JP2022037475A - Microgrid system using inverter power supply and inverter power supply - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態は、電力供給源から供給される電力を交流電力に変換するインバータ電源を用いたマイクログリッドシステムおよびインバータ電源に関する。 The present embodiment relates to a microgrid system using an inverter power supply that converts electric power supplied from a power supply source into AC power, and an inverter power supply.
近年、自立可能なマイクログリッドシステムの導入が進められている。このようなマイクログリッドシステムは、開閉器を介して上位の電力系統と接続される。また、マイクログリッドシステムは、電力変換装置により構成されたインバータ電源や回転機型発電機などの分散電源により構成される。インバータ電源は、太陽光発電装置や風力発電装置のような再生可能エネルギー発電装置、蓄電池を電源とした電源装置である。 In recent years, the introduction of self-supporting microgrid systems has been promoted. Such a microgrid system is connected to a higher power system via a switch. Further, the microgrid system is composed of an inverter power supply composed of a power conversion device and a distributed power source such as a rotary generator type generator. The inverter power source is a power source device powered by a renewable energy power generation device such as a solar power generation device or a wind power generation device, or a storage battery.
インバータ電源が供給、吸収する有効電力および無効電力を調整することにより、電力系統における電圧および周波数を調整するマイクログリッドシステムが知られている。 Microgrid systems are known that regulate the voltage and frequency in a power system by adjusting the active and reactive power supplied and absorbed by an inverter power supply.
上記のようなマイクログリッドシステムは、開閉器が開路状態とされ上位の電力系統と電気的に切り離された場合、マイクログリッドシステムにおいて電圧および周波数を決定し、マイクログリッドシステム単独で、出力電力の供給を行うことが好ましい。特許文献１では、マイクログリッドシステムの電圧および周波数は、マイクログリッドシステムにおける回転機型発電機により決定される。マイクログリッドシステムの電圧および周波数は、マイクログリッドシステムにおけるインバータ電源により決定される場合がある。
In the microgrid system as described above, when the switch is opened and electrically separated from the upper power system, the voltage and frequency are determined in the microgrid system, and the output power is supplied by the microgrid system alone. It is preferable to do. In
上位の電力系統と電気的に切り離されたマイクログリッドシステムは、開閉器が閉路状態とされ上位の電力系統と電気的に接続される。 In the microgrid system that is electrically separated from the upper power system, the switch is closed and electrically connected to the upper power system.
しかしながら、マイクログリッドシステムが上位の電力系統と電気的に切り離され、マイクログリッドシステム単独で電圧および周波数を決定した場合、マイクログリッドシステムの電圧および周波数と、上位の電力系統の電圧および周波数が一致しない場合がある。このような場合に、開閉器を閉路状態とし、マイクログリッドシステムと上位の電力系統とを電気的に接続することは、不安全であり不都合であるとの問題点があった。 However, if the microgrid system is electrically separated from the higher power system and the voltage and frequency of the microgrid system alone are determined, the voltage and frequency of the microgrid system and the voltage and frequency of the higher power system do not match. In some cases. In such a case, it is unsafe and inconvenient to electrically connect the microgrid system and the upper power system by closing the switch.
本実施形態は、上記の問題点に鑑み、マイクログリッドシステム単独で電圧および周波数を決定した場合であっても、上位の電力系統と安全に電気的に接続することができるマイクログリッドシステムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present embodiment provides a microgrid system that can be safely and electrically connected to a higher-level power system even when the voltage and frequency are determined by the microgrid system alone. The purpose is.
本実施形態のインバータ電源を用いたマイクログリッドシステムは、次のような構成を有する。
（１）直流電源から出力された直流電力を、交流電力に変換して、上位系統と電気的に接続または遮断される配電系統に、出力電力を供給する一つ以上のインバータ電源。
（２）前記一つ以上のインバータ電源のうち一つのインバータ電源は、前記配電系統が前記上位系統から電気的に遮断されたときに、前記上位系統に配置された計測装置により測定された前記上位系統の電圧、周波数に基づき、前記上位系統の前記電圧、前記周波数に一致する出力電圧および出力周波数を算出し、前記算出された出力電圧および出力周波数により前記出力電力を前記配電系統に供給する。
The microgrid system using the inverter power supply of the present embodiment has the following configuration.
(1) One or more inverter power supplies that convert DC power output from a DC power supply into AC power and supply output power to a distribution system that is electrically connected or disconnected from a higher-level system.
(2) The inverter power supply of one or more of the one or more inverter power supplies is the upper level measured by a measuring device arranged in the higher level system when the distribution system is electrically cut off from the higher level system. Based on the voltage and frequency of the system, the voltage and output frequency corresponding to the voltage and frequency of the higher system are calculated, and the output power is supplied to the distribution system by the calculated output voltage and output frequency.
以下、本発明の実施形態に係るマイクログリッドシステム１およびインバータ電源５について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態は、一例であってこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。本実施形態において、同一構成の装置や部材が複数ある場合にはそれらについて同一の番号を付して説明を行う。また、同一構成の個々の装置や部材についてそれぞれを説明する場合に、共通する番号にアルファベット（小文字）の添え字を付けることで区別する。
Hereinafter, the
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１～３を参照して本実施形態の一例として、マイクログリッドシステム１およびインバータ電源５の構成について説明する。マイクログリッドシステム１は、インバータ電源５、昇圧トランス６、ＥＭＳ（Energy Management System）７、計測装置９により構成される。一例として、マイクログリッドシステム１は、複数のインバータ電源５ａ～５ｎ、複数の昇圧トランス６ａ～６ｎを有する。インバータ電源５ａ～５ｎの交流端は、それぞれ昇圧トランス６ａ～６ｎを介して配電系統４に接続される。配電系統４には負荷（図中不示）が接続される。ＥＭＳ（Energy Management System）７が請求項における電力監視制御装置である。
[1. First Embodiment]
[1-1. Constitution]
The configuration of the
配電系統４は、開閉器３を介して上位系統２に接続される。上位系統２は、火力、水力、原子力などの発電設備により発電された電力または配電系統４からの電力を供給する。配電系統４は、複数のインバータ電源５ａ～５ｎの出力電力、または上位系統２からの電力が供給される。配電系統４は、開閉器３により上位系統２と電気的に接続または遮断される。
The
マイクログリッドシステム１は、一つ以上の任意の数量のインバータ電源５により構成されるものであってよい。インバータ電源５は、後述する電力変換装置３０、電源２０を備える。電力変換装置３０は、通信線８を介しＥＭＳ７に接続される。
The
開閉器３は、配電系統４と上位系統２を電気的に遮断または接続する。開閉器３は、事故発生時やメンテナンス時に配電系統４と上位系統２を電気的に遮断する。
The
計測装置９は、電圧測定装置、周波数測定装置、有効電力測定装置、無効電力測定装置により構成される。計測装置９は、開閉器３に近接して配置される。計測装置９は、上位系統２および配電系統４に電気的に接続される。計測装置９は、上位系統２の電圧、周波数、有効電力、無効電力ならびに配電系統４の電圧、周波数、有効電力、無効電力を測定し、通信線１０を介しＥＭＳ７に送信する。
The measuring device 9 is composed of a voltage measuring device, a frequency measuring device, an active power measuring device, and an ineffective power measuring device. The measuring device 9 is arranged close to the
（インバータ電源５）
図２にインバータ電源５の構成を示す。インバータ電源５は、電力変換装置３０、電源２０を備える。インバータ電源５ａ～５ｎは同様の構成を有する。
(Inverter power supply 5)
FIG. 2 shows the configuration of the
電源２０は、太陽光発電設備や風力発電設備等の再生可能エネルギー電源により構成される。電源２０は、直流電力を発電し電力変換装置３０に供給する。また、電源２０は、蓄電池により構成されるものであってもよい。蓄電池により構成される電源２０は、配電系統４の交流電力が電力変換装置３０により直流電力に変換され充電される。蓄電池により構成された電源２０は、直流電力を出力し、電力変換装置３０に供給する。
The
（電力変換装置３０）
電力変換装置３０は、昇圧トランス６、電源２０に接続される。電力変換装置３０は、電源２０から出力された直流電力を交流電力に変換し、昇圧トランス６を介し配電系統４に供給する。電力変換装置３０は、電力変換部３１、電圧電流計測部３２、制御部３３、ゲートパルス生成部３４を備える。電力変換装置３０は、電力変換部３１と昇圧トランス６の間に連系リアクトルや高調波フィルタを有するものであってもよい。
(Power converter 30)
The
電力変換部３１は、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）等の半導体スイッチにより構成される。電力変換部３１は、電源２０、昇圧トランス６に接続される。電力変換部３１は、ゲートパルス生成部３４により制御される。電力変換部３１は、電源２０から出力された直流電力を交流電力に変換し、昇圧トランス６を介し配電系統４に供給する。電源２０が蓄電池により構成される場合、電力変換部３１は、配電系統４の交流電力を直流電力に変換し、電源２０に供給する。電力変換部３１により変換された直流電力は、電源２０に蓄電される。
The
電圧電流計測部３２は、計測用変圧器や計測用変流器等により構成される。電圧電流計測部３２は、電力変換部３１と昇圧トランス６または配電系統４の連系点に配置され、制御部３３に接続される。電圧電流計測部３２は、電力変換装置３０と昇圧トランス６または配電系統４の連系点における電圧、電流を計測する。電圧電流計測部３２により、電圧の振幅、周波数、位相が計測され電圧計測値Ｖｓとされ、電流の振幅、周波数、位相が計測され電流計測値Ｉｓとされる。電圧電流計測部３２は、電圧計測値Ｖｓと電流計測値Ｉｓを制御部３３に出力する。
The voltage /
制御部３３は、ハードウェアによる回路、またはマイクロコンピュータ等により構成される。制御部３３は、ＥＭＳ７、電圧電流計測部３２、ゲートパルス生成部３４に接続される。制御部３３は、電圧電流計測部３２から出力された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓに基づき、制御信号を作成しゲートパルス生成部３４に出力する。制御信号は、ゲートパルス生成部３４を制御する信号であり、正弦波状の電圧波形である。制御信号は、３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊により構成される。制御信号により電圧振幅、周波数、位相が指令される。制御信号は、電圧振幅、周波数、位相を電文により指令するものであってもよい。
The
ゲートパルス生成部３４は、ハードウェアによる回路、またはマイクロコンピュータ等により構成される。ゲートパルス生成部３４は、制御部３３、電力変換部３１に接続される。ゲートパルス生成部３４は、制御部３３から受信した制御信号にかかる電圧振幅、周波数、位相に基づき、ゲート信号を生成し電力変換部３１に出力する。ゲート信号は、電力変換部３１の出力電圧波形を変調する信号であり、例えば電力変換部３１の半導体スイッチのＯｎ／Ｏｆｆを制御するパルス幅変調（ＰＷＭ変調）信号である。電力変換部３１は、ゲートパルス生成部３４に制御された電圧振幅、周波数、位相により、電源２０から出力された直流電力を交流電力に変換し、昇圧トランス６を介し配電系統４に供給する。
The gate
（制御部３３の構成）
インバータ電源５ａの制御部３３は、ＥＭＳ７から送信される電圧補正値および周波数補正値を受信する。インバータ電源５ｂ～５ｎの制御部３３は、ＥＭＳ７から送信される有効電力目標値および無効電力目標値を受信する。インバータ電源５ｂ～５ｎの制御部３３は、ＥＭＳ７から電圧補正値および周波数補正値を受信しない。
(Structure of control unit 33)
The
制御部３３は、ＣＶＣＦ制御ブロック５１、系統連系制御ブロック５２を内蔵する。設置時に設定され、インバータ電源５ａは、ＣＶＣＦ制御ブロックにより動作を行い、インバータ電源５ｂ～５ｎは、系統連系制御ブロックにより動作を行う。または、インバータ電源５ａ～５ｎに優先順位を設定し、上位の優先順位に設定されたインバータ電源５が、ＣＶＣＦ制御ブロックにより動作を行い、下位の優先順位に設定されたインバータ電源５が、系統連系制御ブロックにより動作を行うようにしてもよい。
The
ＣＶＣＦ制御ブロック５１は、図３に示す制御ブロックにより構成される。ＣＶＣＦ制御ブロック５１は、加算器６１、減算器６２、比例器６３、積分器６４、ＰＩ制御器６５、ＰＱ演算部６６、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８より構成される。ＣＶＣＦ制御ブロック５１の各部は、連携して動作し、ＥＭＳ７から送信された電圧補正値および周波数補正値に基づき、制御信号を作成しゲートパルス生成部３４に送信する。制御信号は、３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊により構成される。
The
系統連系制御ブロック５２は、加算器６１、減算器６２、比例器６３、ＰＱ演算部６６、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８、ＰＬＬ６９、一次遅れ７０、電力制御部７１により構成される。系統連系制御ブロック５２の各部は、連携して動作し、電圧電流計測部３２から送信された電圧計測値Ｖｓと電流計測値Ｉｓに基づき、制御信号を作成しゲートパルス生成部３４に送信する。制御信号は、３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊により構成される。
The grid
（ＥＭＳ７の構成）
ＥＭＳ７は、マイクロコンピュータ等により構成された装置である。ＥＭＳ７は、計測装置９、インバータ電源５ａ～５ｎに接続される。ＥＭＳ７は、マイクログリッドシステム１および上位系統２のエネルギー管理を行う。ＥＭＳ７は、計測装置９から送信された電圧計測値に基づき、電圧補正値、周波数補正値を出力する。電圧計測値は、上位系統２の電圧Ｖｇ、周波数Ｆｇ、および配電系統４の電圧Ｖｍｇ、周波数Ｆｍｇを含む。また、ＥＭＳ７は、有効電力目標値、無効電力目標値を出力する。
(Structure of EMS7)
The
ＥＭＳ７は、図５に示す制御ブロックにより構成される。ＥＭＳ７は、有効電力目標値計算部４１、無効電力目標値計算部４２、周波数補正値計算部４４、電圧補正値計算部４５を備える。
The
有効電力目標値計算部４１は、有効電力目標値を算出し、インバータ電源５ｂ～５ｎに送信する。無効電力目標値計算部４２は、無効電力目標値を算出し、インバータ電源５ｂ～５ｎに送信する。
The active power target value calculation unit 41 calculates the active power target value and transmits it to the
周波数補正値計算部４４は、計測装置9から送信された電圧計測値を受信し、周波数補正値を算出する。算出された周波数補正値は、インバータ電源５ａに送信される。電圧補正値計算部４５は、計測装置9から送信された電圧計測値を受信し、電圧補正値を算出する。算出された電圧補正値は、インバータ電源５ａに送信される。
The frequency correction value calculation unit 44 receives the voltage measurement value transmitted from the measuring device 9 and calculates the frequency correction value. The calculated frequency correction value is transmitted to the
周波数補正値計算部４４により算出される周波数補正値は、上位系統２の周波数Ｆｇとマイクログリッド１の周波数Ｆｍｇとの差分ΔＦとして算出される。図６に、差分ΔＦの算出を行う周波数補正値計算にかかるブロック図を示す。周波数補正値は、上位系統側周波数とマイクログリッド側周波数の差分ΔＦにＰＩ制御を適用し、算出されるものであってもよい。
The frequency correction value calculated by the frequency correction value calculation unit 44 is calculated as the difference ΔF between the frequency Fg of the
電圧補正値計算部４５により算出される電圧補正値は、上位系統側電圧からマイクログリッド側電圧を減算した、差分ΔＶとして算出される。図７に、差分ΔＶの算出を行う電圧補正値計算にかかるブロック図を示す。電圧補正値は、上位系統側電圧とマイクログリッド側電圧の差分ΔＶにＰＩ制御を適用した補正値としてもよい。 The voltage correction value calculated by the voltage correction value calculation unit 45 is calculated as a difference ΔV obtained by subtracting the microgrid side voltage from the upper system side voltage. FIG. 7 shows a block diagram for calculating the voltage correction value for calculating the difference ΔV. The voltage correction value may be a correction value to which PI control is applied to the difference ΔV between the upper system side voltage and the microgrid side voltage.
以上が、マイクログリッドシステム１およびインバータ電源５の構成である。
The above is the configuration of the
［１－２．作用］
次に、図１～７に基づき本実施形態のマイクログリッドシステム１およびインバータ電源５の動作の概要を説明する。
[1-2. Action]
Next, an outline of the operation of the
インバータ電源を用いたマイクログリッドシステム１は、直流電源２０から出力された直流電力を、交流電力に変換して、上位系統２と電気的に接続または遮断される配電系統４に、出力電力を供給する一つ以上のインバータ電源５を有し、一つ以上のインバータ電源５のうち一つのインバータ電源５は、配電系統４が上位系統２から電気的に遮断されたときに、上位系統２に配置された計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数に基づき、上位系統２の電圧、周波数に一致する出力電圧および出力周波数を算出し、算出された出力電圧および出力周波数により出力電力を配電系統４に供給する。
The
計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数は、配電系統４の電力監視制御を行う電力監視制御装置であるＥＭＳ７に送信され、一つ以上のインバータ電源５のうち一つのインバータ電源５は、計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数に基づき、ＥＭＳ７により算出された電圧補正値および周波数補正値を受信し、電圧補正値および周波数補正値に基づき上位系統２の電圧、周波数に一致する出力電圧および出力周波数を算出し、算出された出力電圧および出力周波数により出力電力を配電系統４に供給する。
The voltage and frequency of the
開閉器３は、配電系統４と上位系統２を電気的に遮断または接続する。計測装置９は、上位系統２の電圧、周波数、位相、有効電力、無効電力ならびに配電系統４の電圧、周波数、位相、有効電力、無効電力を測定する。
The
事故が発生していないときやメンテナンスを行っていないとき、開閉器３は閉路状態とされ、配電系統４と上位系統２は、電気的に接続される。このとき、計測装置９により測定される上位系統２の電圧、周波数、位相と配電系統４の電圧、周波数、位相は一致する。
When no accident has occurred or maintenance has not been performed, the
事故が発生したときやメンテナンスを行うときに、開閉器３は開路状態とされ、配電系統４と上位系統２は、電気的に遮断される。このとき、計測装置９により測定される上位系統２の電圧、周波数、位相と配電系統４の電圧、周波数、位相は、一致しない場合がある。
When an accident occurs or maintenance is performed, the
開閉器３が開路状態とされ、配電系統４と上位系統２が電気的に遮断されたとき、マイクログリッドシステム１は自立して動作を行う。マイクログリッドシステム１が自立して動作を行う場合、インバータ電源５ａは、ＣＶＣＦ制御により動作を行う。インバータ電源５ｂ～５ｎは、系統連系制御により動作を行う。
When the
複数台あるインバータ電源５のうち、一つのインバータ電源５ａがマスタとされ、ＣＶＣＦ制御により動作を行い配電系統４の電圧および周波数を決定する。他のインバータ電源５ｂ～５ｎはスレーブとされ、ＥＭＳ７から送信された有効電力目標値および無効電力目標値に基づき系統連系制御により動作を行う。
Of the plurality of
計測装置９は、上位系統２の電圧、周波数、位相、有効電力、無効電力ならびに配電系統４の電圧、周波数、位相、有効電力、無効電力を測定する。
The measuring device 9 measures the voltage, frequency, phase, active power, reactive power of the
ＥＭＳ７は、計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数、位相および配電系統４の電圧、周波数、位相である電圧計測値を受信する。また、ＥＭＳ７は、計測装置９により測定された上位系統２の有効電力、無効電力、および配電系統４の有効電力、無効電力を受信する。
The
ＥＭＳ７の周波数補正値計算部４４は、計測装置９から送信された電圧計測値に基づき、周波数補正値ΔＦｒｅｆを算出する。算出された周波数補正値ΔＦｒｅｆは、インバータ電源５ａに送信される。
The frequency correction value calculation unit 44 of the
ＥＭＳ７の電圧補正値計算部４５は、計測装置９から送信された電圧計測値に基づき、電圧補正値ΔＶｒｅｆを算出する。算出された電圧補正値ΔＶｒｅｆは、インバータ電源５ａに送信される。
The voltage correction value calculation unit 45 of the
インバータ電源５ａは、ＥＭＳ７から周波数補正値ΔＦｒｅｆおよび電圧補正値ΔＶｒｅｆを受信する。インバータ電源５ａの制御部３３は、周波数補正値ΔＦｒｅｆ、電圧補正値ΔＶｒｅｆ、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓが入力される。インバータ電源５ａの制御部３３は、周波数補正値ΔＦｒｅｆ、電圧補正値ΔＶｒｅｆ、電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓに基づき制御信号を作成し、ゲートパルス生成部３４に送信する。制御信号は、３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊により構成される。
The
制御信号の作成は、図３に示すＣＶＣＦ（Constant Voltage Constant Frequency）制御ブロック５１により行われる。ＣＶＣＦ制御ブロック５１の加算器６１により周波数目標値Ｆ０＋ΔＦｒｅｆが算出される。Ｆ０は基準周波数である。加算器６１により算出された周波数目標値Ｆ０＋ΔＦｒｅｆは、比例器６３を介し、積分器６４により積分処理され位相角指令値θｓに変換される。
The control signal is created by the CVCF (Constant Voltage Constant Frequency)
制御部３３のａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓが入力される。また、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、積分器６４により変換された位相角指令値θｓが入力される。電圧計測値Ｖｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑに変換される。電流計測値Ｉｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに変換される。
The voltage measurement value Vs and the current measurement value Is measured by the voltage /
ＰＱ演算部６６は、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７により変換されたｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑ、ｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに基づき、有効電力、無効電力を算出する。
The
減算器６２は、基準電圧Ｖ０と電圧補正値ΔＶｒｅｆの加算値からａｂｃ／ｄｑ変換部６７により変換されたｄ軸電圧Ｖｓｄを減算処理し、Ｖ０＋ΔＶｒｅｆ－Ｖｓｄを算出する。その後、算出されたＶ０＋ΔＶｒｅｆ－Ｖｓｄは、ＰＩ制御器６５によりＰＩ制御され、電圧指令値Ｖｄが算出される。ＰＩ制御器６５により算出された電圧指令値Ｖｄは、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８において位相角指令値θｓにより制御信号として３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換される。
The
これにより、インバータ電源５ａの出力電力にかかる出力電圧は、Ｖ０＋ΔＶｒｅｆとなり、出力周波数はＦ０＋ΔＦｒｅｆとなる。
As a result, the output voltage applied to the output power of the
一方、インバータ電源５ｂ～５ｎは、インバータ電源５ａの出力電圧、出力周波数に追従して動作を行い、出力電圧Ｖ０＋ΔＶｒｅｆ、出力周波数Ｆ０＋ΔＦｒｅｆである電力を出力する。
On the other hand, the
インバータ電源５ｂ～５ｎは、ＥＭＳ７から有効電力目標値Ｐｒｅｆおよび無効電力目標値Ｑｒｅｆを受信する。インバータ電源５ｂ～５ｎの制御部３３は、有効電力目標値Ｐｒｅｆ、無効電力目標値Ｑｒｅｆ、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓが入力される。インバータ電源５ｂ～５ｎの制御部３３は、有効電力目標値Ｐｒｅｆ、無効電力目標値Ｑｒｅｆ、電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓに基づき制御信号を作成し、ゲートパルス生成部３４に送信する。制御信号は、３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊により構成される。
The
制御信号の作成は、図４に示す系統連系制御ブロック５２により行われる。制御部３３のａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓが入力される。また、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、後述するＰＬＬ６９により出力された位相角指令値θｓが入力される。電圧計測値Ｖｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑに変換される。電流計測値Ｉｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに変換される。
The control signal is created by the grid
ＰＬＬ（Phase Locked Loop）６９は、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７から出力されたｑ軸電圧Ｖｓｑに基づき位相検出を行い、位相角指令値θｓを作成する。ＰＱ演算部６６は、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７により変換されたｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑ、ｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに基づき、有効電力、無効電力を算出する。
The PLL (Phase Locked Loop) 69 performs phase detection based on the q-axis voltage Vsq output from the abc /
算出された有効電力、無効電力は、電力制御部７１によりＰＩ制御され、電流指令値Ｉｄ、Ｉｑが算出される。電力制御部７１により算出された電流指令値Ｉｄ、Ｉｑは、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８において位相角指令値θｓにより制御信号に変換される。
The calculated active power and active power are PI-controlled by the
その後、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８において変換された制御信号は、減算器６２により電流計測値Ｉｓを減算処理された後に比例ゲインＫを乗算される。さらにｄ軸電圧Ｖｓｄに基づき、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８を介し一次遅れ７０により一次遅れ処理された制御信号と、加算器６１において加算され、制御信号として３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換される。
After that, the control signal converted by the dq /
これにより、インバータ電源５ｂ～５ｎの出力電力にかかる出力電圧は、インバータ電源５ａに追従してＶ０＋ΔＶｒｅｆとなり、出力周波数はＦ０＋ΔＦｒｅｆとなる。
As a result, the output voltage applied to the output power of the
以上が、第１実施形態にかかるマイクログリッドシステム１およびインバータ電源５の動作の概要である。
The above is an outline of the operation of the
［１－３．効果］
（１）本実施形態によれば、マイクログリッドシステム１は、直流電源２０から出力された直流電力を、交流電力に変換して、上位系統２と電気的に接続または遮断される配電系統４に、出力電力を供給する一つ以上のインバータ電源５を有する。一つ以上のインバータ電源５のうち一つのインバータ電源５は、配電系統４が上位系統２から電気的に遮断されたときに、上位系統２に配置された計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数に基づき、上位系統２の電圧、周波数に一致する出力電圧および出力周波数を算出し、算出された出力電圧および出力周波数により出力電力を配電系統４に供給するので、マイクログリッドシステム１単独で電圧および周波数を決定した場合であっても、上位系統２と安全に電気的に接続することができるマイクログリッドシステム１を提供することができる。
[1-3. effect]
(1) According to the present embodiment, the
本実施形態によれば、マイクログリッド１の電圧および周波数がそれぞれΔＶｒｅｆ、ΔＦｒｅｆ変動するように調整され、上位系統２の電圧および周波数と、マイクログリッド１の電圧および周波数との差分を減少させることが可能である。これによりマイクログリッド１が上位系統２から電気的に遮断された場合であっても、マイクログリッド１を上位系統２に安全に連系させることができる。
According to the present embodiment, the voltage and frequency of the
［１－４．変形例］
上記実施形態において、計測装置９は、通信線１０を介しＥＭＳ７と接続されるものとしたが、図８～９に示すように計測装置９は、通信線１０を介しインバータ電源５ａ～５ｎのうちの一つであるインバータ電源５ａの電力変換装置３０に接続されるようにしてもよい。
[1-4. Modification example]
In the above embodiment, the measuring device 9 is connected to the
マイクログリッドシステム１において、一つ以上のインバータ電源５のうち一つのインバータ電源５ａは、測定された上位系統２の電圧、周波数を計測装置９から受信し、上位系統２の電圧、周波数に基づき、電圧補正値および周波数補正値を算出し、電圧補正値および周波数補正値に基づき上位系統２の電圧、周波数に一致する出力電圧および出力周波数を算出し、算出された出力電圧および出力周波数により出力電力を配電系統４に供給する。
In the
インバータ電源５ａの構成は、図９に示すとおりである。インバータ電源５ａの電力変換装置３０の制御部３３は、計測装置９から送信された電圧計測値を受信する。電圧計測値は、上位系統２の電圧Ｖｇ、周波数Ｆｇ、および配電系統４の電圧Ｖｍｇ、周波数Ｆｍｇを含む。インバータ電源５ｂ～５ｎの構成は、図２に示す構成と同様である。インバータ電源５ｂ～５ｎの制御部３３は、ＥＭＳ７から送信される有効電力目標値Ｐｒｅｆおよび無効電力目標値Ｑｒｅｆを受信する。インバータ電源５ｂ～５ｎの制御部３３は、計測装置９から電圧計測値を受信しない。
The configuration of the
インバータ電源５ａの制御部３３は、図１０に示すＣＶＣＦ制御ブロック５３を内蔵する。インバータ電源５ｂ～５ｎの制御部３３は、上記実施形態と同様に図４に示す系統連系制御ブロック５２を内蔵する。
The
ＥＭＳ７は、図１１に示す制御ブロックにより構成される。ＥＭＳ７は、有効電力目標値計算部４１、無効電力目標値計算部４２を備える。
The
有効電力目標値計算部４１は、有効電力目標値を算出し、インバータ電源５ｂ～５ｎに送信する。無効電力目標値計算部４２は、無効電力目標値を算出し、インバータ電源５ｂ～５ｎに送信する。
The active power target value calculation unit 41 calculates the active power target value and transmits it to the
開閉器３が開路状態とされ、配電系統４と上位系統２が電気的に遮断されたとき、マイクログリッドシステム１は自立して動作を行う。マイクログリッドシステム１が自立して動作を行う場合、インバータ電源５ａは、ＣＶＣＦ制御により動作を行う。インバータ電源５ｂ～５ｎは、系統連系制御により動作を行う。
When the
インバータ電源５ａの制御部３３は、計測装置９から送信された電圧計測値に含まれた上位系統２の周波数Ｆｇ、配電系統４の周波数Ｆｍｇに基づき、ＣＶＣＦ制御ブロック５３において周波数補正値ΔＦｒｅｆを算出する。
The
インバータ電源５ａの制御部３３は、計測装置９から送信された電圧計測値に含まれた上位系統２の電圧Ｖｇ、配電系統４の電圧Ｖｍｇに基づき、ＣＶＣＦ制御ブロック５３において電圧補正値ΔＶｒｅｆを算出する。
The
ＣＶＣＦ制御ブロック５３の加算器６１により周波数目標値Ｆ０＋ΔＦｒｅｆが算出される。Ｆ０は基準周波数である。加算器６１により算出された周波数目標値Ｆ０＋ΔＦｒｅｆは、比例器６３を介し、積分器６４により積分処理され位相角指令値θｓに変換される。
The frequency target value F0 + ΔFref is calculated by the
制御部３３のａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓが入力される。また、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、積分器６４により変換された位相角指令値θｓが入力される。電圧計測値Ｖｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑに変換される。電流計測値Ｉｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに変換される。
The voltage measurement value Vs and the current measurement value Is measured by the voltage /
ＰＱ演算部６６は、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７により変換されたｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑ、ｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに基づき、有効電力、無効電力を算出する。
The
減算器６２は、基準電圧Ｖ０と電圧補正値ΔＶｒｅｆの加算値からａｂｃ／ｄｑ変換部６７により変換されたｄ軸電圧Ｖｓｄを減算処理し、Ｖ０＋ΔＶｒｅｆ－Ｖｓｄを算出する。その後、算出されたＶ０＋ΔＶｒｅｆ－Ｖｓｄは、ＰＩ制御器６５によりＰＩ制御され、電圧指令値Ｖｄが算出される。ＰＩ制御器６５により算出された電圧指令値Ｖｄは、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８において位相角指令値θｓにより制御信号として３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換される。
The
これにより、インバータ電源５ａの出力電力にかかる出力電圧は、Ｖ０＋ΔＶｒｅｆとなり、出力周波数はＦ０＋ΔＦｒｅｆとなる。
As a result, the output voltage applied to the output power of the
一方、インバータ電源５ｂ～５ｎは、インバータ電源５ａの出力電圧、出力周波数に追従して動作を行い、出力電圧Ｖ０＋ΔＶｒｅｆ、出力周波数Ｆ０＋ΔＦｒｅｆである電力を出力する。
On the other hand, the
このように構成することで、マイクログリッドシステム単独で電圧および周波数を決定した場合であっても、上位の電力系統と安全に電気的に接続することができるとともに、より迅速に出力電圧、出力周波数を調整することができるマイクログリッドシステム１を提供することができる。
With this configuration, even if the voltage and frequency are determined by the microgrid system alone, it can be safely and electrically connected to the upper power system, and the output voltage and output frequency can be determined more quickly. It is possible to provide a
このように構成することで、ＥＭＳ７を介さずに、計測装置９から直接インバータ電源５ａに電圧計測値が送信されるので、インバータ電源５ａにおいて、より迅速に出力電圧、出力周波数を調整することができる。
With this configuration, the voltage measurement value is directly transmitted from the measuring device 9 to the
［２．第２実施形態］
［２－１．構成および作用］
第２実施形態にかかるマイクログリッド１およびインバータ電源５の一例について図１２～１６を参照して説明する。第１実施形態にかかるインバータ電源５の制御部３３は、図３に示すＣＶＣＦ制御ブロック、図４に示す系統連系制御ブロックを備えていたが、第２実施形態にかかるインバータ電源５の制御部３３は、図１２に示す電圧型ドループ制御ブロック、図１３に示す電流型ドループ制御ブロックを備える。
[2. Second Embodiment]
[2-1. Composition and action]
An example of the
マイクログリッド１の構成は、図１に示す第１実施形態の構成と同様である。インバータ電源５の構成は、図２に示す第１実施形態の構成と同様である。
The configuration of the
第２実施形態にかかるインバータ電源５を用いたマイクログリッドシステム１は、直流電源２０から出力された直流電力を、交流電力に変換して、上位系統２と電気的に接続または遮断される配電系統４に、出力電力を供給する一つ以上のインバータ電源５を有する。一つ以上のインバータ電源５は、配電系統４の電力監視制御を行う電力監視制御装置であるＥＭＳ７から送信された有効電力目標値と、インバータ電源５から出力される出力電力にかかる有効電力と、の差分に基づき出力周波数を変化させる第１の垂下特性と、ＥＭＳ７から送信された無効電力目標値と、インバータ電源５から出力される出力電力にかかる無効電力と、の差分に基づき出力電圧を変化させる第２の垂下特性と、を有する。
The
インバータ電源５は、配電系統４が前記上位系統２から電気的に遮断されたときに、第１の垂下特性、第２の垂下特性と、上位系統２に配置された計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数に基づき補正された有効電力目標値および無効電力目標値とに基づき、上位系統２の電圧、周波数に一致するように出力電圧および出力周波数を調整し、調整された出力電圧および出力周波数により出力電力を配電系統４に供給する。
The
計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数は、ＥＭＳ７に送信され、一つ以上のインバータ電源５は、計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数に基づき、ＥＭＳ７により補正された有効電力目標値および無効電力目標値を受信し、第１の垂下特性、第２の垂下特性と、受信した有効電力目標値および無効電力目標値とに基づき、上位系統２の電圧、周波数に一致するように出力電圧および出力周波数を調整し、調整された出力電圧および出力周波数により出力電力を配電系統４に供給する。
The voltage and frequency of the
設置時に設定され、インバータ電源５ａは、電圧型ドループ制御ブロックにより動作を行い、インバータ電源５ｂ～５ｎは、電流型ドループ制御ブロックにより動作を行う。または、インバータ電源５ａ～５ｎに優先順位を設定し、上位の優先順位に設定されたインバータ電源５ａが、電圧型ドループ制御ブロックにより動作を行い、下位の優先順位に設定されたインバータ電源５ｂ～５ｎが、電流型ドループ制御ブロックにより動作を行うようにしてもよい。
Set at the time of installation, the
開閉器３が開路状態とされ、配電系統４と上位系統２が電気的に遮断されたとき、マイクログリッドシステム１は自立して動作を行う。マイクログリッドシステム１が自立して動作を行う場合、インバータ電源５ａは、電圧型ドループ制御により動作を行う。インバータ電源５ｂ～５ｎは、電流型ドループ制御により動作を行う。
When the
複数台あるインバータ電源５のうち、一つのインバータ電源５ａがマスタとされ、電圧型ドループ制御により動作を行い配電系統４の電圧および周波数を決定する。他のインバータ電源５ｂ～５ｎはスレーブとされ、ＥＭＳ７から送信された有効電力目標値および無効電力目標値に基づき電流型ドループ制御により動作を行う。
Of the plurality of
マイクログリッド１の電圧および周波数は、マスタとされたインバータ電源５ａにより決定される。マスタとされたインバータ電源５ａは、ＥＭＳ７から送信される有効電力目標値、無効電力目標値とインバータ電源５ａの出力の差分に基づき出力電力にかかる電圧、周波数を調整する。これにより配電系統４の電圧および周波数は、変化する。
The voltage and frequency of the
スレーブとされたインバータ電源５ｂ～５ｎは、電圧基準値および周波数基準値と出力電力にかかる電圧、周波数との差分に基づき、ＥＭＳ７から送信される有効電力目標値、無効電力目標値を調整する。これによりマスタとされたインバータ電源５ａと、スレーブとされたインバータ電源５ｂ～５ｎとの間で、出力電力にかかる有効電力および無効電力が調整される。
The
開閉器３が開路状態とされ、配電系統４と上位系統２が電気的に遮断されたとき、インバータ電源５ａは、図１２に示す電圧型ドループ制御により動作を行う。インバータ電源５ａは、ＥＭＳ７から送信された有効電力目標値Ｐｒｅｆと、インバータ電源５から出力される出力電力にかかる有効電力Ｐとの差分ΔＰに基づき出力周波数を変化させる第１の垂下特性を有する。インバータ電源５ａは、電圧型ドループ制御により有効電力目標値Ｐｒｅｆと有効電力Ｐの差分ΔＰに基づき出力周波数を変化させる。
When the
また、インバータ電源５ａは、ＥＭＳ７から送信された無効電力目標値Ｑｒｅｆと、インバータ電源５から出力される出力電力にかかる無効電力Ｑとの差分ΔＱに基づき出力電圧を変化させる第２の垂下特性を有する。インバータ電源５ａは、電圧型ドループ制御により無効電力目標値Ｑｒｅｆと無効電力Ｑの差分ΔＱに基づき出力電圧を変化させる。
Further, the
インバータ電源５ｂ～５ｎは、図１３に示す電流型ドループ制御により動作を行う。電流型ドループ制御は垂下特性を有する。インバータ電源５ｂ～５ｎは、電流型ドループ制御により、基準周波数と系統周波数の差分に基づき有効電力目標値を変化させる。また、インバータ電源５ｂ～５ｎは、電流型ドループ制御により、基準電圧と系統電圧の差分に基づき無効電力目標値を変化させる。
The
ＥＭＳ７は、図１４に示す制御ブロックにより構成される。ＥＭＳ７は、有効電力目標値計算部４１、無効電力目標値計算部４２、有効電力目標値補正部４６、無効電力目標値補正部４７を備える。
The
有効電力目標値計算部４１は、インバータ電源５ａ～５ｎの有効電力目標値を算出し、有効電力目標値補正部４６に出力する。無効電力目標値計算部４２は、インバータ電源５ａ～５ｎの無効電力目標値を算出し、無効電力目標値補正部４７に出力する。
The active power target value calculation unit 41 calculates the active power target values of the
有効電力目標値補正部４６は、計測装置９から送信された電圧計測値と、有効電力目標値計算部４１により算出された有効電力目標値に基づき、有効電力目標値を補正し、インバータ電源５ａ～５ｎに送信する。
The active power target value correction unit 46 corrects the active power target value based on the voltage measurement value transmitted from the measuring device 9 and the active power target value calculated by the active power target value calculation unit 41, and the
無効電力目標値補正部４７は、計測装置９から送信された電圧計測値と、無効電力目標値計算部４２により算出された無効電力目標値に基づき、無効電力目標値を補正し、インバータ電源５ａ～５ｎに送信する。
The ineffective power target value correction unit 47 corrects the ineffective power target value based on the voltage measurement value transmitted from the measuring device 9 and the ineffective power target value calculated by the ineffective power target
有効電力目標値補正値は、図１５に示すブロックにより算出される。有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆは、上位系統２の周波数Ｆｇとマイクログリッド１の周波数Ｆｍｇとの差分ΔＦに定数Ａが乗算され、算出される。有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆは、上位系統２の周波数Ｆｇとマイクログリッド１の周波数Ｆｍｇとの差分ΔＦにＰＩ制御を適用し、定数Ａを乗算して算出されるものであってもよい。
The active power target value correction value is calculated by the block shown in FIG. The active power target value correction value ΔPref is calculated by multiplying the difference ΔF between the frequency Fg of the
補正前の有効電力目標値Ｐｒｅｆに有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆが加算され、補正後の新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆが算出される。 The active power target value correction value ΔPref is added to the active power target value Pref before the correction, and a new active power target value Pref after the correction is calculated.
無効電力目標値補正値は、図１６に示すブロックにより算出される。無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆは、上位系統２の電圧Ｖｇとマイクログリッド１の電圧Ｖｍｇとの差分ΔＶに定数Ｂが乗算され、算出される。無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆは、上位系統２の電圧Ｖｇとマイクログリッド１の電圧Ｖｍｇとの差分ΔＶにＰＩ制御を適用し、定数Ｂを乗算して算出されるものであってもよい。
The reactive power target value correction value is calculated by the block shown in FIG. The invalid power target value correction value ΔQref is calculated by multiplying the difference ΔV between the voltage Vg of the
補正前の無効電力目標値Ｑｒｅｆに無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆが加算され、補正後の新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆが算出される。 The invalid power target value correction value ΔQref is added to the invalid power target value Qref before the correction, and a new invalid power target value Qref after the correction is calculated.
開閉器３が開路状態とされ、配電系統４と上位系統２が電気的に遮断されたとき、マイクログリッドシステム１は自立して動作を行う。マイクログリッドシステム１が自立して動作を行う場合、インバータ電源５ａは、電圧型ドループ制御により動作を行う。
When the
複数台あるインバータ電源５のうち、一つのインバータ電源５ａがマスタとされ、電圧型ドループ制御により動作を行い配電系統４の電圧および周波数を決定する。他のインバータ電源５ｂ～５ｎはスレーブとされ、ＥＭＳ７から送信された有効電力目標値および無効電力目標値に基づき電流型ドループ制御により動作を行う。
Of the plurality of
計測装置９は、上位系統２の電圧、周波数、有効電力、無効電力ならびに配電系統４の電圧、周波数、有効電力、無効電力を測定する。
The measuring device 9 measures the voltage, frequency, active power, and reactive power of the
ＥＭＳ７は、計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数、位相、および配電系統４の電圧、周波数、位相である電圧計測値を受信する。また、ＥＭＳ７は、計測装置９により測定された上位系統２の有効電力、無効電力、および配電系統４の有効電力、無効電力を受信する。
The
ＥＭＳ７の有効電力目標値補正部４６、無効電力目標値補正部４７は、計測装置９から送信された電圧測定値に基づきＰｒｅｆ＋ΔＰｒｅｆを新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆとし、Ｑｒｅｆ＋ΔＱｒｅｆを新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆとする。
The active power target value correction unit 46 and the ineffective power target value correction unit 47 of the
インバータ電源５ａは、ＥＭＳ７から新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆおよび新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆを受信する。インバータ電源５ａの制御部３３は、新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆ、新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆ、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓに基づき制御信号を作成し、ゲートパルス生成部３４に送信する。制御信号は、３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊により構成される。
The
制御信号の作成は、図１２に示す電圧型ドループ制御ブロック５４により行われる。制御部３３のａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓが入力される。また、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、後述する演算により算出された位相角指令値θｓが入力される。電圧計測値Ｖｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑに変換される。電流計測値Ｉｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに変換される。
The control signal is created by the voltage type
ＰＱ演算部６６は、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７により変換されたｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑ、ｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに基づき、有効電力Ｐ、無効電力Ｑを算出する。
The
ＥＭＳ７から受信した新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆは、減算器６２においてＰＱ演算部６６により算出された有効電力Ｐを減算され、差分ΔＰが算出される。算出された差分ΔＰは、δ１／１００および基準周波数Ｆ０が乗算され、周波数補正値ΔＦｒｅｆが算出される。ΔＦｒｅｆ＝Ｆ０・（δ１・ΔＰ／１００）である。周波数補正値ΔＦｒｅｆは、さらに加算器６１において基準周波数Ｆ０と加算され、周波数目標値Ｆ０＋ΔＦｒｅｆが算出される。
The new active power target value Pref received from the
算出された周波数目標値Ｆ０＋ΔＦｒｅｆは、比例器６３を介し、積分器６４により積分処理され位相角指令値θｓに変換される。
The calculated frequency target value F0 + ΔFref is integrated by the
ＥＭＳ７から受信した新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆは、減算器６２においてＰＱ演算部６６により算出された無効電力Ｑを減算され、差分ΔＱが算出される。算出された差分ΔＱは、δ２／１００を乗算され、電圧補正値ΔＶｒｅｆが算出される。ΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱ／１００である。電圧補正値ΔＶｒｅｆは、さらに加算器６１において基準電圧Ｖ０と加算され、電圧目標値Ｖ０＋ΔＶｒｅｆが算出される。
The new reactive power target value Qref received from the
算出された電圧目標値Ｖ０＋ΔＶｒｅｆは、減算器６２によりｄ軸電圧Ｖｓｄを減算され、その後、ＰＩ制御器６５によりＰＩ制御され電圧指令値Ｖｄが算出される。ＰＩ制御器６５により算出された電圧指令値Ｖｄは、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８において位相角指令値θｓにより制御信号として３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換される。
The calculated voltage target value V0 + ΔVref is subtracted from the d-axis voltage Vsd by the
これにより、インバータ電源５ａの出力電力にかかる出力電圧は、Ｖ０＋ΔＶｒｅｆとなり、出力周波数はＦ０＋ΔＦｒｅｆとなる。
As a result, the output voltage applied to the output power of the
インバータ電源５ａの制御部３３における電圧型ドループ制御により周波数目標値の変動分は、ΔＦｒｅｆ＝Ｆ０・（δ１・ΔＰｒｅｆ／１００）、電圧目標値の変動分は、ΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱｒｅｆ／１００となる。これにより、インバータ電源５ａは、出力電力にかかる電圧および周波数を、それぞれΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱｒｅｆ／１００、ΔＦｒｅｆ＝Ｆ０・（δ１・ΔＰｒｅｆ／１００）変動させる。
Due to the voltage type droop control in the
マイクログリッド１の電圧および周波数はインバータ電源５ａにより決定される。このため、インバータ電源５ｂ～５ｎは、インバータ電源５ａの出力電圧、出力周波数に追従して動作を行い、出力電圧Ｖ０＋ΔＶｒｅｆ、出力周波数Ｆ０＋ΔＦｒｅｆである電力を出力する。
The voltage and frequency of the
インバータ電源５ｂ～５ｎは、ＥＭＳ７から新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆおよび新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆを受信する。インバータ電源５ｂ～５ｎの制御部３３は、新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆ、新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆ、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓに基づき制御信号を作成し、ゲートパルス生成部３４に送信する。制御信号は、３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊により構成される。
The
制御信号の作成は、図１３に示す電流型ドループ制御ブロック５５により行われる。基準周波数Ｆ０は、減算器６２において系統周波数Ｆｓを減算され、差分ΔＦが算出される。算出された差分ΔＦは、１／Ｆ０および１００／δ１が乗算され、有効電力補正値ΔＰｒｅｆが算出される。ΔＰｒｅｆ＝（１／Ｆ０）・（１００・ΔＦ／δ１）である。有効電力補正値ΔＰｒｅｆは、さらに加算器６１において基準有効電力Ｐｒｅｆと加算される。
The control signal is created by the current type
基準電圧Ｖ０は、減算器６２においてｄ軸電圧Ｖｓｄを減算され、差分ΔＶが算出される。算出された差分ΔＶは、１００／δ２が乗算され、無効電力補正値ΔＱｒｅｆが算出される。ΔＱｒｅｆ＝１００・ΔＶ／δ２である。無効電力補正値ΔＱｒｅｆは、さらに加算器６１において基準無効電力Ｑｒｅｆと加算される。
The reference voltage V0 is subtracted from the d-axis voltage Vsd in the
制御部３３のａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓが入力される。また、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、ＰＬＬ６９により出力された位相角指令値θｓが入力される。電圧計測値Ｖｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑに変換される。電流計測値Ｉｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに変換される。
The voltage measurement value Vs and the current measurement value Is measured by the voltage /
ＰＬＬ（Phase Locked Loop）６９は、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７から出力されたｑ軸電圧Ｖｓｑに基づき位相検出を行い、位相角指令値θｓを作成する。ＰＱ演算部６６は、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７により変換されたｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑ、ｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに基づき、有効電力、無効電力を算出する。
The PLL (Phase Locked Loop) 69 performs phase detection based on the q-axis voltage Vsq output from the abc /
算出された有効電力、無効電力は、電力制御部７１によりＰＩ制御され、電流指令値Ｉｄ、Ｉｑが算出される。電力制御部７１により算出された電流指令値Ｉｄ、Ｉｑは、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８において位相角指令値θｓにより制御信号に変換される。
The calculated active power and active power are PI-controlled by the
その後、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８において変換された制御信号は、減算器６２により電流計測値Ｉｓを減算処理された後に比例ゲインＫを乗算される。さらにｄ軸電圧Ｖｓｄに基づき、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８を介し一次遅れ７０により一次遅れ処理された制御信号と、加算器６１において加算され、制御信号として３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換される。
After that, the control signal converted by the dq /
これにより、インバータ電源５ｂ～５ｎの出力電力にかかる出力電圧は、インバータ電源５ａに追従してＶ０＋ΔＶｒｅｆとなり、出力周波数はＦ０＋ΔＦｒｅｆとなる。
As a result, the output voltage applied to the output power of the
マイクログリッド１の電圧および周波数はインバータ電源５ａにより決定される。このため、基準電圧Ｖ０とｄ軸電圧Ｖｓｄの差分ΔＶと、基準周波数Ｆ０と系統周波数Ｆｓの差分ΔＦは、それぞれΔＶ＝δ２・ΔＱｒｅｆ／１００、ΔＦ＝Ｆ０・（δ１・ΔＰｒｅｆ／１００）変動する。ＥＭＳ７から受信した有効電力目標値および無効電力目標値も、それぞれΔＰｒｅｆ、ΔＱｒｅｆ変動する。このため、電力制御部７１に入力される有効電力目標値および無効電力目標値の変動は抑制される。
The voltage and frequency of the
したがって、インバータ電源５ｂ～５ｎの出力電力は、変化しない。すなわちインバータ電源５ｂ～５ｎの出力電力は、マイクログリッド１の電圧および周波数の調整に影響を与えない。
Therefore, the output power of the
以上が、第２実施形態にかかるマイクログリッドシステム１およびインバータ電源５の構成および動作の概要である。
The above is an outline of the configuration and operation of the
［２－２．効果］
（１）本実施形態によれば、直流電源２０から出力された直流電力を、交流電力に変換して、
上位系統２と電気的に接続または遮断される配電系統４に、出力電力を供給する一つ以上のインバータ電源５を有する。一つ以上のインバータ電源５は、配電系統４の電力監視制御を行う電力監視制御装置７から送信された有効電力目標値と、インバータ電源５から出力される前記出力電力にかかる有効電力と、の差分に基づき出力周波数を変化させる第１の垂下特性と、電力監視制御装置７から送信された無効電力目標値と、インバータ電源５から出力される前記出力電力にかかる無効電力と、の差分に基づき出力電圧を変化させる第２の垂下特性と、を有する。インバータ電源５は、配電系統４が前記上位系統２から電気的に遮断されたときに、第１の垂下特性、第２の垂下特性と、上位系統２に配置された計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数に基づき補正された有効電力目標値および無効電力目標値とに基づき、上位系統２の電圧、周波数に一致するように出力電圧および出力周波数を調整する。インバータ電源５は、調整された出力電圧および出力周波数により出力電力を前記配電系統４に供給するので、マイクログリッドシステム１単独で電圧および周波数を決定した場合であっても、上位系統２と安全に電気的に接続することができるマイクログリッドシステム１を提供することができる。
[2-2. effect]
(1) According to the present embodiment, the DC power output from the
The
本実施形態によれば、マイクログリッド１の電圧および周波数がそれぞれΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱｒｅｆ／１００、ΔＦｒｅｆ＝Ｆ０・（δ１・ΔＰｒｅｆ／１００）変動するように調整され、上位系統２の電圧および周波数と、マイクログリッド１の電圧および周波数との差分を減少させることが可能である。一例として、Ａ＝１００／（δ１・Ｆ０）、Ｂ＝１００／δ２とした場合、マイクログリッド１の電圧および周波数は、それぞれΔＶ、ΔＦ変動するように調整される。これによりマイクログリッド１が上位系統２から電気的に遮断された場合であっても、マイクログリッド１を上位系統２に安全に連系させることができる。
According to the present embodiment, the voltage and frequency of the
［２－３．変形例］
上記実施形態において、計測装置９は、通信線１０を介しＥＭＳ７と接続されるものとしたが、図８～９に示すように計測装置９は、通信線１０を介しインバータ電源５ａ～５ｎのうちの一つであるインバータ電源５ａの電力変換装置３０に接続されるようにしてもよい。
[2-3. Modification example]
In the above embodiment, the measuring device 9 is connected to the
マイクログリッドシステム１において、一つ以上のインバータ電源５のうち一つのインバータ電源５ａは、測定された上位系統２の電圧、周波数を計測装置９から受信し、受信した上位系統２の電圧、周波数に基づき、有効電力目標値および無効電力目標値を補正し、第１の垂下特性、前記第２の垂下特性と、補正した有効電力目標値および無効電力目標値とに基づき、上位系統２の電圧、周波数に一致するように出力電圧および出力周波数を調整し、調整された出力電圧および出力周波数により出力電力を配電系統４に供給する。
In the
インバータ電源５ａの構成は、図９に示すとおりである。インバータ電源５ａの電力変換装置３０の制御部３３は、計測装置９から電圧計測値、ＥＭＳ７から有効電力目標値Ｐｒｅｆ、無効電力目標値Ｑｒｅｆを受信する。電圧計測値は、上位系統２の電圧Ｖｇ、周波数Ｆｇ、および配電系統４の電圧Ｖｍｇ、周波数Ｆｍｇを含む。インバータ電源５ｂ～５ｎの構成は、図２に示す構成と同様である。
The configuration of the
インバータ電源５ａの制御部３３は、図１７に示す電圧型ドループ制御ブロック５６を内蔵する。インバータ電源５ｂ～５ｎの制御部３３は、上記実施形態と同様に図１３に示す電流型ドループ制御ブロック５５を内蔵する。
The
ＥＭＳ７は、図１１に示す制御ブロックにより構成される。ＥＭＳ７は、有効電力目標値計算部４１、無効電力目標値計算部４２を備える。
The
有効電力目標値計算部４１は、インバータ電源５ａ～５ｎの有効電力目標値を算出し、インバータ電源５ａ～５ｎに送信する。無効電力目標値計算部４２は、インバータ電源５ａ～５ｎの無効電力目標値を算出し、インバータ電源５ａ～５ｎに送信する。
The active power target value calculation unit 41 calculates the active power target values of the
開閉器３が開路状態とされ、配電系統４と上位系統２が電気的に遮断されたとき、マイクログリッドシステム１は自立して動作を行う。マイクログリッドシステム１が自立して動作を行う場合、インバータ電源５ａは、電圧型ドループ制御により動作を行う。インバータ電源５ｂ～５ｎは、電流型ドループ制御により動作を行う。
When the
インバータ電源５ａの制御部３３は、計測装置９から送信された電圧計測値に含まれた上位系統２の周波数Ｆｇ、配電系統４の周波数Ｆｍｇ、ＥＭＳ７から送信された有効電力目標値Ｐｒｅｆ、に基づき、電圧型ドループ制御ブロック５６において新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆを算出する。
The
インバータ電源５ａの制御部３３は、計測装置９から送信された電圧計測値に含まれた上位系統２の電圧Ｖｇ、配電系統４の電圧Ｖｍｇ、ＥＭＳ７から送信された無効電力目標値Ｑｒｅｆ、に基づき、電圧型ドループ制御ブロック５６において新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆを算出する。
The
有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆは、上位系統２の周波数Ｆｇとマイクログリッド１の周波数Ｆｍｇとの差分ΔＦに定数Ａが乗算され、算出される。有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆは、上位系統２の周波数Ｆｇとマイクログリッド１の周波数Ｆｍｇとの差分ΔＦにＰＩ制御を適用し、定数Ａを乗算して算出されるものであってもよい。
The active power target value correction value ΔPref is calculated by multiplying the difference ΔF between the frequency Fg of the
補正前の有効電力目標値Ｐｒｅｆに有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆが加算され、補正後の新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆが算出される。 The active power target value correction value ΔPref is added to the active power target value Pref before the correction, and a new active power target value Pref after the correction is calculated.
無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆは、上位系統２の電圧Ｖｇとマイクログリッド１の電圧Ｖｍｇとの差分ΔＶに定数Ｂが乗算され、算出される。無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆは、上位系統２の電圧Ｖｇとマイクログリッド１の電圧Ｖｍｇとの差分ΔＶにＰＩ制御を適用し、定数Ｂを乗算して算出されるものであってもよい。
The invalid power target value correction value ΔQref is calculated by multiplying the difference ΔV between the voltage Vg of the
補正前の無効電力目標値Ｑｒｅｆに無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆが加算され、補正後の新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆが算出される。 The invalid power target value correction value ΔQref is added to the invalid power target value Qref before the correction, and a new invalid power target value Qref after the correction is calculated.
制御部３３のａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓが入力される。また、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、後述する演算により算出された位相角指令値θｓが入力される。電圧計測値Ｖｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑに変換される。電流計測値Ｉｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに変換される。
The voltage measurement value Vs and the current measurement value Is measured by the voltage /
ＰＱ演算部６６は、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７により変換されたｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑ、ｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに基づき、有効電力Ｐ、無効電力Ｑを算出する。
The
算出された新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆは、減算器６２においてＰＱ演算部６６により算出された有効電力Ｐを減算され、差分ΔＰが算出される。算出された差分ΔＰは、δ１／１００および基準周波数Ｆ０が乗算され、周波数補正値ΔＦｒｅｆが算出される。ΔＦｒｅｆ＝Ｆ０・（δ１・ΔＰ／１００）である。周波数補正値ΔＦｒｅｆは、さらに加算器６１において基準周波数Ｆ０と加算され、周波数目標値Ｆ０＋ΔＦｒｅｆが算出される。
The calculated new active power target value Pref is subtracted from the active power P calculated by the
算出された周波数目標値Ｆ０＋ΔＦｒｅｆは、比例器６３を介し、積分器６４により積分処理され位相角指令値θｓに変換される。
The calculated frequency target value F0 + ΔFref is integrated by the
算出された新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆは、減算器６２においてＰＱ演算部６６により算出された目標無効電力Ｑを減算され、差分ΔＱが算出される。算出された差分ΔＱは、δ２／１００を乗算され、電圧補正値ΔＶｒｅｆが算出される。ΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱ／１００である。電圧補正値ΔＶｒｅｆは、さらに加算器６１において基準電圧Ｖ０と加算され、電圧目標値Ｖ０＋ΔＶｒｅｆが算出される。
The calculated new reactive power target value QRef is subtracted from the target reactive power Q calculated by the
算出された電圧目標値Ｖ０＋ΔＶｒｅｆは、減算器６２によりｄ軸電圧Ｖｓｄを減算され、その後、ＰＩ制御器６５によりＰＩ制御され電圧指令値Ｖｄが算出される。ＰＩ制御器６５により算出された電圧指令値Ｖｄは、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８において位相角指令値θｓにより制御信号として３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換される。
The calculated voltage target value V0 + ΔVref is subtracted from the d-axis voltage Vsd by the
これにより、インバータ電源５ａの出力電力にかかる出力電圧は、Ｖ０＋ΔＶｒｅｆとなり、出力周波数はＦ０＋ΔＦｒｅｆとなる。
As a result, the output voltage applied to the output power of the
インバータ電源５ａの制御部３３における電圧型ドループ制御により周波数目標値の変動分は、ΔＦｒｅｆ＝Ｆ０・（δ１・ΔＰｒｅｆ／１００）、電圧目標値の変動分は、ΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱｒｅｆ／１００となる。これにより、インバータ電源５ａは、出力電力にかかる電圧および周波数を、それぞれΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱｒｅｆ／１００、ΔＦｒｅｆ＝Ｆ０・（δ１・ΔＰｒｅｆ／１００）変動させる。
Due to the voltage type droop control in the
マイクログリッド１の電圧および周波数はインバータ電源５ａにより決定される。このため、インバータ電源５ｂ～５ｎは、インバータ電源５ａの出力電圧、出力周波数に追従して動作を行い、出力電圧Ｖ０＋ΔＶｒｅｆ、出力周波数Ｆ０＋ΔＦｒｅｆである電力を出力する。
The voltage and frequency of the
このように構成することで、マイクログリッドシステム単独で電圧および周波数を決定した場合であっても、上位の電力系統と安全に電気的に接続することができるとともに、より迅速に出力電圧、出力周波数を調整することができるマイクログリッドシステム１を提供することができる。
With this configuration, even if the voltage and frequency are determined by the microgrid system alone, it can be safely and electrically connected to the upper power system, and the output voltage and output frequency can be determined more quickly. It is possible to provide a
マイクログリッド１の電圧および周波数は、インバータ電源５ａの出力電力にかかる電圧および周波数により決定される。インバータ電源５ａの出力電力にかかる電圧および周波数は、上位系統２の電圧および周波数に調整される。これにより、マイクログリッド１を上位系統２に滞りなく連系することができる。
The voltage and frequency of the
このように構成することで、ＥＭＳ７を介さずに、計測装置９から直接インバータ電源５ａに電圧計測値が送信され、インバータ電源５ａにおいて、新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆ、新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆが算出されるので、より迅速に出力電圧、出力周波数を調整することができる。
With this configuration, the voltage measurement value is directly transmitted from the measuring device 9 to the
［３．第３実施形態］
［３－１．構成および作用］
第３実施形態にかかるマイクログリッドシステム１およびインバータ電源５の一例について図１８および図１４～１６を参照して説明する。第１実施形態にかかるインバータ電源５の制御部３３は、図３に示すＣＶＣＦ制御ブロック、図４に示す系統連系制御ブロックを備えていたが、第３実施形態にかかるインバータ電源５の制御部３３は、図１８に示すＶＳＧ制御ブロックを備える。
[3. Third Embodiment]
[3-1. Composition and action]
An example of the
マイクログリッド１の構成は、図１に示す第１実施形態の構成と同様である。インバータ電源５の構成は、図２に示す第１実施形態の構成と同様である。また、ＥＭＳ７の構成は、図１４に示す構成を有する。
The configuration of the
第３実施形態にかかるインバータ電源５を用いたマイクログリッドシステム１は、直流電源２０から出力された直流電力を、交流電力に変換して、上位系統２と電気的に接続または遮断される配電系統４に、出力電力を供給する一つ以上のインバータ電源５を有する。一つ以上のインバータ電源５は、配電系統４の電力監視制御を行う電力監視制御装置であるＥＭＳ７から送信された有効電力目標値と、インバータ電源５から出力される出力電力にかかる有効電力と、の差分に基づき出力周波数を変化させる第１の垂下特性と、ＥＭＳ７から送信された無効電力目標値と、インバータ電源５から出力される出力電力にかかる無効電力と、の差分に基づき出力電圧を変化させる第２の垂下特性と、を有する。
The
インバータ電源５は、配電系統４が前記上位系統２から電気的に遮断されたときに、第１の垂下特性、第２の垂下特性と、上位系統２に配置された計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数に基づき補正された有効電力目標値および無効電力目標値とに基づき、上位系統２の電圧、周波数に一致するように出力電圧および出力周波数を調整し、調整された出力電圧および出力周波数により出力電力を配電系統４に供給する。
The
計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数は、ＥＭＳ７に送信され、一つ以上のインバータ電源５は、計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数に基づき、ＥＭＳ７により補正された有効電力目標値および無効電力目標値を受信し、第１の垂下特性、第２の垂下特性と、受信した有効電力目標値および無効電力目標値とに基づき、上位系統２の電圧、周波数に一致するように出力電圧および出力周波数を調整し、調整された出力電圧および出力周波数により出力電力を配電系統４に供給する。
The voltage and frequency of the
開閉器３が開路状態とされ、配電系統４と上位系統２が電気的に遮断されたとき、マイクログリッドシステム１は自立して動作を行う。マイクログリッドシステム１が自立して動作を行う場合、インバータ電源５ａ～５ｎは、ＶＳＧ制御ブロックにより出力電圧、出力周波数を決定して動作を行う。
When the
複数のインバータ電源５ａ～５ｎは、ＶＳＧ制御により、出力電圧、出力周波数を決定する。インバータ電源５ａ～５ｎは、ＥＭＳ７から送信された有効電力目標値とインバータ電源５の出力に基づき、また仮想的な発電機の動揺方程式に基づき出力周波数を調整する。また、ＥＭＳ７から送信された無効電力目標値とインバータ電源５の出力に基づき、出力電圧を調整する。これによりインバータ電源５ａ～５ｎ間の出力が、調整される。
The output voltage and output frequency of the plurality of
開閉器３が開路状態とされ、配電系統４と上位系統２が電気的に遮断されたとき、インバータ電源５ａ～５ｎは、図１８に示すＶＳＧ制御により動作を行う。
When the
インバータ電源５ａ～５ｎは、ＥＭＳ７から送信された有効電力目標値Ｐｒｅｆと、インバータ電源５から出力される出力電力にかかる有効電力Ｐとの差分ΔＰに基づき出力周波数を変化させる第１の垂下特性を有する。インバータ電源５ａ～５ｎは、ＶＳＧ制御により有効電力目標値Ｐｒｅｆと有効電力Ｐの差分ΔＰに基づき出力周波数を変化させる。
The
また、インバータ電源５ａ～５ｎは、ＥＭＳ７から送信された無効電力目標値Ｑｒｅｆと、インバータ電源５から出力される出力電力にかかる無効電力Ｑとの差分ΔＱに基づき出力電圧を変化させる第２の垂下特性を有する。インバータ電源５ａ～５ｎは、ＶＳＧ制御により無効電力目標値Ｑｒｅｆと無効電力Ｑの差分ΔＱに基づき出力電圧を変化させる。
Further, the
ＥＭＳ７は、図１４に示す制御ブロックにより構成される。ＥＭＳ７は、有効電力目標値計算部４１、無効電力目標値計算部４２、有効電力目標値補正部４６、無効電力目標値補正部４７を備える。
The
有効電力目標値計算部４１は、インバータ電源５ａ～５ｎの有効電力目標値を算出し、有効電力目標値補正部４６に出力する。無効電力目標値計算部４２は、インバータ電源５ａ～５ｎの無効電力目標値を算出し、無効電力目標値補正部４７に出力する。
The active power target value calculation unit 41 calculates the active power target values of the
有効電力目標値補正部４６は、計測装置９から送信された電圧計測値と、有効電力目標値計算部４１により算出された有効電力目標値に基づき、有効電力目標値を補正し、インバータ電源５ａ～５ｎに送信する。
The active power target value correction unit 46 corrects the active power target value based on the voltage measurement value transmitted from the measuring device 9 and the active power target value calculated by the active power target value calculation unit 41, and the
無効電力目標値補正部４７は、計測装置９から送信された電圧計測値と、無効電力目標値計算部４２により算出された無効電力目標値に基づき、無効電力目標値を補正し、インバータ電源５ａ～５ｎに送信する。
The ineffective power target value correction unit 47 corrects the ineffective power target value based on the voltage measurement value transmitted from the measuring device 9 and the ineffective power target value calculated by the ineffective power target
有効電力目標値補正値は、図１５に示すブロックにより算出される。有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆは、上位系統２の周波数Ｆｇとマイクログリッド１の周波数Ｆｍｇとの差分ΔＦに定数Ａが乗算され、算出される。有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆは、上位系統２の周波数Ｆｇとマイクログリッド１の周波数Ｆｍｇとの差分ΔＦにＰＩ制御を適用し、定数Ａを乗算して算出されるものであってもよい。
The active power target value correction value is calculated by the block shown in FIG. The active power target value correction value ΔPref is calculated by multiplying the difference ΔF between the frequency Fg of the
補正前の有効電力目標値Ｐｒｅｆに有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆが加算され、補正後の新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆが算出される。 The active power target value correction value ΔPref is added to the active power target value Pref before the correction, and a new active power target value Pref after the correction is calculated.
無効電力目標値補正値は、図１６に示すブロックにより算出される。無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆは、上位系統２の電圧Ｖｇとマイクログリッド１の電圧Ｖｍｇとの差分ΔＶに定数Ｂが乗算され、算出される。無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆは、上位系統２の電圧Ｖｇとマイクログリッド１の電圧Ｖｍｇとの差分ΔＶにＰＩ制御を適用し、定数Ｂを乗算して算出されるものであってもよい。
The reactive power target value correction value is calculated by the block shown in FIG. The invalid power target value correction value ΔQref is calculated by multiplying the difference ΔV between the voltage Vg of the
補正前の無効電力目標値Ｑｒｅｆに無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆが加算され、補正後の新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆが算出される。 The invalid power target value correction value ΔQref is added to the invalid power target value Qref before the correction, and a new invalid power target value Qref after the correction is calculated.
開閉器３が開路状態とされ、配電系統４と上位系統２が電気的に遮断されたとき、マイクログリッドシステム１は自立して動作を行う。マイクログリッドシステム１が自立して動作を行う場合、インバータ電源５ａ～５ｎは、ＶＳＧ制御により動作を行う。
When the
計測装置９は、上位系統２の電圧、周波数、有効電力、無効電力ならびに配電系統４の電圧、周波数、有効電力、無効電力を測定する。
The measuring device 9 measures the voltage, frequency, active power, and reactive power of the
ＥＭＳ７は、計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数、位相および配電系統４の電圧、周波数、位相である電圧計測値を受信する。また、ＥＭＳ７は、計測装置９により測定された上位系統２の有効電力、無効電力、および配電系統４の有効電力、無効電力を受信する。
The
ＥＭＳ７の有効電力目標値補正部４６、無効電力目標値補正部４７は、計測装置９から送信された電圧測定値に基づきＰｒｅｆ＋ΔＰｒｅｆを新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆとし、Ｑｒｅｆ＋ΔＱｒｅｆを新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆとする。
The active power target value correction unit 46 and the ineffective power target value correction unit 47 of the
インバータ電源５ａ～５ｎは、ＥＭＳ７から新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆおよび新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆを受信する。インバータ電源５ａ～５ｎの制御部３３は、新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆ、新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆ、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓに基づき制御信号を作成し、ゲートパルス生成部３４に送信する。制御信号は、３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊により構成される。
The
制御信号の作成は、図１８に示すＶＳＧ制御ブロック５７により行われる。制御部３３のａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓが入力される。また、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、算出された位相角指令値θｓが入力される。電圧計測値Ｖｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑに変換される。電流計測値Ｉｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに変換される。
The control signal is created by the
ＰＱ演算部６６は、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７により変換されたｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑ、ｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに基づき、有効電力Ｐ、無効電力Ｑを算出する。
The
ＥＭＳ７から受信した新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆは、減算器６２においてＰＱ演算部６６により算出された有効電力Ｐを減算され、差分ΔＰが算出される。算出された差分ΔＰに基づき一次遅れ７０により一次遅れ処理にかかる制御量が算出される。算出された一次遅れ処理にかかる制御量は、基準角周波数ω０を乗算され基準角周波数にかかる制御量に変換される。変換された基準角周波数にかかる制御量は、加算器６１において基準角周波数ω０と加算処理され、さらに積分器６４により積分処理され位相角指令値θｓに変換される。
The new active power target value Pref received from the
ＥＭＳ７から受信した新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆは、減算器６２においてＰＱ演算部６６により算出された無効電力Ｑを減算され、差分ΔＱが算出される。算出された差分ΔＱは、δ２／１００を乗算され、電圧補正値ΔＶｒｅｆが算出される。ΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱ／１００である。電圧補正値ΔＶｒｅｆは、さらに加算器６１において基準電圧Ｖ０と加算され、電圧目標値Ｖ０＋ΔＶｒｅｆが算出される。
The new reactive power target value Qref received from the
算出された電圧目標値Ｖ０＋ΔＶｒｅｆは、減算器６２によりｄ軸電圧Ｖｓｄを減算され、その後、ＰＩ制御器６５によりＰＩ制御され電圧指令値Ｖｄが算出される。ＰＩ制御器６５により算出された電圧指令値Ｖｄは、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８において位相角指令値θｓにより制御信号として３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換される。
The calculated voltage target value V0 + ΔVref is subtracted from the d-axis voltage Vsd by the
これにより、インバータ電源５ａの出力電力にかかる出力電圧は、Ｖ０＋ΔＶｒｅｆとなり、出力周波数はＦ０＋ΔＦｒｅｆとなる。
As a result, the output voltage applied to the output power of the
図１８に示すＶＳＧ制御ブロックにおいて角周波数目標値の変動分は、Δω＝ω０・ΔＰｒｅｆ／Ｄ、電圧目標値の変動分は、ΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱｒｅｆ／１００となる。Ｄは定数である。これにより、インバータ電源５ａは、出力電力にかかる電圧および周波数を、それぞれΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱｒｅｆ／１００、ΔＦｒｅｆ＝Ｆ０・ΔＰｒｅｆ／Ｄ変動させる。
In the VSG control block shown in FIG. 18, the fluctuation of the angular frequency target value is Δω = ω0 · ΔPref / D, and the fluctuation of the voltage target value is ΔVref = δ2 · ΔQref / 100. D is a constant. As a result, the
マイクログリッド１の電圧および周波数はインバータ電源５ａ～５ｎにより決定される。インバータ電源５ａ～５ｎは、出力電力にかかる電圧および周波数を、それぞれΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱｒｅｆ／１００、ΔＦｒｅｆ＝Ｆ０・ΔＰｒｅｆ／Ｄ変動させる。
The voltage and frequency of the
以上が、第３実施形態にかかるマイクログリッドシステム１およびインバータ電源５の構成および動作の概要である。
The above is an outline of the configuration and operation of the
［３－２．効果］
（１）本実施形態によれば、直流電源２０から出力された直流電力を、交流電力に変換して、上位系統２と電気的に接続または遮断される配電系統４に、出力電力を供給する一つ以上のインバータ電源５を有する。一つ以上のインバータ電源５は、配電系統４の電力監視制御を行う電力監視制御装置７から送信された有効電力目標値と、インバータ電源５から出力される前記出力電力にかかる有効電力と、の差分に基づき出力周波数を変化させる第１の垂下特性と、電力監視制御装置７から送信された無効電力目標値と、インバータ電源５から出力される前記出力電力にかかる無効電力と、の差分に基づき出力電圧を変化させる第２の垂下特性と、を有する。インバータ電源５は、配電系統４が前記上位系統２から電気的に遮断されたときに、第１の垂下特性、第２の垂下特性と、上位系統２に配置された計測装置９により測定された上位系統２の電圧、周波数に基づき補正された有効電力目標値および無効電力目標値とに基づき、上位系統２の電圧、周波数に一致するように出力電圧および出力周波数を調整する。インバータ電源５は、調整された出力電圧および出力周波数により出力電力を前記配電系統４に供給するので、マイクログリッドシステム１単独で電圧および周波数を決定した場合であっても、上位系統２と安全に電気的に接続することができるマイクログリッドシステム１を提供することができる。
[3-2. effect]
(1) According to the present embodiment, the DC power output from the
本実施形態によれば、マイクログリッド１の電圧および周波数がそれぞれΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱｒｅｆ／１００、ΔＦｒｅｆ＝Ｆ０・ΔＰｒｅｆ／Ｄ変動するように調整され、上位系統２の電圧および周波数と、マイクログリッド１の電圧および周波数との差分を減少させることが可能である。一例として、Ａ＝Ｄ／Ｆ０、Ｂ＝１００／δ２とした場合、マイクログリッド１の電圧および周波数は、それぞれΔＶ、ΔＦ変動するように調整される。これによりマイクログリッド１が上位系統２から電気的に遮断された場合であっても、マイクログリッド１を上位系統２に安全に連系させることができる。
According to the present embodiment, the voltage and frequency of the
［３－３．変形例］
上記実施形態において、計測装置９は、通信線１０を介しＥＭＳ７と接続されるものとしたが、図８～９に示すように計測装置９は、通信線１０を介しインバータ電源５ａ～５ｎのうちの一つであるインバータ電源５ａの電力変換装置３０に接続されるようにしてもよい。
[3-3. Modification example]
In the above embodiment, the measuring device 9 is connected to the
マイクログリッドシステム１において、一つ以上のインバータ電源５のうち一つのインバータ電源５ａは、測定された上位系統２の電圧、周波数を計測装置９から受信し、受信した上位系統２の電圧、周波数に基づき、有効電力目標値および無効電力目標値を補正し、第１の垂下特性、前記第２の垂下特性と、補正した有効電力目標値および無効電力目標値とに基づき、上位系統２の電圧、周波数に一致するように出力電圧および出力周波数を調整し、調整された出力電圧および出力周波数により出力電力を配電系統４に供給する。
In the
インバータ電源５ａの構成は、図９に示すとおりである。インバータ電源５ａの電力変換装置３０の制御部３３は、計測装置９から電圧計測値、ＥＭＳ７から有効電力目標値Ｐｒｅｆ、無効電力目標値Ｑｒｅｆを受信する。電圧計測値は、上位系統２の電圧Ｖｇ、周波数Ｆｇ、および配電系統４の電圧Ｖｍｇ、周波数Ｆｍｇを含む。
The configuration of the
インバータ電源５ａの制御部３３は、図１９に示すＶＳＧ制御ブロック５８を内蔵する。インバータ電源５ｂ～５ｎの制御部３３は、上記実施形態と同様に図１８に示すＶＳＧ制御ブロック５７を内蔵する。
The
ＥＭＳ７は、図１１に示す制御ブロックにより構成される。ＥＭＳ７は、有効電力目標値計算部４１、無効電力目標値計算部４２を備える。
The
有効電力目標値計算部４１は、インバータ電源５ａ～５ｎの有効電力目標値を算出し、インバータ電源５ａ～５ｎに送信する。無効電力目標値計算部４２は、インバータ電源５ａ～５ｎの無効電力目標値を算出し、インバータ電源５ａ～５ｎに送信する。
The active power target value calculation unit 41 calculates the active power target values of the
開閉器３が開路状態とされ、配電系統４と上位系統２が電気的に遮断されたとき、マイクログリッドシステム１は自立して動作を行う。マイクログリッドシステム１が自立して動作を行う場合、インバータ電源５ａは、図１９に示すＶＳＧ制御により動作を行う。インバータ電源５ｂ～５ｎは、図１８に示すＶＳＧ制御により動作を行う。
When the
インバータ電源５ａの制御部３３は、計測装置９から送信された電圧計測値に含まれた上位系統２の周波数Ｆｇ、配電系統４の周波数Ｆｍｇ、ＥＭＳ７から送信された有効電力目標値Ｐｒｅｆ、に基づき、ＶＳＧ制御ブロック５８において新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆを算出する。
The
インバータ電源５ａの制御部３３は、計測装置９から送信された電圧計測値に含まれた上位系統２の電圧Ｖｇ、配電系統４の電圧Ｖｍｇ、ＥＭＳ７から送信された無効電力目標値Ｑｒｅｆ、に基づき、ＶＳＧ制御ブロック５８において新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆを算出する。
The
有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆは、上位系統２の周波数Ｆｇとマイクログリッド１の周波数Ｆｍｇとの差分ΔＦに定数Ａが乗算され、算出される。有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆは、上位系統２の周波数Ｆｇとマイクログリッド１の周波数Ｆｍｇとの差分ΔＦにＰＩ制御を適用し、定数Ａを乗算して算出されるものであってもよい。
The active power target value correction value ΔPref is calculated by multiplying the difference ΔF between the frequency Fg of the
補正前の有効電力目標値Ｐｒｅｆに有効電力目標値補正値ΔＰｒｅｆが加算され、補正後の新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆが算出される。 The active power target value correction value ΔPref is added to the active power target value Pref before the correction, and a new active power target value Pref after the correction is calculated.
無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆは、上位系統２の電圧Ｖｇとマイクログリッド１の電圧Ｖｍｇとの差分ΔＶに定数Ｂが乗算され、算出される。無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆは、上位系統２の電圧Ｖｇとマイクログリッド１の電圧Ｖｍｇとの差分ΔＶにＰＩ制御を適用し、定数Ｂを乗算して算出されるものであってもよい。
The invalid power target value correction value ΔQref is calculated by multiplying the difference ΔV between the voltage Vg of the
補正前の無効電力目標値Ｑｒｅｆに無効電力目標値補正値ΔＱｒｅｆが加算され、補正後の新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆが算出される。 The invalid power target value correction value ΔQref is added to the invalid power target value Qref before the correction, and a new invalid power target value Qref after the correction is calculated.
制御部３３のａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、電圧電流計測部３２により計測された電圧計測値Ｖｓ、電流計測値Ｉｓが入力される。また、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７には、算出された位相角指令値θｓが入力される。電圧計測値Ｖｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑに変換される。電流計測値Ｉｓは、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７によりｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに変換される。
The voltage measurement value Vs and the current measurement value Is measured by the voltage /
ＰＱ演算部６６は、ａｂｃ／ｄｑ変換部６７により変換されたｄ軸電圧Ｖｓｄ、ｑ軸電圧Ｖｓｑ、ｄ軸電流Ｉｓｄ、ｑ軸電流Ｉｓｑに基づき、有効電力Ｐ、無効電力Ｑを算出する。
The
算出された新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆは、減算器６２においてＰＱ演算部６６により算出された有効電力Ｐを減算され、差分ΔＰが算出される。算出された差分ΔＰに基づき一次遅れ７０により一次遅れ処理にかかる制御量が算出される。算出された一次遅れ処理にかかる制御量は、基準角周波数ω０を乗算され基準角周波数にかかる制御量に変換される。変換された基準角周波数にかかる制御量は、加算部２３において基準角周波数ω０と加算処理され、さらに積分器６４により積分処理され位相角指令値θｓに変換される。
The calculated new active power target value Pref is subtracted from the active power P calculated by the
算出された新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆは、減算器６２においてＰＱ演算部６６により算出された無効電力Ｑを減算され、差分ΔＱが算出される。算出された差分ΔＱは、δ２／１００を乗算され、電圧補正値ΔＶｒｅｆが算出される。ΔＶｒｅｆ＝δ２・ΔＱ／１００である。電圧補正値ΔＶｒｅｆは、さらに加算器６１において基準電圧Ｖ０と加算され、電圧目標値Ｖ０＋ΔＶｒｅｆが算出される。
The calculated new reactive power target value QRef is subtracted from the reactive power Q calculated by the
算出された電圧目標値Ｖ０＋ΔＶｒｅｆは、減算器６２によりｄ軸電圧Ｖｓｄを減算され、その後、ＰＩ制御器６５によりＰＩ制御され電圧指令値Ｖｄが算出される。ＰＩ制御器６５により算出された電圧指令値Ｖｄは、ｄｑ／ａｂｃ変換部６８において位相角指令値θｓにより制御信号として３相の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換される。
The calculated voltage target value V0 + ΔVref is subtracted from the d-axis voltage Vsd by the
これにより、インバータ電源５ａの出力電力にかかる出力電圧は、Ｖ０＋ΔＶｒｅｆとなり、出力周波数はＦ０＋ΔＦｒｅｆとなる。
As a result, the output voltage applied to the output power of the
マイクログリッド１の電圧および周波数はインバータ電源５ａ～５ｎにより決定される。インバータ電源５ａ～５ｎは、出力電圧Ｖ０＋ΔＶｒｅｆ、出力周波数Ｆ０＋ΔＦｒｅｆである電力を出力する。
The voltage and frequency of the
このように構成することで、マイクログリッドシステム単独で電圧および周波数を決定した場合であっても、上位の電力系統と安全に電気的に接続することができるとともに、より迅速に出力電圧、出力周波数を調整することができるマイクログリッドシステム１を提供することができる。
With this configuration, even if the voltage and frequency are determined by the microgrid system alone, it can be safely and electrically connected to the upper power system, and the output voltage and output frequency can be determined more quickly. It is possible to provide a
マイクログリッド１の電圧および周波数は、インバータ電源５ａ～５ｎの出力電力にかかる電圧および周波数により決定される。インバータ電源５ａ～５ｎの出力電力にかかる電圧および周波数は、上位系統２の電圧および周波数に調整される。これにより、マイクログリッド１を上位系統２に滞りなく連系することができる。
The voltage and frequency of the
このように構成することで、ＥＭＳ７を介さずに、計測装置９から直接インバータ電源５ａに電圧計測値が送信され、インバータ電源５ａにおいて、新たな有効電力目標値Ｐｒｅｆ、新たな無効電力目標値Ｑｒｅｆが算出されるので、より迅速に出力電圧、出力周波数を調整することができる。
With this configuration, the voltage measurement value is directly transmitted from the measuring device 9 to the
［４．他の実施形態］
変形例を含めた実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。以下は、その一例である。
[4. Other embodiments]
Although embodiments including modifications have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as are included in the scope and gist of the invention. The following is an example.
（１）配電系統４に接続されるインバータ電源５は、任意の数量であってよい。また配電系統４に、火力、水力、原子力などの発電設備がインバータ電源５とともに接続されるようにしてもよい。
(1) The number of
（２）上記実施形態では、インバータ電源５の電源２０は、太陽光発電設備や風力発電設備等の再生可能エネルギー電源により構成されるものとしたが、電源２０はこれに限られない。電源２０は、燃料電池や地熱発電により発電を行う装置等であってもよい。
(2) In the above embodiment, the
１・・・マイクログリッドシステム
２・・・上位系統
３・・・開閉器
４・・・配電系統
５，５ａ，５ｂ，５ｎ・・インバータ電源
６，６ａ，６ｂ，６ｎ・・・昇圧トランス６ａ～６ｎ
７・・・ＥＭＳ
８・・・通信線
９・・・計測装置
１０・・・通信線
２０・・・電源
３０・・・電力変換装置
３１・・・電力変換部
３２・・・電圧電流計測部
３３・・・制御部
３４・・・ゲートパルス生成部
５１，５３・・・ＣＶＣＦ制御ブロック
５２・・・系統連系制御ブロック
５４，５６・・・電圧ドループ制御ブロック
５５・・・電流ドループ制御ブロック
５７，５８・・・ＶＳＧ制御ブロック
６１・・・加算器
６２・・・減算器
６３・・・比例器
６４・・・積分器
６５・・・ＰＩ制御器
６６・・・ＰＱ演算部
６７・・・ａｂｃ／ｄｑ変換部
６８・・・ｄｑ／ａｂｃ変換部
６９・・・ＰＬＬ
７０・・・一次遅れ
７１・・・電力制御部
1 ...
7 ... EMS
8 ... Communication line 9 ... Measuring device 10 ...
70 ...
Claims (8)
上位系統と電気的に接続または遮断される配電系統に、出力電力を供給する一つ以上のインバータ電源を有し、
一つ以上の前記インバータ電源のうち一つの前記インバータ電源は、
前記配電系統が前記上位系統から電気的に遮断されたときに、
前記上位系統に配置された計測装置により測定された前記上位系統の電圧、周波数に基づき、前記上位系統の前記電圧、前記周波数に一致する出力電圧および出力周波数を算出し、前記算出された出力電圧および出力周波数により前記出力電力を前記配電系統に供給する、
インバータ電源を用いたマイクログリッドシステム。 Converting the DC power output from the DC power supply to AC power,
It has one or more inverter power supplies that supply output power to the distribution system that is electrically connected or disconnected from the host system.
The inverter power supply of one or more of the inverter power supplies is
When the distribution system is electrically cut off from the higher system
Based on the voltage and frequency of the upper system measured by the measuring device arranged in the upper system, the voltage of the upper system, the output voltage and the output frequency corresponding to the frequency are calculated, and the calculated output voltage is calculated. And the output power is supplied to the distribution system according to the output frequency.
Microgrid system using inverter power supply.
一つ以上の前記インバータ電源のうち一つの前記インバータ電源は、
計測装置により測定された前記上位系統の前記電圧、前記周波数に基づき、前記電力監視制御装置により算出された電圧補正値および周波数補正値を受信し、
前記電圧補正値および前記周波数補正値に基づき前記上位系統の前記電圧、前記周波数に一致する出力電圧および出力周波数を算出し、前記算出された出力電圧および出力周波数により前記出力電力を前記配電系統に供給する、
請求項１に記載のインバータ電源を用いたマイクログリッドシステム。 The voltage and frequency of the upper system measured by the measuring device are transmitted to a power monitoring control device that performs power monitoring control of the distribution system.
The inverter power supply of one or more of the inverter power supplies is
Based on the voltage and frequency of the higher system measured by the measuring device, the voltage correction value and frequency correction value calculated by the power monitoring and control device are received.
Based on the voltage correction value and the frequency correction value, the voltage of the upper system, the output voltage and the output frequency corresponding to the frequency are calculated, and the output power is transferred to the distribution system by the calculated output voltage and output frequency. Supply,
The microgrid system using the inverter power supply according to claim 1.
測定された前記上位系統の前記電圧、前記周波数を前記計測装置から受信し
前記上位系統の前記電圧、前記周波数に基づき、電圧補正値および周波数補正値を算出し、
前記電圧補正値および前記周波数補正値に基づき前記上位系統の前記電圧、前記周波数に一致する出力電圧および出力周波数を算出し、前記算出された出力電圧および出力周波数により前記出力電力を前記配電系統に供給する、
請求項１に記載のインバータ電源を用いたマイクログリッドシステム。 The inverter power supply of one or more of the inverter power supplies is
The measured voltage and frequency of the higher system are received from the measuring device, and the voltage correction value and frequency correction value are calculated based on the voltage and frequency of the higher system.
Based on the voltage correction value and the frequency correction value, the voltage of the upper system, the output voltage and the output frequency corresponding to the frequency are calculated, and the output power is transferred to the distribution system by the calculated output voltage and output frequency. Supply,
The microgrid system using the inverter power supply according to claim 1.
上位系統と電気的に接続または遮断される配電系統に、出力電力を供給する一つ以上のインバータ電源を有し、
一つ以上の前記インバータ電源は、
前記配電系統の電力監視制御を行う電力監視制御装置から送信された有効電力目標値と、前記インバータ電源から出力される前記出力電力にかかる有効電力と、の差分に基づき出力周波数を変化させる第１の垂下特性と、
前記電力監視制御装置から送信された無効電力目標値と、前記インバータ電源から出力される前記出力電力にかかる無効電力と、の差分に基づき出力電圧を変化させる第２の垂下特性と、を有し、
前記配電系統が前記上位系統から電気的に遮断されたときに、
前記第１の垂下特性、前記第２の垂下特性と、前記上位系統に配置された計測装置により測定された前記上位系統の電圧、周波数に基づき補正された前記有効電力目標値および前記無効電力目標値とに基づき、
前記上位系統の前記電圧、前記周波数に一致するように前記出力電圧および前記出力周波数を調整し、調整された前記出力電圧および前記出力周波数により前記出力電力を前記配電系統に供給する、
インバータ電源を用いたマイクログリッドシステム。 Converting the DC power output from the DC power supply to AC power,
It has one or more inverter power supplies that supply output power to the distribution system that is electrically connected or disconnected from the host system.
One or more of the inverter power supplies
The first that changes the output frequency based on the difference between the active power target value transmitted from the power monitoring control device that performs power monitoring control of the distribution system and the active power applied to the output power output from the inverter power supply. With the drooping characteristics of
It has a second drooping characteristic that changes the output voltage based on the difference between the ineffective power target value transmitted from the power monitoring control device and the ineffective power applied to the output power output from the inverter power supply. ,
When the distribution system is electrically cut off from the higher system
The active power target value and the ineffective power target corrected based on the first sagging characteristic, the second sagging characteristic, and the voltage and frequency of the upper system measured by the measuring device arranged in the upper system. Based on the value
The output voltage and the output frequency are adjusted so as to match the voltage and the frequency of the upper system, and the output power is supplied to the distribution system by the adjusted output voltage and the output frequency.
Microgrid system using inverter power supply.
前記一つ以上の前記インバータ電源は、
計測装置により測定された前記上位系統の前記電圧、前記周波数に基づき、前記電力監視制御装置により補正された前記有効電力目標値および前記無効電力目標値を受信し、
前記第１の垂下特性、前記第２の垂下特性と、受信した前記有効電力目標値および前記無効電力目標値とに基づき、
前記上位系統の前記電圧、前記周波数に一致するように前記出力電圧および前記出力周波数を調整し、調整された前記出力電圧および前記出力周波数により前記出力電力を前記配電系統に供給する、
請求項４に記載のインバータ電源を用いたマイクログリッドシステム。 The voltage and frequency of the upper system measured by the measuring device are transmitted to a power monitoring control device that performs power monitoring control of the distribution system.
The one or more inverter power supplies
Based on the voltage and frequency of the higher system measured by the measuring device, the active power target value and the inactive power target value corrected by the power monitoring and control device are received.
Based on the first drooping characteristic, the second drooping characteristic, and the received active power target value and inactive power target value.
The output voltage and the output frequency are adjusted so as to match the voltage and the frequency of the upper system, and the output power is supplied to the distribution system by the adjusted output voltage and the output frequency.
The microgrid system using the inverter power supply according to claim 4.
測定された前記上位系統の前記電圧、前記周波数を前記計測装置９から受信し
受信した前記上位系統の前記電圧、前記周波数に基づき、前記有効電力目標値および前記無効電力目標値を補正し、
前記第１の垂下特性、前記第２の垂下特性と、補正した前記有効電力目標値および前記無効電力目標値とに基づき、
前記上位系統の前記電圧、前記周波数に一致するように前記出力電圧および前記出力周波数を調整し、調整された前記出力電圧および前記出力周波数により前記出力電力を前記配電系統に供給する、
請求項４に記載のインバータ電源を用いたマイクログリッドシステム。 The inverter power supply of one of the one or more inverter power supplies is
The active power target value and the reactive power target value are corrected based on the measured voltage and frequency of the upper system and the frequency received from the measuring device 9.
Based on the first drooping characteristic, the second drooping characteristic, and the corrected active power target value and the inactive power target value.
The output voltage and the output frequency are adjusted so as to match the voltage and the frequency of the upper system, and the output power is supplied to the distribution system by the adjusted output voltage and the output frequency.
The microgrid system using the inverter power supply according to claim 4.
上位系統と電気的に接続または遮断される配電系統に、出力電力を供給するインバータ電源であって、
前記配電系統が前記上位系統から電気的に遮断されたときに、
前記上位系統に配置された計測装置により測定された前記上位系統の電圧、周波数に基づき、前記上位系統の前記電圧、前記周波数に一致する出力電圧および出力周波数を算出し、前記算出された出力電圧および出力周波数により前記出力電力を前記配電系統に供給する、
インバータ電源。 Converting the DC power output from the DC power supply to AC power,
An inverter power supply that supplies output power to a distribution system that is electrically connected or disconnected from the host system.
When the distribution system is electrically cut off from the higher system
Based on the voltage and frequency of the upper system measured by the measuring device arranged in the upper system, the voltage of the upper system, the output voltage and the output frequency corresponding to the frequency are calculated, and the calculated output voltage is calculated. And the output power is supplied to the distribution system according to the output frequency.
Inverter power supply.
上位系統と電気的に接続または遮断される配電系統に、出力電力を供給するインバータ電源であって、
前記配電系統の電力監視制御を行う電力監視制御装置から送信された有効電力目標値と、前記インバータ電源から出力される前記出力電力にかかる有効電力と、の差分に基づき出力周波数を変化させる第１の垂下特性と、
前記電力監視制御装置から送信された無効電力目標値と、前記インバータ電源から出力される前記出力電力にかかる無効電力と、の差分に基づき出力電圧を変化させる第２の垂下特性と、を有し、
前記配電系統が前記上位系統から電気的に遮断されたときに、
前記第１の垂下特性、前記第２の垂下特性と、前記上位系統に配置された計測装置により測定された前記上位系統の電圧、周波数に基づき補正された前記有効電力目標値および前記無効電力目標値とに基づき、
前記上位系統の前記電圧、前記周波数に一致するように前記出力電圧および前記出力周波数を調整し、調整された前記出力電圧および前記出力周波数により前記出力電力を前記配電系統に供給する、
インバータ電源。
Converting the DC power output from the DC power supply to AC power,
An inverter power supply that supplies output power to a distribution system that is electrically connected or disconnected from the host system.
The first that changes the output frequency based on the difference between the active power target value transmitted from the power monitoring control device that performs power monitoring control of the distribution system and the active power applied to the output power output from the inverter power supply. With the drooping characteristics of
It has a second drooping characteristic that changes the output voltage based on the difference between the ineffective power target value transmitted from the power monitoring control device and the ineffective power applied to the output power output from the inverter power supply. ,
When the distribution system is electrically cut off from the higher system
The active power target value and the ineffective power target corrected based on the first sagging characteristic, the second sagging characteristic, and the voltage and frequency of the upper system measured by the measuring device arranged in the upper system. Based on the value
The output voltage and the output frequency are adjusted so as to match the voltage and the frequency of the upper system, and the output power is supplied to the distribution system by the adjusted output voltage and the output frequency.
Inverter power supply.
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