JP2015192477A - Controller, control method, and power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、制御装置、制御方法および発電システムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a control device, a control method, and a power generation system.
近年、太陽光発電装置などの自然エネルギー電源の導入が進んでいる。PCS(Power Conditioner Subsystem)の効率を優先して最大力率1で自然エネルギー電源による発電システムを運転する場合、このシステムによる有効電力出力が電力消費量を上回り、逆潮流により系統電圧が上昇し、この上昇幅が発電システムによる電圧管理範囲を逸脱する可能性が示唆されている。この系統電圧の上昇を防ぐために、有効電力出力の変動により生じる系統電圧変動を無効電力補償装置といった調相設備を別途用いて抑制する手法がある。 In recent years, the introduction of natural energy power sources such as solar power generation devices has been advanced. When operating a power generation system using a natural energy power source with a maximum power factor of 1 giving priority to the efficiency of the PCS (Power Conditioner Subsystem), the effective power output by this system exceeds the power consumption, and the system voltage increases due to reverse power flow. It is suggested that this increase may deviate from the voltage management range by the power generation system. In order to prevent the system voltage from rising, there is a method of suppressing the system voltage fluctuation caused by the fluctuation of the active power output by separately using a phase adjusting facility such as a reactive power compensator.
上述した発電システムに導入するための調相設備の価格は高価である。また、この調相設備は系統電圧の変動を検知してから無効電力を制御するので応答速度が遅くなってしまう。 The price of the phase adjusting equipment for introduction into the power generation system described above is expensive. Moreover, since this phase adjusting equipment controls the reactive power after detecting the fluctuation of the system voltage, the response speed becomes slow.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、自然エネルギーを受けた発電による有効電力出力が変化した場合でも、系統電圧の電圧変動を遅れなく安定に抑制することが可能な制御装置、制御方法および発電システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and even when the effective power output by power generation that receives natural energy changes, voltage fluctuation of the system voltage can be stably suppressed without delay. A control device, a control method, and a power generation system are provided.
実施形態によれば、制御装置は、連系線で電力系統に接続され、自然エネルギーを受けて発電を行なう自然エネルギー電源により発電した電力を発電出力の力率の指令値に基づいて制御して連系線との連系点に出力する電力変換器をもつ発電システムに用いられる制御装置である。この制御装置は、連系点からみた連系線の系統インピーダンスの抵抗分とリアクタンス分の比率に基づいて、自然エネルギー電源により発電した電力の変動に伴う電力系統の電圧の変動を抑制するための、自然エネルギー電源により発電した電力の力率の指令値を電力変換器に設定する力率設定手段をもつ。 According to the embodiment, the control device controls the electric power generated by the natural energy power source that is connected to the power system by the interconnection line and generates power by receiving natural energy based on the command value of the power factor of the power generation output. It is a control device used for a power generation system having a power converter that outputs to a connection point with a connection line. This control device is used to suppress fluctuations in the voltage of the power system accompanying fluctuations in the power generated by the natural energy power source based on the ratio of the resistance and reactance of the system impedance of the interconnection line viewed from the connection point. And a power factor setting means for setting a power factor command value of the power generated by the natural energy power source in the power converter.
本発明によれば、自然エネルギーを受けた発電装置による有効電力出力が変化した場合でも、系統電圧の電圧変動を遅れなく安定に抑制する事ができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when the active power output by the power generator which received natural energy changes, the voltage fluctuation of a system voltage can be suppressed stably without a delay.
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。図1は第1の実施形態における太陽光発電システムの構成例を示す図である。
第1の実施形態では、電力系統の主幹系統1に連系線2が接続される。また、本実施形態における太陽光発電システムでは、太陽光パネル(太陽光発電装置)6が電力変換器(PCS)5と連系用変圧器4とを介して主幹系統1との連系点3に接続される。本実施形態では、自然エネルギーを受けて発電を行なう自然エネルギー電源として太陽光パネル6を備えた発電システムについて説明するが、この自然エネルギー電源は風力発電装置などであっても良い。
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a photovoltaic power generation system according to the first embodiment.
In the first embodiment, the
連系点3は、連系線2を介して主幹系統1に連系する。また、本実施形態における太陽光発電システムは監視制御盤7を備える。この監視制御盤7は力率設定器8を有する。この力率設定器8は、太陽光パネル6から電力変換器5を介した発電出力の力率指令値を電力変換器5に与える。この力率指令値は、太陽光パネル6から連系点3に出力される有効電力の変化に伴う連系点3における電圧変動を抑制するための指令値である。電力変換器5は、太陽光パネル6により発電した直流電力を力率指令値に基づいて交流電力に変換する制御を行なって、連系用変圧器4を介して連系点3に出力する。
The
このように構成された実施形態において、力率設定器8は、連系点3からみた連系線2の系統インピーダンス(合成インピーダンス)の抵抗分Rとリアクタンス分Xとの比率R/Xに基づいて力率指令値を算出する。力率指令値の算出について以下に説明する。この比率は、太陽光パネル6から連系点3に出力される有効電力の変化に伴う連系点3における電圧ベクトルの変動を抑制して、連系点3における電圧ベクトルを主幹系統1の電圧ベクトルに近づけるための比率である。
In the embodiment configured as described above, the power
まず、主幹系統1の電圧ベクトルVsと、連系点3における電圧ベクトルVrと、連系線2の系統インピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xと、電力変換器5から連系点3へ流れる電流の電流ベクトルIと、太陽光パネル6から連系点3への有効電力P0および無効電力Q0とから、以下の式(1)、式(2)及び式(3)を定義する。
Vs=Vr+(R+jX)I …式(1)
θ=−tan−1(Q0/P0) …式(2)
P0+jQ0=Vr×I …式(3)
ここで、連系点3の電圧ベクトルVrを位相基準にとると、式(3)は以下の式(4)となる。
I=(P0−jQ0)/Vr …式(4)
この式(4)に上記の式(1)を代入することにより、以下の式(5)が得られる。
Vs=Vr+((RP0+XQ0)/Vr)+j((XP0−RQ0)/Vr) …式(5)
連系点3の電圧ベクトルVrを主幹系統1の電圧ベクトルVsに近づけるためには、同一ベクトル方向の差を0にする事が効果的である。
RP0+XQ0=0 …式(6)
上記の式(2)及び式(6)から、以下の式(7)が導かれる。
Q0/P0=−R/X=−tanθ …式(7)
この式(7)から、力率指令値cosθは以下の式(8)で示される。
cosθ=1/√(1+tan2θ)=1/√(1+(R/X)2) …式(8)
式(8)に示すように、力率設定器8は、連系点3からみた連系線2の系統インピーダンスの抵抗分Rとリアクタンス分Xとの比から、一意の力率指令値を求めることができる。系統インピーダンスの抵抗分Rとリアクタンス分Xとの比は、例えば設計時の値や外部からの値が力率設定器8の内部メモリに設定される。また、力率設定器8が例えば連系点3への有効電力P0および無効電力Q0を検出して、この検出値と式(7)などを用いて求めても良いし、力率設定器8が電圧ベクトルVs、電圧ベクトルVr、電流ベクトルIを検出して、この検出結果と式(3)などを用いて求めても良い。
First, the voltage vector Vs of the
Vs = Vr + (R + jX) I (1)
θ = −tan −1 (Q 0 / P 0 ) (2)
P 0 + jQ 0 = Vr × I (3)
Here, when the voltage vector Vr of the
I = (P 0 −jQ 0 ) / Vr (4)
By substituting the above equation (1) into this equation (4), the following equation (5) is obtained.
Vs = Vr + ((RP 0 + XQ 0 ) / Vr) + j ((XP 0 −RQ 0 ) / Vr) (5)
In order to bring the voltage vector Vr of the
RP 0 + XQ 0 = 0 Equation (6)
From the above equations (2) and (6), the following equation (7) is derived.
Q 0 / P 0 = -R / X = -tanθ ... formula (7)
From this equation (7), the power factor command value cos θ is expressed by the following equation (8).
cos θ = 1 / √ (1 + tan 2 θ) = 1 / √ (1+ (R / X) 2 ) (8)
As shown in the equation (8), the power
本実施形態では、連系点3からみた連系線2の系統インピーダンスの抵抗分Rとリアクタンス分Xとから求まる一意の力率指令値を監視制御盤7の力率設定器8に設定する。力率設定器8は、この力率指令値を電力変換器5に与える。このようにすることで、連系点3の電圧ベクトルの変動を抑制して主幹系統1の電圧ベクトルに近づけることができるので、太陽光発電システムの太陽光パネル6から連系点3に出力される有効電力P0の変化に伴い、力率が力率指令値として一定となるように無効電力Q0を調整するよう制御することができる。
In this embodiment, a unique power factor command value obtained from the resistance component R and reactance component X of the system impedance of the
本実施形態によれば、太陽光発電システムの太陽光パネル6から連系点3に出力される有効電力P0が日射量の変化により急変しても、太陽光発電システムの太陽光パネル6から連系点3に出力される無効電力Q0を調整し、有効電力P0の変化に起因する連系点3の電圧変動を遅れなく抑制することができる。このようにして、自然エネルギー電源側の有効電力出力の変動に起因した電力系統の電圧変動を遅れなく安定に抑制する事ができる。
According to this embodiment, even if the effective power P 0 output from the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。図2は第2の実施形態における太陽光発電システムの構成例を示す図である。
通常の電力系統では、連系点3からみた連系線2の系統インピーダンスの抵抗分Rとリアクタンス分Xとより求まる比率R/Xの変動は小さいため、第1の実施形態では、この比率R/Xを固定としていた。しかし、電力系統の構成が大きく変化すると、この比率R/Xも大きく変化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the photovoltaic power generation system according to the second embodiment.
In a normal power system, since the fluctuation of the ratio R / X obtained from the resistance R and reactance X of the system impedance of the
これに対し、第2の実施形態では、比率R/Xが変化したことを示す情報を監視制御盤7が得る。そして、この情報に応じた新たな力率指令値を監視制御盤7の力率設定器8から電力変換器5に与える。これにより、連系点3の太陽光発電システムの太陽光パネル6から連系点3に出力される有効電力P0の変化に起因する連系点3の電圧変動を抑制できる。
In contrast, in the second embodiment, the
第2の実施形態における太陽光発電システムは給電指令所9をさらに備える。給電指令所9は、連系線2の系統インピーダンスの抵抗分Rとリアクタンス分Xとの比率R/Xを第1の実施形態で説明したように求めたり外部から得たりして監視制御盤7の力率設定器8に送る。電力系統の構成が変化したことで比率R/Xが変化した場合は、給電指令所9は、この変化した後の比率R/Xを第1の実施形態で説明したように再度求めたり外部から得たりして監視制御盤7に送る。
The photovoltaic power generation system according to the second embodiment further includes a power supply command station 9. The power supply command station 9 obtains the ratio R / X of the resistance R of the system impedance of the
監視制御盤7の力率設定器8の内部メモリには、所定の複数種類の比率R/Xに応じた力率指令値の情報が予め記憶されている。力率設定器8は、給電指令所9から送られた比率R/Xに応じた力率指令値を内部メモリから読み出す。力率設定器8は、この読み出した力率指令値を電力変換器5に与える。このようにして、第1の実施形態で説明したように、太陽光発電システムの太陽光パネル6から連系点3に出力される有効電力P0の変化に伴い、力率が力率指令値として一定となるように無効電力Q0を調整するよう制御することができる。
In the internal memory of the power
本実施形態によれば、系統インピーダンスが大きく変化した場合においても、第1の実施形態と同様に、太陽光発電システムの太陽光パネル6から連系点3に出力される有効電力P0の変化に起因する連系点3の電圧変動を遅れなく抑制することができる。
According to this embodiment, even when the system impedance changes greatly, the change in the effective power P 0 output from the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。図3は第3の実施形態における太陽光発電システムの構成例を示す図である。
前述した第2の実施形態では、監視制御盤7は、連系線2の系統インピーダンスの抵抗分Rとリアクタンス分Xとの比率R/Xの情報を給電指令所9から得ていた。しかし、監視制御盤7がこの比率R/Xの情報を給電指令所9から得られない場合がある。この対策として、第3の実施形態では、電力変換器5側の自端から得られる情報に応じて力率指令値を最適な値に補正する。これにより、太陽光発電システムのみに起因する連系点3の電圧変動を抑制できる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the photovoltaic power generation system according to the third embodiment.
In the second embodiment described above, the
これに対し、第3の実施形態では、太陽光発電システムは、第1の実施形態と比較して電圧検出器10をさらに有する。電圧検出器10は、連系点3の電圧ベクトルVrを検出する。
また、第3の実施形態では、監視制御盤7は、第1の実施形態と比較して、力率補正器11、レベル検出器12、リミッタ31、積分器32をさらに有する。
力率補正器11は、監視制御盤7の力率設定器8から電力変換器5に与えられる力率指令値に対する補正を行う。
力率指令値の補正値を求める手順について説明する。監視制御盤7は、電圧検出器10で検出した電圧ベクトルVrと電圧基準値Vrefとの電圧偏差ΔVを求める。
In contrast, in the third embodiment, the photovoltaic power generation system further includes a
In the third embodiment, the
The
A procedure for obtaining the correction value of the power factor command value will be described. The
リミッタ31には、電圧偏差ΔVの不感帯(±X%)が設定される。積分器32は、リミッタ31を通った電圧偏差ΔVがこの不感帯の幅を超えたタイミングから当該不感帯の幅以内に戻るタイミングまでの間において積分を行なう。
In the
積分器32による出力値が力率増加分の所定の設定値に達した場合に、レベル検出器12は、この出力値に応じて力率増加分の力率補正値を求めて力率補正器11に入力する。力率増加分の所定の設定値は、電圧ベクトルVrについて不感帯の上限値を超える変動が所定以上の時間にわたって生じたことを示す設定値である。力率増加分の力率補正値とは、電圧偏差ΔVを不感帯の上限値以内にするための補正値である。
When the output value from the
また、積分器32による出力値が力率減少分の所定の設定値に達した場合に、レベル検出器12は、この出力値に応じて力率減少分の力率補正値を求めて力率補正器11に入力する。この力率減少分の所定の設定値は、電圧ベクトルVrについて不感帯の下限値未満となる変動が所定以上の時間にわたって生じたことを示す設定値である。力率減少分の力率補正値とは、電圧偏差ΔVを不感帯の下限値以内にするための補正値である。
Further, when the output value from the
力率補正器11は、力率設定器8から出力された力率指令値をレベル検出器12からの力率補正値で補正した値を電力変換器5に与える。
このように、第3の実施形態では、連系点3の電圧ベクトルVrを電圧検出器10で監視する。そして、この電圧ベクトルVrについて不感帯の幅を超える変動が所定以上の時間にわたって生じた場合に、この変動が不感帯の幅を超えなくなるように補正を施した力率指令値を電力変換器5に与える。このようにする事で、太陽光発電システムの太陽光パネル6から連系点3に出力される有効電力P0の変化に伴い、力率が力率指令値として一定となるように無効電力Q0を調整するよう制御することができる。
The
Thus, in the third embodiment, the
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。図4は、第4の実施形態における太陽光発電システムの構成例を示す図である。
前述の第3の実施形態では、自端から得られる情報のみでは、電力変換器5の出力電流が当該電力変換器5の許容する範囲外となる力率指令値を電力変換器5に与えてしまう場合が考えられる。この対策として、例えばリミッタを設けて、電力変換器5の出力電流が当該電力変換器5の許容する範囲外となる力率指令値を電力変換器5に与えないように力率指令値を制御することが考えられる。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the photovoltaic power generation system according to the fourth embodiment.
In the above-described third embodiment, the
これに対し、第4の実施形態の構成は、電力変換器5の出力電流が当該電力変換器5の許容する範囲外となる力率指令値を電力変換器5に与えない構成である。具体的な構成としては、第4の実施形態における太陽光発電システムの監視制御盤7は、第3の実施形態と比較して力率演算器13をさらに有する。
On the other hand, the configuration of the fourth embodiment is a configuration that does not give the power converter 5 a power factor command value at which the output current of the
この力率演算器13は、力率補正器11で補正された力率指令値を、電力変換器5が許容する力率の範囲を超えない値にするための演算を行なって、この演算された指令値を電力変換器5に与える。この許容する力率の範囲は、最大力率1から最低力率cosθaまでの範囲である。
The
図5は、第4の実施形態における電力変換器5の運転範囲を説明するための図である。図5に示すように、本実施形態では、電力変換器5が最大力率1かつ定格電流範囲20を定格とする有効電力P0を出力できるように、定格電流範囲20より広い最大電流範囲21を許容する。これにより電力変換器5に与える力率を図5に示した最低力率cosθaとした場合でも、電力変換器5は有効電力P0、無効電力Q0、皮相電力S0を出力することが可能となる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operating range of the
(第5の実施形態)
次に、第5の実施形態について説明する。図6は、第5の実施形態における太陽光発電システムの構成例を示す図である。
前述の第2の実施形態では、監視制御盤7は、連系線2の系統インピーダンスの抵抗分Rとリアクタンス分Xとの比率R/Xの情報を給電指令所9から得ていた。しかし、監視制御盤7がこの比率R/Xの情報を給電指令所9から得られない場合がある。この対策として、第5の実施形態では、自端から得られる情報に応じた最適な力率指令値を算出して電力変換器5に与える。これにより、太陽光発電システムのみに起因する連系点3の電圧変動を抑制できる。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the photovoltaic power generation system according to the fifth embodiment.
In the second embodiment described above, the
これに対し、第5の実施形態における太陽光発電システムは、第1の実施形態と比較して、電圧検出器10、電流検出器14、有効電力検出器15、無効電力検出器16を有する。また、第5の実施形態では、監視制御盤7は、第1の実施形態と比較して、力率計算器17、有効電力設定器18、無効電力設定器19をさらに有する。
On the other hand, the photovoltaic power generation system in the fifth embodiment includes a
監視制御盤7の有効電力設定器18は、有効電力出力を一時的に変化させるための任意の有効電力指令値を電力変換器5に与える。有効電力指令値が電力変換器5に与えられると連系点3の電圧が変化する。電圧検出器10は、この変化する電圧を検出する。電流検出器14は、電力変換器5から連系点3に流れる電流を検出する。有効電力検出器15は、電圧検出器10により検出した電圧値と電流検出器14により検出した電流値とに基づいて有効電力出力値を検出する。
The active power setting unit 18 of the
監視制御盤7の無効電力設定器19は、無効電力出力を一時的に変化させるための任意の無効電力指令値を電力変換器5に与える。無効電力指令値が電力変換器5に与えられると連系点3の電圧が変化する。電圧検出器10は、この変化する電圧を検出する。電流検出器14は、電力変換器5から連系点3に流れる電流を検出する。無効電力検出器16は、電圧検出器10により検出した電圧値と電流検出器14により検出した電流値とに基づいて無効電力出力値を検出する。
The reactive power setting unit 19 of the
監視制御盤7の力率計算器17は、適切な力率指令値を求めて力率設定器8に入力する。力率設定器8は、この入力した力率指令値を電力変換器5に与える。この力率計算器17による計算については後述する。
The
前述した様に、監視制御盤7の有効電力設定器18は、電力変換器5に任意の有効電力指令値を与える。本実施形態では、力率設定器8から力率指令値が与えられる直前に有効電力検出器15により検出した有効電力P0と有効電力検出器15により検出した有効電力出力値との偏差ΔPが力率計算器17に入力される。
電圧検出器10で検出される電圧値は、有効電力設定器18が任意の有効電力指令値を電力変換器5に与えたことで変化する。力率計算器17は、この変化した電圧値と電圧基準Vprefとの偏差である電圧変動分ΔVpを入力する。電圧基準Vprefは、連系点3における回転座標系の磁極方向成分の電圧の基準値である。
As described above, the active power setting unit 18 of the
The voltage value detected by the
そして、本実施形態では、有効電力設定器18からの有効電力指令値を有効電力P0となるように戻した後、監視制御盤7の無効電力設定器19は、前述したように電力変換器5に任意の無効電力指令値を与える。本実施形態では、力率設定器8から力率指令値が与えられる直前に無効電力検出器16により検出した無効電力Q0と無効電力検出器16により検出した無効電力出力値との偏差ΔQが力率計算器17に入力される。
電圧検出器10で検出される電圧値は無効電力設定器19が任意の無効電力指令値を電力変換器5に与えたことで変化する。力率計算器17は、この変化した電圧値と電圧基準Vqrefとの偏差である電圧変動分ΔVqを入力する。電圧基準Vqrefは、連系点3における回転座標系の磁極直交方向成分の電圧の基準値である。
In the present embodiment, after the active power command value from the active power setter 18 is returned to be the active power P 0 , the reactive power setter 19 of the
The voltage value detected by the
力率計算器17は、これらの入力結果である有効電力の偏差ΔP、電圧変動分ΔVp、無効電力の偏差ΔQ、電圧変動分ΔVqと以下の式(9)とを用いて最適な力率指令値cosθを算出し、この算出結果を力率設定器8に入力する。力率設定器8は、この力率指令値を電力変換器5に与える。
cosθ=(ΔVp/ΔP)/√((ΔVp/ΔP)2+(ΔVq/ΔQ)2) …式(9)
このようにする事で、太陽光発電システムの太陽光パネル6から連系点3に出力される有効電力P0の変化に伴い、力率が力率指令値として一定となるように無効電力Q0を調整するための制御を行うことができる。
The
cos θ = (ΔVp / ΔP) / √ ((ΔVp / ΔP) 2 + (ΔVq / ΔQ) 2 ) (9)
By doing in this way, the reactive power Q is set so that the power factor becomes constant as the power factor command value in accordance with the change in the effective power P 0 output from the
(第6の実施形態)
次に、第6の実施形態について説明する。図7は、第6の実施形態における太陽光発電システムの構成例を示す図である。
前述の第5の実施形態では、自端から得られる情報のみでは、電力変換器5の出力電流が当該電力変換器5の許容する範囲外となる力率指令値を電力変換器5に与えてしまう場合が考えられる。この対策として、例えばリミッタを設けて電力変換器5の出力電流が当該電力変換器5の許容する範囲外となる力率指令値を電力変換器5に与えないように力率指令値を制御することが考えられる。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the photovoltaic power generation system according to the sixth embodiment.
In the above-described fifth embodiment, the
これに対し、第6の実施形態の構成は、電力変換器5の出力電流が当該電力変換器5の許容する範囲外となる力率指令値を電力変換器5に与えない構成である。具体的な構成としては、第6の実施形態における太陽光発電システムの監視制御盤7は、第5の実施形態と比較して力率演算器13をさらに有する。
On the other hand, the configuration of the sixth embodiment is a configuration that does not give the power converter 5 a power factor command value at which the output current of the
この力率演算器13は、力率設定器8からの力率指令値を、第4の実施形態で説明した、電力変換器5が許容する力率の範囲を超えない値にするための演算を行なって、この演算された指令値を電力変換器5に与える。
The
このように構成された本実施形態では、第4の実施形態で説明した図5に示すように、電力変換器5が最大力率1かつ定格電流範囲20を定格とする有効電力P0を出力できるように、定格電流範囲20より広い最大電流範囲21を許容する。これにより電力変換器5に与える力率を図5に示した最低力率cosθaとした場合でも、電力変換器5で有効電力P0、無効電力Q0、皮相電力S0を出力することが可能となる。
In the present embodiment configured as described above, as shown in FIG. 5 described in the fourth embodiment, the
発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…主幹系統、2…連系線、3…連系点、4…連系用変圧器、5…電力変換器、6…太陽光パネル、7…監視制御盤、8…力率設定器、9…給電指令所、10…電圧検出器、11…力率補正器、12…レベル検出器、13…力率演算器、14…電流検出器、15…有効電力検出器、16…無効電力検出器、17…力率計算器、18…有効電力設定器、19…無効電力設定器、20…定格電流範囲、21…最大電流範囲、31…リミッタ、32…積分器。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記連系点からみた前記連系線の系統インピーダンスの抵抗分とリアクタンス分との比率に基づいて、前記自然エネルギー電源により発電した電力の変動に伴う前記電力系統の電圧の変動を抑制するための前記力率の指令値を前記電力変換器に設定する力率設定手段
を備えたことを特徴とする制御装置。 The power generated by a natural energy power source that is connected to the power system through a connection line and generates power by receiving natural energy is controlled based on the command value of the power factor of the power generation output to be a connection point with the connection line. A control device used in a power generation system having an output power converter,
Based on the ratio of the resistance component and reactance component of the system impedance of the interconnection line viewed from the interconnection point, for suppressing the fluctuation of the voltage of the power system accompanying the fluctuation of the power generated by the natural energy power source A control device comprising power factor setting means for setting a command value of the power factor in the power converter.
前記比率が変化したことを示す情報を外部から得た場合に、この変化した比率に基づいて新たな前記指令値を前記電力変換器に設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The power factor setting means includes
2. The control device according to claim 1, wherein when information indicating that the ratio has changed is obtained from the outside, the new command value is set in the power converter based on the changed ratio. .
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 When the voltage value at the interconnection point is outside the predetermined range for a predetermined time or longer, the power factor set by the power factor setting means is set so that the voltage value at the interconnection point is within the predetermined range. The control device according to claim 1, further comprising power factor correction means for correcting.
前記力率補正手段により補正した前記力率の指令値に基づいて、前記電力変換器の出力電流を所定の許容範囲内にするための前記力率の指令値を演算する力率演算手段とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 When the voltage value at the interconnection point is outside the predetermined range for a predetermined time or longer, the power factor set by the power factor setting means is set so that the voltage value at the interconnection point is within the predetermined range. Power factor correction means to correct;
Power factor calculation means for calculating the command value of the power factor for making the output current of the power converter within a predetermined allowable range based on the command value of the power factor corrected by the power factor correction means; The control device according to claim 1, further comprising:
前記力率設定手段は、
前記力率計算手段により計算した前記力率の指令値を前記電力変換器に設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 Power factor calculation means for calculating the command value of the power factor based on the variation of the voltage value at the interconnection point by temporarily varying the active power and reactive power of the power generation output of the natural energy power source Further comprising
The power factor setting means includes
The control device according to claim 1, wherein the power factor command value calculated by the power factor calculation unit is set in the power converter.
前記力率設定手段は、前記力率計算手段により計算した前記力率の指令値を前記電力変換器に設定し、
前記力率設定手段により設定した前記力率の指令値に基づいて、前記電力変換器の出力電流を所定の許容範囲内にするための前記力率の指令値を演算する力率演算手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 Power factor calculation means for calculating the command value of the power factor based on the variation of the voltage value at the interconnection point by temporarily varying the active power and reactive power of the power generation output of the natural energy power source Further comprising
The power factor setting means sets the command value of the power factor calculated by the power factor calculation means to the power converter,
Power factor calculation means for calculating the power factor command value for setting the output current of the power converter within a predetermined allowable range based on the power factor command value set by the power factor setting means. The control device according to claim 1, further comprising:
前記連系点からみた前記連系線の系統インピーダンスの抵抗分とリアクタンス分との比率に基づいて、前記自然エネルギー電源により発電した電力の変動に伴う前記電力系統の電圧の変動を抑制するための前記力率の指令値を前記電力変換器に設定する
ことを特徴とする制御方法。 The power generated by a natural energy power source that is connected to the power system through a connection line and generates power by receiving natural energy is controlled based on the command value of the power factor of the power generation output to be a connection point with the connection line. A method used in a power generation system having an output power converter,
Based on the ratio of the resistance component and reactance component of the system impedance of the interconnection line viewed from the interconnection point, for suppressing the fluctuation of the voltage of the power system accompanying the fluctuation of the power generated by the natural energy power source A control method characterized by setting a command value of the power factor in the power converter.
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JP2014066120A JP2015192477A (en) | 2014-03-27 | 2014-03-27 | Controller, control method, and power generation system |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016025756A (en) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | 株式会社明電舎 | Power conversion device |
JP2023002993A (en) * | 2021-06-23 | 2023-01-11 | 愛知電機株式会社 | Method for controlling power factor by using self-excited reactive power compensator |
JP7404284B2 (en) | 2021-02-12 | 2023-12-25 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Control device and control method for distributed power supply system |
-
2014
- 2014-03-27 JP JP2014066120A patent/JP2015192477A/en active Pending
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