JP2019041480A - Controller of power converter, control method, and control program - Google Patents

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Abstract

To provide a controller of a power converter, a control method, and a control program for improving accuracy of detection of an isolated operation in an isolated system.SOLUTION: A control unit 22 (controller) of a power converter 33 suppresses fluctuation of a system frequency of a power system 1, and has: a frequency fluctuation suppression unit 24 which calculates frequency deviation between the measured system frequency of the power system 1 and a reference frequency, and calculates an effective current command or an effective power command for suppressing fluctuation of the system frequency by using the frequency deviation; and a current control unit 26 which controls the power converter 33 according to the effective current command or the effective power command to output effective current or effective power from the power converter 33 to a lower-order system 3, in which the frequency fluctuation suppression unit 24 has a frequency deviation holding unit 304 which holds the frequency deviation calculated immediately before change speed of the frequency deviation exceeds predetermined change speed when the change speed of the frequency deviation exceeds the predetermined change speed.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電力変換器を制御する制御装置、制御方法、制御プログラムに関する。   The present invention relates to a control device, a control method, and a control program for controlling a power converter.

分散型電源(例えば、太陽光発電設備、風力発電設備、蓄電池設備、燃料電池発電設備、ガスタービンエンジン発電設備、誘導発電設備など)が複数連系している下位の電力系統(例えば、変電設備から需要家(受電設備)へ配電線を介して電力供給をする電力系統:下位系統)は、系統故障(地絡・短絡事故)や系統停電(作業・計画停電)などが起こると、上位の電力系統(例えば、火力発電設備などの同期発電設備から変電設備へ送電線を介して電力供給をする電力系統:上位系統)から切り離されて単独系統となる。   Lower power system (for example, substation facilities) in which multiple distributed power sources (for example, solar power generation facilities, wind power generation facilities, storage battery facilities, fuel cell power generation facilities, gas turbine engine power generation facilities, induction power generation facilities, etc.) are connected The power system that supplies power to the customer (power receiving equipment) via the distribution line: the subordinate system, the system fault (ground fault / short circuit accident) or system power outage (work / planned power outage), etc. It is separated from an electric power system (for example, an electric power system that supplies electric power from a synchronous power generation facility such as a thermal power generation facility to a substation facility via a transmission line: an upper system) and becomes a single system.

単独系統が形成されると、分散型電源は、単独系統になったことを所定時間内に検出し、自らが連系している単独系統への電力供給を停止し、自らを単独系統から解列する。   When a single system is formed, the distributed power source detects that it has become a single system within a specified time, stops power supply to the single system to which it is connected, and then disengages itself from the single system. Line up.

ところが分散型電源が単独系統から解列できず単独運転を継続する場合が想定される。例えば、電力変換器と蓄電池とを備えた蓄電池設備に、単独運転であることを所定時間内に検出する単独運転検出部と、電力系統の系統周波数の変動を抑制する周波数変動抑制部とが搭載されている場合、蓄電池設備が単独系統から解列できず単独運転を継続する虞がある。すなわち単独運転を継続している蓄電池設備が単独系統に加圧する状態が継続する虞がある。   However, it is assumed that the distributed power source cannot be disconnected from the single system and the single operation is continued. For example, a storage battery facility including a power converter and a storage battery is equipped with a single operation detection unit that detects that it is a single operation within a predetermined time and a frequency fluctuation suppression unit that suppresses fluctuations in the system frequency of the power system. If it is, the storage battery facility cannot be disconnected from the single system, and there is a risk of continuing the single operation. That is, there is a possibility that the state where the storage battery facility that continues the single operation pressurizes the single system continues.

単独運転検出部は、上位系統から切り離される前の系統周波数の変動と、上位系統から切り離された後の系統周波数の変動との違いを利用して単独運転を検出する。すなわち、上位系統から切り離された単独系統には蓄電池設備以外にも誘導発電設備などの分散型電源が連系しているため、上位系統から切り離される前より系統周波数が急激に変動するので、この系統周波数の急激な変動を検出して単独運転を検出する。   The islanding operation detection unit detects islanding by using the difference between the fluctuation of the system frequency before being separated from the upper system and the fluctuation of the system frequency after being separated from the upper system. In other words, since the distributed power source such as induction power generation equipment is connected to the single system separated from the upper system in addition to the storage battery equipment, the system frequency fluctuates more rapidly than before the separation from the upper system. An isolated operation is detected by detecting a rapid fluctuation in the system frequency.

一方で、周波数変動抑制部は、電力系統に大量に分散型電源が連系された場合に、分散型電源の影響により系統周波数の変動が増大するため、火力発電設備などの同期発電設備を補助する目的で、蓄電池設備の蓄電池に蓄電された電気エネルギーを用いて系統周波数の変動の増大を抑制する。ところが周波数変動抑制部は、単独系統に対しても、単独系統の系統周波数の変動を抑制するため、単独運転検出部が単独運転を検出できなくなることが想定される。すなわち、単独系統において単独運転検出の精度が低下する。   On the other hand, the frequency fluctuation suppression unit assists synchronous power generation equipment such as thermal power generation equipment because fluctuations in the system frequency increase due to the influence of the distributed power supply when a large number of distributed power supplies are connected to the power system. For this purpose, the increase in fluctuations in the system frequency is suppressed using the electrical energy stored in the storage battery of the storage battery facility. However, since the frequency fluctuation suppressing unit suppresses the fluctuation of the system frequency of the single system even for the single system, it is assumed that the single operation detecting unit cannot detect the single operation. That is, the accuracy of isolated operation detection is reduced in a single system.

特許文献1、2、3には、単独運転検出のための無効電力制御と、電圧上昇抑制のための無効電力制御とが干渉することで、単独運転検出の精度が低下することを抑制する制御装置が開示されている。   In Patent Documents 1, 2, and 3, the reactive power control for detecting the isolated operation and the reactive power control for suppressing the voltage rise interfere with each other, and the control that suppresses the decrease in the accuracy of the isolated operation detection. An apparatus is disclosed.

特開2015−180123号公報JP-A-2015-180123 特開2015−180122号公報JP, 2015-180122, A 特開2014−207808号公報JP 2014-207808 A

しかしながら、上述した制御装置は、蓄電池設備に単独運転検出部と周波数変動抑制部とが搭載されている場合に、周波数変動抑制部が単独系統において系統周波数の変動増大を抑制することにより、単独運転検出部が単独運転を検出できなくなることを防止するものではない。   However, the above-described control device is configured so that when the single battery detection unit and the frequency fluctuation suppression unit are mounted on the storage battery facility, the frequency fluctuation suppression unit suppresses an increase in system frequency fluctuation in the single system, thereby allowing the single operation. This does not prevent the detection unit from becoming unable to detect an isolated operation.

本発明の一側面に係る目的は、単独系統において単独運転検出の精度を向上させる電力変換器の制御装置、制御方法、制御プログラムを提供することである。   An object of one aspect of the present invention is to provide a power converter control device, a control method, and a control program that improve the accuracy of single operation detection in a single system.

本発明に係る一つの形態である電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御装置は、計測した電力系統の系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、周波数偏差を用いて系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出する周波数変動抑制部と、有効電流指令又は有効電力指令に応じて電力変換器を制御し、電力変換器から電力系統へ有効電流又は有効電力を出力させる電流制御部と、を有する。周波数変動抑制部は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超える直前に算出した周波数偏差を保持する周波数偏差保持部を有する。   A control device for a power converter that suppresses fluctuations in the system frequency of a power system that is one form according to the present invention calculates a frequency deviation between the measured system frequency of the power system and a reference frequency, and uses the frequency deviation. Frequency fluctuation suppression unit that calculates active current command or active power command for suppressing fluctuation of system frequency, and power converter is controlled according to active current command or active power command, and it is effective from power converter to power system A current control unit that outputs current or active power. The frequency variation suppression unit includes a frequency deviation holding unit that holds a frequency deviation calculated immediately before the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate when the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate.

また、本発明に係る他の形態である電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御装置は、計測した電力系統の系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、周波数偏差を用いて系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出する周波数変動抑制部と、有効電流指令又は有効電力指令に応じて電力変換器を制御し、電力変換器から電力系統へ有効電流又は有効電力を出力させる電流制御部と、を有する。周波数変動抑制部は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超える直前に算出した有効電流指令又は有効電力指令を保持する有効電流指令保持部を有する。   Further, the control device for the power converter that suppresses the fluctuation of the system frequency of the power system according to another embodiment of the present invention calculates the frequency deviation between the measured system frequency of the power system and the reference frequency, and calculates the frequency deviation. A frequency fluctuation suppression unit that calculates an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the power converter, and controls the power converter according to the active current command or the active power command. And a current control unit that outputs an effective current or an effective power. When the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate, the frequency fluctuation suppressing unit holds the active current command or active power command calculated immediately before the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate. Have

また、本発明に係る他の形態である電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御装置は、計測した電力系統の系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、周波数偏差を用いて系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出する周波数変動抑制部と、有効電流指令又は有効電力指令に応じて電力変換器を制御し、電力変換器から電力系統へ有効電流又は有効電力を出力させる電流制御部と、を有する。周波数変動抑制部は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度で変動していると見做せる周波数偏差を算出する周波数偏差処理部を有する。   Further, the control device for the power converter that suppresses the fluctuation of the system frequency of the power system according to another embodiment of the present invention calculates the frequency deviation between the measured system frequency of the power system and the reference frequency, and calculates the frequency deviation. A frequency fluctuation suppression unit that calculates an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the power converter, and controls the power converter according to the active current command or the active power command. And a current control unit that outputs an effective current or an effective power. The frequency fluctuation suppression unit includes a frequency deviation processing unit that calculates a frequency deviation that can be considered that the change rate of the frequency deviation fluctuates at the predetermined change rate when the change rate of the frequency deviation exceeds the predetermined change rate.

なお、周波数偏差処理部は、今回算出した周波数偏差と前回算出した周波数偏差との差が、周波数変動の上限制限値より大きい場合、前回算出した周波数偏差に上限制限値を加算し、今回算出した周波数偏差とし、該差が、周波数変動の下限制限値より小さい場合、前回算出した周波数偏差に下限制限値を加算し、今回算出した周波数偏差とする。   If the difference between the frequency deviation calculated this time and the previously calculated frequency deviation is greater than the upper limit value of the frequency fluctuation, the frequency deviation processing unit adds the upper limit value to the previously calculated frequency deviation and calculates this time. If the difference is smaller than the lower limit value of the frequency fluctuation, the lower limit value is added to the previously calculated frequency deviation to obtain the frequency deviation calculated this time.

また、本発明に係る他の形態である電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御装置は、計測した電力系統の系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、周波数偏差を用いて系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出する周波数変動抑制部と、有効電流指令又は有効電力指令に応じて電力変換器を制御し、電力変換器から電力系統へ有効電流又は有効電力を出力させる電流制御部と、を有する。周波数変動抑制部は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度で変動していると見做せる周波数偏差に対応する有効電流指令又は有効電力指令を算出する有効電流指令処理部を有する。   Further, the control device for the power converter that suppresses the fluctuation of the system frequency of the power system according to another embodiment of the present invention calculates the frequency deviation between the measured system frequency of the power system and the reference frequency, and calculates the frequency deviation. A frequency fluctuation suppression unit that calculates an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the power converter, and controls the power converter according to the active current command or the active power command. And a current control unit that outputs an effective current or an effective power. The frequency fluctuation suppression unit is an active current command or an active power command corresponding to a frequency deviation that can be considered that the frequency deviation change speed fluctuates at the predetermined change speed when the frequency deviation change speed exceeds the predetermined change speed. The active current command processing unit for calculating

単独系統において単独運転検出の精度を向上させることができる。   In the single system, the accuracy of the single operation detection can be improved.

電力系統の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an electric power grid | system. 蓄電設備の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of electrical storage equipment. 周波数変動抑制部(周波数偏差保持)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency fluctuation suppression part (frequency deviation holding | maintenance). 周波数偏差保持部の動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of operation | movement of a frequency deviation holding part. 周波数偏差保持の説明をするための図である。It is a figure for demonstrating frequency deviation holding | maintenance. 周波数変動抑制部の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of a frequency fluctuation suppression part. 周波数変動抑制部(有効電流指令保持)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency fluctuation suppression part (effective current command holding | maintenance). 有効電流指令保持部の動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of operation | movement of an active current command holding | maintenance part. 周波数変動抑制部(周波数偏差処理)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency fluctuation suppression part (frequency deviation process). 周波数偏差処理部の動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of operation | movement of a frequency deviation process part. 周波数偏差処理の説明をするための図である。It is a figure for demonstrating a frequency deviation process. 周波数変動抑制部の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of a frequency fluctuation suppression part. 周波数変動抑制部(有効電流指令処理)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency fluctuation suppression part (active current command process). 有効電流指令処理部の動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of operation | movement of an active current command process part. コンピュータのハードウェアの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware of a computer.

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
電力系統1について説明をする。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
The power system 1 will be described.

図1は、電力系統1の一例を示す図である。電力系統1は、上位系統2、下位系統3を有する。上位系統2は、例えば、同期発電設備4、開閉器5、送電線6などを有する。同期発電設備4は、開閉器5、送電線6、変電設備7を介して下位系統3へ電力供給をする。下位系統3は、例えば、変電設備7、蓄電設備8、太陽光発電設備9、誘導発電設備10などの分散型電源、配電線11を有する。分散型電源は、配電線11を介して不図示の需要家(受電設備)へ電力供給をする。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a power system 1. The electric power system 1 has an upper system 2 and a lower system 3. The host system 2 includes, for example, a synchronous power generation facility 4, a switch 5, a power transmission line 6, and the like. The synchronous power generation facility 4 supplies power to the lower system 3 via the switch 5, the transmission line 6, and the substation facility 7. The subordinate system 3 includes, for example, a distributed power source such as a substation facility 7, a power storage facility 8, a solar power generation facility 9, an induction power generation facility 10, and a distribution line 11. The distributed power source supplies power to a consumer (power receiving facility) (not shown) via the distribution line 11.

同期発電設備4は、火力発電設備、水力発電設備、原子力発電設備などの発電設備である。開閉器5は、系統故障や系統停電を検出した場合に、上位系統2から下位系統3を切り離す際に用いる開閉器である。変電設備7は、同期発電設備4から供給される高電圧を需要家が使用できる低電圧に変圧する設備である。   The synchronous power generation facility 4 is a power generation facility such as a thermal power generation facility, a hydropower generation facility, or a nuclear power generation facility. The switch 5 is a switch used when the lower system 3 is disconnected from the upper system 2 when a system failure or a system power failure is detected. The substation facility 7 is a facility that transforms the high voltage supplied from the synchronous power generation facility 4 into a low voltage that can be used by consumers.

蓄電設備8は、蓄電池とパワーコンディショナ(PCS:Power Conditioning System)を備え、蓄電池に蓄電した電気エネルギーを、PCSが有する電力変換器(インバータ)を用いて下位系統3に供給する。太陽光発電設備9は、太陽光パネルとPCSを備え、太陽光パネルで発電した電力を、PCSが有する電力変換器を用いて下位系統3に供給する。誘導発電設備10は、誘導電動機(IM:Induction Motor)を備え、誘導電動機を用いて発電した電力を、下位系統3に供給する。なお、図1において、分散型電源として蓄電設備8、太陽光発電設備9、誘導発電設備10を示したが、図1の分散型電源に限定するものではない。   The power storage facility 8 includes a storage battery and a power conditioner (PCS), and supplies the electrical energy stored in the storage battery to the lower system 3 using a power converter (inverter) included in the PCS. The solar power generation facility 9 includes a solar panel and a PCS, and supplies power generated by the solar panel to the lower system 3 using a power converter included in the PCS. The induction power generation facility 10 includes an induction motor (IM) and supplies electric power generated using the induction motor to the lower system 3. In FIG. 1, the power storage facility 8, the solar power generation facility 9, and the induction power generation facility 10 are shown as the distributed power source, but the present invention is not limited to the distributed power source of FIG.

蓄電設備8について説明をする。
図2は、蓄電設備8の一例を示す図である。蓄電設備8は、PCS20、蓄電池21を有する。PCS20は制御部22(制御装置)を有する。制御部22は、単独運転検出部23、周波数変動抑制部24、無効電流指令算出部25、電流制御部26を有する。電流制御部26は、二相三相回転座標変換部27、位相同期部28(PLL)、電流制御器29(ACR)、電流制御器30(ACR)、加算器31、パルス幅変調部32(PWM)を有する。また、PCS20は、電力変換器33(インバータ)、計測用変圧器34、連系開閉器35、コンデンサ36、コイル37、コイル38、コンデンサ39を有する。
The power storage facility 8 will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the power storage facility 8. The power storage facility 8 includes a PCS 20 and a storage battery 21. The PCS 20 has a control unit 22 (control device). The control unit 22 includes an isolated operation detection unit 23, a frequency fluctuation suppression unit 24, a reactive current command calculation unit 25, and a current control unit 26. The current control unit 26 includes a two-phase three-phase rotation coordinate conversion unit 27, a phase synchronization unit 28 (PLL), a current controller 29 (ACR), a current controller 30 (ACR), an adder 31, and a pulse width modulation unit 32 ( PWM). The PCS 20 includes a power converter 33 (inverter), a measurement transformer 34, a connection switch 35, a capacitor 36, a coil 37, a coil 38, and a capacitor 39.

PCS20は、蓄電池21に蓄電した電気エネルギーを用いて、下位系統3へ電流又は電力を供給する。また、PCS20は、下位系統3の電力を用いて、蓄電池21を蓄電する。蓄電池21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、ナトリウム硫黄電池などである。   The PCS 20 supplies current or power to the lower system 3 using the electrical energy stored in the storage battery 21. Further, the PCS 20 stores the storage battery 21 using the power of the lower system 3. The storage battery 21 is, for example, a lithium ion battery, a nickel hydride battery, a nickel cadmium battery, a lead storage battery, or a sodium sulfur battery.

制御部22は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、マルチコアCPU、プログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device)など)を用いて構成される回路である。また、制御部22は、その内部又は外部に記憶部を備え、記憶部に記憶されている制御プログラムを読み出して実行する。   The control unit 22 is a circuit configured using, for example, a CPU (Central Processing Unit), a multi-core CPU, and programmable devices (FPGA (Field Programmable Gate Array), PLD (Programmable Logic Device), etc.). The control unit 22 includes a storage unit inside or outside thereof, and reads and executes a control program stored in the storage unit.

単独運転検出部23は、上位系統2から下位系統3が切り離された時刻から所定時間以内に単独運転になったことを検出する。所定時間とは、例えば、系統連系規定に定められる0.2[秒]などの時間が考えられる。また、単独運転検出部23は、単独運転を検出すると、連系開閉器35を開状態にする単独運転検出指令を出力する。   The isolated operation detection unit 23 detects that the isolated operation has been performed within a predetermined time from the time when the lower system 3 is disconnected from the upper system 2. The predetermined time may be, for example, a time such as 0.2 [seconds] defined in the grid connection regulations. Further, when the isolated operation is detected, the isolated operation detection unit 23 outputs an isolated operation detection command for opening the interconnection switch 35.

図2の例では、単独運転検出部23は、計測用変圧器34により計測された系統電圧であるA相交流電圧Vaを示す情報Vaiを用いて系統周波数を算出し、算出した系統周波数の急激な周波数変動(例えば、周波数変化速度が2[Hz/秒]などの変動)を検出する。なお、図2の例では、系統周波数としてA相交流電圧Vaの周波数を用いているが、A相交流電圧Vaに限定されるものではなく、B相交流電圧Vb又はC相交流電圧Vcの周波数を用いてもよい。   In the example of FIG. 2, the isolated operation detection unit 23 calculates the system frequency using the information Vai indicating the A-phase AC voltage Va, which is the system voltage measured by the measurement transformer 34, and rapidly calculates the calculated system frequency. Frequency fluctuations (for example, fluctuations such as a frequency change rate of 2 [Hz / second]) are detected. In the example of FIG. 2, the frequency of the A-phase AC voltage Va is used as the system frequency. However, the frequency is not limited to the A-phase AC voltage Va, but the frequency of the B-phase AC voltage Vb or the C-phase AC voltage Vc. May be used.

周波数変動抑制部24(有効電流指令算出部)は、計測した下位系統3の系統周波数と、予め記憶部に記憶した基準周波数(例えば、50[Hz]又は60[Hz]を示す情報など)との周波数偏差を算出し、周波数偏差を用いて系統周波数の変動増大を抑制するための有効電流指令Ip*又は有効電力指令Pp*を算出する。有効電流指令Ip*は、例えば、算出した周波数偏差に比例した値である。有効電力指令Pp*は、有効電流指令Ip*に電圧V(≒1.0[V]など)を乗算した値である。なお、以降の説明では、有効電流指令を用いて本発明の実施の形態を説明をする。   The frequency fluctuation suppressing unit 24 (effective current command calculating unit) measures the system frequency of the lower system 3 and the reference frequency (for example, information indicating 50 [Hz] or 60 [Hz]) stored in the storage unit in advance. The active current command Ip * or the active power command Pp * for suppressing the increase in system frequency fluctuation is calculated using the frequency deviation. The effective current command Ip * is, for example, a value proportional to the calculated frequency deviation. The active power command Pp * is a value obtained by multiplying the active current command Ip * by a voltage V (≈1.0 [V] or the like). In the following description, an embodiment of the present invention will be described using an effective current command.

無効電流指令算出部25は、系統周波数の最新の移動平均値と、最新の移動平均値より過去の移動平均値との周波数偏差を算出し、算出した周波数偏差に応じて無効電流指令Iq*を算出する。例えば、日本電気工業会規格のJEM1505に規定する標準形能動的単独運転検出方式(ステップ注入付周波数フィードバック方式)を用いることが考えられる。   The reactive current command calculating unit 25 calculates a frequency deviation between the latest moving average value of the system frequency and a past moving average value from the latest moving average value, and determines the reactive current command Iq * according to the calculated frequency deviation. calculate. For example, it is conceivable to use a standard active isolated operation detection method (frequency feedback method with step injection) defined in JEM 1505 of the Japan Electrical Manufacturers' Association standard.

電流制御部26は、周波数変動抑制部24から出力された有効電流指令Ip*と、無効電流指令算出部25から出力された無効電流指令Iq*とを用いて、電力変換器33を制御し、電力変換器33に、下位系統3へ電流又は電力を出力させる。すなわち、電流制御部26は、有効電流指令Ip*に応じた有効電流又は有効電力、及び、無効電流指令Iq*に応じた無効電流又は無効電力を、電力変換器33に、電力変換器33から下位系統3へ出力させる。   The current control unit 26 controls the power converter 33 using the active current command Ip * output from the frequency fluctuation suppression unit 24 and the reactive current command Iq * output from the reactive current command calculation unit 25, The power converter 33 is caused to output current or power to the lower system 3. That is, the current control unit 26 sends the active current or active power according to the active current command Ip * and the reactive current or reactive power according to the reactive current command Iq * to the power converter 33 from the power converter 33. Output to subordinate system 3.

二相三相回転座標変換部27は、有効電流指令Ip*と無効電流指令Iq*と系統電圧同期位相θとを用いて、二相電流指令(有効電流指令Ip*、無効電流指令Iq*)を三相電流指令(A相電流指令Ia*、B相電流指令Ib*、C相電流指令Ic*)に変換する。   The two-phase / three-phase rotation coordinate conversion unit 27 uses the active current command Ip *, the reactive current command Iq *, and the system voltage synchronization phase θ to generate a two-phase current command (effective current command Ip *, reactive current command Iq *). Is converted into a three-phase current command (A-phase current command Ia *, B-phase current command Ib *, C-phase current command Ic *).

位相同期部28は、系統周波数(例えば、系統電圧Va、Vb、Vcのいずれかの周波数を示す情報)を用いて、系統電圧同期位相θを算出する。   The phase synchronization unit 28 calculates the system voltage synchronization phase θ using the system frequency (for example, information indicating any one of the system voltages Va, Vb, and Vc).

電流制御器29(ACR)は、二相三相回転座標変換部27から出力されたA相電流指令Ia*を、フィードバック制御(例えば、PI制御など)用いて処理し、A相電圧指令Va*を算出する。電流制御器30(ACR)は、二相三相回転座標変換部27から出力されたC相電流指令Ic*を、フィードバック制御(例えば、PI制御など)用いて処理し、C相電圧指令Vc*を算出する。加算器31は、A相電圧指令Va*とC相電圧指令Vc*とを用いてB相電圧指令Vb*を算出する。なお、B相電圧指令Vb*の算出は、電流制御器29、電流制御器30、加算器31を用いた算出方法に限定されない。例えば、B相電圧指令Vb*も、B相電流指令Ib*を、フィードバック制御(例えば、PI制御など)用いて処理し、算出してもよい。   The current controller 29 (ACR) processes the A-phase current command Ia * output from the two-phase / three-phase rotational coordinate conversion unit 27 using feedback control (for example, PI control), and the A-phase voltage command Va *. Is calculated. The current controller 30 (ACR) processes the C-phase current command Ic * output from the two-phase three-phase rotational coordinate conversion unit 27 using feedback control (for example, PI control), and the C-phase voltage command Vc *. Is calculated. Adder 31 calculates B phase voltage command Vb * using A phase voltage command Va * and C phase voltage command Vc *. The calculation of the B phase voltage command Vb * is not limited to the calculation method using the current controller 29, the current controller 30, and the adder 31. For example, the B-phase voltage command Vb * may be calculated by processing the B-phase current command Ib * using feedback control (for example, PI control).

パルス幅変調部32は、A相電圧指令Va*、B相電圧指令Vb*、C相電圧指令Vc*を用いて、電力変換器33に設けられている不図示の半導体スイッチング素子を制御するPWM信号を生成し、電力変換器33へ出力する。   The pulse width modulation unit 32 uses the A phase voltage command Va *, the B phase voltage command Vb *, and the C phase voltage command Vc * to control a semiconductor switching element (not shown) provided in the power converter 33. A signal is generated and output to the power converter 33.

電力変換器33は、蓄電池21から出力された直流電力を交流電力に変換して、交流電力を下位系統3(配電線11)へ供給する。また、電力変換器33は、下位系統3(配電線11)から入力された交流電力を直流電力に変換して、直流電力を蓄電池21へ供給する。なお、電力変換器33として、マトリクスコンバータなどを用いてもよい。   The power converter 33 converts the DC power output from the storage battery 21 into AC power, and supplies the AC power to the lower system 3 (distribution line 11). Further, the power converter 33 converts the AC power input from the lower system 3 (distribution line 11) into DC power, and supplies the DC power to the storage battery 21. Note that a matrix converter or the like may be used as the power converter 33.

計測用変圧器34は、連系開閉器35に接続される配電線11の電圧を計測し、制御部22に出力する。なお、図2のコイル37、38、コンデンサ39それぞれの一方端が互いに接続される接続点、又は、電力変換器33とコイル37の他方端との間、又は、コイル38の他方端と連系開閉器35との間の電圧を計測して、系統電圧としてもよい。   The measurement transformer 34 measures the voltage of the distribution line 11 connected to the interconnection switch 35 and outputs the voltage to the control unit 22. 2 is connected to one end of each of the coils 37 and 38 and the capacitor 39, or between the power converter 33 and the other end of the coil 37, or connected to the other end of the coil 38. It is good also as a system voltage by measuring the voltage between the switches 35.

連系開閉器35は、単独運転を検出した場合に、蓄電設備8を配電線11から切り離す際に用いられる、例えば、リレーやスイッチなどの機械式の開閉器である。   The interconnection switch 35 is, for example, a mechanical switch such as a relay or a switch that is used when the power storage facility 8 is disconnected from the distribution line 11 when single operation is detected.

(1)周波数変動抑制部24(周波数偏差保持)について説明する。
図3は、周波数変動抑制部24(周波数偏差保持)の一例を示す図である。図3に示す周波数変動抑制部24は、基準周波数設定部301、周波数検出部302、加算器303、周波数偏差保持部304、調整部305を有する。
(1) The frequency fluctuation suppressing unit 24 (frequency deviation holding) will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the frequency fluctuation suppressing unit 24 (frequency deviation holding). The frequency fluctuation suppressing unit 24 illustrated in FIG. 3 includes a reference frequency setting unit 301, a frequency detection unit 302, an adder 303, a frequency deviation holding unit 304, and an adjustment unit 305.

基準周波数設定部301は、不図示の記憶部の一部に対応し、基準となる系統周波数を示す基準周波数が設定されている。基準周波数は、例えば、50[Hz]又は60[Hz]などである。   The reference frequency setting unit 301 corresponds to a part of a storage unit (not shown), and a reference frequency indicating a system frequency as a reference is set. The reference frequency is, for example, 50 [Hz] or 60 [Hz].

周波数検出部302は系統周波数を検出する。例えば、A相交流電圧Vaを示す情報Vaiを用いて系統周波数を検出する。   The frequency detector 302 detects the system frequency. For example, the system frequency is detected using information Vai indicating the A-phase AC voltage Va.

加算器303は、系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出する。
周波数偏差保持部304は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超える直前に加算器303が算出した周波数偏差を保持し、保持した周波数偏差を調整部305に出力する。また、周波数偏差保持部304は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えない場合、加算器303が今回算出した周波数偏差をそのまま調整部305に出力する。所定変化速度は、例えば、系統連系規定に定められる2[Hz/秒]以上の系統周波数の周波数変化速度などが考えられる。
The adder 303 calculates a frequency deviation between the system frequency and the reference frequency.
The frequency deviation holding unit 304 holds the frequency deviation calculated by the adder 303 immediately before the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate when the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate. Is output to the adjustment unit 305. Further, when the change rate of the frequency deviation does not exceed the predetermined change rate, the frequency deviation holding unit 304 outputs the frequency deviation calculated this time by the adder 303 to the adjustment unit 305 as it is. As the predetermined change speed, for example, a frequency change speed of a system frequency of 2 [Hz / second] or more defined in the grid connection regulation may be considered.

図4は、周波数偏差保持部304の動作の一例を示す図である。
ステップS1において、周波数偏差保持部304は、加算器303が今回算出した周波数偏差と前回算出した周波数偏差との差dFを算出する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the operation of the frequency deviation holding unit 304.
In step S1, the frequency deviation holding unit 304 calculates a difference dF between the frequency deviation calculated this time by the adder 303 and the previously calculated frequency deviation.

ステップS2において、周波数偏差保持部304は、差の絶対値が制限値より大きいか否かを判定し、差の絶対値|dF|が制限値より大きい場合(S2:Yes)にはステップS3に移行し、差の絶対値|dF|が制限値以下の場合(S2:No)にはステップS4に移行する。制限値は、予めユーザにより設定される値で、制御対象である電力系統が許容できる周波数偏差の上下限を表す値である。具体的には、系統連系規定のFRT(Fault Ride Through)要件により決まる−2[Hz/秒]〜2[Hz/秒]範囲の値が考えられる。ただし、上記範囲の値に限定されない。   In step S2, the frequency deviation holding unit 304 determines whether or not the absolute value of the difference is greater than the limit value. If the absolute value of the difference | dF | is greater than the limit value (S2: Yes), the process proceeds to step S3. If the absolute value | dF | of the difference is equal to or smaller than the limit value (S2: No), the process proceeds to step S4. The limit value is a value set in advance by the user, and is a value representing the upper and lower limits of the frequency deviation that can be allowed by the power system to be controlled. Specifically, a value in the range of −2 [Hz / sec] to 2 [Hz / sec] determined by the FRT (Fault Ride Through) requirement defined in the grid connection is conceivable. However, it is not limited to the value of the said range.

ステップS3において、周波数偏差保持部304は、制限値を超える直前(周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超える直前)に算出した周波数偏差(前回算出した周波数偏差)を、調整部305に出力する。すなわち、今回算出した周波数偏差を出力せず、前回算出した周波数偏差を調整部305に出力する。   In step S <b> 3, the frequency deviation holding unit 304 outputs the frequency deviation (previously calculated frequency deviation) calculated immediately before exceeding the limit value (immediately before the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate) to the adjustment unit 305. . That is, the frequency deviation calculated this time is not output, but the frequency deviation calculated last time is output to the adjustment unit 305.

ステップS4において、周波数偏差保持部304は、今回算出した周波数偏差を調整部305に出力する。   In step S4, the frequency deviation holding unit 304 outputs the frequency deviation calculated this time to the adjustment unit 305.

ステップS5において、周波数偏差保持部304は、ステップS3又はS4において出力した周波数偏差を前回算出した周波数偏差として保存する。すなわち、周波数偏差保持部304は周波数偏差を保持する。   In step S5, the frequency deviation holding unit 304 stores the frequency deviation output in step S3 or S4 as the previously calculated frequency deviation. That is, the frequency deviation holding unit 304 holds the frequency deviation.

図5は、周波数偏差保持の説明をするための図である。図5の縦軸には周波数偏差を示し、横軸には時間を示している。ステップS2において、周波数偏差保持部304により、差の絶対値|dF|が制限値より大きいと判定された場合、すなわち図5において実際の周波数偏差(実線)が制限値に対応する周波数変化速度上限(破線)を超えた場合(A点を参照)、ステップS3、S5の処理により前回算出した周波数偏差を保持する(保持後の周波数偏差(太字実線))ことで、実質的に周波数変動抑制をする制御を無効にする。   FIG. 5 is a diagram for explaining the frequency deviation holding. In FIG. 5, the vertical axis represents frequency deviation, and the horizontal axis represents time. In step S2, if the frequency deviation holding unit 304 determines that the absolute value | dF | of the difference is larger than the limit value, that is, the actual frequency deviation (solid line) in FIG. 5 corresponds to the limit value. When exceeding (broken line) (see point A), the frequency deviation previously calculated by the processing of steps S3 and S5 is held (frequency deviation after holding (bold solid line)), thereby substantially suppressing the frequency fluctuation. Disable the control to be performed.

続いて、図3の調整部305は、周波数偏差と予め記憶部に記憶されているゲイン値とを乗算して有効電流指令Ip*を算出する。ゲイン値は、系統周波数により決まる値で、例えば、実験やシミュレーションにより決定する。   Subsequently, the adjustment unit 305 in FIG. 3 calculates an effective current command Ip * by multiplying the frequency deviation by a gain value stored in advance in the storage unit. The gain value is a value determined by the system frequency, and is determined by experiment or simulation, for example.

続いて、電流制御部26は、調整部305から出力された有効電流指令Ip*と、無効電流指令算出部25から出力された無効電流指令Iq*と、位相同期部28から出力された系統電圧同期位相θとを用いてPWM信号を生成し、PWM信号により電力変換器33を制御し、電力変換器33から配電線11へ電流又は電力を出力する。   Subsequently, the current control unit 26 outputs the active current command Ip * output from the adjustment unit 305, the reactive current command Iq * output from the reactive current command calculation unit 25, and the system voltage output from the phase synchronization unit 28. A PWM signal is generated using the synchronization phase θ, the power converter 33 is controlled by the PWM signal, and current or power is output from the power converter 33 to the distribution line 11.

このように図3に示す周波数変動抑制部24を用いて、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超える直前に算出した周波数偏差を保持する制御をすることにより、単独運転時に急激に変化する周波数偏差に対する変動保証を緩和することができるため、系統周波数の変動増大を抑制する働きを弱めることができる。そうすることで蓄電設備8に単独運転検出部23と周波数変動抑制部24とが搭載されている場合でも、単独運転検出部23は系統周波数が急激に変動することを従来通り正常に検出できる。すなわち、単独系統における単独運転検出の精度を向上させることができる。   In this way, when the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate, the frequency deviation calculated immediately before the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate is held using the frequency fluctuation suppressing unit 24 shown in FIG. By performing the control, it is possible to relax the guarantee of variation with respect to the frequency deviation that changes suddenly during the single operation, and thus it is possible to weaken the function of suppressing the increase in the variation of the system frequency. By doing so, even when the isolated operation detecting unit 23 and the frequency fluctuation suppressing unit 24 are mounted in the power storage facility 8, the isolated operation detecting unit 23 can normally detect that the system frequency fluctuates rapidly as usual. That is, the accuracy of the isolated operation detection in the isolated system can be improved.

図6は、周波数変動抑制部24の効果を説明するための図である。また、図6に示すシミュレーション結果は、図1に示した電力系統1に対応するモデルを用いて、単独運転検出をした場合のシミュレーション結果である。また、図6のA、B、Cは周波数変動抑制部24に周波数偏差を保持する対策をしない場合のA:系統電圧、B:系統電流、C:系統周波数を示している。図6のD、E、Fは周波数変動抑制部24に周波数偏差を保持する対策をした場合のD:系統電圧、E:系統電流、F:系統周波数を示している。また、図6の縦軸にはA、D:電圧[V]、B、E:電流[A]、C、F:周波数[Hz]を示し、横軸には時間を示している。シミュレーションの条件は、基準周波数50[Hz]、ゲイン値を10とし、慣性定数を0.1[秒]としている。慣性定数は、図1に示す誘導発電設備10が有する誘導電動機IM(回転負荷)の慣性の大きさを示している。   FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the frequency fluctuation suppressing unit 24. Moreover, the simulation result shown in FIG. 6 is a simulation result at the time of performing independent operation detection using the model corresponding to the electric power system 1 shown in FIG. Further, A, B, and C in FIG. 6 indicate A: system voltage, B: system current, and C: system frequency when the frequency variation suppressing unit 24 does not take measures to maintain the frequency deviation. D, E, and F in FIG. 6 indicate D: system voltage, E: system current, and F: system frequency when the frequency variation suppressing unit 24 takes measures to maintain the frequency deviation. Moreover, the vertical axis of FIG. 6 shows A, D: voltage [V], B, E: current [A], C, F: frequency [Hz], and the horizontal axis shows time. The simulation conditions are a reference frequency of 50 [Hz], a gain value of 10, and an inertia constant of 0.1 [seconds]. The inertia constant indicates the magnitude of inertia of the induction motor IM (rotational load) included in the induction power generation facility 10 shown in FIG.

対策をしない場合、PCS20は、系統周波数の変動増大を抑制するため(図6のCに示すように系統周波数の変動はなだらかになるため)、単独運転検出部23が単独運転から単独運転を検出するまでの時間(図6のCに示す単独運転から検出1までの時間)は0.8[秒]弱を要する。それに対して、対策をした場合、PCS20は、系統周波数の変動増大を抑制しないため(図6のFに示すように系統周波数の変動が大きいため)、単独運転検出部23は0.2[秒](図6のFに示す単独運転から検出2までの時間)弱で単独運転を検出できる。なお、ゲイン値、慣性定数は大きいほど単独運転を検出するまでの時間が長くなる。   If no countermeasure is taken, the PCS 20 suppresses an increase in the fluctuation of the system frequency (because the fluctuation of the system frequency becomes gentle as shown in FIG. 6C), the isolated operation detection unit 23 detects the isolated operation from the isolated operation. The time until the start (time from the single operation shown in FIG. 6C to the detection 1) requires a little less than 0.8 [seconds]. On the other hand, when countermeasures are taken, the PCS 20 does not suppress an increase in the fluctuation of the system frequency (because the fluctuation of the system frequency is large as shown in F of FIG. 6), so ] (Self operation can be detected with a little (time from the single operation shown in F of FIG. 6 to detection 2). The larger the gain value and the inertia constant, the longer the time until the isolated operation is detected.

(2)周波数変動抑制部24(有効電流指令保持)について説明する。
図7は、周波数変動抑制部24(有効電流指令保持)の一例を示す図である。図7に示す周波数変動抑制部24は、基準周波数設定部301、周波数検出部302、加算器303、調整部71、有効電流指令保持部72を有する。基準周波数設定部301、周波数検出部302、加算器303の説明は、既に図3を参照して説明したので省略する。
(2) The frequency fluctuation suppressing unit 24 (active current command holding) will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the frequency variation suppressing unit 24 (active current command holding). The frequency fluctuation suppressing unit 24 illustrated in FIG. 7 includes a reference frequency setting unit 301, a frequency detection unit 302, an adder 303, an adjustment unit 71, and an active current command holding unit 72. The description of the reference frequency setting unit 301, the frequency detection unit 302, and the adder 303 has already been described with reference to FIG.

調整部71は、周波数偏差と予め記憶部に記憶されているゲイン値とを乗算して有効電流指令Ip*を算出する。   The adjustment unit 71 calculates the effective current command Ip * by multiplying the frequency deviation by a gain value stored in advance in the storage unit.

有効電流指令保持部72は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超える直前に調整部71が算出した有効電流指令を保持し、保持した有効電流指令を電流制御部26に出力する。また、有効電流指令保持部72は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えない場合、調整部71が今回算出した有効電流指令をそのまま電流制御部26に出力する。   The effective current command holding unit 72 holds and holds the effective current command calculated by the adjusting unit 71 immediately before the change rate of the frequency deviation exceeds the predetermined change rate when the change rate of the frequency deviation exceeds the predetermined change rate. The effective current command is output to the current control unit 26. Further, when the change rate of the frequency deviation does not exceed the predetermined change rate, the active current command holding unit 72 outputs the effective current command calculated this time by the adjustment unit 71 to the current control unit 26 as it is.

図8は、有効電流指令保持部72の動作の一例を示す図である。ステップS1、S2の説明は、既に図4を参照して説明したので省略する。ただし、図8のステップS2では、差の絶対値|dF|が制限値より大きい場合(S2:Yes)にはステップS81に移行し、差の絶対値|dF|が制限値以下の場合(S2:No)にはステップS82に移行する。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the operation of the active current command holding unit 72. Description of steps S1 and S2 has already been described with reference to FIG. However, in step S2 of FIG. 8, when the difference absolute value | dF | is larger than the limit value (S2: Yes), the process proceeds to step S81, and when the difference absolute value | dF | is equal to or less than the limit value (S2 : No), the process proceeds to step S82.

ステップS81において、有効電流指令保持部72は、制限値を超える直前(周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超える直前)に算出した有効電流指令(前回算出した有効電流指令)を、電流制御部26に出力する。すなわち、今回算出した有効電流指令を出力せず、前回算出した有効電流指令を電流制御部26に出力する。   In step S81, the active current command holding unit 72 uses the effective current command (the previously calculated effective current command) calculated immediately before exceeding the limit value (immediately before the change rate of the frequency deviation exceeds the predetermined change rate) as the current control unit. 26. That is, the currently calculated effective current command is not output, and the previously calculated effective current command is output to the current control unit 26.

ステップS82において、有効電流指令保持部72は、今回算出した有効電流指令を、電流制御部26に出力する。   In step S <b> 82, the active current command holding unit 72 outputs the currently calculated effective current command to the current control unit 26.

ステップS83において、有効電流指令保持部72は、ステップS81又はS82において出力した有効電流指令を前回算出した有効電流指令として保存する。すなわち、有効電流指令保持部72は有効電流指令を保持する。また、ステップS83において、有効電流指令保持部72は、ステップS81で有効電流指令を出力した場合、前回の周波数偏差を保存し、ステップS82で有効電流指令を出力した場合、今回の周波数偏差を保存する。   In step S83, the active current command holding unit 72 stores the active current command output in step S81 or S82 as the previously calculated active current command. That is, the active current command holding unit 72 holds the active current command. In step S83, the active current command holding unit 72 stores the previous frequency deviation when the active current command is output in step S81, and stores the current frequency deviation when the active current command is output in step S82. To do.

このように図7に示す周波数変動抑制部24を用いて、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超える直前に算出した有効電流指令を保持する制御をすることにより、単独運転時に急激に変化する周波数偏差に対する変動保証を緩和することができるため、系統周波数の変動増大を抑制する働きを弱めることができる。そうすることで蓄電設備8に単独運転検出部23と周波数変動抑制部24とが搭載されている場合でも、単独運転検出部23は系統周波数が急激に変動することを従来通り正常に検出できる。すなわち、単独系統における単独運転検出の精度を向上させることができる。   As described above, when the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate, the effective current command calculated immediately before the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate is held using the frequency fluctuation suppressing unit 24 shown in FIG. By performing the control, it is possible to relax the variation guarantee for the frequency deviation that changes suddenly during the single operation, and therefore, it is possible to weaken the function of suppressing an increase in the variation of the system frequency. By doing so, even when the isolated operation detecting unit 23 and the frequency fluctuation suppressing unit 24 are mounted in the power storage facility 8, the isolated operation detecting unit 23 can normally detect that the system frequency fluctuates rapidly as usual. That is, the accuracy of the isolated operation detection in the isolated system can be improved.

(3)周波数変動抑制部24(周波数偏差処理)について説明する。
図9は、周波数変動抑制部(周波数偏差処理)の一例を示す図である。図9に示す周波数変動抑制部24は、基準周波数設定部301、周波数検出部302、加算器303、周波数偏差処理部91、調整部92を有する。基準周波数設定部301、周波数検出部302、加算器303の説明は、既に図3を参照して説明したので省略する。
(3) The frequency fluctuation suppressing unit 24 (frequency deviation processing) will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a frequency fluctuation suppressing unit (frequency deviation processing). The frequency fluctuation suppressing unit 24 illustrated in FIG. 9 includes a reference frequency setting unit 301, a frequency detection unit 302, an adder 303, a frequency deviation processing unit 91, and an adjustment unit 92. The description of the reference frequency setting unit 301, the frequency detection unit 302, and the adder 303 has already been described with reference to FIG.

周波数偏差処理部91は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度で変動していると見做せる周波数偏差を算出し、算出した周波数偏差を調整部92に出力する。また、周波数偏差処理部91は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えない場合、加算器303が今回算出した周波数偏差をそのまま調整部92に出力する。   The frequency deviation processing unit 91 calculates a frequency deviation that can be considered that the change rate of the frequency deviation fluctuates at the predetermined change rate when the change rate of the frequency deviation exceeds the predetermined change rate, and calculates the calculated frequency deviation. The data is output to the adjustment unit 92. Further, when the change rate of the frequency deviation does not exceed the predetermined change rate, the frequency deviation processing unit 91 outputs the frequency deviation calculated this time by the adder 303 to the adjustment unit 92 as it is.

図10は、周波数偏差処理部91の動作の一例を示す図である。
ステップS101において、周波数偏差処理部91は、今回算出した周波数偏差と前回算出した周波数偏差との差dFを算出する。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the operation of the frequency deviation processing unit 91.
In step S101, the frequency deviation processing unit 91 calculates a difference dF between the frequency deviation calculated this time and the frequency deviation calculated last time.

ステップS102において、周波数偏差処理部91は、差dFが上限制限値より大きいか否かを判定し、差dFが上限制限値より大きい場合(S102:Yes)にはステップS103に移行し、差dFが上限制限値以下の場合(S102:No)にはステップS104に移行する。   In step S102, the frequency deviation processing unit 91 determines whether or not the difference dF is larger than the upper limit value. If the difference dF is larger than the upper limit value (S102: Yes), the process proceeds to step S103, and the difference dF Is less than or equal to the upper limit value (S102: No), the process proceeds to step S104.

ステップS103において、周波数偏差処理部91は、前回算出した周波数偏差に上限制限値を加算した値を今回算出した周波数偏差とし、調整部92に出力する。なお、上限制限値は、上記で説明した制限値の上限側(周波数変動の制限値の上限)を示す。具体的には、系統連系規定に沿って設定した場合、2[Hz/秒]である。ただし、上限制限値は2[Hz/秒]に限定されない。   In step S <b> 103, the frequency deviation processing unit 91 sets the value obtained by adding the upper limit value to the previously calculated frequency deviation as the currently calculated frequency deviation, and outputs it to the adjustment unit 92. The upper limit value indicates the upper limit side of the limit value described above (the upper limit of the frequency fluctuation limit value). Specifically, it is 2 [Hz / second] when set in accordance with the grid connection regulations. However, the upper limit value is not limited to 2 [Hz / second].

ステップS104において、周波数偏差処理部91は、差dFが下限制限値より小さいか否かを判定し、差dFが下限制限値より小さい場合(S104:Yes)にはステップS105に移行し、差が下限制限値以上の場合(S104:No)にはステップS106に移行する。なお、下限制限値は、上記で説明した制限値の下限側(周波数変動の制限値の下限)を示す。具体的には、系統連系規定に沿って設定した場合、−2[Hz/秒]である。ただし、下限制限値は−2[Hz/秒]に限定されない。   In step S104, the frequency deviation processing unit 91 determines whether or not the difference dF is smaller than the lower limit value. If the difference dF is smaller than the lower limit value (S104: Yes), the process proceeds to step S105. If it is equal to or greater than the lower limit value (S104: No), the process proceeds to step S106. The lower limit value indicates the lower limit side of the limit value described above (the lower limit of the frequency fluctuation limit value). Specifically, it is −2 [Hz / second] when set in accordance with the grid connection regulations. However, the lower limit value is not limited to −2 [Hz / second].

ステップS105において、周波数偏差処理部91は、前回算出した周波数偏差に下限制限値を加算した値を今回算出した周波数偏差とし、調整部92に出力する。   In step S <b> 105, the frequency deviation processing unit 91 sets the value obtained by adding the lower limit value to the previously calculated frequency deviation as the currently calculated frequency deviation, and outputs it to the adjustment unit 92.

ステップS106において、周波数偏差処理部91は、今回算出した周波数偏差を、調整部92に出力する。   In step S <b> 106, the frequency deviation processing unit 91 outputs the frequency deviation calculated this time to the adjustment unit 92.

図11は、周波数偏差処理の説明をするための図である。図11の縦軸には周波数偏差を示し、横軸には時間を示している。ステップS102において、周波数偏差処理部91により、差dFが上限制限値より大きいと判定された場合、例えば図11において実際の周波数偏差(実線)が上限制限値に対応する周波数変化速度上限(破線)を超えた場合(A点を参照)、ステップS103の処理により周波数偏差が周波数変化速度上限(破線)上を沿うようにする。すなわち、周波数偏差の変化速度が所定変化速度で変動していると見做せるようにする(処理後の周波数偏差(太字実線))。言い換えると、周波数偏差の変化速度の超過分については、周波数変動抑制をする制御による補償を行わない。周波数偏差の変化速度の下限を超過する分についても同様に補償を行わない処理(周波数偏差の変化速度の下限に沿うよう出力する)をステップS105にて行う。   FIG. 11 is a diagram for explaining the frequency deviation process. In FIG. 11, the vertical axis indicates the frequency deviation, and the horizontal axis indicates time. In step S102, when the frequency deviation processing unit 91 determines that the difference dF is larger than the upper limit value, for example, in FIG. 11, the actual frequency deviation (solid line) corresponds to the upper limit value (frequency change speed upper limit (broken line)). (See point A), the frequency deviation is made to follow the upper limit of the frequency change rate (broken line) by the process of step S103. That is, it is assumed that the change rate of the frequency deviation varies at a predetermined change rate (frequency deviation after processing (bold solid line)). In other words, the excess of the change rate of the frequency deviation is not compensated by the control for suppressing the frequency fluctuation. Similarly, processing that does not perform compensation for the amount exceeding the lower limit of the change rate of the frequency deviation (output along the lower limit of the change rate of the frequency deviation) is performed in step S105.

続いて、図9の調整部92は、周波数偏差処理部91で処理した周波数偏差と予め記憶部に記憶されているゲイン値とを乗算した値を算出する。なお、(3)周波数偏差処理で用いるゲイン値は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度で変動していると見做せるようにしているので、(1)周波数偏差保持、(2)有効電力指令保持で用いたゲイン値と異なる値としてもよい。   Subsequently, the adjustment unit 92 in FIG. 9 calculates a value obtained by multiplying the frequency deviation processed by the frequency deviation processing unit 91 by the gain value stored in advance in the storage unit. Since (3) the gain value used in the frequency deviation process can be regarded as the change rate of the frequency deviation fluctuates at a predetermined change rate, (1) frequency deviation retention, (2) active power It may be a value different from the gain value used for command holding.

続いて、電流制御部26は、調整部92から出力された値と、図2の無効電流指令算出部25から出力された無効電流指令Iq*と、位相同期部28から出力された系統電圧同期位相θとを用いてPWM信号を生成し、PWM信号により電力変換器33を制御し、電力変換器33から配電線11へ電流又は電力を出力する。   Subsequently, the current control unit 26, the value output from the adjustment unit 92, the reactive current command Iq * output from the reactive current command calculation unit 25 in FIG. 2, and the system voltage synchronization output from the phase synchronization unit 28. A PWM signal is generated using the phase θ, the power converter 33 is controlled by the PWM signal, and current or power is output from the power converter 33 to the distribution line 11.

このように図9に示す周波数変動抑制部24を用いて、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度で変動していると見做せる周波数偏差を算出する制御により、単独運転時に急激に変化する周波数偏差に対する変動保証を緩和することができるため、系統周波数の変動増大を抑制する働きを弱めることができる。そうすることで蓄電設備8に単独運転検出部23と周波数変動抑制部24とが搭載されている場合でも、単独運転検出部23は系統周波数が急激に変動することを従来通り正常に検出できる。すなわち、単独系統における単独運転検出の精度を向上させることができる。   In this way, when the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate using the frequency fluctuation suppressing unit 24 shown in FIG. 9, the frequency deviation that can be considered that the frequency deviation change rate fluctuates at the predetermined change rate. By the control for calculating the fluctuation, it is possible to relax the fluctuation guarantee for the frequency deviation that suddenly changes during the single operation, so that the function of suppressing the increase in fluctuation of the system frequency can be weakened. By doing so, even when the isolated operation detecting unit 23 and the frequency fluctuation suppressing unit 24 are mounted in the power storage facility 8, the isolated operation detecting unit 23 can normally detect that the system frequency fluctuates rapidly as usual. That is, the accuracy of the isolated operation detection in the isolated system can be improved.

図12は、周波数変動抑制部24の効果を説明するための図である。また、図12に示すシミュレーション結果は、図1に示した電力系統1に対応するモデルを用いて、単独運転検出をした場合のシミュレーション結果である。また、図12のA、B、Cは周波数変動抑制部24で周波数偏差処理の対策をしない場合のA:系統電圧、B:系統電流、C:系統周波数を示している。図12のD、E、Fは周波数変動抑制部24で周波数偏差処理の対策をした場合のD:系統電圧、E:系統電流、F:系統周波数を示している。また、図12の縦軸にはA、D:電圧[V]、B、E:電流[A]、C、F:周波数[Hz]を示し、横軸には時間を示している。シミュレーションの条件は、基準周波数50[Hz]、ゲイン値を10とし、慣性定数を0.1[秒]としている。   FIG. 12 is a diagram for explaining the effect of the frequency fluctuation suppressing unit 24. Moreover, the simulation result shown in FIG. 12 is a simulation result at the time of performing an isolated operation detection using the model corresponding to the electric power system 1 shown in FIG. Further, A, B, and C in FIG. 12 indicate A: system voltage, B: system current, and C: system frequency when the frequency variation suppressing unit 24 does not take measures for frequency deviation processing. D, E, and F in FIG. 12 indicate D: system voltage, E: system current, and F: system frequency when the frequency variation suppression unit 24 takes measures against frequency deviation processing. In FIG. 12, the vertical axis indicates A, D: voltage [V], B, E: current [A], C, F: frequency [Hz], and the horizontal axis indicates time. The simulation conditions are a reference frequency of 50 [Hz], a gain value of 10, and an inertia constant of 0.1 [seconds].

対策をしない場合、PCS20は、系統周波数の変動増大を抑制するため(図12のCに示すように系統周波数はなだらかになるため)、単独運転検出部23が単独運転から単独運転を検出するまでの時間(図12のCに示す単独運転から検出1までの時間)は0.8[秒]弱を要する。それに対して、対策をした場合、PCS20は、系統周波数の変動増大を抑制しないため(図12のFに示すように系統周波数の変動が大きいため)、単独運転検出部23は0.6[秒](図12のFに示す単独運転から検出3までの時間)弱で単独運転を検出できる。なお、ゲイン値、慣性定数は大きいほど単独運転を検出するまでの時間が長くなる。   When no countermeasure is taken, the PCS 20 suppresses an increase in fluctuations in the system frequency (because the system frequency becomes gentle as shown in FIG. 12C), until the isolated operation detection unit 23 detects the isolated operation from the isolated operation. The time (the time from the single operation shown in FIG. 12C to the detection 1) requires a little less than 0.8 [seconds]. On the other hand, when countermeasures are taken, the PCS 20 does not suppress an increase in fluctuations in the system frequency (because the fluctuations in the system frequency are large as indicated by F in FIG. 12). ] (Self operation can be detected with a little (time from the single operation shown in F of FIG. 12 to detection 3). The larger the gain value and the inertia constant, the longer the time until the isolated operation is detected.

(4)周波数変動抑制部24(有効電流指令処理)について説明する。
図13は、周波数変動抑制部24(有効電流指令処理)の一例を示す図である。図13に示す周波数変動抑制部24は、基準周波数設定部301、周波数検出部302、加算器303、調整部131、有効電流指令処理部132を有する。基準周波数設定部301、周波数検出部302、加算器303の説明は、既に図3を参照して説明したので省略する。
(4) The frequency fluctuation suppressing unit 24 (effective current command processing) will be described.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the frequency fluctuation suppressing unit 24 (effective current command processing). The frequency fluctuation suppressing unit 24 illustrated in FIG. 13 includes a reference frequency setting unit 301, a frequency detection unit 302, an adder 303, an adjustment unit 131, and an active current command processing unit 132. The description of the reference frequency setting unit 301, the frequency detection unit 302, and the adder 303 has already been described with reference to FIG.

調整部131は、周波数偏差と予め記憶部に記憶されているゲイン値とを乗算して有効電流指令Ip*を算出する。   The adjustment unit 131 multiplies the frequency deviation and the gain value stored in advance in the storage unit to calculate the effective current command Ip *.

有効電流指令処理部132は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度で変動していると見做せる周波数偏差に対応する有効電流指令Ip*を算出し、算出した有効電流指令Ip*を電流制御部26に出力する。また、有効電流指令処理部132は、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えない場合、調整部131が今回算出した有効電流指令Ip*をそのまま電流制御部26に出力する。   The effective current command processing unit 132, when the change rate of the frequency deviation exceeds a predetermined change rate, the effective current command Ip * corresponding to the frequency deviation that can be considered that the change rate of the frequency deviation varies at the predetermined change rate. And the calculated effective current command Ip * is output to the current control unit 26. Further, when the change rate of the frequency deviation does not exceed the predetermined change rate, the active current command processing unit 132 outputs the effective current command Ip * calculated by the adjustment unit 131 to the current control unit 26 as it is.

図14は、有効電流指令処理部132の動作の一例を示す図である。ステップS101、S102、S104の説明は、既に図10を参照して説明したので省略する。。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the operation of the active current command processing unit 132. Description of steps S101, S102, and S104 has already been described with reference to FIG. .

ステップS141において、有効電流指令処理部132は、前回算出した有効電流指令と上限電流制限値とを加算した値を今回の有効電流指令とし、電流制御部26に出力する。ステップS142において、有効電流指令処理部132は、前回算出した有効電流指令に下限電流制限値を加算した値を今回の有効電流指令とし電流制御部26に出力する。   In step S <b> 141, the active current command processing unit 132 sets a value obtained by adding the previously calculated active current command and the upper limit current limit value as the current active current command and outputs the current current command to the current control unit 26. In step S142, the active current command processing unit 132 outputs a value obtained by adding the lower limit current limit value to the previously calculated active current command to the current control unit 26 as the current active current command.

なお、上限電流制限値及び下限電流制限値は、上記で説明した周波数変動の上限制限値及び下限制限値を電流指令に換算した値である。   The upper limit current limit value and the lower limit current limit value are values obtained by converting the upper limit limit value and the lower limit limit value of the frequency variation described above into a current command.

ステップS143において、有効電流指令処理部132は、今回算出した有効電流指令を、電流制御部26に出力する。   In step S <b> 143, the active current command processing unit 132 outputs the currently calculated active current command to the current control unit 26.

このように図13に示す周波数変動抑制部24を用いて、周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、周波数偏差の変化速度が所定変化速度で変動していると見做せる周波数偏差に対応する有効電流指令を算出する制御をすることにより、単独運転時に急激に変化する周波数偏差に対する変動保証を緩和することができるため、系統周波数の変動増大を抑制する働きを弱めることができる。そうすることで蓄電設備8に単独運転検出部23と周波数変動抑制部24とが搭載されている場合でも、単独運転検出部23は系統周波数が急激に変動することを従来通り正常に検出できる。すなわち、単独系統における単独運転検出の精度を向上させることができる。   In this way, when the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate using the frequency fluctuation suppression unit 24 shown in FIG. 13, the frequency deviation that can be considered that the frequency deviation change rate fluctuates at the predetermined change rate. By controlling to calculate the effective current command corresponding to the above, it is possible to relax the variation guarantee for the frequency deviation that suddenly changes during the single operation, and therefore, it is possible to weaken the function of suppressing the increase in the variation of the system frequency. By doing so, even when the isolated operation detecting unit 23 and the frequency fluctuation suppressing unit 24 are mounted in the power storage facility 8, the isolated operation detecting unit 23 can normally detect that the system frequency fluctuates rapidly as usual. That is, the accuracy of the isolated operation detection in the isolated system can be improved.

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

なお、上記(1)から(4)で説明した周波数変動抑制部24を有する電力変換器33の制御部22(制御装置)は、蓄電設備8以外の分散型電源に搭載してもよい。   Note that the control unit 22 (control device) of the power converter 33 having the frequency fluctuation suppressing unit 24 described in (1) to (4) above may be mounted on a distributed power source other than the power storage facility 8.

また、上記(1)から(4)で説明した制御部22の制御プログラムをシミュレーションモデルとして記憶媒体に記憶し、図15に示すコンピュータで実行させてもよい。   Further, the control program of the control unit 22 described in (1) to (4) above may be stored in a storage medium as a simulation model and executed by a computer shown in FIG.

図15は、コンピュータのハードウェアの一例を示す図である。図15の例ではコンピュータには、バス150に対して、CPU151、RAM152(Random Access Memory)、ROM153(Read Only Memory)、記録媒体154、通信インタフェース155、入出力インタフェース156が接続される。CPU151は、RAM152に記憶されたプログラムを実行する。ROM153は、RAM152に記憶されるプログラムを記憶する不揮発性の記憶装置である。記録媒体154は、例えば、可搬型記録媒体で可搬型のメモリ(例えば、半導体メモリ)や光学式ディスク(例えば、CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc))などである。また、記録媒体154には、上記(1)から(4)で説明した制御プログラムをシミュレーションモデルとして記録する。通信インタフェース155は、外部装置との通信を行うインタフェースであって、例えば、ホストコンピュータなどと通信を行う。入出力インタフェース156は、入力装置(例えば、キーボードやマウスなど)や出力装置(例えば、モニタやプリンタなど)である。なお、RAM152、ROM153、記録媒体154は、いずれもコンピュータが読み取り可能な有形の記憶媒体の一例である。これらの有形な記憶媒体は、信号搬送波のような一時的な媒体ではない。   FIG. 15 is a diagram illustrating an example of computer hardware. In the example of FIG. 15, a CPU 151, a RAM 152 (Random Access Memory), a ROM 153 (Read Only Memory), a recording medium 154, a communication interface 155, and an input / output interface 156 are connected to the bus 150 in the example of FIG. The CPU 151 executes a program stored in the RAM 152. The ROM 153 is a nonvolatile storage device that stores programs stored in the RAM 152. The recording medium 154 is, for example, a portable recording medium such as a portable memory (for example, a semiconductor memory) or an optical disk (for example, a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versatile Disc)). Further, the control program described in (1) to (4) above is recorded as a simulation model on the recording medium 154. The communication interface 155 is an interface that communicates with an external device, and communicates with, for example, a host computer. The input / output interface 156 is an input device (for example, a keyboard or a mouse) or an output device (for example, a monitor or a printer). Note that the RAM 152, the ROM 153, and the recording medium 154 are all examples of a tangible storage medium that can be read by a computer. These tangible storage media are not temporary media such as signal carriers.

1 電力系統
2 上位系統
3 下位系統
4 同期発電設備
5 開閉器
6 送電線
7 変電設備
8 蓄電設備
9 太陽光発電設備
10 誘導発電設備
11 配電線
20 PCS
21 蓄電池
22 制御部
23 単独運転検出部
24 周波数変動抑制部
25 無効電流指令算出部
26 電流制御部
27 二相三相回転座標変換部
28 位相同期部
29、30 電流制御器
31 加算器
32 パルス幅変調部
33 電力変換器
34 計測用変圧器
35 連系開閉器
36 コンデンサ
37、38 コイル
39 コンデンサ
71 調整部
72 有効電流指令保持部
91 周波数偏差処理部
92 調整部
131 調整部
132 有効電流指令処理部
150 バス
151 CPU
152 RAM
153 ROM
154 記録媒体
155 通信インタフェース
156 入出力インタフェース
301 基準周波数設定部
302 周波数検出部
303 加算器
304 周波数偏差保持部
305 調整部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power system 2 Upper system 3 Sub system 4 Synchronous power generation equipment 5 Switch 6 Transmission line 7 Substation equipment 8 Power storage equipment 9 Solar power generation equipment 10 Induction power generation equipment 11 Distribution line 20 PCS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Storage battery 22 Control part 23 Isolated operation detection part 24 Frequency fluctuation suppression part 25 Reactive current command calculation part 26 Current control part 27 Two-phase three-phase rotational coordinate conversion part 28 Phase synchronization part 29, 30 Current controller 31 Adder 32 Pulse width Modulator 33 Power converter 34 Measurement transformer 35 Interconnection switch 36 Capacitor 37, 38 Coil 39 Capacitor 71 Adjustment unit 72 Effective current command holding unit 91 Frequency deviation processing unit 92 Adjustment unit 131 Adjustment unit 132 Effective current command processing unit 150 bus 151 CPU
152 RAM
153 ROM
154 Recording medium 155 Communication interface 156 Input / output interface 301 Reference frequency setting unit 302 Frequency detection unit 303 Adder 304 Frequency deviation holding unit 305 Adjustment unit

Claims (13)

電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御装置であって、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出する周波数変動抑制部と、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力させる電流制御部と、を有し、
前記周波数変動抑制部は、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度を超える直前に算出した周波数偏差を保持する周波数偏差保持部を有する
ことを特徴とする電力変換器の制御装置。
A control device for a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of the power grid,
A frequency fluctuation suppression unit that calculates a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculates an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation. When,
A current control unit that controls the power converter according to the active current command or the active power command, and outputs an active current or active power from the power converter to the power system, and
The frequency fluctuation suppressing unit is
A power conversion comprising: a frequency deviation holding unit that holds a frequency deviation calculated immediately before the frequency deviation change speed exceeds the predetermined change speed when the frequency deviation change speed exceeds a predetermined change speed. Control device.
電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御装置であって、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出する周波数変動抑制部と、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力させる電流制御部と、を有し、
前記周波数変動抑制部は、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度を超える直前に算出した有効電流指令又は有効電力指令を保持する有効電流指令保持部を有する
ことを特徴とする電力変換器の制御装置。
A control device for a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of the power grid,
A frequency fluctuation suppression unit that calculates a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculates an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation. When,
A current control unit that controls the power converter according to the active current command or the active power command, and outputs an active current or active power from the power converter to the power system, and
The frequency fluctuation suppressing unit is
An active current command holding unit that holds an active current command or an active power command calculated immediately before the frequency deviation change rate exceeds the predetermined change rate when the frequency deviation change rate exceeds a predetermined change rate; A control device for a power converter characterized by the above.
電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御装置であって、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出する周波数変動抑制部と、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力させる電流制御部と、を有し、
前記周波数変動抑制部は、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度で変動していると見做せる周波数偏差を算出する周波数偏差処理部を有する
ことを特徴とする電力変換器の制御装置。
A control device for a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of the power grid,
A frequency fluctuation suppression unit that calculates a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculates an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation. When,
A current control unit that controls the power converter according to the active current command or the active power command, and outputs an active current or active power from the power converter to the power system, and
The frequency fluctuation suppressing unit is
A frequency deviation processing unit that calculates a frequency deviation that can be considered that the change rate of the frequency deviation fluctuates at the predetermined change rate when the change rate of the frequency deviation exceeds a predetermined change rate; Control device for power converter.
請求項3に記載の電力変換器の制御装置であって、
前記周波数偏差処理部は、
今回算出した周波数偏差と前回算出した周波数偏差との差が、周波数変動の上限制限値より大きい場合、前記前回算出した周波数偏差に前記上限制限値を加算し、前記今回算出した周波数偏差とし、
該差が周波数変動の下限制限値より小さい場合、前記前回算出した周波数偏差に前記下限制限値を加算し、前記今回算出した周波数偏差とする
ことを特徴とする電力変換器の制御装置。
It is a control apparatus of the power converter of Claim 3, Comprising:
The frequency deviation processing unit is
When the difference between the frequency deviation calculated this time and the frequency deviation calculated last time is larger than the upper limit limit value of the frequency fluctuation, the upper limit value is added to the frequency deviation calculated last time to obtain the frequency deviation calculated this time,
When the difference is smaller than a lower limit value of frequency fluctuation, the lower limit value is added to the previously calculated frequency deviation to obtain the currently calculated frequency deviation.
電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御装置であって、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出する周波数変動抑制部と、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力させる電流制御部と、を有し、
前記周波数変動抑制部は、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度で変動していると見做せる前記周波数偏差に対応する有効電流指令又は有効電流指令を算出する有効電流指令処理部を有する
ことを特徴とする電力変換器の制御装置。
A control device for a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of the power grid,
A frequency fluctuation suppression unit that calculates a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculates an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation. When,
A current control unit that controls the power converter according to the active current command or the active power command, and outputs an active current or active power from the power converter to the power system, and
The frequency fluctuation suppressing unit is
When the rate of change of the frequency deviation exceeds a predetermined rate of change, an effective current command or an effective current command corresponding to the frequency deviation that can be considered that the rate of change of the frequency deviation varies at the predetermined rate of change is calculated. A control device for a power converter, comprising: an active current command processing unit.
電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御方法であって、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出し、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力し、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度を超える直前に算出した周波数偏差を保持する
ことを特徴とする電力変換器の制御方法。
A method for controlling a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of a power grid,
Calculate a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculate an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation,
Control the power converter according to the active current command or the active power command, and output an active current or active power from the power converter to the power system,
The method of controlling a power converter, wherein when the change rate of the frequency deviation exceeds a predetermined change rate, the frequency deviation calculated immediately before the change rate of the frequency deviation exceeds the predetermined change rate is retained.
電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御方法であって、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出し、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力し、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度を超える直前に算出した有効電流指令又は有効電力指令を保持する
ことを特徴とする電力変換器の制御方法。
A method for controlling a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of a power grid,
Calculate a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculate an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation,
Control the power converter according to the active current command or the active power command, and output an active current or active power from the power converter to the power system,
When the change rate of the frequency deviation exceeds a predetermined change rate, an active current command or an active power command calculated immediately before the change rate of the frequency deviation exceeds the predetermined change rate is held. Control method.
電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御方法であって、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出し、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力し、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度で変動していると見做せる周波数偏差を算出する
ことを特徴とする電力変換器の制御方法。
A method for controlling a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of a power grid,
Calculate a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculate an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation,
Control the power converter according to the active current command or the active power command, and output an active current or active power from the power converter to the power system,
When the change rate of the frequency deviation exceeds a predetermined change rate, a frequency deviation that calculates that the change rate of the frequency deviation is fluctuating at the predetermined change rate is calculated. Method.
電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御方法であって、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出し、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力し、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度で変動していると見做せる前記周波数偏差に対応する有効電流指令又は有効電力指令を算出する
ことを特徴とする電力変換器の制御方法。
A method for controlling a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of a power grid,
Calculate a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculate an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation,
Control the power converter according to the active current command or the active power command, and output an active current or active power from the power converter to the power system,
When the change rate of the frequency deviation exceeds a predetermined change rate, an active current command or an active power command corresponding to the frequency deviation that can be considered that the change rate of the frequency deviation fluctuates at the predetermined change rate is calculated. A method for controlling a power converter.
電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御プログラムであって、
コンピュータに、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出し、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力し、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度を超える直前に算出した周波数偏差を保持する
処理を実行させることを特徴とする電力変換器の制御プログラム。
A control program for a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of the power grid,
On the computer,
Calculate a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculate an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation,
Control the power converter according to the active current command or the active power command, and output an active current or active power from the power converter to the power system,
When the change rate of the frequency deviation exceeds a predetermined change rate, a process for holding the frequency deviation calculated immediately before the change rate of the frequency deviation exceeds the predetermined change rate is executed. Control program.
電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御プログラムであって、
コンピュータに、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出し、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力し、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度を超える直前に算出した有効電流指令又は有効電力指令を保持する
処理を実行させることを特徴とする電力変換器の制御プログラム。
A control program for a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of the power grid,
On the computer,
Calculate a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculate an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation,
Control the power converter according to the active current command or the active power command, and output an active current or active power from the power converter to the power system,
When the change rate of the frequency deviation exceeds a predetermined change rate, a process of holding the active current command or active power command calculated immediately before the change rate of the frequency deviation exceeds the predetermined change rate is performed. To control the power converter.
電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御プログラムであって、
コンピュータに、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出し、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力し、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度で変動していると見做せる周波数偏差を算出する
処理を実行させることを特徴とする電力変換器の制御プログラム。
A control program for a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of the power grid,
On the computer,
Calculate a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculate an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation,
Control the power converter according to the active current command or the active power command, and output an active current or active power from the power converter to the power system,
When the change speed of the frequency deviation exceeds a predetermined change speed, a process is performed to calculate a frequency deviation that can be considered that the change speed of the frequency deviation fluctuates at the predetermined change speed. Control program for the converter.
電力系統の系統周波数の変動を抑制する電力変換器の制御プログラムであって、
コンピュータに、
計測した前記電力系統の前記系統周波数と基準周波数との周波数偏差を算出し、前記周波数偏差を用いて前記系統周波数の変動を抑制するための有効電流指令又は有効電力指令を算出し、
前記有効電流指令又は前記有効電力指令に応じて前記電力変換器を制御し、前記電力変換器から前記電力系統へ有効電流又は有効電力を出力し、
前記周波数偏差の変化速度が所定変化速度を超えた場合、前記周波数偏差の変化速度が前記所定変化速度で変動していると見做せる前記周波数偏差に対応する有効電流指令又は有効電力指令を算出する
処理を実行させることを特徴とする電力変換器の制御プログラム。
A control program for a power converter that suppresses fluctuations in the grid frequency of the power grid,
On the computer,
Calculate a frequency deviation between the system frequency and a reference frequency of the measured power system, and calculate an active current command or an active power command for suppressing fluctuations in the system frequency using the frequency deviation,
Control the power converter according to the active current command or the active power command, and output an active current or active power from the power converter to the power system,
When the change rate of the frequency deviation exceeds a predetermined change rate, an active current command or an active power command corresponding to the frequency deviation that can be considered that the change rate of the frequency deviation fluctuates at the predetermined change rate is calculated. A control program for a power converter, characterized by causing a process to be executed.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60121928A (en) * 1983-12-05 1985-06-29 株式会社日立製作所 Power controlling method of generator
JPH07170779A (en) * 1993-11-02 1995-07-04 Hewlett Packard Co <Hp> Motor control method
JP2014207808A (en) * 2013-04-15 2014-10-30 オムロン株式会社 Control device, power conditioner, dispersed power source system, program and control method
JP2015076907A (en) * 2013-10-07 2015-04-20 富士電機株式会社 Power compensation device
JP2015180122A (en) * 2014-03-18 2015-10-08 オムロン株式会社 Controller, power converter, power supply system, program, and control method
US20150285220A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Output control device, method and program for wind farm
JP2015180123A (en) * 2014-03-18 2015-10-08 オムロン株式会社 Controller, power converter, power supply system, program, and control method
JP2016039771A (en) * 2014-08-05 2016-03-22 全北大学校 産学協力▲団▼ Inertial control method of wind power generator
JP2017028936A (en) * 2015-07-27 2017-02-02 富士電機株式会社 Individual operation detection device, individual operation detection method, and individual operation detection program

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60121928A (en) * 1983-12-05 1985-06-29 株式会社日立製作所 Power controlling method of generator
JPH07170779A (en) * 1993-11-02 1995-07-04 Hewlett Packard Co <Hp> Motor control method
JP2014207808A (en) * 2013-04-15 2014-10-30 オムロン株式会社 Control device, power conditioner, dispersed power source system, program and control method
JP2015076907A (en) * 2013-10-07 2015-04-20 富士電機株式会社 Power compensation device
JP2015180122A (en) * 2014-03-18 2015-10-08 オムロン株式会社 Controller, power converter, power supply system, program, and control method
JP2015180123A (en) * 2014-03-18 2015-10-08 オムロン株式会社 Controller, power converter, power supply system, program, and control method
US20150285220A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Output control device, method and program for wind farm
JP2015201900A (en) * 2014-04-03 2015-11-12 株式会社東芝 Output control device for wind farm, method and program
JP2016039771A (en) * 2014-08-05 2016-03-22 全北大学校 産学協力▲団▼ Inertial control method of wind power generator
JP2017028936A (en) * 2015-07-27 2017-02-02 富士電機株式会社 Individual operation detection device, individual operation detection method, and individual operation detection program

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