JP2016039761A - Controller for power conversion device, power system, and control method for power conversion device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable quick start-up even in a state in which charging/discharging using a storage battery is stopped, and suppress a power loss in the charging/discharging stop state.SOLUTION: A CSP 30 is a controller for a PCS 28. The PCS 28 is provided between a power system 16 and a storage battery 26 connected to the power system 16 and includes a power conversion unit for performing conversion between DC power and AC power and a breaker for connecting or disconnecting the storage battery 26 and the power system 16. The CSP 30, in the case of stopping charging/discharging using the storage battery 26, selects a first stop mode in which the power conversion unit is stopped without performing disconnection using the breaker or a second stop mode in which the power conversion unit is stopped together with disconnection using the breaker.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電力変換装置の制御装置、電力システム、及び電力変換装置の制御方法に関するものである。   The present invention relates to a control device for a power conversion device, a power system, and a control method for the power conversion device.

電力系統に連系される発電装置には、蓄電池を備え、蓄電池に充放電を行わせることで、電力系統への送電量を平準化するものがある。   Some power generation devices linked to the power system include a storage battery, and charge and discharge the storage battery to level the amount of power transmitted to the power system.

そして、例えば発電装置が太陽光発電の場合、夜間は発電しないため蓄電池を用いた平準化運転は不要となる。このため、太陽光発電による発電システムの不要な電力損失を削減するために、発電システムの起動時間及び停止時間を設定したタイムスケジュールに基づいて、発電システムの動作状態と停止状態とが管理される。
また、特許文献1では、発電装置の発電電力の変動が所定の基準よりも小さくなる状態が所定期間以上継続した場合に、蓄電池の充放電制御を停止し、蓄電池の長寿命化を図る充放電システムが記載されている。
For example, when the power generation device is solar power generation, leveling operation using a storage battery is not necessary because it does not generate power at night. For this reason, in order to reduce unnecessary power loss of the power generation system by solar power generation, the operating state and the stopped state of the power generation system are managed based on the time schedule in which the start time and stop time of the power generation system are set. .
Moreover, in patent document 1, when the state where the fluctuation | variation of the generated electric power of a power generator becomes smaller than a predetermined | prescribed reference | standard continues for the predetermined period or more, charging / discharging which stops charging / discharging control of a storage battery, and extends the life of a storage battery The system is described.

このように、蓄電池からの充放電を停止させる技術が開発されている。   Thus, a technique for stopping charging / discharging from the storage battery has been developed.

特許第5355721号公報Japanese Patent No. 5355721

しかしながら、特許文献1のように、蓄電池からの充放電を停止させても、発電装置の発電電力が必要以上に増加又は減少した場合には、迅速な充放電の起動が必要となる。このためには、蓄電池に接続され、直流電力と交流電力とを変換する電力変換装置を停止させないことが好ましいが、蓄電池からの充放電が不要な場合にまで電力変換装置を動作させることは無駄な電力損失を生じさせる。   However, even if charging / discharging from the storage battery is stopped as in Patent Document 1, if the generated power of the power generation apparatus is increased or decreased more than necessary, quick charge / discharge activation is required. For this purpose, it is preferable not to stop the power conversion device that is connected to the storage battery and converts DC power and AC power, but it is useless to operate the power conversion device until charging / discharging from the storage battery is unnecessary. Cause significant power loss.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、蓄電池からの充放電が停止状態とされても迅速な起動が可能でかつ、充放電の停止状態における電力損失を抑制する、電力変換装置の制御装置、電力システム、及び電力変換装置の制御方法を提供することを目的とする。   The present invention was made in view of such circumstances, and can be quickly started even if charging / discharging from the storage battery is in a stopped state, and suppresses power loss in the charging / discharging stopped state, It aims at providing the control apparatus of a power converter device, a power system, and the control method of a power converter device.

上記課題を解決するために、本発明の電力変換装置の制御装置、電力システム、及び電力変換装置の制御方法は以下の手段を採用する。   In order to solve the above-described problems, the power converter control device, power system, and power converter control method of the present invention employ the following means.

本発明の第一態様に係る電力変換装置の制御装置は、電力系統に接続される蓄電池と前記電力系統との間に設けられ、直流電力と交流電力とを変換する電力変換部及び前記蓄電池と前記電力系統とを接続又は遮断するスイッチを有する電力変換装置の制御装置であって、前記蓄電池による充放電を停止させる場合に、前記スイッチによる遮断を行うことなく前記電力変換部を停止させる第1停止モード、又は前記スイッチによる遮断と共に前記電力変換部を停止させる第2停止モードを、前記電力系統の要求電力量の予定又は予測に基づいて選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された前記第1停止モード又は前記第2停止モードによって、前記蓄電池による充放電を停止させる停止手段と、を備える。   A control device for a power conversion device according to the first aspect of the present invention is provided between a storage battery connected to a power system and the power system, and a power conversion unit that converts direct current power and alternating current power, and the storage battery, A control device for a power conversion device having a switch for connecting or disconnecting the power system, wherein when stopping charging / discharging by the storage battery, the power conversion unit is stopped without being cut off by the switch. A selection unit that selects a stop mode or a second stop mode that stops the power conversion unit together with a cutoff by the switch based on a schedule or prediction of a required power amount of the power system, and the selection unit selected by the selection unit Stop means for stopping charging and discharging by the storage battery in the first stop mode or the second stop mode.

本構成に係る蓄電池は、電力系統に接続されており、例えば発電装置から電力系統へ送電される電力を平準化させる。例えば、発電装置の発電電力が電力系統からの要求よりも多い場合、蓄電池は発電電力の余剰分を充電する。一方、発電装置の発電電力が電力系統からの要求よりも少ない場合、蓄電池は放電することで不足分を電力系統へ送電する。   The storage battery according to this configuration is connected to the power system, and for example, leveles the power transmitted from the power generation device to the power system. For example, when the generated power of the power generator is greater than the demand from the power system, the storage battery charges the surplus of the generated power. On the other hand, when the generated power of the power generation device is less than the demand from the power system, the storage battery is discharged to transmit the shortage to the power system.

そして、蓄電池は充放電を直流で行う一方、電力系統は交流送電を行うため、蓄電池と電力系統との間に設けられる電力変換装置によって直流電力と交流電力とが変換される。
電力変換装置は、直流電力と交流電力とを変換する電力変換部、及び蓄電池と電力系統とを接続又は遮断するスイッチを有する。電力変換部は、例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ)を用いて構成される。また、スイッチは、物理的に蓄電池と電力系統とを接続又は遮断する。
And since a storage battery performs charging / discharging by direct current | flow, while an electric power grid | system performs alternating current power transmission, direct-current power and alternating current power are converted by the power converter device provided between a storage battery and an electric power system.
The power converter includes a power converter that converts DC power and AC power, and a switch that connects or disconnects the storage battery and the power system. The power conversion unit is configured using, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). The switch physically connects or disconnects the storage battery and the power system.

蓄電池による充放電を停止させる場合、第1停止モード又は第2停止モードが電力系統の要求電力量の予定又は予測に基づいて選択手段によって選択される。第1停止モードは、スイッチによる遮断を行うことなく電力変換部を停止させる停止モードである。第2停止モードは、スイッチによる遮断と共に電力変換部を停止させる停止モードである。そして、選択された第1停止モード又は第2停止モードで、蓄電池による充放電が停止手段によって停止される。
電力変換部を停止させることによって、蓄電池による充放電を停止させた場合の電力損失を抑制できる。また、電力変換部は、停止させても迅速に起動させることができる。
When stopping charging / discharging by the storage battery, the first stop mode or the second stop mode is selected by the selection unit based on the schedule or prediction of the required power amount of the power system. The first stop mode is a stop mode in which the power conversion unit is stopped without being interrupted by a switch. The second stop mode is a stop mode in which the power conversion unit is stopped together with the interruption by the switch. And charging / discharging by a storage battery is stopped by a stop means in the selected 1st stop mode or 2nd stop mode.
By stopping the power conversion unit, it is possible to suppress power loss when charging / discharging by the storage battery is stopped. Moreover, even if it stops, a power converter can be started rapidly.

一方、スイッチによって蓄電池と電力系統とを遮断すると、再び接続するためには時間を要する。このため、スイッチによる遮断が行われない第1停止モードでは、蓄電池の充放電の再開を迅速に行える。他方、スイッチによる遮断も行う第2停止モードでは、蓄電池の充放電の再開に時間を要するが、電力損失がより小さくなる。   On the other hand, if the storage battery and the power system are cut off by the switch, it takes time to connect again. For this reason, in the 1st stop mode in which the interruption | blocking by a switch is not performed, resumption of charging / discharging of a storage battery can be performed rapidly. On the other hand, in the 2nd stop mode which also performs interruption | blocking by a switch, although time is required for restarting charging / discharging of a storage battery, a power loss becomes smaller.

このように、蓄電池による充放電を停止させる場合に、第1停止モード及び第2停止モードを使い分けることによって、蓄電池からの充放電が停止状態とされても迅速な起動が可能でかつ、充放電の停止状態における電力損失を抑制できる。   As described above, when charging / discharging by the storage battery is stopped, by using the first stop mode and the second stop mode properly, even if charging / discharging from the storage battery is stopped, quick start-up is possible and charging / discharging is possible. The power loss in the stop state can be suppressed.

上記第一態様では、前記スイッチが、前記電力変換部と前記蓄電池との間に設けられてもよい。   In the first aspect, the switch may be provided between the power conversion unit and the storage battery.

本構成によれば、電力変換部と蓄電池とが遮断されるので、蓄電池の充電電力が自然放電によって電力変換部で消費されることを防止できるので、充放電の停止状態における電力損失を抑制できる。   According to this configuration, since the power conversion unit and the storage battery are cut off, it is possible to prevent the charging power of the storage battery from being consumed by the power conversion unit due to spontaneous discharge, and thus it is possible to suppress power loss in the charge / discharge stop state. .

上記第一態様では、前記電力系統に発電装置が接続され、前記電力系統の要求電力量が前記発電装置の発電電力量より大きくなる場合に、前記蓄電池を放電させて不足する電力量を補ってもよい。   In the first aspect, when a power generation device is connected to the power system and the required power amount of the power system is larger than the power generation amount of the power generation device, the storage battery is discharged to compensate for the insufficient power amount. Also good.

本構成によれば、電力系統への送電量を平準化できる。   According to this configuration, the amount of power transmitted to the power system can be leveled.

上記第一態様では、前記選択手段が、前記第2停止モードによって前記蓄電池による充放電を停止した状態から前記蓄電池を充放電させる場合、充放電の開始時刻よりも所定時間早い時刻に達したら前記第1停止モードを選択してもよい。   In the first aspect, in the case where the selection unit charges / discharges the storage battery from the state where charging / discharging by the storage battery is stopped in the second stop mode, the time when the time reaches a time earlier than the start time of charge / discharge The first stop mode may be selected.

本構成によれば、第2停止モードは電力損失が少ない一方、第1停止モードは起動が速いので、電力変換装置を長時間停止させる場合の電力損失を抑制すると共に蓄電池からの充放電を迅速に開始できる。   According to this configuration, while the second stop mode has a small power loss, the first stop mode starts quickly, so that the power loss when the power conversion device is stopped for a long time is suppressed and the charge / discharge from the storage battery is quickly performed. Can start.

上記第一態様では、前記スイッチが、前記電力変換部と前記電力系統との間に設けられる第1スイッチ、前記電力変換部と前記蓄電池との間に設けられる第2スイッチであり、前記電力系統に接続された発電装置の発電電力が前記電力系統の要求電力量と等しくなるまで前記蓄電池を充放電させた後に、前記選択手段は、前記電力系統の要求電力量の予定又は予測に基づいて、前記第1停止モード又は前記第2停止モードを選択し、前記第2停止モードとして、前記第1スイッチを遮断して前記第2スイッチを遮断しない一部遮断モード、又は前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを遮断する全遮断モードを選択してもよい。   In the first aspect, the switch is a first switch provided between the power conversion unit and the power system, a second switch provided between the power conversion unit and the storage battery, and the power system. After charging and discharging the storage battery until the generated power of the power generation device connected to the power system becomes equal to the required power amount of the power system, the selection means is based on the schedule or prediction of the required power amount of the power system, The first stop mode or the second stop mode is selected, and as the second stop mode, the first switch is shut off and the second switch is not shut off, or the first switch and the first switch You may select the all interruption | blocking mode which interrupts | blocks 2 switches.

本構成によれば、電力変換部と電力系統との間に第1スイッチが設けられ、電力変換部と蓄電池との間に第2スイッチが設けられる。第1スイッチを遮断して第2スイッチを遮断しない一部遮断モードは、第1スイッチ及び第2スイッチを遮断する全遮断モードに比べて、電力変換装置の起動時間が短いものの電力損失が大きい。
従って、本構成は、電力変換装置を停止させる時間に応じて一部遮断モード又は全遮断モードを選択することによって、電力変換装置をより効率的に停止できる。
According to this configuration, the first switch is provided between the power conversion unit and the power system, and the second switch is provided between the power conversion unit and the storage battery. The partial cut-off mode in which the first switch is cut off and the second switch is not cut off has a large power loss although the startup time of the power conversion device is shorter than the full cut-off mode in which the first switch and the second switch are cut off.
Therefore, this structure can stop a power converter more efficiently by selecting partial cut-off mode or all cut-off mode according to time to stop a power converter.

上記第一態様では、前記選択手段が、前記電力変換装置が前記第1停止モードとされた状態で前記発電装置から前記電力系統へ送電される電圧が変動する場合、前記一部遮断モードを選択してもよい。   In the first aspect, the selection unit selects the partial cut-off mode when a voltage transmitted from the power generation device to the power system fluctuates in a state where the power conversion device is in the first stop mode. May be.

本構成によれば、発電装置から電力系統へ送電される電力を平準化させるために蓄電池が用いられる。
ここで、電力変換装置は、フィルタ回路によって無効電力を出力しているため、第1停止モードとされた状態では発電装置から電力系統へ送電される電圧が変動する可能性がある。このため、第1停止モードとされた状態で電力系統への送電電圧が変動する場合、一部遮断モードが選択される。一部遮断モードは、電力変換装置と電力系統とを遮断するので、電力変換装置による無効電力によって電力系統への送電電圧に変動を及ぼすことはない。
従って、本構成は、電力変換装置を停止させることによって生じる送電電圧の変動を防止できる。
According to this configuration, the storage battery is used to level the power transmitted from the power generation device to the power system.
Here, since the power conversion device outputs reactive power using the filter circuit, there is a possibility that the voltage transmitted from the power generation device to the power system may fluctuate in the state of the first stop mode. For this reason, when the transmission voltage to the power system varies in the state of the first stop mode, the partial cut-off mode is selected. In the partial cut-off mode, the power conversion device and the power system are cut off, so that the transmission voltage to the power system is not changed by the reactive power generated by the power conversion device.
Therefore, this structure can prevent the fluctuation | variation of the transmission voltage which arises by stopping a power converter device.

上記第一態様では、前記選択手段が、前記蓄電池からの充放電を所定時間以上停止させる場合、前記全遮断モードを選択してもよい。   In the first aspect, when the selection unit stops charging / discharging from the storage battery for a predetermined time or more, the all cutoff mode may be selected.

本構成によれば、全遮断モードは電力損失が少ないので、電力変換装置を停止させた場合における電力損失を抑制できる。   According to this configuration, since the power loss is small in the full cut-off mode, it is possible to suppress the power loss when the power converter is stopped.

本発明の第二態様に係る電力システムは、電力系統に接続される蓄電池と、直流電力と交流電力とを変換する電力変換部及び前記蓄電池と前記電力系統とを接続又は遮断するスイッチを有する電力変換装置と、上記記載の制御装置と、を備える。   The electric power system which concerns on the 2nd aspect of this invention is the electric power which has the switch which connects or interrupts | blocks the storage battery connected to an electric power grid, the electric power conversion part which converts direct-current electric power, and alternating current electric power, and the said electric battery. A conversion device and the control device described above are provided.

本発明の第三態様に係る電力変換装置の制御方法は、電力系統に接続される蓄電池と前記電力系統との間に設けられ、直流電力と交流電力とを変換する電力変換部及び前記蓄電池と前記電力系統とを接続又は遮断するスイッチを有する電力変換装置の制御方法であって、前記蓄電池による充放電を停止させる場合に、前記スイッチによる遮断を行うことなく前記電力変換部を停止させる第1停止モード、又は前記スイッチによる遮断と共に前記電力変換部を停止させる第2停止モードを、前記電力系統の要求電力量の予定又は予測に基づいて選択する第1工程と、選択した前記第1停止モード又は前記第2停止モードによって、前記蓄電池による充放電を停止させる第2工程と、を含む。   A method for controlling a power conversion device according to a third aspect of the present invention is provided between a storage battery connected to a power system and the power system, a power conversion unit that converts DC power and AC power, and the storage battery. A control method for a power conversion device having a switch for connecting or disconnecting the power system, wherein when stopping charging / discharging by the storage battery, the power conversion unit is stopped without being shut off by the switch. A first step of selecting a stop mode or a second stop mode for stopping the power conversion unit together with the interruption by the switch based on a schedule or prediction of a required power amount of the power system, and the selected first stop mode Or the 2nd process of stopping charging and discharging by the storage battery by the 2nd stop mode.

本発明によれば、蓄電池からの充放電が停止状態とされても迅速な起動が可能でかつ、充放電の停止状態における電力損失を抑制できる、という優れた効果を有する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if charging / discharging from a storage battery is made into a stop state, it has the outstanding effect that a quick start is possible and the power loss in the stop state of charging / discharging can be suppressed.

本発明の実施形態に係る電力システムの構成図である。It is a lineblock diagram of an electric power system concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るPCSの電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of PCS which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るCSPの電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of CSP which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る停止モードの選択状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the selection state of the stop mode which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る停止モード選択の運用例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of operation of stop mode selection concerning an embodiment of the present invention. 発電装置のみで系統要求電力量を満たす場合の運用例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of operation in the case of satisfy | filling system | strain required electric energy only by a power generator. 本発明の実施形態に係る停止モード選択の他の運用例を示すグラフである。It is a graph which shows the other example of operation of stop mode selection concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る発電装置を太陽電池とした場合における停止モード選択の運用例を示すグラフである。It is a graph which shows the operation example of stop mode selection at the time of using a power generator concerning an embodiment of the present invention as a solar cell.

以下に、本発明に係る電力変換装置の制御装置、電力システム、及び電力変換装置の制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a control device for a power conversion device, a power system, and a control method for a power conversion device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る電力システム10の構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of a power system 10 according to the present embodiment.

電力システム10は、発電装置12及び電力貯蔵システム(Energy Storage System、以下「ESS」という。)14を備える。電力システム10は、電力系統16に変圧器18を介して系統連系され、電力を電力系統16へ送電する。   The power system 10 includes a power generation device 12 and a power storage system (hereinafter referred to as “ESS”) 14. The power system 10 is grid-connected to the power system 16 via the transformer 18 and transmits power to the power system 16.

発電装置12は、電力系統16に接続され、発電電力を電力系統16へ送電する。
発電装置12は、一例として、回転軸20に発電機22が設けられたガスタービン24である。
The power generation device 12 is connected to the power system 16 and transmits the generated power to the power system 16.
As an example, the power generation device 12 is a gas turbine 24 in which a generator 22 is provided on a rotary shaft 20.

ESS14は、蓄電池26、双方向電力変換装置(Power Conditioning System、以下「PCS」という。)28、制御装置(Control System Panel、以下「CSP」という。)30と備える。   The ESS 14 includes a storage battery 26, a bidirectional power conversion device (Power Conditioning System, hereinafter referred to as “PCS”) 28, and a control device (Control System Panel, hereinafter referred to as “CSP”) 30.

蓄電池26は、PCS28を介して電力系統16に接続されており、発電装置12から電力系統16へ送電される電力を平準化させる。例えば、発電装置12の発電電力量が電力系統16からの要求電力量(以下「系統要求電力量」という。)よりも大きい場合に、蓄電池26は発電電力の余剰分を充電する。一方、系統要求電力量が発電装置12の発電電力量よりも大きい場合に、蓄電池26が放電することによって不足する電力量を電力系統16へ送電して補う。
なお、蓄電池26は、リチウムイオン二次電池、鉛蓄電池、ニッケル水素二次電池など特に限定されないが、充放電の追従性がよいことが好ましい。
The storage battery 26 is connected to the power system 16 via the PCS 28 and leveles the power transmitted from the power generator 12 to the power system 16. For example, when the power generation amount of the power generation device 12 is larger than the required power amount from the power system 16 (hereinafter referred to as “system required power amount”), the storage battery 26 charges the surplus of the generated power. On the other hand, when the system required power amount is larger than the generated power amount of the power generation device 12, the power amount that is insufficient due to the discharge of the storage battery 26 is transmitted to the power system 16 to compensate.
In addition, although the storage battery 26 is not specifically limited, such as a lithium ion secondary battery, a lead storage battery, and a nickel hydride secondary battery, it is preferable that the followability of charging / discharging is good.

そして、蓄電池26は充放電を直流で行う一方、電力系統16は交流送電を行う。
このため、蓄電池26と電力系統16との間に設けられるPCS28によって直流電力と交流電力とが変換される。
And the storage battery 26 performs charging / discharging by direct current, while the electric power grid | system 16 performs alternating current power transmission.
For this reason, DC power and AC power are converted by the PCS 28 provided between the storage battery 26 and the power system 16.

図2は、PCS28の電気的構成を示すブロック図である。
PCS28は、直流電力と交流電力とを変換する電力変換部31、及び蓄電池26と電力系統16とを接続又は遮断するスイッチである遮断機32−1,32−2を有する。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the PCS 28.
The PCS 28 includes a power conversion unit 31 that converts DC power and AC power, and circuit breakers 32-1 and 32-2 that are switches that connect or block the storage battery 26 and the power system 16.

電力変換部31は、例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ)を用いて構成される。
遮断機32−1は、電力変換部31と電力系統16との間に備えられ、遮断機32−2は、電力変換部31と蓄電池26との間に備えられる。これにより、遮断機32−1,32−2は、物理的に蓄電池26と電力系統16とを接続又は遮断する。
なお、以下の説明において、各遮断機32−1,32−2を区別する場合は、符号の末尾に1,2の何れかを付し、各遮断機32−1,32−2を区別しない場合は、1,2を省略する。
The power conversion unit 31 is configured using, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
The circuit breaker 32-1 is provided between the power conversion unit 31 and the power system 16, and the circuit breaker 32-2 is provided between the power conversion unit 31 and the storage battery 26. Thereby, the circuit breakers 32-1 and 32-2 physically connect or block the storage battery 26 and the power system 16.
In addition, in the following description, when distinguishing each circuit breaker 32-1 and 32-2, either 1 or 2 is attached | subjected to the end of a code | symbol, and each circuit breaker 32-1 and 32-2 is not distinguished. In this case, 1 and 2 are omitted.

また、電力変換部31と遮断機32−1との間には、LCフィルタであるフィルタ回路34が設けられている。   Further, a filter circuit 34 that is an LC filter is provided between the power conversion unit 31 and the circuit breaker 32-1.

CSP30は、PCS28の起動や停止、蓄電池26への充放電を制御すると共に、蓄電池26の充電率(SOC)を監視する。
CSP30は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。
The CSP 30 controls the start and stop of the PCS 28 and charging / discharging of the storage battery 26 and monitors the charge rate (SOC) of the storage battery 26.
The CSP 30 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and a computer-readable storage medium. A series of processes for realizing various functions is stored in a storage medium or the like in the form of a program as an example, and the CPU reads the program into a RAM or the like to execute information processing / arithmetic processing. As a result, various functions are realized. The program is preinstalled in a ROM or other storage medium, provided in a state stored in a computer-readable storage medium, or distributed via wired or wireless communication means. Etc. may be applied. The computer-readable storage medium is a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.

CSP30は、電力の損失を抑えるためにESS14の送受電(蓄電池26の充放電)が不要な時はPCS28を停止させる。本実施形態に係るCSP30は、PCS28の停止状態を、電力系統16からの電力需要要求スケジュールや電力需要状況に応じて、複数の停止モードから選択制御する。   The CSP 30 stops the PCS 28 when power transmission / reception of the ESS 14 (charging / discharging of the storage battery 26) is unnecessary in order to suppress power loss. The CSP 30 according to the present embodiment selectively controls the stop state of the PCS 28 from a plurality of stop modes according to the power demand request schedule from the power system 16 and the power demand situation.

図3は、PCS28の起動や停止に関するCSP30の電気的構成を示すブロック図である。
CSP30は、記憶部40、選択部42、停止部44、及び起動部46を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the CSP 30 relating to activation and deactivation of the PCS 28.
The CSP 30 includes a storage unit 40, a selection unit 42, a stop unit 44, and an activation unit 46.

記憶部40は、電力需要要求スケジュールであるタイムスケジュールを記憶している。
タイムスケジュールは、系統要求電力量の予定又は予測に基づいた系統要求電力量の時間変化を示したスケジュールであり、系統要求電力量が時刻毎に示されている。タイムスケジュールは、例えば、電力需要に対して各所に存在する発電設備の発電量を指示する電力系統16の管理者によって、1日毎に更新されて記憶部40に記憶される。
The storage unit 40 stores a time schedule that is a power demand request schedule.
The time schedule is a schedule showing a time change of the system required power amount based on the schedule or prediction of the system required power amount, and the system required power amount is shown for each time. The time schedule is updated and stored in the storage unit 40 every day by, for example, an administrator of the power system 16 that instructs the power generation amount of the power generation facilities existing in each place with respect to the power demand.

選択部42は、記憶部40から読み出したタイムスケジュール、系統要求電力量と発電電力量との差、又は詳細を後述する発電端電圧に基づいて、複数の停止モードのうちから所定の停止モード、又は停止させたPCS28の起動を選択する。
選択部42は、予め定められたタイムスケジュールに基づいて停止モード及び起動の選択を行うので、PCS28の停止及び起動を効率良く実行できる。
The selection unit 42 is based on a time schedule read from the storage unit 40, a difference between the grid required power amount and the generated power amount, or a power generation end voltage whose details will be described later, a predetermined stop mode among a plurality of stop modes, Alternatively, the activation of the stopped PCS 28 is selected.
Since the selection unit 42 selects the stop mode and activation based on a predetermined time schedule, the PCS 28 can be efficiently stopped and activated.

停止部44は、選択部42によって停止モードが選択されると、選択された停止モードに従って、PCS28を停止させる。PCS28が停止されると、蓄電池26の充放電が停止される。   When the selection unit 42 selects the stop mode, the stop unit 44 stops the PCS 28 according to the selected stop mode. When the PCS 28 is stopped, charging / discharging of the storage battery 26 is stopped.

起動部46は、選択部42によってPCS28の起動が選択されると、PCS28を起動させる。PCS28が起動されると、蓄電池26の充放電が開始される。   When the selection unit 42 selects the activation of the PCS 28, the activation unit 46 activates the PCS 28. When the PCS 28 is activated, charging / discharging of the storage battery 26 is started.

次に、本実施形態に係る停止モードの詳細、及び本実施形態に係るCSP30の作用について説明する。   Next, details of the stop mode according to the present embodiment and the operation of the CSP 30 according to the present embodiment will be described.

蓄電池26による充放電を停止させる場合の停止モードとしては、第1停止モード及び第2停止モードが設定されている。第1停止モードは、遮断機32による遮断を行うことなく電力変換部31を停止させる停止モードである。第2停止モードは、遮断機32による遮断と共に電力変換部31を停止させる停止モードである。
このように、第1停止モード及び第2停止モードは、共に電力変換部31を停止させる。電力変換部31を停止させることによって、蓄電池26による充放電を停止させた場合の電力損失を抑制できる。また、電力変換部31は、停止させてもIGBT等のスイッチング素子のオン、オフを切り替えるだけなので、迅速に起動させることができる。
The first stop mode and the second stop mode are set as stop modes when charging / discharging by the storage battery 26 is stopped. The first stop mode is a stop mode in which the power conversion unit 31 is stopped without being interrupted by the circuit breaker 32. The second stop mode is a stop mode in which the power conversion unit 31 is stopped while being interrupted by the circuit breaker 32.
Thus, both the first stop mode and the second stop mode stop the power conversion unit 31. By stopping the power conversion unit 31, it is possible to suppress power loss when charging / discharging by the storage battery 26 is stopped. Moreover, even if it stops, the power conversion part 31 can be started rapidly since it only switches on and off of switching elements, such as IGBT.

電力変換部31を構成するIGBT等の半導体素子は、高速スイッチングが可能であるが、IGBT等の半導体素子に比べて遮断機32のオン、オフ切り替えは時間を要する。このため、遮断機32によって蓄電池26と電力系統16とを遮断すると、再び接続するためには時間を要する。従って、遮断機32による遮断が行われない第1停止モードでは、蓄電池26の充放電の再開を迅速に行える。他方、遮断機32による遮断も行う第2停止モードでは、蓄電池26の充放電の再開に時間を要するが、詳細を後述するように電力損失がより小さくなる。
このように、蓄電池26による充放電を停止させる場合に、第1停止モード及び第2停止モードを使い分けることによって、蓄電池26からの充放電が停止状態とされても迅速な起動(復帰)が可能でかつ、充放電の停止状態における電力損失を抑制できる。
A semiconductor element such as an IGBT constituting the power conversion unit 31 can perform high-speed switching, but switching on and off of the circuit breaker 32 requires more time than a semiconductor element such as an IGBT. For this reason, when the storage battery 26 and the electric power system 16 are shut off by the circuit breaker 32, it takes time to connect again. Therefore, in the first stop mode in which the interruption by the breaker 32 is not performed, the recharging / discharging of the storage battery 26 can be quickly performed. On the other hand, in the second stop mode in which the interruption by the breaker 32 is also performed, it takes time to restart charging and discharging of the storage battery 26, but the power loss becomes smaller as will be described in detail later.
Thus, when charging / discharging by the storage battery 26 is stopped, by using the first stop mode and the second stop mode properly, quick start (return) is possible even if charging / discharging from the storage battery 26 is stopped. And the power loss in the stop state of charging / discharging can be suppressed.

なお、本実施形態では、第2停止モードとして、遮断機32−1を遮断して遮断機32−2を遮断しない一部遮断モード、又は遮断機32−1及び遮断機32−2を遮断する全遮断モードが設定されている。   In the present embodiment, as the second stop mode, the circuit breaker 32-1 is blocked and the circuit breaker 32-2 is not blocked, or the circuit breaker 32-1 and the circuit breaker 32-2 are blocked. All block mode is set.

下記表1は、各停止モードの特性を示した表である。

Figure 2016039761
Table 1 below shows the characteristics of each stop mode.
Figure 2016039761

第1停止モードは、上述のように遮断機32を遮断しない。そして、上述のように、電力変換部31は、停止させてもIGBT等のスイッチング素子のオン、オフを切り替えるだけなので、迅速に起動できる。
このため、停止させたPCS28を起動させるまでに要する時間である起動時間が最も短い。他方、遮断機32は、物理的に接続、遮断を切り替えるので、その動作時間がスイッチング素子のオン、オフに比べて長い。
The first stop mode does not shut off the circuit breaker 32 as described above. And as above-mentioned, even if it stops, the power conversion part 31 can start quickly, since it only switches on / off of switching elements, such as IGBT.
For this reason, the activation time which is the time required to activate the stopped PCS 28 is the shortest. On the other hand, since the circuit breaker 32 is physically switched between connection and disconnection, its operation time is longer than on / off of the switching element.

また、全遮断モードは、起動時間が最も長い。この理由は、電力変換部31と蓄電池26との間に設けられている遮断機32−2が遮断されるためである。遮断機32−2を遮断(オフ)した後に再び遮断機32−2をオンとすると、蓄電池26からPCS28へ突入電流が流れる可能性がある。
そこで、突入電流の発生を防止するために、遮断機32−2をオンする前に、蓄電池26と電力変換部31との間に設けられている初期充電回路(不図示)のコンデンサに蓄電池26から充電を行い、蓄電池26と電力変換部31との電位差を同等とする。その後、遮断機32−2がオンとされ、蓄電池26の充放電が可能とされる。このように、全遮断モードからの起動では、突入電流の発生を防止するためのコンデンサを充電する時間を要するため、起動時間が長くなる。
Further, the start-up time is the longest in the all-blocking mode. This is because the circuit breaker 32-2 provided between the power conversion unit 31 and the storage battery 26 is blocked. If the circuit breaker 32-2 is turned on again after the circuit breaker 32-2 is blocked (off), an inrush current may flow from the storage battery 26 to the PCS 28.
Therefore, in order to prevent the occurrence of inrush current, the storage battery 26 is connected to a capacitor of an initial charging circuit (not shown) provided between the storage battery 26 and the power conversion unit 31 before turning on the circuit breaker 32-2. Is charged, and the potential difference between the storage battery 26 and the power converter 31 is made equal. Thereafter, the circuit breaker 32-2 is turned on, and the storage battery 26 can be charged and discharged. As described above, in the start-up from the full cut-off mode, it takes time to charge the capacitor for preventing the occurrence of the inrush current, so that the start-up time becomes long.

また、全遮断モードは、第1停止モード及び一部遮断モードに比べて電力損失が小さい。
この理由は、全遮断モードでは、電力変換部31と蓄電池26とが遮断されるので、蓄電池26の充電電力が自然放電によって電力変換部31で消費されることが防止されるためである。一方、第1停止モード及び一部遮断モードは、電力変換部31と蓄電池26とが接続されているので、蓄電池26の充電電力が電力変換部31によって徐々にではあるが消費されるので、これが電力損失となる。
このように、第1停止モード及び一部遮断モードは起動時間が短いものの、電力損失の観点からは、第1停止モード及び一部遮断モードでPCS28を停止させる時間は短い方が好ましい。
Further, the total cutoff mode has a smaller power loss than the first stop mode and the partial cutoff mode.
The reason for this is that, in the full cutoff mode, the power conversion unit 31 and the storage battery 26 are cut off, so that the charging power of the storage battery 26 is prevented from being consumed by the power conversion unit 31 due to natural discharge. On the other hand, since the power conversion unit 31 and the storage battery 26 are connected in the first stop mode and the partial cut-off mode, the charging power of the storage battery 26 is gradually consumed by the power conversion unit 31. Power loss.
Thus, although the first stop mode and the partial cut-off mode are short in startup time, it is preferable that the time for stopping the PCS 28 in the first stop mode and the partial cut-off mode is short from the viewpoint of power loss.

また、第1停止モードは、第2停止モードに比べて電圧安定度が悪い。電圧安定度は、発電端電圧の変動が小さいほど良いとされる指標である。発電端電圧は、図1に示されるように、変圧器18よりも電力系統16側で計測される。
PCS28は、フィルタ回路34によって無効電力を出力している。このため、遮断機32−1を遮断しない第1停止モードでは、この無効電力の供給過不足によって発電端電圧が変動する可能性があり、発電端電圧の変動は好ましくない。
このため、PCS28が第1停止モードとされた状態で発電端電圧が変動する場合、第2停止モードが選択される。第2停止モードは、PCS28と電力系統16とを遮断するので、フィルタ回路34が出力する無効電力によって発電端電圧に変動を及ぼすことはない。これにより、PCS28を停止させることによって生じる発電端電圧の変動が防止される。
このように、第1停止モードでは発電端電圧に変動が生じる可能性があるため、電圧安定度の観点からは、第1停止モードでPCS28を停止させる時間は短い方が好ましい。
In addition, the first stop mode has lower voltage stability than the second stop mode. The voltage stability is an index that is better as the fluctuation of the power generation end voltage is smaller. As shown in FIG. 1, the power generation end voltage is measured on the power system 16 side from the transformer 18.
The PCS 28 outputs reactive power by the filter circuit 34. For this reason, in the first stop mode in which the circuit breaker 32-1 is not shut off, the power generation end voltage may fluctuate due to excessive or insufficient supply of reactive power, and fluctuations in the power generation end voltage are undesirable.
For this reason, when the power generation end voltage fluctuates while the PCS 28 is in the first stop mode, the second stop mode is selected. In the second stop mode, the PCS 28 and the power system 16 are cut off, so that the power generation end voltage is not affected by the reactive power output from the filter circuit 34. Thereby, the fluctuation | variation of the electric power generation end voltage which arises by stopping PCS28 is prevented.
As described above, in the first stop mode, there is a possibility that the power generation end voltage may fluctuate. From the viewpoint of voltage stability, it is preferable that the time for stopping the PCS 28 in the first stop mode is short.

以上のように、各停止モードは、起動時間、電力損失、及び電圧安定度に差があり、相反する特性を有する。
そこで、選択部42は、例えば図4に示されるようにタイムスケジュールに応じて、PCS28の停止時間が長い場合は全遮断モードを選択し、PCS28の停止時間が短い場合は第1停止モードを選択する。そして、系統要求電力量と発電電力量とが一致しない場合に、選択部42は、PCS28の起動を選択する。これにより、起動部46がPCS28を起動させることで、ESS14は、蓄電池26に充電又は放電させ、電力系統16に送電される電力を系統要求電力量と一致させる。
As described above, each stop mode has a difference in start-up time, power loss, and voltage stability, and has contradictory characteristics.
Therefore, for example, as shown in FIG. 4, the selection unit 42 selects the all-blocking mode when the stop time of the PCS 28 is long and selects the first stop mode when the stop time of the PCS 28 is short according to the time schedule. To do. Then, when the system required power amount and the generated power amount do not match, the selection unit 42 selects activation of the PCS 28. Thereby, the starting part 46 starts PCS28, ESS14 makes the storage battery 26 charge or discharge, and makes the electric power transmitted to the electric power grid | system 16 correspond with the system | strain required electric energy.

また、選択部42は、第1停止モードを選択した場合であっても発電端電圧に変動が生じると、一部遮断モードを選択し、第1停止モードから一部遮断モードへ変更させる。一例として、発電端電圧は、その時間変化が予め定められた所定値を超えた場合に、変動が生じたとされる。なお、発電端電圧の変動は一時的な可能性があるため、選択部42は、所定時間経過後に再び第1停止モードを選択し、一部遮断モードから第1停止モードへ変更させてもよい。   Further, even when the first stop mode is selected, the selector 42 selects the partial cut-off mode and changes the first stop mode to the partial cut-off mode when the generation end voltage varies. As an example, it is assumed that the power generation end voltage fluctuates when the time change exceeds a predetermined value. In addition, since the fluctuation | variation of an electric power generation end voltage may be temporary, the selection part 42 may select a 1st stop mode again after progress for a predetermined time, and may make it change from a partial interruption | blocking mode to a 1st stop mode. .

ここで、上述したように本実施形態では、一例としてタイムスケジュールに基づいて、停止モードが選択される。このように、CSP30は、系統要求電力量の予定又は予測に基づいて、PCS28の制御を行う。例えば、タイムスケジュールにより系統要求電力量が大きい時刻が近くなる(例:5分前)、又は系統要求電力量の増加を予想できる場合は、停止モードとして、PCS28を最も短い時間で起動可能な第1停止モードが選択される。なお、タイムスケジュールにない系統要求電力の増加とは、例えば、気温予想より実気温が高くもしくは低くなり予想値と大きくずれが生じた際や、緊急時(災害や予期しない発電所の停止)などによりタイムスケジュールにない電力値を要求される予測のことである。   Here, as described above, in this embodiment, the stop mode is selected based on the time schedule as an example. Thus, the CSP 30 controls the PCS 28 based on the schedule or prediction of the system required power amount. For example, when the time required for the system required power amount is close due to the time schedule (for example, 5 minutes before) or an increase in the system required power amount can be expected, the PCS 28 can be started in the shortest time as the stop mode. One stop mode is selected. Note that the increase in system power requirement that is not in the time schedule is, for example, when the actual temperature is higher or lower than expected, causing a significant deviation from the predicted value, or in an emergency (disaster or unexpected power plant shutdown) This is a prediction that requires a power value not in the time schedule.

図5は、本実施形態に係る停止モード選択の運用例を示すグラフである。
図5は、系統要求電力量が発電電力の75%から100%(定格値)にまで上昇するタイムスケジュールにおける停止モードの選択状態を示している。
FIG. 5 is a graph showing an operation example of stop mode selection according to the present embodiment.
FIG. 5 shows a selection state of the stop mode in the time schedule in which the system power requirement increases from 75% to 100% (rated value) of the generated power.

発電電力が75%の場合は、系統要求電力量を発電装置12のみで賄えるため、PCS28は停止状態とされている。図5の例では、発電電力が75%の状態が長いためPCS28は、最も電力損失が少ない全遮断モードで停止されている。
そして、タイムスケジュールは、時刻tから系統要求電力量が100%に増加するように設定されている。
When the generated power is 75%, the PCS 28 is in a stopped state because the system required power amount can be covered only by the power generator 12. In the example of FIG. 5, since the generated power has a long state of 75%, the PCS 28 is stopped in the full interruption mode with the least power loss.
The time schedule is set so that the system power requirement increases to 100% from time t.

しかし、発電装置12は、発電電力を急峻に増加させることはできない。時刻tで発電電力を100%とするためには、発電装置12は、図6に示されるようにそれよりも前の時刻から徐々に発電電力を増加させる必要がある。しかし、増加段階にある発電電力(図6の領域A)は系統要求電力量を超える電力であり、無駄な発電となる。   However, the power generation device 12 cannot increase the generated power sharply. In order to set the generated power to 100% at time t, the power generation device 12 needs to gradually increase the generated power from the time before that as shown in FIG. However, the generated power in the increasing stage (region A in FIG. 6) exceeds the grid power requirement and is a wasteful power generation.

そこで、急峻に送電が可能なESS14が時刻tにおいて放電することで、系統要求電力量を補う送電を行う。一方、発電装置12は、時刻tから発電電力を増加させる。そして、発電装置12からの発電電力が系統要求電力量に達した時刻tとなると、ESS14は送電を停止する。 Therefore, the ESS 14 capable of sharp power transmission discharges at time t, thereby performing power transmission that supplements the system power requirement. On the other hand, the power generator 12 increases the generated power from time t. The power generated from the power generator 12 becomes the time t 2 has been reached the system power requirements, ESS14 stops power transmission.

ここで、PCS28は、発電電力が系統要求電力を満たしている状態では、全遮断モードで停止している。そして、全遮断モードからのPCS28の起動には、表1に示したように時間を要する。
このため、本実施形態に係る選択部42は、PCS28が第2停止モード(図5の例では全遮断モード)とされた状態でタイムスケジュールに基づいて蓄電池26を充放電させる場合、充放電の開始時刻tよりも所定時間早い時刻tに達したら第1停止モードを選択する。
これにより、第2停止モードは電力損失が少ない一方、第1停止モードは起動が速いので、CSP30は、PCS28を長時間停止させる場合の電力損失を抑制すると共に蓄電池26の充放電を迅速に開始できる。
Here, the PCS 28 is stopped in the full cutoff mode in a state where the generated power satisfies the system power requirement. And, as shown in Table 1, it takes time to start the PCS 28 from the full shutdown mode.
For this reason, the selection part 42 which concerns on this embodiment is charging / discharging, when charging / discharging the storage battery 26 based on a time schedule in the state in which PCS28 was set to the 2nd stop mode (all interruption | blocking mode in the example of FIG. 5). to select the first stop mode reaches the fast time t 1 a predetermined period of time than the start time t.
As a result, the second stop mode has less power loss, while the first stop mode starts quickly, so the CSP 30 suppresses power loss when the PCS 28 is stopped for a long time and starts charging / discharging the storage battery 26 quickly. it can.

そして、CSP30が発電装置12の発電電力が系統要求電力量と等しくなるまで蓄電池26を充放電させた後に、選択部42は、タイムスケジュールに基づいて、第1停止モード又は第2停止モード(一部遮断モード又は全遮断モード)を選択する。
図5の例では、時刻tにおいて選択部42が全遮断モードを選択することで、PCS28を停止させる。
なお、PCS28の停止が短時間の場合は、時刻tにおいて選択部42が第1停止モード又は一部遮断モードを選択してもよい。
Then, after the CSP 30 charges and discharges the storage battery 26 until the generated power of the power generation device 12 becomes equal to the system required power amount, the selection unit 42 selects the first stop mode or the second stop mode (one Part cut-off mode or full cut-off mode).
In the example of FIG. 5, the selection unit 42 at time t 2 is to select a total shut-down mode, stopping the PCS28.
In the case stopping PCS28 is short, the selection unit 42 at time t 2 may be selected cutoff mode first stop mode or in part.

また、図5の例では、全遮断モードのPCS28を時刻tにおいて第1停止モードとしているが、これに限らず、時刻t以前にタイムスケジュールに無い急な系統要求電力に対応する必要及びその際の応答速度を早める要求等があれば、全遮断モードの替りに一部遮断モードとし、PCS28を時刻tにおいて第1停止モードとしてもよい。 Further, in the example of FIG. 5, the PCS 28 in the all cut-off mode is set to the first stop mode at the time t 1. However, the present invention is not limited to this, and it is necessary to cope with a sudden system power demand that is not in the time schedule before the time t 1. if there is a request or the like to speed up the response speed at that time, a part cut off mode instead of the total shut-down mode, PCS28 may first stop mode at time t 1 a.

図7は、本実施形態に係る停止モード選択の他の運用例を示すグラフである。
図7の例は、時刻tから時刻tの間、系統要求電力量が発電装置12からの発電電力100%を超える場合における停止モードの選択状態を示している。
FIG. 7 is a graph showing another operation example of the stop mode selection according to the present embodiment.
Example of FIG. 7, between time t time t 2, the shows the selection state of the stop mode when the system power requirements exceed the generated power of 100% from the power generator 12.

発電装置12から100%(定格値)以上の出力を過負荷で出力(オーバーロード)すると、発電効率が落ちるだけでなく、発電装置12の寿命が短くなる可能性がある。このため、発電装置12を100%以上の出力で継続させることは好ましくない。そのためESS14からの送電により不足する電力量を賄う。   If an output of 100% (rated value) or more from the power generation device 12 is overloaded (overloaded), not only the power generation efficiency is lowered, but also the life of the power generation device 12 may be shortened. For this reason, it is not preferable to continue the power generator 12 at an output of 100% or more. Therefore, the amount of electric power that is deficient by power transmission from the ESS 14 is covered.

そこで、図5の例と同様に、選択部42は、第2停止モード(図7の例では全遮断モード)でPCS28を停止させている状態で、放電の開始(系統要求電力量が増加する)時刻tよりも所定時間早い時刻tに達したら第1停止モードを選択する。これにより、CSP30は、PCS28を長時間停止させる場合の電力損失を抑制すると共に蓄電池26からの送電を迅速に開始できる。
そして、図7の例では、系統要求電力量と発電電力100%とが一致する時刻tにおいて、選択部42が全遮断モードを選択することで、PCS28を停止させる。
Therefore, similarly to the example of FIG. 5, the selection unit 42 starts discharge (system required power amount increases in a state where the PCS 28 is stopped in the second stop mode (the full shut-off mode in the example of FIG. 7). ) to select the first stop mode reaches the fast time t 1 a predetermined period of time than the time t. Thereby, CSP30 can start the power transmission from the storage battery 26 rapidly while suppressing the power loss at the time of stopping PCS28 for a long time.
In the example of FIG. 7, the PCS 28 is stopped by the selection unit 42 selecting the full cutoff mode at time t 2 when the system required power amount and the generated power 100% match.

以上説明したように、本実施形態に係るCSP30は、PCS28の制御装置であり、PCS28は、電力系統16に接続される蓄電池26と電力系統16との間に設けられ、直流電力と交流電力とを変換する電力変換部31及び蓄電池26と電力系統16とを接続又は遮断する遮断機32を有する。そして、CSP30は、蓄電池26による充放電を停止させる場合に、遮断機32による遮断を行うことなく電力変換部31を停止させる第1停止モード、又は遮断機32による遮断と共に電力変換部31を停止させる第2停止モードを選択する。   As described above, the CSP 30 according to the present embodiment is a control device for the PCS 28, and the PCS 28 is provided between the storage battery 26 connected to the power system 16 and the power system 16, and includes DC power and AC power. And a breaker 32 that connects or blocks the storage battery 26 and the power system 16. And when stopping charging / discharging by the storage battery 26, the CSP 30 stops the power conversion unit 31 together with the first stop mode in which the power conversion unit 31 is stopped without performing the interruption by the circuit breaker 32 or the interruption by the circuit breaker 32. The second stop mode to be selected is selected.

従って、本実施形態に係るCSP30は、蓄電池26による充放電を停止させる場合に、第1停止モード及び第2停止モードを使い分けることによって、蓄電池26からの充放電が停止状態とされても迅速な起動が可能でかつ、充放電の停止状態における電力損失を抑制できる。   Therefore, the CSP 30 according to the present embodiment, when stopping the charging / discharging by the storage battery 26, quickly uses the first stop mode and the second stop mode, even if charging / discharging from the storage battery 26 is stopped. Startup is possible, and power loss in the charge / discharge stop state can be suppressed.

以上、本発明を、上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using the said embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various changes or improvements can be added to the above-described embodiment without departing from the gist of the invention, and embodiments to which the changes or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention. Moreover, you may combine the said embodiment suitably.

例えば、上記実施形態では、発電装置12をガスタービン24及び発電機22とする形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、発電装置12を蒸気タービンや自然エネルギーを利用した発電装置12とする形態としてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the form in which the power generation device 12 is the gas turbine 24 and the generator 22 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the power generation device 12 uses a steam turbine or natural energy. It is good also as a form made into the power generator 12 which was made.

自然エネルギーを利用した発電装置12とは、例えば太陽電池である。発電装置12を太陽電池とした場合でも、PCS28に対しる停止モードの運用は同様である。
図8は、発電装置12を太陽電池とした場合における停止モード選択の運用例を示すグラフである。
The power generation device 12 using natural energy is, for example, a solar battery. Even when the power generation device 12 is a solar cell, the operation in the stop mode for the PCS 28 is the same.
FIG. 8 is a graph showing an operation example of the stop mode selection when the power generation device 12 is a solar battery.

太陽電池は、日出から日没まで発電が可能であり、時間当たりの日射量が多くなると発電電力も増えるので、それに合わせてタイムスケジュールでは時刻毎の発電電力が設定値として定められている。
そして、タイムスケジュールで設定された日出から日没までの間(図8の例では6時から18時)、PCS28は起動される。PCS28は、太陽電池の発電量が設定値よりも多い場合は、余剰分を蓄電池26に充電し、太陽電池の発電量が設定値よりも少ない場合は、不足分を蓄電池26から放電することで、発電電力を平準化する。
一方、日没から日出までの間、PCS28は停止されるため全遮断モードとされ、タイムスケジュールにおける発電開始時刻の所定時間早い時刻に達するとPCS28の起動時間短縮のために、第1停止モードとされる。
The solar cell can generate power from sunrise to sunset, and the generated power increases as the amount of solar radiation per hour increases. Therefore, the generated power for each time is set as a set value in the time schedule accordingly.
Then, the PCS 28 is activated from the sunrise to the sunset set in the time schedule (from 6 o'clock to 18 o'clock in the example of FIG. 8). When the power generation amount of the solar battery is larger than the set value, the PCS 28 charges the surplus battery 26, and when the power generation amount of the solar battery is less than the set value, the shortage is discharged from the storage battery 26. , Level the generated power.
On the other hand, since the PCS 28 is stopped from sunset to sunrise, the PCS 28 is set to the all shut-off mode. When the time reaches a predetermined time earlier than the power generation start time in the time schedule, the first stop mode is used to shorten the startup time of the PCS 28. It is said.

また、PCS28は、発電装置12と共に用いられるのではなく、単独で電力系統16に接続され、蓄電池26が接続された負荷に送電を行ってもよい。
この形態の場合、例えば、PCS28は所定時間帯(一例として夜間)に電力系統16からの送電で蓄電池26を充電させる。PCS28は、蓄電池26が満充電となり、かつ放電を要しない時間帯に第2停止モードで停止される。そして、PCS28は、蓄電池26が負荷に対する送電の開始時刻よりも所定時間早い時刻に達すると起動時間短縮のために、第1停止モードとされる。
The PCS 28 may not be used together with the power generation device 12 but may be connected to the power system 16 independently and transmit power to a load to which the storage battery 26 is connected.
In the case of this form, for example, the PCS 28 charges the storage battery 26 by power transmission from the power system 16 in a predetermined time zone (night as an example). The PCS 28 is stopped in the second stop mode when the storage battery 26 is fully charged and does not require discharging. When the storage battery 26 reaches a time earlier than the start time of power transmission to the load by a predetermined time, the PCS 28 is set to the first stop mode in order to shorten the startup time.

また、上記実施形態では、PCS28が遮断機32を二つ有する形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、PCS28は遮断機32−1,32−2の何れか一方を有する形態としてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the form which PCS28 has two circuit breakers 32, this invention is not limited to this, PCS28 is either one of circuit breakers 32-1 and 32-2. It is good also as a form which has.

また、上記実施形態では、系統要求電力量の予定又は予測に基づいたタイムスケジュールによって停止モードが選択される形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、系統要求電力量の予定又は予測を示す信号が他の装置からCSP30に入力され、該信号によって停止モードが選択される形態としてもよい。   In the above embodiment, the mode in which the stop mode is selected based on the time schedule based on the schedule or prediction of the system required power amount has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the system request A signal indicating the schedule or prediction of the electric energy may be input to the CSP 30 from another device, and the stop mode may be selected by the signal.

10 電力システム
16 電力系統
26 蓄電池
28 PCS(双方向電力変換装置)
30 CSP(制御装置)
31 電力変換部
32 遮断機
42 選択部
44 停止部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric power system 16 Electric power system 26 Storage battery 28 PCS (bidirectional power converter)
30 CSP (control device)
31 Power Conversion Unit 32 Circuit Breaker 42 Selection Unit 44 Stopping Unit

Claims (9)

電力系統に接続される蓄電池と前記電力系統との間に設けられ、直流電力と交流電力とを変換する電力変換部及び前記蓄電池と前記電力系統とを接続又は遮断するスイッチを有する電力変換装置の制御装置であって、
前記蓄電池による充放電を停止させる場合に、前記スイッチによる遮断を行うことなく前記電力変換部を停止させる第1停止モード、又は前記スイッチによる遮断と共に前記電力変換部を停止させる第2停止モードを、前記電力系統の要求電力量の予定又は予測に基づいて選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された前記第1停止モード又は前記第2停止モードによって、前記蓄電池による充放電を停止させる停止手段と、
を備える電力変換装置の制御装置。
A power conversion device provided between a storage battery connected to a power system and the power system, and having a power conversion unit that converts direct-current power and alternating-current power, and a switch that connects or disconnects the storage battery and the power system. A control device,
When stopping charging / discharging by the storage battery, a first stop mode for stopping the power converter without shutting off by the switch, or a second stop mode for stopping the power converter together with shutting off by the switch, Selection means for selecting based on a schedule or prediction of the required power amount of the power system;
Stop means for stopping charging / discharging by the storage battery according to the first stop mode or the second stop mode selected by the selection means;
The control apparatus of a power converter device provided with.
前記スイッチは、前記電力変換部と前記蓄電池との間に設けられる請求項1記載の電力変換装置の制御装置。   The said switch is a control apparatus of the power converter device of Claim 1 provided between the said power converter and the said storage battery. 前記電力系統に発電装置が接続され、
前記電力系統の要求電力量が前記発電装置の発電電力量より大きくなる場合に、前記蓄電池を放電させて不足する電力量を補う請求項1又は請求項2記載の電力変換装置の制御装置。
A power generator is connected to the power system,
The control device for a power conversion device according to claim 1 or 2, wherein when the required power amount of the power system becomes larger than the generated power amount of the power generation device, the storage battery is discharged to compensate for the insufficient power amount.
前記選択手段は、前記第2停止モードによって前記蓄電池による充放電を停止した状態から前記蓄電池を充放電させる場合、充放電の開始時刻よりも所定時間早い時刻に達したら前記第1停止モードを選択する請求項1から請求項3の何れか1項記載の電力変換装置の制御装置。   In the case where the storage battery is charged / discharged from the state where charging / discharging by the storage battery is stopped in the second stop mode, the selection unit selects the first stop mode when a time earlier than the start time of charge / discharge is reached. The control device for a power converter according to any one of claims 1 to 3. 前記スイッチは、前記電力変換部と前記電力系統との間に設けられる第1スイッチ、前記電力変換部と前記蓄電池との間に設けられる第2スイッチであり、
前記電力系統に接続された発電装置の発電電力が前記電力系統の要求電力量と等しくなるまで前記蓄電池を充放電させた後に、
前記選択手段は、前記電力系統の要求電力量の予定又は予測に基づいて、前記第1停止モード又は前記第2停止モードを選択し、前記第2停止モードとして、前記第1スイッチを遮断して前記第2スイッチを遮断しない一部遮断モード、又は前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを遮断する全遮断モードを選択する請求項1から請求項4の何れか1項記載の電力変換装置の制御装置。
The switch is a first switch provided between the power conversion unit and the power system, a second switch provided between the power conversion unit and the storage battery,
After charging and discharging the storage battery until the generated power of the power generation device connected to the power system is equal to the required power amount of the power system,
The selection means selects the first stop mode or the second stop mode based on a schedule or prediction of the required power amount of the power system, and shuts off the first switch as the second stop mode. The control of the power converter according to any one of claims 1 to 4, wherein a partial cut-off mode in which the second switch is not cut off or a full cut-off mode in which the first switch and the second switch are cut off is selected. apparatus.
前記選択手段は、前記電力変換装置が前記第1停止モードとされた状態で前記発電装置から前記電力系統へ送電される電圧が変動する場合、前記一部遮断モードを選択する請求項5記載の電力変換装置の制御装置。   The said selection means selects the said partial interruption | blocking mode, when the voltage transmitted to the said electric power grid | system from the said electric power generating apparatus changes in the state by which the said power converter device was set to the said 1st stop mode. Control device for power converter. 前記選択手段は、前記蓄電池からの充放電を所定時間以上停止させる場合、前記全遮断モードを選択する請求項5又は請求項6記載の電力変換装置の制御装置。   The said selection means is a control apparatus of the power converter device of Claim 5 or Claim 6 which selects the said all interruption | blocking mode, when charging / discharging from the said storage battery is stopped more than predetermined time. 電力系統に接続される蓄電池と、
直流電力と交流電力とを変換する電力変換部及び前記蓄電池と前記電力系統とを接続又は遮断するスイッチを有する電力変換装置と、
請求項1から請求項7の何れか1項記載の制御装置と、
を備える電力システム。
A storage battery connected to the power system;
A power converter having a power converter that converts DC power and AC power, and a switch that connects or disconnects the storage battery and the power system; and
A control device according to any one of claims 1 to 7,
A power system comprising:
電力系統に接続される蓄電池と前記電力系統との間に設けられ、直流電力と交流電力とを変換する電力変換部及び前記蓄電池と前記電力系統とを接続又は遮断するスイッチを有する電力変換装置の制御方法であって、
前記蓄電池による充放電を停止させる場合に、前記スイッチによる遮断を行うことなく前記電力変換部を停止させる第1停止モード、又は前記スイッチによる遮断と共に前記電力変換部を停止させる第2停止モードを、前記電力系統の要求電力量の予定又は予測に基づいて選択する第1工程と、
選択した前記第1停止モード又は前記第2停止モードによって、前記蓄電池による充放電を停止させる第2工程と、
を含む電力変換装置の制御方法。
A power conversion device provided between a storage battery connected to a power system and the power system, and having a power conversion unit that converts direct-current power and alternating-current power, and a switch that connects or disconnects the storage battery and the power system. A control method,
When stopping charging / discharging by the storage battery, a first stop mode for stopping the power converter without shutting off by the switch, or a second stop mode for stopping the power converter together with shutting off by the switch, A first step of selecting based on a schedule or prediction of the required power amount of the power system;
A second step of stopping charging and discharging by the storage battery according to the selected first stop mode or the second stop mode;
A method for controlling a power conversion device including:
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