JP2016174437A - Power transmission regulating system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power transmission regulating system capable of improving profits of owners and investors having renewable energy power generation facilities.SOLUTION: A power transmission regulating system 1 includes: a power reception line 11 provided for each renewable energy power generation apparatus 2; a power transmission line 12 provided on power system 3 side, and a charge line 13 and a discharge line 14 provided on storage energy apparatus 4 side. With the power reception line 11 regarded as input side, on output side, the power transmission line 12 and the charge line 13 are switched by a changeover switch 15. Connection of the discharge line 14 and the power transmission line 12 is turned on and off by a discharge switch 16. Switching and opening/closing of the changeover switch 15 and the discharge switch 16 are controlled by an output control controller 17.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本実施形態は、太陽光発電設備等の再生可能エネルギー発電装置の出力電力を電力系統に送電する送電調整システムに関する。   The present embodiment relates to a power transmission adjustment system that transmits output power of a renewable energy power generation device such as a solar power generation facility to an electric power system.

地球温暖化、化石燃料の枯渇が問題となっており、地球環境とエネルギーに対する関心が急速に高まっている。このような状況の下、環境負荷の少ないエネルギー源として太陽光発電、風力発電、潮力発電、燃料電池による発電等の再生可能エネルギーが注目されている。近年、これら再生可能エネルギーの発電設備を商用電源の電力系統に連系させ、需要家により余剰電力を売電可能となっており、この売電の仕組みが再生可能エネルギーによる発電設備の普及を後押ししている。   Global warming and depletion of fossil fuels have become problems, and interest in the global environment and energy is rapidly increasing. Under such circumstances, renewable energy such as solar power generation, wind power generation, tidal power generation, and power generation by a fuel cell is attracting attention as an energy source with a small environmental load. In recent years, these renewable energy power generation facilities have been linked to commercial power systems, and surplus power can be sold by customers. This power sales mechanism has helped popularize power generation facilities using renewable energy. doing.

但し、電力系統の安定化のため、電力需給のバランスの観点から、電力系統への電力の供給が過多になる虞がある場合には、再生可能エネルギー発電設備に対して通信ネットワークを介して送電抑制指示が送出される。再生可能エネルギー発電設備に対しては、送電抑制指示を受信すると、電力系統へ送電する電力を15分以内に抑制することになっている。   However, in order to stabilize the power system, if there is a risk of excessive power supply to the power system from the viewpoint of balance between power supply and demand, power is transmitted to the renewable energy power generation facility via the communication network. A suppression instruction is sent out. For a renewable energy power generation facility, when a power transmission suppression instruction is received, the power transmitted to the power system is suppressed within 15 minutes.

しかしながら、電力系統への出力電力の抑制は、本来発電可能であった電力の一部を遺失することになり、再生可能エネルギー発電設備の所有者や投資家からすれば、売電電力が遺失され、売電利益の損失につながる。そのため、遺失電力の最小化を図りつつ、電力系統の安定化を図る仕組みの構築が要望されている。   However, restraining the output power to the power grid will result in the loss of part of the power that was originally able to be generated, and from the owners and investors of renewable energy power generation facilities, the power sold will be lost. , Leading to a loss of electricity sales profit. For this reason, there is a demand for the construction of a mechanism for stabilizing the power system while minimizing lost power.

そこで、再生可能エネルギーを電力に変換する発電機に対して設けられるパワーコンディショナに蓄電池を接続し、パワーコンディショナの発電電力を必要に応じて蓄電池へ一部蓄電する手法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この手法によれば、蓄電池への蓄電分の出力抑制により電力系統の安定化に対応可能であり、また出力抑制の解除時に蓄電池の蓄電力を電力系統へ送電することができる(例えば、特許文献1参照。)。   Therefore, a method has been proposed in which a storage battery is connected to a power conditioner provided for a generator that converts renewable energy into electric power, and the power generated by the power conditioner is partly stored in the storage battery as required ( For example, see Patent Document 1.) According to this method, it is possible to cope with stabilization of the electric power system by suppressing the output of the electric power stored in the storage battery, and it is possible to transmit the electric power stored in the storage battery to the electric power system when the output suppression is canceled (for example, Patent Documents). 1).

特開2012−130096号公報JP2012-130096A

特許文献1のシステムによれば、送電電力の抑制は、パワーコンディショナ単位となり、複数のパワーコンディショナは連動されない。そうすると、多数の再生可能エネルギー発電設備を有する発電所における運用では、送電コントロールが複雑化し、またパワーコンディショナの数だけ制御機構を設けなくてはならないために、製造コスト及び運用コストが増加するという問題があった。また、パワーコンディショナによる出力抑制は、大きな電力変換ロスを招来し、本来送電し得た電力を遺失し、所有者や投資家の不利益となる虞があった。   According to the system of Patent Document 1, the transmission power is suppressed in units of power conditioners, and a plurality of power conditioners are not linked. Then, in operation at a power plant having a large number of renewable energy power generation facilities, transmission control becomes complicated, and the number of power conditioners must be provided with control mechanisms, which increases manufacturing costs and operation costs. There was a problem. Moreover, the output suppression by the power conditioner causes a large power conversion loss, and the power that can be transmitted originally is lost, which may be disadvantageous for owners and investors.

本実施形態は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、再生可能エネルギー発電設備を有する所有者や投資家の利益を向上させることのできる送電調整システムを提供することを目的とする。   The present embodiment has been made in view of the above situation, and an object thereof is to provide a power transmission adjustment system capable of improving the profits of owners and investors who have renewable energy power generation facilities. .

本実施形態の送電調整システムは、複数の再生可能エネルギー発電装置の出力電力を電力系統に送電する送電調整システムであって、前記再生可能エネルギー発電装置単位で設けられ、当該再生可能エネルギー発電装置のパワーコンディショナから出力電力を受ける各受電ラインと、蓄エネルギー装置にエネルギーを充電する充電ラインと、前記蓄エネルギー装置のエネルギーを放電する放電ラインと、前記電力系統に電力を送電する送電ラインと、前記受電ライン単位で設けられ、接続先を前記充電ラインと前記送電ラインの一方に切り替える各第1のスイッチと、前記放電ラインと前記送電ラインとの接続を開閉する第2のスイッチと、前記各第1のスイッチと前記第2のスイッチを制御するコントローラと、を備えること、を特徴とする。   The power transmission adjustment system of the present embodiment is a power transmission adjustment system that transmits output power of a plurality of renewable energy power generation devices to an electric power system, and is provided for each of the renewable energy power generation devices. Each power receiving line that receives output power from the power conditioner, a charging line that charges the energy storage device with energy, a discharge line that discharges energy of the energy storage device, a power transmission line that transmits power to the power system, Each of the power receiving lines, each first switch for switching the connection destination to one of the charging line and the power transmission line, a second switch for opening and closing the connection between the discharge line and the power transmission line, A controller that controls the first switch and the second switch. .

第1の実施形態に係る送電調整システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power transmission adjustment system which concerns on 1st Embodiment. 送電調整システムの出力制御コントローラによる制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control by the output control controller of a power transmission adjustment system. 送電調整システムの第1の動作例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 1st operation example of a power transmission adjustment system. 送電調整システムの第1の動作例による作用を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the effect | action by the 1st operation example of a power transmission adjustment system. 送電調整システムの第2の動作例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 2nd operation example of a power transmission adjustment system. 送電調整システムの第2の動作例による作用を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the effect | action by the 2nd operation example of a power transmission adjustment system. 送電調整システムの第3の動作例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 3rd operation example of a power transmission adjustment system. 送電調整システムの第3の動作例による作用を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the effect | action by the 3rd operation example of a power transmission adjustment system. 第2の実施形態に係る送電調整システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power transmission adjustment system which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る送電調整システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power transmission adjustment system which concerns on 3rd Embodiment.

(第1の実施形態)
図1に示すように、送電調整システム1は、複数の再生可能エネルギー発電装置2と電力系統3との間に設けられる。この送電調整システム1は、再生可能エネルギー発電装置2の出力電力が入力されて、電力系統3に出力する。送電調整システム1は、蓄エネルギー装置4を電力系統3とは切り離して配下に備え、電力需給の状況に応じて、再生可能エネルギー発電装置2の出力電力の一部又は全部を電力系統3に送電し、残余を蓄エネルギー装置4に充電させる。また、電力需給の状況に応じて、蓄エネルギー装置4の放電電力も加えて電力系統3へ送電する。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the power transmission adjustment system 1 is provided between a plurality of renewable energy power generation devices 2 and a power system 3. The power transmission adjustment system 1 receives the output power of the renewable energy power generation device 2 and outputs it to the power system 3. The power transmission adjustment system 1 includes the energy storage device 4 separated from the power system 3 and subordinates, and transmits part or all of the output power of the renewable energy power generation device 2 to the power system 3 according to the power supply / demand situation. Then, the remaining energy is charged in the energy storage device 4. Moreover, according to the state of electric power supply and demand, the discharge power of the energy storage device 4 is also added and transmitted to the power system 3.

再生可能エネルギー発電装置2は、太陽光発電、風力発電、燃料電池等の発電機21とパワーコンディショナ22を備える。パワーコンディショナ22は、発電機21の出力電圧を昇圧し、直流電力を交流電力へ変換し、高調波を抑制し、力率を制御する等の機器である。太陽光発電に対するパワーコンディショナ22は、例えば、MPPT(Maximum Power Point Tracking)制御のためのDC−DCコンバータ又は昇圧チョッパ、PWM制御による直交変換のためのインバータ、高調波抑制制御のためのLCR交流フィルタ回路等を備えている。この再生可能エネルギー発電装置2は、送電調整システム1によって出力電力を抑制されず、独立して駆動する。   The renewable energy power generation apparatus 2 includes a generator 21 such as solar power generation, wind power generation, and a fuel cell, and a power conditioner 22. The power conditioner 22 is a device that boosts the output voltage of the generator 21, converts DC power into AC power, suppresses harmonics, and controls the power factor. The power conditioner 22 for photovoltaic power generation includes, for example, a DC-DC converter or boost chopper for MPPT (Maximum Power Point Tracking) control, an inverter for orthogonal conversion by PWM control, and an LCR AC for harmonic suppression control A filter circuit and the like are provided. This renewable energy power generation apparatus 2 is driven independently without suppressing the output power by the power transmission adjustment system 1.

蓄エネルギー装置4は、蓄電池、水の電気分解により水素を生成して貯蔵する水素電力貯蔵装置等のように、入力された電力を化学エネルギー等に変換して蓄積し、また電力に再変換して放出する。   The energy storage device 4 converts and accumulates input power into chemical energy or the like, such as a storage battery, a hydrogen power storage device that generates and stores hydrogen by electrolysis of water, and reconverts it into power. And release.

送電調整システム1は、プログラムが組み込まれたROM、プロセッサ、メモリ、ドライバ及び信号受信回路により構成される出力制御コントローラ17を備えている。この出力制御コントローラ17は、再生可能エネルギー発電装置2の出力電力の分配先を制御し、また蓄エネルギー装置4の充放電を制御する。分配先は、電力系統3及び蓄エネルギー装置4である。   The power transmission adjustment system 1 includes an output control controller 17 including a ROM, a processor, a memory, a driver, and a signal receiving circuit in which a program is incorporated. The output controller 17 controls the distribution destination of the output power of the renewable energy power generation device 2 and controls charging / discharging of the energy storage device 4. The distribution destination is the power system 3 and the energy storage device 4.

出力制御コントローラ17には、電力系統3の潮流を監視する中央指令所等の外部装置5及びパワーコンディショナ22と無線又は有線の通信回線で接続されている。出力制御コントローラ17には、外部装置5から出力制御信号が入力され、パワーコンディショナ22から出力状態信号が入力される。出力制御コントローラ17は、出力制御信号と出力状態信号に従って制御を行う。出力制御信号は、電力系統3に流す出力の内容を示し、例えば送電調整システム1が電力系統3に流す出力電力の定格値(最大出力電力)に対する割合を示す。出力状態信号は、再生可能エネルギー発電装置2の出力電力を示す。   The output control controller 17 is connected to an external device 5 such as a central command station that monitors the power flow of the power system 3 and the power conditioner 22 through a wireless or wired communication line. An output control signal is input from the external device 5 to the output controller 17, and an output state signal is input from the power conditioner 22. The output controller 17 performs control according to the output control signal and the output state signal. The output control signal indicates the content of the output that flows to the power system 3, for example, the ratio of the output power that the power transmission adjustment system 1 flows to the power system 3 with respect to the rated value (maximum output power). The output state signal indicates the output power of the renewable energy power generator 2.

出力制御コントローラ17により制御される送電調整システム1の各構成を説明する。送電調整システム1は、入力側に、再生可能エネルギー発電装置2の出力電力を受ける受電ライン11を備える。受電ライン11は、再生可能エネルギー発電装置2単位で設けられる。出力側には、電力系統3へ電力を送電する送電ライン12と、蓄エネルギー装置4へ充電電力を送電する充電ライン13を備える。更に、送電調整システム1は、蓄エネルギー装置4のエネルギーを放電する放電ライン14を備える。   Each structure of the power transmission adjustment system 1 controlled by the output controller 17 will be described. The power transmission adjustment system 1 includes a power receiving line 11 that receives the output power of the renewable energy power generator 2 on the input side. The power receiving line 11 is provided for each renewable energy power generation device 2. On the output side, a power transmission line 12 for transmitting power to the power system 3 and a charging line 13 for transmitting charging power to the energy storage device 4 are provided. Furthermore, the power transmission adjustment system 1 includes a discharge line 14 that discharges the energy of the energy storage device 4.

また、送電調整システム1は、切替スイッチ15と放電スイッチ16を備える。切替スイッチ15は、受電ライン11に対する接続を送電ライン12と充電ライン13の一方に切り替える。この切替スイッチ15は、受電ライン11単位で設けられる。この切替スイッチ15は、制御信号に応じて出力先を切り替える機器であり、例えば、電磁リレースイッチやスイッチICである。放電スイッチ16は、放電ライン14と電力系統3の送電ライン12との間に介在し、送電ライン12と放電ライン14の接続を開閉する。出力制御コントローラ17は、出力制御信号と出力状態信号に従って、各切替スイッチ15と放電スイッチ16に制御信号を出力し、各切替スイッチ15の切り替えと放電スイッチ16のオンオフを制御する。   The power transmission adjustment system 1 includes a changeover switch 15 and a discharge switch 16. The changeover switch 15 switches the connection to the power receiving line 11 to one of the power transmission line 12 and the charging line 13. The changeover switch 15 is provided for each power receiving line 11. The changeover switch 15 is a device that switches the output destination according to a control signal, and is, for example, an electromagnetic relay switch or a switch IC. The discharge switch 16 is interposed between the discharge line 14 and the power transmission line 12 of the power system 3, and opens and closes the connection between the power transmission line 12 and the discharge line 14. The output controller 17 outputs a control signal to each changeover switch 15 and the discharge switch 16 according to the output control signal and the output state signal, and controls the changeover of each changeover switch 15 and the on / off of the discharge switch 16.

送電調整システム1には、配下の蓄エネルギー装置4に制御信号を出力して充放電を制御する蓄エネルギー装置コントローラ18が備えられており、出力制御コントローラ17は、切替スイッチ15と放電スイッチ16の制御とともに、この蓄エネルギー装置コントローラ18に対して制御信号を送ることで、蓄エネルギー装置4の充放電も制御する。   The power transmission adjustment system 1 includes an energy storage device controller 18 that outputs a control signal to the subordinate energy storage device 4 to control charging and discharging. The output control controller 17 includes a changeover switch 15 and a discharge switch 16. Along with the control, the charging / discharging of the energy storage device 4 is also controlled by sending a control signal to the energy storage device controller 18.

図2は、出力制御コントローラ17による制御を示すフローチャートである。出力制御コントローラ17は、外部装置5から出力制御信号を受信すると(ステップS01)、出力制御信号が100%か判定する(ステップS02)。出力制御信号が100%の場合(ステップS02,Yes)、全ての切替スイッチ15を電力系統3の送電ライン12側へ接続する(ステップS03)。すなわち、全ての受電ライン11と送電ライン12とを繋ぎ、全ての再生可能エネルギー発電装置2の出力電力を電力系統3へ送電する。通常は、出力制御信号が100%であり、全ての受電ライン11と送電ライン12とが繋がれ、全ての出力電力が電力系統3へ流される。   FIG. 2 is a flowchart showing the control by the output controller 17. When receiving the output control signal from the external device 5 (step S01), the output controller 17 determines whether the output control signal is 100% (step S02). When the output control signal is 100% (step S02, Yes), all the changeover switches 15 are connected to the power transmission line 12 side of the power system 3 (step S03). That is, all the power receiving lines 11 and the power transmission lines 12 are connected, and the output power of all the renewable energy power generation devices 2 is transmitted to the power system 3. Normally, the output control signal is 100%, all the power receiving lines 11 and the power transmission lines 12 are connected, and all the output power is supplied to the power system 3.

出力制御信号が100%でない場合(ステップS02,No)、出力制御コントローラ17は、電力系統3に対する送電指示電力を算出する(ステップS04)。出力制御コントローラ17は、各再生可能エネルギー発電装置2の定格値をメモリに予め記憶している。出力制御コントローラ17は、定格値の合算値と出力制御信号が示す割合から、送電指示電力を算出する。更に、出力制御コントローラ17は、再生可能エネルギー発電装置2の現状総出力電力を算出する(ステップS05)。出力制御コントローラ17は、出力状態信号が示す出力電力を合算することで、現状総出力電力を算出する。   When the output control signal is not 100% (No at Step S02), the output control controller 17 calculates power transmission instruction power for the power system 3 (Step S04). The output controller 17 stores in advance a rated value of each renewable energy power generation device 2 in a memory. The output controller 17 calculates the power transmission instruction power from the sum of the rated values and the ratio indicated by the output control signal. Furthermore, the output controller 17 calculates the current total output power of the renewable energy power generator 2 (step S05). The output controller 17 calculates the current total output power by adding the output power indicated by the output status signal.

次に、出力制御コントローラ17は、電力系統3への送電変化電力を算出する(ステップS06)。出力制御コントローラ17は、送電指示電力から現状総出力電力を差分することで、送電変化電力を算出する。   Next, the output controller 17 calculates the power transmission change power to the power system 3 (step S06). The output controller 17 calculates the transmission change power by subtracting the current total output power from the transmission command power.

送電変化電力がマイナスの場合(ステップS07,Yes)、出力制御コントローラ17は、出力電力を蓄エネルギー装置4側へ流す再生可能エネルギー発電装置2を選定する(ステップS08)。具体的には、出力制御コントローラ17は、出力状態信号が示す出力電力が少ない順に再生可能エネルギー発生装置2をリストアップし、送電変化電力の絶対値に達するまで、昇順に出力制御信号が示す出力電力を合算していく。そして、出力制御コントローラ17は、送電変化電力に達するまでに合算された各出力電力を出力している再生可能エネルギー発生装置2を選定する。   When the transmission power change is negative (step S07, Yes), the output controller 17 selects the renewable energy power generation device 2 that flows the output power to the energy storage device 4 side (step S08). Specifically, the output control controller 17 lists the renewable energy generating devices 2 in the order of decreasing output power indicated by the output state signal, and outputs indicated by the output control signal in ascending order until the absolute value of the transmission change power is reached. Add power. And the output control controller 17 selects the renewable energy generator 2 which has output each output electric power totaled until it reaches transmission change electric power.

再生可能エネルギー発電装置2を選定すると、出力制御コントローラ17は、選定した再生可能エネルギー発電装置2の切替スイッチ15を充電ライン13側に切り替える(ステップS09)。すなわち、選定した再生可能エネルギー発電装置2の受電ライン11と充電ライン13とを接続し、選定した再生可能エネルギー発電装置2の出力電力を蓄エネルギー装置4に蓄電させる。   When the renewable energy power generation device 2 is selected, the output controller 17 switches the changeover switch 15 of the selected renewable energy power generation device 2 to the charging line 13 side (step S09). That is, the power receiving line 11 and the charging line 13 of the selected renewable energy power generation device 2 are connected, and the output power of the selected renewable energy power generation device 2 is stored in the energy storage device 4.

送電変化電力がプラスの場合(ステップS07,No)、出力制御コントローラ17は、放電スイッチ16をオン(閉)にする(ステップS10)。これにより、全再生可能エネルギー発生装置2の出力電力に加え、蓄エネルギー装置4の放電電力が放電ライン14と送電ライン12を介して電力系統3へ送電される。   When the power transmission change power is positive (step S07, No), the output controller 17 turns on (closes) the discharge switch 16 (step S10). Thereby, in addition to the output power of all the renewable energy generators 2, the discharge power of the energy storage device 4 is transmitted to the power system 3 via the discharge line 14 and the power transmission line 12.

このような送電調整システム1は、図3乃至図6に示すように、再生可能エネルギー発電装置2の出力電力を蓄エネルギー装置4と電力系統3に分配することで、外部装置5からの出力制御信号による要求を満たす。送電調整システム1は、出力制御信号が100%である場合には、図3に示すように全ての切替スイッチ15を送電ライン12側に切り替え、図4に示すように再生可能エネルギー発電装置2の出力電力の全量を電力系統3に流す。送電調整システム1は、出力制御信号が例えば80%である場合には、図5に示すように一部の切替スイッチ15を送電ライン12側に切り替え、他の切替スイッチ15を充電ライン13側に切り替えることで、図6に示すように再生可能エネルギー発電装置2の出力電力の80%を電力系統3に流し、残余の20%は蓄エネルギー装置4に蓄電させる。   As shown in FIGS. 3 to 6, such a power transmission adjustment system 1 distributes the output power of the renewable energy power generation device 2 to the energy storage device 4 and the power system 3, thereby controlling the output from the external device 5. Satisfy the demand by the signal. When the output control signal is 100%, the power transmission adjustment system 1 switches all the change-over switches 15 to the power transmission line 12 side as shown in FIG. 3, and the renewable energy power generator 2 as shown in FIG. 4. The entire amount of output power is supplied to the power system 3. When the output control signal is 80%, for example, the power transmission adjustment system 1 switches some changeover switches 15 to the power transmission line 12 side as shown in FIG. 5, and sets other changeover switches 15 to the charging line 13 side. By switching, as shown in FIG. 6, 80% of the output power of the renewable energy power generation device 2 is caused to flow through the power system 3 and the remaining 20% is stored in the energy storage device 4.

そして、出力制御信号が示す割合に全再生可能エネルギー発電装置2の総計出力電力が未達の場合、図7に示すように、送電調整システム1は、放電スイッチ16をオン(閉)にする。これにより、図8に示すように、蓄エネルギー装置4が蓄積したエネルギーを電力に変換して電力系統3に送電する。   When the total output power of all the renewable energy power generation devices 2 has not reached the rate indicated by the output control signal, the power transmission adjustment system 1 turns on (closes) the discharge switch 16 as shown in FIG. Thereby, as shown in FIG. 8, the energy stored in the energy storage device 4 is converted into electric power and transmitted to the electric power system 3.

このように、この送電調整システム1は、パワーコンディショナ22で電力抑制制御を行わず、複数の再生可能エネルギー発電装置2の送電と充電とを切り替えるだけで、送電調整を行う。そのため、送電コントロールは単純であり、送電調整システム1が複数の再生可能エネルギー発電装置2に対して1機で足りるため、製造コスト及び運用コストも下がる。   As described above, the power transmission adjustment system 1 performs power transmission adjustment only by switching between power transmission and charging of the plurality of renewable energy power generation apparatuses 2 without performing power suppression control by the power conditioner 22. Therefore, the power transmission control is simple, and the power transmission adjustment system 1 is sufficient for one of the plurality of renewable energy power generation apparatuses 2, so that the manufacturing cost and the operation cost are also reduced.

また、外部装置5からの出力制御信号に関わらず、再生可能エネルギー発電装置2は出力抑制されず、また一時的に未送電の電力は蓄エネルギー装置4から放電される。すなわち、不要電力が生じない。従来は出力電力の抑制によって遺失した電力が売電電力として有効活用される。また、定格駆動が効率的なパワーコンディショナ22を定格駆動できる。従って、電力変換ロスや出力誤差も生じず、遺失電力を更に低減できる。   Regardless of the output control signal from the external device 5, the output of the renewable energy power generation device 2 is not suppressed, and temporarily untransmitted power is discharged from the energy storage device 4. That is, no unnecessary power is generated. Conventionally, the power lost due to the suppression of the output power is effectively utilized as the sold power. In addition, the power conditioner 22 with efficient rated driving can be rated driven. Therefore, no power conversion loss or output error occurs, and lost power can be further reduced.

また、この送電調整システム1によれば、蓄エネルギー装置4は、電力系統3の送電端ではなく、送電調整システム1の配下に設けられ、送電ライン12と切り離し可能となっている。そのため、蓄エネルギー装置4への不要なエネルギー蓄積の機会が減る。従って、蓄エネルギー装置4の電力変換ロスの機会が減り、更に遺失電力を低減できる。蓄エネルギー装置4への蓄エネルギーの機会が低下することで、蓄エネルギー装置4の製品劣化も低減される。しかも、蓄エネルギー装置4が送電端でないため、電力系統3と蓄エネルギー装置4との切り離し作業等が必要なく、蓄エネルギー装置4のメンテナンスが容易となる。   Further, according to the power transmission adjustment system 1, the energy storage device 4 is provided not under the power transmission end of the power system 3 but under the power transmission adjustment system 1 and can be separated from the power transmission line 12. Therefore, the opportunity for unnecessary energy accumulation in the energy storage device 4 is reduced. Therefore, the chance of power conversion loss of the energy storage device 4 is reduced, and lost power can be further reduced. Product deterioration of the energy storage device 4 is also reduced by reducing the opportunity for energy storage in the energy storage device 4. Moreover, since the energy storage device 4 is not the power transmission end, the work of separating the power system 3 and the energy storage device 4 is not required, and the maintenance of the energy storage device 4 becomes easy.

以上、送電調整システム1は、受電ライン11に対して、接続先を充電ライン13と送電ライン12の一方に切り替える切替スイッチ15を設け、また蓄エネルギー装置4への充電ライン13と電力系統3への放電ライン14とを開閉する放電スイッチ16を設け、これら切替スイッチ15と放電スイッチ16を出力制御コントローラ17により制御する簡易な構成でコストが下がり、また遺失電力となるはずであった電力を売電電力として有効活用することができる。   As described above, the power transmission adjustment system 1 is provided with the changeover switch 15 for switching the connection destination to one of the charging line 13 and the power transmission line 12 with respect to the power receiving line 11, and to the charging line 13 and the power system 3 for the energy storage device 4. A discharge switch 16 that opens and closes the discharge line 14 is provided, and the changeover switch 15 and the discharge switch 16 are controlled by the output controller 17, so that the cost is reduced and the power that should have been lost is sold. It can be used effectively as electric power.

出力制御コントローラ17は、切替スイッチ15を制御して、パワーコンディショナ22の出力が低い順に、受電ライン11と充電ライン13とを接続する。この送電調整システム1は、電力系統3へ送電するか、蓄エネルギー装置4へ充電させるかの択一的であるが、この構成によって、蓄エネルギー装置4へのエネルギーの蓄積を最小限に抑えることができ、電力変換ロス等に起因する遺失電力を抑制でき、売電電力として更に有効活用できる。   The output controller 17 controls the changeover switch 15 to connect the power receiving line 11 and the charging line 13 in order of increasing output of the power conditioner 22. The power transmission adjustment system 1 is an alternative of transmitting power to the power system 3 or charging the energy storage device 4. With this configuration, the accumulation of energy in the energy storage device 4 is minimized. It is possible to suppress lost power caused by power conversion loss and the like, and it can be used more effectively as sold power.

(第2の実施形態)
図9に示すように、第2の実施形態においては、複数の送電調整システム1がクラウド装置19により統合制御される。クラウド装置19は、所謂コンピュータであり、通信ネットワークを介して、中央指令所等の電力系統3の潮流を管理する外部装置5と各送電調整システム1に信号送受信可能に接続されている。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 9, in the second embodiment, a plurality of power transmission adjustment systems 1 are integrated and controlled by the cloud device 19. The cloud device 19 is a so-called computer, and is connected to an external device 5 that manages the power flow of the power system 3 such as a central command station and each power transmission adjustment system 1 via a communication network so that signals can be transmitted and received.

このクラウド装置19は、管理下の全送電調整システム1に対する総合的な出力制御信号を中央指令所から受け取り、各送電調整システム1の出力制御態様を決定し、決定内容を示す出力制御信号を各送電調整システム1に送信する。すなわち、このクラウド装置19は、送電調整システム1を対象にして出力制御コントローラ17と同一機能を有する上位階層の装置である。このクラウド装置19は、中央指令所から受信した出力制御信号によって導かれる送電指示電力と、各送電調整システム1の現状総出力電力の総計とから、送電変化電力を算出し、各送電調整システム1に配分する。現状総出力電力の総計は、各再生可能エネルギー発電装置2のパワーコンディショナ22から出力状態信号を受信して算出する。   The cloud device 19 receives a comprehensive output control signal for all the power transmission adjustment systems 1 under management from the central command station, determines the output control mode of each power transmission adjustment system 1, and outputs an output control signal indicating the content of each determination. It transmits to the power transmission adjustment system 1. That is, the cloud device 19 is a higher-level device having the same function as the output control controller 17 for the power transmission adjustment system 1. The cloud device 19 calculates the transmission change power from the power transmission instruction power derived from the output control signal received from the central command station and the total of the current total output power of each power transmission adjustment system 1, and each power transmission adjustment system 1 To distribute. The total of the current total output power is calculated by receiving the output state signal from the power conditioner 22 of each renewable energy power generation device 2.

これにより、所管の再生可能エネルギー発電装置2を統合的に管理でき、各再生可能エネルギー発電装置2に対して複雑な送電コントロールを行う必要はなく、所管の再生可能エネルギー発電装置2全体として製造コスト及び運用コストが下がるとともに、効率よく遺失電力が抑制できる。   As a result, the supervised renewable energy power generators 2 can be managed in an integrated manner, and it is not necessary to carry out complicated power transmission control for each renewable energy power generator 2. In addition, the operating cost is reduced, and lost power can be efficiently suppressed.

(第3の実施形態)
図10に示すように、第3の実施形態において、送電調整システム1は、外部装置5からの出力制御信号の有無に関わらず、自立的に送電調整を行う。クラウド装置19は、気象庁等の発電量を直接的又は間接的に示す情報を発信するネットワーク上の機器から当該情報を受信し、当該情報を分析して、各送電調整システム1に出力制御信号を生成及び送信する。発電量を直接的又は間接的に示す情報は、発電量を示す情報の他、雲量情報、日照量情報、天気予報等が挙げられる。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 10, in the third embodiment, the power transmission adjustment system 1 performs power transmission adjustment independently, regardless of the presence or absence of an output control signal from the external device 5. The cloud device 19 receives the information from a device on the network that directly or indirectly transmits the information indicating the power generation amount, such as the Japan Meteorological Agency, analyzes the information, and sends an output control signal to each power transmission adjustment system 1. Generate and send. Examples of the information indicating the power generation amount directly or indirectly include cloud amount information, sunshine amount information, weather forecast and the like in addition to the information indicating the power generation amount.

クラウド装置19は、発電量を直接的又は間接的に示す情報に基づき、公知の手法に従って各再生可能エネルギー装置2の発電量の予測値を算出し、予測値に応じて送電電力を抑制し、又は蓄エネルギー装置4から電力系統3へエネルギーを放電するための出力制御信号を各送電調整システム1に送信する。これにより、外部装置5の出力制御信号による電力系統3の統合制御とは別に、自立的な遺失電力の抑制制御も可能となる。   The cloud device 19 calculates a predicted value of the power generation amount of each renewable energy device 2 according to a known method based on information indicating the power generation amount directly or indirectly, and suppresses transmission power according to the predicted value. Alternatively, an output control signal for discharging energy from the energy storage device 4 to the power system 3 is transmitted to each power transmission adjustment system 1. Thereby, independent control of the lost power can be performed independently of the integrated control of the power system 3 by the output control signal of the external device 5.

(その他の実施の形態)
本明細書においては、本発明に係る複数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って、発明の範囲を限定することを意図していない。具体的には、第1乃至第3の実施形態を各種組み合わせで組み合わせたものも包含される。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
(Other embodiments)
In the present specification, a plurality of embodiments according to the present invention have been described. However, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. Specifically, a combination of the first to third embodiments in various combinations is also included. The above embodiments can be implemented in other various 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 invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.

例えば、蓄エネルギー装置4が電力系統3へ送電することができれば、そのタイミングは任意であり、出力制御信号の内容に総出力電力が満たない場合のほか、出力制御信号が100%の場合や、出力制御信号を受信していない場合にも放電スイッチ16をオン(閉)にしてもよい。   For example, if the energy storage device 4 can transmit power to the power system 3, the timing is arbitrary, in addition to the case where the total output power does not satisfy the content of the output control signal, the case where the output control signal is 100%, Even when the output control signal is not received, the discharge switch 16 may be turned on (closed).

また、送電調整システム1が再生可能エネルギー発電装置2及び蓄エネルギー装置4を備えていてもよいし、既設の再生可能エネルギー発電装置2や蓄エネルギー装置4に送電調整システム1を接続したりしてもよい。   Moreover, the power transmission adjustment system 1 may be provided with the renewable energy power generation device 2 and the energy storage device 4, or the power transmission adjustment system 1 is connected to the existing renewable energy power generation device 2 and the energy storage device 4. Also good.

1 送電調整システム
11 受電ライン
12 送電ライン
13 充電ライン
14 放電ライン
15 切替スイッチ
16 放電スイッチ
17 出力制御コントローラ
18 蓄エネルギー装置コントローラ
19 クラウド装置
2 再生可能エネルギー発電装置
21 発電機
22 パワーコンディショナ
3 電力系統
4 蓄エネルギー装置
5 外部装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power transmission adjustment system 11 Power receiving line 12 Power transmission line 13 Charging line 14 Discharge line 15 Changeover switch 16 Discharge switch 17 Output control controller 18 Energy storage apparatus controller 19 Cloud apparatus 2 Renewable energy power generation apparatus 21 Generator 22 Power conditioner 3 Electric power system 4 Energy storage device 5 External device

Claims (9)

複数の再生可能エネルギー発電装置の出力電力を電力系統に送電する送電調整システムであって、
前記再生可能エネルギー発電装置単位で設けられ、当該再生可能エネルギー発電装置のパワーコンディショナから出力電力を受ける各受電ラインと、
蓄エネルギー装置にエネルギーを充電する充電ラインと、
前記蓄エネルギー装置のエネルギーを放電する放電ラインと、
前記電力系統に電力を送電する送電ラインと、
前記受電ライン単位で設けられ、接続先を前記充電ラインと前記送電ラインの一方に切り替える各第1のスイッチと、
前記放電ラインと前記送電ラインとの接続を開閉する第2のスイッチと、
前記各第1のスイッチと前記第2のスイッチを制御するコントローラと、
を備えること、
を特徴とする送電調整システム。
A power transmission adjustment system that transmits output power of a plurality of renewable energy power generation devices to a power system,
Each receiving line that is provided in units of the renewable energy power generation device and receives output power from a power conditioner of the renewable energy power generation device;
A charging line for charging the energy storage device with energy;
A discharge line for discharging the energy of the energy storage device;
A power transmission line for transmitting power to the power system;
Each first switch that is provided in units of the power receiving line and switches the connection destination to one of the charging line and the power transmission line;
A second switch for opening and closing a connection between the discharge line and the power transmission line;
A controller for controlling each of the first switches and the second switch;
Providing
Power transmission adjustment system characterized by.
前記コントローラは、
出力内容を示す信号を外部から受信する受信手段を備え、
前記信号に基づき、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチを制御すること、
を特徴とする請求項1記載の送信調整システム。
The controller is
A receiving means for receiving a signal indicating the output content from the outside;
Controlling the first switch and the second switch based on the signal;
The transmission adjustment system according to claim 1.
前記コントローラは、
前記パワーコンディショナの出力が低い順に、前記受電ラインと前記充電ラインとを接続するように前記第1のスイッチを制御すること、
を特徴とする請求項1又は2記載の送電調整システム。
The controller is
Controlling the first switch so as to connect the power receiving line and the charging line in ascending order of output of the power conditioner;
The power transmission adjustment system according to claim 1 or 2.
ネットワークを介して設けられ、前記コントローラに出力内容を示す信号を送信するクラウド装置を備えること、
を特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の送電調整システム。
A cloud device that is provided via a network and transmits a signal indicating the output content to the controller;
The power transmission adjustment system according to any one of claims 1 to 3.
前記クラウド装置は、
前記パワーコンディショナの出力情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した出力情報に基づき、前記出力内容を示す信号を生成する生成手段と、
を有すること、
を特徴とする請求項4記載の送電調整システム。
The cloud device
Receiving means for receiving output information of the inverter;
Generating means for generating a signal indicating the output content based on the output information received by the receiving means;
Having
The power transmission adjustment system according to claim 4.
前記蓄エネルギー装置を備えること、
を特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の送電調整システム。
Comprising the energy storage device;
The power transmission adjustment system according to any one of claims 1 to 5.
前記蓄エネルギー装置は、蓄電池又は水の電気分解により水素を生成して貯蔵する水素電力貯蔵装置であること、
を特徴とする請求項6記載の送電調整システム。
The energy storage device is a hydrogen power storage device that generates and stores hydrogen by electrolysis of a storage battery or water,
The power transmission adjustment system according to claim 6.
前記再生可能エネルギー発電装置は、太陽光発電システムであること、
を特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の送電調整システム。
The renewable energy power generation device is a solar power generation system;
The power transmission adjustment system according to any one of claims 1 to 7.
前記再生エネルギー装置を備えること、
を特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の送電調整システム。
Comprising the renewable energy device;
The power transmission adjustment system according to any one of claims 1 to 8.
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