる。   Here, the sign of the interconnection power flow is positive in the direction flowing into the target power system. That is, a positive interconnection current indicates that the demand in the target power system exceeds the supply from the generator in the target power system. Further, the positive direction of supply and demand imbalance indicates the direction in which supply is insufficient in the target power system. That is, when either the output of the generator in the target power system or the interconnecting power flow from another power system to the target power system is insufficient, the supply and demand imbalance changes in the positive direction. By this process, the supply and demand imbalance can be calculated from the measured values of the frequency of the target power system and the interconnection power flow.

需給アンバランス計算部201は、一次遅れ等のフィルタで需給アンバランスを平滑化しても良い。なお、系統測定データ収集部200が、電力系統の需要を電力系統のサーバから収集し、収集された需要を、系統測定データ記憶部100に保存しても良い。この場合、需要と連系線潮流に基づいて需給アンバランスを算出しても良い。また、需要に基づいて系統定数を算出しても良い。また、需給アンバランス計算部201は、対象電力系統と他の電力系統の間の連系を考慮しなくても良い場合、式1の第二項を用いない。この場合、系統測定データ収集部200は、連系線潮流を取得しなくても良く、系統測定データ記憶部100は連系線潮流を記憶しなくても良く、系統設定データ記憶部101は、連系線スケジュールを記憶しなくても良い。この場合、対象電力系統の周波数の測定値から、需給アンバランスを算出することができる。   The supply / demand imbalance calculation unit 201 may smooth the supply / demand imbalance with a filter such as a first-order lag. The system measurement data collection unit 200 may collect power system demand from a power system server and store the collected demand in the system measurement data storage unit 100. In this case, the supply and demand imbalance may be calculated based on the demand and the interconnection current. Further, the system constant may be calculated based on the demand. In addition, the supply and demand imbalance calculation unit 201 does not use the second term of Equation 1 when it is not necessary to consider the interconnection between the target power system and another power system. In this case, the system measurement data collection unit 200 does not have to acquire the interconnection line flow, the system measurement data storage unit 100 does not have to store the interconnection line flow, and the system setting data storage unit 101 It is not necessary to memorize a connection line schedule. In this case, supply and demand imbalance can be calculated from the measured value of the frequency of the target power system.

ここで、前回の自動周波数制御処理により発電機へ送信された指令値であって、指令値記憶部104に記憶されている指令値を、直前指令値と呼ぶ。   Here, the command value transmitted to the generator by the previous automatic frequency control process and stored in the command value storage unit 104 is referred to as a previous command value.

S120において需給アンバランス補正部203は、直前指令値と出力値から、以下の式で需給アンバランスを補正することにより、補正需給アンバランスを算出する。   In S120, the supply and demand imbalance correction unit 203 calculates the corrected supply and demand imbalance by correcting the supply and demand imbalance from the immediately preceding command value and the output value using the following equation.

補正値=Σ(直前指令値−出力値) …(式2)   Correction value = Σ (previous command value−output value) (Expression 2)

補正需給アンバランス=需給アンバランス+補正値 …(式3)   Corrected supply / demand imbalance = Supply / demand imbalance + Correction value (Equation 3)

ここで、需給アンバランス補正部203は、各配分対象発電機の直前指令値から出力値を減じ、得られた値の合計を補正値として算出する。すなわち、補正値は、発電機の応答遅れの影響を示す。需給アンバランスと同様、補正値の正方向は、対象電力系統において供給が不足する方向を示す。この処理により、発電機の応答遅れを考慮した補正需給アンバランスを算出することができる。   Here, the supply and demand imbalance correction unit 203 subtracts the output value from the immediately preceding command value of each distribution target generator, and calculates the total of the obtained values as a correction value. That is, the correction value indicates the influence of the response delay of the generator. Like the supply and demand imbalance, the positive direction of the correction value indicates a direction in which supply is insufficient in the target power system. By this process, it is possible to calculate a corrected supply and demand imbalance that takes into account the response delay of the generator.

S130において指令値計算部204は、以下の式で、補正需給アンバランスを複数の配分対象発電機に配分することにより、補正需給アンバランスの配分対象発電機への配分を示す配分値を算出する。   In S130, the command value calculation unit 204 calculates the distribution value indicating the distribution of the corrected supply / demand imbalance to the distribution target generator by allocating the corrected supply / demand imbalance to the plurality of distribution target generators by the following formula. .

配分値=補正需給アンバランス×配分比率/配分比率の合計 …(式4)   Distribution value = Corrected supply / demand imbalance × Distribution ratio / Total distribution ratio (Formula 4)

S140において指令値計算部204は、各配分対象発電機に対し、出力値と配分値から、以下の式で指令値を算出する。   In S <b> 140, the command value calculation unit 204 calculates a command value by the following formula from the output value and the distribution value for each distribution target generator.

指令値=出力値+配分値 …(式5)   Command value = output value + distribution value (Formula 5)

S210において指令値計算部204は、配分対象発電機の指令値が、上下限により定められた範囲を逸脱するか否かを判定する。   In S210, the command value calculation unit 204 determines whether or not the command value of the distribution target generator deviates from the range determined by the upper and lower limits.

S210において全ての配分対象発電機の指令値が範囲を逸脱しないと判定された場合(N)、指令値計算部204は、処理をS240へ移行させる。   When it is determined in S210 that the command values of all the distribution target generators do not deviate from the range (N), the command value calculation unit 204 shifts the processing to S240.

S210において幾つかの配分対象発電機の指令値が範囲を逸脱すると判定された場合(Y)、S220において指令値計算部204は、当該配分対象発電機を変更対象発電機として選択し、変更対象発電機の指令値を以下のように上限値または下限値に置き換える。   When it is determined in S210 that the command values of some of the distribution target generators are out of the range (Y), in S220, the command value calculation unit 204 selects the distribution target generator as the change target generator, and the change target Replace the generator command value with the upper or lower limit as follows:

指令値が上限値より大きい時:指令値=上限値 …(式6)   When the command value is larger than the upper limit value: Command value = upper limit value (Formula 6)

指令値が下限値より小さい時:指令値=下限値 …(式7)   When the command value is smaller than the lower limit value: Command value = lower limit value (Expression 7)

この処理により、指令値を予め定められた範囲内に制限することができる。なお、指令値計算部204は、変更対象発電機の指令値を範囲内の値に変更しても良い。   By this process, the command value can be limited within a predetermined range. Note that the command value calculation unit 204 may change the command value of the change target generator to a value within the range.

この処理により、変更対象発電機の配分値が変化し、配分対象発電機の配分値の合計が補正需給アンバランスに一致しないため、指令値計算部204は、補正需給アンバランスを再配分する。ここで、指令値計算部204は、配分対象発電機のうち、変更対象発電機以外を再配分対象発電機として選択する。S230において指令値計算部204は、以下の式のように、補正需給アンバランスを再配分することにより、再配分対象発電機の指令値を再算出し、処理をS210へ移行させる。   By this process, the distribution value of the change target generator changes, and the total distribution value of the distribution target generator does not match the corrected supply / demand imbalance. Therefore, the command value calculation unit 204 redistributes the corrected supply / demand imbalance. Here, the command value calculation unit 204 selects a generator other than the change target generator among the distribution target generators as the redistribution target generator. In S230, the command value calculation unit 204 recalculates the command value of the redistribution target generator by redistributing the corrected supply and demand imbalance as in the following equation, and shifts the processing to S210.

変更対象発電機の配分値の合計
=Σ(変更対象発電機の指令値−変更対象発電機の出力値) …(式8)
Total of distribution values of change target generators = Σ (command value of change target generator-output value of change target generator) (Equation 8)

再配分対象発電機の配分値
=(補正需給アンバランス−変更対象発電機の配分値の合計)
×配分比率/再配分対象発電機の配分比率の合計 …(式9)
Allocation value of generators to be redistributed = (corrected supply-demand imbalance-total allocation value of generators to be changed)
× Allocation ratio / Total allocation ratio of generators subject to reallocation (Formula 9)

指令値=出力値+配分値 …(式10)   Command value = output value + distributed value (Equation 10)

この処理によれば、変更対象発電機の指令値を変更しても、補正需給アンバランスを配分対象発電機に再配分することができ、補正需給アンバランスを指令値に反映させることができる。   According to this process, even if the command value of the change target generator is changed, the corrected supply and demand imbalance can be redistributed to the distribution target generator, and the corrected supply and demand imbalance can be reflected in the command value.

S240において指令値計算部204は、各発電機に対して算出された指令値を指令値記憶部104に保存する。S250において指令送信部205は、各発電機に対し、指令値を含む指令を送信し、このフローを終了する。   In S <b> 240, the command value calculation unit 204 stores the command value calculated for each generator in the command value storage unit 104. In S250, the command transmission unit 205 transmits a command including a command value to each generator, and ends this flow.

全ての配分対象発電機の指令値が上限値または下限値に達するか、全ての配分対象発電機の指令値が範囲内になるまで、S210〜S230の処理が繰り返される。   The processes of S210 to S230 are repeated until the command values of all the distribution target generators reach the upper limit value or the lower limit value or the command values of all the distribution target generators are within the range.

以上が自動周波数制御処理である。   The above is the automatic frequency control process.

この動作によれば、補正需給アンバランスを算出して指令値に配分することにより、発電機の応答遅れの影響を指令値に反映させることができる。   According to this operation, it is possible to reflect the influence of the response delay of the generator on the command value by calculating the corrected supply and demand imbalance and allocating it to the command value.

以下、自動周波数制御装置の動作の具体例について説明する。   Hereinafter, a specific example of the operation of the automatic frequency control device will be described.

図3は、自動周波数制御装置の動作の第一の具体例を示す。   FIG. 3 shows a first specific example of the operation of the automatic frequency control device.

第一の具体例における配分対象発電機は、火力発電機Aと火力発電機Bと蓄電池とである。この図は、時刻毎に、負荷と、需給アンバランスと、補正需給アンバランスと、火力発電機Aの出力値および指令値と、火力発電機Bの出力値および指令値と、蓄電池の出力値および指令値とを示す。負荷は、すべての発電機の指令値の合計を示す。   The distribution target generators in the first specific example are the thermal power generator A, the thermal power generator B, and the storage battery. This figure shows load, supply / demand imbalance, corrected supply / demand imbalance, output value and command value of thermal power generator A, output value and command value of thermal power generator B, and output value of storage battery for each time. And the command value. A load shows the sum total of the command value of all the generators.

ここで、火力発電機Aと火力発電機Bと蓄電池との配分比率は、1:1:2とする。   Here, the distribution ratio of the thermal power generator A, the thermal power generator B, and the storage battery is 1: 1: 2.

第一の具体例は、ステップ状の需給アンバランスが発生した場合の例である。補正需給アンバランスが大きいほど、特に蓄電池の指令値が大きく増加する。これにより、急激な需給アンバランスの変化に対して電力供給を素早く追従させることができる。ステップ状の需給アンバランスの発生後、需給アンバランスの大きさがすぐに小さくなり、ハンチングも発生していないことから、自動周波数制御処理が発電機を過制御していないことが分かる。   The first specific example is an example when a step-like supply and demand imbalance occurs. The greater the corrected supply-demand imbalance, the greater the value of the battery command. Thereby, electric power supply can be made to follow quickly with respect to the sudden change of supply-demand imbalance. After the occurrence of the step-like supply / demand imbalance, the magnitude of the supply / demand imbalance immediately decreases and no hunting occurs, indicating that the automatic frequency control process does not overcontrol the generator.

図4は、自動周波数制御装置の動作の第二の具体例を示す。   FIG. 4 shows a second specific example of the operation of the automatic frequency control device.

第二の具体例は、周期的に変動する需給アンバランスが発生した場合の例である。補正需給アンバランスの絶対値が大きいほど、特に蓄電池の指令値が大きく変化する。これにより、周期的な需給アンバランスの変化に対して電力供給を素早く追従させることができる。需給アンバランスが発散していないことから、自動周波数制御処理が発電機を過制御していないことが分かる。   The second specific example is an example in the case where supply and demand imbalance that fluctuates periodically occurs. As the absolute value of the corrected supply and demand imbalance increases, the command value of the storage battery changes particularly. Thereby, electric power supply can be made to follow quickly with respect to the periodic change of supply-demand imbalance. Since the supply and demand imbalance has not diverged, it can be seen that the automatic frequency control process does not overcontrol the generator.

これらの具体例に示されているように、応答遅れが小さい発電機ほど、配分比率を高く設定することにより、電力系統全体の応答遅れの影響を小さくすることができる。例えば、蓄電池の配分比率を火力などの発電機の配分比率より高く設定することにより、発電機の応答遅れを蓄電池により補うことができる。   As shown in these specific examples, the influence of the response delay of the entire power system can be reduced by setting the distribution ratio higher for a generator with a smaller response delay. For example, by setting the distribution ratio of the storage battery higher than the distribution ratio of the generator such as thermal power, the response delay of the generator can be compensated by the storage battery.

本実施例によれば、需要と供給のバランスを維持する自動周波数制御装置において、対象とする発電機の応答遅れを考慮して制御することで、不要な需給アンバランスの発生を少なくすることができる。   According to the present embodiment, in an automatic frequency control device that maintains a balance between supply and demand, it is possible to reduce the occurrence of unnecessary supply and demand imbalance by controlling in consideration of the response delay of the target generator. it can.

本発明の表現のための用語について説明する。記憶部は、系統測定データ記憶部100と、系統設定データ記憶部101と、発電機測定データ記憶部102と、発電機設定データ記憶部103と、指令値記憶部104などに対応する。演算部は、系統測定データ収集部200と、需給アンバランス計算部201と、発電機測定データ収集部202と、需給アンバランス補正部203と、指令値計算部204と、指令送信部205などに対応する。変更対象装置は、変更対象発電機などに対応する。再配分対象装置は、再配分対象発電機などに対応する。   Terms for the expression of the present invention will be described. The storage unit corresponds to the system measurement data storage unit 100, the system setting data storage unit 101, the generator measurement data storage unit 102, the generator setting data storage unit 103, the command value storage unit 104, and the like. The calculation unit includes a system measurement data collection unit 200, a supply and demand imbalance calculation unit 201, a generator measurement data collection unit 202, a supply and demand imbalance correction unit 203, a command value calculation unit 204, a command transmission unit 205, and the like. Correspond. The change target device corresponds to a change target generator or the like. The reallocation target device corresponds to a reallocation target generator or the like.

本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、その趣旨から逸脱しない範囲で、他の様々な形に変更することができる。   The present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified in various other forms without departing from the spirit of the present invention.

100…系統測定データ記憶部 101…系統設定データ記憶部 102…発電機測定データ記憶部 103…発電機設定データ記憶部 104…指令値記憶部 200…系統測定データ収集部 201…需給アンバランス計算部 202…発電機測定データ収集部 203…需給アンバランス補正部 204…指令値計算部 205…指令送信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... System | strain measurement data storage part 101 ... System | strain setting data storage part 102 ... Generator measurement data storage part 103 ... Generator setting data storage part 104 ... Command value storage part 200 ... System | strain measurement data collection part 201 ... Supply-and-demand imbalance calculation part 202 ... Generator measurement data collection unit 203 ... Supply / demand imbalance correction unit 204 ... Command value calculation unit 205 ... Command transmission unit

Claims (10)

電力系統内の複数の電力供給装置のそれぞれに設定された配分比率と、前記複数の電力供給装置のそれぞれへ送信された指令値とを記憶する記憶部と、
前記電力系統において測定された測定値と、前記複数の電力供給装置のそれぞれの出力を示す出力値とを定期的に受信し、前記測定値に基づいて前記電力系統の需給アンバランスを算出し、前記記憶された指令値および前記出力値に基づいて前記需給アンバランスを補正することにより補正需給アンバランスを算出し、前記配分比率に基づいて前記補正需給アンバランスを前記複数の電力供給装置へ配分することにより前記複数の電力供給装置のそれぞれの配分値を算出し、前記複数の電力供給装置のそれぞれに対し前記出力値に前記配分値を加えることにより指令値を算出し、前記複数の電力供給装置のそれぞれへ前記算出された指令値を送信する演算部と、
を備える自動周波数制御装置。
A storage unit for storing a distribution ratio set for each of the plurality of power supply devices in the power system and a command value transmitted to each of the plurality of power supply devices;
The measurement value measured in the power system and the output value indicating the output of each of the plurality of power supply devices are periodically received, and the supply and demand imbalance of the power system is calculated based on the measurement value, A corrected supply-demand imbalance is calculated by correcting the supply-demand imbalance based on the stored command value and the output value, and the corrected supply-demand imbalance is distributed to the plurality of power supply devices based on the distribution ratio Calculating a distribution value of each of the plurality of power supply devices, calculating a command value by adding the distribution value to the output value for each of the plurality of power supply devices, and An arithmetic unit for transmitting the calculated command value to each of the devices;
An automatic frequency control device comprising:
前記複数の電力供給装置は、発電機および蓄電池を含む、
請求項1に記載の自動周波数制御装置。
The plurality of power supply devices include a generator and a storage battery.
The automatic frequency control device according to claim 1.
前記測定値は、前記電力系統における周波数を含み、
前記演算部は、予め設定された周波数設定値からの前記周波数の偏差に基づいて、前記需給アンバランスを算出する、
請求項2に記載の自動周波数制御装置。
The measured value includes a frequency in the power system,
The calculation unit calculates the supply and demand imbalance based on a deviation of the frequency from a preset frequency setting value.
The automatic frequency control device according to claim 2.
前記演算部は、前記記憶された指令値および前記出力値の差を前記需給アンバランスに加えることにより前記補正需給アンバランスを算出する、
請求項3に記載の自動周波数制御装置。
The calculation unit calculates the corrected supply and demand imbalance by adding a difference between the stored command value and the output value to the supply and demand imbalance.
The automatic frequency control device according to claim 3.
前記測定値は、前記電力系統および他電力系統の間の連系線潮流を含み、
前記演算部は、前記周波数設定値からの前記周波数の偏差と、予め設定された連系線潮流設定値からの前記連系線潮流の偏差とに基づいて、前記需給アンバランスを算出する、
請求項4に記載の自動周波数制御装置。
The measured value includes a grid line flow between the power system and another power system,
The calculation unit calculates the supply and demand imbalance based on a deviation of the frequency from the frequency setting value and a deviation of the interconnection current from a preset interconnection current setting value.
The automatic frequency control device according to claim 4.
前記蓄電池の配分比率は、前記発電機の配分比率より高い、
請求項5に記載の自動周波数制御装置。
The distribution ratio of the storage battery is higher than the distribution ratio of the generator,
The automatic frequency control apparatus according to claim 5.
前記記憶部は、前記複数の電力供給装置のそれぞれに対し、前記指令値の範囲を記憶し、
前記演算部は、前記複数の電力供給装置のそれぞれに対し、前記算出された指令値が前記範囲を逸脱しているか否かを判定し、前記範囲を逸脱していると判定された指令値に対応する電力供給装置を変更対象装置として選択し、前記変更対象装置の指令値を前記範囲内の値に変更する、
請求項6に記載の自動周波数制御装置。
The storage unit stores a range of the command value for each of the plurality of power supply devices,
The arithmetic unit determines, for each of the plurality of power supply devices, whether or not the calculated command value deviates from the range, and sets the command value determined as deviating from the range. Selecting a corresponding power supply device as a change target device, and changing a command value of the change target device to a value within the range;
The automatic frequency control apparatus according to claim 6.
前記算出された指令値が前記範囲を逸脱していると判定された場合、前記演算部は、前記補正需給アンバランスから前記変更対象装置の配分値の合計を減ずることにより再配分需給アンバランスを算出し、前記複数の電力供給装置の中から前記変更対象装置以外を再配分対象装置として選択し、前記配分比率に基づいて前記再配分需給アンバランスを前記再配分対象装置に配分することにより前記再配分対象装置の再配分値を算出し、前記出力値に前記再配分値を加えることにより前記指令値を算出する、
請求項7に記載の自動周波数制御装置。
When it is determined that the calculated command value is out of the range, the calculation unit performs redistribution supply / demand imbalance by subtracting the total distribution value of the change target device from the corrected supply / demand imbalance. Calculating, selecting a device other than the change target device from among the plurality of power supply devices as a redistribution target device, and allocating the redistribution supply / demand imbalance to the redistribution target device based on the distribution ratio. A redistribution value of the redistribution target device is calculated, and the command value is calculated by adding the redistribution value to the output value;
The automatic frequency control apparatus according to claim 7.
前記算出された指令値が前記範囲の上限値を上回ると判定された場合、前記演算部は、前記変更対象装置の指令値を前記上限値に変更し、
前記算出された指令値が前記範囲の下限値を下回ると判定された場合、前記演算部は、前記変更対象装置の指令値を前記下限値に変更する、
請求項7または8に記載の自動周波数制御装置。
When it is determined that the calculated command value exceeds the upper limit value of the range, the calculation unit changes the command value of the change target device to the upper limit value,
When it is determined that the calculated command value is below the lower limit value of the range, the calculation unit changes the command value of the change target device to the lower limit value.
The automatic frequency control apparatus according to claim 7 or 8.
電力系統内の複数の電力供給装置のそれぞれに設定された配分比率を記憶し、
前記複数の電力供給装置のそれぞれへ送信された指令値を記憶し、
前記電力系統において測定された測定値と、前記複数の電力供給装置のそれぞれの出力を示す出力値とを定期的に受信し、
前記測定値に基づいて前記電力系統の需給アンバランスを算出し、
前記記憶された指令値および前記出力値に基づいて前記需給アンバランスを補正することにより補正需給アンバランスを算出し、
前記配分比率に基づいて前記補正需給アンバランスを前記複数の電力供給装置へ配分することにより前記複数の電力供給装置のそれぞれの配分値を算出し、
前記複数の電力供給装置のそれぞれに対し前記出力値に前記配分値を加えることにより指令値を算出し、
前記複数の電力供給装置のそれぞれへ前記算出された指令値を送信する、
ことを備える自動周波数制御方法。
Store the distribution ratio set for each of the plurality of power supply devices in the power system,
Storing a command value transmitted to each of the plurality of power supply devices;
Periodically receiving the measured value measured in the power system and the output value indicating the output of each of the plurality of power supply devices;
Based on the measured value to calculate the supply and demand imbalance of the power system,
Calculating a corrected supply-demand imbalance by correcting the supply-demand imbalance based on the stored command value and the output value;
Calculating a distribution value of each of the plurality of power supply devices by allocating the corrected supply and demand imbalance to the plurality of power supply devices based on the distribution ratio;
A command value is calculated by adding the distribution value to the output value for each of the plurality of power supply devices,
Transmitting the calculated command value to each of the plurality of power supply devices;
An automatic frequency control method comprising:
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