JP2017118722A - 電力供給システム、電力供給システム用の制御装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】安価に運用できる電力供給システムを実現する。
【解決手段】電力系統（２）を介して負荷設備（９）に接続され、外部からの出力指令（P_BATT（t），P_EG（t））に基づいて出力電力を増減可能な電源設備（５，６）と、制御装置（４）と、を有し、制御装置（４）は、電力系統（２）に係る系統慣性（Ｈ）に基づいて、電力系統（２）の周波数の変化範囲が所定範囲（±Δｆ_LIM）内に収まるように、系統慣性吸収電力（ΔP_I（t））を算出する系統慣性吸収電力演算部（４１６）と、電力系統（２）内の電力の不足または余剰分である不足・余剰電力（P_DP（t））から、系統慣性吸収電力（ΔP_I（t））を減算した値を、出力指令（P_BATT（t），P_EG（t））として、電源設備（５，６）に対して指令する信号入出力部（４２）と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力供給システム、電力供給システム用の制御装置およびプログラムに関する。

ある限られた地域に設けられた電力系統を「局所系統」と呼び、既存の広域の電力系統を「上位系統」と呼ぶ。局所系統は、必要に応じて上位系統と連系し、上位系統に対して電力を売電し、あるいは上位系統から電力を買電する。このような技術分野の背景技術として、特許文献１の要約書には、「電力系統１１は主母線１３、補助母線１４を介して自然エネルギー型電源１０である風力発電設備１５と太陽光発電設備１６の他に電力負荷１７に接続され、自然エネルギー型電源１０等の電力は合計電力算出部１９で合計電力が算出される。また、主母線１３は補助母線を介して負荷追従運転を行う分散型電源としてエンジン発電機２１や二次電池からなる電力貯蔵装置２２に接続される。負荷電力検出値と連系点受電電力設定値との偏差は、ローパスフィルタ２７により低周波数成分と高周波数成分に分離され、低周波数成分でエンジン発電機２１を制御し、高周波数成分で電力貯蔵装置２２を制御する」と記載されている。

また、非特許文献１の第３ページには、「系統全体としての慣性定数とガバナフリー発電機の系統容量に対する比率を推定する手法を開発し、発電機負荷遮断など１０ケースの事象における系統周波数の変化の実測、脱落量と系統容量にもとづき、これらの推定を行った。その結果、系統の単位慣性定数は概ね１４−１８秒（系統容量基準）、ガバナフリー発電機の比率は、系統容量の０．２〜０．４程度と推定された。」と記載されている。

特開２００６−３３３５６３号公報

井上俊雄，他３名、実測結果に基づく系統周波数特性の推定手法の開発（電力中央研究所報告 T94016）、［online］、［平成２７年１１月０９日検索］、インターネット〈URL：http://criepi.denken.or.jp/jp/kenkikaku/report/detail/T94016.html 〉

ところで、特許文献１に開示されている技術では、局所系統内の電力品質を適正範囲に維持しようとする際に、定格周波数（例えば５０Ｈｚ，６０Ｈｚ）と実際の周波数との差である周波数偏差について、特に考慮していなかった。そのため、設備に要求される能力が高くなり、初期費用や維持費用等が高額になるという問題があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、安価に運用できる電力供給システム、電力供給システム用の制御装置およびプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の電力供給システムは、
電力系統を介して負荷設備に接続され、外部からの出力指令に基づいて出力電力を増減可能な電源設備と、
制御装置と、
を有し、前記制御装置は、
前記電力系統に係る系統慣性に基づいて、前記電力系統の周波数の変化範囲が所定範囲内に収まるように、系統慣性吸収電力を算出する系統慣性吸収電力演算部と、
前記電力系統内の電力の不足または余剰分である不足・余剰電力から、前記系統慣性吸収電力を減算した値を、前記出力指令として、前記電源設備に対して指令する信号入出力部と、
を有することを特徴とする。

本発明の電力供給システム、電力供給システム用の制御装置およびプログラムによれば、電力供給システムを安価に運用することができる。

本発明の一実施形態による電力系統のブロック図である。 制御装置のブロック図である。 制御装置で実行されるアプリケーションプログラムのフローチャートである。 （ａ）出力電力予測値および需要電力予想値、（ｂ）連系電力予想値、（ｃ）蓄電設備出力指令、（ｄ）交流電源設備出力指令、（ｅ）周波数変化量測定値の各波形図である。 各出力指令の関係を示す図である。

＜実施形態の構成＞
図１に示すブロック図を参照し、本発明の一実施形態による電力系統Ａの構成を説明する。
図１において、電力系統Ａは、広域の基幹電力系統である上位系統１（他の電力系統）と、独立型電力供給システム２０（電力供給システム）とを有している。独立型電力供給システム２０は局所系統２（電力系統）を有しており、局所系統２には、制御装置４、蓄電設備５（電源設備）、交流電源設備６（電源設備）、太陽光発電設備７（自然エネルギー電源設備）、風力発電設備８（自然エネルギー電源設備）、負荷設備９等が接続されている。連系装置３は、上位系統１と局所系統２との間の系統連系のオン／オフを設定するスイッチ３ａと、系統連系する際の局所系統２側の電圧を調整するトランス３ｂとを有しており、スイッチ３ａをオフ状態にすると、局所系統２は、上位系統１から独立した系統になる。

また、蓄電設備５は、慣性の無い電源設備であり、蓄電池、インバータ、ＡＣ−ＤＣコンバータ等（何れも図示せず）を有しており、局所系統２の電力に余剰が生じた場合は、局所系統２からＡＣ−ＤＣコンバータを介して蓄電池を充電する。また、局所系統２の電力に不足が生じた場合は、蓄電池を放電し、インバータを介して局所系統２に電力を供給する。また、交流電源設備６は、慣性を有する電源設備であり、例えば、タービン発電機、エンジン発電機等を有している。

太陽光発電設備７は、日射条件に応じて発電出力が変動する。また、風力発電設備８は、風速状況に応じて発電出力が変動する。これら自然現象によって発電出力が変動する設備を「自然エネルギー電源設備」と呼ぶことがある。負荷設備９は、広域電力負荷である住宅、集中電力負荷であるオフィスビル、工場等を含む。

制御装置４は、局所系統２と各電源設備から伝送される電気諸量（電力，電圧，力率等）、蓄電設備５の充電状態（SOC：State of Charge）等の運転状態信号、連系装置３の連系状態信号、独立型電源力供給システム２０の全体の慣性定数である系統単位慣性定数等に基づいて、上述した構成要素５〜８に対して、発電出力の抑制量、充放電電力等の制御指令を供給する。

次に、図２に示すブロック図を参照し、制御装置４の構成を説明する。
制御装置４は、制御演算装置４１と、信号入出力インターフェース装置４２（信号入出力手段、信号入出力部）と、入力装置４３と、表示装置４４と、データ格納装置４５とを有している。
制御演算装置４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等、一般的なコンピュータとしてのハードウエアを備えており、ＨＤＤには、ＯＳ（Operating System）、アプリケーションプログラム、各種データ等が格納されている。ＯＳおよびアプリケーションプログラムは、ＲＡＭに展開され、ＣＰＵによって実行される。

入力装置４３は、運用者が制御指令を設定／修正し、あるいはメンテナンスするための操作指令を入力するものである。表示装置４４は、運用者が運転状況等を確認するためのものである。データ格納装置４５は、後述するアプリケーションプログラムに用いられる各種データを格納する。信号入出力インターフェース装置４２は、制御装置４内部および制御装置４と構成要素３，５〜９との間の信号伝送を仲介する。

図２において制御演算装置４１の内部では、ＲＡＭに展開されたアプリケーションプログラムによって実現される機能を、ブロックとして示している。
変動電源出力予測演算部４１１は、太陽光発電設備７の出力電力予測値P_PV（t）と、風力発電設備８の出力電力予測値P_WF（t）とを計算する。需要電力予測演算部４１２は、独立型電力供給システム２０の需要電力の予測値である需要電力予想値P_LOAD（t）を計算する。

ここで、局所系統２が、上位系統１、蓄電設備５、交流電源設備６から供給を受ける電力の合計を「供給電力」と呼ぶ。連系電力演算部４１３は、供給電力の予想値である供給電力予想値P_SUP（t）を計算する。また、独立型電力供給システム２０に連系されている、発電設備であって、自然エネルギー電源設備（７，８）を除いたものを「分散型電源」と呼ぶ。図１の例では蓄電設備５および交流電源設備６が分散型電源に該当する。図２における分散型電源出力指令演算部４１４は、分散型電源が出力すべき電力の合計値である分散型電源出力指令P_DP（t）を計算する。

系統単位慣性定数演算部４１５（系統慣性演算部）は、系統単位慣性定数Ｈを演算する。詳細は後述するが、系統単位慣性定数Ｈとは、電力変動に対する局所系統２の系統周波数ｆの「変化のしにくさ」を表す値である。すなわち、系統単位慣性定数Ｈが小さければ電力変動に対して系統周波数ｆが変化しやすくなり，逆に系統単位慣性定数Ｈが大きければ電力変動に対して系統周波数ｆが変化しにくくなる。

また、系統慣性吸収電力演算部４１６（系統慣性吸収電力演算手段）は、系統慣性吸収電力ΔP_I（t）を計算する。系統慣性吸収電力ΔP_I（t）とは、系統周波数ｆの変動によって吸収される電力を表す。また、分散型電源補正出力指令演算部４１７は、蓄電設備５に対する出力指令である蓄電設備出力指令P_BATT（t）と、交流電源設備６に対する出力指令である交流電源設備出力指令P_EG（t）とを計算する。

＜実施形態の動作＞
次に、図３に示すフローチャートを参照し、本実施形態の動作を説明する。なお、図３は、制御演算装置４１において実行されるアプリケーションプログラムのフローチャートである。
図３において処理がステップＳ３１に進むと、制御演算装置４１によって、データ格納装置４５から、気象予測データと実測データとが読み込まれる。ここで、気象予測データとは、将来の気象を予測したデータであり、「天候」、「日射量」、「気温」、「風速」、「風向」等の予測を含む。また、実測データとは、実測された各種データであり、独立型電力供給システム２０における「需要電力」、「電源設備運転状態」、「電気諸量」、「連系電力」、「系統単位慣性定数Ｈ」、「気象データ」等を含む。ここで、「気象データ」は、「天候」、「日射量」、「気温」、「風速」、「風向」等の実測値を含む。また、「連系電力」とは、上位系統１に対して受電または送電する電力である。

ステップＳ３１の処理が終了すると、ステップＳ３２〜Ｓ３６の処理と、ステップＳ３７〜Ｓ３９の処理とが並列に実行される。まず、ステップＳ３２〜Ｓ３６の処理について説明する。
処理がステップＳ３２においては、変動電源出力予測演算部４１１（図２参照）によって、太陽光発電設備７の出力電力予測値P_PV（t）と、風力発電設備８の出力電力予測値P_WF（t）とが計算される。すなわち、太陽光発電設備７、風力発電設備８の出力電力は、気象に左右されるため、先にステップＳ３１によって得られた過去の気象データと、過去の出力電力と、将来の気象予測データとの関係に基づいて、将来の出力電力が予測できる。

次に、処理がステップＳ３３に進むと、需要電力予測演算部４１２（図２参照）によって、独立型電力供給システム２０の需要電力の予測値である需要電力予想値P_LOAD（t）が計算される。需要電力の実測データは、気温等、過去の気象データに相関関係があるため、先にステップＳ３１によって得られた過去の気象データと、気象予測データと、過去の需要電力との関係に基づいて、将来の需要電力が予測できる。ここで、計算された出力電力予測値P_PV（t），P_WF（t）および需要電力予想値P_LOAD（t）の波形の一例を図４（ａ）に示す。

図３において、次に処理がステップＳ３４に進むと、連系電力演算部４１３によって、供給電力予想値P_SUP（t）が計算される。具体的には、供給電力予想値P_SUP（t）は、先にステップＳ３２，Ｓ３３において得られた出力電力予測値P_PV（t），P_WF（t）と、需要電力予想値P_LOAD（t）とに基づいて、下式（１）によって得られる。

式（１）によれば、連系電力演算部４１３は、自然エネルギー電源設備である太陽光発電設備７および風力発電設備８から局所系統２への電力供給を、蓄電設備５または交流電源設備６から局所系統２への電力供給よりも優先させている。これにより、自然エネルギー電源設備の能力を有効に活用することができる。

次に、処理がステップＳ３５に進むと、連系電力演算部４１３によって、連系電力の予想値である連系電力予想値P_GC（t）が計算される。また、連系電力の最大値を最大連系電力P_GCLIM（t）と呼ぶ。最大連系電力P_GCLIM（t）は、上位系統１の運営者と独立型電力供給システム２０の運営者との契約に基づいて定められるが、一般的には日時に応じて変動するため、時刻ｔの関数になっている。連系電力予想値P_GC（t）は、±P_GCLIM（t）の範囲内になるように定められる。ここで、連系電力予想値P_GC（t）の波形の例を図４（ｂ）に示す。

図４（ｂ）において、時刻ｔ10以前は連系有（スイッチ３ａがオン）、時刻ｔ10以降は連系無（スイッチ３ａがオフ）の状態である。従って、時刻ｔ10以降は、連系電力予想値P_GC（t）は零になっている。本実施形態においては、独立型電力供給システム２０における蓄電設備５、交流電源設備６の負担を軽減するため、連系電力予想値P_GC（t）は、供給電力予想値P_SUP（t）の高周波成分に一致または近似するように定めることが望ましい。

すなわち、連系電力演算部４１３は、連系有の場合に、分散型電源出力指令P_DP（t）の高周波成分を上位系統１に負担させ、残余の周波数成分を系統慣性吸収電力ΔP_I（t）と、分散型電源（蓄電設備５、交流電源設備６）とに負担させる機能を有する。

次に、処理がステップＳ３６に進むと、分散型電源出力指令演算部４１４によって、下式（２）に基づいて、分散型電源出力指令P_DP（t）が計算される。上述したように、分散型電源出力指令P_DP（t）は、分散型電源（蓄電設備５、交流電源設備６）が出力すべき電力の合計値である。

系統単位慣性定数演算部４１５においては、上述したステップＳ３２〜Ｓ３６の処理に並行して、ステップＳ３７，Ｓ３８の処理が実行される。
まず、ステップＳ３７においては、「周波数変動事象」が発生しているか否かが判定される。そこで、「周波数変動事象」について説明する。実際の供給電力（上位系統１、蓄電設備５、交流電源設備６から供給を受ける電力の合計）と、実際の需要電力との差の測定値を「電力変化量測定値ΔＰ」と呼ぶ。

電力変化量測定値ΔＰの絶対値が充分に大きい場合は、局所系統２の系統周波数ｆが、定格周波数ｆ₀に対して増減する。従って、ステップＳ３７においては、電力変化量測定値ΔＰが所定値を超えるか否かに基づいて、周波数変動事象が発生しているか否かが判定される。そして、ステップＳ３７において「Ｙｅｓ」と判定されると処理はステップＳ３８に進み、「Ｎｏ」と判定されると処理はステップＳ３９に進む。

ステップＳ３８においては、系統単位慣性定数演算部４１５によって、下式（３）に基づいて系統単位慣性定数Ｈが計算され、更新される。上述したように、系統単位慣性定数Ｈは、ステップＳ３１が実行された際にデータ格納装置４５から読み込まれる「実測データ」の中に含まれている。しかし、ステップＳ３８が実行されると、式（３）に基づいて系統単位慣性定数Ｈが更新される。更新された系統単位慣性定数Ｈの値は、データ格納装置４５にも書き込まれ、ステップＳ３１が次に実行された際に反映される。

式（３）において、Ｈは系統単位慣性定数（ｓ）、ΔＰは電力変化量測定値（pu），ｆは系統周波数、Δｆはその変化量である周波数変化量測定値（Hz）、ｆ₀は定格周波数（Hz）である。式（３）に示したように、事象発生時点における電力変化量測定値ΔＰと、その時点での周波数変化率（ｄ（Δｆ／ｆ₀）／ｄｔ）とを実測データから算出することにより、系統単位慣性定数Ｈを求めることができる。すなわち、系統単位慣性定数演算部４１５は、蓄電設備５、交流電源設備６、負荷設備９等が有する慣性に基づいて、系統単位慣性定数Ｈを算出する機能を有する。

なお、最初に独立型電力供給システム２０の運転を開始する際には、過去の実測データは存在しないため、系統単位慣性定数演算部４１５は、独立型電力供給システム２０に連系されている交流電源設備６、負荷設備９等の慣性定数の合計を計算し、これによって系統単位慣性定数Ｈの初期値を計算する。

系統単位慣性定数演算部４１５におけるステップＳ３７，Ｓ３８の処理が終了すると、系統慣性吸収電力演算部４１６にてステップＳ３９の処理が実行され、下式（４）に示す系統慣性吸収電力ΔP_I（t）が計算される。

式（４）において、Δｆ_LIMは、周波数変化量の許容値を示す系統周波数偏差指令値であり、その値は、独立型電力供給システム２０の運用者が適宜定めることができる。系統慣性吸収電力ΔP_I（t）は、系統慣性によって吸収できる電力を表す。

需要電力予測演算部４１２、連系電力演算部４１３、分散型電源出力指令演算部４１４によるステップＳ３２〜Ｓ３６の処理と、系統単位慣性定数演算部４１５、系統慣性吸収電力演算部４１６によるステップＳ３７〜Ｓ３９の処理とが終了すると、分散型電源補正出力指令演算部４１７は、ステップＳ４０の処理を実行する。ここでは、下式（５）に基づいて、補正出力指令P_DP（t）*を算出する。

式（５）で求められた補正出力指令P_DP（t）*は、蓄電設備５と交流電源設備６とが出力する電力の合計値の指令になる。
次に、処理がステップＳ４１に進むと、分散型電源補正出力指令演算部４１７は、ステップＳ４０にて求めた補正出力指令P_DP（t）*に基づいて、蓄電設備５に対する出力指令である蓄電設備出力指令P_BATT（t）と、交流電源設備６に対する出力指令である交流電源設備出力指令P_EG（t）とを、下式（６）を満たすようにして計算する。

次に、処理がステップＳ４２に進むと、制御演算装置４１は、上述した各制御指令（P_BATT（t），P_EG（t），P_DP（t）等）を、信号入出力インターフェース装置４２を介して、蓄電設備５、交流電源設備６、太陽光発電設備７、風力発電設備８、連系装置３等に出力する。そして、処理はステップＳ３１に戻り、上述した動作が繰り返される。

ここで、図５を参照し、分散型電源出力指令P_DP（t）、補正出力指令P_DP（t）*、系統慣性吸収電力ΔP_I（t）、蓄電設備出力指令P_BATT（t）、および交流電源設備出力指令P_EG（t）の相互関係を説明する。
図５において、分散型電源出力指令P_DP（t）は、時刻ｔ3にステップ状に立ち上がっている。そして、補正出力指令P_DP（t）*は、分散型電源出力指令P_DP（t）の高周波成分を減衰させた波形を有している。式（５）に示したように、両者の差分（領域ＱＡ）は、系統慣性吸収電力ΔP_I（t）によって負担される。

また、補正出力指令P_DP（t）*のうち、中程度の周波数成分（領域ＱＢ）は蓄電設備出力指令P_BATT（t）によって負担され、最も低い周波数成分（領域ＱＣ）は交流電源設備出力指令P_EG（t）によって負担される傾向がある。

ここで、図４（ｃ），（ｄ），（ｅ）を参照し、本実施形態の効果を説明する。図４（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、それぞれ蓄電設備出力指令P_BATT（t）、交流電源設備出力指令P_EG（t）および周波数変化量測定値Δｆの波形図であり、実線は本実施形態、破線は比較例によるものである。ここで、「比較例」とは、系統慣性吸収電力ΔP_I（t）を考慮することなく、蓄電設備出力指令P_BATT（t）および交流電源設備出力指令P_EG（t）を設定した例である。

本実施形態によれば、±Δｆ_LIMの範囲内で周波数変化量測定値Δｆを変動させることによって系統慣性吸収電力ΔP_I（t）を発生させ、系統慣性吸収電力ΔP_I（t）の存在を前提として出力指令P_BATT（t），P_EG（t）を定めることができる。これにより、本実施形態によれば、図４（ｃ），（ｄ）に示されているように、比較例よりも出力指令P_BATT（t），P_EG（t）の出力応答速度と出力変化幅とを抑制することができる。従って、本実施形態によれば、蓄電設備５や交流電源設備６に対する負担（特に高速応答の要求）を軽減することができ、これらの長寿命化を図ることができ、初期費用や維持費用等を低く抑えることができる。

ところで、図４（ａ）〜（ｅ）においては、時刻ｔ10に系統連系が遮断されているが、これは、上位系統１の停電等の事情により、系統連系が急に遮断された状態を想定している。時刻ｔ10に系統連系が急に遮断され、連系電力予想値P_GC（t）が零になった場合であっても、本実施形態によれば、系統単位慣性定数Ｈと系統周波数偏差指令値Δｆ_LIMとに基づいて系統慣性吸収電力ΔP_I（t）が計算され、系統慣性吸収電力ΔP_I（t）の存在を前提として分散型電源出力指令P_DP（t）が計算される。これにより、系統連系の遮断前後において、系統周波数ｆの変動を抑制することができ、独立型電力供給システム２０を安定して運用することができる。

［変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。

（１）上記実施形態においては、自然現象によって発電出力が変動する自然エネルギー電源設備の具体例として太陽光発電設備７と風力発電設備８とを適用した例を説明したが、本発明の自然エネルギー電源設備は、これらに限定されるものではなく、地熱発電設備、海流発電設備、潮力発電設備、小水力発電設備等であってもよい。

（２）系統周波数偏差指令値Δｆ_LIMは、日時に応じて切り替えてもよい。一般的に、家庭やオフィスビルでは、周波数変化量が大きくなったとしても、特に不都合が生じない傾向がある。一方、工場においては、周波数変化量が大きくなると、製品に不良が生じる場合がある。負荷設備９にこのような工場が含まれる場合は、工場設備の稼働期間中は系統周波数偏差指令値Δｆ_LIMを小さくし、工場設備の休止期間中はΔｆ_LIMを大きくするとよい。

（３）上記実施形態において、系統単位慣性定数Ｈは、上位系統１と局所系統２との連系の有無にかかわらず共通の値であったが、連系有の場合の系統単位慣性定数Ｈ１と、連系無の場合の系統単位慣性定数Ｈ２とを区別して計算してもよい。また、ステップＳ３８にて系統単位慣性定数Ｈ１またはＨ２を計算した際、Ｈ１またはＨ２の最新の計算値と、過去の計算値との移動平均値を求め、この移動平均値をＨ１またはＨ２に代えて適用してもよい。

（４）上記実施形態においては、系統慣性吸収電力ΔP_I（t）を式（４）によって計算し、分散型電源出力指令P_DP（t）から系統慣性吸収電力ΔP_I（t）を減算すること式（５）によって補正出力指令P_DP（t）*を計算した。しかし、ΔP_I（t），P_DP（t）*の算出方法はこれに限られるものではない。
例えば、分散型電源出力指令P_DP（t）に対してハイパスフィルタ処理を施すことによって系統慣性吸収電力ΔP_I（t）を求め、分散型電源出力指令P_DP（t）から系統慣性吸収電力ΔP_I（t）を減算して補正出力指令P_DP（t）*を求めてもよい。
また、逆に、分散型電源出力指令P_DP（t）に対してローパスフィルタ処理を施すことによって補正出力指令P_DP（t）*を求め、分散型電源出力指令P_DP（t）から補正出力指令P_DP（t）*を減算して系統慣性吸収電力ΔP_I（t）を求めてもよい。

（５）上記実施形態における制御装置４のハードウエアは一般的なコンピュータによって実現できるため、図３に示したフローチャートに対応するプログラム等を記憶媒体に格納し、または伝送路を介して頒布してもよい。

（６）図３に示した処理は、上記実施形態ではプログラムを用いたソフトウエア的な処理として説明したが、その一部または全部をＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit；特定用途向けＩＣ)、あるいはＦＰＧＡ(field-programmable gate array)等を用いたハードウエア的な処理に置き換えてもよい。

１ 上位系統（他の電力系統）
２ 局所系統（電力系統）
３ 連系装置
４ 制御装置（コンピュータ）
５ 蓄電設備（電源設備）
６ 交流電源設備（電源設備）
７ 太陽光発電設備（自然エネルギー電源設備）
８ 風力発電設備（自然エネルギー電源設備）
９ 負荷設備
２０ 独立型電力供給システム（電力供給システム）
４１ 制御演算装置
４２ 信号入出力インターフェース装置（信号入出力手段、信号入出力部）
４１５ 系統単位慣性定数演算部（系統慣性演算部）
４１６ 系統慣性吸収電力演算部（系統慣性吸収電力演算手段）
４１７ 分散型電源補正出力指令演算部
P_BATT（t） 蓄電設備出力指令（出力指令）
P_DP（t） 分散型電源出力指令（不足・余剰電力）
P_DP（t）* 補正出力指令（出力指令）
P_EG（t） 交流電源設備出力指令（出力指令）
ΔP_I（t） （系統慣性吸収電力）
ΔＰ 電力変化量測定値（電力変化量）
Δｆ 周波数変化量測定値（周波数変化量）
Ｈ 系統単位慣性定数（系統慣性）

Claims (8)

1. 電力系統を介して負荷設備に接続され、外部からの出力指令に基づいて出力電力を増減可能な電源設備と、
   制御装置と、
   を有し、前記制御装置は、
   前記電力系統に係る系統慣性に基づいて、前記電力系統の周波数の変化範囲が所定範囲内に収まるように、系統慣性吸収電力を算出する系統慣性吸収電力演算部と、
   前記電力系統内の電力の不足または余剰分である不足・余剰電力から、前記系統慣性吸収電力を減算した値を、前記出力指令として、前記電源設備に対して指令する信号入出力部と、
   を有することを特徴とする電力供給システム。
2. 前記制御装置は、
   前記電力系統における需要電力と供給電力との差分である電力変化量と、前記電力系統における周波数変化量とに基づいて、系統慣性を算出する系統慣性演算部
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記電力系統と他の電力系統との連系のオン／オフ状態を設定する連系装置をさらに有し、
   前記制御装置は、前記連系装置がオン状態である場合に、前記不足・余剰電力の高周波数成分を前記他の電力系統に負担させ、残余の周波数成分を前記系統慣性吸収電力と前記電源設備に負担させる機能をさらに有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給システム。
4. 前記電力系統に接続され、自然現象によって発電出力が変動する自然エネルギー電源設備をさらに有し、
   前記制御装置は、前記自然エネルギー電源設備から前記電力系統に対する電力供給を、前記電源設備から前記電力系統に対する電力供給よりも優先させる機能をさらに有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
5. 前記制御装置は、前記電源設備または前記負荷設備が有する慣性に基づいて、前記系統慣性を算出する機能
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
6. 前記制御装置は、前記不足・余剰電力に対してフィルタ処理を施すことにより、前記系統慣性吸収電力と前記系統慣性吸収電力とを算出する機能
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
7. 外部からの出力指令に基づいて出力電力を増減可能な電源設備と、負荷設備と、が接続された電力系統に係る系統慣性に基づいて、前記電力系統の周波数の変化範囲が所定範囲内に収まるように、系統慣性吸収電力を算出する系統慣性吸収電力演算部と、
   前記電力系統内の電力の不足または余剰分である不足・余剰電力から、前記系統慣性吸収電力を減算した値を、前記出力指令として、前記電源設備に対して指令する信号入出力部と、
   を有することを特徴とする電力供給システム用の制御装置。
8. 電力系統を介して負荷設備に接続され、外部からの出力指令に基づいて出力電力を増減可能な電源設備と、
   コンピュータと、
   を有する電力供給システムに適用されるプログラムであって、前記コンピュータを、
   前記電力系統に係る系統慣性に基づいて、前記電力系統の周波数の変化範囲が所定範囲内に収まるように、系統慣性吸収電力を算出する系統慣性吸収電力演算手段、
   前記電力系統内の電力の不足または余剰分である不足・余剰電力から、前記系統慣性吸収電力を減算した値を、前記出力指令として、前記電源設備に対して指令する信号入出力手段、
   として機能させるためのプログラム。

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