JP2020178516A - 出力制御装置、発電システム、出力制御方法、制御プログラム、および、記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
図1は、本実施形態におけるハイブリッド発電システム100(発電システム)の構成の例を示した図である。ハイブリッド発電システム100で発電された電力は、商用電力系統200へ送電される。詳細には、第1発電設備P1から出力される第1発電電力が電線C1を介して、第2発電設備P2から出力された第2発電電力が電線C2を介して、それぞれ商用電力系統200の連系点210まで送電される。なお、本実施形態では、第1発電設備P1を風力発電システム、第2発電設備P2を太陽光発電システムとして説明するが、他の種類の発電設備であってもよい。さらに、第1発電設備P1および第2発電設備P2の発電設備の種類は異なっていてもよいし、同一であってもよい。
図2は、第1の計算方法に基づいて第2発電設備P2の出力を算出する場合のフローチャートである。
ステップS301において、データ取得部111は、メータM1、メータM2及びメータM3にて測定された電力値をそれぞれ取得して計算部112に渡す。なお、データ取得部111は、メータM1及びメータM2にて測定された電力値に代えて、それぞれ計測監視装置120及び130が第1発電設備P1及び第2発電設備P2にそれぞれ設定した出力電力値を取得してもよい。
ステップS302において、計算部112は、メータM1での電力値とメータM2での電力値を加算した値からメータM3での電力値を減算し、電線C1および電線C2におけるロス見込み電力値を算出する。
ステップS303において、計算部112は、記憶部113から連系契約容量を読み込む。
ステップS304において、計算部112は、連系契約容量とロス見込み電力値を加算した値からメータM1における電力値を減算することで、第2発電設備P2の出力上限値を算出する。算出された第2発電設備P2の出力上限値は、例えば記憶部113に保持されてもよい。
ステップS305において、出力制御部114は、計測監視装置130を通じ、第2発電設備P2の出力を前記出力上限値に設定する。
図3は、第2の計算方法に基づいて第2発電設備P2の出力を算出する場合のフローチャートである。なお、前出のステップと同じステップについては、説明を繰り返さない。
ステップS3011において、データ取得部111は、メータM1及びメータM2から、各メータでの電力値、電圧をそれぞれ取得して計算部112に渡す。なお、データ取得部111は、メータM1及びメータM2にて測定された電力値及び電圧に代えて、それぞれ計測監視装置120及び130が第1発電設備P1及び第2発電設備P2にそれぞれ設定した出力電力値及び電圧を取得してもよい。
ステップS3032において、計算部112は、電線C1および電線C2におけるロス見込み電力値をそれぞれ算出する。ここでは、一例として、電線C1におけるロス率を算出する。計算部112は、記憶部113に保存された電線C1の設計値を読み込む。電線C1の設計値は、抵抗が1kmあたり0.124Ω、長さが5kmであるとする。また、メータM1での計測値は、電力値が10MW、電圧が22kVであるとする。この場合、第1発電設備P1から連系点210までの電線C1におけるロス見込み電力値は以下のように算出される。
ステップS303からステップS305までは、図2と同様である。
図5は、第3の計算方法に基づいて第2発電設備P2の出力を算出する場合のフローチャートである。なお、前出のステップと同じステップについては、説明を繰り返さない。
ステップS3012において、データ取得部111は、メータM1にて測定された電力値、電圧、並びにメータM2にて測定された電圧の値をそれぞれ取得して計算部112に渡す。なお、データ取得部111は、メータM1及びメータM2にて測定された電力値及び電圧に代えて、それぞれ計測監視装置120及び130が第1発電設備P1及び第2発電設備P2にそれぞれ設定した出力電力値及び電圧を取得してもよい。
ステップS3032において、計算部112は、記憶部113から連系契約容量及び電線C1、C2の抵抗値を読み込む。
ステップS3042において、計算部112は、以下の数式(10)(11)を演算することにより、第2発電設備P2の出力上限値を算出する。
S:連系契約容量[W]
Sw:第1発電設備P1の発電設備の出力[W]
Sp:第2発電設備P2の発電設備の出力[W]
VW:第1発電設備P1の発電設備の電圧[V]
Vp:第2発電設備P2の発電設備の電圧[V]
LW:第1発電設備P1から連系点210までのロス[W]
Lp:第2発電設備P2から連系点210までのロス[W]
IW:第1発電設備P1から流れる電流[A]
Ip:第2発電設備P2から流れる電流[A]
RW:第1発電設備P1から連系点210までの電線の抵抗値[Ω]
Rp:第2発電設備P2から連系点210までの電線の抵抗値[Ω]
なお、電線C1、C2の導体温度の変化速度は極めて遅いため、温度変化による抵抗値の変化は無視するものとする。
ステップS305は、図2と同様である。
本実施形態では、データ取得部111が第1発電設備P1の発電電力値をメータM1から取得する場合について説明した。しかし、第1発電設備P1の発電電力値を記憶部113に予め格納しておき、データ取得部111は記憶部113から第1発電設備P1の発電電力値を取得してもよい。このように、P1の発電設備の電力を固定値とし、記憶部113に予め格納しておくことで、メータからの読み取りが不要になる。なお、この場合でも、第2発電設備P2の電力値、電圧、抵抗値及び力率は、メータM2から取得される。
出力制御装置110(特に計算部112及び出力制御部114)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
本発明の態様1に係る出力制御装置は、1以上の第1発電設備、および第2発電設備から出力されたそれぞれの発電電力を、前記第1発電設備および前記第2発電設備から商用電力系統の連系点へそれぞれ供給する発電システムの出力制御装置であって、前記発電システムは、前記連系点における供給電力値の総和の上限値として連系契約容量が設定されており、前記第1発電設備の発電電力値を取得し、各発電設備と前記連系点とを接続する各電線における送電ロスを考慮して、前記連系点における供給電力値の総和が前記連系契約容量を上回らず、かつ、前記第1発電設備および前記第2発電設備における発電電力値の総和が前記連系契約容量を上回るように、前記第2発電設備が出力すべき発電電力値を算出する。
110 出力制御装置
111 データ取得部
112 計算部
114 出力制御部
200 商用電力系統
210 連系点
C1、C2 電線
M1、M2、M3 メータ
P1 第1発電設備
P2 第2発電設備
Claims (10)
- 1以上の第1発電設備、および第2発電設備から出力されたそれぞれの発電電力を、前記第1発電設備および前記第2発電設備から商用電力系統の連系点へそれぞれ供給する発電システムの出力制御装置であって、
前記発電システムは、前記連系点における供給電力値の総和の上限値として連系契約容量が設定されており、
前記第1発電設備の発電電力値を取得し、
各発電設備と前記連系点とを接続する各電線における送電ロスを考慮して、前記連系点における供給電力値の総和が前記連系契約容量を上回らず、かつ、前記第1発電設備および前記第2発電設備における発電電力値の総和が前記連系契約容量を上回るように、前記第2発電設備が出力すべき発電電力値を算出する、出力制御装置。 - 前記第1発電設備の発電電力値とともに、前記第2発電設備の発電電力値、および前記連系点におけるそれぞれの供給電力値を取得し、
前記第1発電設備の発電電力値と前記連系点における電力値との差から、前記第1発電設備から前記連系点までの電線においてロスする電力値を算出するとともに、
前記第2発電設備の発電電力値と前記連系点における電力値との差から、前記第2発電設備から前記連系点までの電線においてロスする電力値を算出し、
前記連系契約容量と前記各電線においてロスする電力値との和から、前記第1発電設備の発電電力を減算して、前記第2発電設備が出力すべき電力値を算出する、請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記第1発電設備の発電電力値とともに、前記第2発電設備の発電電力値を取得し、
前記第1発電設備の発電電力値、前記第2発電設備の発電電力値、および、前記各電線の設計値に基づいて、前記各電線においてロスする電力値を算出し、
前記連系契約容量と前記各電線においてロスする電力値との和から、前記第1発電設備の発電電力値を減算して、前記第2発電設備が出力すべき電力値を算出する、請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記第1発電設備の発電電力値とともに、前記第1発電設備の発電電圧、前記第2発電設備の発電電圧を取得し、
前記第1発電設備の発電電力値、前記第1発電設備の発電電圧、前記第2発電設備の発電電圧、前記各電線の抵抗値に基づいて、前記第2発電設備が出力すべき電力値を算出する、請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記算出した前記電力値に、前記第2発電設備が出力する電力を制御する、請求項1から4のいずれか1項に記載の出力制御装置。
- 前記第2発電設備は、太陽光発電設備である、請求項1から5のいずれか1項に記載の出力制御装置。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の出力制御装置と、前記第1発電設備と、前記第2発電設備と、前記第1発電設備の発電電力値を計測するメータと、を備える発電システム。
- 1以上の第1発電設備、および第2発電設備から出力されたそれぞれの発電電力を、前記第1発電設備および前記第2発電設備から商用電力系統の連系点へそれぞれ供給する発電システムの出力制御方法であって、
前記発電システムは、前記連系点における供給電力値の総和の上限値として連系契約容量が設定されており、
前記第1発電設備の発電電力値を取得し、
各発電設備と前記連系点とを接続する各電線におけるロスを考慮して、前記連系点における電力の総和が前記連系契約容量を上回らず、かつ、前記第1発電設備および前記第2発電設備の発電電力の総和が前記連系契約容量を上回るように、前記第2発電設備が出力すべき電力値を算出する、出力制御方法。 - 請求項1に記載の出力制御装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、コンピュータに請求項1の処理を実行させるための制御プログラム。
- 請求項9に記載の制御プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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