JP2020137292A - Power conversion system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、再生可能エネルギー発電装置と電力系統とを連携する電力変換システムに関する。 The present invention relates to a power conversion system that links a renewable energy power generation device and a power system.
近年、風力や太陽光をエネルギー源とする再生可能エネルギー発電設備が普及しつつある。再生可能エネルギー発電設備は、電力変換システムを介して、電力系統に連系するが、電力系統へ供給可能な電力量に応じて、単数または複数の発電装置を備える。 In recent years, renewable energy power generation facilities using wind power and solar power as energy sources have become widespread. The renewable energy power generation facility is connected to the power system via a power conversion system, and includes one or more power generation devices depending on the amount of power that can be supplied to the power system.
複数の発電装置を備える再生可能エネルギー発電設備に関する従来技術として、特許文献1に記載の技術が知られている。
The technique described in
特許文献1に記載の技術では、複数台の風力発電装置の総出力電力を検出し、中央制御装置が、総出力電力に基づいて、複数台の風力発電装置の各々を制御する。
In the technique described in
さらに、再生可能エネルギー発電装置は、自然エネルギーを利用するため、発電量が変動する。これにより、系統連系用の電力変換システムの出力電力の変動速度が大きくなると、電力系統が不安定になる恐れがある。これに対し、特許文献2に記載の従来技術が知られている。
Further, since the renewable energy power generation device uses natural energy, the amount of power generation fluctuates. As a result, if the fluctuation speed of the output power of the power conversion system for grid interconnection becomes large, the power system may become unstable. On the other hand, the prior art described in
特許文献2に記載の技術では、自然エネルギー電源の出力電力の変動速度を、電力貯蔵装置からの補償電力によって抑制する。
In the technique described in
上記従来技術により、再生可能エネルギー発電設備および蓄電装置を中央制御装置によって制御すると、実際の電力変動に対して制御動作が遅れるため、電力変動が十分抑制されない恐れがある。 When the renewable energy power generation facility and the power storage device are controlled by the central control device according to the above-mentioned prior art, the control operation is delayed with respect to the actual power fluctuation, so that the power fluctuation may not be sufficiently suppressed.
そこで、本発明は、再生可能エネルギー発電装置の電力変動を確実に補償できる電力変換システムを提供する。 Therefore, the present invention provides a power conversion system capable of reliably compensating for power fluctuations in a renewable energy power generation device.
上記課題を解決するために、本発明による電力変換システムは、再生可能エネルギー発電装置からの電力を電力変換する第1電力変換装置と、蓄電装置からの電力を電力変換する第2電力変換装置と、第1電力変換装置および第2電力変換装置を制御する中央制御部と、第1電力変換装置および第2電力変換装置と、中央制御部との間で、情報伝送を行う第1通信手段と、を備え、中央制御部は、第1通信手段を介して得られる情報に基づいて、第1電力変換装置を制御し、かつ再生可能エネルギー発電装置の発電電力の変動を補償するように第2電力変換装置を制御し、第1電力変換装置および第2電力変換装置の出力電力を外部系統へ出力するものであって、第2電力変換装置を個別に制御する自律制御部と、第1通信手段よりも通信遅延が小さく、電力変換システムと自律制御部との間で情報伝送を行う第2通信手段と、を備え、自律制御部は、第2通信手段を介して得られる情報に基づいて、再生可能エネルギー発電装置の発電電力の変動を補償するように第2電力変換装置を制御する。 In order to solve the above problems, the power conversion system according to the present invention includes a first power conversion device that converts power from a renewable energy power generation device and a second power conversion device that converts power from a power storage device. , A central control unit that controls the first power conversion device and the second power conversion device, a first communication means that transmits information between the first power conversion device, the second power conversion device, and the central control unit. The central control unit controls the first power conversion device based on the information obtained via the first communication means, and compensates for the fluctuation of the generated power of the renewable energy power generation device. It controls the power conversion device and outputs the output power of the first power conversion device and the second power conversion device to the external system. The autonomous control unit that individually controls the second power conversion device and the first communication. The communication delay is smaller than that of the means, and the second communication means for transmitting information between the power conversion system and the autonomous control unit is provided, and the autonomous control unit is based on the information obtained via the second communication means. , The second power conversion device is controlled so as to compensate for the fluctuation of the generated power of the renewable energy power generation device.
本発明によれば、再生可能エネルギー発電装置の電力変動を確実に補償できる。 According to the present invention, it is possible to reliably compensate for power fluctuations in a renewable energy power generation device.
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following embodiments.
本発明の実施形態について説明する前に、まず、従来技術による電力変換システムについて説明する。なお、以下に説明する電力変換システムおよびその制御系の構成(図1〜3)は、後述する本発明の実施例においても適用される。 Before explaining the embodiment of the present invention, first, the power conversion system according to the prior art will be described. The configuration of the power conversion system and its control system described below (FIGS. 1 to 3) is also applied to the examples of the present invention described later.
図1は、電力系統に連系する電力変換システムの構成を示す。 FIG. 1 shows the configuration of a power conversion system connected to a power system.
図1に示すように、電力変換システム100は、複数(図1では2台)の第1電力変換装置101と複数(図1では2台)の第2電力変換装置102を備える。複数の第1電力変換装置101は、出力側において並列に接続される。このように並列多重接続された複数の第1電力変換装置101の出力が外部の電力系統103に接続される。また、複数の第2電力変換装置102は、出力側において並列に接続される。このように並列多重接続された複数の第2電力変換装置102の出力が電力系統103に接続される。
As shown in FIG. 1, the
なお、電力系統103は、回転電機からなる通常の発電機を備える発電設備、電力を消費する設備、および、これらの設備が接続される送配電網から構成される。
The
第1電力変換装置101は、再生可能エネルギー発電装置104(RE)から入力する直流電力を交流電力(PRE1,PRE2)に変換する主回路を備える。この主回路は、半導体スイッチング素子のオン・オフにより直流電力を交流電力に変換するDC/ACコンバータ回路(インバータ回路)である。第1電力変換装置101の主回路は、制御部108によって制御される。すなわち、制御部108は、出力電力指令値に応じて、主回路の半導体スイッチング素子のオン・オフを制御する。これにより、第1電力変換装置101が出力する交流電力が、出力電力指令値になるように制御される。
The first
なお、再生可能エネルギー発電装置104(RE)は、例えば、太陽光発電装置や風力発電装置である。また、再生可能エネルギー発電装置が交流電力を出力する場合、出力電力をAC/DCコンバータにより直流電力に変換してから第1電力変換装置101へ入力する。
The renewable energy power generation device 104 (RE) is, for example, a solar power generation device or a wind power generation device. When the renewable energy power generation device outputs AC power, the output power is converted into DC power by an AC / DC converter and then input to the first
第2電力変換装置102は、蓄電装置105から入力する直流電力を交流電力(PBAT1,PBAT2)に変換する主回路を備える。この主回路は、第1電力変換装置101と同様に、DC/ACコンバータ回路(インバータ回路)である。第2電力変換装置102の主回路は、制御部108によって制御される。すなわち、制御部108は、出力電力指令値に応じて、主回路の半導体スイッチング素子のオン・オフ(スイッチング)を制御する。これにより、第2電力変換装置102が出力する交流電力が、出力電力指令値になるように制御される。
The second
なお、蓄電装置105は、例えば、二次電池やキャパシタである。
The
複数の第1電力変換装置101は、各第1電力変換装置101が出力する交流電力PRE1,PRE2を合わせた交流電力109(PRE)を電力系統103へ出力する。また、複数の第2電力変換装置102は、各第2電力変換装置102が出力する交流電力PBAT1,PBAT2を合わせた交流電力110(PBAT)を電力系統103へ出力する。
The plurality of first
複数の第1電力変換装置101と複数の第2電力変換装置102を制御するために、中央制御部106が設けられる。中央制御部106は、第1通信手段107を介して、複数の第1電力変換装置101と複数の第2電力変換装置102から、動作状態に関する情報(例えば、出力電力)を収集する。なお、この情報は、各電力変換装置が備える制御部108から取得されてもよい。
A
センサ700は、複数の第1電力変換装置101の出力電力109(PRE)を検出する。中央制御部106は、センサ700から、第1通信手段107を介して、出力電力PRE関する情報を収集する。
The
中央制御部106は、複数の第1電力変換装置101および複数の第2電力変換装置102ならびにセンサ700から収集した情報に基づいて、各電力変換装置の出力電力指令値を作成して、作成した出力電力指令値を、第1通信手段107を介して各電力変換装置の制御部108へ送る。なお、第1通信手段107は、有線でもよいし、無線でもよい。
The
複数の第1電力変換装置101の出力電力PREは、再生可能エネルギー発電装置104(RE)の間欠的な発電特性により、天候などの自然条件に応じた大きな電力変動分を有する。このような大きな電力変動は、電力系統103における発電機の動作を不安定にし得る。このため、電力変換システム100に対しては、電力変換システム100の総出力電力111(PSYS)の電力変動率すなわち電力変動速度が規定値内に収まることが要求される。
The output power PRE of the plurality of first
図2は、第1通信手段107におけるデータ伝送を示す。 FIG. 2 shows data transmission in the first communication means 107.
第1通信手段107に接続される各制御部(M個の制御部#1〜#M(図1中の「108」)および中央制御部(図1中の「106」))には、所定時間の間、自制御部の情報を、他のすべての制御部に対して更新する権限が与えられる。情報更新の権限は、所定時間隔で、かつ所定の順番で、他の制御部へ引き渡される。図2においては、第1通信手段の1更新周期中で、制御部#1、制御部#2、…、制御部#M、中央制御部の順で、情報更新の権限が引き渡される。
Each control unit (M
このような動作は、第1通信手段を介して互いに接続される全制御ユニット(中央制御部および複数の制御部)間で継続する。それゆえ、より多くの制御ユニットが接続されるほど、データ更新の1サイクルが終了するのにより長い時間がかかる。このため、通信遅延(communication delay time)がもたらされる。 Such an operation continues between all control units (central control unit and a plurality of control units) connected to each other via the first communication means. Therefore, the more control units are connected, the longer it takes to complete one cycle of data update. This results in a communication delay time.
図3は、図1の電力変換システム100における制御部108および中央制御部106を含む制御系を示す。
FIG. 3 shows a control system including a
中央制御部106は、再生可能エネルギー発電装置104の発電電力の変動を平滑化する電力平滑化制御部302を有する。中央制御部106は、第1通信手段107を介して、複数の第1電力変換装置101の出力電力情報PRE1,PRE2を収集する。中央制御部106は、第1通信手段107による通信遅延を受けた出力電力情報PRE1D,PRE2Dを足し合わせ、足し合わせた総出力電力情報301(PRED)を電力平滑化制御部302に入力する。
The
総出力電力情報301(PRED)は、再生可能エネルギーの間欠的発電量のため、大きな電力変動を含む。電力平滑化制御部302は、変化率リミッタや他のフィルタ手段によって、総出力電力情報301(PRED)を処理して、平滑化された出力電力指令値303(P* SYS)を作成する。この出力電力指令値303(P* SYS)は、電力変換システム100の好適な出力電力を表している。それゆえ、複数の蓄電装置105による総補償電力指令値304(P* BAT)が、出力電力指令値303(P* SYS)から総出力電力情報301(PRED)を減じることによって算出される。
The total output power information 301 ( PRED ) includes large power fluctuations due to the intermittent power generation of renewable energy. The power
中央制御部106は、総補償電力指令値304(P* BAT)を蓄電装置105の台数すなわち第2電力変換装置102の台数(図1では2台)で除算することにより、各第2電力変換装置102に対する個別の補償電力指令値(P* BAT1,P* BAT2)を作成する。すなわち、図1の中央制御部106では、「P* BAT1=P* BAT2=P* BAT/2」である。補償電力指令値P* BAT1,P* BAT2は、第1通信手段を介して、各第2電力変換装置102の制御部108へ送られる。各制御部108は、第1通信手段によって遅延した補償電力指令値(P* BAT1D,P* BAT2D)を受信し、第2電力変換装置を、その出力電力(PBAT1,PBAT2)が補償電力指令値(P* BAT1D,P* BAT2D)になるように制御する。
The
情報の通信遅延がない理想状態では、複数の第2電力変換装置102の総出力電力110(PBAT(=PBAT1+PBAT2))によって大きな電力変動が平滑化されて、電力変換システム100の出力電力111(PSYS)の変動速度は要求値の範囲内に収まる。しかしながら、実際には、電力変換システムは複数の第1電力変換装置および複数の第2電力変換装置を備え、場合によっては数十もしくは数百の第1および第2電力変換装置を備え得るので、これらの電力変換装置から第1通信手段107を介して情報を収集すると、通信遅延が生じる。例えば、32台の電力変換装置間における1データ更新を保証するには最大50msを要する。さらに、第2電力変換装置の個別の制御部108が第1通信手段107を介して補償電力指令値(P* BAT1D,P* BAT2D)を受信後、第2電力変換装置の出力電力(PBAT1,PBAT2)を補償電力指令値に一致するまでに制御の遅れがある。
In an ideal state where there is no information communication delay, large power fluctuations are smoothed by the total output power 110 (P BAT (= P BAT1 + P BAT2 )) of the plurality of second
図4は、図1の電力変換システムの動作を示す。本図により、中央制御部106において電力平滑化制御が実行される場合に、上述の通信遅延時間および制御遅延時間によって起きる電力平滑化制御の制御誤差について説明する。なお、本図において、破線は、電力平滑化制御が理想的な場合における波形を示し、実線は、電力平滑化制御に遅延時間による誤差が生じている場合における波形を示す。
FIG. 4 shows the operation of the power conversion system of FIG. With reference to this figure, when the power smoothing control is executed in the
まず、波形109は、再生可能エネルギーによる電力を示しているが、波形に急峻な電力変動がある。理想的状況において、波形301は、波形109における大きな電力変動を平滑化するための蓄電池の理想的な出力を示し、波形302は、電力平滑化制御が理想的な場合における制御結果(系統への出力電力PSYS)を示す。しかしながら、通信遅延時間および制御遅延時間が起きる場合、これらの遅延は、波形110が示すように、蓄電池の出力が、理想的な波形301よりも遅れて制御される。
First, the
以下、本発明の実施形態について、実施例1および実施例2により説明する。なお、いずれの実施例も、図1−3に示した構成に、再生可能エネルギー発電装置の発電量の変動を確実に補償するための手段が付加される。そこで、以下では、主にその手段について説明し、図1−3に示した構成については、図示はするが、説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to Examples 1 and 2. In each of the embodiments, means for reliably compensating for fluctuations in the amount of power generated by the renewable energy power generation device are added to the configuration shown in FIG. 1-3. Therefore, in the following, the means will be mainly described, and the configuration shown in FIGS. 1-3 will be illustrated, but the description will be omitted.
図5は、本発明による実施例1である電力変換システム500の構成を示す。
FIG. 5 shows the configuration of the
本実施例1においては、電力変換システムの総出力電力511を検出する電力検出部501(センサ)が備えられ、検出される情報が、第2通信手段502を介して、複数(図5では2台)の第2電力変換装置102の内の一部(図5では1台)を、個別にかつ中央制御部106による制御とは独立して制御する自律制御部503に伝送される。
In the first embodiment, a power detection unit 501 (sensor) for detecting the
ここで、第2通信手段は、一対一通信によって情報を伝送する。このため、通信時間遅延が、第1通信手段107の通信時間遅延に比べて小さい。なお、第2通信手段502は、有線でもよいし、無線でもよい。 Here, the second communication means transmits information by one-to-one communication. Therefore, the communication time delay is smaller than the communication time delay of the first communication means 107. The second communication means 502 may be wired or wireless.
図6は、実施例1における制御系の構成を示す機能ブロック図である。 FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the control system according to the first embodiment.
本制御系は、中央制御部106と自律制御部503を備えている。中央制御部106の構成は、図3に示した構成と同様である。自律制御部503は、一部の第2電力変換装置102に対する第2電力指令504(P* BAT2C)を、電力検出部501および第2通信手段502からの電力変換システム500の総出力電力511(PSYS)を示す情報に基づいて、設定する。
This control system includes a
本実施例1においては、自律制御部503における制御演算手段として変化率リミッタ505(rate limiter)が適用される。第2通信手段502は、通信遅延が第1通信手段107よりも小さいため、第2電力指令は、中央制御部106における電力平滑化制御による第1電力指令(P* BAT2D)の設定に先立って設定される。
In the first embodiment, the rate limiter 505 (rate limiter) is applied as the control calculation means in the
図5に示す実施例1および図6に示す制御系によって、時間遅延によって起きる制御誤差が補償される。これにより、電力変換システム500の出力電力の変動率を良好に管理できる。
The control system shown in Examples 1 and 6 shown in FIG. 5 compensates for the control error caused by the time delay. As a result, the fluctuation rate of the output power of the
図7は、実施例1の電力変換システムの動作を示す。なお、図7中の破線は、図1における電力変換システム100について述べたように、電力平滑化制御部を備える中央制御部だけが適用される場合における動作波形を示す。また、図7中の実線は、図5に示した実施例1の電力変換システムが適用される場合における動作波形を示す。
FIG. 7 shows the operation of the power conversion system of the first embodiment. The broken line in FIG. 7 shows an operation waveform when only the central control unit including the power smoothing control unit is applied, as described for the
図7の右図(左図の一部(1725〜1735sec)の時間スケールを拡大した図)において、波形PRE(109)は、第1電力変換装置が出力する再生可能エネルギー発電装置による電力を示す。この波形においては、急峻な電力変動がある。波形PBAT(110)および波形PSYS(111)が示すように、中央制御部において発生する時間遅れ(通信遅延および制御の遅れ)が、蓄電装置の出力と電力変換システムの出力に電力補償の遅れ(すなわち電力変動)をもたらす。 In the right diagram of FIG. 7 (an enlarged view of a time scale of a portion of the left (1725~1735sec)), the waveform P RE (109) is a power from renewable power generator first power converter output Shown. In this waveform, there is a steep power fluctuation. As shown by the waveform PBAT (110) and the waveform PSYS (111), the time delay (communication delay and control delay) that occurs in the central control unit compensates the output of the power storage device and the output of the power conversion system. It causes a delay (that is, power fluctuation).
これに対し、実施例1においては、電力変換システム500の総出力電力PSYSの変動が監視される。それにより、自律制御部503は、波形504が示すように、時間遅れに起因する誤差を補償するために第2電力指令(P* BAT2C)を作成する。その結果、電力変換システム500の出力電力は、波形511に示すように、電力変動が抑制されるように制御される。
On the other hand, in the first embodiment, the fluctuation of the total output power PSYS of the
図8は、本発明による実施例2である電力変換システム800の構成を示す。
FIG. 8 shows the configuration of the
本実施例2においては、センサ700によって、複数の第1電力変換装置101の総出力電力109(PRE)が検出される。検出された総出力電力109(PRE)の情報は、第2通信手段802を介して、第2電力変換装置102の自律制御部803へ送信される。また、自律制御部803は、第1通信手段107を介して、電力変換装置の動作状態に関する他の情報、例えば、後述するように各第1電力変換装置の出力電力PRE1,PRE2の情報を受信する。
In the second embodiment, the
ここで、第2通信手段802は一対一通信方式であり、そのため、第2通信手段の通信遅延は、第1通信手段の通信遅延に比べて小さい。 Here, the second communication means 802 is a one-to-one communication method, so that the communication delay of the second communication means is smaller than the communication delay of the first communication means.
図9は、実施例2における制御系の構成を示す機能ブロック図である。 FIG. 9 is a functional block diagram showing the configuration of the control system according to the second embodiment.
本制御系は、中央制御部106と自律制御部803を備えている。中央制御部の構成は、図3および図6に示した構成と同様である。
This control system includes a
自律制御部803は、第2電力変換装置102に対する第2電力指令805(P* BAT2C)を、再生可能エネルギー発電装置104による電力の検出値間誤差804に基づいて、設定する。
The
この検出値間誤差804は、センサ700から第2通信手段802を介して得られる総出力電力検出値(PRE)と、第1通信手段107を介して取得される各第1電力変換装置101の出力電力検出値PRE1,PRE2を加算して得られる総出力電力検出値(PRE1+PRE2)との差分を算出することによって得られる。
The
PRE1,PRE2は、第1電力変換装置101の制御部108からの動作情報に基づき中央制御部106が取得後、中央制御部106から自律制御部803に配信される。なお、PRE1,PRE2は、第1電力変換装置101の制御部108から自律制御部803に配信されてもよい。
The P RE1 and P RE2 are distributed from the
遅延部806は、中央制御部106が第2電力変換装置102へ蓄電装置105の電力指令値を配信する時に起きる遅延を表している。第2通信手段802の遅れ時間が短いため、センサ700によって検出される電力値は、複数の第1電力変換装置101の実際の電力とほとんど同じである。
The delay unit 806 represents a delay that occurs when the
本実施例2においては、中央制御部106における電力平滑化制御部302と同じ電力変動補償部である電力平滑化制御部807が、通信遅延を含む制御の遅れを補償する自律制御部803において適用される。
In the second embodiment, the power
電力平滑化制御部807は、検出値間誤差804(PRE(センサ700の検出値)−(PRE1+PRE2))を平滑化処理する。自律制御部803は、平滑化処理された検出値間誤差と、平滑化前の検出値間誤差804との差分を算出することにより、第2補償電力指令値805(P* BAT2C)を作成して出力する。複数(図8では2台)の第2電力変換装置の内の一部(図8では1台)の制御部108は、中央制御部106から送信される補償電力指令P* BAT2と自律制御部803によって作成される第2補償電力指令を加算した電力指令に応じて、一部の第2電力変換装置の出力電力PBAT2を制御する。
The power
本実施例2によれば、通信遅延を含む制御の遅れによる誤制御を補償することができるので、電力変換システム800の出力電力の変動速度を確実に低減できる。
According to the second embodiment, since erroneous control due to a control delay including a communication delay can be compensated, the fluctuation speed of the output power of the
図10は、実施例2の電力変換システムの動作を示す。なお、図10中の破線は、図1における電力変換システム100について述べたように、電力平滑化制御部を備える中央制御部だけが適用される場合における動作波形を示す。また、図10中の実線は、図8に示した実施例2の電力変換システムが適用される場合における動作波形を示す。
FIG. 10 shows the operation of the power conversion system of the second embodiment. The broken line in FIG. 10 shows an operation waveform when only the central control unit including the power smoothing control unit is applied, as described for the
図10の右図(左図の一部(1725〜1735sec)の時間スケールを拡大した図)において、波形PRE(109)は、第1電力変換装置が出力する再生可能エネルギー発電装置による電力を示す。この波形においては、急峻な電力変動がある。 In the right view in FIG. 10 (enlarged view of the time scale of a portion of the left (1725~1735sec)), the waveform P RE (109) is a power from renewable power generator first power converter output Shown. In this waveform, there is a steep power fluctuation.
波形PRE(201)が示すように、中央制御部において発生する時間遅れ(通信遅延および制御の遅れ)が、再生可能エネルギー発電装置の電力の検出波形の遅れをもたらす。このため、波形PBAT(110)および波形PSYS(111)が示すように、蓄電装置の出力および電力変換システムの出力に平滑化制御の誤制御が生じる。 As the waveform PRE (201) shows, the time delays (communication delays and control delays) that occur in the central control unit result in delays in the detected waveform of the power of the renewable energy generator. Therefore, as shown by the waveform PBAT (110) and the waveform PSYS (111), the output of the power storage device and the output of the power conversion system are erroneously controlled by smoothing control.
これに対し、実施例2では、図10における波形109(センサ700によって検出されるPRE)と波形201(遅延したPRE(=PRE1+PRE2))との差分を算出することによって導出される、再生可能エネルギー発電装置の発電電力の検出値間誤差が監視される。さらに、本実施例2によれば、自律制御部803における誤制御補償機能のための第2電力指令805(図9における「P* BAT2C」)が設定される。これにより、電力変換システム800の出力電力は、波形811(PSYS)が示すように、電力変動が抑制されるように制御される。
In contrast, in Example 2, it is derived by calculating the difference between the
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. In addition, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each example with another configuration.
例えば、第1電力変換装置の台数、第2電力変換装置の台数、自律制御部を備える第2電力変換装置の台数は、電力変換システムの電力容量に応じて、いずれも任意でよい。 For example, the number of first power conversion devices, the number of second power conversion devices, and the number of second power conversion devices including an autonomous control unit may be arbitrary depending on the power capacity of the power conversion system.
また、蓄電装置は、電力変換システムの余剰電力の蓄電や、電力変換システムの出力の平準化などに用いてもよい。 Further, the power storage device may be used for storing surplus power of the power conversion system, leveling the output of the power conversion system, and the like.
100 電力変換システム、101 第1電力変換装置、102 第2電力変換装置、
103 電力系統、104 再生可能エネルギー発電装置、105 蓄電装置、
106 中央制御部、107 第1通信手段、108 制御部、
700 センサ、
500 電力変換システム、501 電力検出部、502 第2通信手段、
503 自律制御部、
800 電力変換システム、802 第2通信手段、803 自律制御部、
100 power conversion system, 101 first power conversion device, 102 second power conversion device,
103 power system, 104 renewable energy power generator, 105 power storage device,
106 Central Control Unit, 107 First Communication Means, 108 Control Unit,
700 sensor,
500 power conversion system, 501 power detector, 502 second communication means,
503 Autonomous control unit,
800 power conversion system, 802 second communication means, 803 autonomous control unit,
Claims (9)
蓄電装置からの電力を電力変換する第2電力変換装置と、
前記第1電力変換装置および前記第2電力変換装置を制御する中央制御部と、
前記第1電力変換装置および前記第2電力変換装置と、前記中央制御部との間で、情報伝送を行う第1通信手段と、
を備え、
前記中央制御部は、前記第1通信手段を介して得られる情報に基づいて、前記第1電力変換装置を制御し、かつ前記再生可能エネルギー発電装置の発電電力の変動を補償するように前記第2電力変換装置を制御し、
前記第1電力変換装置および前記第2電力変換装置の出力電力を外部系統へ出力する電力変換システムにおいて、
前記第2電力変換装置を個別に制御する自律制御部と、
前記第1通信手段よりも通信遅延が小さく、前記電力変換システムと前記自律制御部との間で情報伝送を行う第2通信手段と、
を備え、
前記自律制御部は、前記第2通信手段を介して得られる情報に基づいて、前記再生可能エネルギー発電装置の前記発電電力の変動を補償するように前記第2電力変換装置を制御することを特徴とする電力変換システム。 The first power conversion device that converts the power from the renewable energy power generation device, and
A second power conversion device that converts power from the power storage device,
A central control unit that controls the first power conversion device and the second power conversion device,
A first communication means for transmitting information between the first power conversion device, the second power conversion device, and the central control unit.
With
The central control unit controls the first power conversion device based on the information obtained via the first communication means, and compensates for fluctuations in the generated power of the renewable energy power generation device. 2 Control the power converter,
In a power conversion system that outputs the output power of the first power conversion device and the second power conversion device to an external system.
An autonomous control unit that individually controls the second power conversion device, and
A second communication means that has a smaller communication delay than the first communication means and transmits information between the power conversion system and the autonomous control unit.
With
The autonomous control unit is characterized in that the second power conversion device is controlled so as to compensate for the fluctuation of the generated power of the renewable energy power generation device based on the information obtained via the second communication means. Power conversion system.
前記第1電力変換装置は、出力が並列接続される複数の第1電力変換部を備え、
前記第2電力変換装置は、出力が並列接続される複数の第2電力変換部を備え、
前記自律制御部は、前記複数の第2電力変換部の一部を制御することを特徴とする電力変換システム。 In the power conversion system according to claim 1,
The first power conversion device includes a plurality of first power conversion units whose outputs are connected in parallel.
The second power conversion device includes a plurality of second power conversion units whose outputs are connected in parallel.
The autonomous control unit is a power conversion system characterized in that it controls a part of the plurality of second power conversion units.
前記第2通信手段を介して得られる情報が、前記第1電力変換装置および前記第2電力変換装置の総出力電力の検出値であることを特徴とする電力変換システム。 In the power conversion system according to claim 1,
A power conversion system characterized in that the information obtained via the second communication means is a detected value of the total output power of the first power conversion device and the second power conversion device.
前記自律制御部は、変化率リミッタを用いて、前記総出力電力の前記検出値に基づいて、前記第2電力変換装置に対する、前記再生可能エネルギー発電装置の前記発電電力の変動を補償するための出力電力指令を作成することを特徴とする電力変換システム。 In the power conversion system according to claim 4,
The autonomous control unit uses a rate of change limiter to compensate for fluctuations in the generated power of the renewable energy power generation device with respect to the second power conversion device based on the detected value of the total output power. A power conversion system characterized by creating an output power command.
前記自律制御部は、前記変化率リミッタの出力と、前記総出力電力の前記検出値との差分に基づいて、前記出力電力指令を作成することを特徴とする電力変換システム。 In the power conversion system according to claim 5,
The power conversion system is characterized in that the autonomous control unit creates the output power command based on the difference between the output of the rate of change limiter and the detected value of the total output power.
前記第2通信手段を介して得られる情報が、前記第1電力変換装置の出力電力の検出値であることを特徴とする電力変換システム。 In the power conversion system according to claim 1,
A power conversion system characterized in that the information obtained via the second communication means is a detected value of the output power of the first power conversion device.
前記自律制御部は、電力平滑化制御部を用いて、前記出力電力の前記検出値に基づいて、前記第2電力変換装置に対する、前記再生可能エネルギー発電装置の前記発電電力の変動を補償するための出力電力指令を作成することを特徴とする電力変換システム。 In the power conversion system according to claim 7,
The autonomous control unit uses a power smoothing control unit to compensate for fluctuations in the generated power of the renewable energy power generation device with respect to the second power conversion device based on the detected value of the output power. A power conversion system characterized by creating an output power command for.
前記自律制御部は、前記出力電力の前記検出値と、前記第1通信手段を介して得られる前記第1電力変換装置の出力電力値との差分に応じた前記電力平滑化制御部の出力と、前記差分との差分値に基づいて、前記第2電力変換装置に対する、前記再生可能エネルギー発電装置の前記発電電力の変動を補償するための出力電力指令を作成することを特徴とする電力変換システム。 In the power conversion system according to claim 8,
The autonomous control unit includes the output of the power smoothing control unit according to the difference between the detected value of the output power and the output power value of the first power conversion device obtained via the first communication means. , A power conversion system for creating an output power command for compensating the fluctuation of the generated power of the renewable energy power generation device for the second power conversion device based on the difference value from the difference. ..
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