JP2018148627A - Power system - Google Patents

Power system Download PDF

Info

Publication number
JP2018148627A
JP2018148627A JP2017039136A JP2017039136A JP2018148627A JP 2018148627 A JP2018148627 A JP 2018148627A JP 2017039136 A JP2017039136 A JP 2017039136A JP 2017039136 A JP2017039136 A JP 2017039136A JP 2018148627 A JP2018148627 A JP 2018148627A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
index
pcs
output
pvi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017039136A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6892191B2 (en
Inventor
彰大 大堀
Akihiro Ohori
彰大 大堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihen Corp filed Critical Daihen Corp
Priority to JP2017039136A priority Critical patent/JP6892191B2/en
Publication of JP2018148627A publication Critical patent/JP2018148627A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6892191B2 publication Critical patent/JP6892191B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/76Power conversion electric or electronic aspects
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/123Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving renewable energy sources
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/14Energy storage units
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Landscapes

  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power system capable of reducing a processing load of a device that manages a plurality of power devices.SOLUTION: The photovoltaic power generation system includes a plurality of power conditioners and a central management device MC9. In the central management device MC9, an index calculation unit 93 calculates a suppression index prand a charge and discharge index prfor controlling individual output power of each power conditioner so that adjustment target power becomes target power. Then, each power conditioner controls the individual output power by using the suppression index pror the charge and discharge index pr. Thereby, a processing load of the central management device MC9 can be reduced. Further, in the index calculation unit 93, when the calculation result of a calculation unit 931 tends to diverge, a predetermined substitute value is the suppression index prand the charge and discharge index pr. As a result, divergence of the suppression index prand the charge and discharge index prcan be prevented.SELECTED DRAWING: Figure 26

Description

本開示は、系統連系型の電力システムに関し、特に調整対象電力を目標電力に制御する電力システムに関する。   The present disclosure relates to a grid-connected power system, and more particularly to a power system that controls power to be adjusted to target power.

近年、再生可能エネルギーを利用した発電システムが普及している。その一例として太陽光を利用した太陽光発電システムがある。太陽光発電システムは、太陽電池とパワーコンディショナとを備えている。太陽電池は直流電力を生成し、この直流電力をパワーコンディショナが交流電力に変換する。変換された交流電力は、電力系統に供給される。太陽光発電システムには、一般家庭用の小規模なものからメガソーラーシステムなどの大規模なものまである。   In recent years, power generation systems using renewable energy have become widespread. One example is a solar power generation system using sunlight. The solar power generation system includes a solar cell and a power conditioner. The solar cell generates DC power, and the power conditioner converts this DC power into AC power. The converted AC power is supplied to the power system. Solar power generation systems range from small households to large ones such as mega solar systems.

大規模な太陽光発電システムは、各々が電力系統に連系された複数台のパワーコンディショナを備えている。例えば、特許文献1に開示された太陽光発電システムは、複数台の太陽電池と、複数台のパワーコンディショナと、監視制御システムとを備えている。前記監視制御システムは、前記複数台のパワーコンディショナを監視および制御する。具体的には、監視制御システムは、複数台のパワーコンディショナについて、入出力電力、入出力電圧、入出力電流などを監視し、出力電圧を変更するなどの制御を行っている。   A large-scale photovoltaic power generation system includes a plurality of power conditioners each connected to an electric power system. For example, the solar power generation system disclosed in Patent Document 1 includes a plurality of solar cells, a plurality of power conditioners, and a monitoring control system. The monitoring control system monitors and controls the plurality of power conditioners. Specifically, the supervisory control system performs control such as monitoring input / output power, input / output voltage, input / output current, etc. for a plurality of power conditioners and changing the output voltage.

特開2012−205322号公報JP 2012-205322 A

上記のような監視制御システムは、各パワーコンディショナの監視および制御を行うため、監視および制御対象となるパワーコンディショナが多くなるほど、必然的に処理負荷が大きくなる。このような監視制御システムの高負荷問題は、太陽光発電システムに限らず、複数の電力装置(パワーコンディショナや出力電力を制御する制御装置など)を監視制御システムで監視する他の発電システムにおいても発生する。   Since the monitoring control system as described above monitors and controls each power conditioner, the processing load increases inevitably as the number of power conditioners to be monitored and controlled increases. The high load problem of such a monitoring control system is not limited to the photovoltaic power generation system, but also in other power generation systems that monitor a plurality of power devices (such as a power conditioner and a control device that controls output power) with the monitoring control system. Also occurs.

本開示に係る電力システムは、上記事情に鑑みて創作されたものである。そこでその目的は、複数台の電力装置を管理する装置の処理負荷を低減させつつ、調整対象電力を目標値にすることができる電力システムを提供することにある。   The power system according to the present disclosure has been created in view of the above circumstances. Therefore, an object of the present invention is to provide a power system that can set the power to be adjusted to a target value while reducing the processing load of a device that manages a plurality of power devices.

本発明の第1の側面によって提供される電力システムは、電力系統に接続される電力システムであって、複数の電力装置と、前記複数の電力装置を管理する集中管理装置と、を備えており、前記集中管理装置は、調整対象電力を検出する検出手段と、前記調整対象電力が目標電力となるように、前記調整対象電力と前記目標電力とに基づき、前記複数の電力装置それぞれの個別出力電力を制御するための指標を算出する指標算出手段と、前記指標を前記複数の電力装置に送信する送信手段と、を備えており、前記複数の電力装置の各々は、前記指標を受信する受信手段と、前記指標を用いた最適化問題に基づいて、当該各電力装置の個別目標電力を算出する目標電力算出手段と、前記個別目標電力となるように当該各電力装置の前記個別出力電力を制御する制御手段と、を備えており、前記指標算出手段は、前記調整対象電力と前記目標電力とを用いた演算を行う演算手段と、前記演算手段の演算結果が発散傾向にある場合、所定の代替値を前記指標とし、一方、前記演算結果が発散傾向にない場合、前記演算結果を前記指標とする決定手段と、を有していることを特徴とする。   An electric power system provided by the first aspect of the present invention is an electric power system connected to an electric power system, and includes a plurality of power devices and a centralized management device that manages the plurality of power devices. The centralized management device is configured to detect individual output of each of the plurality of power devices based on the adjustment target power and the target power so that the adjustment target power becomes the target power. Index calculating means for calculating an index for controlling power, and transmitting means for transmitting the index to the plurality of power devices, each of the plurality of power devices receiving the index Means, target power calculation means for calculating the individual target power of each power device based on the optimization problem using the index, and the individual output of each power device to be the individual target power Control means for controlling force, and the index calculation means includes a calculation means for performing calculation using the power to be adjusted and the target power, and a calculation result of the calculation means tends to diverge. , And a determination unit that uses the calculation result as the index when the calculation result does not tend to diverge.

前記電力システムの好ましい実施の形態においては、前記指標算出手段は、前記演算結果が発散判定範囲外である場合に発散傾向にあると判断する第1の判断手段を、さらに備えており、前記決定手段は、前記第1の判断手段によって発散傾向にあると判断された場合、前記演算結果が前記発散判定範囲の下限値未満であるときには前記下限値を前記代替値として用い、前記演算結果が前記発散判定範囲の上限値より大きいときには前記上限値を前記代替値として用いる。   In a preferred embodiment of the power system, the index calculation means further comprises first determination means for determining that the calculation result is in a divergence tendency when the calculation result is out of a divergence determination range. When it is determined that the first determination means has a divergence tendency, the means uses the lower limit value as the alternative value when the calculation result is less than the lower limit value of the divergence determination range, and the calculation result is the When the divergence determination range is larger than the upper limit value, the upper limit value is used as the substitute value.

前記電力システムの好ましい実施の形態においては、前記複数の電力装置は、太陽電池から電力が入力されるn個の太陽光パワーコンディショナ(nは正の整数)を含んでおり、前記指標算出手段は、各太陽光パワーコンディショナに対する前記指標として抑制指標を算出し、前記送信手段は、前記抑制指標を前記各太陽光パワーコンディショナに送信する。   In a preferred embodiment of the power system, the plurality of power devices include n solar power conditioners (n is a positive integer) to which power is input from a solar cell, and the index calculating means Calculates a suppression index as the index for each solar power conditioner, and the transmission means transmits the suppression index to each solar power conditioner.

前記電力システムの好ましい実施の形態においては、前記n個の太陽光パワーコンディショナの各々には、前記各太陽光パワーコンディショナの出力制御に関する重みが設定されており、当該重みは、前記抑制指標が所定の抑制指標限界のときに、前記各太陽光パワーコンディショナが算出する個別目標電力を0にする値であり、前記発散判定範囲の上限値は前記抑制指標限界に基づいて設定されている。   In a preferred embodiment of the power system, a weight related to output control of each solar power conditioner is set in each of the n solar power conditioners, and the weight is the suppression index. Is a value that sets the individual target power calculated by each solar power conditioner to 0 when the limit is the predetermined suppression index limit, and the upper limit value of the divergence determination range is set based on the suppression index limit .

前記電力システムの好ましい実施の形態においては、前記複数の電力装置は、蓄電池から電力が入力される又は前記蓄電池に電力を出力するm個の蓄電池パワーコンディショナ(mは正の整数)を含んでおり、前記指標算出手段は、各蓄電池パワーコンディショナに対する前記指標として充放電指標を算出し、前記送信手段は、前記充放電指標を前記各蓄電池パワーコンディショナに送信する。   In a preferred embodiment of the power system, the plurality of power devices include m storage battery power conditioners (m is a positive integer) that receives power from the storage battery or outputs power to the storage battery. The index calculation means calculates a charge / discharge index as the index for each storage battery power conditioner, and the transmission means transmits the charge / discharge index to each storage battery power conditioner.

前記電力システムの好ましい実施の形態においては、前記m個の蓄電池パワーコンディショナの各々には、前記各蓄電池パワーコンディショナの出力制御に関する重みが設定されており、当該重みは、前記充放電指標の絶対値が所定の充放電指標限界のときに、前記各蓄電池パワーコンディショナが算出する個別目標電力を前記各蓄電池パワーコンディショナから最大限出力可能な電力値にする値であり、前記発散判定範囲は、前記充放電指標限界に基づいて設定されている。   In a preferred embodiment of the power system, each of the m storage battery power conditioners is set with a weight related to output control of each of the storage battery power conditioners, and the weight is a value of the charge / discharge index. When the absolute value is a predetermined charging / discharging index limit, the individual target power calculated by each storage battery power conditioner is a value that can be output to the maximum from each storage battery power conditioner, and the divergence determination range Is set based on the charging / discharging index limit.

前記電力システムの好ましい実施の形態においては、前記指標算出手段は、複数の前記調整対象電力および複数の前記演算結果を記憶する記憶手段と、前記調整対象電力の変化および前記演算結果の変化に基づいて発散傾向にあるか否かを判断する第2の判断手段と、をさらに備えており、前記決定手段は、前記第2の判断手段によって発散傾向にあると判断された場合、当該判断前の演算結果のいずれかを前記代替値として用いる。   In a preferred embodiment of the power system, the index calculation means is based on a storage means for storing a plurality of the adjustment target powers and a plurality of the calculation results, a change in the adjustment target powers, and a change in the calculation results. And a second determination means for determining whether or not there is a divergence tendency. When the determination means determines that there is a divergence tendency by the second determination means, Any of the calculation results is used as the substitute value.

本開示の電力システムによれば、集中管理装置において、調整対象電力が目標電力となるように、複数のパワーコンディショナそれぞれの個別出力電力を制御するための指標を算出する。そして、複数のパワーコンディショナの各々は、前記指標を用いた最適化問題に基づいて、各パワーコンディショナの個別目標電力を算出し、個別出力電力が当該個別目標電力となるようにした。これにより、集中管理装置は、複数のパワーコンディショナ毎に個別目標電力を算出することなく、指標を算出するだけとなる。したがって、集中管理装置の処理負荷を低減させることができる。そして、複数のパワーコンディショナの各々が、前記指標に基づき、個別出力電力を制御している。これにより、調整対象電力を目標電力にすることができる。さらに、調整対象電力が目標電力にならない場合、前記指標が発散する可能性がある。このとき、集中管理装置は、前記指標が発散傾向にあると判断して、所定の代替値を指標とするため、指標の発散を防止することができる。   According to the power system of the present disclosure, the centralized management device calculates an index for controlling the individual output power of each of the plurality of power conditioners so that the adjustment target power becomes the target power. Each of the plurality of power conditioners calculates the individual target power of each power conditioner based on the optimization problem using the index so that the individual output power becomes the individual target power. Thereby, the centralized management device only calculates the index without calculating the individual target power for each of the plurality of power conditioners. Accordingly, it is possible to reduce the processing load of the central management apparatus. Each of the plurality of power conditioners controls the individual output power based on the index. Thereby, adjustment object electric power can be made into target electric power. Furthermore, when the adjustment target power does not become the target power, the index may diverge. At this time, the centralized management apparatus determines that the index has a tendency to diverge and uses a predetermined substitute value as an index, so that the divergence of the index can be prevented.

第1実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole solar power generation system composition concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る太陽光発電システムの連系点電力抑制制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure regarding the connection point electric power suppression control of the solar energy power generation system which concerns on 1st Embodiment. シミュレーションにおいて想定したパワーコンディショナのモデルを示す図である。It is a figure which shows the model of the power conditioner assumed in simulation. シミュレーションにおいて想定したパワーコンディショナの電力制御系のステップ応答を示す図である。It is a figure which shows the step response of the power control system of the power conditioner assumed in simulation. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース1)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 1) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース2)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 2) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース3)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 3) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース4)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 4) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース5)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 5) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース6)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 6) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース7)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 7) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the solar energy power generation system which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る太陽光発電システムの連系点電力抑制制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure regarding the connection point electric power suppression control of the solar energy power generation system which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース1)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 1) by the simulation which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース2)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 2) by the simulation which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース3)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 3) by the simulation which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the solar energy power generation system which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る太陽光発電システムの連系点電力抑制制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure regarding the connection point electric power suppression control of the solar energy power generation system which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る太陽光発電システムのピークカット制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure regarding the peak cut control of the solar energy power generation system which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る太陽光発電システムの逆潮流回避制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure regarding the reverse power flow avoidance control of the solar energy power generation system which concerns on 5th Embodiment. 第6実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the solar energy power generation system which concerns on 6th Embodiment. 第6実施形態に係る太陽光発電システムのシステム総出力抑制制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure regarding the system total output suppression control of the solar energy power generation system which concerns on 6th Embodiment. 第7実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the solar energy power generation system which concerns on 7th Embodiment. 第7実施形態に係る太陽光発電システムのシステム総出力抑制制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure regarding the system total output suppression control of the solar energy power generation system which concerns on 7th Embodiment. 第8実施形態に係る太陽光発電システムのスケジュール制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure regarding the schedule control of the solar energy power generation system which concerns on 8th Embodiment. 第9実施形態に係る太陽光発電システムを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the solar energy power generation system which concerns on 9th Embodiment. 抑制指標と個別出力電力の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a suppression parameter | index and individual output electric power. 充放電指標と個別出力電力の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a charging / discharging parameter | index and individual output electric power. 第9実施形態の変形例に係る集中管理装置を示す図である。It is a figure which shows the centralized management apparatus which concerns on the modification of 9th Embodiment.

以下、本開示の電力システムの実施の形態について、電力系統に連系された太陽光発電システムに適用した場合を例に説明する。なお、以下の説明において、連系点における電力が正の場合、太陽光発電システムから電力系統に電力が出力されている(逆潮流している)ものとする。一方、連系点における電力が負の値の場合、電力系統から太陽光発電システムに電力が出力されているものとする。   Hereinafter, an embodiment of the electric power system of the present disclosure will be described by taking as an example a case where the electric power system is applied to a solar power generation system linked to an electric power system. In the following description, when the power at the interconnection point is positive, it is assumed that power is output from the photovoltaic power generation system to the power system (reverse power flow). On the other hand, when the power at the interconnection point is a negative value, the power is output from the power system to the photovoltaic power generation system.

図1および図2は、第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1を説明するための図である。図1は、太陽光発電システムPVS1の全体構成を示している。図2は、図1に示す太陽光発電システムPVS1において、電力系統Aとの連系点における電力を制御する制御系の機能構成を示している。   1 and 2 are diagrams for explaining a photovoltaic power generation system PVS1 according to the first embodiment. FIG. 1 shows the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS1. FIG. 2 shows a functional configuration of a control system that controls electric power at a connection point with the power system A in the photovoltaic power generation system PVS1 shown in FIG.

太陽光発電システムPVS1は、図1に示すように、複数台の太陽電池SPi(i=1,2,・・・,n;nは正の整数)、複数台のパワーコンディショナPCSi、および、集中管理装置MC1を有して構成される。太陽光発電システムPVS1は、系統連系型の逆潮流システムである。 As shown in FIG. 1, the photovoltaic power generation system PVS1 includes a plurality of solar cells SP i (i = 1, 2,..., N; n is a positive integer), a plurality of power conditioners PCS i , And it has the centralized management apparatus MC1. The photovoltaic power generation system PVS1 is a grid-connected reverse power flow system.

複数台の太陽電池SPiはそれぞれ、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する。各太陽電池SPiは、直列・並列に接続された複数個の太陽電池パネルを含んで構成されている。太陽電池パネルは、例えば、シリコンなどの半導体で生成された太陽電池セルを複数個接続したものを、屋外で利用できるように樹脂や強化ガラスなどで保護したものである。太陽電池SPiは発電した電力(直流電力)を、パワーコンディショナPCSiに出力する。なお、太陽電池SPiによって発電可能な電力の最大量を太陽電池SPiの発電量Pi SPとする。 Each of the plurality of solar cells SP i converts solar energy into electric energy. Each solar cell SP i includes a plurality of solar cell panels connected in series and in parallel. A solar battery panel is a panel in which a plurality of solar battery cells made of a semiconductor such as silicon are connected and protected with a resin or tempered glass so that they can be used outdoors. The solar cell SP i outputs the generated power (DC power) to the power conditioner PCS i . The maximum amount of power that can be generated by the solar cell SP i is defined as the power generation amount P i SP of the solar cell SP i .

複数台のパワーコンディショナPCSiはそれぞれ、太陽電池SPiが発電した電力(直流電力)を交流電力に変換する。そして、変換した交流電力を電力系統Aに出力する。各パワーコンディショナPCSiは、インバータ回路、変圧器、および、制御回路などを含んでいる。インバータ回路は、太陽電池SPiから入力される直流電力を電力系統Aと同期がとれた交流電力に変換する。変圧器は、インバータ回路から出力される交流電圧を昇圧(または降圧)する。制御回路は、インバータ回路などを制御する。また、パワーコンディショナPCSiは、上記のように構成されたものに限定されない。 Each of the plurality of power conditioners PCS i converts the power (DC power) generated by the solar cell SP i into AC power. Then, the converted AC power is output to the power system A. Each power conditioner PCS i includes an inverter circuit, a transformer, a control circuit, and the like. The inverter circuit converts the DC power input from the solar battery SP i into AC power synchronized with the power system A. The transformer boosts (or steps down) the AC voltage output from the inverter circuit. The control circuit controls an inverter circuit and the like. Further, the power conditioner PCS i is not limited to the one configured as described above.

各パワーコンディショナPCSiから出力される有効電力をPi out、無効電力をQi outとすると、各パワーコンディショナPCSiからPi out+jQi outの複素電力が出力されている。したがって、複数台のパワーコンディショナPCSiと電力系統Aとの連系点には、Σii out+jΣii outの複素電力が出力されている。すなわち、連系点における電力(以下、「連系点電力」という。)は、各パワーコンディショナPCSiの出力電力の総和である。本実施形態においては、連系点における電圧変動抑制などに主に活用される無効電力Qi outの出力制御については、特に考慮しない。すなわち、連系点電力は、連系点における有効電力Pi outの総和(Σii out)としている。なお、連系点電力をP(t)とする。 When the effective power output from the power conditioner PCS i P i out, the reactive power and Q i out, the complex power of P i out + jQ i out from the power conditioner PCS i is outputted. Therefore, the complex power of Σ i P i out + jΣ i Q i out is output to the connection point between the plurality of power conditioners PCS i and the power system A. That is, the power at the connection point (hereinafter referred to as “connection point power”) is the sum of the output power of each power conditioner PCS i . In this embodiment, no particular consideration is given to the output control of the reactive power Q i out which is mainly used for suppressing voltage fluctuation at the interconnection point. That is, the interconnection point power is the sum (Σ i P i out ) of the active power P i out at the interconnection point. The interconnection point power is P (t).

このような電力系統Aに連系する太陽光発電システムPVS1が多くなると、電力系統Aへの電力の供給が需要に比べて過多となる。この供給過多の状態を解消するために、各太陽光発電システムPVS1は、電力会社から出力電力を抑制するように指示されることが考えられる。そこで、本実施形態に係る太陽光発電システムPVS1は、電力会社からの出力抑制指令に従い、出力電力を抑制している。   When the photovoltaic power generation system PVS1 linked to such a power system A increases, the supply of power to the power system A becomes excessive compared to the demand. In order to eliminate this excessive supply state, each photovoltaic power generation system PVS1 can be instructed to suppress output power from an electric power company. Therefore, the photovoltaic power generation system PVS1 according to the present embodiment suppresses the output power in accordance with the output suppression command from the power company.

本実施形態においては、太陽光発電システムPVS1は、電力会社からの出力抑制指令として、連系点電力P(t)が所定の値を超えないように指示される。太陽光発電システムPVS1は、この出力抑制指令に従い、連系点電力P(t)を制御する。具体的には、太陽光発電システムPVS1は、電力会社からの出力抑制指令として、連系点電力P(t)の上限値である出力指令値PCを指令される。太陽光発電システムPVS1は、連系点電力P(t)が電力会社から指令される出力指令値PCとなるように、各パワーコンディショナPCSiの出力電力(以下、「個別出力電力」という。)Pi outを制御する。よって、連系点電力P(t)を調整対象電力とし、出力指令値PCを連系点電力P(t)の目標値としている。太陽光発電システムPVS1は、連系点電力P(t)が出力指令値PCを超えている場合、各パワーコンディショナPCSiの個別出力電力Pi outを抑制する。このことから、太陽光発電システムPVS1が行う制御を、「連系点電力抑制制御」という。 In the present embodiment, the photovoltaic power generation system PVS1 is instructed so that the interconnection power P (t) does not exceed a predetermined value as an output suppression command from the power company. The photovoltaic power generation system PVS1 controls the interconnection point power P (t) according to this output suppression command. Specifically, photovoltaic systems PVS1 as output suppression command from an electric power company, is commanded an output command value P C is the upper limit of the linking point power P (t). Photovoltaic systems PVS1, like interconnection point power P (t) is the output command value P C of commanded from the power company, the output power of each power conditioner PCS i (hereinafter, referred to as "individual output power" .) Control P i out . Thus, interconnection node power P (t) is the adjusted power, and the target value of the linking point power P (t) the output command value P C. Photovoltaic systems PVS1, when interconnection point power P (t) exceeds the output command value P C, suppresses an individual output power P i out of the power conditioner PCS i. Therefore, the control performed by the photovoltaic power generation system PVS1 is referred to as “interconnection point power suppression control”.

連系点電力抑制制御においては、各パワーコンディショナPCSiは、集中管理装置MC1から抑制指標prを受信し、受信した抑制指標prに基づき、個別出力電力Pi outの目標(以下、「個別目標電力」という。)Pi refを算出する。抑制指標prは、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための情報であり、個別目標電力Pi refを算出するための情報である。各パワーコンディショナPCSiは、算出した個別目標電力Pi refに基づいて、個別出力電力Pi outを制御する。そのために、各パワーコンディショナPCSiは、図2に示すように、受信部11、目標電力算出部12、および、出力制御部13を含んでいる。 In the interconnection point power suppression control, each power conditioner PCS i receives the suppression index pr from the central management device MC1, and based on the received suppression index pr, the target of the individual output power P i out (hereinafter, “individual” It is referred to as “target power.”) P i ref is calculated. Suppression indicator pr is information for linking point power P (t) to the output command value P C, which is information for calculating the individual target power P i ref. Each power conditioner PCS i controls the individual output power P i out based on the calculated individual target power P i ref . For this purpose, each power conditioner PCS i includes a receiving unit 11, a target power calculating unit 12, and an output control unit 13, as shown in FIG.

受信部11は、集中管理装置MC1から送信される抑制指標prを受信する。受信部11は、例えば無線通信により、集中管理装置MC1から抑制指標prを受信する。なお、無線通信ではなく、有線通信であってもよい。   The receiving unit 11 receives the suppression index pr transmitted from the central management device MC1. The receiving unit 11 receives the suppression index pr from the central management device MC1 by wireless communication, for example. Note that wired communication may be used instead of wireless communication.

目標電力算出部12は、受信部11が受信した抑制指標prに基づき、自装置(パワーコンディショナPCSi)の個別目標電力Pi refを算出する。具体的には、目標電力算出部12は、下記(8)式に示す制約付き最適化問題を解くことで、個別目標電力Pi refを算出する。当該(8)式において、Pi lmtは、各パワーコンディショナPCSiの定格出力(出力限界)を表わし、wiは、パワーコンディショナPCSiの有効電力抑制に関する重みを表わしている。この有効電力抑制に関する重みwiは、目標電力算出部12に記憶されている。また、有効電力抑制に関する重みwiは、ユーザが手動で設定することができる。あるいは、各パワーコンディショナPCSiが、パワーコンディショナPCSiの状況(温度、気候、無効電力量など)に応じて、自動的に設定するようにしてもよい。なお、この下記(8)式についての詳細は、後述する。

Figure 2018148627
The target power calculation unit 12 calculates the individual target power P i ref of the own device (power conditioner PCS i ) based on the suppression index pr received by the reception unit 11. Specifically, the target power calculation unit 12 calculates the individual target power P i ref by solving the constrained optimization problem shown in the following equation (8). In the equation (8), P i lmt represents the rated output (output limit) of each power conditioner PCS i , and w i represents the weight related to effective power suppression of the power conditioner PCS i . The weight w i related to the effective power suppression is stored in the target power calculation unit 12. Further, the weight w i related to effective power suppression can be manually set by the user. Alternatively, each power conditioner PCS i may be automatically set according to the condition (temperature, climate, reactive power amount, etc.) of the power conditioner PCS i . Details of the following equation (8) will be described later.
Figure 2018148627

出力制御部13は、上記インバータ回路を制御して、個別出力電力Pi outを制御する。出力制御部13は、個別出力電力Pi outを、目標電力算出部12が算出した個別目標電力Pi refにする。 The output control unit 13 controls the inverter circuit to control the individual output power P i out . The output control unit 13 sets the individual output power P i out to the individual target power P i ref calculated by the target power calculation unit 12.

集中管理装置MC1は、複数台のパワーコンディショナPCSiを集中管理する。集中管理装置MC1は、例えば無線通信により、各パワーコンディショナPCSiとの間で、各種情報の送受信を行う。なお、無線通信ではなく、有線通信であってもよい。集中管理装置MC1は、連系点電力抑制制御において、連系点電力P(t)を監視する。また、電力会社から指令される出力指令値PCを取得する。そして、集中管理装置MC1は、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための抑制指標prを算出し、各パワーコンディショナPCSiに送信する。そのために、集中管理装置MC1は、図2に示すように、出力指令値取得部21、連系点電力検出部22、指標算出部23、および、送信部24を含んでいる。 The central control device MC1 is to centralize plurality of power conditioners PCS i. The central management device MC1 transmits and receives various types of information to and from each power conditioner PCS i by wireless communication, for example. Note that wired communication may be used instead of wireless communication. The central management device MC1 monitors the connection point power P (t) in the connection point power suppression control. Also, an output command value P C commanded from the electric power company is acquired. Then, the central control device MC1 calculates the suppression indicators pr for interconnection point power P (t) to the output command value P C, and transmits to each of the power conditioner PCS i. For this purpose, the central management device MC1 includes an output command value acquisition unit 21, an interconnection point power detection unit 22, an index calculation unit 23, and a transmission unit 24, as shown in FIG.

出力指令値取得部21は、電力会社から指令される出力指令値PCを取得する。例えば、無線通信により電力会社から出力指令値PCを取得する。また、管理者が所定のコンピュータに電力会社から指令される出力指令値PCを手入力で入力し、出力指令値取得部21が前記コンピュータから出力指令値PCを取得する構成であってもよい。あるいは、他の通信装置を中継して、電力会社から指令される出力指令値PCを取得する構成であってもよい。出力指令値取得部21は、取得した出力指令値PCを指標算出部23に出力する。 The output command value acquisition unit 21 acquires an output command value P C commanded from an electric power company. For example, to obtain the output command value P C from the power company through wireless communication. Further, even if the administrator manually inputs the output command value P C commanded from the power company to a predetermined computer, and the output command value acquisition unit 21 acquires the output command value P C from the computer. Good. Alternatively, it relays the other communication device may be configured to acquire the output command value P C of commanded from the power company. The output command value acquisition unit 21 outputs the acquired output command value P C to the index calculation unit 23.

出力指令値取得部21は、電力会社からの出力抑制の指令がないとき、指標算出部23に指令がないことを伝達する。「電力会社からの出力抑制の指令がないとき」とは、太陽光発電システムPVS1の出力を抑制せず、太陽電池SPiが発電した電力を最大限に出力できるときである。例えば、各パワーコンディショナPCSiが最大電力点追従制御により最大電力点で動作するときに、最大限に出力できる。本実施形態においては、出力指令値取得部21は、電力会社からの出力抑制の指令がないとき、出力指令値PCとして、数値−1を指標算出部23に出力する。なお、指標算出部23に指令がないことを伝達することができれば、その手法は限定されない。例えば、出力指令値取得部21は、出力抑制の指令の有無を示すフラグ情報を電力会社等から取得し、これを指標算出部23に伝達するようにしてもよい。当該フラグ情報は、例えば、出力抑制の指令がない場合「0」であり、出力抑制の指令がある場合「1」である。なお、出力抑制の指令がある場合(フラグ情報が「1」の場合)には、当該フラグ情報とともに出力指令値PCを取得する。 The output command value acquisition unit 21 informs the index calculation unit 23 that there is no command when there is no output suppression command from the power company. The "when there is no command for output suppression from power company", does not suppress the output of the photovoltaic power generation system PVS1, it is when it outputs the most power solar SP i is power. For example, when each power conditioner PCS i operates at the maximum power point by the maximum power point tracking control, the maximum output is possible. In the present embodiment, the output command value acquisition unit 21 outputs a numerical value −1 to the index calculation unit 23 as the output command value P C when there is no output suppression command from the power company. Note that the method is not limited as long as it can be transmitted to the index calculation unit 23 that there is no instruction. For example, the output command value acquisition unit 21 may acquire flag information indicating the presence / absence of an output suppression command from an electric power company or the like, and transmit the flag information to the index calculation unit 23. The flag information is, for example, “0” when there is no output suppression command and “1” when there is an output suppression command. Note that if there is a command for output suppression (when the flag information is "1"), to obtain the output command value P C together with the flag information.

本実施形態においては、出力指令値取得部21が出力指令値PCを取得する場合を例に説明するが、これに限定されない。具体的には、出力指令値PCの代わりに出力抑制率[%]の情報を取得するようにしてもよい。このとき、出力指令値取得部21は、取得した出力抑制率[%]と太陽光発電システムPVS1全体の定格出力(すなわち、各パワーコンディショナPCSiの定格出力の合計)Σii lmtとに基づき、出力指令値PCを算出する。例えば、出力指令値取得部21は、出力抑制率として20%である指令を取得したとき、太陽光発電システムPVS1の定格出力Σii lmtの80%(=100−20)を出力指令値PCとして算出する。出力指令値取得部21は、算出した出力指令値PCを指標算出部23に出力する。 In the present embodiment, illustrating a case where the output command value obtaining unit 21 obtains the output command value P C as an example, but is not limited thereto. Specifically, it is also possible to obtain information of an output inhibition rate [%] instead of the output command value P C. At this time, the output command value obtaining unit 21 obtains the obtained output suppression rate [%] and the rated output of the entire photovoltaic power generation system PVS1 (that is, the sum of the rated outputs of the power conditioners PCS i ) Σ i P i lmt and based on, it calculates the output command value P C. For example, the output command value acquiring unit 21, when obtaining a 20% command as output inhibition rate, 80% of the rated output Σ i P i lmt photovoltaic systems PVS1 (= 100-20) the output command value Calculated as P C. The output command value acquisition unit 21 outputs the calculated output command value P C to the index calculation unit 23.

連系点電力検出部22は、連系点電力P(t)を検出する。そして、検出した連系点電力P(t)を指標算出部23に出力する。なお、連系点電力検出部22を、集中管理装置MC1とは別の検出装置として構成してもよい。この場合、当該検出装置(連系点電力検出部22)が、無線通信または有線通信により、連系点電力P(t)の検出値を集中管理装置MC1に送信する。   The connection point power detection unit 22 detects the connection point power P (t). Then, the detected interconnection point power P (t) is output to the index calculation unit 23. In addition, you may comprise the connection point electric power detection part 22 as a detection apparatus different from the centralized management apparatus MC1. In this case, the detection device (interconnection point power detection unit 22) transmits a detection value of the connection point power P (t) to the central management device MC1 by wireless communication or wired communication.

指標算出部23は、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための抑制指標prを算出する。指標算出部23は、ラグランジュ乗数をλ、勾配係数をε、時間をtとして、下記(9)式および下記(10)式に基づき、抑制指標prを算出する。ただし、指標算出部23は、出力指令値PCとして、電力会社からの出力抑制の指令がないことを表わす数値−1を入力された場合、ラグランジュ乗数λを「0」とする。すなわち、抑制指標prを「0」と算出する。なお、下記(9)式において、個別出力電力Pi outおよび出力指令値PCが、時間tに対して変化する値であるため、それぞれ個別出力電力をPi out(t)、出力指令値をPC(t)と記載している。これらの下記(9)式および下記(10)式の詳細は、後述する。

Figure 2018148627
Index calculating unit 23 calculates the suppression indicators pr for interconnection point power P (t) to the output command value P C. The index calculation unit 23 calculates a suppression index pr based on the following formula (9) and the following formula (10), where λ is a Lagrange multiplier, ε is a gradient coefficient, and t is time. However, the index calculation unit 23 as an output command value P C, when it is entered the numerical value -1 to indicate that there is no command output suppression from power company, the Lagrange multiplier λ is set to "0". That is, the suppression index pr is calculated as “0”. In the following formula (9), since the individual output power P i out and the output command value P C are values that change with respect to time t, the individual output power is represented by P i out (t) and the output command value, respectively. Is described as P C (t). Details of these formulas (9) and (10) will be described later.
Figure 2018148627

送信部24は、指標算出部23が算出した抑制指標prを各パワーコンディショナPCSiに送信する。 The transmission unit 24 transmits the suppression index pr calculated by the index calculation unit 23 to each power conditioner PCS i .

次に、太陽光発電システムPVS1が行う連系点電力抑制制御において、パワーコンディショナPCSiによる個別目標電力Pi refの算出に上記(8)式が用いられる理由と、集中管理装置MC1による抑制指標prの算出に上記(9)式および上記(10)式が用いられる理由とを説明する。 Next, in the interconnection point power suppression control performed by the photovoltaic power generation system PVS1, the reason why the above equation (8) is used for calculating the individual target power P i ref by the power conditioner PCS i and the suppression by the centralized management device MC1. The reason why the equation (9) and the equation (10) are used for calculating the index pr will be described.

太陽光発電システムPVS1は、連系点電力抑制制御において、以下の3つの目標を達成するように構成されている。1つ目の目標(目標1−1)は、「各パワーコンディショナPCSiが分散的に個別目標電力を算出する」ことである。2つ目の目標(目標1−2)は、「太陽光発電システムPVS1の連系点における出力電力(連系点電力)を電力会社からの出力指令値に一致させる」ことである。そして、3つ目の目標(目標1−3)は、「パワーコンディショナPCSi毎に、出力抑制量を調整できるようにする」ことである。なお、出力抑制量とは、パワーコンディショナPCSiが出力可能な最大電力値と個別出力電力Pi outとの差である。前記出力可能な最大電力値は、太陽電池SPiの発電量Pi SP>定格出力Pi lmtの場合には、パワーコンディショナPCSiの定格出力Pi lmtである。一方、太陽電池SPiの発電量Pi SP≦定格出力Pi lmtの場合には、太陽電池SPiの発電量Pi SPである。 The photovoltaic power generation system PVS1 is configured to achieve the following three goals in the connection point power suppression control. The first target (target 1-1) is “each power conditioner PCS i calculates the individual target power in a distributed manner”. The second target (target 1-2) is “to match the output power (interconnection point power) at the connection point of the photovoltaic power generation system PVS1 with the output command value from the power company”. The third target (target 1-3) is “to allow the output suppression amount to be adjusted for each power conditioner PCS i ”. The output suppression amount is a difference between the maximum power value that can be output by the power conditioner PCS i and the individual output power P i out . The maximum power value that can be the output, when the power generation amount P i SP> rated output P i lmt solar cell SP i is the rated output P i lmt power conditioner PCS i. On the other hand, when the power generation amount P i SP of the solar cell SP i ≦ the rated output P i lmt , the power generation amount P i SP of the solar cell SP i .

まず、集中管理装置MC1が、集中的に個別目標電力Pi refを求める場合の制約付き最適化問題を考える。そうすると、下記(11)式が得られる。ここで、上記するように、Pi refは、各パワーコンディショナPCSiの個別目標電力を表わし、Pi lmtは、各パワーコンディショナPCSiの定格出力(出力限界)を表わし、PCは、電力会社から指令される出力指令値を表わしている。なお、下記(11)式の最適解である個別目標電力Pi refを(Pi ref*とする。下記(11)式において、(11a)式は、個別出力電力Pi outの出力抑制量の最小化、(11b)式は、定格出力Pi lmtによる制約、(11c)式は、連系点電力P(t)を出力指令値PCに一致させることをそれぞれ表わしている。

Figure 2018148627
First, consider a constrained optimization problem when the central management device MC1 intensively obtains the individual target power P i ref . Then, the following equation (11) is obtained. Here, as described above, P i ref represents the individual target power of each power conditioner PCS i , P i lmt represents the rated output (output limit) of each power conditioner PCS i , and P C is Represents the output command value commanded by the electric power company. Note that the individual target power P i ref which is the optimum solution of the following equation (11) is (P i ref ) * . In the following equation (11), equation (11a) is the minimization of the output suppression amount of the individual output power P i out , equation (11b) is the constraint due to the rated output P i lmt , and equation (11c) is the interconnection point it represents respectively to match the power P (t) to the output command value P C.
Figure 2018148627

これは、集中管理装置MC1が、上記(11)式から個別目標電力(Pi ref*を求める場合を示している。したがって、上記(11)式の場合、各パワーコンディショナPCSiが分散的に個別目標電力(Pi ref*を算出していないため、目標1−1を達成していない。 This shows a case where the centralized management device MC1 obtains the individual target power (P i ref ) * from the above equation (11). Therefore, in the case of the above formula (11), each power conditioner PCS i does not calculate the individual target power (P i ref ) * in a distributed manner, and thus the target 1-1 is not achieved.

続いて、各パワーコンディショナPCSiが分散的に個別目標電力Pi refを求める場合の制約付き最適化問題を考える。そうすると、下記(12)式が得られる。

Figure 2018148627
Next, consider a constrained optimization problem when each power conditioner PCS i obtains the individual target power P i ref in a distributed manner. Then, the following formula (12) is obtained.
Figure 2018148627

しかし、上記(12)式の最適解である個別目標電力は、各パワーコンディショナPCSiが分散的に求めた個別目標電力Pi refであるが、上記(11c)式が考慮されていない。したがって、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させる目標1−2を達成できない。 However, the individual target power, which is the optimal solution of the above equation (12), is the individual target power P i ref obtained by each power conditioner PCS i in a distributed manner, but the above equation (11c) is not taken into consideration. Therefore, the target 1-2 for matching the interconnection point power P (t) with the output command value P C from the power company cannot be achieved.

そこで、次の手法により、目標1−2を達成させることを考える。すなわち、各パワーコンディショナPCSiが、集中管理装置MC1から受信する抑制指標prに基づき、分散的に個別目標電力Pi refを算出する。これにより、目標1−2を達成させる。各パワーコンディショナPCSiが、抑制指標prを用いて、分散的に個別目標電力Pi refを求める場合の制約付き最適化問題は、上記(8)式で表わすことができる。なお、上記(8)式の最適解である個別目標電力Pi refを(Pi refとする。 Therefore, consider achieving the target 1-2 by the following method. That is, each power conditioner PCS i calculates the individual target power P i ref in a distributed manner based on the suppression index pr received from the central management device MC1. Thereby, the target 1-2 is achieved. The constrained optimization problem when each power conditioner PCS i obtains the individual target power P i ref in a distributed manner using the suppression index pr can be expressed by the above equation (8). Note that equation (8) of the individual target power P i ref which is the optimal solution with (P i ref) ♭.

ここで、上記(11)式により得られる最適解(Pi ref*と、上記(8)式により得られる最適解(Pi refとが一致することで、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させることができる。すなわち、各パワーコンディショナPCSiが分散的に最適化問題を解いた場合であっても、目標1−2を達成することができる。したがって、定常状態の最適性に着目し、(Pi ref*=(Pi refとなる抑制指標prを考える。そのために、上記(11)式および上記(8)式のKKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件を考える。これにより、上記(11)式のKKT条件から下記(13)式が得られ、上記(8)式のKKT条件から下記(14)式が得られる。なお、μは所定のラグランジュ乗数である。

Figure 2018148627
Here, the optimum solution (P i ref ) * obtained by the above equation (11) and the optimum solution (P i ref ) obtained by the above equation (8) coincide with each other, so that the interconnection point power P ( t) can be matched with the output command value P C from the electric power company. That is, even if each power conditioner PCS i solves the optimization problem in a distributed manner, the target 1-2 can be achieved. Therefore, focusing on the optimality of the steady state, a suppression index pr that satisfies (P i ref ) * = (P i ref ) is considered. For that purpose, the KKT (Karush-Kuhn-Tucker) conditions of the above formula (11) and the above formula (8) are considered. Thus, the following expression (13) is obtained from the KKT condition of the above expression (11), and the following expression (14) is obtained from the KKT condition of the above expression (8). Note that μ is a predetermined Lagrange multiplier.
Figure 2018148627

これら上記(13)式および上記(14)式から、pr=λ(上記(10)式)とすることで、2つの最適解(Pi ref*、(Pi refが一致することが分かる。したがって、集中管理装置MC1がラグランジュ乗数λを算出し、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prとして、各パワーコンディショナPCSiに提示(送信)することで、各パワーコンディショナPCSiがそれぞれ、上記(8)式から個別目標電力(Pi refを算出することができる。これにより、各パワーコンディショナPCSiが分散的に個別目標電力Pi refを求めた場合であっても、連系点電力P(t)と電力会社からの出力指令値PCとを一致させることができる。すなわち、目標1−2を達成できる。 From these equation (13) and equation (14), it is assumed that pr = λ (the above equation (10)), so that the two optimum solutions (P i ref ) * and (P i ref ) 一致 match. I understand. Accordingly, the central management device MC1 calculates the Lagrange multiplier λ, and presents (transmits) the calculated Lagrange multiplier λ as the suppression index pr to each power conditioner PCS i so that each power conditioner PCS i The individual target power (P i ref ) can be calculated from the equation (8). As a result, even if each power conditioner PCS i obtains the individual target power P i ref in a distributed manner, the connection point power P (t) and the output command value P C from the power company are matched. be able to. That is, the target 1-2 can be achieved.

続いて、集中管理装置MC1によるラグランジュ乗数λの算出方法について、説明する。集中管理装置MC1がラグランジュ乗数λを求めるために、まず、h1,i=−Pi ref、h2,i=Pi ref−Pi lmtとし、各パワーコンディショナPCSiの不等式制約をまとめてhj,i(j=1,2、i=1,・・・,n)とする。そして、上記(11)式の双対問題である下記(15)式を考える。

Figure 2018148627
Next, a method for calculating the Lagrange multiplier λ by the centralized management device MC1 will be described. In order for the central management device MC1 to obtain the Lagrange multiplier λ, first, h 1, i = −P i ref and h 2, i = P i ref −P i lmt are set, and the inequality constraints of each power conditioner PCS i are summarized. H j, i (j = 1, 2, i = 1,..., N). Then, consider the following equation (15) which is a dual problem of the above equation (11).
Figure 2018148627

ここで、各パワーコンディショナPCSiによって求められる最適解(Pi refが決定されると仮定すると、下記(16)式となり、ラグランジュ乗数λに対する最大化問題の形となる。この下記(16)式に対し勾配法を適用すると、下記(17)式となる。なお、εは勾配係数を表わし、τは時間変数を表わす。

Figure 2018148627
Here, assuming that the optimum solution (P i ref ) 求 め determined by each power conditioner PCS i is determined, the following equation (16) is obtained, which is the form of the maximization problem for the Lagrange multiplier λ. When the gradient method is applied to the following equation (16), the following equation (17) is obtained. Note that ε represents a gradient coefficient, and τ represents a time variable.
Figure 2018148627

上記(17)式において、(Pi refを対応する各パワーコンディショナPCSiの個別出力電力Pi outで置き換える。さらに、集中管理装置MC1は、各パワーコンディショナPCSiの個別出力電力Pi outを個別に観測せず、連系点電力P(t)=Σii outを観測する。また、電力会社から逐次出力指令値PCを取得しているとする。そうすると、上記(9)式が得られる。よって、集中管理装置MC1は、連系点電力P(t)と電力会社からの出力指令値PCとに基づき、ラグランジュ乗数λを算出できる。そして、上記(10)式に基づき、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prとする。 In the above equation (17), (P i ref ) is replaced with the individual output power P i out of the corresponding power conditioner PCS i . Further, the centralized management device MC1 does not individually observe the individual output power P i out of each power conditioner PCS i but observes the connection point power P (t) = Σ i P i out . Moreover, to have a valid sequential output command value P C from the power company. Then, the above equation (9) is obtained. Therefore, the central management device MC1 can calculate the Lagrange multiplier λ based on the interconnection point power P (t) and the output command value P C from the power company. Then, based on the above equation (10), the calculated Lagrangian multiplier λ is set as the suppression index pr.

以上のことから、本実施形態においては、各パワーコンディショナPCSiは、個別目標電力Pi refを算出するときに、上記(8)式に示す最適化問題を用いている。また、集中管理装置MC1は、抑制指標prを算出するために、上記(9)式および上記(10)式を用いている。 From the above, in this embodiment, each power conditioner PCS i uses the optimization problem shown in the above equation (8) when calculating the individual target power P i ref . Further, the central management device MC1 uses the above formula (9) and the above formula (10) in order to calculate the suppression index pr.

次に、上記のように構成された太陽光発電システムPVS1において、上記3つの目標を達成し、適切に動作していることをシミュレーションによって検証した。   Next, in the photovoltaic power generation system PVS1 configured as described above, it was verified by simulation that the above three goals were achieved and the system was operating properly.

シミュレーションでは、10台のパワーコンディショナPCSi(i=1〜10;PCS1〜PCS10)を有する太陽光発電システムPVS1を想定した。 In the simulation, a solar power generation system PVS1 having ten power conditioners PCS i (i = 1 to 10; PCS 1 to PCS 10 ) was assumed.

電力系統A(連系点電圧)のモデルは、下記(18)式とした。下記(18)式において、R=RL×L,X=XL×Lであり、RLは配電線の単位長さ当たりの抵抗成分、XLは配電線の単位長さ当たりのリアクタンス成分、Lは配電線の長さ、V1は上位系統電圧を表わしている。本シミュレーションにおいては、上位系統電圧V1を6600[V]、配線線の単位長さ当たりの抵抗成分RLを0.220[Ω/km]、配電線の単位長さ当たりのリアクタンス成分XLを0.276[Ω/km]、配電線の長さLを5[km]とした。

Figure 2018148627
The model of the power system A (interconnection point voltage) was the following equation (18). In the following equation (18), R = R L × L, X = X L × L, R L is a resistance component per unit length of the distribution line, and X L is a reactance component per unit length of the distribution line. , L represents the length of the distribution line, and V 1 represents the upper system voltage. In this simulation, the upper system voltage V 1 is 6600 [V], the resistance component R L per unit length of the wiring line is 0.220 [Ω / km], and the reactance component X L per unit length of the distribution line Was 0.276 [Ω / km], and the length L of the distribution line was 5 [km].
Figure 2018148627

パワーコンディショナPCSiは、図3に示すモデルのものを想定し、個別出力電力Pi outを個別目標電力Pi refに制御するために、PI制御を行っているものとした。パワーコンディショナPCSiの電流制御系は、有効・無効電力制御系に比べ、非常に高速に応答するように設計されている。ここでは、事前に適切な制御系設計がなされているとし、K=1,T=10-4の1次遅れ系で実現している。電流制御系の上位制御系となる電力制御系は、ステップ応答が1[s]以内に収束する程度の時定数を想定し、KPP=KPQ=1.0×10-7、KIP=KIQ=1.2×10-3としている。なお、KPPは有効電力の比例ゲイン、KPQは無効電力の比例ゲイン、KIPは有効電力の積分ゲイン、KIQは無効電力の積分ゲインを表わしている。有効・無効電力制御系のステップ応答を図4に示す。 The power conditioner PCS i is assumed to have the model shown in FIG. 3, and PI control is performed to control the individual output power P i out to the individual target power P i ref . The current control system of the power conditioner PCS i is designed to respond very quickly compared to the active / reactive power control system. Here, it is assumed that an appropriate control system design has been made in advance, and a first-order lag system with K = 1 and T = 10 −4 is realized. The power control system, which is a higher-order control system of the current control system, assumes a time constant that the step response converges within 1 [s], and K PP = K PQ = 1.0 × 10 −7 , K IP = K IQ = 1.2 × 10 −3 . K PP represents a proportional gain of active power, K PQ represents a proportional gain of reactive power, K IP represents an integral gain of active power, and K IQ represents an integral gain of reactive power. The step response of the active / reactive power control system is shown in FIG.

図5〜図11は、上記に示したモデルの太陽光発電システムPVS1を用いて、複数の条件下でシミュレーションを行ったときの結果を示している。なお、各パワーコンディショナPCSiは、接続される太陽電池SPiの発電量Pi SPが定格出力Pi lmtより大きい場合には、パワーコンディショナPCSiの定格出力Pi lmtに抑制するものとする。 5 to 11 show results when simulation is performed under a plurality of conditions using the above-described model photovoltaic power generation system PVS1. Each power conditioner PCS i, when the power generation amount P i SP is greater than the rated output P i lmt of the connected solar cell SP i is one that inhibits the rated output P i lmt of the power conditioner PCS i And

ケース1として、10台のパワーコンディショナPCS1〜PCS10がすべて同じ条件である場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−1とする。シミュレーション1−1において、10台のパワーコンディショナPCS1〜PCS10はすべて、定格出力Pi lmtが500[kW]、有効電力抑制に関する重みwiが1.0、太陽電池SPiの発電量Pi SPが600[kW]であるとした。また、電力会社からの出力指令値PCは、0≦t<60[s]では指令がなく、60≦t[s]では3000[kW]であるとした。なお、「出力指令値PCの指令がない」ときには、上記するように出力指令値PCとして、指令がないことを表わす数値−1を用いた。その他、勾配係数εを0.025、集中管理装置MC1が行う抑制指標prの更新と各パワーコンディショナPCSiが行う個別目標電力Pi refの更新との各サンプリング時間を1[s]とした。また、各パワーコンディショナPCSiはすべて、力率1(無効電力目標値=0[kvar])で運転しているものとした。図5は、シミュレーション1−1におけるシミュレーション結果を示している。 As a case 1, a simulation was performed in the case where all of the ten power conditioners PCS 1 to PCS 10 had the same conditions. This simulation is assumed to be simulation 1-1. In simulation 1-1, all of the ten power conditioners PCS 1 to PCS 10 have a rated output P i lmt of 500 [kW], a weight w i relating to active power suppression of 1.0, and a power generation amount of the solar cell SP i . It was assumed that P i SP was 600 [kW]. Further, the output command value P C from the electric power company is assumed to be no command when 0 ≦ t <60 [s], and 3000 [kW] when 60 ≦ t [s]. Note that, when “there is no command for the output command value P C ”, as described above, the numerical value −1 indicating that there is no command is used as the output command value P C. In addition, the slope coefficient ε is 0.025, and each sampling time for updating the suppression index pr performed by the central management device MC1 and updating the individual target power P i ref performed by each power conditioner PCS i is 1 [s]. . In addition, all the power conditioners PCS i are assumed to be operating at a power factor of 1 (reactive power target value = 0 [kvar]). FIG. 5 shows a simulation result in the simulation 1-1.

図5(a)〜(e)は、各パワーコンディショナPCSiの、太陽電池SPiの発電量Pi SP(一点鎖線)、定格出力Pi lmt(実線)、個別目標電力Pi ref(破線)、および、個別出力電力Pi out(実線)を示している。図5(a)は、パワーコンディショナPCS1,PCS2について、図5(b)は、パワーコンディショナPCS3,PCS4について、図5(c)は、パワーコンディショナPCS5,PCS6について、図5(d)は、パワーコンディショナPCS7,PCS8について、図5(e)は、パワーコンディショナPCS9,PCS10について、図示している。なお、図5(a)〜(e)において、理解の便宜上、個別目標電力Pi ref(破線)を少し上方にずらして記載している。図5(f)は、各パワーコンディショナPCS1〜PCS10の個別出力電力P1 out〜P10 outを1つのグラフに示したものである。図5(g)は、連系点電力P(t)(実線)および電力会社からの出力指令値PC(破線)を示している。なお、図5(g)において、理解の便宜上、出力指令値PCの指令がない場合、各パワーコンディショナのPCS1〜PCS10の定格出力P1 lmt〜P10 lmtの合計値を出力指令値PCとして記載している。図5(h)は、指標算出部23が算出するラグランジュ乗数λを示している。そして、図5(i)は、指標算出部23が算出する抑制指標prを示している。 Figure 5 (a) ~ (e) is of the power conditioner PCS i, photovoltaic SP generation amount P i SP (dashed line) of i, rated output P i lmt (solid line), the individual target power P i ref ( (Broken line) and individual output power P i out (solid line) are shown. 5A shows the power conditioners PCS 1 and PCS 2 , FIG. 5B shows the power conditioners PCS 3 and PCS 4 , and FIG. 5C shows the power conditioners PCS 5 and PCS 6 . 5D shows the power conditioners PCS 7 and PCS 8 , and FIG. 5E shows the power conditioners PCS 9 and PCS 10 . In FIGS. 5A to 5E, the individual target power P i ref (broken line) is slightly shifted upward for convenience of understanding. FIG. 5F shows the individual output powers P 1 out to P 10 out of the power conditioners PCS 1 to PCS 10 in one graph. FIG. 5G shows the interconnection point power P (t) (solid line) and the output command value P C (broken line) from the power company. Incidentally, in FIG. 5 (g), the convenience of understanding, if there is no command output command value P C, outputs command the sum of the rated output P 1 lmt ~P 10 lmt of PCS 1 ~PCS 10 of the power conditioner Described as the value P C. FIG. 5H shows the Lagrangian multiplier λ calculated by the index calculation unit 23. FIG. 5I shows the suppression index pr calculated by the index calculation unit 23.

図5から次のことが確認できる。すなわち、シミュレーション開始から出力抑制指令があるまでの期間(0≦t<60[s])では、図5(a)〜(e)が示すように、各パワーコンディショナPCS1〜PCS10の個別出力電力P1 out〜P10 outが、個別目標電力P1 ref〜P10 refの500[kW]に達するまで、太陽電池SPiの発電量P1 SP〜P10 SPに応じて上昇している。そして、個別目標電力P1 ref〜P10 refの500[kW]に達すると、それ以後、個別出力電力P1 out〜P10 outは、個別目標電力P1 ref〜P10 refの500[kW]に制御されていることが確認できる。また、出力指令値PCの指令後(60≦t[s])では、図5(h)および図5(i)が示すように、ラグランジュ乗数λおよび抑制指標prが更新されていることが確認できる。そして、各パワーコンディショナPCS1〜PCS10は、この抑制指標prの更新に基づき、図5(a)〜(e)が示すように、個別目標電力P1 ref〜P10 refを変更している。よって、個別出力電力P1 out〜P10 outが抑制され、個別目標電力P1 ref〜P10 refに追従していることが確認できる。これにより、図5(g)が示すように、連系点電力P(t)が抑制され、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。 The following can be confirmed from FIG. That is, in the period from the start of the simulation to the output suppression command (0 ≦ t <60 [s]), as shown in FIGS. 5A to 5E, the individual power conditioners PCS 1 to PCS 10 are individually displayed. output power P 1 out ~P 10 out is to reach 500 [kW] of the individual target power P 1 ref ~P 10 ref, rises and in response to the power generation amount P 1 SP ~P 10 SP solar cell SP i Yes. When the individual target powers P 1 ref to P 10 ref reach 500 [kW], the individual output powers P 1 out to P 10 out thereafter become 500 [kW] of the individual target powers P 1 ref to P 10 ref. ] Can be confirmed. Further, after the output command value P C is commanded (60 ≦ t [s]), the Lagrange multiplier λ and the suppression index pr are updated as shown in FIGS. 5 (h) and 5 (i). I can confirm. Each power conditioner PCS 1 ~PCS 10, based on the update of the suppression indicators pr, as shown in FIG. 5 (a) ~ (e) , by changing the individual target power P 1 ref ~P 10 ref Yes. Therefore, it can be confirmed that the individual output powers P 1 out to P 10 out are suppressed and follow the individual target powers P 1 ref to P 10 ref . Thus, as shown in FIG. 5 (g), the suppressed linking point power P (t) is, it can be confirmed that they match the output command value P C in the steady state.

ケース2として、10台のパワーコンディショナPCS1〜PCS10のうち2台のパワーコンディショナPCS5,PCS6に設定される有効電力抑制に関する重みw5,w6が他のパワーコンディショナPCS1〜PCS4,PCS7〜PCS10のそれと異なる場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−2とする。シミュレーション1−2において、2台のパワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みwiを2.0とした。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図6は、シミュレーション1−2におけるシミュレーション結果を示している。なお、図6(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 As case 2, weights w 5 and w 6 relating to active power suppression set in two power conditioners PCS 5 and PCS 6 among the ten power conditioners PCS 1 to PCS 10 are the other power conditioners PCS 1. A case different from that of PCS 4 and PCS 7 to PCS 10 was simulated. This simulation is referred to as simulation 1-2. In the simulation 1-2, the weight w i regarding the active power suppression of the two power conditioners PCS 5 and PCS 6 is set to 2.0. Other conditions are the same as those in the simulation 1-1. FIG. 6 shows a simulation result in the simulation 1-2. 6A to 6I are diagrams corresponding to FIGS. 5A to 5I in the simulation 1-1, respectively.

図6から次のことが確認できる。すなわち、図6(a)〜図6(e)が示すように、図5に示すシミュレーション1−1と比較し、有効電力抑制に関する重みwiを変えたパワーコンディショナPCS5,PCS6の出力抑制量が、その他のパワーコンディショナPCS1〜PCS4,PCS7〜PCS10の出力抑制量の半分になっていることが確認できる。このとき、図6(h)および図6(i)が示すように、集中管理装置MC1が算出するラグランジュ乗数λおよび抑制指標prも上記シミュレーション1−1における値(図5(h)および図5(i)参照)と異なっていることも確認できる。したがって、有効電力抑制に関する重みwiを調整することによって、出力抑制量に差を持たせることが可能である。さらに、図6が示すように、パワーコンディショナPCS5,PCS6の出力抑制量を小さくした分、その他のパワーコンディショナPCS1〜PCS4,PCS7〜PCS10の出力抑制量を上記シミュレーション1−1の場合よりも大きくすることで、図6(g)に示すように、連系点電力P(t)が、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS1は、パワーコンディショナPCSiに設定された有効電力抑制に関する重みwiを考慮して、適切に動作を行っているといえる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIGS. 6A to 6E, the outputs of the power conditioners PCS 5 and PCS 6 in which the weights w i relating to active power suppression are changed as compared with the simulation 1-1 shown in FIG. It can be confirmed that the suppression amount is half of the output suppression amount of the other power conditioners PCS 1 to PCS 4 and PCS 7 to PCS 10 . At this time, as shown in FIG. 6 (h) and FIG. 6 (i), the Lagrange multiplier λ and the suppression index pr calculated by the central management device MC1 are also the values in the simulation 1-1 (FIG. 5 (h) and FIG. 5). It can also be confirmed that this is different from (i). Therefore, it is possible to give a difference to the output suppression amount by adjusting the weight w i related to effective power suppression. Further, as shown in FIG. 6, the output suppression amounts of the other power conditioners PCS 1 to PCS 4 and PCS 7 to PCS 10 are reduced by the amount of the output suppression amount of the power conditioners PCS 5 and PCS 6. by greater than -1, as shown in FIG. 6 (g), interconnection point power P (t) is, it can be confirmed that they match the output command value P C in the steady state. Therefore, it can be said that the photovoltaic power generation system PVS1 is appropriately operating in consideration of the weight w i related to the effective power suppression set in the power conditioner PCS i .

ケース3として、10台のパワーコンディショナPCS1〜PCS10のうち2台のパワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みw5,w6を途中で変化させた場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−3とする。シミュレーション1−3において、2台のパワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みw5,w6を、開始時点(0[s])では、w5=w6=1.0とし、120[s]経過後に、w5=w6=2.0に変化させた。すなわち、60≦t<120[s]では、上記シミュレーション1−1のように各パワーコンディショナPCS1〜PCS10の有効電力抑制に関する重みw1〜w10はすべて1.0であるが、120≦t[s]では、上記シミュレーション1−2のようにパワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みw5,w6を2.0に変化させた。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図7は、シミュレーション1−3におけるシミュレーション結果を示している。なお、図7(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 As a case 3, a simulation was performed in which weights w 5 and w 6 relating to active power suppression of two power conditioners PCS 5 and PCS 6 out of ten power conditioners PCS 1 to PCS 10 were changed in the middle. . The simulation is referred to as simulation 1-3. In the simulation 1-3, the weights w 5 and w 6 regarding the active power suppression of the two power conditioners PCS 5 and PCS 6 are set to w 5 = w 6 = 1.0 at the start time (0 [s]). After 120 [s], w 5 = w 6 = 2.0. That is, in 60 ≦ t <120 [s] , while the weight w 1 to w 10 about the effective suppression of power each power conditioner PCS 1 ~PCS 10 as described above simulation 1-1 are all 1.0, 120 In ≦ t [s], the weights w 5 and w 6 relating to the active power suppression of the power conditioners PCS 5 and PCS 6 were changed to 2.0 as in the above simulation 1-2. Other conditions are the same as those in the simulation 1-1. FIG. 7 shows a simulation result in the simulation 1-3. 7A to 7I are diagrams corresponding to FIGS. 5A to 5I in the simulation 1-1, respectively.

図7から次のことが確認できる。すなわち、パワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みw5,w6を2.0に変化させる前(60≦t<120[s])では、上記シミュレーション1−1と同じ結果であり、パワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みw5,w6を2.0に変化させた後(120≦t[s])では、上記シミュレーション1−2と同じ結果となっていることが確認できる。したがって、このように有効電力抑制に関する重みwiを途中で調整(変更)しても、継続して、連系点電力P(t)を出力指令値PCに一致させることが可能である。 The following can be confirmed from FIG. That is, before changing the weights w 5 and w 6 relating to the active power suppression of the power conditioners PCS 5 and PCS 6 to 2.0 (60 ≦ t <120 [s]), the same result as the simulation 1-1 is obtained. Yes, after changing the weights w 5 and w 6 relating to effective power suppression of the power conditioners PCS 5 and PCS 6 to 2.0 (120 ≦ t [s]), the same result as in the simulation 1-2 is obtained. Can be confirmed. Therefore, even in this way adjust the weights w i relating active power suppression in the middle (change), continuously, it is possible to match the interconnection point power P (t) to the output command value P C.

ケース4として、2台のパワーコンディショナ毎(PCS1とPCS2,PCS3とPCS4,PCS5とPCS6,PCS7とPCS8,PCS9とPCS10)に、太陽電池SPiの発電量Pi SPが異なる場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−4とする。シミュレーション1−4において、2台のパワーコンディショナ毎(PCS1とPCS2,PCS3とPCS4,PCS5とPCS6,PCS7とPCS8,PCS9とPCS10)の太陽電池SPiの発電量Pi SPをそれぞれ、P1 SP,P2 SP=600[kW]、P3 SP,P4 SP=500[kW]、P5 SP,P6 SP=400[kW]、P7 SP,P8 SP=300[kW]、P9 SP,P10 SP=200[kW]とした。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図8は、シミュレーション1−4におけるシミュレーション結果を示している。なお、図8(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 As Case 4, each of the two inverters (PCS 1 and PCS 2 , PCS 3 and PCS 4 , PCS 5 and PCS 6 , PCS 7 and PCS 8 , PCS 9 and PCS 10 ) generates power from the solar cell SP i . The case where the amount P i SP is different was simulated. The simulation is referred to as simulation 1-4. In the simulation 1-4, the solar cell SP i for each of the two inverters (PCS 1 and PCS 2 , PCS 3 and PCS 4 , PCS 5 and PCS 6 , PCS 7 and PCS 8 , PCS 9 and PCS 10 ) The power generation amounts P i SP are respectively P 1 SP , P 2 SP = 600 [kW], P 3 SP , P 4 SP = 500 [kW], P 5 SP , P 6 SP = 400 [kW], P 7 SP, respectively. , P 8 SP = 300 [kW], P 9 SP and P 10 SP = 200 [kW]. Other conditions are the same as those in the simulation 1-1. FIG. 8 shows a simulation result in the simulation 1-4. 8A to 8I are diagrams corresponding to FIGS. 5A to 5I in the simulation 1-1, respectively.

図8から次のことが確認できる。すなわち、図8(a)〜(e)が示すように、個別目標電力Pi refが太陽電池SPiの発電量Pi SP以上である場合、出力抑制を行っていないことが確認できる。また、図8(f)が示すように、定格出力Pi lmtが同一のパワーコンディショナPCS1〜PCS10で太陽電池SPiの発電量Pi SPが異なる場合、太陽電池SPiの発電量Pi SPの少ないパワーコンディショナPCS7〜PCS10は出力抑制を行っていないことが確認できる。さらに、図8(g)が示すように、連系点電力P(t)が抑制され、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS1は、太陽電池SPiの発電量Pi SPを考慮して、適切に動作を行っているといえる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIGS. 8A to 8E, when the individual target power P i ref is greater than or equal to the power generation amount P i SP of the solar cell SP i , it can be confirmed that output suppression is not performed. Further, as shown in FIG. 8F, when the power generation amount P i SP of the solar cell SP i is different between the power conditioners PCS 1 to PCS 10 having the same rated output P i lmt , the power generation amount of the solar cell SP i is different. P i SP with less power conditioner PCS 7 ~PCS 10 it can be confirmed that that has not been output suppression. Furthermore, as shown in FIG. 8 (g), the suppressed linking point power P (t) is, it can be confirmed that they match the output command value P C in the steady state. Therefore, it can be said that the solar power generation system PVS1 is appropriately operating in consideration of the power generation amount P i SP of the solar cell SP i .

ケース5として、2台のパワーコンディショナ毎(PCS1とPCS2,PCS3とPCS4,PCS5とPCS6,PCS7とPCS8,PCS9とPCS10)に、定格出力Pi lmtが異なる場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−5とする。シミュレーション1−5において、2台のパワーコンディショナ毎(PCS1とPCS2,PCS3とPCS4,PCS5とPCS6,PCS7とPCS8,PCS9とPCS10)の定格出力Pi lmtをそれぞれ、P1 lmt,P2 lmt=500[kW]、P3 lmt,P4 lmt=400[kW]、P5 lmt,P6 lmt=300[kW]、P7 lmt,P8 lmt=200[kW]、P9 lmt,P10 lmt=100[kW]とした。また、電力会社からの出力指令値PCとして、0≦t<60[s]では指令がなく、60≦t[s]では2000[kW]とし、太陽電池SPiの発電量Pi SPをそれぞれ、定格出力Pi lmt+100[kW]とした。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図9は、シミュレーション1−5におけるシミュレーション結果を示している。なお、図9(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 As Case 5, the rated output P i lmt for each of the two inverters (PCS 1 and PCS 2 , PCS 3 and PCS 4 , PCS 5 and PCS 6 , PCS 7 and PCS 8 , PCS 9 and PCS 10 ) Different cases were simulated. This simulation is referred to as simulation 1-5. In simulation 1-5, the rated output P i lmt for each of the two inverters (PCS 1 and PCS 2 , PCS 3 and PCS 4 , PCS 5 and PCS 6 , PCS 7 and PCS 8 , PCS 9 and PCS 10 ) , P 1 lmt , P 2 lmt = 500 [kW], P 3 lmt , P 4 lmt = 400 [kW], P 5 lmt , P 6 lmt = 300 [kW], P 7 lmt , P 8 lmt = 200 [kW], P 9 lmt , and P 10 lmt = 100 [kW]. Further, as an output command value P C from the electric power company, there is no command when 0 ≦ t <60 [s], and 2000 [kW] when 60 ≦ t [s], and the power generation amount P i SP of the solar cell SP i is The rated output was P i lmt +100 [kW]. Other conditions are the same as those in the simulation 1-1. FIG. 9 shows a simulation result in the simulation 1-5. FIGS. 9A to 9I are diagrams corresponding to FIGS. 5A to 5I in the simulation 1-1, respectively.

図9から次のことが確認できる。すなわち、図9(f)が示すように、定格出力Pi lmtが異なる場合、出力抑制量は、各パワーコンディショナPCS1〜PCS10で等しいことが確認できる。また、図9(g)が示すように連系点電力P(t)が抑制され、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS1は、パワーコンディショナPCSiの定格出力Pi lmtを考慮して、適切に動作を行っているといえる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 9 (f), when the rated output P i lmt is different, it can be confirmed that the output suppression amount is equal in each of the power conditioners PCS 1 to PCS 10 . Further, as shown in FIG. 9G, it can be confirmed that the connection point power P (t) is suppressed and coincides with the output command value P C in a steady state. Therefore, it can be said that the photovoltaic power generation system PVS1 is appropriately operating in consideration of the rated output P i lmt of the power conditioner PCS i .

ケース6として、上記サンプリング時間を長くした場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−6とする。シミュレーション1−6において、上記サンプリング時間を60[s]=1[min]とした。また、勾配係数εを0.0005とし、電力会社からの出力指令値PCとして、0≦t<5[min]では指令がなく、5≦t[min]では3000[kW]とした。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図10は、シミュレーション1−6におけるシミュレーション結果を示している。なお、図10(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 As a case 6, a case where the sampling time is increased was simulated. This simulation is referred to as simulation 1-6. In simulation 1-6, the sampling time was set to 60 [s] = 1 [min]. Further, the gradient coefficient ε was set to 0.0005, and the output command value P C from the electric power company was set to 3000 [kW] when 0 ≦ t <5 [min] and no command when 5 ≦ t [min]. Other conditions are the same as those in the simulation 1-1. FIG. 10 shows a simulation result in the simulation 1-6. FIGS. 10A to 10I are diagrams corresponding to FIGS. 5A to 5I in the simulation 1-1, respectively.

図10から次のことが確認できる。すなわち、図10(g)が示すように、上記サンプリング時間を長くした場合、連系点電力P(t)が出力指令値PCに追従するための時間が上記シミュレーション1−1より長くなるものの、連系点電力P(t)が抑制され、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 10 (g), when longer the sampling time, although the time to interconnection point power P (t) follows the output command value P C is longer than the above-described simulation 1-1 , is suppressed linking point power P (t) is, it can be confirmed that they match the output command value P C in the steady state.

ケース7として、上記サンプリング時間を上記ケース6におけるサンプリング時間よりもさらに長くした場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−7とする。シミュレーション1−7において、上記サンプリング時間を180[s]=3[min]とした。また、勾配係数εを0.0003とし、電力会社からの出力指令値PCとして、0≦t<5[min]では指令がなく、5≦t[min]では3000[kW]とした。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図11は、シミュレーション1−7におけるシミュレーション結果を示している。なお、図11(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 In case 7, the case where the sampling time was made longer than the sampling time in case 6 was simulated. This simulation is referred to as simulation 1-7. In simulation 1-7, the sampling time was set to 180 [s] = 3 [min]. Further, the gradient coefficient ε was set to 0.0003, and the output command value P C from the electric power company was set to 3000 [kW] when 0 ≦ t <5 [min] and no command when 5 ≦ t [min]. Other conditions are the same as those in the simulation 1-1. FIG. 11 shows a simulation result in the simulation 1-7. FIGS. 11A to 11I correspond to FIGS. 5A to 5I in the simulation 1-1, respectively.

図11から次のことが確認できる。すなわち、図11(g)が示すように、サンプリング時間を上記シミュレーション1−6よりも長くした場合においても、連系点電力P(t)が抑制され、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 11 (g), even when the sampling time is set longer than the simulation 1-6, the connection point power P (t) is suppressed, and the output command value P C is reduced to a steady state. You can confirm that you are doing.

上記図5〜図11毎の結果に加え、図5〜図11を対比することで、次のことが確認できる。すなわち、各図の(h)および(i)が示すように、ラグランジュ乗数λおよび抑制指標prは、パワーコンディショナPCS1〜PCS10の、太陽電池SPiの発電量Pi SP、定格出力Pi lmt、有効電力抑制に関する重みwi、および、出力指令値PCなどに基づき、異なる値が算出されていることが確認できる。また、各図の(a)〜(e)が示すように、抑制指標prの更新に応じて、個別目標電力Pi refが更新されていることを確認できる。そして、パワーコンディショナPCS1〜PCS10は、この個別目標電力Pi refに応じて、個別出力電力Pi outを制御している。よって、各図の(g)が示すように、連系点電力P(t)を出力指令値PCに一致させていることが確認できる。以上のことから、上記(9)式および上記(10)式を用いて集中管理装置MC1が算出した抑制指標prが適切な値であるといえる。 In addition to the results shown in FIGS. 5 to 11, the following can be confirmed by comparing FIGS. That is, as shown in (h) and (i) of each figure, the Lagrangian multiplier λ and the suppression index pr are the power generation amount P i SP and the rated output P of the solar cell SP i of the power conditioners PCS 1 to PCS 10. i lmt, weight w i relating active power suppression, and, on the basis of such an output command value P C, it can be confirmed that different values are calculated. Further, as shown in each figure (a) ~ (e), in accordance with the updating of the suppression indicators pr, it can be confirmed that the individual target power P i ref is updated. The power conditioners PCS 1 to PCS 10 control the individual output power P i out according to the individual target power P i ref . Thus, as shown in (g) is each figure, it can be confirmed that by matching linking point power P (t) to the output command value P C. From the above, it can be said that the suppression index pr calculated by the central management device MC1 using the above equations (9) and (10) is an appropriate value.

上記シミュレーション1−1ないしシミュレーション1−7の結果から、太陽光発電システムPVS1において、各パワーコンディショナPCSiがそれぞれ、集中管理装置MC1から受信する抑制指標prに基づき、分散的に個別目標電力Pi refを算出している。よって、上記目標1−1を達成している。また、連系点電力P(t)が抑制され、出力指令値PCに一致している。よって、上記目標1−2を達成している。そして、各種条件に応じて、パワーコンディショナPCSi毎に個別出力電力Pi outが変化している。すなわち、各種条件に応じて、パワーコンディショナPCSi毎に出力抑制量が変化している。よって、上記目標1−3を達成している。以上のことから、太陽光発電システムPVS1は、上記3つの目標を達成していることが分かる。 From the results of the simulation 1-1 to the simulation 1-7, in the photovoltaic power generation system PVS1, the individual target power P is distributed in a distributed manner based on the suppression index pr received by each power conditioner PCS i from the central management device MC1. i ref is calculated. Therefore, the target 1-1 is achieved. Further, the interconnection point power P (t) is suppressed, it coincides with the output command value P C. Therefore, the above target 1-2 is achieved. The individual output power P i out changes for each power conditioner PCS i according to various conditions. That is, according to various conditions, the output suppression quantity is changed for each power conditioner PCS i. Therefore, the above target 1-3 is achieved. From the above, it can be seen that the photovoltaic power generation system PVS1 has achieved the above three goals.

以上で説明したように、第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1において、集中管理装置MC1は、電力会社からの出力指令値PCおよび検出した連系点電力P(t)から、上記(9)式および上記(10)式を用いて、抑制指標prを算出し、これを各パワーコンディショナPCSiに送信している。また、各パワーコンディショナPCSiは、受信した抑制指標prに基づき、分散的に上記(8)式の最適化問題を解くことで、個別目標電力Pi refを算出し、そして、個別出力電力Pi outを個別目標電力Pi refに制御している。これにより、集中管理装置MC1は、上記(9)式および上記(10)式に示す簡単な計算だけとなる。したがって、太陽光発電システムPVS1において、集中管理装置MC1の処理負荷を低減させることができる。また、各パワーコンディショナPCSiが、抑制指標prに基づき分散的に個別目標電力Pi refを算出し、個別出力電力Pi outを制御する場合であっても、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させることができる。 As described above, in the photovoltaic power generation system PVS1 according to the first embodiment, the centralized management device MC1 uses the output command value P C from the power company and the detected connection point power P (t) as described above ( The suppression index pr is calculated using Equation 9) and Equation (10) above, and is transmitted to each power conditioner PCS i . Also, each power conditioner PCS i calculates the individual target power P i ref by solving the optimization problem of the above equation (8) in a distributed manner based on the received suppression index pr, and the individual output power the P i out are controlled in a separate target power P i ref. Thereby, the centralized management device MC1 performs only simple calculations shown in the above formulas (9) and (10). Therefore, in the photovoltaic power generation system PVS1, the processing load of the central management device MC1 can be reduced. Further, even when each power conditioner PCS i calculates the individual target power P i ref in a distributed manner based on the suppression index pr and controls the individual output power P i out , the connection point power P (t ) Can be matched with the output command value P C from the electric power company.

上記第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1において、太陽電池SPiを接続した複数台のパワーコンディショナPCSiで構成された場合を例に説明した。しかし、このような太陽光発電システムPVS1の場合、天候変動による出力への影響が大きい。そこで、天候変動などによる出力変動を抑制させるために、太陽電池を接続したパワーコンディショナと蓄電池を接続したパワーコンディショナとを併設した太陽光発電システムが存在する。この場合について、第2実施形態として、以下に説明する。 In the solar power generation system PVS1 according to the first embodiment, the case where the solar power generation system PVS1 is configured by a plurality of power conditioners PCS i to which the solar cells SP i are connected has been described as an example. However, in the case of such a photovoltaic power generation system PVS1, the influence on the output due to weather fluctuation is large. Therefore, in order to suppress output fluctuations due to weather fluctuations or the like, there is a photovoltaic power generation system provided with a power conditioner connected with a solar battery and a power conditioner connected with a storage battery. This case will be described below as a second embodiment.

図12および図13は、第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2を説明するための図である。図12は、太陽光発電システムPVS2の全体構成を示す図である。図13は、図12に示す太陽光発電システムPVS2において、電力系統Aとの連系点における電力を制御する制御系の機能構成を示す図である。なお、上記第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1と同一あるいは類似のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。   12 and 13 are diagrams for explaining the photovoltaic power generation system PVS2 according to the second embodiment. FIG. 12 is a diagram illustrating an overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS2. FIG. 13 is a diagram illustrating a functional configuration of a control system that controls electric power at a connection point with the electric power system A in the photovoltaic power generation system PVS2 illustrated in FIG. In addition, about the same or similar thing as the photovoltaic power generation system PVS1 which concerns on the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図12に示すように、太陽光発電システムPVS2は、複数台の太陽電池SPi(i=1,2,・・・,n;nは正の整数)、複数台のパワーコンディショナPCSPVi、複数台の蓄電池Bk(k=1,2,・・・,m;mは正の整数)、複数台のパワーコンディショナPCSBk、および、集中管理装置MC2を有して構成される。太陽光発電システムPVS2は、系統連系型の逆潮流システムである。 As shown in FIG. 12, the photovoltaic power generation system PVS2 includes a plurality of solar cells SP i (i = 1, 2,..., N; n is a positive integer), a plurality of power conditioners PCS PVi , A plurality of storage batteries B k (k = 1, 2,..., M; m is a positive integer), a plurality of power conditioners PCS Bk , and a centralized management device MC2. The solar power generation system PVS2 is a grid-connected reverse power flow system.

複数台のパワーコンディショナPCSPViはそれぞれ、上記第1実施形態のパワーコンディショナPCSiと同様に構成される。すなわち、各パワーコンディショナPCSPViは、太陽電池SPiが発電した電力(直流電力)を交流電力に変換し、変換した交流電力を電力系統Aに出力する。 Each of the plurality of power conditioners PCS PVi is configured similarly to the power conditioner PCS i of the first embodiment. That is, each power conditioner PCS PVi converts the power (DC power) generated by the solar cell SP i into AC power, and outputs the converted AC power to the power system A.

複数台の蓄電池Bkはそれぞれ、繰り返し、充電により電力を蓄えることができる電池である。蓄電池Bkは、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池などの二次電池である。また、電気二重層コンデンサなどのコンデンサを用いてもよい。蓄電池Bkは、蓄積された電力を放電して、直流電力をパワーコンディショナPCSBkに供給する。 Each of the plurality of storage batteries B k is a battery that can repeatedly store power by charging. The storage battery B k is a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, a nickel cadmium battery, or a lead storage battery. A capacitor such as an electric double layer capacitor may be used. The storage battery B k discharges the stored power and supplies DC power to the power conditioner PCS Bk .

複数台のパワーコンディショナPCSBkはそれぞれ、蓄電池Bkから入力される直流電力を交流電力に変換して出力するものである。さらに、各パワーコンディショナPCSBkは、電力系統Aや各パワーコンディショナPCSPViから入力される交流電力を直流電力へ変換し、蓄電池Bkに供給する。すなわち、蓄電池Bkを充電する。各パワーコンディショナPCSBkは、蓄電池Bkの充電および放電を制御している。したがって、蓄電池Bkの充電を行う充電回路および蓄電池Bkの放電を行う放電回路として機能する。 Each of the plurality of power conditioners PCS Bk converts DC power input from the storage battery B k into AC power and outputs the AC power. Furthermore, the power conditioner PCS Bk is the AC power input from the electric power system A and each of the power conditioner PCS PVi converted into DC power and supplies the battery B k. That is, the storage battery Bk is charged. Each power conditioner PCS Bk is controlling the charging and discharging of the battery B k. Thus, functions as a discharge circuit to discharge the charging circuit and the battery B k to charge the battery B k.

各パワーコンディショナPCSPViから出力される有効電力をPPVi out、無効電力をQPVi outとすると、各パワーコンディショナPCSPViからPPVi out+jQPVi outの複素電力が出力されている。また、各パワーコンディショナPCSBkから出力される有効電力をPBk out、無効電力をQBk outとすると、各パワーコンディショナPCSBkからPBk out+jQBk outの複素電力が出力されている。したがって、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkと電力系統Aとの連系点には、(ΣiPVi out+ΣkBk out)+j(ΣiPVi out+ΣkBk out)の複素電力が出力されている。すなわち、連系点電力は、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの出力電力の総和である。なお、本実施形態においても、連系点における電圧変動抑制などに主に活用される無効電力QPVi out,QBk outの出力制御については、特に考慮しない。すなわち、連系点電力は、連系点における有効電力PPVi out,PBk outの総和(ΣiPVi out+ΣkBk out)としている。 When the active power output from each power conditioner PCS PVi is P PVi out and the reactive power is Q PVi out , the complex power of P PVi out + jQ PVi out is output from each power conditioner PCS PVi . Also, assuming that the active power output from each power conditioner PCS Bk is P Bk out and the reactive power is Q Bk out , the complex power of P Bk out + jQ Bk out is output from each power conditioner PCS Bk . Therefore, a plurality of power conditioners PCS PVi, the interconnection point between the PCS Bk and power system A, (Σ i P PVi out + Σ k P Bk out) + j (Σ i Q PVi out + Σ k Q Bk out) The complex power is output. That is, the interconnection point power is the sum of the output powers of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk . In the present embodiment, the output control of reactive powers Q PVi out and Q Bk out mainly used for suppressing voltage fluctuation at the interconnection point is not particularly considered. That is, the connection point power is the sum of the effective powers P PVi out and P Bk out at the connection point (Σ i P PVi out + Σ k P Bk out ).

本実施形態においては、太陽光発電システムPVS2は、電力会社から、連系点電力P(t)が所定の値を超えないように指示される。太陽光発電システムPVS2は、この指示に従い、連系点電力P(t)を制御する。具体的には、太陽光発電システムPVS2は、電力会社からの指示として、上記出力指令値PCを指令される。太陽光発電システムPVS2は、連系点電力P(t)が電力会社から指令される出力指令値PCとなるように、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの個別出力電力PPVi out,PBk outを制御する。よって、連系点電力P(t)を調整対象電力とし、出力指令値PCを連系点電力P(t)の目標値としている。太陽光発電システムPVS2は、連系点電力P(t)が出力指令値PCを超えている場合、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの個別出力電力PPVi out,PBk outを抑制する。このことから、太陽光発電システムPVS2も連系点電力抑制制御を行っている。 In the present embodiment, the photovoltaic power generation system PVS2 is instructed by the electric power company so that the interconnection point power P (t) does not exceed a predetermined value. The solar power generation system PVS2 controls the interconnection point power P (t) according to this instruction. Specifically, photovoltaic systems PVS2 as an instruction from the power company is commanded the output command value P C. Photovoltaic systems PVS2, like interconnection point power P (t) is the output command value P C of commanded from the power company, the power conditioner PCS PVi, PCS Bk individual output power P PVi out, P Control Bk out . Thus, interconnection node power P (t) is the adjusted power, and the target value of the linking point power P (t) the output command value P C. Photovoltaic systems PVS2, when interconnection point power P (t) exceeds the output command value P C, suppresses the power conditioner PCS PVi, individual output power P PVi out of PCS Bk, the P Bk out . For this reason, the photovoltaic power generation system PVS2 also performs interconnection point power suppression control.

連系点電力抑制制御においては、各パワーコンディショナPCSPViは、集中管理装置MC2から抑制指標prPVを受信し、受信した抑制指標prPVに基づき、個別目標電力PPVi refを算出する。抑制指標prPVは、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための情報であり、個別目標電力PPVi refを算出するための情報である。各パワーコンディショナPCSPViは、算出した個別目標電力PPVi refに基づいて、個別出力電力PPVi outを制御する。そのために、各パワーコンディショナPCSPViは、図13に示すように、受信部11、目標電力算出部12’、および、出力制御部13を含んでいる。 In the interconnection point power suppression control, each power conditioner PCS PVi receives the suppression index pr PV from the central management device MC2, and calculates the individual target power P PVi ref based on the received suppression index pr PV . Suppression indicator pr PV is information for linking point power P (t) to the output command value P C, which is information for calculating the individual target power P PVi ref. Each power conditioner PCS PVi controls the individual output power P PVi out based on the calculated individual target power P PVi ref . Therefore, each power conditioner PCS PVi includes a receiving unit 11, a target power calculating unit 12 ′, and an output control unit 13, as shown in FIG.

目標電力算出部12’は、受信部11が受信した抑制指標prPVに基づき、自装置(パワーコンディショナPCSPVi)の個別目標電力PPVi refを算出する。具体的には、目標電力算出部12’は、下記(19)式に示す制約付き最適化問題を解くことで、個別目標電力PPVi refを算出する。したがって、目標電力算出部12’は、第1実施形態に係る目標電力算出部12と比較し、個別目標電力PPVi refを算出するための最適化問題の演算式が異なっている。当該(19)式において、wPViは、パワーコンディショナPCSPViの有効電力抑制に関する重みを表わしており、設計値である。また、Pφiは、パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outの抑制を優先するか否かを示す設計パラメータ(以下、「優先度パラメータ」という。)を示しており、設計値である。当該優先度パラメータPφiを小さくすると、蓄電池Bkの充電量を少なくし、個別出力電力PPVi outが抑制され易くなる。一方、当該優先度パラメータPφiを大きくすると、蓄電池Bkの充電量を多くし、個別出力電力PPVi outが抑制され難くなる。よって、優先度パラメータPφiは、蓄電池Bkの充電を優先するか否かを示す設計パラメータであるとも言える。さらに、この優先度パラメータPφiによって、パワーコンディショナPCSPViの定格出力による出力限界とは別に、パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outの疑似的な出力限界が設定されていると考えられる。そのため、優先度パラメータPφiは、疑似有効出力限界とも言える。上記重みwPViおよび上記優先度パラメータPφiはユーザが設定可能である。この下記(19)式についての詳細は、後述する。

Figure 2018148627
The target power calculation unit 12 ′ calculates the individual target power P PVi ref of the own device (power conditioner PCS PVi ) based on the suppression index pr PV received by the reception unit 11. Specifically, the target power calculation unit 12 ′ calculates the individual target power P PVi ref by solving the constrained optimization problem expressed by the following equation (19). Therefore, the target power calculation unit 12 ′ is different from the target power calculation unit 12 according to the first embodiment in the calculation formula of the optimization problem for calculating the individual target power P PVi ref . In the equation (19), w PVi represents a weight related to active power suppression of the power conditioner PCS PVi , and is a design value. P φi is a design value indicating a design parameter (hereinafter referred to as “priority parameter”) indicating whether or not to give priority to suppression of the individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi . . The smaller the priority parameter P .phi.i, to reduce the amount of charge of battery B k, tends individual output power P PVi out is suppressed. On the other hand, increasing the priority parameter P .phi.i, to increase the amount of charge of battery B k, difficult individual output power P PVi out is suppressed. Therefore, the priority parameter P .phi.i can be said to be a design parameter that indicates whether to prioritize charging of the battery B k. In addition, this priority parameter P .phi.i, the output limit according to the rated output of the power conditioner PCS PVi separately, considered as pseudo output limits of the individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi is set It is done. Therefore, it can be said that the priority parameter Pφi is a pseudo effective output limit. The weight w PVi and the priority parameter P φi can be set by the user. Details of the following equation (19) will be described later.
Figure 2018148627

連系点電力抑制制御においては、各パワーコンディショナPCSBkは、集中管理装置MC2から充放電指標prBを受信し、受信した充放電指標prBに基づき、個別目標電力PBk refを算出する。充放電指標prBは、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための情報であり、個別目標電力PBk refを算出するための情報である。また、蓄電池Bkをどれくらい充電するか放電するかを決定するための情報でもある。各パワーコンディショナPCSBkは、算出した個別目標電力PBk refに基づいて、個別出力電力PBk outを制御する。そのために、各パワーコンディショナPCSBkは、図13に示すように、受信部31、目標電力算出部32、および、出力制御部33を含んでいる。 In the interconnection point power suppression control, each power conditioner PCS Bk receives the charge / discharge index pr B from the central management device MC2, and calculates the individual target power P Bk ref based on the received charge / discharge index pr B. . Discharge indicator pr B is information for linking point power P (t) to the output command value P C, which is information for calculating the individual target power P Bk ref. It is also information for determining how much the storage battery B k is charged or discharged. Each power conditioner PCS Bk controls the individual output power P Bk out based on the calculated individual target power P Bk ref . Therefore, each power conditioner PCS Bk includes a receiving unit 31, a target power calculating unit 32, and an output control unit 33 as shown in FIG.

受信部31は、上記第1実施形態に係る受信部11と同様に構成され、集中管理装置MC2から送信される充放電指標prBを受信する。 The receiving unit 31 is configured in the same manner as the receiving unit 11 according to the first embodiment, and receives the charge / discharge indicator pr B transmitted from the central management device MC2.

目標電力算出部32は、受信部31が受信した充放電指標prBに基づき、自装置(パワーコンディショナPCSBk)の個別目標電力PBk refを算出する。具体的には、目標電力算出部32は、下記(20)式に示す最適化問題を解くことで、個別目標電力PBk refを算出する。当該(20)式において、PBk lmtは、各パワーコンディショナPCSBkの定格出力(出力限界)を表わしている。wBkは、パワーコンディショナPCSBkの有効電力に関する重みを表わしている。上記重みwBkは、ユーザが設定可能である。また、αk,βkは、蓄電池Bkの残量によって調整できる調整パラメータを表わしている。なお、この下記(20)式についての詳細は、後述する。

Figure 2018148627
The target power calculation unit 32 calculates the individual target power P Bk ref of the own device (power conditioner PCS Bk ) based on the charge / discharge index pr B received by the reception unit 31. Specifically, the target power calculation unit 32 calculates the individual target power P Bk ref by solving the optimization problem expressed by the following equation (20). In the equation (20), P Bk lmt represents the rated output (output limit) of each power conditioner PCS Bk . w Bk represents a weight related to the active power of the power conditioner PCS Bk . The weight w Bk can be set by the user. Α k and β k represent adjustment parameters that can be adjusted according to the remaining amount of the storage battery B k . Details of the following equation (20) will be described later.
Figure 2018148627

出力制御部33は、上記第1実施形態に係る出力制御部13と同様に構成される。出力制御部33は、蓄電池Bkの放電および充電を制御することで、個別出力電力PBk outを、目標電力算出部32が算出した個別目標電力PBk refにする。具体的には、目標電力算出部32によって算出された個別目標電力PBk refが正の値の場合、蓄電池Bkに蓄積された電力(直流電力)を交流電力に変換し、電力系統Aに供給する。すなわち、パワーコンディショナPCSBkを放電回路として機能させる。一方、個別目標電力PBk refが負の値の場合、パワーコンディショナPCSPViから出力された交流電力の少なくとも一部を直流電力に変換し、蓄電池Bkに供給する。すなわち、パワーコンディショナPCSBkを充電回路として機能させる。 The output control unit 33 is configured similarly to the output control unit 13 according to the first embodiment. The output control unit 33 controls the discharging and charging of the storage battery B k to set the individual output power P Bk out to the individual target power P Bk ref calculated by the target power calculation unit 32. Specifically, when the individual target power P Bk ref calculated by the target power calculation unit 32 is a positive value, the power (DC power) stored in the storage battery B k is converted into AC power and Supply. That is, the power conditioner PCS Bk is caused to function as a discharge circuit. On the other hand, when the individual target power P Bk ref is a negative value, at least part of the AC power output from the power conditioner PCS PVi is converted into DC power and supplied to the storage battery B k . That is, the power conditioner PCS Bk is caused to function as a charging circuit.

集中管理装置MC2は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを集中管理する。集中管理装置MC2は、図13に示すように、上記第1実施形態に係る集中管理装置MC1と比較し、指標算出部23が指標算出部43に、送信部24が送信部44に置き換えられている点で異なる。集中管理装置MC2は、連系点電力抑制制御において、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出し、抑制指標prPVをパワーコンディショナPCSPViに、充放電指標prBをパワーコンディショナPCSBkに送信する。 The central management device MC2 centrally manages a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk . As shown in FIG. 13, the central management device MC2 is different from the central management device MC1 according to the first embodiment in that the index calculation unit 23 is replaced with an index calculation unit 43 and the transmission unit 24 is replaced with a transmission unit 44. It is different in point. The central control device MC2, at interconnection node power suppression control, calculates a suppression index pr PV and charge-discharge indicator pr B for interconnection point power P (t) to the output command value P C, suppression index pr PV Is transmitted to the power conditioner PCS PVi , and the charge / discharge index pr B is transmitted to the power conditioner PCS Bk .

指標算出部43は、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。指標算出部43は、ラグランジュ乗数をλ、勾配係数をε、時間をtとして、下記(21)式および下記(22)式に基づき、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。ただし、指標算出部43は、出力指令値取得部21からの出力指令値PCとして、電力会社からの出力抑制の指令がないことを表わす数値−1を入力された場合、ラグランジュ乗数λを「0」とする。すなわち、抑制指標prPVおよび充放電指標prBをともに「0」と算出する。なお、下記(21)式において、個別出力電力PPVi out,PBk outおよび出力指令値PCが、時間tに対して変化する値であるため、それぞれ個別出力電力をPPVi out(t),PBk out(t)および出力指令値をPC(t)と記載している。これらの下記(21)式および下記(22)式の詳細は、後述する。

Figure 2018148627
Index calculating unit 43 calculates the suppression indicators pr PV and charge-discharge indicator pr B for interconnection point power P (t) to the output command value P C. The index calculation unit 43 calculates the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B based on the following formula (21) and the following formula (22), where λ is the Lagrange multiplier, ε is the gradient coefficient, and t is time. However, when the numerical value −1 indicating that there is no output suppression command from the power company is input as the output command value P C from the output command value acquisition unit 21, the index calculation unit 43 sets the Lagrange multiplier λ to “ 0 ”. That is, both the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B are calculated as “0”. Incidentally, the following in equation (21), individual output power P PVi out, P Bk out and the output command value P C is because a value that varies with respect to time t, respectively a separate output power P PVi out (t) , P Bk out (t) and the output command value are described as P C (t). Details of these formulas (21) and (22) will be described later.
Figure 2018148627

送信部44は、指標算出部43が算出した抑制指標prPVをパワーコンディショナPCSPViに送信し、指標算出部43が算出した充放電指標prBをパワーコンディショナPCSBkに送信する。 The transmission unit 44 transmits the suppression index pr PV calculated by the index calculation unit 43 to the power conditioner PCS PVi, and transmits the charge / discharge index pr B calculated by the index calculation unit 43 to the power conditioner PCS Bk .

次に、太陽光発電システムPVS2が行う連系点電力抑制制御において、パワーコンディショナPCSPViによる個別目標電力PPVi refの算出に上記(19)式が用いられる理由、パワーコンディショナPCSBkによる個別目標電力PBk refの算出に上記(20)式が用いられる理由、および、集中管理装置MC2による抑制指標prPV,充放電指標prBの算出に上記(21)式および上記(22)式が用いられる理由を説明する。 Next, in the interconnection point power suppression control performed by the photovoltaic power generation system PVS2, the reason why the above equation (19) is used to calculate the individual target power P PVi ref by the power conditioner PCS PVi , the individual by the power conditioner PCS Bk The reason why the above equation (20) is used for calculating the target power P Bk ref and the above equations (21) and (22) are used for calculating the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B by the centralized management device MC2. The reason why it is used will be described.

太陽光発電システムPVS2は、連系点電力抑制制御において、以下の5つの目標を達成するように構成されている。1つ目の目標(目標2−1)は、「各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力を算出する」ことである。2つ目の目標(目標2−2)は、「太陽電池に接続されたパワーコンディショナPCSPViの出力電力をできる限り抑制しない」ことである。3つ目の目標(目標2−3)は、「蓄電池は、連系点電力が出力指令値よりも大きい場合には充電し、不足している場合には放電する」ことである。4つ目の目標(目標2−4)は、「太陽光発電システムPVS2の連系点における出力電力(連系点電力)を電力会社からの出力指令値に一致させる」ことである。そして、5つ目の目標(2−5)は、「パワーコンディショナPCSPVi,PCSBk毎に、出力抑制量を調整できるようにする」ことである。 The photovoltaic power generation system PVS2 is configured to achieve the following five goals in the connection point power suppression control. The first target (target 2-1) is “each power conditioner PCS PVi , PCS Bk calculates the individual target power in a distributed manner”. The second target (target 2-2) is “not to suppress the output power of the power conditioner PCS PVi connected to the solar cell as much as possible”. The third target (target 2-3) is “the storage battery is charged when the connection point power is larger than the output command value, and discharged when it is insufficient”. The fourth target (target 2-4) is to “match the output power (interconnection point power) at the connection point of the photovoltaic power generation system PVS2 with the output command value from the power company”. The fifth target (2-5) is “to allow the output suppression amount to be adjusted for each of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk ”.

まず、集中管理装置MC2が集中的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを求める場合の制約付き最適化問題を考える。そうすると、下記(23)式が得られる。ここで、上記するように、PPVi ref,PBk refはそれぞれ、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの個別目標電力を表わし、PPVi lmt,PBk lmtはそれぞれ、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの定格出力(出力限界)を表わし、Pφiは優先度パラメータを表わす。なお、下記(23)式の最適解である個別目標電力PPVi ref,PBk refをそれぞれ、(PPVi ref*,(PBk ref*とする。下記(23)式において、(23a)式は、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outの出力抑制量の最小化および各パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outの出力量の最小化、(23b)式は、各パワーコンディショナPCSPViの定格出力PPVi lmtによる制約、(23c)式は、各パワーコンディショナPCSBkの定格出力PBk lmtによる制約、(23d)式は、各蓄電池Bkの残量制約、(23e)式は、連系点電力P(t)を出力指令値PCに一致させることを、それぞれ表わしている。

Figure 2018148627
First, consider a constrained optimization problem when the central management device MC2 intensively obtains the individual target powers P PVi ref and P Bk ref . Then, the following equation (23) is obtained. Here, as described above, P PVi ref and P Bk ref represent the individual target powers of the respective power conditioners PCS PVi and PCS Bk , and P PVi lmt and P Bk lmt respectively represent the respective power conditioners PCS PVi. , PCS Bk rated output (output limit), and P φi represents a priority parameter. Note that the individual target powers P PVi ref and P Bk ref which are the optimum solutions of the following equation (23) are (P PVi ref ) * and (P Bk ref ) * , respectively. In the following equation (23), equation (23a) represents the minimization of the output suppression amount of the individual output power P PVi out of each power conditioner PCS PVi and the output amount of the individual output power P Bk out of each power conditioner PCS Bk. (23b) is a constraint due to the rated output P PVi lmt of each power conditioner PCS PVi , (23c) is a constraint due to the rated output P Bk lmt of each power conditioner PCS Bk , (23d) the remaining constraints of the storage batteries B k, (23e) expression to match interconnection point power P (t) to the output command value P C, it represents respectively.
Figure 2018148627

これは集中管理装置MC2が、上記(23)式から個別目標電力(PPVi ref*,(PBk ref*を求める場合を示している。したがって、上記(23)式の場合、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力(PPVi ref*,(PBk ref*を算出していないため、目標2−1を達成していない。 This shows a case where the centralized management device MC2 obtains the individual target powers (P PVi ref ) * and (P Bk ref ) * from the above equation (23). Therefore, in the case of the above equation (23), each power conditioner PCS PVi and PCS Bk does not calculate the individual target powers (P PVi ref ) * and (P Bk ref ) * in a distributed manner. Not achieved.

続いて、各パワーコンディショナPCSPViが分散的に個別目標電力PPVi refを求める場合の制約付き最適化問題を考える。そうすると、下記(24)式が得られる。

Figure 2018148627
Next, consider a constrained optimization problem when each power conditioner PCS PVi obtains the individual target power P PVi ref in a distributed manner. Then, the following equation (24) is obtained.
Figure 2018148627

同様に、各パワーコンディショナPCSBkが分散的に個別目標電力PBk refを求める場合の制約付き最適化問題を考える。そうすると、下記(25)式が得られる。

Figure 2018148627
Similarly, consider a constrained optimization problem when each power conditioner PCS Bk obtains the individual target power P Bk ref in a distributed manner. Then, the following equation (25) is obtained.
Figure 2018148627

しかし、上記(24)式の最適解である個別目標電力は、各パワーコンディショナPCSPViが分散的に求めた個別目標電力PPVi refであるが、上記(23e)式が考慮されていない。同様に、上記(25)式の最適解である個別目標電力は、各パワーコンディショナPCSBkが分散的に求めた個別目標電力PBk refであるが、上記(23e)式が考慮されていない。したがって、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させる目標2−4を達成できない。 However, the individual target power, which is the optimum solution of the above equation (24), is the individual target power P PVi ref obtained by each power conditioner PCS PVi in a distributed manner, but the above equation (23e) is not considered. Similarly, the individual target power that is the optimum solution of the above equation (25) is the individual target power P Bk ref obtained by each power conditioner PCS Bk in a distributed manner, but the above equation (23e) is not taken into consideration. . Therefore, the target 2-4 for matching the interconnection point power P (t) with the output command value P C from the power company cannot be achieved.

そこで、次に手法により、目標2−4を達成させることを考える。すなわち、各パワーコンディショナPCSPViが、集中管理装置MC2から受信する抑制指標prPVに基づき、分散的に個別目標電力PPVi refを算出し、また、各パワーコンディショナPCSBkが集中管理装置MC2から受信する充放電指標prBに基づき、分散的に個別目標電力PBk refを算出する。これにより、目標2−4を達成させる。各パワーコンディショナPCSPViが、抑制指標prPVを用いて、分散的に個別目標電力PPVi refを求める場合の制約付き最適化問題は、上記(19)式で表わすことができる。なお、上記(19)式の最適解である個別目標電力PPVi refを(PPVi refとする。同様に、各パワーコンディショナPCSBkが、充放電指標prBを用いて、分散的に個別目標電力PBk refを求める場合の制約付き最適化問題は、上記(20)式で表わすことができる。なお、上記(20)式の最適解である個別目標電力PBk refを(PBk refとする。 Then, consider achieving the target 2-4 by the next method. That is, each power conditioner PCS PVi calculates the individual target power P PVi ref in a distributed manner based on the suppression index pr PV received from the central management device MC2, and each power conditioner PCS Bk is calculated by the central management device MC2. The individual target power P Bk ref is calculated in a distributed manner based on the charging / discharging index pr B received from. Thereby, the target 2-4 is achieved. The constrained optimization problem when each power conditioner PCS PVi obtains the individual target power P PVi ref in a distributed manner using the suppression index pr PV can be expressed by the above equation (19). The individual target power P PVi ref which is the optimum solution of the above equation (19) is assumed to be (P PVi ref ) . Similarly, the constrained optimization problem when each power conditioner PCS Bk obtains the individual target power P Bk ref in a distributed manner using the charge / discharge index pr B can be expressed by the above equation (20). . The individual target power P Bk ref that is the optimum solution of the above equation (20) is assumed to be (P Bk ref ) .

ここで、上記(23)式により得られる最適解(PPVi ref*と、上記(19)式により得られる最適解(PPVi refとが一致し、かつ、上記(23)式により得られる最適解(PBk ref*と、上記(20)式により得られる最適解(PBk refとが一致することで、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させることができる。すなわち、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に最適化問題を解いた場合であっても、目標2−4を達成することができる。したがって、定常状態の最適性に着目し、(PPVi ref*=(PPVi refとなる抑制指標prPV、および、(PBk ref*=(PBk refとなる充放電指標prBを考える。そのために、上記(23)式、上記(19)式、および、上記(20)式のKKT条件を考える。これにより、上記(23)式のKKT条件から下記(26)式が得られ、上記(19)式のKKT条件から下記(27)式が得られ、上記(20)式のKKT条件から下記(28)式が得られる。なお、μ,νは所定のラグランジュ乗数である。

Figure 2018148627
Here, the above (23) best solutions obtained by formula (P PVi ref) *, the (19) optimal solution (P PVi ref) and match obtained by formula, and, by the equation (23) When the optimum solution (P Bk ref ) * obtained and the optimum solution (P Bk ref ) obtained by the above equation (20) coincide with each other, the interconnection point power P (t) is output from the electric power company. it can be matched to the value P C. That is, even if each of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk solves the optimization problem in a distributed manner, the target 2-4 can be achieved. Thus, focusing on the optimality of the steady-state, (P PVi ref) * = (P PVi ref) ♭ become suppressed index pr PV, and, (P Bk ref) * = (P Bk ref) ♭ become charged and discharged Consider the index pr B. Therefore, the KKT conditions of the above equation (23), the above equation (19), and the above equation (20) are considered. Thus, the following expression (26) is obtained from the KKT condition of the above expression (23), the following expression (27) is obtained from the KKT condition of the above expression (19), and the following ( 28) is obtained. Μ and ν are predetermined Lagrange multipliers.
Figure 2018148627

これら上記(26)式、上記(27)式、および、上記(28)式から、prPV=prB=λ(上記(22)式)とすることで、(PPVi ref*と(PPVi ref、また、(PBk ref*と(PBk refが一致することが分かる。したがって、集中管理装置MC2がラグランジュ乗数λを算出し、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prPVとして、各パワーコンディショナPCSPViに提示(送信)することで、各パワーコンディショナPCSPViがそれぞれ、上記(19)式から個別目標電力(PPVi refを算出することができる。同様に、集中管理装置MC2は、算出したラグランジュ乗数λを充放電指標prBとして、各パワーコンディショナPCSBkに提示(送信)することで、各パワーコンディショナPCSBkがそれぞれ、上記(20)式から個別目標電力(PBk refを算出することができる。これにより、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを求めた場合であっても、連系点電力P(t)と電力会社からの出力指令値PCとを一致させることができる。すなわち、目標2−4を達成できる。 From these equation (26), equation (27), and equation (28), by setting pr PV = pr B = λ (the above equation (22)), (P PVi ref ) * and (P It can be seen that PVi ref ) and (P Bk ref ) * and (P Bk ref ) 一致 match. Thus, the central control device MC2 calculates the Lagrange multiplier lambda, the calculated Lagrange multiplier lambda as suppression indicator pr PV, to present to each power conditioner PCS PVi (transmission), the power conditioner PCS PVi respectively, The individual target power (P PVi ref ) can be calculated from the above equation (19). Similarly, the central management device MC2 presents (transmits) the calculated Lagrangian multiplier λ to each power conditioner PCS Bk as the charge / discharge index pr B so that each power conditioner PCS Bk has the above (20). The individual target power (P Bk ref ) can be calculated from the equation. Thus, even if each power conditioner PCS PVi and PCS Bk obtains the individual target powers P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner, the connection point power P (t) and the output command from the power company The value P C can be matched. That is, the target 2-4 can be achieved.

続いて、集中管理装置MC2によるラグランジュ乗数λの算出方法について、説明する。ラグランジュ乗数λを求めるために、まず、h1 1,i=−PPVi ref、h1 2,i=PPVi ref−PPVi lmtとし、各パワーコンディショナPCSPViの不等式制約をまとめてh1 x,i≦0(x=1,2、i=1,・・・,n)とする。また、同様に、h2 1,k=−PBk lmt−PBk ref、h2 2,k=PBk ref−PBk lmt、h2 3,k=αk−PBk ref、h2 4,k=PBk ref−βkとし、各パワーコンディショナPCSBkの不等式制約をまとめてh2 y,k≦0(y=1,2,3,4、k=1,・・・,m)とする。そして、上記(23)式の双対問題である下記(29)式を考える。

Figure 2018148627
Next, a method for calculating the Lagrange multiplier λ by the central management device MC2 will be described. In order to obtain the Lagrangian multiplier λ, first, h 1 1, i = −P PVi ref , h 1 2, i = P PVi ref −P PVi lmt, and the inequality constraints of each power conditioner PCS PVi are summarized as h 1. x, i ≦ 0 (x = 1, 2, i = 1,..., n). Similarly, h 2 1, k = −P Bk lmt −P Bk ref , h 2 2, k = P Bk ref −P Bk lmt , h 2 3, k = α k −P Bk ref , h 2 4 , k = P Bk ref −β k, and inequality constraints of each power conditioner PCS Bk are summarized and h 2 y, k ≦ 0 (y = 1, 2, 3, 4, k = 1,..., m ). Then, consider the following equation (29) which is a dual problem of the above equation (23).
Figure 2018148627

ここで、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkによって求められる最適解(PPVi ref,(PBk refが決定されると仮定すると、下記(30)式となり、ラグランジュ乗数λに対する最大化問題の形となる。この下記(30)式に対し勾配法を適用すると、下記(31)式となる。なお、εは勾配係数を表わし、τは時間変数を表わす。

Figure 2018148627
Wherein each power conditioner PCS PVi, optimum solution obtained by PCS Bk (P PVi ref) ♭ , assuming that (P Bk ref) is determined, it becomes the following equation (30), the maximum for the Lagrange multiplier λ It becomes a form of a problem. When the gradient method is applied to the following equation (30), the following equation (31) is obtained. Note that ε represents a gradient coefficient, and τ represents a time variable.
Figure 2018148627

上記(31)式において、(PPVi refを対応するパワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outで置き換え、(PBk refを対応するパワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outで置き換える。さらに、集中管理装置MC2は、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの個別出力電力PPVi out,PBk outを個別に観測せず、連系点電力P(t)=ΣiPVi out+ΣkBk outを観測する。また、電力会社から逐次出力指令値PCを取得しているとする。そうすると、上記(21)式が得られる。よって、集中管理装置MC2は、連系点電力P(t)と電力会社からの出力指令値PCとに基づき、ラグランジュ乗数λを算出できる。そして、上記(22)式に基づき、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prPVおよび充放電指標prBとする。 In the above equation (31), (P PVi ref ) is replaced with the individual output power P PVi out of the corresponding power conditioner PCS PVi , and (P Bk ref ) is replaced with the individual output power P of the corresponding power conditioner PCS Bk. Replace with Bk out . Further, the centralized management device MC2 does not individually observe the individual output powers P PVi out and P Bk out of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk , and the connection point power P (t) = Σ i P PVi out + Σ Observe k P Bk out . Moreover, to have a valid sequential output command value P C from the power company. Then, the above equation (21) is obtained. Thus, the central control device MC2, based on the interconnection point power P (t) and the output command value P C from the power company may calculate the Lagrange multiplier lambda. Then, based on the above equation (22), the calculated Lagrangian multiplier λ is used as the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B.

以上のことから、本実施形態においては、各パワーコンディショナPCSPViは、個別目標電力PPVi refを算出するときに、上記(19)式に示す最適化問題を用いている。また、各パワーコンディショナPCSBkは、個別目標電力PBk refを算出するときに、上記(20)式に示す最適化問題を用いている。そして、集中管理装置MC2は、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出するときに、上記(21)式および上記(22)式を用いている。 From the above, in this embodiment, each power conditioner PCS PVi uses the optimization problem shown in the above equation (19) when calculating the individual target power P PVi ref . Each power conditioner PCS Bk uses the optimization problem shown in the above equation (20) when calculating the individual target power P Bk ref . The centralized management device MC2 uses the above formula (21) and the above formula (22) when calculating the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B.

次に、上記のように構成された太陽光発電システムPVS2において、上記5つの目標を達成し、適切に動作していることをシミュレーションによって検証した。   Next, in the photovoltaic power generation system PVS2 configured as described above, it was verified by simulation that the above five goals were achieved and the system was operating properly.

シミュレーションでは、太陽電池SPiが接続されたパワーコンディショナPCSPViを5台(i=1〜5;PCSPV1〜PCSPV5)と、蓄電池Bkが接続されたパワーコンディショナPCSBkを5台(k=1〜5;PCSB1〜PCSB5)と、を有する太陽光発電システムPVS2を想定した。 In the simulation, 5 units of the power conditioner PCS PVi the solar cell SP i is connected; and (i = 1~5 PCS PV1 ~PCS PV5 ), 5 units of the power conditioner PCS Bk storage battery B k are connected ( k = 1 to 5; PCS B1 to PCS B5 ).

また、本シミュレーションにおいては、蓄電池Bkのモデルは、d/dt(xk)=−KkBk out,sk=xkとした。ここで、skは、蓄電池Bkの充電電力量を表わし、KKは、蓄電池Bkの特性を表わしている。さらに、蓄電池Bkの残量によって調整できる調整パラメータαk,βkは、表1のように設定した。当該表1において、SOCkは、各蓄電池Bkの充電率(State Of Charge)[%]を示しており、充電電力量[kWh]をSk,蓄電池Bkの最大容量[kWh]をSk maxとして、SOCk=(Sk/Sk max)×100により算出される。

Figure 2018148627
In this simulation, the model of the storage battery B k is d / dt (x k ) = − K k P Bk out , s k = x k . Here, s k denotes the charged electrical energy of the storage battery B k, K K represents the characteristic of the battery B k. Furthermore, the adjustment parameters α k and β k that can be adjusted according to the remaining amount of the storage battery B k are set as shown in Table 1. In Table 1, SOC k indicates the charging rate (State Of Charge) [%] of each storage battery B k , the charging power [kWh] is S k , and the maximum capacity [kWh] of the storage battery B k is S As k max , SOC k = (S k / S k max ) × 100 is calculated.
Figure 2018148627

最適化問題に関するパラメータである各パワーコンディショナPCSPViの優先度パラメータ(疑似有効出力限界)Pφiは1000[kW]とした。その他、電力系統A(連系点電圧)のモデル(上記(18)式参照)および各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkのモデル(図3および図4参照)は、上記第1実施形態に係るシミュレーション時のものと同様とした。 Priority parameter of the power conditioner PCS PVi which is a parameter related to the optimization problem (pseudo effective output limit) P .phi.i was 1000 [kW]. In addition, the model of the power system A (interconnection point voltage) (see the above equation (18)) and the models of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk (see FIGS. 3 and 4) are related to the first embodiment. The same as in the simulation.

図14〜図16は、上記に示したモデルの太陽光発電システムPVS2を用いて、複数の条件下でシミュレーションを行ったときの結果を示している。   14-16 has shown the result when simulating on several conditions using the solar power generation system PVS2 of the model shown above.

ケース1として、5台のパワーコンディショナPCSPV1〜PCSPV5がすべて同じ条件であり、5台のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB5がすべて同じ条件である場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション2−1とする。シミュレーション2−1において、5台のパワーコンディショナPCSPV1〜PCSPV5はすべて、定格出力PPVi lmtが500[kW]、有効電力抑制に関する重みwPViが1.0、太陽電池SPiの発電量Pi SPが600[kW]であるとした。また、5台のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB5はすべて、定格出力PPVi lmtが500[kW]、有効電力抑制に関する重みwPViが1.0であるとした。蓄電池B1〜B5の最大容量S1 max〜S5 maxはすべて500[kWh]であるとした。そして、電力会社からの出力指令値PCは、0≦t<60[s]では指令がなく、60≦t[s]では1500[kW]であるとした。なお、「出力指令値PCの指令がない」ときには、上記するように出力指令値PCとして、指令がないことを表わす数値−1を用いた。その他、勾配係数εを0.05、集中管理装置MC2が行う抑制指標prPVおよび充放電指標prBの更新と各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが行う個別目標電力PPVi ref,PBk refの更新との各サンプリング時間を1[s]とした。また、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkはすべて、力率1(無効電力目標値=0[kvar])で運転しているものとした。図14は、シミュレーション2−1におけるシミュレーション結果を示している。 Case 1, all five of the power conditioner PCS PV1 ~PCS PV5 the same conditions, a case where all five of the power conditioner PCS B1 ~PCS B5 are the same conditions was simulated. This simulation is referred to as simulation 2-1. In the simulation 2-1, all five of the power conditioner PCS PV1 ~PCS PV5 is rated output P PVi lmt is 500 [kW], the weights w PVi about active power suppression 1.0, the amount of power generated by solar cell SP i It was assumed that P i SP was 600 [kW]. In addition, it is assumed that the five power conditioners PCS B1 to PCS B5 all have a rated output P PVi lmt of 500 [kW] and a weight w PVi for effective power suppression of 1.0. The maximum capacities S 1 max to S 5 max of the storage batteries B 1 to B 5 were all 500 [kWh]. The output command value P C from the electric power company is assumed to be no command when 0 ≦ t <60 [s] and 1500 [kW] when 60 ≦ t [s]. Note that, when “there is no command for the output command value P C ”, as described above, the numerical value −1 indicating that there is no command is used as the output command value P C. In addition, the slope coefficient ε is 0.05, the update of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B performed by the central control device MC2, and the individual target powers P PVi ref and P Bk ref performed by the power conditioners PCS PVi and PCS Bk Each sampling time with the update of 1 was set to 1 [s]. In addition, all the power conditioners PCS PVi and PCS Bk are assumed to be operating at a power factor of 1 (reactive power target value = 0 [kvar]). FIG. 14 shows a simulation result in the simulation 2-1.

図14(a)は、太陽電池SPiの発電量Pi SPを示している。図14(b)は、各パワーコンディショナPCSPViの個別目標電力PPVi refを示している。図14(c)は、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outを示している。図14(d)は、連系点電力P(t)(実線)および電力会社からの出力指令値PC(破線)を示している。図14(e)は、各パワーコンディショナPCSBkの個別目標電力PBk refを示している。図14(f)は、各パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outを示している。図14(g)は、指標算出部43が算出する抑制指標prPVおよび充放電指標prBを示している。 FIG. 14A shows the power generation amount P i SP of the solar cell SP i . FIG. 14B shows the individual target power P PVi ref of each power conditioner PCS PVi . FIG. 14C shows the individual output power P PVi out of each power conditioner PCS PVi . FIG. 14D shows the interconnection point power P (t) (solid line) and the output command value P C (broken line) from the power company. FIG. 14E shows the individual target power P Bk ref of each power conditioner PCS Bk . FIG. 14F shows the individual output power P Bk out of each power conditioner PCS Bk . FIG. 14G shows the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B calculated by the index calculation unit 43.

図14から次のことが確認できる。すなわち、図14(b)および図14(c)が示すように、出力指令値PCの指令後(60≦t[s])であっても、個別目標電力PPV1 ref〜PPV5 refが500[kW]のままであり、個別出力電力PPV1 out〜PPV5 outが抑制されていないことが確認できる。また、図14(e)および図14(f)が示すように、各パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PB1 out〜PB5 outが、0[kW]から負(マイナス)に遷移していることが確認できる。これは、パワーコンディショナPCSBkに電力が入力されていることを表わしており、各パワーコンディショナPCSBkに入力される電力を用いて、蓄電池Bkを充電している。また、図14(d)が示すように、連系点電力P(t)は、出力指令値PCと一致していることも確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS2は、電力会社から出力指令値PCが指令されたとき、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outを抑制せず、蓄電池Bkの充電に用いていることが確認できる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 14 (b) and FIG. 14 (c), the even after the command output command value P C (60 ≦ t [s ]), the individual target power P PV1 ref ~P PV5 ref It remains 500 [kW], and it can be confirmed that the individual output powers P PV1 out to P PV5 out are not suppressed. Further, as shown in FIG. 14 (e) and FIG. 14 (f), the individual output power P B1 out ~P B5 out of the power conditioner PCS Bk is, transitions from 0 [kW] negative (minus) It can be confirmed. This represents the fact that the input power to the power conditioner PCS Bk, with the power input to the power conditioner PCS Bk, charging the battery B k. Further, as shown in FIG. 14 (d), the interconnection point power P (t) can also be confirmed that it matches the output command value P C. Thus, solar systems PVS2, when the output command value P C from the power company is commanded not suppress individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi, it is used to charge the battery B k I can confirm that.

ケース2として、5台のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB5のうち1台のパワーコンディショナPCSB5に接続された蓄電池B5の最大容量S5 maxが他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4に接続された蓄電池B1〜B4のそれと異なる場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション2−2とする。シミュレーション2−2において、1台のパワーコンディショナPCSB5に接続された蓄電池B5の最大容量S5 maxを3[kWh]とした。その他の条件は、上記シミュレーション2−1と同じとした。図15は、シミュレーション2−2におけるシミュレーション結果を示している。なお、図15において、図15(a)〜(g)は、上記シミュレーション2−1における図14(a)〜(g)に対応した図である。 Case 2, the five power conditioner PCS B1 ~PCS maximum capacity of the storage battery B 5, which is connected to one of the power conditioner PCS B5 of B5 S 5 max other power conditioner PCS B1 ~PCS B4 a case different from that of the connected battery B 1 ~B 4, and simulation. This simulation is referred to as simulation 2-2. In the simulation 2-2, the maximum capacity S 5 max of the storage battery B 5 connected to one power conditioner PCS B5 was set to 3 [kWh]. Other conditions were the same as those in the simulation 2-1. FIG. 15 shows a simulation result in the simulation 2-2. In FIG. 15, FIGS. 15A to 15G correspond to FIGS. 14A to 14G in the simulation 2-1.

図15から次のことが確認できる。すなわち、図15(a)〜(c)が示すように、上記シミュレーション2−1と同様に、出力指令値PCの指令後(60≦t[s])であっても、個別目標電力PPV1 ref〜PPV5 refは抑制されていないことが確認できる。また、図15(e)および図15(f)が示すように、各パワーコンディショナPCSB1〜PCSB5の個別出力電力PB1 out〜PB5 outが、0[kW]から負(マイナス)に遷移していることが確認できる。したがって、上記シミュレーション2−1と同様に、各パワーコンディショナPCSB1〜PCSB5は、入力される電力を用いて、蓄電池Bkを充電している。また、図15(e)および図15(f)が示すように、110≦t[s]で、パワーコンディショナPCSB5の個別出力電力PB5 outが0(ゼロ)となり、その他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4の個別出力電力PB1 out〜PB4 outがさらに低下している(入力電力が増加している)。これは、蓄電池B5の最大容量S5 maxが3[kWh]であり、他の蓄電池B1〜B4より低いため、t=110[s]で、蓄電池B5が他の蓄電池B1〜B4より先に充電が完了したことを表わしている。よって、蓄電池B5の充電が完了したため、パワーコンディショナPCSB5への電力の入力を停止し、充電を停止していることを表わしている。そして、当該パワーコンディショナPCSB5に入力していた分の電力を他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4に分配したため、その他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4の個別出力電力PB1 out〜PB4 outがさらに低下している(入力される電力が増加している)。さらに、図15(d)が示すように、蓄電池B5の充電停止に伴い、一時的に連系点電力P(t)が出力指令値PCより大きくなっている。しかし、定常状態では、連系点電力P(t)は、出力指令値PCと一致していることも確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS2は、各蓄電池Bkの性能を考慮して、適切に動作を行っているといえる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 15 (a) ~ (c) , similarly to the simulation 2-1, even after a command output command value P C (60 ≦ t [s ]), the individual target power P It can be confirmed that PV1 ref to P PV5 ref are not suppressed. Further, as shown in FIG. 15 (e) and FIG. 15 (f), negative (minus) from the individual output power P B1 out ~P B5 out of the power conditioner PCS B1 ~PCS B5 is, 0 [kW] It can be confirmed that there is a transition. Therefore, similarly to the simulation 2-1, each power conditioner PCS B1 ~PCS B5, using a power input, and to charge the battery B k. Further, as shown in FIGS. 15 (e) and 15 (f), when 110 ≦ t [s], the individual output power P B5 out of the power conditioner PCS B5 becomes 0 (zero), and other power conditioners PCS B1 individual output power P B1 out ~P B4 out of ~PCS B4 is further decreased (the input power is increasing). This is because the maximum capacity S 5 max of the storage battery B 5 is 3 [kWh] and is lower than the other storage batteries B 1 to B 4 , so that at t = 110 [s], the storage battery B 5 is connected to the other storage batteries B 1 to B. before the B 4 represents that the charging is completed. Thus, since the charging of the battery B 5 is completed, it stops the input power to the power conditioner PCS B5, represents that it stops charging. Then, the power due to distribute conditioner PCS B5 minute power which has been input to the other of the power conditioner PCS B1 ~PCS B4, other power conditioner PCS B1 ~PCS B4 individual output power P B1 out to P B4 out has further decreased (input power has increased). Furthermore, as shown in FIG. 15 (d), the with the charge stop the battery B 5, and temporarily linking point power P (t) becomes greater than the output command value P C. However, in the steady state, interconnection point power P (t) can also be confirmed that it matches the output command value P C. Thus, solar systems PVS2 can be said in consideration of the performance of each battery B k, it is subjected to proper operation.

ケース3として、5台のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB5のうち1台のパワーコンディショナPCSB5に設定される有効電力に関する重みwB5が他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4に設定されるそれと異なる場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション2−3とする。シミュレーション2−3において、上記1台のパワーコンディショナPCSB5の有効電力に関する重みwB5を2.0とした。すなわち、他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4のそれと比較し、充電量を半分にすることを表わしている。その他の条件は、上記シミュレーション2−1と同じとした。図16は、シミュレーション2−3におけるシミュレーション結果を示している。なお、図16において、図16(a)〜(g)は、上記シミュレーション2−1における図14(a)〜(g)に対応した図である。 Case 3, the weight w B5 is set to the other of the power conditioner PCS B1 ~PCS B4 relates active power is set to one of the power conditioner PCS B5 of five power conditioner PCS B1 ~PCS B5 A different case was simulated. This simulation is referred to as simulation 2-3. In the simulation 2-3, the weight w B5 related to the active power of the one power conditioner PCS B5 is set to 2.0. That is, the charging amount is halved compared with those of the other power conditioners PCS B1 to PCS B4 . Other conditions were the same as those in the simulation 2-1. FIG. 16 shows a simulation result in the simulation 2-3. In addition, in FIG. 16, (a)-(g) is a figure corresponding to FIG.14 (a)-(g) in the said simulation 2-1.

図16から次のことが確認できる。すなわち、図16(a)〜(c)が示すように、上記シミュレーション2−1と同様に、出力指令値PCの指令後(60≦t[s])であっても、個別目標電力PPV1 ref〜PPV5 refは抑制していないことが確認できる。また、図15(e)および図15(f)より、パワーコンディショナPCSB1〜PCSB5の個別出力電力PB1 out〜PB5 outが、0[kW]から負(マイナス)に遷移していることが確認できる。したがって、上記シミュレーション2−1と同様に、各パワーコンディショナPCSB1〜PCSB5は、入力される電力を用いて、蓄電池Bkを充電している。また、図16(e)および図16(f)が示すように、有効電力に関する重みwB5が異なるパワーコンディショナPCSB5の充電量(パワーコンディショナPCSB5への入力電力)が、その他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4の半分になっていることが確認できる。そして、図16(d)が示すように、連系点電力P(t)が、定常状態で出力指令値PCと一致していることも確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS2は、パワーコンディショナPCSBkに設定された有効電力に関する重みwBkを考慮して、適切に動作を行っているといえる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIGS. 16A to 16C, as in the case of the simulation 2-1, the individual target power P is obtained even after the output command value P C is commanded (60 ≦ t [s]). It can be confirmed that PV1 ref to P PV5 ref are not suppressed. Further, from FIG. 15 (e) and FIG. 15 (f), the individual output powers P B1 out to P B5 out of the power conditioners PCS B1 to PCS B5 transition from 0 [kW] to negative (minus). I can confirm that. Therefore, similarly to the simulation 2-1, each power conditioner PCS B1 ~PCS B5, using a power input, and to charge the battery B k. As shown in FIGS. 16E and 16F , the charge amount of the power conditioner PCS B5 having different weight w B5 related to the active power (input power to the power conditioner PCS B5 ) is the other power. It can be confirmed that the conditioners are half of PCS B1 to PCS B4 . Then, as shown in FIG. 16D, it can also be confirmed that the connection point power P (t) matches the output command value P C in a steady state. Therefore, it can be said that the photovoltaic power generation system PVS2 is appropriately operating in consideration of the weight w Bk related to the active power set in the power conditioner PCS Bk .

上記図14〜図16毎の結果に加え、図14〜図16を対比することで、次のことが確認できる。すなわち、各図の(g)が示すように、抑制指標prPVおよび充放電指標prBが、各パワーコンディショナPCSPV1〜PCSPV5,PCSB1〜PCSB5の、太陽電池SPiの発電量Pi SP、蓄電池Bkの性能、定格出力PPVi lmt,PBk lmt、有効電力抑制に関する重みwPVi、有効電力に関する重みwBk、および、出力指令値PCなどに基づき、異なる値が算出されていることが確認できる。そして、各図の(b)および(e)が示すように、抑制指標prPVおよび充放電指標prBの更新に応じて、個別目標電力PPVi ref,PBk refが更新されていることが確認できる。各パワーコンディショナPCSPV1〜PCSPV5,PCSB1〜PCSB5は、この個別目標電力PPVi ref,PBk refに応じて、個別出力電力PPVi out,PBk outを制御している。よって、各図の(d)が示すように、連系点電力P(t)が出力指令値PCに一致していることが確認できる。以上のことから、上記(21)式および上記(22)式を用いて集中管理装置MC2が算出した抑制指標prPVおよび充放電指標prBが適切な値であるといえる。 In addition to the results shown in FIGS. 14 to 16, the following can be confirmed by comparing FIGS. That is, as shown in each figure (g), suppression indicators pr PV and charge-discharge index pr B is, in each power conditioner PCS PV1 ~PCS PV5, PCS B1 ~PCS B5, power generation amount P of the solar cell SP i i SP, the performance of the battery B k, the rated output P PVi lmt, P Bk lmt, weights w PVi about active power suppression, weight w Bk regarding active power, and, based on such an output command value P C, different values are calculated Can be confirmed. As shown in (b) and (e) of each figure, the individual target powers P PVi ref and P Bk ref are updated in accordance with the update of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B. I can confirm. Each power conditioner PCS PV1 ~PCS PV5, PCS B1 ~PCS B5 , the individual target power P PVi ref, depending on the P Bk ref, and controls the individual output power P PVi out, P Bk out. Therefore, as shown in each figure (d), it can be confirmed that the interconnection point power P (t) coincides with the output command value P C. From the above, it can be said that the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B calculated by the central management device MC2 using the above formulas (21) and (22) are appropriate values.

上記シミュレーション2−1ないしシミュレーション2−3の結果から、太陽光発電システムPVS2において、各パワーコンディショナPCSPViがそれぞれ、集中管理装置MC2から受信する抑制指標prPVに基づき、分散的に個別目標電力PPVi refを算出している。また、各パワーコンディショナPCSBkがそれぞれ、集中管理装置MC2から受信する充放電指標prBに基づき、分散的に個別目標電力PBk refを算出している。よって、上記目標2−1を達成している。また、各パワーコンディショナPCSPViは、個別出力電力PPVi outをできる限り抑制せず、連系点電力P(t)が出力指令値PCより超過している分を、各パワーコンディショナPCSBkに入力し、蓄電池Bkの充電に利用している。よって、上記目標2−2および上記目標2−3を達成している。また、連系点電力P(t)が出力指令値PCに一致している。よって、上記目標2−4を達成している。そして、各種条件に応じて、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBk毎に個別出力電力PPVi out,PBk outが変化している。すなわち、各種条件に応じて、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBk毎に出力抑制量が変化している。よって、上記目標2−5を達成している。以上のことから、太陽光発電システムPVS2は、上記5つの目標を達成していることが分かる。 From the results of the above simulations 2-1 to 2-3, in the photovoltaic power generation system PVS2, the individual target powers are distributed in a distributed manner based on the suppression index pr PV received by each power conditioner PCS PVi from the central management device MC2. P PVi ref is calculated. Further, each power conditioner PCS Bk calculates the individual target power P Bk ref in a distributed manner based on the charge / discharge index pr B received from the central management device MC2. Therefore, the target 2-1 is achieved. Each power conditioner PCS PVi are individually output power P PVi out not suppress as much as possible, the amount of interconnection point power P (t) exceeds the output command value P C, the power conditioner PCS enter to Bk, it is available to charge the battery B k. Therefore, the above goals 2-2 and 2-3 are achieved. Further, the interconnection point power P (t) matches the output command value P C. Therefore, the target 2-4 is achieved. The individual output powers P PVi out and P Bk out change for each power conditioner PCS PVi and PCS Bk according to various conditions. That is, the output suppression amount changes for each power conditioner PCS PVi and PCS Bk according to various conditions. Therefore, the target 2-5 is achieved. From the above, it can be seen that the photovoltaic power generation system PVS2 has achieved the above five goals.

以上で説明したように、第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2において、集中管理装置MC2は、電力会社からの出力指令値PCおよび検出した連系点電力P(t)から抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。そして、抑制指標prPVを各パワーコンディショナPCSPViに送信し、充放電指標prBを各パワーコンディショナPCSBkに送信している。また、各パワーコンディショナPCSPViは、受信した抑制指標prPVに基づき、分散的に上記(19)式の最適化問題を解くことで、個別目標電力PPVi refを算出する。そして、個別出力電力PPVi outを当該個別目標電力PPVi refに制御している。さらに、各パワーコンディショナPCSBkは、受信した充放電指標prBに基づき、分散的に上記(20)式の最適化問題を解くことで、個別目標電力PBk refを算出する。そして、個別出力電力PBk outを当該個別目標電力PBk refに制御している。これにより、集中管理装置MC2は、上記(21)式および上記(22)式に示す簡単な計算だけとなる。したがって、太陽光発電システムPVS2において、集中管理装置MC2の処理負荷を低減させることができる。また、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkがそれぞれ、抑制指標prPVおよび充放電指標prBに基づき分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを算出し、個別出力電力PPVi out,PBk outを制御する場合であっても、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させることができる。 As described above, in the photovoltaic power generation system PVS2 according to the second embodiment, the central control device MC2 is suppressed index pr from the output command value P C and detected interconnection point power P from the power company (t) PV and charge / discharge index pr B are calculated. Then, the suppression index pr PV is transmitted to each power conditioner PCS PVi , and the charge / discharge index pr B is transmitted to each power conditioner PCS Bk . Each power conditioner PCS PVi calculates the individual target power P PVi ref by solving the optimization problem of the above equation (19) in a distributed manner based on the received suppression index pr PV . Then, the individual output power P PVi out is controlled to the individual target power P PVi ref . Furthermore, each power conditioner PCS Bk calculates the individual target power P Bk ref by solving the optimization problem of the above equation (20) in a distributed manner based on the received charge / discharge index pr B. The individual output power P Bk out is controlled to the individual target power P Bk ref . Thereby, the centralized management device MC2 performs only simple calculations shown in the above formula (21) and the above formula (22). Therefore, in the photovoltaic power generation system PVS2, the processing load of the central management device MC2 can be reduced. Further, each of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk calculates the individual target powers P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner based on the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B , respectively, and the individual output powers P PVi out , Even when P Bk out is controlled, the connection point power P (t) can be matched with the output command value P C from the power company.

上記第1実施形態においては、有効電力抑制に関する重みwiを考慮し、上記第2実施形態においては、有効電力抑制に関する重みwPViおよび有効電力に関する重みwBkを考慮した場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、上記第1実施形態において、目標1−3の「パワーコンディショナPCSi毎に、出力抑制量を調整できるようにする」を考慮する必要がなければ、パワーコンディショナPCSi毎に設定される上記有効電力抑制に関する重みwiをすべて同じ値(例えば「1」)にしてもよい。また同様に、上記第2実施形態において、目標2−5の「パワーコンディショナPCSPVi,PCSBk毎に、出力抑制量を調整できるようにする」を考慮する必要がなければ、パワーコンディショナPCSPVi,PCSBk毎に設定される上記有効電力抑制に関する重みwPViおよび有効電力に関する重みwBkをすべて同じ値(例えば「1」)にしてもよい。 In the first embodiment, the weight w i related to active power suppression is considered, and in the second embodiment, the case where the weight w PVi related to active power suppression and the weight w Bk related to active power are considered is described as an example. However, it is not limited to this. For example, in the first embodiment described above, the target 1-3 is set for each power conditioner PCS i unless it is necessary to consider “allowing the output suppression amount to be adjusted for each power conditioner PCS i ”. The weights w i related to the effective power suppression may all be the same value (for example, “1”). Similarly, in the second embodiment, if it is not necessary to consider the target 2-5 “allowing the output suppression amount to be adjusted for each of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk ”, the power conditioner PCS. The weight w PVi related to effective power suppression set for each PVi and PCS Bk and the weight w Bk related to active power may all be set to the same value (for example, “1”).

上記第2実施形態においては、目標電力算出部12’が上記(19)式のように優先度パラメータPφiを用いて、個別目標電力PPVi refを算出した場合を例に説明したが、上記第1実施形態における上記(8)式のように、定格出力PPVi lmtを用いても良い。この場合、個別出力電力PPVi outの抑制を優先するか蓄電池Bkの充放電(個別出力電力PBk out)での対応を優先するかは、有効電力抑制に関する重みwPViおよび有効電力に関する重みwBkで調整すればよい。 In the second embodiment, the case where the target power calculation unit 12 ′ calculates the individual target power P PVi ref using the priority parameter P φi as in the above equation (19) has been described as an example. as noted above (8) in the first embodiment, it may be used the rated output P PVi lmt. In this case, whether priority is given to the suppression of the individual output power P PVi out or priority is given to the charge / discharge of the storage battery B k (individual output power P Bk out ), the weight w PVi and the weight related to the active power Adjust with w Bk .

上記第2実施形態においては、目標電力算出部12’が解く最適化問題は、上記(19)式に限定されない。例えば、上記(19)式の代わりに、下記(19’)式を用いてもよい。下記(19’)式は、上記(19)式と比較して、下記(19c’)式に示す各パワーコンディショナPCSPViの出力電流制約が追加されている。なお、下記(19’)式において、QPViは各パワーコンディショナPCSPViの無効電力、SPVi dは各パワーコンディショナPCSPViの出力可能な最大の皮相電力、V0は設計時における連系点の基準電圧、VPViは各パワーコンディショナPCSPViにおける連系点の電圧をそれぞれ示している。また、下記(19’)式において、下記(19c’)式に示す各パワーコンディショナPCSPViの出力電流制約の代わりに、下記(19d’)式に示すパワーコンディショナPCSPViの定格容量制約を用いてもよい。

Figure 2018148627
In the second embodiment, the optimization problem solved by the target power calculation unit 12 ′ is not limited to the above equation (19). For example, instead of the above equation (19), the following equation (19 ′) may be used. The following equation (19 ′) is added to the output current constraint of each power conditioner PCS PVi shown in the following equation (19c ′) as compared with the above equation (19). In the following (19 ') equation, Q PVi the reactive power of the power conditioner PCS PVi, S PVi d is printable maximum apparent power of the power conditioner PCS PVi, V 0 is the interconnection at the time of design The point reference voltage, V PVi , indicates the voltage at the connection point in each power conditioner PCS PVi . In the following equation (19 ′), instead of the output current constraint of each power conditioner PCS PVi shown in the following equation (19c ′), the rated capacity constraint of the power conditioner PCS PVi shown in the following equation (19d ′) is used. It may be used.
Figure 2018148627

上記第2実施形態においては、目標電力算出部32が解く最適化問題は、上記(20)式に限定されない。例えば、上記(20)式の代わりに、下記(20’)式を用いてもよい。下記(20’)式は、上記(20)式と比較して、下記(20a’)に示す評価関数において、蓄電池BkのSOCに応じた重みwSOCkが追加されている。この重みwSOCkは、下記(32)式で算出される。当該(32)式において、ASOCはwSOCkのオフセット、KSOCは重みwSOCkのゲイン、sは重みwSOCkのオン/オフスイッチ(例えば、オンのとき1,オフのとき0)、SOCkは現在の蓄電池BkのSOC、SOCdは基準となるSOCをそれぞれ示している。さらに、制約条件に、下記(20c’)式に示す蓄電池BkのCレート制約および下記(20e’)式に示す各パワーコンディショナPCSBkの出力電流制約が追加されている。Cレートとは、蓄電池Bkの有する全容量に対する充電時あるいは放電時の電流の相対的な比率であり、蓄電池Bkの有する全容量を1時間で充電あるいは放電するときを1Cとしたものである。本実施形態においては、充電側のCレートを充電レートCrate Mとし放電側のCレートを放電レートCrate Pとし、これらは予め所定の値(例えば、ともに0.3C)が設定されている。なお、下記(20’)式において、PSMk lmtは−Crate M×WHS lmt(WHS lmtは蓄電池Bkの定格出力容量)で求められる蓄電池Bkの充電定格出力、PSPk lmtはCrate P×WHS lmtで求められる蓄電池Bkの放電定格出力、QBkは各パワーコンディショナPCSBkの無効電力、SBk dは各パワーコンディショナPCSBkの出力可能な最大の皮相電力、VBkは各パワーコンディショナPCSBkにおける連系点の電圧をそれぞれ示している。さらに、蓄電池Bkの充電定格出力PSMk lmtは、補正開始SOCをSOCC、SOCの充電制限閾値をcMAXとして、下記(33)式に示すSOCに応じた蓄電池充電量補正が考慮されている。当該蓄電池充電量補正は、補正開始SOCまでは、通常通りの運転を行い、補正開始SOCからSOC上限までは、SOC上限で出力が0となるように一次関数的に出力を補正するようにしている。また、下記(20’)式において、下記(20e’)に示す各パワーコンディショナPCSBkの出力電流制約の代わりに、下記(20f’)式に示す各パワーコンディショナPCSBkの定格容量制約を用いてもよい。

Figure 2018148627
In the second embodiment, the optimization problem solved by the target power calculation unit 32 is not limited to the above equation (20). For example, instead of the above equation (20), the following equation (20 ′) may be used. The following equation (20 ′) is added with a weight w SOCk corresponding to the SOC of the storage battery B k in the evaluation function shown in the following (20a ′) as compared with the above equation (20). This weight w SOCk is calculated by the following equation (32). The In (32), A SOC's w SOCK offset, K SOC is the weight w SOCK gain, s is the weight w SOCK ON / OFF switch (e.g., 1 When on, the off-0), SOC k Indicates the SOC of the current storage battery B k , and SOC d indicates the reference SOC. Furthermore, the C rate constraint of the storage battery B k shown in the following equation (20c ′) and the output current constraint of each power conditioner PCS Bk shown in the following equation (20e ′) are added to the constraint conditions. The C rate is a relative ratio of the charging time or the time of the discharge current to the total capacitance of the storage battery B k, obtained by the 1C when to charge or discharge the total capacitance of the storage battery B k at 1 hour is there. In the present embodiment, the C rate on the charging side is the charging rate C rate M , the C rate on the discharging side is the discharging rate C rate P, and predetermined values (for example, both 0.3 C) are set in advance. . In the following equation (20 ′), P SMk lmt is a rated charge output of the storage battery B k obtained by −C rate M × WH S lmt (WH S lmt is a rated output capacity of the storage battery B k ), and P SPk lmt is The discharge rated output of the storage battery B k obtained by C rate P × WH S lmt , Q Bk is the reactive power of each power conditioner PCS Bk , S Bk d is the maximum apparent power that can be output by each power conditioner PCS Bk , V Bk indicates the voltage at the interconnection point in each power conditioner PCS Bk . Further, the rated charge output P SMk lmt of the storage battery B k takes into account the storage battery charge amount correction according to the SOC shown in the following equation (33), with the correction start SOC as SOC C and the SOC charge limit threshold as cMAX. . The storage battery charge amount correction is performed as usual until the correction start SOC, and from the correction start SOC to the SOC upper limit, the output is corrected linearly so that the output becomes 0 at the SOC upper limit. Yes. Further, in the following equation (20 ′), instead of the output current constraint of each power conditioner PCS Bk shown in the following (20e ′), the rated capacity constraint of each power conditioner PCS Bk shown in the following (20f ′) equation. It may be used.
Figure 2018148627

なお、以下に説明する他の実施形態に係る太陽光発電システムにおいて、目標電力算出部12’は、個別目標電力PPVi refを算出する際に、上記(19)式あるいは上記(19’)式のいずれの最適化問題を用いてもよい。同様に、目標電力算出部32は、個別目標電力PBk refを算出する際に、上記(20)式あるいは上記(20’)式のいずれの最適化問題を用いてもよい。 In the photovoltaic power generation system according to another embodiment described below, the target power calculation unit 12 ′ calculates the above-described formula (19) or (19 ′) formula when calculating the individual target power P PVi ref. Any of these optimization problems may be used. Similarly, when calculating the individual target power P Bk ref , the target power calculation unit 32 may use any optimization problem of the above equation (20) or the above equation (20 ′).

上記第2実施形態において、連系点に複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを接続した太陽光発電システムPVS2を例に説明したが、さらに、電力負荷が接続されていてもよい。電力負荷は、供給される電力を消費するものであり、例えば、工場や一般家庭などである。このような他の実施形態について、図17〜図20を用いて、以下に説明する。なお、以下の説明においては、上記第1実施形態および第2実施形態と同一あるいは類似のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。 In the second embodiment, the solar power generation system PVS2 in which a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk are connected to the interconnection point has been described as an example. However, a power load may be further connected. The power load consumes the supplied power, and is, for example, a factory or a general household. Such other embodiments will be described below with reference to FIGS. In the following description, the same or similar parts as those in the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図17および図18は、第3実施形態に係る太陽光発電システムPVS3を示している。図17は、太陽光発電システムPVS3の全体構成を示している。図18は、図17に示す太陽光発電システムPVS3において、連系点における電力を制御する制御系の機能構成を示している。なお、太陽光発電システムPVS3は、複数台のパワーコンディショナPCSPViおよび複数台のパワーコンディショナPCSBkを備えているが、図18においては、それぞれ1台目のみを記載している。図17および図18に示すように、太陽光発電システムPVS3は、上記第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2と比較して、電力負荷Lが追加されている点で異なる。電力負荷Lは連系点に接続されており、電力系統A、各パワーコンディショナPCSPVi、および、各パワーコンディショナPCSBkから電力が供給される。本実施形態においては、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi out(太陽電池SPiの発電量Pi SP)の総和ΣPPVi outが電力負荷Lの消費電力より上回っているものとする。そして、電力負荷Lで消費されなかった余剰電力の一部あるいは全部が電力系統Aに逆潮流しているものとする。余剰電力は、個別出力電力PPVi outの総和ΣPPVi outと消費電力との差である。 17 and 18 show a photovoltaic power generation system PVS3 according to the third embodiment. FIG. 17 shows the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS3. FIG. 18 shows a functional configuration of a control system that controls electric power at the interconnection point in the photovoltaic power generation system PVS3 shown in FIG. The solar power generation system PVS3 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and a plurality of power conditioners PCS Bk . In FIG. 18, only the first one is shown. As illustrated in FIGS. 17 and 18, the photovoltaic power generation system PVS3 is different from the photovoltaic power generation system PVS2 according to the second embodiment in that an electric power load L is added. The power load L is connected to the interconnection point, and power is supplied from the power system A, each power conditioner PCS PVi , and each power conditioner PCS Bk . In the present embodiment, it is assumed that the sum .SIGMA.P PVi out individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi (power generation amount P i SP solar cell SP i) exceeds than the power consumption of the power load L . It is assumed that a part or all of the surplus power that has not been consumed by the power load L flows backward to the power system A. Excess power is the difference between the individual output power P PVi out of total .SIGMA.P PVi out and the power consumption.

このような太陽光発電システムPVS3において、余剰電力を逆潮流させる際、この余剰電力が電力会社からの出力指令値PCを超えないようにする必要がある。太陽光発電システムPVS3において、逆潮流されている余剰電力は、連系点電力検出部22によって検出される連系点電力P(t)と見なせる。そこで、太陽光発電システムPVS3は、上記第2実施形態と同様に、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを用いた連系点電力抑制制御を行うことで、連系点電力P(t)を目標電力(出力指令値PC)にしている。 In such a solar power generation system PVS3, when to reverse power flow surplus power, it is necessary to prevent this excess power does not exceed the output command value P C from the power company. In the photovoltaic power generation system PVS3, the surplus power that is flowing backward can be regarded as the connection point power P (t) detected by the connection point power detection unit 22. Therefore, the solar power generation system PVS3 performs the connection point power suppression control using the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B , similarly to the second embodiment, so that the connection point power P (t). Is the target power (output command value P C ).

本実施形態に係る太陽光発電システムPVS3によれば、集中管理装置MC3は、電力会社からの出力指令値PCおよび連系点電力P(t)に基づいて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出している。このとき、集中管理装置MC3は、上記(21)式および上記(22)式を用いて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。そして、各パワーコンディショナPCSPViは、抑制指標prPVに基づいて、分散的に個別目標電力PPVi refを算出している。また、各パワーコンディショナPCSBkは、充放電指標prBに基づいて、分散的に個別目標電力PBk refを算出している。これにより、集中管理装置MC3の処理負荷を低減させることができる。また、連系点電力P(t)、すなわち、電力系統Aに逆潮流させる余剰電力を出力指令値PCに制御することができる。よって、電力系統Aに逆潮流させる余剰電力が電力会社からの出力指令値PCを超えないようにできる。 According to the solar power generation system PVS3 according to the present embodiment, the central control device MC3, based on the output command value P C and linking point power P from the power company (t), suppression indicators pr PV and charge-discharge index pr B is calculated. At this time, the central management device MC3 calculates the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B using the above formula (21) and the above formula (22). Each power conditioner PCS PVi calculates the individual target power P PVi ref in a distributed manner based on the suppression index pr PV . Further, each power conditioner PCS Bk calculates the individual target power P Bk ref in a distributed manner based on the charge / discharge index pr B. As a result, the processing load of the central management device MC3 can be reduced. Furthermore, interconnection point power P (t), i.e., it is possible to control the surplus power to be backward flow to the power grid A to the output command value P C. Therefore, it is possible to prevent the surplus power to flow backward in the power system A from exceeding the output command value P C from the power company.

上記第3実施形態においては、第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2に対して、電力負荷Lを追加した場合を例に説明したが、第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1に電力負荷Lを追加した場合も、抑制指標prを用いて、連系点電力抑制制御を行うことができる。この場合も、連系点電力P(t)を目標電力(出力指令値PC)にしつつ、集中管理装置MC1の処理負荷を低減させることができる。 In the said 3rd Embodiment, although the case where the electric power load L was added was demonstrated to the photovoltaic power generation system PVS2 which concerns on 2nd Embodiment as an example, electric power is supplied to the photovoltaic power generation system PVS1 which concerns on 1st Embodiment. Even when the load L is added, the connection point power suppression control can be performed using the suppression index pr. Also in this case, the processing load of the central management device MC1 can be reduced while the interconnection point power P (t) is set to the target power (output command value P C ).

図19は、第4実施形態に係る太陽光発電システムPVS4を示している。なお、太陽光発電システムPVS4は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えているが、図19においては、図18と同様に1台目のみを記載している。また、太陽光発電システムPVS4の全体構成は、上記第3実施形態に係る太陽光発電システムPVS3(図17参照)と略同じである。上記第3実施形態においては、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi out(太陽電池SPiの発電量Pi SP)が電力負荷Lの消費電力より上回っているものと仮定したが、第4実施形態においては、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi out(太陽電池SPiの発電量Pi SP)の総和ΣPPVi outが電力負荷Lの消費電力より下回っているものとする。すなわち、太陽電池SPiの発電量Pi SPでは足りない不足電力の一部あるいは全部が電力系統Aから供給されているものとする。不足電力は、個別出力電力PPVi outの総和ΣPPVi outと消費電力との差である。 FIG. 19 shows a photovoltaic power generation system PVS4 according to the fourth embodiment. The solar power generation system PVS4 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk . In FIG. 19, only the first one is shown as in FIG. The overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS4 is substantially the same as that of the photovoltaic power generation system PVS3 (see FIG. 17) according to the third embodiment. In the third embodiment, it is assumed that the individual output power P PVi out (power generation amount P i SP of the solar battery SP i ) of each power conditioner PCS PVi exceeds the power consumption of the power load L. In the fourth embodiment, the sum ΣP PVi out of the individual output power P PVi out of each power conditioner PCS PVi (the power generation amount P i SP of the solar cell SP i ) is lower than the power consumption of the power load L. To do. That is, it is assumed that a part or all of the insufficient power that is insufficient for the power generation amount P i SP of the solar cell SP i is supplied from the power system A. Insufficient power is the difference between the individual output power P PVi out of total .SIGMA.P PVi out and the power consumption.

このような太陽光発電システムPVS4において、不足電力を電力系統Aから供給するためには、電力会社から電力を買う(買電する)必要がある。そして、買電した分、電力会社に電気料金を支払う。電気料金には基本料金と従量制料金とが含まれている。基本料金は、連系点に設けられた電力メーターによって、例えば30分ごとの電力使用量が記録され、その最大値(ピーク値)で決まる。具体的には、電力使用量のピーク値が高い場合に基本料金は高くなり、電力使用量のピーク値が低い場合に基本料金は安くなる。そこで、第4実施形態に係る太陽光発電システムPVS4は、上記抑制指標prPVおよび充放電指標prBを用いて各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に制御して、電力系統Aから供給される電力(買電電力)のピーク値を抑える。これを「ピークカット制御」という。なお、買電電力は、電力系統Aから太陽光発電システムPVS4に供給される電力すなわち太陽光発電システムPVS4が電力系統Aから得た(買電した)電力の大きさである。上記するように連系点電力P(t)は、太陽光発電システムPVS4から電力系統Aに出力される場合(逆潮流の場合)を正の値としている。よって、電力系統Aから太陽光発電システムPVS4に入力される場合、連系点電力P(t)は負の値になる。買電電力を制御するピークカット制御の場合は、目標値を負の値として、連系点電力P(t)が当該目標値を下回らないように制御している。 In such a photovoltaic power generation system PVS4, in order to supply insufficient power from the power grid A, it is necessary to purchase (purchase) power from an electric power company. Then, the electricity bill is paid to the power company for the purchased power. Electricity charges include basic charges and pay-as-you-go charges. The basic charge is determined by the maximum value (peak value), for example, by recording the amount of power used every 30 minutes by a power meter provided at the connection point. Specifically, the basic charge is high when the peak value of power usage is high, and the basic charge is low when the peak value of power usage is low. Therefore, in the photovoltaic power generation system PVS4 according to the fourth embodiment, each of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk is controlled in a distributed manner using the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B. Suppress the peak value of supplied power (purchased power). This is called “peak cut control”. The purchased power is the amount of power supplied from the power system A to the solar power generation system PVS4, that is, the power obtained by the solar power generation system PVS4 from the power system A (purchased). As described above, the connection point power P (t) has a positive value when it is output from the photovoltaic power generation system PVS4 to the power system A (in the case of reverse power flow). Therefore, when it inputs into the photovoltaic power generation system PVS4 from the electric power grid | system A, the connection point electric power P (t) becomes a negative value. In the case of peak cut control for controlling the purchased power, the target value is set to a negative value, and control is performed so that the interconnection power P (t) does not fall below the target value.

太陽光発電システムPVS4は、ピークカット制御において、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outを制御して、太陽電池SPiによって発電された電力をすべて出力する。また、各パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outを制御し、必要に応じて蓄電池Bkに蓄積された電力を放電する。このようにして、電力負荷Lの消費電力の一部を、太陽電池SPiによって発電された電力および蓄電池Bkに蓄積された電力で補填することで、上記買電電力の上昇を抑えている。このピークカット制御を行うために、図19に示すように、集中管理装置MC4は、第2実施形態に係る集中管理装置MC2と比較して、次の点で異なる。すなわち、集中管理装置MC4は、出力指令値取得部21の代わりにピークカット設定部45を備え、また、指標算出部43の代わりに指標算出部43’を備えている。 Photovoltaic systems PVS4, in the peak-cut control, to control the individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi, and outputs all the electric power generated by the solar cell SP i. Further, the individual output power P Bk out of each power conditioner PCS Bk is controlled, and the power stored in the storage battery B k is discharged as necessary. In this way, a part of the power consumption of the power load L is supplemented with the power generated by the solar battery SP i and the power stored in the storage battery B k , thereby suppressing the increase in the purchased power. . In order to perform this peak cut control, as shown in FIG. 19, the central management device MC4 differs from the central management device MC2 according to the second embodiment in the following points. That is, the central management device MC4 includes a peak cut setting unit 45 instead of the output command value acquisition unit 21, and includes an index calculation unit 43 ′ instead of the index calculation unit 43.

ピークカット設定部45は、ピークカット制御のための各種設定を行う。本実施形態においては、ピークカット設定部45は、買電電力の上限値に基づいて、当該上限値を負の値としたピークカット目標電力Pcutを設定する。このピークカット目標電力Pcutは、連系点電力P(t)の目標値であり、負の値である。ピークカット目標電力Pcutは、ユーザによって任意に設定される。ピークカット設定部45は、設定されたピークカット目標電力Pcutを指標算出部43’に出力する。 The peak cut setting unit 45 performs various settings for peak cut control. In the present embodiment, the peak cut setting unit 45 sets the peak cut target power P cut with the upper limit value as a negative value based on the upper limit value of the purchased power. This peak cut target power P cut is a target value of the interconnection point power P (t) and is a negative value. The peak cut target power P cut is arbitrarily set by the user. The peak cut setting unit 45 outputs the set peak cut target power P cut to the index calculation unit 43 ′.

指標算出部43’は、上記第2実施形態に係る指標算出部43と比較して、出力指令値PCの代わりにピークカット設定部45から入力されるピークカット目標電力Pcutを用いて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。すなわち、本実施形態においては、指標算出部43’は、連系点電力P(t)をピークカット目標電力Pcutにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。このとき、指標算出部43’は、上記(21)式における出力指令値PC(t)の代わりにピークカット目標電力Pcutを用いて、ラグランジュ乗数λを算出する。そして、上記(22)式により、算出したラグランジュ乗数λを充放電指標prBとして算出する。なお、抑制指標prPVについては、各パワーコンディショナPCSPViから太陽電池SPiによって発電された電力がすべて出力されるように、固定値「0」が用いられる。よって、指標算出部43’は、充放電指標prBのみを算出しているともいえる。指標算出部43’は、算出した抑制指標prPVを、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSPViに送信する。また、算出した充放電指標prBを、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSBkに送信する。 Index calculating unit 43 'uses the second compared to the index calculation unit 43 according to the embodiment, the peak-cut target power P cut inputted from the peak cut setting unit 45 instead of the output command value P C, The suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B are calculated. That is, in the present embodiment, the index calculation unit 43 ′ calculates the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B for making the interconnection point power P (t) the peak cut target power P cut . At this time, the index calculation unit 43 ′ calculates the Lagrange multiplier λ using the peak cut target power P cut instead of the output command value P C (t) in the equation (21). Then, the calculated Lagrangian multiplier λ is calculated as the charge / discharge index pr B by the above equation (22). For the suppression index pr PV , a fixed value “0” is used so that all the electric power generated by the solar cell SP i is output from each power conditioner PCS PVi . Therefore, it can be said that the index calculation unit 43 ′ calculates only the charge / discharge index pr B. The index calculation unit 43 ′ transmits the calculated suppression index pr PV to each power conditioner PCS PVi via the transmission unit 44. Further, the calculated charging / discharging index pr B is transmitted to each power conditioner PCS Bk via the transmission unit 44.

このように構成された太陽光発電システムPVS4において、集中管理装置MC4は、連系点電力検出部22によって検出される連系点電力P(t)を監視する。そして、連系点電力P(t)がピークカット目標電力Pcut以下となった場合に、指標算出部43’により連系点電力P(t)をピークカット目標電力Pcutにするための抑制指標prPV(=0)および充放電指標prBを算出する。各パワーコンディショナPCSPViはそれぞれ、集中管理装置MC4が算出した抑制指標prPVを用いた最適化問題に基づいて、個別目標電力PPVi refを算出し、個別出力電力PPVi outが個別目標電力PPVi refとなるように制御している。また、各パワーコンディショナPCSBkはそれぞれ、集中管理装置MC4が算出した充放電指標prBを用いた最適化問題に基づいて、個別目標電力PBk refを算出し、個別出力電力PBk outを個別目標電力PBk refに制御する。これらにより、連系点電力P(t)がピークカット目標電力Pcut以下である場合に、太陽電池SPiによって発電された電力はすべて出力され、かつ、蓄電池Bkに蓄積された電力は放電される。その結果、連系点電力P(t)が上昇し、連系点電力P(t)がピークカット目標電力Pcutとなる。したがって、連系点電力P(t)がピークカット目標電力Pcut以下となることを抑制して、太陽光発電システムPVS4は上記ピーク値を抑制している。 In the photovoltaic power generation system PVS4 configured as described above, the central management device MC4 monitors the connection point power P (t) detected by the connection point power detection unit 22. Then, when the interconnection point power P (t) becomes equal to or lower than the peak cut target power P cut , the index calculation unit 43 ′ suppresses the interconnection point power P (t) to be the peak cut target power P cut. An index pr PV (= 0) and a charge / discharge index pr B are calculated. Each power conditioner PCS PVi calculates the individual target power P PVi ref based on the optimization problem using the suppression index pr PV calculated by the central management device MC4, and the individual output power P PVi out is the individual target power. It is controlled to become P PVi ref . Further, each power conditioner PCS Bk calculates the individual target power P Bk ref based on the optimization problem using the charge / discharge index pr B calculated by the centralized management device MC4, and calculates the individual output power P Bk out . Control to individual target power P Bk ref . Accordingly, when the interconnection point power P (t) is equal to or less than the peak cut target power P cut , all the power generated by the solar cell SP i is output, and the power stored in the storage battery B k is discharged. Is done. As a result, the connection point power P (t) increases, and the connection point power P (t) becomes the peak cut target power P cut . Therefore, to prevent the interconnection point power P (t) is equal to or less than the peak-cut target power P cut, photovoltaic systems PVS4 is suppressed the peak value.

なお、集中管理装置MC4は、連系点電力P(t)が設定されたピークカット目標電力Pcut以下である場合に、これをピークカット目標電力Pcutに制御している。そのため、連系点電力P(t)の検出間隔や抑制指標prPVおよび充放電指標prBの算出間隔によっては、瞬時的にピークカット目標電力Pcut以下になる。したがって、買電電力の上限値を設定するときに、ユーザが所望する上限値より所定量小さい値を設定するとよい。これにより、ピークカット目標電力Pcutが実際の目標値より大きい値に設定されるため、瞬時的に連系点電力P(t)が低下してもピークカット目標電力Pcut以下になることを抑制することができる。 Note that when the interconnection point power P (t) is equal to or less than the set peak cut target power P cut , the centralized management device MC4 controls this to the peak cut target power P cut . Therefore, depending on the detection interval of the interconnection point power P (t) and the calculation intervals of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B , the peak cut target power P cut is instantaneously reduced. Therefore, when setting the upper limit value of purchased power, a value smaller than the upper limit value desired by the user may be set. Thereby, since the peak cut target power P cut is set to a value larger than the actual target value, even if the interconnection point power P (t) instantaneously decreases, the peak cut target power P cut is not more than the peak cut target power P cut. Can be suppressed.

以上のことから、本実施形態に係る太陽光発電システムPVS4によれば、連系点電力P(t)の目標電力として、出力指令値PCの代わりにピークカット設定部45が設定するピークカット目標電力Pcutを用いた場合であっても、連系点電力P(t)を目標電力(ピークカット目標電力Pcut)にすることができる。さらに、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを求めることで、集中管理装置MC4の処理負荷を低減させることができる。 From the above, according to the solar power generation system PVS4 according to the present embodiment, as the target power of the interconnection point power P (t), peak cut set by the peak cut setting unit 45 instead of the output command value P C Even when the target power P cut is used, the connection point power P (t) can be set to the target power (peak cut target power P cut ). Furthermore, each power conditioner PCS PVi and PCS Bk obtains the individual target powers P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner, thereby reducing the processing load on the central management device MC4.

上記第4実施形態において、ピークカット制御中は、蓄電池Bkの放電が優先されるため、蓄電池Bkに蓄積された電力は減少する。そのために、所定の充電条件を満たしたときに、電力系統Aから供給される電力の一部を用いて、蓄電池Bkの充電を行うようにしてもよい。このような充電条件としては、例えば、連系点電力P(t)がピークカット目標電力Pcutより閾値以上大きい場合などが挙げられる。このようにすることで、次のピークカット制御に備えて、蓄電池Bkを充電しておくことができる。 In the fourth embodiment, during the peak cut control, since the discharge of the storage battery B k is given priority, the power stored in battery B k decreases. Therefore, when filled with predetermined charging conditions, using a portion of the power supplied from the power system A, it may be to charge the battery B k. Examples of such charging conditions include a case where the interconnection point power P (t) is larger than the peak cut target power P cut by a threshold value or more. By doing in this way, storage battery Bk can be charged in preparation for the next peak cut control.

このような蓄電池Bkの充電制御において、所定の時間帯毎に、充電の有無や充電速度を変更するようにしてもよい。例えば、所定の時間帯毎に、充電モードを設定可能にしておく。そして、当該充電モードに応じて、蓄電池Bkの充電を制御する。このような充電モードとしては、例えば、充電無モード、通常充電モード、および、低速充電モードがある。充電無モードは、充電を行わないモードである。通常充電モードは、所定の充電速度(通常速度)で充電するモードである。低速充電モードは、通常速度より遅い所定の速度(低速度)で充電するモードである。なお、充電モードはこれらに限定されない。ユーザは集中管理装置MC4のユーザインタフェースなどにより充電モードの設定を行うことができ、ピークカット設定部45はユーザの操作指示に応じて充電モードを設定する。上記所定の時間帯とは、1日を複数個に分けた所定の期間であり、例えば、1時間毎に分けた場合、24個の時間帯毎に設定可能であり、30分毎に分けた場合、48個の時間帯毎に設定可能である。なお、朝、昼、夕、晩、深夜などの時間帯に分けてもよい。さらに、1日単位ではなく、1週間単位で所定の時間帯を設けてもよい。 In such charge control of the storage battery B k , the presence / absence of charge and the charge speed may be changed for each predetermined time period. For example, the charging mode can be set for each predetermined time zone. Then, in accordance with the charging mode, it controls the charging of the battery B k. Examples of such a charging mode include a no-charge mode, a normal charging mode, and a low-speed charging mode. The no charge mode is a mode in which charging is not performed. The normal charging mode is a mode for charging at a predetermined charging speed (normal speed). The low-speed charging mode is a mode for charging at a predetermined speed (low speed) slower than the normal speed. The charging mode is not limited to these. The user can set the charging mode through the user interface of the centralized management device MC4, and the peak cut setting unit 45 sets the charging mode according to the user's operation instruction. The predetermined time period is a predetermined period in which one day is divided into a plurality of times. For example, when divided every hour, it can be set every 24 time periods and divided every 30 minutes. In this case, it can be set every 48 time zones. It may be divided into time zones such as morning, noon, evening, evening, and midnight. Further, a predetermined time zone may be provided not in units of days but in units of weeks.

具体的には、集中管理装置MC4は、ピークカット設定部45によって設定された充電モードの設定情報を、送信部44を介して各パワーコンディショナPCSBkそれぞれに送信する。そして、受信部31を介してこれを受信した各パワーコンディショナPCSBkは、設定されている充電モードに対応付けられた上記充電レートCrate Mを用いて上記(20c’)式に示す蓄電池BkのCレート制約(充電定格出力PSMk lmt)を変更する。例えば、通常充電モードに対する充電レートCrate Mには0.3を、低速充電モードに対する充電レートCrate Mには0.1を、充電なしモードに対する充電レートCrate Mには0をそれぞれ設定する。そして、各パワーコンディショナPCSBkは、上記(20’)式に示す最適化問題に基づいて、個別目標電力PBk refを求めることで、充電モードの設定に応じて蓄電池Bkの充電の有無および充電速度を変更することができる。なお、低速充電モードが連続して設定されている時間帯において、蓄電池Bkが満充電するように、充電速度を可変にしてもよい。例えば、深夜0時から朝6時まで連続して「低速充電モード」が設定されている場合、6時間かけて蓄電池Bkが満充電となるように、充電速度を設定する。詳細には、充電レートCrate Mを1/6(≒0.167)にする。ただし、通常速度を超えないようにすることが望ましい。このようにすることで、充電モードに応じて、適宜蓄電池Bkの充電の有無や充電速度を変更することができる。したがって、時間帯によって(買電の)上記従量制料金の電力量単価が変わる場合において、例えば、電力量単価が安い時間帯に買電電力を多くし、電力量単価が高い時間帯に買電電力を少なくすることができる。 Specifically, the central management device MC4 transmits the charging mode setting information set by the peak cut setting unit 45 to each of the power conditioners PCS Bk via the transmission unit 44. Each power conditioner PCS Bk received this via the receiving unit 31, the storage battery B shown above (20c ') equation using the charging rate C rate M associated with the charging mode is set Change the C rate constraint (charge rated output P SMk lmt ) of k . For example, the charging rate C rate M for the normal charging mode is set to 0.3, the charging rate C rate M for the low speed charging mode is set to 0.1, and the charging rate C rate M for the no charging mode is set to 0. . Each power conditioner PCS Bk obtains the individual target power P Bk ref based on the optimization problem shown in the above equation (20 ′), so that the storage battery B k is charged according to the setting of the charging mode. And the charging speed can be changed. Note that the charging speed may be variable so that the storage battery Bk is fully charged in the time zone in which the low-speed charging mode is continuously set. For example, when the “low-speed charging mode” is set continuously from midnight to 6:00 am, the charging speed is set so that the storage battery Bk is fully charged over 6 hours. Specifically, the charging rate C rate M is set to 1/6 (≈0.167). However, it is desirable not to exceed the normal speed. In this way, according to the charging mode, it is possible to change whether or charging rate of the charging of the appropriate battery B k. Therefore, when the unit price of the pay-as-you-go charge (for purchasing electricity) varies depending on the time of day, for example, the amount of purchased power is increased during a period when the unit price of electricity is low, and the power is purchased during a period when the unit price of power is high. Electric power can be reduced.

上記第4実施形態においては、太陽電池SPiが接続された複数台のパワーコンディショナPCSPViを備えている場合を例に説明したが、これらを備えていなくてもよい。すなわち、蓄電池Bkが接続された複数台のパワーコンディショナPCSBkと電力負荷Lと集中管理装置MC4とで構成されるものでもよい。 In the fourth embodiment, the case where a plurality of power conditioners PCS PVi to which the solar cells SP i are connected is described as an example, but these may not be provided. That may be those composed of battery B k are connected to a plurality of power conditioners PCS Bk and power load L and the central control device MC4.

図20は、第5実施形態に係る太陽光発電システムPVS5を示している。なお、太陽光発電システムPVS5は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えているが、図20においては、図18と同様に1台目のみを記載している。また、太陽光発電システムPVS5の全体構成は、上記第3実施形態に係る太陽光発電システムPVS3(図17参照)と略同じである。上記第3実施形態においては、余剰電力を逆潮流させることが可能であったが、第5実施形態においては、逆潮流が禁止されているものとする。 FIG. 20 shows a photovoltaic power generation system PVS5 according to the fifth embodiment. The solar power generation system PVS5 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk . In FIG. 20, only the first one is shown as in FIG. The overall configuration of the solar power generation system PVS5 is substantially the same as that of the solar power generation system PVS3 (see FIG. 17) according to the third embodiment. In the third embodiment, it was possible to reverse the surplus power, but in the fifth embodiment, reverse power flow is prohibited.

逆潮流が禁止されている太陽光発電システムPVS5では、電力系統Aへの連系点にRPR(逆電力継電器)51を設ける必要がある。このRPR51は、リレーの一種である。RPR51は、太陽光発電システムPVS5から電力系統Aに逆潮流が発生したことを検出すると、太陽光発電システムPVS5を電力系統Aから遮断する。一度、遮断されてしまうと、復帰するのに、専門の業者を呼ぶ必要があるため時間がかかる。例えば工場の休止日などにより、電力負荷Lの低負荷時には、電力負荷Lの消費電力は低下する。したがって、工場の休止日に天気が晴れた場合には、太陽電池SPiの発電量Pi SPが電力負荷Lの消費電力を超える場合があり、このとき、逆潮流が発生する。そこで、第5実施形態に係る太陽光発電システムPVS5において、上記抑制指標prPVおよび充放電指標prBを用いて各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に制御して、逆潮流の発生を抑制する。これを「逆潮流回避制御」という。なお、連系点電力P(t)が正の値である場合、逆潮流が発生しているので、逆潮流の発生を抑制するためには、連系点電力P(t)が正の値にならないように、負の値を維持すればよい。 In the photovoltaic power generation system PVS5 in which reverse power flow is prohibited, it is necessary to provide an RPR (reverse power relay) 51 at the connection point to the power system A. The RPR 51 is a kind of relay. When the RPR 51 detects that a reverse power flow has occurred in the power system A from the solar power generation system PVS5, the RPR 51 shuts off the solar power generation system PVS5 from the power system A. Once shut off, it takes time because it is necessary to call a specialist to return. For example, the power consumption of the power load L decreases when the power load L is low due to, for example, a factory stoppage day. Therefore, when the weather is fine on the days when the factory is closed, the power generation amount P i SP of the solar cell SP i may exceed the power consumption of the power load L, and at this time, a reverse power flow occurs. Therefore, in the photovoltaic power generation system PVS5 according to the fifth embodiment, the power conditioners PCS PVi and PCS Bk are controlled in a distributed manner using the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B to generate reverse power flow. Suppress. This is called “reverse power flow avoidance control”. In addition, when the connection point power P (t) is a positive value, a reverse power flow is generated. Therefore, in order to suppress the generation of the reverse power flow, the connection point power P (t) is a positive value. It is sufficient to maintain a negative value so as not to become.

太陽光発電システムPVS5は、逆潮流回避制御において、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outを抑制する。また、パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outを制御して蓄電池Bkを充電する。このようにして、常に電力系統Aから太陽光発電システムPVS5に電力を供給させている。したがって、連系点電力P(t)が、正の値にならないように、負の値を維持している。これにより、逆潮流の発生が抑制される。この逆潮流回避制御を行うために、図20に示すように、集中管理装置MC5は、第2実施形態に係る集中管理装置MC2と比較して、次の点で異なる。すなわち、集中管理装置MC5は、出力指令値取得部21の代わりに逆潮流回避設定部46を備え、また、指標算出部43の代わりに指標算出部43”を備えている。 The solar power generation system PVS5 suppresses the individual output power P PVi out of each power conditioner PCS PVi in the reverse power flow avoidance control. Further, to charge the battery B k controls the individual output power P Bk out of the power conditioner PCS Bk. In this way, power is always supplied from the power system A to the solar power generation system PVS5. Accordingly, the negative value is maintained so that the interconnection point power P (t) does not become a positive value. Thereby, generation | occurrence | production of a reverse power flow is suppressed. In order to perform this reverse power flow avoidance control, as shown in FIG. 20, the central management device MC5 differs from the central management device MC2 according to the second embodiment in the following points. That is, the centralized management device MC5 includes a reverse power flow avoidance setting unit 46 instead of the output command value acquisition unit 21, and includes an index calculation unit 43 ″ instead of the index calculation unit 43.

逆潮流回避設定部46は、逆潮流回避制御のための各種設定を行う。本実施形態においては、逆潮流回避設定部46は、逆潮流の発生を抑制するための逆潮流回避目標電力PRPRを設定する。この逆潮流回避目標電力PRPRは、連系点電力P(t)の目標値であり、負の値である。逆潮流回避目標電力PRPRは、ユーザによって任意に設定される。逆潮流回避設定部46は、設定された逆潮流回避目標電力PRPRを指標算出部43”に出力する。 The reverse power flow avoidance setting unit 46 performs various settings for reverse power flow avoidance control. In the present embodiment, the reverse power flow avoidance setting unit 46 sets a reverse power flow avoidance target power PRPR for suppressing the occurrence of reverse power flow. This reverse power flow avoidance target power PRPR is a target value of the interconnection point power P (t) and is a negative value. The reverse power flow avoidance target power PRPR is arbitrarily set by the user. The reverse power flow avoidance setting unit 46 outputs the set reverse power flow avoidance target power PRPR to the index calculation unit 43 ″.

指標算出部43”は、連系点電力P(t)を逆潮流回避目標電力PRPRにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。すなわち、本実施形態においては、指標算出部43”は、上記第2実施形態に係る指標算出部43と比較して、出力指令値PCの代わりに逆潮流回避設定部46から入力される逆潮流回避目標電力PRPRを用いて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。具体的には、指標算出部43”は、上記(21)式における出力指令値PC(t)の代わりに逆潮流回避目標電力PRPRを用いて、ラグランジュ乗数λを算出する。そして、上記(22)式により、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prPVおよび充放電指標prBとして算出する。指標算出部43”は、算出した抑制指標prPVを、送信部44を介して、パワーコンディショナPCSPViに送信する。また、算出した充放電指標prBを、送信部44を介して、パワーコンディショナPCSBkに送信する。 Index calculating unit 43 'calculates the suppression indicators pr PV and charge-discharge indicator pr B for interconnection point power P (t) to reverse flow around the target power P RPR. That is, in this embodiment, the index calculator 43 ', as compared with the index calculation unit 43 according to the second embodiment, by using the backward flow around the target power P RPR inputted from the reverse flow prevention settings unit 46 instead of the output command value P C Then, the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B are calculated. Specifically, the index calculation unit 43 ″ calculates the Lagrange multiplier λ using the reverse power flow avoidance target power PRPR instead of the output command value P C (t) in the equation (21). The calculated Lagrangian multiplier λ is calculated as the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B by the equation (22). The index calculation unit 43 ″ transmits the calculated suppression index pr PV to the power Send to NAPCS PVi . Further, the calculated charge / discharge index pr B is transmitted to the power conditioner PCS Bk via the transmission unit 44.

このように構成された太陽光発電システムPVS5において、集中管理装置MC5は、連系点電力検出部22によって検出される連系点電力P(t)を監視する。そして、連系点電力P(t)が逆潮流回避目標電力PRPR以上となった場合に、指標算出部43”により連系点電力P(t)を逆潮流回避目標電力PRPRにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。各パワーコンディショナPCSPViはそれぞれ、集中管理装置MC5が算出した抑制指標prPVを用いた最適化問題に基づいて、個別目標電力PPVi refを算出し、個別出力電力PPVi outを個別目標電力PPVi refに制御する。また、各パワーコンディショナPCSBkはそれぞれ、集中管理装置MC5が算出した充放電指標prBを用いた最適化問題に基づいて、個別目標電力PBk refを算出し、個別出力電力PBk outを個別目標電力PBk refに制御する。これらにより、連系点電力P(t)を逆潮流回避目標電力PRPRに制御して、逆潮流の発生を抑制している。すなわち、逆潮流によってRPR51が動作することを抑制している。 In the photovoltaic power generation system PVS5 configured as described above, the central management device MC5 monitors the connection point power P (t) detected by the connection point power detection unit 22. When the connection point power P (t) becomes equal to or higher than the reverse power flow avoidance target power PRPR , the index calculation unit 43 ″ changes the connection point power P (t) to the reverse power flow avoidance target power PRPR. to the calculated suppression indicators pr PV and charge-discharge indicator pr B. each power conditioner PCS PVi, based on the optimization problem using suppression index pr PV to the central control device MC5 has been calculated, the individual target power P PVi ref is calculated, and the individual output power P PVi out is controlled to the individual target power P PVi ref , and each power conditioner PCS Bk is optimized using the charge / discharge index pr B calculated by the central control device MC5. Based on the problem, the individual target power P Bk ref is calculated, and the individual output power P Bk out is controlled to the individual target power P Bk ref , whereby the connection point power P (t) is converted to the reverse power flow avoidance target power P. to control the RPR, head tide It has a generation suppression. That, RPR51 by reverse flow is prevented from operating.

なお、逆潮流回避目標電力PRPRの設定値が0である(あるいは0に近い)と、連系点電力P(t)の検出間隔や抑制指標prPVおよび充放電指標prBの算出間隔によっては、瞬時的に連系点電力P(t)が上昇した場合に、連系点電力P(t)が正の値となり、逆潮流が発生する可能性がある。そのため、設定される逆潮流回避目標電力PRPRが0より所定量小さい値以下にするとよい。これにより、逆潮流回避目標電力PRPRが0より小さくなるため、瞬時的に連系点電力P(t)が上昇しても0を超えることを抑制することができる。したがって、逆潮流が発生することを抑制することができる。 If the set value of the reverse power avoidance target power PRPR is 0 (or close to 0), it depends on the detection interval of the connection point power P (t) and the calculation interval of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B. When the connection point power P (t) increases instantaneously, the connection point power P (t) becomes a positive value and a reverse power flow may occur. For this reason, the reverse power flow avoidance target power PRPR to be set is preferably set to a value smaller than 0 by a predetermined amount or less. Thereby, since reverse power flow avoidance target electric power PRPR becomes smaller than 0, even if connection point electric power P (t) rises instantaneously, it can suppress exceeding 0. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of reverse power flow.

以上のことから、本実施形態に係る太陽光発電システムPVS5によれば、連系点電力P(t)の目標電力として、出力指令値PCの代わりに逆潮流回避設定部46が設定する逆潮流回避目標電力PRPRを用いた場合であっても、連系点電力P(t)を目標電力(逆潮流回避目標電力PRPR)にすることができる。さらに、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを求めることで、集中管理装置MC4の処理負荷を低減させることができる。 From the above, according to the solar power generation system PVS5 according to the present embodiment, as the target power of the interconnection point power P (t), the inverse of the reverse flow prevention settings unit 46 sets, instead of the output command value P C Even when the tidal current avoidance target power PRPR is used, the interconnection point power P (t) can be set to the target power (reverse power flow avoidance target power PRPR ). Furthermore, each power conditioner PCS PVi and PCS Bk obtains the individual target powers P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner, thereby reducing the processing load on the central management device MC4.

上記第5実施形態において、逆潮流回避制御中は、蓄電池Bkの充電が優先されるため、蓄電池Bkに電力が蓄積されていく。そのため、所定の放電条件を満たしたときに、蓄電池Bkの放電を行うようにしてもよい。このような放電条件としては、例えば、連系点電力P(t)が逆潮流回避目標電力PRPRより閾値以上小さい場合などが挙げられる。このようにすることで、次の逆潮流回避制御に備えて、蓄電池Bkを放電しておくことができる。 In the fifth embodiment, during the reverse flow prevention control, since the charging of the battery B k is the priority, the power is accumulated in the battery B k. Therefore, when filled with a predetermined discharge condition may be to discharge the battery B k. Examples of such discharge conditions include a case where the interconnection point power P (t) is smaller than the reverse power flow avoidance target power PRPR by a threshold value or more. By doing in this way, the storage battery Bk can be discharged in preparation for the next reverse power flow avoidance control.

このような蓄電池Bkの放電制御において、上記所定の時間帯毎に、放電をするか否かを変更するようにしてもよい。例えば、上記所定の時間帯毎に、放電モードを設定可能にしておく。そして、当該放電モードに応じて、蓄電池Bkを放電するか否かを制御する。このような放電モードとしては、例えば、放電有モードと放電無モードとがある。放電有モードは、放電を行うモードである。放電無モードは、放電を行わないモードである。なお、放電モードはこれらに限定されない。ユーザは集中管理装置MC5のユーザインタフェースなどにより放電モードの設定を行うことができ、逆潮流回避設定部46はユーザの操作指示に応じて放電モードを設定する。このときの所定の時間帯は、上記ピークカット制御における所定の時間帯と同じであっても異なっていてもよい。 In such discharge control of the storage battery B k , whether or not to discharge may be changed for each predetermined time period. For example, the discharge mode can be set for each predetermined time period. And according to the said discharge mode, it is controlled whether the storage battery Bk is discharged. Such discharge modes include, for example, a discharge mode and a discharge no mode. The discharge mode is a mode in which discharge is performed. The no discharge mode is a mode in which no discharge is performed. The discharge mode is not limited to these. The user can set the discharge mode by using the user interface of the central management device MC5, and the reverse power flow avoidance setting unit 46 sets the discharge mode according to the user's operation instruction. The predetermined time zone at this time may be the same as or different from the predetermined time zone in the peak cut control.

具体的には、集中管理装置MC5は、逆潮流回避設定部46によって設定された放電モードの設定情報を、送信部44を介して各パワーコンディショナPCSBkそれぞれに送信する。そして、受信部31を介してこれを受信した各パワーコンディショナPCSBkは、設定されている放電モードに対応付けられた上記放電レートCrate Pを用いて上記(20c’)式に示す蓄電池BkのCレート制約(放電定格出力PSPk lmt)を変更する。例えば、放電有モードに対する放電レートCrate Pには0.3を、放電無モードに対する放電レートCrate Pには0をそれぞれ設定する。そして、パワーコンディショナPCSBkは、上記(20’)式に示す最適化問題に基づいて、個別目標電力PBk refを求めることで、放電モードの設定に応じて蓄電池Bkを放電するか否かを変更することができる。このようにすることで、放電モードに応じて、適宜蓄電池Bkを放電するか否かを変更することができる。したがって、必要に応じて蓄電池Bkを放電させず、電力を蓄積させておくことができる。 Specifically, the central management device MC5 transmits the discharge mode setting information set by the reverse power flow avoidance setting unit 46 to each power conditioner PCS Bk via the transmission unit 44. Each power conditioner PCS Bk received this via the receiving unit 31, the storage battery B shown above (20c ') equation using the discharge rate C rate P associated with the discharge mode that is set Change the C rate constraint (discharge rated output P SPk lmt ) of k . For example, 0.3 is the discharge rate C rate P to the discharge chromatic mode, the discharge rate C rate P to the discharge-free mode is set to 0, respectively. Then, the power conditioner PCS Bk obtains the individual target power P Bk ref based on the optimization problem shown in the above equation (20 ′), and thereby discharges the storage battery B k according to the setting of the discharge mode. Can be changed. By doing in this way, it can change suitably whether storage battery Bk is discharged according to discharge mode. Therefore, the electric power can be accumulated without discharging the storage battery B k as necessary.

上記第5実施形態においては、蓄電池Bkが接続された複数台のパワーコンディショナPCSBkを備えている場合を例に説明したが、これらを備えていなくてもよい。すなわち、太陽電池SPiが接続された複数台のパワーコンディショナPCSPViと電力負荷Lと集中管理装置MC5とで構成されるものでもよい。この場合、太陽光発電システムPVS5は、逆潮流回避制御を行うとき、パワーコンディショナPCSPViからの個別出力電力PPVi outの抑制のみで、連系点電力P(t)を設定された逆潮流回避目標電力PRPRにしている。 In the fifth embodiment, the case where a plurality of power conditioners PCS Bk to which the storage battery B k is connected is described as an example. However, these may not be provided. That is, it may be configured by a plurality of power conditioners PCS PVi , a power load L, and a central management device MC5 to which the solar cell SP i is connected. In this case, when the photovoltaic power generation system PVS5 performs the reverse power flow avoidance control, the reverse power flow in which the connection point power P (t) is set only by suppressing the individual output power P PVi out from the power conditioner PCS PVi. The avoidance target power PRPR is set.

上記第3実施形態ないし第5実施形態においてはそれぞれ、連系点電力抑制制御、ピークカット制御、逆潮流回避制御を個々に実装した太陽光発電システムPVS3,PVS4,PVS5について説明したが、これらの各種制御を組み合わせることも可能である。この場合、集中管理装置が適宜いずれの制御を行うかを切り替えるようにすればよい。例えば、ユーザの操作に応じて切り替えるようにしてもよいし、状況(連系点電力P(t)の正負(逆潮流中か否か)、逆潮流が禁止されているか、電力負荷Lの電力消費履歴や稼働日など)に応じて自動的に切り替えるようにしてもよい。   In the third to fifth embodiments, the solar power generation systems PVS3, PVS4, and PVS5 in which the interconnection point power suppression control, peak cut control, and reverse power flow avoidance control are individually implemented have been described. It is also possible to combine various controls. In this case, it is only necessary to switch which control the centralized management apparatus performs as appropriate. For example, switching may be performed according to the user's operation, the situation (positive / negative of the connection point power P (t) (whether or not reverse flow is in progress), reverse flow is prohibited, or power of the power load L It may be automatically switched according to a consumption history or a working day.

上記第1実施形態ないし第5実施形態においては、連系点電力検出部22が検出する連系点電力P(t)を、目標電力(出力指令値PC、ピークカット目標電力Pcut、あるいは、逆潮流回避目標電力PRPR)に制御する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、連系点電力検出部22が検出する連系点電力P(t)の代わりに、集中管理装置が、各パワーコンディショナPCSi,PCSPVi,PCSBkからそれぞれ個別出力電力Pi out,PPVi out,PBk outを入手し、入手した個別出力電力Pi out,PPVi out,PBk outの総和(以下、「システム総出力」という。)が目標電力となるように制御してもよい。このような他の実施形態を、図21〜図25を用いて、以下に説明する。 In the first to fifth embodiments, the connection point power P (t) detected by the connection point power detection unit 22 is set to the target power (output command value P C , peak cut target power P cut , or It has described the case of controlling the backward flow avoidance target power P RPR), but is not limited thereto. For example, instead of the connection point power P (t) detected by the connection point power detection unit 22, the centralized management device uses the individual output power P i out , from each of the power conditioners PCS i , PCS PVi , PCS Bk . P PVi out and P Bk out are obtained, and control is performed so that the total sum of the obtained individual output powers P i out , P PVi out and P Bk out (hereinafter referred to as “system total output”) becomes the target power. Also good. Such another embodiment will be described below with reference to FIGS.

図21および図22は、第6実施形態に係る太陽光発電システムPVS6を示している。図21は、太陽光発電システムPVS6の全体構成を示している。図22は、図21に示す太陽光発電システムPVS6において、システム総出力を制御する制御系の機能構成を示している。なお、太陽光発電システムPVS6は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えているが、図22においては、図18と同様に1台目のみを記載している。 21 and 22 show a photovoltaic power generation system PVS6 according to the sixth embodiment. FIG. 21 shows the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS6. FIG. 22 shows a functional configuration of a control system that controls the total system output in the photovoltaic power generation system PVS6 shown in FIG. The solar power generation system PVS6 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk . In FIG. 22, only the first one is shown as in FIG.

第6実施形態に係る太陽光発電システムPVS6は、連系点電力P(t)を検出せず、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの個別出力電力PPVi out,PBk outのすべての総和(システム総出力Ptotal(t))を算出し、当該システム総出力Ptotal(t)が電力会社から指示される出力指令値PCとなるように制御している。すなわち、本実施形態においては、システム総出力Ptotal(t)を調整対象電力とし、そして、出力指令値PCをシステム総出力Ptotal(t)の目標電力としている。なお、本実施形態において、太陽光発電システムPVS6が行う制御を、「システム総出力抑制制御」という。 The photovoltaic power generation system PVS6 according to the sixth embodiment does not detect the connection point power P (t), and sums all of the individual output powers P PVi out and P Bk out of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk. (System total output P total (t)) is calculated, and the system total output P total (t) is controlled to be the output command value P C instructed by the electric power company. That is, in this embodiment, the system total output P total (t) is the adjusted power, and, and the output command value P C and a target power of the total system output P total (t). In the present embodiment, the control performed by the photovoltaic power generation system PVS6 is referred to as “system total output suppression control”.

太陽光発電システムPVS6は、図21および図22に示すように、上記第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2と比較して、次の点で異なる。すなわち、集中管理装置MC6において、連系点電力検出部22を備えず、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkからそれぞれ個別出力電力PPVi out,PBk outを入手するための構成を有している。具体的には、各パワーコンディショナPCSPViはそれぞれ、出力電力検出部14および送信部15をさらに備えており、各パワーコンディショナPCSBkはそれぞれ、出力電力検出部34および送信部35をさらに備えている。また、集中管理装置MC6は、連系点電力検出部22および指標算出部43の代わりに、受信部61と総出力算出部62と指標算出部63とを備えている。 As shown in FIGS. 21 and 22, the photovoltaic power generation system PVS6 differs from the photovoltaic power generation system PVS2 according to the second embodiment in the following points. That is, the central management device MC6 does not include the interconnection point power detection unit 22, but has a configuration for obtaining the individual output powers P PVi out and P Bk out from the power conditioners PCS PVi and PCS Bk , respectively. Yes. Specifically, each power conditioner PCS PVi further includes an output power detection unit 14 and a transmission unit 15, and each power conditioner PCS Bk further includes an output power detection unit 34 and a transmission unit 35, respectively. ing. Further, the central management device MC6 includes a receiving unit 61, a total output calculating unit 62, and an index calculating unit 63 instead of the interconnection point power detecting unit 22 and the index calculating unit 43.

出力電力検出部14は、各パワーコンディショナPCSPViに備えられており、自装置の個別出力電力PPVi outを検出する。出力電力検出部34は、各パワーコンディショナPCSBkに備えられており、自装置の個別出力電力PBk outを検出する。 The output power detection unit 14 is provided in each power conditioner PCS PVi and detects the individual output power P PVi out of its own device. The output power detection unit 34 is provided in each power conditioner PCS Bk and detects the individual output power P Bk out of its own device.

送信部15は、出力電力検出部14が検出した個別出力電力PPVi outを集中管理装置MC6に送信する。送信部35は、出力電力検出部34が検出した個別出力電力PBk outを集中管理装置MC6に送信する。 The transmission unit 15 transmits the individual output power P PVi out detected by the output power detection unit 14 to the central management device MC6. The transmission unit 35 transmits the individual output power P Bk out detected by the output power detection unit 34 to the central management device MC6.

受信部61は、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkから送信される個別出力電力PPVi out,PBk outを受信する。 The receiving unit 61 receives the individual output powers P PVi out and P Bk out transmitted from the power conditioners PCS PVi and PCS Bk .

総出力算出部62は、受信部61が受信した個別出力電力PPVi out,PBk outの総和であるシステム総出力Ptotal(t)を算出する。本実施形態においては、総出力算出部62は、入力されるすべての個別出力電力PPVi out,PBk outを加算したシステム総出力Ptotal(t)を算出する。 The total output calculation unit 62 calculates a system total output P total (t) that is the sum of the individual output powers P PVi out and P Bk out received by the reception unit 61. In the present embodiment, the total output calculation unit 62 calculates the total system output P total (t) obtained by adding all the individual output powers P PVi out and P Bk out that are input.

指標算出部63は、総出力算出部62が算出したシステム総出力Ptotal(t)を、出力指令値PCにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。このとき、指標算出部63は、上記(21)式における連系点電力P(t)の代わりにシステム総出力Ptotal(t)を用いて、ラグランジュ乗数λを算出する。そして、上記(22)式により、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prPVおよび充放電指標prBとして算出する。算出された抑制指標prPVは、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSPViに送信される。また、算出された充放電指標prBはそれぞれ、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSBkに送信される。 Index calculating unit 63, the total output calculation section 62 calculates the systems total output P total (t), calculates the suppression indicators pr PV and charge-discharge indicator pr B to the output command value P C. At this time, the index calculation unit 63 calculates the Lagrange multiplier λ using the system total output P total (t) instead of the interconnection point power P (t) in the above equation (21). Then, the calculated Lagrangian multiplier λ is calculated as the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B by the above equation (22). The calculated suppression index pr PV is transmitted to each power conditioner PCS PVi via the transmission unit 44. In addition, the calculated charge / discharge index pr B is transmitted to each power conditioner PCS Bk via the transmission unit 44.

本実施形態に係る太陽光発電システムPVS6によれば、調整対象電力として、上記第2実施形態における連系点電力P(t)の代わりにシステム総出力Ptotal(t)を用いた場合であっても、システム総出力Ptotal(t)を目標電力(出力指令値PC)にすることができる。さらに、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを求めるため、集中管理装置MC6の処理負荷を低減させることができる。 According to the photovoltaic power generation system PVS6 according to the present embodiment, the system total output Ptotal (t) is used as the adjustment target power instead of the interconnection power P (t) in the second embodiment. However, the system total output P total (t) can be set to the target power (output command value P C ). Furthermore, since the power conditioners PCS PVi and PCS Bk obtain the individual target powers P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner, the processing load on the central management device MC6 can be reduced.

上記第6実施形態においては、第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2に対して、システム総出力Ptotal(t)を出力指令値PCに制御する場合を例に説明したが、第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1において同様にしてもよい。すなわち、第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1において、連系点電力P(t)の代わりにシステム総出力Ptotal(t)を出力指令値PCに制御した場合も、抑制指標prを用いて、システム総出力抑制制御を行うことができる。この場合も、システム総出力Ptotal(t)を目標電力(出力指令値PC)にしつつ、集中管理装置の処理負荷を低減させることができる。 In the above-described sixth embodiment, with respect to solar power generation system PVS2 according to the second embodiment, a case has been described for controlling the output command value P C total system output P total (t) as an example, the first The same may be applied to the photovoltaic power generation system PVS1 according to the embodiment. That is, in the photovoltaic power generation system PVS1 according to the first embodiment, even when controlling system total output P total (t) to the output command value P C in place of interconnection point power P (t), the suppression indicators pr By using this, it is possible to perform system total output suppression control. In this case as well, the processing load of the centralized management device can be reduced while setting the total system output P total (t) to the target power (output command value P C ).

上記第6実施形態においては、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが連系点に接続された太陽光発電システムPVS6を例に説明したが、上記第3ないし第5実施形態と同様に、さらに、上記電力負荷Lを備えていてもよい。 In the sixth embodiment, the solar power generation system PVS6 in which each of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk is connected to the interconnection point has been described as an example. However, as in the third to fifth embodiments, The power load L may be provided.

図23および図24は、第7実施形態に係る太陽光発電システムPVS7を示している。図23は、太陽光発電システムPVS7の全体構成を示している。図24は、図23に示す太陽光発電システムPVS7において、システム総出力を制御する制御系の機能構成を示している。なお、太陽光発電システムPVS7は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えているが、図24においては、図18と同様に1台目のみを記載している。 23 and 24 show a solar power generation system PVS7 according to the seventh embodiment. FIG. 23 shows the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS7. FIG. 24 shows a functional configuration of a control system that controls the total system output in the photovoltaic power generation system PVS7 shown in FIG. The solar power generation system PVS7 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk . In FIG. 24, only the first one is shown as in FIG.

太陽光発電システムPVS7は、図23および図24に示すように、上記第6実施形態に係る太陽光発電システムPVS6と比較して、さらに、連系点に電力負荷Lが接続されている点で異なる。このような場合においても、上記第6実施形態と同様に、算出したシステム総出力Ptotal(t)に基づいて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを用いたシステム総出力抑制制御を行うことができる。したがって、上記第6実施形態と同様に、システム総出力Ptotal(t)を出力指令値PCにしつつ、集中管理装置MC7の処理負荷を低減させることができる。 As shown in FIGS. 23 and 24, the photovoltaic power generation system PVS7 is further compared to the photovoltaic power generation system PVS6 according to the sixth embodiment in that an electric power load L is connected to the interconnection point. Different. Even in such a case, the total system output suppression control using the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B is performed based on the calculated total system output P total (t), as in the sixth embodiment. be able to. Therefore, as in the sixth embodiment, while the system total output P total (t) to the output command value P C, it is possible to reduce the processing load of the central control device MC7.

上記第7実施形態においては、上記第6実施形態に係る太陽光発電システムPVS6に対して、電力負荷Lを追加した場合を例に説明したが、太陽光発電システムPVS1に対して、電力負荷Lを追加し、かつ、連系点電力P(t)の代わりにシステム総出力Ptotal(t)を出力指令値PCに制御する太陽光発電システムにおいても、上記抑制指標prを用いて、システム総出力抑制制御を行うことができる。この場合も、システム総出力Ptotal(t)を目標電力(出力指令値PC)にするとともに、集中管理装置の処理負荷を低減させることができる。 In the said 7th Embodiment, although the case where the electric power load L was added with respect to the solar power generation system PVS6 which concerns on the said 6th Embodiment was demonstrated to the example, the electric power load L with respect to the solar power generation system PVS1. Add a, and, even in the solar power generation system that controls the output command value P C total system output P total (t) instead of interconnection point power P (t), by using the suppression indicators pr, system Total output suppression control can be performed. Also in this case, the system total output P total (t) can be set to the target power (output command value P C ), and the processing load of the centralized management device can be reduced.

図25は、第8実施形態に係る太陽光発電システムPVS8を示している。なお、太陽光発電システムPVS8は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えているが、図25においては、図18と同様に1台目のみを記載している。また、太陽光発電システムPVS8の全体構成は、上記第7実施形態に係る太陽光発電システムPVS7と略同じである。第8実施形態に係る太陽光発電システムPVS8は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを、複数台のパワーコンディショナPCSPViの集合である第1パワーコンディショナ群GPVと複数台のパワーコンディショナPCSBkの集合である第2パワーコンディショナ群GBとの2つグループに分けた場合を例に説明する。 FIG. 25 shows a photovoltaic power generation system PVS8 according to the eighth embodiment. The solar power generation system PVS8 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk . In FIG. 25, only the first one is shown as in FIG. The overall configuration of the solar power generation system PVS8 is substantially the same as that of the solar power generation system PVS7 according to the seventh embodiment. The photovoltaic power generation system PVS8 according to the eighth embodiment includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk , a first power conditioner group G PV that is a set of a plurality of power conditioners PCS PVi , and a plurality of power conditioners PCS PVi . a case in which divided into two groups of the second power conditioner group G B is the set of the power conditioner PCS Bk will be described as an example.

第8実施形態に係る太陽光発電システムPVS8は、上記第1パワーコンディショナ群GPVと上記第2パワーコンディショナ群GBとにおいて、それぞれ目標電力を設定し、第1パワーコンディショナ群GPVの総出力電力および第2パワーコンディショナ群GBの総出力電力がそれぞれ上記目標電力になるように制御する。この制御を「スケジュール制御」という。なお、第1パワーコンディショナ群GPVの総出力電力は、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outの総和ΣPPVi outであり、以下、第1群総出力PGPVとする。また、第2パワーコンディショナ群GBの総出力電力は、各パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outの総和ΣPBk outであり、以下、第2群総出力PGBとする。 The solar power generation system PVS8 according to the eighth embodiment sets a target power for each of the first power conditioner group G PV and the second power conditioner group G B, and sets the first power conditioner group G PV. the total output power and the total output power of the second power conditioner group G B in is controlled to respectively become the target power. This control is called “schedule control”. The total output power of the first power conditioner group G PV is the sum ΣP PVi out of the individual output powers P PVi out of each power conditioner PCS PVi , and is hereinafter referred to as the first group total output P GPV . The total output power of the second power conditioner group G B is the sum .SIGMA.P Bk out of individual output power P Bk out of the power conditioner PCS Bk, hereinafter referred to as the second group the total output P GB.

太陽光発電システムPVS8は、スケジュール制御を行うために、図25に示すように、上記第7実施形態に係る太陽光発電システムPVS7と比較して、次の点で異なる。すなわち、集中管理装置MC8において、出力指令値取得部21の代わりにスケジュール設定部64を、総出力算出部62の代わりに総出力算出部62’を、また、指標算出部63の代わりに指標算出部63’を備えている。   In order to perform schedule control, the solar power generation system PVS8 differs from the solar power generation system PVS7 according to the seventh embodiment in the following points, as shown in FIG. That is, in the central management device MC8, the schedule setting unit 64 is replaced instead of the output command value acquiring unit 21, the total output calculating unit 62 ′ is replaced instead of the total output calculating unit 62, and the index calculation is performed instead of the index calculating unit 63. A portion 63 ′ is provided.

スケジュール設定部64は、スケジュール制御のための各種設定を行う。本実施形態においては、スケジュール設定部64は、第1群総出力PGPVの目標値である第1群目標電力PTPVおよび第2群総出力PGBの目標値である第2群目標電力PTBを設定する。第1群目標電力PTPVおよび第2群目標電力PTBは、上記所定の時間帯毎に設定可能である。これらの設定値は、ユーザによって任意に設定される。スケジュール設定部64は、設定された各種設定値を指標算出部63’に出力する。 The schedule setting unit 64 performs various settings for schedule control. In the present embodiment, the schedule setting unit 64 includes the first group target power P TPV that is the target value of the first group total output P GPV and the second group target power P that is the target value of the second group total output P GB. Set TB . The first group target power P TPV and the second group target power P TB can be set for each predetermined time period. These set values are arbitrarily set by the user. The schedule setting unit 64 outputs the various set values that have been set to the index calculation unit 63 ′.

総出力算出部62’は、第1群総出力PGPVおよび第2群総出力PGBをそれぞれ算出する。具体的には、総出力算出部62’は、受信部61が受信したパワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outを加算し、第1群総出力PGPVを算出する。また、総出力算出部62’は、受信部61が受信したパワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outを加算し、第2群総出力PGBを算出する。 The total output calculation unit 62 ′ calculates the first group total output P GPV and the second group total output P GB , respectively. Specifically, the total output calculation unit 62 ′ calculates the first group total output P GPV by adding the individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi received by the reception unit 61. The total output calculation unit 62 'adds the individual output power P Bk out of the power conditioner PCS Bk the receiving unit 61 has received, it calculates the total output P GB second group.

指標算出部63’は、総出力算出部62’が算出した第1群総出力PGPVを、スケジュール設定部64から入力される第1群目標電力PTPVにするための抑制指標prPVを算出する。このとき、指標算出部63’は、下記(34)式を用いて、抑制指標prPVを算出する。なお、下記(34)式において、λPVは複数台のパワーコンディショナPCSPViに対するラグランジュ乗数、εPVは複数台のパワーコンディショナPCSPViに対する勾配係数を示している。また、第1群総出力PGPVおよび第1群目標電力PTPVが時間tに対して変化する値であるため、それぞれ第1群総出力をPGPV(t)、第1群目標電力をPTPV(t)と記載している。よって、指標算出部63’は、上記(9)式において、連系点電力P(t)の代わりに第1群総出力PGPV(t)を、出力指令値PC(t)の代わりに第1群目標電力PTPV(t)を用いて、ラグランジュ乗数λPVを算出する。そして、算出したラグランジュ乗数λPVを抑制指標prPVとする。指標算出部63’は、算出した抑制指標prPVを、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSPViに送信する。

Figure 2018148627
The index calculation unit 63 ′ calculates a suppression index pr PV for making the first group total output P GPV calculated by the total output calculation unit 62 ′ into the first group target power P TPV input from the schedule setting unit 64. To do. At this time, the index calculation unit 63 ′ calculates the suppression index pr PV using the following equation (34). In the following equation (34), λ PV represents a Lagrange multiplier for a plurality of power conditioners PCS PVi , and ε PV represents a gradient coefficient for the plurality of power conditioners PCS PVi . Further, since the first group total output P GPV and the first group target power P TPV are values that change with respect to time t, the first group total output is P GPV (t), and the first group target power is P. TPV (t) is described. Therefore, the index calculation unit 63 ′ uses the first group total output P GPV (t) instead of the interconnection point power P (t) in the above equation (9), instead of the output command value P C (t). A Lagrange multiplier λ PV is calculated using the first group target power P TPV (t). Then, the calculated Lagrangian multiplier λ PV is set as the suppression index pr PV . The index calculation unit 63 ′ transmits the calculated suppression index pr PV to each power conditioner PCS PVi via the transmission unit 44.
Figure 2018148627

指標算出部63’は、総出力算出部62’が算出した第2群総出力PGBを、スケジュール設定部64から入力される第2群目標電力PTBにするための充放電指標prBを算出する。このとき、指標算出部63’は、下記(35)式を用いて、充放電指標prBを算出する。なお、下記(35)式において、λBは複数台のパワーコンディショナPCSBkに対するラグランジュ乗数、εBは複数台のパワーコンディショナPCSBkに対する勾配係数を示している。また、第2群総出力PGBおよび第2群目標電力PTBが時間tに対して変化する値であるため、それぞれ第2群総出力をPGB(t)、第2群目標電力をPTB(t)と記載している。よって、指標算出部63’は、上記(9)式において、連系点電力P(t)の代わりに第2群総出力PGB(t)を、出力指令値PC(t)の代わりに第2群目標電力PTB(t)を用いて、ラグランジュ乗数λBを算出する。そして、算出したラグランジュ乗数λBを充放電指標prBとする。指標算出部63’は、算出した充放電指標prBを、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSBkに送信する。

Figure 2018148627
The index calculation unit 63 ′ sets a charge / discharge index pr B for making the second group total output P GB calculated by the total output calculation unit 62 ′ into the second group target power P TB input from the schedule setting unit 64. calculate. At this time, the index calculation unit 63 ′ calculates the charge / discharge index pr B using the following equation (35). In the following equation (35), λ B represents a Lagrange multiplier for a plurality of power conditioners PCS Bk , and ε B represents a gradient coefficient for the plurality of power conditioners PCS Bk . Further, since the second group total output P GB and the second group target power P TB are values that change with respect to time t, the second group total output is P GB (t), and the second group target power is P TB (t) is described. Therefore, the index calculation unit 63 ′ uses the second group total output P GB (t) instead of the interconnection power P (t) in the above equation (9), instead of the output command value P C (t). A Lagrange multiplier λ B is calculated using the second group target power P TB (t). The calculated Lagrangian multiplier λ B is used as the charge / discharge index pr B. The index calculation unit 63 ′ transmits the calculated charge / discharge index pr B to each power conditioner PCS Bk via the transmission unit 44.
Figure 2018148627

このように構成された太陽光発電システムPVS8において、集中管理装置MC8は、各パワーコンディショナPCSPViから個別出力電力PPVi outを入手し、第1群総出力PGPVを算出する。そして、算出した第1群総出力PGPVが第1群目標電力PTPVとなるように、上記(34)式を用いて、抑制指標prPVを算出する。算出された抑制指標prPVは、各パワーコンディショナPCSPViに送信される。各パワーコンディショナPCSPViはそれぞれ、受信した抑制指標prPVを用いて、個別目標電力PPVi refを算出し、個別出力電力PPVi outが個別目標電力PPVi refとなるように制御する。また、集中管理装置MC8は、パワーコンディショナPCSBkから個別出力電力PBk outを入手し、第2群総出力PGBを算出する。そして、算出した第2群総出力PGBが第2群目標電力PTBとなるように、上記(35)式を用いて、充放電指標prBを算出する。算出された充放電指標prBは、各パワーコンディショナPCSBkに送信される。各パワーコンディショナPCSBkはそれぞれ、受信した充放電指標prBを用いて、個別目標電力PBk refを算出し、個別出力電力PBk outが個別目標電力PBk refとなるように制御する。これらにより、第1群総出力PGPVが第1群目標電力PTPVとなり、また、第2群総出力PGBが第2群目標電力PTBとなる。 In the photovoltaic power generation system PVS8 configured as described above, the central management device MC8 obtains the individual output power P PVi out from each power conditioner PCS PVi, and calculates the first group total output P GPV . Then, the suppression index pr PV is calculated using the above equation (34) so that the calculated first group total output P GPV becomes the first group target power P TPV . The calculated suppression index pr PV is transmitted to each power conditioner PCS PVi . Each power conditioner PCS PVi calculates the individual target power P PVi ref using the received suppression index pr PV and controls the individual output power P PVi out to become the individual target power P PVi ref . Further, the central management device MC8 obtains the individual output power P Bk out from the power conditioner PCS Bk, and calculates the second group total output P GB . Then, the charge / discharge index pr B is calculated using the above equation (35) so that the calculated second group total output P GB becomes the second group target power P TB . The calculated charge / discharge index pr B is transmitted to each power conditioner PCS Bk . Each power conditioner PCS Bk calculates the individual target power P Bk ref using the received charge / discharge index pr B and controls the individual output power P Bk out to be the individual target power P Bk ref . As a result, the first group total output P GPV becomes the first group target power P TPV , and the second group total output P GB becomes the second group target power P TB .

以上のことから、本実施形態に係る太陽光発電システムPVS8によれば、第1パワーコンディショナ群GPVおよび第2パワーコンディショナ群GB毎に目標電力(第1群目標電力PTPVおよび第2群目標電力PTB)を設定して、第1群総出力PGPVを第1群目標電力PTPVに、そして、第2群総出力PGBを第2群目標電力PTBにすることができる。また、パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkがそれぞれ、抑制指標prPV,充放電指標prBに基づいて、分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを算出するので、集中管理装置MC8の処理負荷を低減させることができる。 From the above, according to the solar power generation system PVS8 according to this embodiment, and target power (first group target power P TPV to the first power conditioner group G PV and the second power for each conditioner group G B No. Set the second group target power P TB ), the first group total output P GPV becomes the first group target power P TPV , and the second group total output P GB becomes the second group target power P TB. it can. Further, the power conditioners PCS PVi and PCS Bk calculate the individual target powers P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner based on the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B , respectively. Processing load can be reduced.

上記第8実施形態においては、第1パワーコンディショナ群GPVおよび第2パワーコンディショナ群GB毎に目標電力(第1群目標電力PTPVおよび第2群目標電力PTB)を設定した場合を例に説明したが、いずれか一方のみであってもよい。 In the above-described eighth embodiment, if you set the target power (first group target power P TPV and the second group target power P TB) to the first power conditioner group each G PV and second power conditioner group G B However, only one of them may be used.

上記第8実施形態においては、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを、複数台のパワーコンディショナPCSPViの集合である第1パワーコンディショナ群GPVと複数台のパワーコンディショナPCSBkの集合である第2パワーコンディショナ群GBとの2つのグループに分けた場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、第1パワーコンディショナ群GPVをさらに複数のグループに分割して、当該グループ毎に目標電力を設定するようにしてもよい。なお、第2パワーコンディショナ群GBについても同様である。また、1つのグループに1台以上のパワーコンディショナPCSPViおよび1台以上のパワーコンディショナPCSBkの両方が含むようにグループ分けして、当該グループ毎に目標電力を設定するようにしてもよい。この場合、上記(21)式および上記(22)式を用いて、グループ毎に、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出すればよい。 In the eighth embodiment, a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk are used as a first power conditioner group G PV that is a set of a plurality of power conditioners PCS PVi and a plurality of power conditioners PCS Bk. it is a set of but a case in which divided into two groups with the second power conditioner group G B is described as an example, but is not limited thereto. For example, the first power conditioner group G PV further divided into a plurality of groups, may be set the target power for each the group. The same applies to the second power conditioner group G B. In addition, one group may be grouped so that both one or more power conditioners PCS PVi and one or more power conditioners PCS Bk are included, and target power may be set for each group. . In this case, the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B may be calculated for each group using the formula (21) and the formula (22).

上記第7実施形態および第8実施形態においてはそれぞれ、システム総出力抑制制御、スケジュール制御を個々に実装した太陽光発電システムPVS7,PVS8について説明したが、これらを組み合わせることも可能である。この場合、集中管理装置が適宜いずれの制御を行うかを切り替えるようにすればよい。例えば、ユーザの操作に応じて切り替えるようにしてもよいし、状況(電力会社から抑制指示を受けているか、第1群目標電力PTPVや第2群目標電力PTBが設定されているかなど)に応じて自動的に切り替えるようにしてもよい。 In the seventh embodiment and the eighth embodiment, the solar power generation systems PVS7 and PVS8 in which the system total output suppression control and the schedule control are individually implemented have been described, but it is also possible to combine them. In this case, it is only necessary to switch which control the centralized management apparatus performs as appropriate. For example, you may make it switch according to a user's operation, and a situation (whether the suppression instruction is received from an electric power company, or 1st group target electric power PTPV or 2nd group target electric power PTB is set) It is also possible to automatically switch according to the above.

上記第7実施形態および第8実施形態においては、集中管理装置MC7,MC8が、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkから個別出力電力PPVi out,PBk outを入手する構成を備えた場合を例に説明したが、さらに、電力負荷Lの消費電力を、電力負荷Lから入手する構成を追加してもよい。このように電力負荷Lの消費電力が入手可能な場合、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkから入手した個別出力電力PPVi out,PBk outと電力負荷Lから入手した消費電力との総和を算出することで、連系点電力P(t)を推算することができる。したがって、連系点電力検出部22を備えていなくても、上記第3実施形態ないし第5実施形態に記載する連系点電力抑制制御、ピークカット制御、および、逆潮流回避制御を行うことができる。 In the seventh embodiment and the eighth embodiment, the central management devices MC7 and MC8 have a configuration in which the individual output powers P PVi out and P Bk out are obtained from the power conditioners PCS PVi and PCS Bk. Although described as an example, a configuration for obtaining the power consumption of the power load L from the power load L may be added. When the power consumption of the power load L is available in this way, the sum of the individual output powers P PVi out and P Bk out obtained from the power conditioners PCS PVi and PCS Bk and the power consumption obtained from the power load L is calculated. By calculating, the connection point power P (t) can be estimated. Therefore, the interconnection point power suppression control, the peak cut control, and the reverse power flow avoidance control described in the third to fifth embodiments can be performed even if the interconnection point power detection unit 22 is not provided. it can.

上記第3実施形態ないし第5実施形態においてはそれぞれ、連系点電力P(t)に基づいて、連系点電力抑制制御、ピークカット制御、逆潮流回避制御を行う場合を例に説明し、上記第7実施形態および第8実施形態においてはそれぞれ、システム総出力Ptotal(t),第1群総出力PGPVおよび第2群総出力PGBに基づいて、システム総出力抑制制御、スケジュール制御を行う場合を例にそれぞれ説明したが、これに限定されない。連系点電力P(t)を検出する手段(連系点電力検出部22)およびパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkからそれぞれ個別出力電力PPVi out,PBk outを入手する手段の両方を備えておき、連系点電力抑制制御、ピークカット制御、逆潮流回避制御、システム総出力抑制制御、および、スケジュール制御を複合的に制御するようにしてもよい。 In the third embodiment to the fifth embodiment, the case where the connection point power suppression control, the peak cut control, and the reverse power flow avoidance control are performed based on the connection point power P (t) is described as an example. In the seventh embodiment and the eighth embodiment, based on the total system output P total (t), the first group total output P GPV and the second group total output P GB , the system total output suppression control and the schedule control, respectively. However, the present invention is not limited to this. Both means for detecting the connection point power P (t) (connection point power detection unit 22) and means for obtaining the individual output powers P PVi out and P Bk out from the power conditioners PCS PVi and PCS Bk , respectively, are provided. The interconnection point power suppression control, peak cut control, reverse power flow avoidance control, system total output suppression control, and schedule control may be controlled in combination.

上記第1実施形態ないし第8実施形態においては、調整対象電力を目標電力に一致させる場合を説明したが、日射量や蓄電池BkのSOCk、電力負荷Lの消費電力、各種目標電力の値などの物理的な理由により、調整対象電力を目標電力に一致させることができない場合がある。この場合、集中管理装置は、調整対象電力を目標電力に一致させるために、指標(抑制指標および充放電指標)を増加あるいは減少させ続ける。その結果、指標が発散する可能性がある。例えば、第2実施形態に係る連系点電力抑制制御において、日射量が少ないときや出力指令値PCが太陽光発電システムPVS2の出力可能な最大電力より上回っているときなどに、太陽光発電システムPVS2が最大限に電力を出力しているにも関わらず、連系点電力P(t)が出力指令値PCを下回ることがある。このとき、集中管理装置MC2は、連系点電力P(t)を上昇させ、出力指令値PCに一致させようと、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを減少させる。しかし、太陽光発電システムPVS2はこれ以上連系点電力P(t)を上昇できないので、連系点電力P(t)が出力指令値PCを下回った状態が維持される。よって、集中管理装置MC2は、抑制指標prPVおよび充放電指標prBをさらに減少させる。これが繰り返され、抑制指標prPVおよび充放電指標prBが発散する。これにより、抑制指標prPVおよび充放電指標prBの値がオーバーフローしたり、日射量が戻っても、減少し続けた抑制指標prPVおよび充放電指標prBが適正な値に戻るまで、時間を要したりする。そこで、調整対象電力をそれ以上上昇(低下)させられない状況において調整対象電力が目標電力を下回っている(上回っている)場合に指標が発散することを防止する太陽光発電システムを、第9実施形態として、以下に説明する。 In the first embodiment to eighth embodiment, a case has been described to match the adjusted power to the target power, solar radiation and SOC k of the storage battery B k, the power consumption of the power load L, various target power value For some physical reasons, the adjustment target power may not be matched with the target power. In this case, the centralized management device continues to increase or decrease the indices (suppression index and charge / discharge index) in order to make the adjustment target power coincide with the target power. As a result, the indicator may diverge. For example, in the connection point power suppression control according to the second embodiment, when the amount of solar radiation is small, or when the output command value P C exceeds the maximum power that can be output by the solar power generation system PVS2, the solar power generation system PVS2 despite the output power to the maximum interconnection point power P (t) is to be less than the output command value P C. At this time, the central control device MC2 raises the linking point power P (t), in an attempt to match the output command value P C, reduces the suppression indicators pr PV and charge-discharge indicator pr B. However, since the solar power system PVS2 can not rise any more linking point power P (t), the state in which interconnection point power P (t) falls below the output command value P C is maintained. Therefore, the central management device MC2 further reduces the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B. This is repeated, and the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B diverge. Thereby, even if the value of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B overflows or the amount of solar radiation returns, the time until the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B that have continued to decrease returns to appropriate values. Or cost. Therefore, a solar power generation system that prevents the index from divergence when the power to be adjusted is below (exceeds) the target power in a situation in which the power to be adjusted cannot be increased (decreased) any more. An embodiment will be described below.

図26は、第9実施形態に係る太陽光発電システムPVS9を説明するための図である。太陽光発電システムPVS9は、集中管理装置MC9、および、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えている。なお、図26は、集中管理装置MC9の構成を示すものであり、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの記載を省略している。また、太陽光発電システムPVS9の全体構成は、例えば、太陽光発電システムPVS2〜PVS8と略同じである。 FIG. 26 is a diagram for explaining the solar power generation system PVS9 according to the ninth embodiment. The photovoltaic power generation system PVS9 includes a central management device MC9 and a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk . FIG. 26 shows the configuration of the centralized management device MC9, and a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk are not shown. Moreover, the whole structure of the photovoltaic power generation system PVS9 is substantially the same as the photovoltaic power generation systems PVS2 to PVS8, for example.

集中管理装置MC9は、図26に示すように、目標電力設定部91、調整対象電力検出部92、指標算出部93、および、送信部94を備えている。   As shown in FIG. 26, the central management device MC9 includes a target power setting unit 91, an adjustment target power detection unit 92, an index calculation unit 93, and a transmission unit 94.

目標電力設定部91は、調整対象電力の目標値を設定する。例えば、太陽光発電システムPVS9が連系点電力抑制制御あるいはシステム総出力抑制制御を行う場合、当該目標値は出力指令値PCである。このとき、目標電力設定部91は、上記出力指令値取得部21に相当する。また、太陽光発電システムPVS9がピークカット制御を行う場合、当該目標値は、ピークカット目標電力Pcutである。このとき、目標電力設定部91は、上記ピークカット設定部45に相当する。あるいは、太陽光発電システムPVS9が逆潮流回避制御を行う場合、当該目標値は逆潮流回避目標電力PRPRである。このとき、目標電力設定部91は、逆潮流回避設定部46に相当する。その他、太陽光発電システムPVS9がスケジュール制御を行う場合、当該目標値は、スケジュール制御における目標値である。このとき、目標電力設定部91は、スケジュール設定部64に相当する。目標電力設定部91は、設定した目標値(目標電力)を指標算出部93に出力する。 The target power setting unit 91 sets a target value for the adjustment target power. For example, if the photovoltaic power generation system PVS9 performs control interconnection point power suppression control or total system output suppression, the target value is the output command value P C. At this time, the target power setting unit 91 corresponds to the output command value acquisition unit 21. Moreover, when the solar power generation system PVS9 performs peak cut control, the target value is the peak cut target power P cut . At this time, the target power setting unit 91 corresponds to the peak cut setting unit 45. Alternatively, if the photovoltaic power generation system PVS9 performs reverse power flow avoidance control, the target value is a backward flow avoidance target power P RPR. At this time, the target power setting unit 91 corresponds to the reverse power flow avoidance setting unit 46. In addition, when the photovoltaic power generation system PVS9 performs schedule control, the target value is a target value in schedule control. At this time, the target power setting unit 91 corresponds to the schedule setting unit 64. The target power setting unit 91 outputs the set target value (target power) to the index calculation unit 93.

調整対象電力検出部92は、調整対象電力を検出する。調整対象電力検出部92は、調整対象電力が連系点電力P(t)である場合、連系点電力検出部22に相当する。また、調整対象電力がシステム総出力Ptotal(t)である場合、受信部61および総出力算出部62(62’)に相当する。調整対象電力検出部92は、検出した調整対象電力を指標算出部93に出力する。 The adjustment target power detection unit 92 detects the adjustment target power. The adjustment target power detection unit 92 corresponds to the connection point power detection unit 22 when the adjustment target power is the connection point power P (t). Moreover, when adjustment object electric power is system total output Ptotal (t), it is equivalent to the receiving part 61 and the total output calculation part 62 (62 '). The adjustment target power detection unit 92 outputs the detected adjustment target power to the index calculation unit 93.

指標算出部93は、調整対象電力を目標電力に一致させるための指標を算出する。本実施形態においては、太陽光発電システムPVS9は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えているため、指標算出部93は、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。また、指標算出部93は、抑制指標prPVおよび充放電指標prBの発散を防止している。これを「発散防止制御」という。指標算出部93は、発散防止制御のため、図26に示すように、演算部931、判断部932、および、決定部933を有する。 The index calculation unit 93 calculates an index for making the adjustment target power coincide with the target power. In this embodiment, since the photovoltaic power generation system PVS9 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk , the index calculation unit 93 calculates the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B. Further, the index calculation unit 93 prevents the divergence of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B. This is called “divergence prevention control”. The index calculation unit 93 includes a calculation unit 931, a determination unit 932, and a determination unit 933 as shown in FIG.

演算部931は、ラグランジュ乗数λを演算する。具体的には、演算部931は、目標電力設定部91から目標電力が入力され、調整対象電力検出部92から調節対象電力が入力される。そして、調整対象電力をPadj、目標電力をPtar、勾配係数をεとして、下記(36)式により、ラグランジュ乗数λを演算する。演算部931は、ラグランジュ乗数λを演算結果として、判断部932に出力する。
dλ/dt=ε(Padj−Ptar)・・・(36)
The calculating unit 931 calculates a Lagrange multiplier λ. Specifically, the calculation unit 931 receives the target power from the target power setting unit 91 and the adjustment target power from the adjustment target power detection unit 92. Then, the Lagrange multiplier λ is calculated by the following equation (36), where P adj is the adjustment target power, P tar is the target power, and ε is the gradient coefficient. The calculation unit 931 outputs the Lagrange multiplier λ as a calculation result to the determination unit 932.
dλ / dt = ε (P adj −P tar ) (36)

判断部932は、演算部931の演算結果であるラグランジュ乗数λが発散傾向にあるか否かを判断する。本実施形態においては、判断部932は、入力されるラグランジュ乗数λが、予め設定された発散判定範囲外である場合に、発散傾向にあると判断する。一方、発散判定範囲内である場合、発散傾向にないと判断する。例えば、判断部932は、下限値を−100、上限値を100とした発散判定範囲により判断する。なお、発散判定範囲は、これに限定されない。判断部932が、特許請求の範囲に記載の「第1の判断手段」に相当する。   The determination unit 932 determines whether or not the Lagrange multiplier λ, which is the calculation result of the calculation unit 931, tends to diverge. In the present embodiment, the determination unit 932 determines that there is a divergence tendency when the input Lagrangian multiplier λ is outside a preset divergence determination range. On the other hand, when it is within the divergence determination range, it is determined that there is no divergence tendency. For example, the determination unit 932 determines based on the divergence determination range where the lower limit value is −100 and the upper limit value is 100. The divergence determination range is not limited to this. The determination unit 932 corresponds to “first determination unit” recited in the claims.

決定部933は、判断部932による判断結果に基づいて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを決定する。具体的には、判断部932により発散傾向にないと判断された場合、決定部933は、上記(22)式を用いて、演算部931が演算したラグランジュ乗数λを抑制指標prPVおよび充放電指標prBとして決定する。一方、判断部932により発散傾向にあると判断された場合、所定の代替値を抑制指標prPVおよび充放電指標prBとして決定する。このとき、ラグランジュ乗数λが上記発散判定範囲の上限値より大きい場合、代替値として、当該上限値を用いる。反対にラグランジュ乗数λが上記発散判定範囲の下限値未満である場合、代替値として、当該下限値を用いる。例えば、上記のように発散判定範囲を−100ないし100とした場合、決定部933は、演算部931が演算したラグランジュ乗数λが−100未満の場合、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを−100と決定する。また、演算部931が演算したラグランジュ乗数λが100より大きい場合、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを100と決定する。決定部933は、決定した抑制指標prPVおよび充放電指標prBを、指標算出部93の算出結果として、送信部94に出力する。 The determination unit 933 determines the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B based on the determination result by the determination unit 932. Specifically, when the determination unit 932 determines that there is no tendency to diverge, the determination unit 933 uses the above formula (22) to calculate the Lagrange multiplier λ calculated by the calculation unit 931 and the suppression index pr PV and charge / discharge Determined as index pr B. On the other hand, when it is determined by the determination unit 932 that there is a divergence tendency, predetermined alternative values are determined as the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B. At this time, when the Lagrange multiplier λ is larger than the upper limit value of the divergence determination range, the upper limit value is used as an alternative value. On the other hand, when the Lagrange multiplier λ is less than the lower limit value of the divergence determination range, the lower limit value is used as an alternative value. For example, when the divergence determination range is set to −100 to 100 as described above, the determination unit 933 sets the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B when the Lagrange multiplier λ calculated by the calculation unit 931 is less than −100. -100 is determined. When the Lagrange multiplier λ calculated by the calculation unit 931 is greater than 100, the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B are determined to be 100. The determination unit 933 outputs the determined suppression index pr PV and charge / discharge index pr B to the transmission unit 94 as the calculation result of the index calculation unit 93.

送信部94は、指標算出部93が算出した抑制指標prPVを各パワーコンディショナPCSPViに送信し、指標算出部93が算出した充放電指標prBを各パワーコンディショナPCSBkに送信する。 The transmission unit 94 transmits the suppression index pr PV calculated by the index calculation unit 93 to each power conditioner PCS PVi, and transmits the charge / discharge index pr B calculated by the index calculation unit 93 to each power conditioner PCS Bk .

以上のように構成された集中管理装置MC9は、演算部931が演算したラグランジュ乗数λが発散判定範囲外となった場合にその発散判定範囲の上下限を抑制指標prPVおよび充放電指標prBとして決定している。すなわち、調整対象電力と目標電力に基づいて算出した抑制指標prPVおよび充放電指標prBが、発散判定範囲外である場合にその発散判定範囲の上下限に制限している。これにより、抑制指標prPVおよび充放電指標prBが、発散判定範囲の上限値より大きく、あるいは、発散判定範囲の下限値より小さくならない。したがって、抑制指標prPVおよび充放電指標prBの発散を防止することができる。すなわち、日射量や蓄電池のSOCの物理的な理由により、調整対象電力をそれ以上上昇(低下)させられない状況において調整対象電力が目標電力を下回っている(上回っている)場合に指標(抑制指標prPVおよび充放電指標prB)が発散することを防止する太陽光発電システムを提供することができる。 When the Lagrange multiplier λ calculated by the calculation unit 931 is out of the divergence determination range, the centralized management device MC9 configured as described above sets the upper and lower limits of the divergence determination range as the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B. As determined. That is, when the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B calculated based on the adjustment target power and the target power are outside the divergence determination range, the upper and lower limits of the divergence determination range are limited. Accordingly, the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B are not greater than the upper limit value of the divergence determination range or smaller than the lower limit value of the divergence determination range. Therefore, divergence of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B can be prevented. That is, if the adjustment target power is below (or exceeds) the target power in a situation where the adjustment target power cannot be increased (decreased) any more due to the amount of solar radiation or the SOC of the storage battery, an index (suppression) It is possible to provide a photovoltaic power generation system that prevents the index pr PV and the charge / discharge index pr B ) from being emitted.

上記第9実施形態に係る発散防止制御において、さらに、各パワーコンディショナPCSPViの有効電力抑制に関する重みwPVi(上記(19a)式参照)および各パワーコンディショナPCSBkの有効電力に関する重みwBk(上記(20a)式参照)を以下に示すように設定するとよい。 In divergence prevention control according to the ninth embodiment, further, the weight w Bk regarding active power of the weight w PVi (see (19a) above formula) and the power conditioner PCS Bk regarding effective suppression of power each power conditioner PCS PVi (Refer to the above equation (20a)) may be set as shown below.

具体的には、各パワーコンディショナPCSPViの有効電力抑制に関する重みwPViとして、下記(37)式で算出される値を用いる。下記(37)式において、prPV lmtは、抑制指標限界を示している。当該抑制指標限界prPV lmtは、個別出力電力PPVi outを0にするときの抑制指標、すなわち、個別出力電力PPVi outを100%抑制するときの抑制指標である。また、PPVi lmtは、上記各パワーコンディショナPCSPViの定格出力である。なお、各パワーコンディショナPCSPViの定格出力PPVi lmtの代わりに、疑似有効出力限界Pφiを用いてもよい。すなわち、下記(37’)式で算出される値を用いてもよい。
PVi=prPV lmt/(2×PPVi lmt)・・・(37)
PVi=prPV lmt/(2×Pφi)・・・(37’)
Specifically, a value calculated by the following equation (37) is used as the weight w PVi related to effective power suppression of each power conditioner PCS PVi . In the following equation (37), pr PV lmt indicates the suppression index limit. The suppression index limit pr PV lmt is a suppression index when the individual output power P PVi out is set to 0, that is, a suppression index when the individual output power P PVi out is suppressed by 100%. P PVi lmt is the rated output of each of the power conditioners PCS PVi . In place of the rated output P PVi lmt of each power conditioner PCS PVi , a pseudo effective output limit P φi may be used. That is, a value calculated by the following equation (37 ′) may be used.
w PVi = pr PV lmt / (2 × P PVi lmt ) (37)
w PVi = pr PV lmt / (2 × P φi ) (37 ′)

同様に、各パワーコンディショナPCSBkの有効電力に関する重みwBkとして、下記(38)式で算出される値を用いる。下記(38)式において、prB lmtは、充放電指標限界を示している。当該充放電指標限界prB lmtは、最大限出力可能な電力で蓄電池Bkを充放電するときの充放電指標、すなわち、個別出力電力PBk outが定格出力PBk lmtの100%で充放電するときの充放電指標である。また、wSOCkは、上記蓄電池BkのSOCに応じた重みを示しており、PBk maxは、蓄電池Bkにおける各種制約を考慮したときに最大限出力可能な電力(以下、「制約最大出力」という。)を示している。当該制約最大出力PBk maxは、上記蓄電池Bkの充電定格出力PSMk lmt、上記蓄電池Bkの放電定格出力PSPk lmtおよびパワーコンディショナPCSBkの定格出力PBk lmtに基づいて設定される。具体的には、充電定格出力PSMk lmtの正負の符号を反転させた値と放電定格出力PSPk lmtの値とを比較し、いずれか大きい方の値を求める。そして、この大きい方の値と、定格出力PBk lmtの値とを比較し、いずれか小さい方の値を制約最大出力PBk maxとして設定する。
Bk=prB lmt/(2×wSOCk×PBk max)・・・(38)
Similarly, a value calculated by the following equation (38) is used as the weight w Bk related to the active power of each power conditioner PCS Bk . In the following equation (38), pr B lmt indicates a charge / discharge index limit. The charging / discharging index limit pr B lmt is a charging / discharging index when charging / discharging the storage battery B k with the maximum output power, that is, charging / discharging when the individual output power P Bk out is 100% of the rated output P Bk lmt. It is a charging / discharging index. In addition, w SOCk indicates a weight according to the SOC of the storage battery B k , and P Bk max indicates power that can be output to the maximum when various restrictions in the storage battery B k are considered (hereinafter referred to as “constraint maximum output”). "). The constraint maximum output P Bk max is set based on the battery B k charger rated output P SMk lmt, rated output P Bk lmt discharge rated output P SPk lmt and power conditioner PCS Bk of the battery B k . Specifically, the value obtained by inverting the sign of the charge rated output P SMk lmt and the value of the discharge rated output P SPk lmt are compared to determine the larger value. Then, the larger value is compared with the value of the rated output P Bk lmt , and the smaller value is set as the constraint maximum output P Bk max .
w Bk = pr B lmt / (2 × w SOCk × P Bk max ) (38)

次に、上記のように各パワーコンディショナPCSPViの有効電力抑制に関する重みwPViおよび各パワーコンディショナPCSBkの有効電力に関する重みwBkを設定したことによる作用・効果について、図27および図28を用いて説明する。 Next, the operation and effect obtained by setting the weight w Bk regarding active power weights w PVi and the power conditioner PCS Bk regarding effective suppression of power each power conditioner PCS PVi as described above, FIGS. 27 and 28 Will be described.

図27は、定格出力PPVi lmtが互いに異なる3つのパワーコンディショナPCSPViにおいて、抑制指標prPVと個別出力電力PPVi outとの関係を示している。なお、個別出力電力PPVi outは、上記目標電力算出部12’が算出する個別目標電力PPVi refとなるように制御されるので、同図は、抑制指標prPVと個別目標電力PPVi refとの関係を示しているともいえる。図27(a)は、3つのパワーコンディショナPCSPViに設定される有効電力抑制に関する重みwPViが互いに同じ値(所定値)である場合を示している。図27(b)は、3つのパワーコンディショナPCSPViに設定される有効電力抑制に関する重みwPViが上記(37)式による算出値である場合を示している。なお、図27(b)においては、上記抑制指標限界prPV lmtを100とした。各図において、定格出力PPVi lmtが500kWのものを実線、定格出力PPVi lmtが250kWのものを破線、定格出力PPVi lmtが100kWのものを一点鎖線で示している。 FIG. 27 shows the relationship between the suppression index pr PV and the individual output power P PVi out in three power conditioners PCS PVi having different rated outputs P PVi lmt . Since the individual output power P PVi out is controlled to become the individual target power P PVi ref calculated by the target power calculation unit 12 ′, the figure shows the suppression index pr PV and the individual target power P PVi ref. It can be said that it shows the relationship. FIG. 27A shows a case where the weights w PVi relating to active power suppression set in the three power conditioners PCS PVi have the same value (predetermined value). FIG. 27B shows a case where the weight w PVi related to active power suppression set in the three power conditioners PCS PVi is a calculated value according to the above equation (37). In FIG. 27B, the suppression index limit pr PV lmt is set to 100. In each figure, a rated output P PVi lmt of 500 kW is indicated by a solid line, a rated output P PVi lmt of 250 kW is indicated by a broken line, and a rated output P PVi lmt is indicated by a dashed line.

図27(a)が示すように、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outはともに、抑制指標prPVが0から20上昇する毎に、およそ50kWずつ低下している。すなわち、各パワーコンディショナPCSPViの定格出力PPVi lmtが異なっていても、一律に同じ量ずつ個別出力電力PPVi outが低下している。ただし、個別出力電力Pi outが0になったとき以降はすべて0となる。一方、図27(b)が示すように、抑制指標prPVが0から100(抑制指標限界prPV lmt)の間で20上昇する毎に、定格出力PPVi lmtが500kWの場合100kW、定格出力PPVi lmtが250kWの場合50kW、定格出力PPVi lmtが100kWの場合20kWずつ低下している。これは、各パワーコンディショナPCSPViの定格出力PPVi lmtの20%ずつ低下していることになる。すなわち、各パワーコンディショナPCSPViの定格出力PPVi lmtに対する割合で個別出力電力PPVi outを抑制している。したがって、同じ抑制指標prPVの変化量であっても、各パワーコンディショナPCSPViの定格出力PPVi lmtに応じて個別出力電力PPVi outの抑制量が変化している。また、各パワーコンディショナPCSPViはともに、抑制指標prPVが上記抑制指標限界prPV lmtのときに、個別出力電力PPVi outが0となっている。すなわち、100%抑制している。さらに、抑制指標prPVが0のときに、個別出力電力PPVi outが定格出力PPVi lmtとなっている。すなわち、最大限出力可能な電力が出力されている。そして、図27(b)に示すように、抑制指標prPVが0から抑制指標限界prPV lmt(100)の間では、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outが線形的に変化している。なお、各パワーコンディショナPCSPViは、その定格出力PPVi lmt以上の電力を出力できないため、抑制指標prPVが負の値であるときは、図27が示すように、一定値(定格出力PPVi lmt)となっている。 As shown in FIG. 27A, the individual output power P PVi out of each power conditioner PCS PVi decreases by about 50 kW every time the suppression index pr PV increases from 0 to 20. That is, even if the rated output P PVi lmt of each power conditioner PCS PVi is different, the individual output power P PVi out is uniformly reduced by the same amount. However, after the individual output power P i out becomes 0, all become 0. On the other hand, as shown in FIG. 27 (b), the each of inhibition index pr PV is 20 rises between 0 and 100 (inhibition index limit pr PV lmt), when the rated output P PVi lmt is 500kW 100 kW, rated output When P PVi lmt is 250 kW, 50 kW, and when the rated output P PVi lmt is 100 kW, the power decreases by 20 kW. This would have reduced by 20% of the rated output P PVi lmt of the power conditioner PCS PVi. That is, the individual output power P PVi out is suppressed at a ratio to the rated output P PVi lmt of each power conditioner PCS PVi . Therefore, even if the change amount of the same suppression index pr PV is changed, the suppression amount of the individual output power P PVi out changes according to the rated output P PVi lmt of each power conditioner PCS PVi . In each power conditioner PCS PVi , the individual output power P PVi out is 0 when the suppression index pr PV is the suppression index limit pr PV lmt . That is, 100% is suppressed. Furthermore, when the suppression index pr PV is 0, the individual output power P PVi out is the rated output P PVi lmt . That is, the maximum power that can be output is output. As shown in FIG. 27 (b), when the suppression index pr PV is between 0 and the suppression index limit pr PV lmt (100), the individual output power P PVi out of each power conditioner PCS PVi changes linearly. doing. Since each power conditioner PCS PVi cannot output electric power that exceeds its rated output P PVi lmt , when the suppression index pr PV is a negative value, as shown in FIG. 27, a constant value (rated output P PVi lmt ).

以上のことから、有効電力抑制に関する重みwPViの設定において、上記(37)式を用いることで、抑制指標prPVの変化に伴い、各パワーコンディショナPCSPViの定格出力PPVi lmtに対する割合で、個別出力電力PPVi outを抑制することができる。このようにすることで、太陽光発電システムPVS9が有する複数のパワーコンディショナPCSPViにおいて、それらの定格出力PPVi lmtが異なっていても、抑制指標prPVが抑制指標限界prPV lmtのときに、個別出力電力PPVi outの出力を100%抑制することができる。 From the above, in the setting of the weight w PVi related to active power suppression, by using the above equation (37), the ratio of each power conditioner PCS PVi to the rated output P PVi lmt with the change of the suppression index pr PV The individual output power P PVi out can be suppressed. In this way, in the plurality of power conditioners PCS PVi included in the photovoltaic power generation system PVS9, even when the rated outputs P PVi lmt are different, the suppression index pr PV is the suppression index limit pr PV lmt . The output of the individual output power P PVi out can be suppressed by 100%.

図28は、定格出力PBk lmtが互いに異なる3つのパワーコンディショナPCSBkにおいて、充放電指標prBと個別出力電力PBk outとの関係を示している。なお、各パワーコンディショナPCSBkは、個別出力電力PBk outが負の値のとき蓄電池Bkを充電し、個別出力電力PBk outが正の値のとき蓄電池Bkを放電する。また、個別出力電力PBk outは、上記目標電力算出部32が算出する個別目標電力PBk refとなるように制御されるので、同図は、充放電指標prBと個別目標電力PBk refとの関係を示しているともいえる。図28(a)は、3つのパワーコンディショナPCSBkに設定される有効電力に関する重みwBkが互いに同じ値(所定値)である場合を示している。図28(b)は、3つのパワーコンディショナPCSBkに設定される有効電力に関する重みwBkが上記(38)式による算出値である場合を示している。なお、図28(b)においては、上記充放電指標限界prB lmtを100とした。各図において、定格出力PBk lmtが500kWのものを実線、定格出力PBk lmtが250kWのものを破線、定格出力PBk lmtが100kWのものを一点鎖線で示している。 FIG. 28 shows the relationship between the charge / discharge index pr B and the individual output power P Bk out in three power conditioners PCS Bk having different rated outputs P Bk lmt . Each power conditioner PCS Bk charges the storage battery B k when the individual output power P Bk out is a negative value, and discharges the storage battery B k when the individual output power P Bk out is a positive value. Further, since the individual output power P Bk out is controlled to be the individual target power P Bk ref calculated by the target power calculation unit 32, the figure shows the charge / discharge index pr B and the individual target power P Bk ref. It can be said that it shows the relationship. FIG. 28A shows a case where the weights w Bk related to the active power set in the three power conditioners PCS Bk are the same value (predetermined value). FIG. 28B shows a case where the weight w Bk related to the active power set in the three power conditioners PCS Bk is a calculated value according to the above equation (38). In FIG. 28B , the charge / discharge index limit pr B lmt is set to 100. In each figure, a rated output P Bk lmt of 500 kW is indicated by a solid line, a rated output P Bk lmt of 250 kW is indicated by a broken line, and a rated output P Bk lmt of 100 kW is indicated by a one-dot chain line.

図28(a)が示すように、各パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outはともに、充放電指標prBが−100(充放電指標限界prB lmtを負の値にしたもの)から100(充放電指標限界prB lmt)の間で充放電指標prBが20上昇する毎に、100kWずつ低下している。すなわち、各パワーコンディショナPCSBkの定格出力PBk lmtが異なっていても、一律に同じ量ずつ個別出力電力PBk outが低下している。一方、図28(b)が示すように、充放電指標prBが−100(充放電指標限界prB lmtを負の値にしたもの)から100(充放電指標限界prB lmt)の間で20上昇する毎に、定格出力PBk lmtが500kWの場合100kW、定格出力PBk lmtが250kWの場合50kW、定格出力PBk lmtが100kWの場合20kWずつ低下している。これは、各パワーコンディショナPCSBkの定格出力PBk lmtの20%ずつ低下していることになる。すなわち、各パワーコンディショナPCSBkの定格出力PBk lmtに対する割合で個別出力電力PBk outを制御している。したがって、同じ充放電指標prBの変化量であっても、パワーコンディショナPCSBkの定格出力PBk lmtに応じて、蓄電池Bkの充放電量が変化している。また、各パワーコンディショナPCSBkはともに、充放電指標prBが充放電指標限界prB lmtを負の値にしたもの(−prB lmt)であるときに、定格出力PBk lmtと同じ値の個別出力電力PBk outで蓄電池Bkを放電する。一方、充放電指標prBが充放電指標限界prB lmtであるときに、定格出力PBk lmtと同じ値の個別出力電力PBk outで蓄電池Bkを充電している。すなわち、最大限出力可能な電力で蓄電池Bkを充放電している。さらに、充放電指標prBが0のときに、個別出力電力PBk outが0になっている。そして、図28(b)に示すように、個別出力電力PBk outが線形的に変化している。 As shown in FIG. 28A , the individual output power P Bk out of each power conditioner PCS Bk has a charge / discharge index pr B of −100 (a negative value of the charge / discharge index limit pr B lmt ). Every time the charge / discharge index pr B increases by 20 between 100 and 100 (charge / discharge index limit pr B lmt ), it decreases by 100 kW. That is, even if the rated output P Bk lmt of each power conditioner PCS Bk is different, the individual output power P Bk out is uniformly reduced by the same amount. On the other hand, as shown in FIG. 28B , the charge / discharge index pr B is between −100 (the charge / discharge index limit pr B lmt is a negative value) and 100 (charge / discharge index limit pr B lmt ). When the rated output P Bk lmt is 500 kW, the output is decreased by 100 kW, when the rated output P Bk lmt is 250 kW, 50 kW, and by 20 kW when the rated output P Bk lmt is 100 kW. This means that the rated output P Bk lmt of each power conditioner PCS Bk is reduced by 20%. That is, the individual output power P Bk out is controlled at a ratio to the rated output P Bk lmt of each power conditioner PCS Bk . Therefore, even if the change amount of the same charge / discharge index pr B is changed, the charge / discharge amount of the storage battery B k is changed according to the rated output P Bk lmt of the power conditioner PCS Bk . Also, each power conditioner PCS Bk has the same value as the rated output P Bk lmt when the charge / discharge index pr B is a negative value of the charge / discharge index limit pr B lmt (−pr B lmt ). discharging the storage battery B k at the individual output power P Bk out. On the other hand, when the charge / discharge index pr B is the charge / discharge index limit pr B lmt , the storage battery B k is charged with the individual output power P Bk out having the same value as the rated output P Bk lmt . That is, the storage battery Bk is charged / discharged with electric power that can be output to the maximum. Further, when the charge / discharge index pr B is 0, the individual output power P Bk out is 0. As shown in FIG. 28B , the individual output power P Bk out changes linearly.

以上のことから、有効電力に関する重みwBkの設定において、上記(38)式を用いることで、充放電指標prBの変化に伴い、各パワーコンディショナPCSBkの定格出力PBk lmtに対する割合で、蓄電池Bkを充放電することができる。このようにすることで、太陽光発電システムPVS9が有する複数のパワーコンディショナPCSBkにおいて、それらの定格出力PBk lmtが異なっていても、充放電指標prBの絶対値が充放電指標限界prB lmtのときに、定格出力PBk lmtの100%で蓄電池Bkを充放電することができる。具体的には、充放電指標prBが充放電指標限界prB lmtの負の値であるときに、定格出力PBk lmtの100%で蓄電池Bkを放電し、充放電指標prBが充放電指標限界prB lmtの値であるときに、定格出力PBk lmtの100%で蓄電池Bkを充電することができる。 From the above, by using the above equation (38) in setting the weight w Bk related to the active power, the ratio of each power conditioner PCS Bk to the rated output P Bk lmt with the change of the charge / discharge index pr B The storage battery B k can be charged and discharged. By doing in this way, even if those rated outputs P Bk lmt are different in the plurality of power conditioners PCS Bk included in the photovoltaic power generation system PVS9, the absolute value of the charge / discharge index pr B is the charge / discharge index limit pr. At B lmt , the storage battery B k can be charged and discharged at 100% of the rated output P Bk lmt . Specifically, when the charge / discharge index pr B is a negative value of the charge / discharge index limit pr B lmt , the storage battery B k is discharged at 100% of the rated output P Bk lmt , and the charge / discharge index pr B is charged / charged. When the value is the value of the discharge index limit pr B lmt , the storage battery B k can be charged with 100% of the rated output P Bk lmt .

さらに、上記第9実施形態において、各パワーコンディショナPCSPViの有効電力抑制に関する重みwPViとして、上記(37)式で算出される値を用い、各パワーコンディショナPCSBkの有効電力に関する重みwBkとして、上記(38)式で算出される値を用いた場合、これらの重みwPVi,wBkの算出に用いた抑制指標限界prPV lmtおよび充放電指標限界prB lmtに基づいて、上記発散判定範囲を設定しておくとよい。具体的には、抑制指標限界prPV lmtおよび充放電指標限界prB lmtを同じ値Xにし、そして、上限値をこの値X、下限値をこの値Xの負−Xとする発散判定範囲(−X〜X)を設定する。例えば、抑制指標限界prPV lmtを100、充放電指標限界prB lmtを100にしておき、そして、発散判定範囲を−100ないし100に設定する(図27および図28参照)。これにより、各パワーコンディショナPCSPViの出力を100%抑制するタイミングと、抑制指標prPVが発散傾向にあると判断するタイミングとが同じとなる。同様に、各パワーコンディショナPCSBkがその定格出力PBk lmtの100%で蓄電池Bkを充放電するタイミングと、充放電指標prBが発散傾向にあると判断するタイミングとが同じとなる。例えば、図27(b)に示す各パワーコンディショナPCSPViの例において、上記発散判定範囲の上限値を120とした場合、算出される抑制指標prPVが0から100までは、線形的に抑制されていく。しかし、抑制指標prPVが100から120においては、これ以上抑制できないため、個別出力電力PPVi outが0である状態が続く。すなわち、発散傾向にあると判断されるまで、個別出力電力PPVi outが0の状態が維持されるだけである。また、上記発散判定範囲の上限値を80とした場合、算出される抑制指標prPVが0から80までは、線形的に抑制されていく。そして、抑制指標prPVが80となったときに、発散傾向にあると判断される。そのため、それ以降、抑制指標prPVが発散判定範囲の上限値80に制限される。しかし、抑制指標prPVが80の段階では、個別出力電力PPVi outは0ではない。すなわち、まだ抑制できるにもかかわらず、抑制指標prPVが制限されている。したがって、上記発散判定範囲の上限値を上記抑制指標限界prPV lmtにしておくとよい。また、図28(b)に示す各パワーコンディショナPCSBkの例においても同様である。以上のことから、抑制指標限界prPV lmtおよび充放電指標限界prB lmtに基づいて、上記発散判定範囲を設定することで、太陽光発電システムPVS9は、発散防止制御を効率よく行うことができる。 Furthermore, in the ninth embodiment, as the weight w PVi about effective suppression of power each power conditioner PCS PVi, using a value calculated by the above expression (37), the weights w regarding active power of the power conditioner PCS Bk When the value calculated by the above equation (38) is used as Bk , based on the suppression index limit pr PV lmt and the charge / discharge index limit pr B lmt used for calculating these weights w PVi and w Bk , A divergence determination range may be set. Specifically, the divergence determination range (the suppression index limit pr PV lmt and the charge / discharge index limit pr B lmt are set to the same value X, the upper limit value is X, and the lower limit value is negative X of the value X ( -X to X). For example, the suppression index limit pr PV lmt is set to 100, the charge / discharge index limit pr B lmt is set to 100, and the divergence determination range is set to −100 to 100 (see FIGS. 27 and 28). Thereby, the timing which suppresses the output of each power conditioner PCS PVi by 100%, and the timing which judges that the suppression index pr PV tends to diverge become the same. Similarly, each power conditioner PCS Bk and the timing for charging and discharging the storage battery B k at 100% of its rated output P Bk lmt, and when the charging and discharging indicator pr B determines that the divergence tendency is the same. For example, in the example of each power conditioner PCS PVi shown in FIG. 27B, when the upper limit value of the divergence determination range is 120, the calculated suppression index pr PV is linearly suppressed from 0 to 100. It will be done. However, when the suppression index pr PV is from 100 to 120, no further suppression is possible, and thus the state where the individual output power P PVi out is 0 continues. That is, the state in which the individual output power P PVi out is 0 is only maintained until it is determined that there is a tendency to diverge. In addition, when the upper limit value of the divergence determination range is 80, the calculated suppression index pr PV is linearly suppressed from 0 to 80. Then, when the suppression index pr PV becomes 80, it is determined that there is a tendency to diverge. Therefore, thereafter, the suppression index pr PV is limited to the upper limit value 80 of the divergence determination range. However, when the suppression index pr PV is 80, the individual output power P PVi out is not zero. That is, although it can still be suppressed, the suppression index pr PV is limited. Therefore, the upper limit value of the divergence determination range may be set to the suppression index limit pr PV lmt . The same applies to the example of each power conditioner PCS Bk shown in FIG. From the above, the solar power generation system PVS 9 can efficiently perform the divergence prevention control by setting the divergence determination range based on the suppression index limit pr PV lmt and the charge / discharge index limit pr B lmt. .

なお、上記第9実施形態においては、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えている場合を例に説明したが、複数台のパワーコンディショナPCSBkを備えていなくてもよい。この場合、指標算出部93は、抑制指標prを算出する。また、この場合、図27に示すように、指標(抑制指標pr)が0以下はすべて定格出力であるので、発散判定範囲の下限値を0にしてもよい。 In the ninth embodiment, a case where a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk are provided has been described as an example. However, a plurality of power conditioners PCS Bk may not be provided. In this case, the index calculation unit 93 calculates the suppression index pr. Further, in this case, as shown in FIG. 27, since the index (suppression index pr) is 0 or less for all rated outputs, the lower limit value of the divergence determination range may be set to 0.

上記第9実施形態においては、演算部931は、上記(36)式の演算のみを行う場合を例に説明したが、さらに上記(22)式の演算を行うようにしてもよい。この場合、演算部931は、上記(36)式で得られたラグランジュ乗数λを用いて、上記(22)式により抑制指標prPVおよび充放電指標prBを演算する。よって、演算部931は、演算結果として、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを判断部932に出力する。そして、判断部932は、これら抑制指標prPVおよび充放電指標prBが上記発散判定範囲外であるか否かに応じて、発散傾向にあるかを判断する。その結果、上記発散判定範囲外であり、発散傾向にあると判断された場合、決定部933は、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを所定の代替値(発散判定範囲外の上限値あるいは下限値)に置き換えて、新たな抑制指標prPVおよび充放電指標prBとして送信部94に出力する。一方、上記発散判定範囲内であり、発散傾向にないと判断された場合、決定部933は、演算部931が演算した抑制指標prPVおよび充放電指標prBをそのまま送信部94に出力する。このようにした場合も、上記第9実施形態と同様の効果を奏することができる。 In the ninth embodiment, the case where the calculation unit 931 performs only the calculation of the formula (36) has been described as an example, but the calculation of the formula (22) may be further performed. In this case, the calculation unit 931 calculates the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B according to the equation (22) using the Lagrange multiplier λ obtained by the equation (36). Therefore, the calculation unit 931 outputs the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B to the determination unit 932 as the calculation results. Then, the determination unit 932 determines whether or not the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B are out of the divergence determination range depending on whether or not they are out of the divergence determination range. As a result, when it is determined that it is out of the divergence determination range and tends to diverge, the determination unit 933 sets the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B as predetermined alternative values (an upper limit value outside the divergence determination range or It is replaced with the lower limit value) and is output to the transmitter 94 as a new suppression index pr PV and charge / discharge index pr B. On the other hand, when it is determined that it is within the divergence determination range and does not tend to diverge, the determination unit 933 outputs the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B calculated by the calculation unit 931 to the transmission unit 94 as they are. Even in this case, the same effects as those of the ninth embodiment can be obtained.

上記第9実施形態に係る発散防止制御においては、演算部931が演算したラグランジュ乗数λが発散判定範囲外であるか否かに応じて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBが発散傾向にあるか否かを判断したが、これに限定されない。例えば、演算されるラグランジュ乗数λおよび調整対象電力を順次記憶しておき、これらの変化から抑制指標prPVおよび充放電指標prBが発散傾向にあるか否かを判断するようにしてもよい。この場合を第9実施形態の変形例として以下に説明する。 In the divergence prevention control according to the ninth embodiment, the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B tend to diverge depending on whether the Lagrange multiplier λ calculated by the calculation unit 931 is outside the divergence determination range. Although it was determined whether there is, it is not limited to this. For example, the calculated Lagrangian multiplier λ and the power to be adjusted may be stored sequentially, and it may be determined from these changes whether or not the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B tend to diverge. This case will be described below as a modification of the ninth embodiment.

図29は、当該変形例に係る集中管理装置MC9’を示している。上記集中管理装置MC9と同じあるいは類似の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。集中管理装置MC9’は、上記集中管理装置MC9と比較して、指標算出部93の代わりに指標算出部93’を備えている点で異なる。同図に示すように、指標算出部93’は、演算部931、記憶部934、判断部932’および、決定部933’を備えている。   FIG. 29 shows a centralized management device MC9 'according to this modification. The same or similar configurations as those of the centralized management device MC9 are given the same reference numerals and explanations thereof are omitted. The central management device MC9 'differs from the central management device MC9 in that it includes an index calculation unit 93' instead of the index calculation unit 93. As shown in the figure, the index calculation unit 93 ′ includes a calculation unit 931, a storage unit 934, a determination unit 932 ′, and a determination unit 933 ′.

記憶部934は、変形例に係る発散防止制御における各種情報を記憶する。本実施形態においては、調整対象電力検出部92から入力される調整対象電力と演算部931が演算したラグランジュ乗数λとが順次記憶される。   The storage unit 934 stores various information in the divergence prevention control according to the modification. In the present embodiment, the adjustment target power input from the adjustment target power detection unit 92 and the Lagrange multiplier λ calculated by the calculation unit 931 are sequentially stored.

判断部932’は、ラグランジュ乗数λが発散傾向にあるか否かを判断する。具体的には、判断部932’は、記憶部934に記憶される調整対象電力およびラグランジュ乗数λの変化に基づき、発散傾向にあるか否かを判断する。例えば、調整対象電力の変化が小さく、かつ、ラグランジュ乗数λが減少(あるいは増加)している場合に、発散傾向にあると判断する。したがって、判断部932’は、上記判断部932と比較して、発散傾向にあるか否かの判断基準が異なる。なお、調整対象電力の変化の大小は、例えば記憶部934に記憶される複数の調整対象電力の分散により判断すればよい。具体的には、判断部932’は、記憶部934に記憶される複数の調整対象電力の2乗和を取り、複数の調整対象電力の数(データ数)で除算する。これにより得られた値と、複数の調整対象電力の平均値の2乗との差分を算出することで分散を求める。判断部932’は、求めた分散が閾値より小さいときに、調整対象電力の変化が小さいと判断する。なお、分散の算出方法はこれに限定されない。また、分散に限らず、単純差分や相関などにより、調整対象電力の変化の大小を判断してもよい。判断部932’が、特許請求の範囲に記載の「第2の判断手段」に相当する。   The determination unit 932 ′ determines whether or not the Lagrange multiplier λ has a divergence tendency. Specifically, the determination unit 932 ′ determines whether or not there is a tendency to diverge based on the adjustment target power and the change in the Lagrange multiplier λ stored in the storage unit 934. For example, when the change in the adjustment target power is small and the Lagrange multiplier λ is decreasing (or increasing), it is determined that the power tends to diverge. Therefore, the determination unit 932 ′ differs from the determination unit 932 in determining whether or not there is a tendency to diverge. In addition, what is necessary is just to judge the magnitude of the change of adjustment object electric power by dispersion | distribution of several adjustment object electric power memorize | stored in the memory | storage part 934, for example. Specifically, the determination unit 932 ′ takes the sum of squares of a plurality of adjustment target powers stored in the storage unit 934 and divides by the number of adjustment target powers (the number of data). The variance is obtained by calculating the difference between the value thus obtained and the square of the average value of the plurality of powers to be adjusted. The determination unit 932 'determines that the change in the adjustment target power is small when the obtained variance is smaller than the threshold value. The method for calculating the variance is not limited to this. Moreover, you may judge the magnitude of the change of adjustment object electric power not only by dispersion | distribution but by a simple difference, a correlation, etc. The determination unit 932 ′ corresponds to “second determination unit” recited in the claims.

決定部933’は、判断部932’による判断結果に基づいて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを決定する。具体的には、決定部933’は、判断部932’が発散傾向にないと判断した場合、上記(22)式を用いて、ラグランジュ乗数λを抑制指標prPVおよび充放電指標prBとして決定する。一方、判断部932’が発散傾向にあると判断した場合、所定の代替値を抑制指標prPVおよび充放電指標prBとして決定する。当該変形例においては、決定部933’は、当該代替値として、記憶部934に記憶される最も古いラグランジュ乗数λを用いる。なお、最も古いラグランジュ乗数λでなく、発散傾向にあると判断される前のものであればよい。そして、決定部933’は、記憶部934に記憶される調整対象電力およびラグランジュ乗数λをすべて消去する。すなわち、記憶部934を初期化する。したがって、記憶部934には、前回発散傾向にあると判断されたときから次に発散傾向にあると判断されるまでの情報が記憶される。 The determination unit 933 ′ determines the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B based on the determination result by the determination unit 932 ′. Specifically, when determining unit 932 ′ determines that there is no tendency to diverge, determining unit 933 ′ determines Lagrange multiplier λ as suppression index pr PV and charging / discharging index pr B using equation (22) above. To do. On the other hand, when the determination unit 932 ′ determines that there is a tendency to diverge, predetermined substitute values are determined as the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B. In the modification, the determination unit 933 ′ uses the oldest Lagrange multiplier λ stored in the storage unit 934 as the substitute value. It should be noted that it is not the oldest Lagrange multiplier λ but the one before it is determined that there is a tendency to diverge. Then, the determination unit 933 ′ erases all the adjustment target power and the Lagrange multiplier λ stored in the storage unit 934. That is, the storage unit 934 is initialized. Therefore, the storage unit 934 stores information from the time when it is determined that there is a divergence tendency until the next time when it is determined that there is a divergence tendency.

このように構成された変形例において、指標算出部93’は、記憶部934に記憶される調整対象電力およびラグランジュ乗数λの変化に基づいて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBが発散傾向にあるか否かを判断する。そして、発散傾向にあると判断した場合、算出した抑制指標prPVおよび充放電指標prBを発散傾向にあると判断される前に記憶されたラグランジュ乗数λを用いて抑制指標prPVおよび充放電指標prBにする。したがって、抑制指標prPVおよび充放電指標prBが発散傾向にあると判断される前の値に戻るため、抑制指標prPVおよび充放電指標prBの発散を防止することができる。 In the modified example configured as described above, the index calculation unit 93 ′ is configured such that the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B tend to diverge based on the adjustment target power stored in the storage unit 934 and the change of the Lagrange multiplier λ. It is judged whether it is in. Then, when it is determined that there is a tendency to diverge, the calculated suppression index pr PV and charge / discharge index pr B are used as the suppression index pr PV and the charge / discharge using the Lagrange multiplier λ stored before it is determined that the tendency to diverge. The index is pr B. Therefore, since the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B return to the values before it is determined to have a tendency to diverge, the divergence of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B can be prevented.

上記第9実施形態の変形例においても、上記第9実施形態と同様に、演算部931が上記(36)式で得られたラグランジュ乗数λを用いて、上記(22)式により抑制指標prPVおよび充放電指標prBを演算するようにしてもよい。すなわち、演算部931の演算結果として、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを用いる。このとき、記憶部934および判断部932’においてラグランジュ乗数λの代わりに抑制指標prPVおよび充放電指標prBを用いて各種処理を行えばよい。この場合も、上記変形例と同様の効果を奏することができる。さらに、上記第9実施形態の変形例においても、複数台のパワーコンディショナPCSBkを備えていなくてもよい。すなわち、抑制指標prの発散を防止することができる。 Also in the modified example of the ninth embodiment, similarly to the ninth embodiment, the calculation unit 931 uses the Lagrange multiplier λ obtained by the equation (36), and the suppression index pr PV by the equation (22). The charge / discharge index pr B may be calculated. That is, as the calculation result of the calculation unit 931, the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B are used. At this time, the storage unit 934 and the determination unit 932 ′ may perform various processes using the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B instead of the Lagrange multiplier λ. Also in this case, the same effect as the above modification can be obtained. Furthermore, also in the modification of the ninth embodiment, a plurality of power conditioners PCS Bk may not be provided. That is, divergence of the suppression index pr can be prevented.

上記第9実施形態およびその変形例においては、指標算出部93,93’をそれぞれ、備えている場合を説明したが、上記指標算出部93と上記指標算出部93’とを併用するようにしてもよい。具体的には、演算部931の演算結果(ラグランジュ乗数λ)が発散判定範囲外であるか否かに基づいて発散傾向にあるか否かを判断するとともに、記憶部934に記憶されるラグランジュ乗数λ(あるいは抑制指標prPVおよび充放電指標prB)および調整対象電力の変化に基づいて発散傾向にあるか否かを判断する。そして、前者により発散傾向にあると判断した場合、決定部933のように抑制指標prPVおよび充放電指標prBを決定する。一方、後者により発散傾向にあると判断した場合、決定部933’のように抑制指標prPVおよび充放電指標prBを決定する。これにより、2つの判断基準により発散傾向にあるか否かを判断することができるため、抑制指標prPVおよび充放電指標prBの発散をより適切に判断し、これらの発散を防止することができる。 In the ninth embodiment and the modifications thereof, the case where the index calculation units 93 and 93 ′ are provided has been described, but the index calculation unit 93 and the index calculation unit 93 ′ are used in combination. Also good. Specifically, it is determined whether or not there is a divergence tendency based on whether or not the calculation result (Lagrange multiplier λ) of the calculation unit 931 is out of the divergence determination range, and the Lagrange multiplier stored in the storage unit 934 is determined. It is determined whether or not there is a divergence tendency based on changes in λ (or suppression index pr PV and charge / discharge index pr B ) and power to be adjusted. Then, when the former determines that there is a tendency to diverge, the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B are determined as in the determination unit 933. On the other hand, when it is determined that the latter tends to diverge, the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B are determined as in the determination unit 933 ′. Accordingly, since it can be determined whether or not there is a divergence tendency based on two determination criteria, it is possible to more appropriately determine the divergence of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B and to prevent these divergences. it can.

上記第1実施形態ないし第9実施形態においては、本開示に係る電力システムが太陽光発電システムである場合を例に説明したが、これに限られない。本開示に係る電力システムは、他の発電システムであってもよい。他の発電システムとしては、例えば、風力発電システムや燃料電池による発電システム、回転機形の発電機による発電システム、ネガワット取引を行うアグリゲータによる、需要家の負荷を管理する仮想的な発電システムなどが考えられる。なお、アグリゲータは、ネガワット取引により、節約できた電力を発電した電力とみなしているので、実際に発電を行っているのではない。これらの発電システムの場合でも、集中管理装置は、連系点電力を検出するか個別出力電力の総和を算出して調整対象電力とし、指標を算出して各電力装置に送信する。そして、各電力装置は、受信した指標を用いた最適化問題に基づいて、自装置の個別目標電力を算出し、当該個別目標電力となるように個別出力電力を制御する。風力発電システムや燃料電池による発電システムの場合、電力装置は、太陽光発電システムと同様、パワーコンディショナである。また、回転機形の発電機による発電システムの場合、電力装置は、発電機およびこれを制御する制御装置である。また、アグリゲータによる発電システムの場合、電力装置は、需要家の負荷およびこれを制御する制御装置である。なお、アグリゲータによる発電システムにおいては、節約できた電力を発電した電力とみなしているので、需要家の負荷の通常の消費電力から削減した電力が個別出力電力になる。また、本開示に係る電力システムは、上記した発電システムを併用したものとしてもよい。例えば、太陽光発電システムに回転機形の発電機を追加して、集中管理装置が太陽光発電システムの各パワーコンディショナおよび発電機の制御装置に指標を送信して全体の出力を制御する構成としてもよい。   In the said 1st Embodiment thru | or 9th Embodiment, although the case where the electric power system which concerns on this indication was a photovoltaic power generation system was demonstrated to the example, it is not restricted to this. The power system according to the present disclosure may be another power generation system. Other power generation systems include, for example, a wind power generation system, a fuel cell power generation system, a rotary generator-type power generation system, and a virtual power generation system that manages the load on consumers by an aggregator that performs negawatt transactions. Conceivable. Note that the aggregator does not actually generate power because it regards the power saved by the negawatt transaction as generated power. Even in the case of these power generation systems, the centralized management device detects the connection point power or calculates the sum of the individual output powers as the adjustment target power, calculates the index, and transmits it to each power device. Each power device calculates the individual target power of the own device based on the optimization problem using the received index, and controls the individual output power so as to be the individual target power. In the case of a wind power generation system or a power generation system using a fuel cell, the power device is a power conditioner as in the case of a solar power generation system. In the case of a power generation system using a rotating machine type generator, the power device is a generator and a control device that controls the generator. Moreover, in the case of the power generation system by an aggregator, an electric power apparatus is a consumer's load and a control apparatus which controls this. In the power generation system using the aggregator, since the saved power is regarded as generated power, the power reduced from the normal power consumption of the consumer's load becomes the individual output power. The power system according to the present disclosure may be a combination of the above-described power generation system. For example, a configuration in which a rotating machine type generator is added to the photovoltaic power generation system, and the central control device transmits an index to each power conditioner and generator control device of the photovoltaic power generation system to control the overall output It is good.

本開示に係る電力システムは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載の内容を逸脱しなければ、各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The power system according to the present disclosure is not limited to the above embodiment, and the specific configuration of each part can be variously modified without departing from the contents described in the claims of the present invention. is there.

PVS1〜PVS9 太陽光発電システム
A 電力系統
SPi 太陽電池
k 蓄電池
PCSi,PCSPVi,PCSBk パワーコンディショナ
PV 第1パワーコンディショナ群
B 第2パワーコンディショナ群
11,31 受信部
12,12’,32 目標電力算出部
13,33 出力制御部
14 出力電力検出部
15 送信部
MC1〜MC9,MC9’ 集中管理装置
21 出力指令値取得部
22 連系点電力検出部
23,43,43’,43” 指標算出部
24,44 送信部
45 ピークカット設定部
46 逆潮流回避設定部
51 RPR(逆電力継電器)
61 受信部
62,62’ 総出力算出部
63,63’ 指標算出部
64 スケジュール設定部
91 目標電力設定部
92 調整対象電力検出部
93 指標算出部
931 演算部
932,932’ 判断部
933,933’ 決定部
934 記憶部
94 送信部
L 電力負荷
PVS1~PVS9 photovoltaic system A power system SP i solar cell B k accumulator PCS i, PCS PVi, PCS Bk power conditioner G PV first power conditioner group G B second power conditioner groups 11 and 31 received 12 , 12 ′, 32 Target power calculation unit 13, 33 Output control unit 14 Output power detection unit 15 Transmission unit MC1 to MC9, MC9 ′ Centralized management device 21 Output command value acquisition unit 22 Link point power detection unit 23, 43, 43 ', 43 "index calculation unit 24,44 transmission unit 45 peak cut setting unit 46 reverse power flow avoidance setting unit 51 RPR (reverse power relay)
61 Receiving Unit 62, 62 'Total Output Calculation Unit 63, 63' Index Calculation Unit 64 Schedule Setting Unit 91 Target Power Setting Unit 92 Adjustment Target Power Detection Unit 93 Index Calculation Unit 931 Calculation Unit 932, 932 'Determination Unit 933, 933' Determination unit 934 Storage unit 94 Transmission unit L Power load

Claims (7)

電力系統に接続される電力システムであって、
複数の電力装置と、
前記複数の電力装置を管理する集中管理装置と、
を備えており、
前記集中管理装置は、
調整対象電力を検出する検出手段と、
前記調整対象電力が目標電力となるように、前記調整対象電力と前記目標電力とに基づき、前記複数の電力装置それぞれの個別出力電力を制御するための指標を算出する指標算出手段と、
前記指標を前記複数の電力装置に送信する送信手段と、を備えており、
前記複数の電力装置の各々は、
前記指標を受信する受信手段と、
前記指標を用いた最適化問題に基づいて、当該各電力装置の個別目標電力を算出する目標電力算出手段と、
前記個別目標電力となるように当該各電力装置の前記個別出力電力を制御する制御手段と、を備えており、
前記指標算出手段は、
前記調整対象電力と前記目標電力とを用いた演算を行う演算手段と、
前記演算手段の演算結果が発散傾向にある場合、所定の代替値を前記指標とし、一方、前記演算結果が発散傾向にない場合、前記演算結果を前記指標とする決定手段と、を有している、
ことを特徴とする電力システム。
A power system connected to the power grid,
A plurality of power devices;
A centralized management device for managing the plurality of power devices;
With
The centralized management device is:
Detection means for detecting power to be adjusted;
Index calculation means for calculating an index for controlling individual output power of each of the plurality of power devices based on the adjustment target power and the target power so that the adjustment target power becomes target power;
Transmitting means for transmitting the index to the plurality of power devices,
Each of the plurality of power devices is
Receiving means for receiving the indicator;
Based on the optimization problem using the index, target power calculation means for calculating individual target power of each power device,
Control means for controlling the individual output power of each power device so as to be the individual target power,
The index calculating means includes
A calculation means for performing a calculation using the power to be adjusted and the target power;
When the calculation result of the calculation means has a divergence tendency, a predetermined alternative value is used as the index, and when the calculation result does not have a divergence tendency, a determination means has the calculation result as the index. Yes,
A power system characterized by that.
前記指標算出手段は、
前記演算結果が発散判定範囲外である場合に発散傾向にあると判断する第1の判断手段を、さらに備えており、
前記決定手段は、前記第1の判断手段によって発散傾向にあると判断された場合、前記演算結果が前記発散判定範囲の下限値未満であるときには前記下限値を前記代替値として用い、前記演算結果が前記発散判定範囲の上限値より大きいときには前記上限値を前記代替値として用いる、
請求項1に記載の電力システム。
The index calculating means includes
A first determination means for determining that the calculation result is out of the divergence determination range and is in a divergence tendency;
The determination means uses the lower limit value as the alternative value when the calculation result is less than a lower limit value of the divergence determination range when the first determination means determines that the calculation result is divergence. Is used as the alternative value when the divergence determination range is larger than the upper limit value,
The power system according to claim 1.
前記複数の電力装置は、太陽電池から電力が入力されるn個の太陽光パワーコンディショナ(nは正の整数)を含んでおり、
前記指標算出手段は、各太陽光パワーコンディショナに対する前記指標として抑制指標を算出し、
前記送信手段は、前記抑制指標を前記各太陽光パワーコンディショナに送信する、
請求項2に記載の電力システム。
The plurality of power devices include n solar power conditioners (n is a positive integer) to which power is input from a solar cell,
The index calculation means calculates a suppression index as the index for each solar power conditioner,
The transmitting means transmits the suppression index to the solar power conditioners.
The power system according to claim 2.
前記n個の太陽光パワーコンディショナの各々には、前記各太陽光パワーコンディショナの出力制御に関する重みが設定されており、
当該重みは、前記抑制指標が所定の抑制指標限界のときに、前記各太陽光パワーコンディショナが算出する個別目標電力を0にする値であり、
前記発散判定範囲の上限値は前記抑制指標限界に基づいて設定されている、
請求項3に記載の電力システム。
Each of the n solar power conditioners is set with a weight related to output control of each solar power conditioner,
The weight is a value that sets the individual target power calculated by each solar power conditioner to 0 when the suppression index is a predetermined suppression index limit,
The upper limit value of the divergence determination range is set based on the suppression index limit,
The power system according to claim 3.
前記複数の電力装置は、蓄電池から電力が入力される又は前記蓄電池に電力を出力するm個の蓄電池パワーコンディショナ(mは正の整数)を含んでおり、
前記指標算出手段は、各蓄電池パワーコンディショナに対する前記指標として充放電指標を算出し、
前記送信手段は、前記充放電指標を前記各蓄電池パワーコンディショナに送信する、
請求項2ないし請求項4のいずれか一項に記載の電力システム。
The plurality of power devices include m storage battery power conditioners (m is a positive integer) that receives power from the storage battery or outputs power to the storage battery,
The index calculation means calculates a charge / discharge index as the index for each storage battery power conditioner,
The transmission means transmits the charge / discharge index to each storage battery power conditioner,
The power system according to any one of claims 2 to 4.
前記m個の蓄電池パワーコンディショナの各々には、前記各蓄電池パワーコンディショナの出力制御に関する重みが設定されており、
当該重みは、前記充放電指標の絶対値が所定の充放電指標限界のときに、前記各蓄電池パワーコンディショナが算出する個別目標電力を前記各蓄電池パワーコンディショナから最大限出力可能な電力値にする値であり、
前記発散判定範囲は、前記充放電指標限界に基づいて設定されている、
請求項5に記載の電力システム。
Each of the m storage battery power conditioners is set with a weight related to output control of each of the storage battery power conditioners,
When the absolute value of the charging / discharging index is a predetermined charging / discharging index limit, the weight is determined so that the individual target power calculated by each storage battery power conditioner can be output to the maximum from each storage battery power conditioner. Value to
The divergence determination range is set based on the charge / discharge index limit,
The power system according to claim 5.
前記指標算出手段は、
複数の前記調整対象電力および複数の前記演算結果を記憶する記憶手段と、
前記調整対象電力の変化および前記演算結果の変化に基づいて発散傾向にあるか否かを判断する第2の判断手段と、
をさらに備えており、
前記決定手段は、前記第2の判断手段によって発散傾向にあると判断された場合、当該判断前の演算結果のいずれかを前記代替値として用いる、
請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の電力システム。
The index calculating means includes
Storage means for storing a plurality of powers to be adjusted and a plurality of the calculation results;
Second determination means for determining whether or not there is a tendency to diverge based on a change in the adjustment target power and a change in the calculation result;
Further comprising
When the determination unit determines that the second determination unit has a tendency to diverge, any of the calculation results before the determination is used as the substitute value.
The power system according to any one of claims 1 to 6.
JP2017039136A 2017-03-02 2017-03-02 Power system Active JP6892191B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017039136A JP6892191B2 (en) 2017-03-02 2017-03-02 Power system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017039136A JP6892191B2 (en) 2017-03-02 2017-03-02 Power system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018148627A true JP2018148627A (en) 2018-09-20
JP6892191B2 JP6892191B2 (en) 2021-06-23

Family

ID=63591752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017039136A Active JP6892191B2 (en) 2017-03-02 2017-03-02 Power system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6892191B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020141452A (en) * 2019-02-27 2020-09-03 株式会社ダイヘン Power management device
JP2020150690A (en) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社ダイヘン Power system and power controller
JP2021065005A (en) * 2019-10-11 2021-04-22 株式会社ダイヘン Switching device and power system provided with the switching device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009239990A (en) * 2008-03-25 2009-10-15 Hitachi Ltd Control method and system of distributed power supply group
JP2011193551A (en) * 2010-03-11 2011-09-29 Toshiba Corp Solar power generation system
US20120262960A1 (en) * 2009-10-14 2012-10-18 Acciona Energia, S.A. Solar generation method and system
JP2013183578A (en) * 2012-03-02 2013-09-12 Kyocera Corp Control unit, and control method
JP2013207862A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Sharp Corp Power generation system, and power conditioner and output suppression management device used therefor
CN103441531A (en) * 2013-09-10 2013-12-11 上海电力学院 Area high-permeability photovoltaic energy storage system and energy management method thereof
JP2014072930A (en) * 2012-09-27 2014-04-21 Kyocera Corp Management system, management method, controller and solar cell device
JP2014117003A (en) * 2012-12-06 2014-06-26 Hitachi Ltd Premise power management system
JP2015520592A (en) * 2012-03-22 2015-07-16 サンパワー コーポレイション Photovoltaic power plant control technology

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009239990A (en) * 2008-03-25 2009-10-15 Hitachi Ltd Control method and system of distributed power supply group
US20120262960A1 (en) * 2009-10-14 2012-10-18 Acciona Energia, S.A. Solar generation method and system
JP2011193551A (en) * 2010-03-11 2011-09-29 Toshiba Corp Solar power generation system
JP2013183578A (en) * 2012-03-02 2013-09-12 Kyocera Corp Control unit, and control method
JP2015520592A (en) * 2012-03-22 2015-07-16 サンパワー コーポレイション Photovoltaic power plant control technology
JP2013207862A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Sharp Corp Power generation system, and power conditioner and output suppression management device used therefor
JP2014072930A (en) * 2012-09-27 2014-04-21 Kyocera Corp Management system, management method, controller and solar cell device
JP2014117003A (en) * 2012-12-06 2014-06-26 Hitachi Ltd Premise power management system
CN103441531A (en) * 2013-09-10 2013-12-11 上海电力学院 Area high-permeability photovoltaic energy storage system and energy management method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
阿久津彗,平田研二,大堀彰大,阿部将之,太田快人: "出力抑制指令への対応を可能とする蓄電池併設型太陽光発電用インバータ群の分散制御", 第3回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム, vol. 3B2-2, JPN6020036017, March 2016 (2016-03-01), JP, ISSN: 0004352975 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020141452A (en) * 2019-02-27 2020-09-03 株式会社ダイヘン Power management device
JP7259183B2 (en) 2019-02-27 2023-04-18 株式会社ダイヘン power management device
JP2020150690A (en) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社ダイヘン Power system and power controller
US11108239B2 (en) 2019-03-14 2021-08-31 Daihen Corporation Power system and power control device
JP7259184B2 (en) 2019-03-14 2023-04-18 株式会社ダイヘン Power system and power controller
JP2021065005A (en) * 2019-10-11 2021-04-22 株式会社ダイヘン Switching device and power system provided with the switching device
JP7318856B2 (en) 2019-10-11 2023-08-01 株式会社ダイヘン Switching device and electric power system provided with the switching device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6892191B2 (en) 2021-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6790330B2 (en) Power system
JP6978572B2 (en) Virtual power plant
US10069300B2 (en) Methods and apparatus for dispatching electrical energy from distributed energy resources
US9343926B2 (en) Power controller
JP6828567B2 (en) Grid interconnection system and power system
US9489701B2 (en) Adaptive energy management system
JP5395251B2 (en) Hybrid energy storage system, renewable energy system including the storage system, and method of use thereof
JP5647329B2 (en) New energy power plant group control system and control method thereof
JP6821904B2 (en) Power system
JP6821905B2 (en) Power system
US20230294544A1 (en) Method of Controlling of Battery Energy Storage System of Power System with High Dynamic Loads
JP6892191B2 (en) Power system
EP3261211B1 (en) Systems and methods for controlling performance parameters of an energy storage device
Batzelis et al. Solar integration in the UK and India: technical barriers and future directions
JP7098865B2 (en) Power system and battery power conditioner
Rongali et al. iPlug: Decentralised dispatch of distributed generation
Zhang et al. A two-stage robust operation approach for combined cooling, heat and power systems
JP2019165552A (en) Centralized management device
US20230369889A1 (en) Power control device, power control method, and power control program
Kaplani et al. Dynamic load management and optimum sizing of stand-alone hybrid PV/wind system
Mršić et al. Cost Effectiveness of a Control Strategy for Grid-Connected Photovoltaic Systems

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191121

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200929

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210427

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210524

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6892191

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250