JP2019115228A - 蓄電池システムおよび蓄電池システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、上記再生可能エネルギーは、気候条件によりその出力が変化する欠点を備える。系統の容量に比べて上記再生可能エネルギーの導入量が大きくなると、電力の需給バランスを取るため、既存の火力発電所による出力調整が困難になる。
しかし、蓄電池やキャパシタは、充電率が低い場合、放電可能電力が充電率の高い状態での放電可能電力に比べて小さくなる。そのため、急峻な再生可能エネルギーの出力変化の緩和用にkW単価の安い蓄電池を備えても、Wh残量もしくは放電可能な電力の減少により十分な放電ができず、発電プラントとして変動緩和要求を遵守できない虞がある。
図3は、電力変換器203の個別制御装置2000内の演算ブロックを示す図である。
ここにおいて、蓄電池ユニット20の充電率指令値SOC_Ref1は、蓄電池ユニット30の充電率指令値SOC_Ref2より高い値にして、太陽光発電システム40の出力急減時の補償電力を出力できるようにする。本実施例1では、SOC_Ref1を80%、SOC_Ref2を充電と放電双方の対応が可能なように50%に設定する。これらの充電率指令値SOC_Ref1およびSOC_Ref2は、予め指示される指令値であり、必要に応じて変更してもよい。
図5では、一番上に、太陽光発電システム40の出力P_PVと蓄電池ユニット20および30の充電率制御用電力指令値P_SOC1およびP_SOC2との和(以降、「和電力Psum」と記す)、並びに、太陽光発電プラント600の出力P_PLANTの合成した時系列特性(合成グラフ)を示し、二番目に、蓄電池ユニット20の出力P_BESS1の時系列特性を示し、三番目に、蓄電池ユニット30の出力P_BESS2の時系列特性を示し、四番目に、蓄電池ユニット20の充電率指令値SOC_Ref1および充電率SOC1の時系列特性を示し、そして五番目に、蓄電池ユニット30の充電率指令値SOC_Ref2および充電率SOC2の時系列特性を示す。
図9は、実施例2の蓄電池システム制御装置100_2の演算ブロックを示す図である。なお、実施例1と同じ部品は同じ記号で記し、重複説明を省く。
20、30…蓄電池ユニット、40…太陽光発電システム、50…風力発電システム、
100…蓄電池システム制御装置、110…表示器、202、302、402…変圧器、
203、303、403…電力変換器、204、304…蓄電池、
205、305…電圧センサ、206、306…バッテリコントローラ、
207、307…電流センサ、404…太陽光パネル、600…太陽光発電プラント、
1001…一演算周期遅延ブロック、
1002、1004、1005、1010、2005、3005…加算器、
1003、1006、1007、1013、2001、3001…減算器、
1008、1009、1012、1014、1303、1304、2003、3003…リミッタ、
1301、1302、2002、2004、3002、3004…乗算器、
1020…ハイパスフィルタ、1100…変動抑制用蓄電池システム電力算出部、
1200、1300…電力分配部(第1の電力分配部、第2の電力分配部)、
1400…カレンダー機能付き切替器、2000、3000…個別制御装置、
SOC1、SOC2…充電率、P_SOC1、P_SOC2…充電率制御用電力指令値、
P_Ref1、P_Ref2…出力変化率抑制用の出力電力指令値、
P_Max1、P_Max2…放電可能電力、
P_Min1、P_Min2…充電可能電力
Claims (13)
- 発電源と電力系統との接続点に接続される蓄電池システムであって、
当該蓄電池システムは、複数の蓄電池ユニットと、該複数の蓄電池ユニットの出力電力指令値を算出して該複数の蓄電池ユニットを制御する蓄電池システム制御装置とを備え、
前記蓄電池システム制御装置は、前記発電源が前記電力系統に向けて出力する有効電力の出力変動が所定の範囲内である場合に、前記複数の蓄電池ユニットの内の第1の蓄電池ユニットに対する出力電力指令値を、前記複数の蓄電池ユニットの内の他の蓄電池ユニットに対する出力電力指令値より絶対値の小さい値とし、前記有効電力の出力変動が前記所定の範囲を超過する場合に、前記第1の蓄電池ユニットに対する出力電力指令値を、当該第1の蓄電池ユニットからの充放電を増加させる値にして前記他の蓄電池ユニットからの充放電で不足する電力分を補う第1の制御態様により、
前記発電源の出力変化率を抑制することを特徴とする蓄電池システム。 - 請求項1に記載の蓄電池システムであって、
前記蓄電池システム制御装置は、前記第1の蓄電池ユニットの定格容量と前記他の蓄電池ユニットの定格容量との比率に応じて前記複数の蓄電池ユニットそれぞれの出力電力指令値を割振る第2の制御態様を有し、前記第1の制御態様と当該第2の制御態様とを時間帯に応じて切り替えることにより、
前記発電源の出力変化率を抑制することを特徴とする蓄電池システム。 - 請求項1または2に記載の蓄電池システムであって、
前記所定の範囲の上限値を前記他の蓄電池ユニットの放電可能電力とし、前記所定の範囲の下限値を前記他の蓄電池ユニットの充電可能電力とする
ことを特徴とする蓄電池システム。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の蓄電池システムであって、
前記蓄電池システム制御装置は、前記出力電力指令値を前記有効電力の出力上限値から出力下限値までの幅を超過する前記有効電力の電力量に基づいて算出する
ことを特徴とする蓄電池システム。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の蓄電池システムであって、
前記蓄電池システム制御装置は、前記出力電力指令値を前記発電源の出力有効電力検出値にハイパスフィルタ演算処理した電力量から算出する
ことを特徴とする蓄電池システム。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の蓄電池システムであって、
前記蓄電池システム制御装置は、予め指示される前記第1の蓄電池ユニットに対する充電率指令値を複数用意し切り替えて入力とする
ことを特徴とする蓄電池システム。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の蓄電池システムであって、
前記発電源が再生可能エネルギーに基づく電源である
ことを特徴とする蓄電池システム。 - 請求項7に記載の蓄電池システムであって、
前記再生可能エネルギーに基づく電源が太陽光発電システムである
ことを特徴とする蓄電池システム。 - 請求項7に記載の蓄電池システムであって、
前記再生可能エネルギーに基づく電源が風力発電システムである
ことを特徴とする蓄電池システム。 - 発電源と電力系統との接続点に接続される蓄電池システムの制御方法であって、
前記蓄電池システムが備える複数の蓄電池ユニットの出力電力指令値を算出して該複数の蓄電池ユニットを制御する際に、
前記発電源が前記電力系統に向けて出力する有効電力の出力変動が所定の範囲内である場合に、前記複数の蓄電池ユニットの内の第1の蓄電池ユニットに対する出力電力指令値を、前記複数の蓄電池ユニットの内の他の蓄電池ユニットに対する出力電力指令値より絶対値の小さいにする第1のステップ、および、
前記有効電力の出力変動が前記所定の範囲を超過する場合に、前記第1の蓄電池ユニットに対する出力電力指令値を、当該第1の蓄電池ユニットからの充放電を増加させる値にして前記他の蓄電池ユニットからの充放電で不足する電力分を補う第2のステップ
により、前記発電源の出力変化率を抑制する蓄電池システムの制御方法。 - 請求項10に記載の蓄電池システムの制御方法であって、
前記第1の蓄電池ユニットの定格容量と前記他の蓄電池ユニットの定格容量との比率に応じて前記複数の蓄電池ユニットそれぞれの出力電力指令値を割振る第3のステップを有し、前記第1および前記第2のステップによる制御と当該第3のステップによる制御とを時間帯に応じて切り替えることにより、前記発電源の出力変化率を抑制する蓄電池システムの制御方法。 - 請求項10または11に記載の蓄電池システムの制御方法であって、
前記出力電力指令値を、前記有効電力の出力上限値から出力下限値までの幅を超過する前記有効電力の電力量に基づいて算出する
ことを特徴とする蓄電池システムの制御方法。 - 請求項10または11に記載の蓄電池システムの制御方法であって、
前記出力電力指令値を、前記有効電力の出力に基づいてハイパスフィルタ演算処理した電力量から算出する
ことを特徴とする蓄電池システムの制御方法。
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