JP3990312B2

JP3990312B2 - 託送用電力制御装置

Info

Publication number: JP3990312B2
Application number: JP2003104833A
Authority: JP
Inventors: 成生野宮; 豊邦加藤; 肇野田; 寛森島; 光博中瀬; 豊島田; 和哉牛島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: JP2004312904A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統に連系する発電所から、自家用発電設備を備えた需要家へ託送する電力を制御する託送用電力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
規制緩和により電力小売事業の自由化が始まり、電力系統に連系している自家用発電設備の発電電力を、電力会社の送電ネットワークを介して別の場所の需要家に供給する電力託送を行うことが可能となった。この電力託送によって需要家に電力を供給する事業を特定規模電気事業と言い、この事業を行う者を特定規模電気事業者と言う。
【０００３】
特定規模電気事業者は、契約した需要家が必要とする電力を発電あるいは調達することで供給する義務が生じ、送電電力量と需要家受電電力量とを一致させることが求められている。具体的には３０分間の電力量が一致していれば良いとされている。これを同時同量と言う。また、３０分間の電力量の一致は、電力会社と契約する送電サービス電力の±３％相当電力量の範囲に入ることが目標値とされている。
【０００４】
現在の系統連系する発電所の基本的な構成は、図６に示すように発電機１、原動機２、調速機３、発電コントローラ４、自動電圧調整装置（ＡＶＲ）５、および遮断器６から成っている。そして、遮断器７を介して構内系統に接続された構内負荷８に電力を供給し、更に遮断器９を介して電力系統１５と連系されている。また、保護装置として発電機異常を保護する発電機保護装置１０、電力系統１５との連系保護のための系統連系保護装置１１が設置されている。この系統連系する発電所において発電機出力の制御は発電コントローラ４により行われる。
【０００５】
電力計１２および電力計１３による電力計測値は、発電コントローラ４による発電機出力の制御に際してフィードバック信号として用いる。発電コントローラ４は、発電電力指令値ａに追従させるため調速機３を動作させ、発電機出力が制御される。ここで発電電力制御は、逆潮流あり連系の場合、発電所の稼働率を考え、発電効率の良いポイントにおける発電電力一定制御が行われることが考えられる。
【０００６】
このような構成の発電所は、例えば特許文献１に記載されている。また、特許文献２には、需要家が契約した契約電力量と、需要家が消費した消費電力量との差を容易に把握できるようにするための技術が公開されている。これは、特定規模電気事業者が、電力の供給義務の履行を容易にするためになされた発明である。また、特許文献３には、特定規模電気事業者が、需要家の消費電力量を容易に予測するための技術が公開されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２４７７６８号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−１５０３６号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開２００２−６４９３４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６にその構成を示すような従来の発電所から、電力会社の送電ネットワークを介して別の場所の需要家に供給する電力託送を行う場合には以下のような問題がある。
【００１１】
すなわち、発電所から電力系統へ電力を送り出す逆潮流ありの系統連系において、発電電力一定制御を行った場合、逆潮流となる電力である逆送電力は、構内負荷８で消費した残りの電力であり、これは成り行き任せとなる。
【００１２】
この逆送電力を託送することを考える場合、現状の成り行き任せでは特定規模電気事業者としての同時同量を満たすことは不可能である。ゆえに、発電コントローラ４を同時同量を満たすための制御に変更するか、そのための制御装置を追加することが必要となる。
【００１３】
また、供給先の需要家に自家用発電設備が設置されており、需要家は特定規模電気事業者からの託送電力と、需要家が所有する自家用発電設備との両方にて電力需要を賄う場合、同時同量を満たすためには需要家所有の自家用発電設備の発電電力も含めた制御が必要となる。
【００１４】
このように、自家用発電設備を保有している需要家に対しても、同時同量を満足するように発電電力を制御することが可能な装置の開発が望まれている。
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、電力系統に連系する発電所から、自家用発電設備を備えた需要家へ電力を託送する場合に、発電所および自家用発電装置による発電電力を、同時同量を実現するように制御することが可能な託送用電力制御装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１７】
すなわち、請求項１の発明は、電力系統に連系する発電所から、電力系統を介して、自家用発電設備を備えた需要家へ託送する電力を制御する託送用電力制御装置であって、発電所から電力系統に逆送した送電電力量と、電力系統を介して需要家が受電した受電電力量とに基づいて、所定時間区間における受電電力量と、送電電力量から送電時に損失する電力量である損失電力量を減じた実効送電電力量とを一致させるために、所定時間区間を所定のサンプリング区間毎に区切るサンプリング区間設定手段を備えている。
【００１８】
更に、サンプリング区間設定手段によって区切られたサンプリング区間毎に、発電所による発電電力の制御と自家用発電設備の発電電力の制御とを行う発電電力制御手段と、所定時間区間の開始時間を起点とする今回サンプリング区間までの受電電力量と実効送電電力量との間の誤差を誤差補正値として次回サンプリング区間において誤差を補うようにした誤差補正手段とを備えている。
【００１９】
また、今回サンプリング区間における受電電力量と前回サンプリング区間における受電電力量との差に基づいて次回サンプリング区間における受電電力量を予測する受電電力量予測手段と、誤差補正手段による誤差補正値と、受電電力量予測手段によって予測された受電電力量とを加算し、またその加算結果をもとに送電時に想定される損失電力量をさらに加算結果に加算することによって必要送電電力量を算出する必要送電電力量算出手段と、必要送電電力量算出手段によって算出された必要送電電力量を発電所と自家用発電設備に対して配分する電力量配分手段とを備えている。
【００２０】
更にまた、電力量配分手段によって発電所へ配分された電力量を次回サンプリング区間で出力する電力値に変換する第１の変換手段と、電力量配分手段によって自家用発電設備へ配分された電力量からその電力量に内包している必要送電電力量算出手段で加算された損失電力量の一部を減じた電力量を次回サンプリング区間で出力する電力値に変換する第２の変換手段と、第１および第２の変換手段によって変換された電力値のそれぞれを、次回サンプリング区間における発電所および自家用発電設備の発電電力として発電所および自家用発電設備のそれぞれに対して指令する発電電力指令手段とを備えている。
【００２１】
従って、請求項１の発明の託送用電力制御装置においては、以上のような手段を講じることにより、需要家における受電電力量と発電所からの送電電力量に基づいて、同時同量を実現することができるような発電所の送電電力と需要家の自家用発電設備の発電電力とを決定することができる。
【００２２】
請求項２の発明は、請求項１の発明の託送用電力制御装置において、電力量配分手段は、以下に示すような第１または第２の配分方法にしたがって、必要送電電力量算出手段によって算出された必要送電電力量を発電所と自家用発電設備に対して配分する。
【００２３】
すなわち、第１の配分方法は、必要送電電力量算出手段によって算出された必要送電電力量のうち予め定めた一定電力量を発電所に対して配分し、必要送電電力量から一定電力量を減じた電力量を自家用発電設備に対して配分する方法である。一方、第２の配分方法は、必要送電電力量算出手段によって算出された必要送電電力量のうち予め定めた一定電力量を自家用発電設備に対して配分し、必要送電電力量から一定電力量を減じた電力量を発電所に対して配分するとのうちの何れかの方法にしたがって配分する方法である。
【００２４】
第１の配分方法は、発電所の送電電力を一定とし、自家用発電設備によって同時同量のしわ取りをさせることになる。すなわち、比較的容量の小さい発電設備でしわ取りすることになり、発電所に比べて微調整が容易で応答性も早いことから同時同量を成立させやすくなる。一方、第２の配分方法は、自家用発電設備の発電電力を一定にするので、自家用発電設備の運転効率を重視するために適した方法である。
【００２５】
請求項２の発明の託送用電力制御装置においては、以上のような手段を講じることにより、発電電力の配分方法を設備状況に応じて決定することができる。
【００２６】
請求項３の発明は、請求項２の発明の託送用電力制御装置において、電力量配分手段がしたがう配分方法として、第１の配分方法であるかまたは第２の配分方法であるかを所定時間区間毎に定義した定義データを記憶した記憶手段を更に備えている。そして、電力量配分手段は、記憶手段に記憶された定義データに定義された配分方法にしたがって必要送電電力量を配分するようにしている。
【００２７】
従って、請求項３の発明の託送用電力制御装置においては、以上のような手段を講じることにより、第１の配分方法を採用する時間帯と、第２の配分方法を採用する時間帯とを定義データとして予め定め、その定義データにしたがって必要送電電力量を配分することができる。その結果、需要家の事情あるいは設備状況に応じて、きめ細かく配分方法を設定することが可能となる。
【００２８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１項の発明の託送用電力制御装置において、所定時間区間を３０分としている。
【００２９】
従って、請求項４の発明の託送用電力制御装置においては、以上のような手段を講じることにより、発電所は、３０分間に亘る同時同量を実現することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
なお、以下の各実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図６と同一部分については同一符号を付して示すことにする。
【００３２】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１から図３を用いて説明する。
【００３３】
図１は、第１の実施の形態に係る託送用電力制御装置が適用された状態の一例を示す系統図である。
【００３４】
すなわち、本実施の形態に係る託送用電力制御装置２０は、制御対象とする各需要家３０および各発電所３２とデータ授受可能な状態で接続している。託送用電力制御装置２０と各需要家３０との間、および託送用電力制御装置２０と各発電所３２との間のデータ授受のための通信手段としては、例えば電話回線を用いる。なお、図１中では、通信手段となる構成要素、例えば通信端末や回線ケーブル等の表記を省略している。
【００３５】
なお、図１では、一例として２つの需要家３０（＃Ａ、＃Ｂ）および２つの発電所３２（＃Ａ，＃Ｂ）のみを記載しているが、本実施の形態に係る託送用電力制御装置２０は、需要家３０および発電所３２が１カ所であっても３カ所以上であっても対象とすることは可能である。
【００３６】
発電所３２は、電力系統１５に対して電力を逆送し、電力系統１５を介して需要家３０に電力を供給する。このような発電所３２は、図６に示す従来技術による構成に加え、電力系統１５へ送電する送電電力量を検出する電力量計１４を備えている。
【００３７】
一方、需要家３０は、構内負荷２１の容量よりも小さな自家用発電設備２４を所有しており、ここで発電した電力を遮断器２５および遮断器２２を介して構内負荷２１へと給電している。また、電力系統１５から受電した受電電力量を検出する電力量計２３を備えている。また、電力系統１５から受電した受電電力を、遮断器２６および遮断器２２を介して構内負荷２１へと給電するようにしている。なお、本実施の形態に係る託送用電力制御装置２０が制御する複数の需要家３０の中には、自家用発電設備２４を所有していない需要家３０が存在していても良い。
【００３８】
託送用電力制御装置２０は、需要家３０および発電所３２とは離れた場所に設けられた例えば管理センタ４０内に備えられるようにしており、発電所３２から電力系統１５に送電した送電電力量と、需要家３０が受電した受電電力量とに基づいて、同時同量を満たすために各発電所３２に指令する指令信号ｎ、および各需要家３０に指令する指令信号ｍを生成し、指令信号ｎを発電所３２の発電コントローラ４に、指令信号ｍを需要家３０の自家用発電設備２４にそれぞれ出力する。
【００３９】
図２は、本実施の形態に係る託送用電力制御装置２０の構成例を示す機能ブロック図である。
【００４０】
すなわち、本実施の形態に係る託送用電力制御装置２０は、加算部３４と、比較演算部３５と、加算部３６と、加算部３７と、誤差補正部４２と、受電電力量予測部４３と、送電損失電力量加算部４４と、電力量配分部４５と、送電損失電力量減算部４６と、レートリミット部４７と、サンプリング設定部４８と、第１の変換部４９と、第２の変換部５０とを備えている。
【００４１】
加算部３４は、制御対象としている各需要家３０（＃Ａ、＃Ｂ）に備えられた電力量計２３（＃Ａ、＃Ｂ）によって検出された受電電力量ｃ（＃Ａ、＃Ｂ）の信号を取り込む。そして、取り込んだ各受電電力量ｃ（＃Ａ、＃Ｂ）を加算することによって受電電力量合計値Σｃを得、合計受電電力量信号を生成し、生成した合計受電電力量信号を比較演算部３５および受電電力量予測部４３へと出力する。
【００４２】
加算部３７は、制御対象としている各発電所３２（＃Ａ、＃Ｂ）に備えられた電力量計１４（＃Ａ、＃Ｂ）によって検出された送電電力量ｂ（＃Ａ、＃Ｂ）の信号を取り込む。そして、取り込んだ各送電電力量ｂ（＃Ａ、＃Ｂ）を加算することによって送電電力量合計値Σｂを得、合計送電電力量信号を生成し、生成した合計送電電力量信号を送電損失電力量減算部４６へと出力する。
【００４３】
送電損失電力量減算部４６は、加算部３７から出力された合計送電電力量信号を得ると、合計送電電力量Σｂから所定の送電損失率に基づく送電損失電力量を減算し、減算結果である供給電力量ｅに対応する供給電力量信号を比較演算部３５に出力する。例えば、送電損失率をＬｏｓｓ（％）とすると、送電損失電力量減算部４６にゲイン（１−Ｌｏｓｓ／１００）を設定することにより送電損失電力量を減じたことになる。
【００４４】
比較演算部３５は、加算部３４から出力された合計受電電力量信号と、送電損失電力量減算部４６から出力された供給電力量信号とを取得する。そして、合計受電電力量Σｃから、供給電力量ｅを減算する。そして、減算結果（Σｃ−ｅ）を誤差とし、この誤差信号を誤差補正部４２へと出力する。
【００４５】
誤差補正部４２は、比較演算部３５から出力された誤差信号を取得し、この誤差（Σｃ−ｅ）を誤差補正値ｆとし、誤差補正値信号を加算部３６へと出力する。
【００４６】
受電電力量予測部４３は、加算部３４から出力された合計受電電力量信号を取得する。そして、この合計受電電力量信号に対応する合計受電電力量Σｃの変動量に基づいて、受電電力量予測値ｇを算出する。そして、算出した受電電力量予測値ｇに対応する受電電力量予測値信号を加算部３６へと出力する。
【００４７】
加算部３６は、誤差補正部４２から出力された誤差補正値信号と、受電電力量予測部４３から出力された受電電力量予測値信号とを受信する。そして、誤差補正値信号に対応する誤差補正値ｆと、受電電力量予測値信号に対応する受電電力量予測値ｇとを加算して必要供給電力量（ｆ＋ｇ）を求め、必要供給電力量信号を送電損失電力量加算部４４へと出力する。
【００４８】
送電損失電力量加算部４４は、加算部３６から出力された必要供給電力量信号を受信する。そして、必要供給電力量信号に対応する必要供給電力量（ｆ＋ｇ）に、送電損失電力量ｈを加算することによって必要送電電力量（ｆ＋ｇ＋ｈ）を得る。そして、この必要送電電力量（ｆ＋ｇ＋ｈ）に対応する必要送電電力量信号を電力量配分部４５へと出力する。送電損失電力量加算部４４は、送電損失電力量減算部４６と逆数のゲイン１／（１−Ｌｏｓｓ／１００）を設定することで、送電損失電力量ｈを加算したことになる。
【００４９】
電力量配分部４５は、送電損失電力量加算部４４から出力された必要送電電力量信号を取得し、対応する必要送電電力量（ｆ＋ｇ＋ｈ）を、各発電所３２および各需要家３０の自家用発電設備２４に対して配分し、配分結果に対応する第１の変換部４９および第２の変換部５０へと出力する。
【００５０】
第１の変換部４９は、電力量配分部４５から出力された信号の内で発電所３２（＃Ａ，＃Ｂ）へ配分された電力量の信号ｋ_ｎ（＃Ａ、＃Ｂ）を入力し、サンプリング設定部４８にて設定されたサンプリングレートに応じた電力指令に変換する。
【００５１】
第２の変換部５０は、電力量配分部４５から出力された信号の内で需要家３０（＃Ａ、＃Ｂ）へ配分された電力量の信号ｋ_ｍ（＃Ａ、＃Ｂ）を入力する。この電力量の信号ｋ_ｍは、送電を前提にした電力量となっており送電損失量が上乗せされている。これらｋ_ｍの電力量は、需要家３０内の負荷２１への給電における自家用発電設備２４への配分なので、送電損失量分は不要である。そのため、第２の変換部５０では不要となる上乗せした送電損失量相当分を減じた上で、サンプリング設定部４８にて設定されたサンプリングレートに応じた電力指令に変換する。
【００５２】
レートリミット部４７は、制御信号の急激な変更を制御するものであって、第１の変換部４９および第２の変換部５０から出力された制御信号であって電力指令信号であるｄ_ｎ（＃Ａ、＃Ｂ）およびｄ_ｍ（＃Ａ、＃Ｂ）を入力し、それらの急激な変更を抑制し、発電所３２への指令信号ｎ（＃Ａ、＃Ｂ）および需要家３０の自家用発電設備２４への指令信号ｍ（＃Ａ、＃Ｂ）を出力する。
【００５３】
サンプリング設定部４８は、図２中に示す点線内の範囲、すなわち加算部３４と、比較演算部３５と、加算部３６と、加算部３７と、誤差補正部４２と、受電電力量予測部４３と、送電損失電力量加算部４４と、電力量配分部４５と、送電損失電力量減算部４６と、レートリミット部４７と、第１の変換部４９と、第２の変換部５０との動作タイミングを司っている。
【００５４】
サンプリング設定部４８におけるサンプリングレートの設定値は、３０分の時間区間を任意のレートで等間隔で区切る場合や、レートを自由に設定する場合の何れであっても良い。一例として、３０分間の同時同量を満たすため、３０分の時間区間を１分間隔のレートのサンプリング区間に区切り、このサンプリングによって制御する方法について図３を用いて説明する。
【００５５】
図３は、本実施の形態に係る託送用電力制御装置２０の動作を説明するための図であって、図３中の曲線ＰＬは需要家受電電力(需要家合計値)の推移を表している。
【００５６】
図３において、今回のサンプリング区間をｔｎ、前回のサンプリング区間をｔｂ、次回のサンプリング区間をｔａでそれぞれ示している。Ｐｂは前回サンプリング区間ｔｂにおける曲線ＰＬの推移から決まる需要家３０の受電電力の平均値である。同様に、Ｐｎは今回のサンプリング区間ｔｎにおける需要家３０の受電電力の平均値である。また、ＰｒｂおよびＰｒｎは、前回サンプリング区間ｔｂおよび今回サンプリング区間ｔｎにおける送電電力の平均値である。
【００５７】
サンプリング区間毎に電力量計２３での計測値を取得すると、前回サンプリング区間ｔｂおよび今回サンプリング区間ｔｎにおける電力量は、Ｐｂ×ｔｂ、Ｐｎ×ｔｎとしてそれぞれ計算することができる。発電所３２からの送電電力量についても電力量計１４の計測値に基づいて、前回サンプリング区間ｔｂおよび今回サンプリング区間ｔｎにおける送電電力量をＰｒｂ×ｔｂ、およびＰｒｎ×ｔｎとそれぞれ表現できる。
【００５８】
また、Ｐｒａ*は次回サンプリング区間ｔａにおける送電電力の指令値である。送電電力量から送電損失電力量を差し引く損失率をＬｏｓｓ（％）とすると、需要家３０に供給した電力量はそれぞれ
Ｐｒｂ×ｔｂ×（１−Ｌｏｓｓ／１００）、
Ｐｒｎ×ｔｎ×（１−Ｌｏｓｓ／１００）となる。
【００５９】
したがって、３０分の時間区間の最初のサンプリング区間がｔｂである場合、今回サンプリング区間ｔｎまでの需要家３０と発電所３２との電力量の誤差αは、以下に示す式の通りとなる。
α＝（Ｐｂ×ｔｂ＋Ｐｎ×ｔｎ）−
（Ｐｒｂ×ｔｂ＋Ｐｒｎ×ｔｎ）×（１−Ｌｏｓｓ／１００）)
同時同量を実現するためにはこの誤差αを埋める必要があるので、誤差αに相当する電力量を次回のサンプリング区間に上乗せすることによって誤差を補正する。このように、誤差を補正することを比較演算部３５と誤差補正部４２にて行っている。
【００６０】
一方、需要家３０の受電電力が図３の曲線ＰＬに示すように増加傾向にあるなど変動している場合には、上述したような誤差αの補正だけでは必ず１サンプリング区間の遅れが発生するので需要家３０の受電電力への追従が不十分となる。このため、前回サンプリング区間ｔｂにおける電力量（Ｐｂ×ｔｂ）から今回サンプリング区間ｔｎにおける電力量（Ｐｎ×ｔｎ）へ受電電力量が変動したものとし、同じ変動が今回サンプリング区間ｔｎから次回サンプリング区間ｔａの間でも生じると仮定して、変動分β＝（Ｐｎ×ｔｎ）−（Ｐｂ×ｔｂ）を予測補正値とする。また、次回サンプリング区間ｔａの受電電力量予測値は、β＋（Ｐｎ×ｔｎ）、すなわち２×（Ｐｎ×ｔｎ）−（Ｐｂ×ｔｂ）となる。このように、受電電力の予測を受電電力量予測部４３で行っている。
【００６１】
したがって、次回サンプリング区間ｔａにおける送電電力の指令値Ｐｒａ*は、送電損失電力量を含めて、
Ｐｒａ*＝（（α＋β＋（Ｐｎ×ｔｎ））／（１−Ｌｏｓｓ／１００）)／ｔａ
となる。
【００６２】
すなわち、本実施の形態に係る託送用電力制御装置２０は、送電電力の指令値Ｐｒａ*から決定される電力量（Ｐｒａ*×ｔａ）を、各発電所３２および各需要家３０の自家用発電設備２４に配分する。
【００６３】
本実施の形態に係る託送用電力制御装置２０は、上述したような構成をしているので、需要家３０に設置された電力量計２３によって検出された受電電力量と、発電所３２に設置された電力量計１４によって検出された送電電力量とに基づいて、発電所３２の送電電力および需要家３０の自家用発電設備２４の発電電力とを決定することができる。
【００６４】
以上により、需要家３０の受電電力量に対する発電所３２からの供給電力量を例えば３０分単位のような所定の時間区間毎に追従させることができる所謂同時同量を実現することが可能となる。
【００６５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を図４から図５を用いて説明する。
【００６６】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る託送用電力制御装置２７の構成例を示す機能ブロック図であり、図２と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００６７】
すなわち、本実施の形態に係る託送用電力制御装置２７は、第１の実施の形態に係る託送用電力制御装置２０に記憶部５１を付加した構成としている。
【００６８】
記憶部５１は、電力量配分部４５がしたがう配分方法を所定の時間区間（例えば３０分）毎に定義した定義データを記憶している。そして、電力量配分部４５は、記憶部５１に記憶された定義データに定義された配分方法にしたがって必要送電電力量を配分する。
【００６９】
配分方法としては、例えば以下に示すような第１の配分方法と第２の配分方法とがある。
【００７０】
第１の配分方法とは、送電損失電力量加算部４４によって算出された必要送電電力量（ｆ＋ｇ＋ｈ）のうち、予め定めた一定電力量を発電所３２に対して配分し、残りの電力量を自家用発電設備２４に対して配分する方法である。
【００７１】
第１の配分方法は、このように発電所３２の送電電力を一定にして、需要家３０の自家用発電設備２４側で同時同量のしわ取りの役割を持たせるので、比較的容量の小さい発電設備でしわ取りをする事になり、発電所３２よりも微調整が容易であり、かつ応答性も早いことから、同時同量を成立させやすいという長所を有する。
【００７２】
一方、第２の配分方法とは、送電損失電力量加算部４４によって算出された必要送電電力量（ｆ＋ｇ＋ｈ）のうち、予め定めた一定電力量を自家用発電設備２４に対して配分し、残りの電力量を発電所３２に対して配分する方法である。
【００７３】
このような第２の配分方法では、需要家３０における自家用発電設備２４の発電電力を一定にするので、自家用発電設備２４側の運転効率を重視したい場合や、コージェネレーション設備での熱需要も抱えている需要家であれば熱需要を主とする時間帯においては安定した熱需要を得たい場合等に有利である。
【００７４】
本実施の形態に係る託送用電力制御装置２７では、一日のうちの所定の時間区間（例えば３０分）毎に第１および第２の配分方法のうちの何れを採用するかを定義データに定義することによって、需要家３０側の目的や事情等に応じて、きめ細かく配分方法を設定できるようにしている。
【００７５】
図５は、第１の配分手法における発電所３２と需要家３０の自家用発電設備２４への配分のイメージを示す図である。
【００７６】
図５では、３０分からなる時間区間を示している。すなわち３０分区間における需要家３０（＃Ａ，＃Ｂ）の負荷２１の負荷電力合計の推移は図中に示す曲線Ｑの通りである。
【００７７】
一方、発電所３２（＃Ａ，＃Ｂ）から託送される送電電力を一定としており、図中に示す斜線部がこの送電電力で賄われる電力量を表している。すなわち、負荷電力合計の推移を示す曲線Ｑと斜線部で挟まれた残りの電力を需要家３０（＃Ａ，＃Ｂ）の自家用発電設備２４が賄う。需要家３０（＃Ａ，＃Ｂ）の自家用発電設備２４は、図３で示したようにサンプリング区間毎に出力調整することによって負荷電力の推移に追従させるようにしている。
【００７８】
本実施の形態に係る託送用電力制御装置２７は、上述したような構成をしているので、第１の実施の形態で得られる作用効果に加えて、以下の作用効果を更に奏することができる。
【００７９】
すなわち、第１の配分方法を採用する所定の時間区間と、第２の配分方法を採用する所定の時間区間とを定義データとして予め定め、その定義データにしたがって必要送電電力量（ｆ＋ｇ＋ｈ）を配分することができるので、需要家３０の事情に応じて、きめ細かく配分方法の設定することが可能となる。
【００８０】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電力系統に連系する発電所から、自家用発電設備を備えた需要家へ電力を託送する場合に、発電所および自家用発電設備による発電電力を、同時同量を実現するように制御することが可能な託送用電力制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る託送用電力制御装置が適用された状態の一例を示す系統図。
【図２】第１の実施の形態に係る託送用電力制御装置の構成例を示す機能ブロック図。
【図３】第１の実施の形態に係る託送用電力制御装置の動作を説明するための図。
【図４】第２の実施の形態に係る託送用電力制御装置の構成例を示す機能ブロック図。
【図５】第１の配分手法における発電所と需要家への配分例を示す模式図。
【図６】従来技術による発電電力制御装置によって逆潮流運転を行う発電所の一構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
１…発電機、２…原動機、３…調速機、４…発電コントローラ、５…自動電圧調整装置、６，７，９，２２，２５，２６…遮断器、８，２１…構内負荷、１０…発電機保護装置、１１…系統連系保護装置、１２，１３…電力計、１４，２３…電力量計、１５…電力系統、２０，２７…託送用電力制御装置、２４…自家用発電設備、３０…需要家、３２…発電所、３４，３６，３７…加算部、３５…比較演算部、４０…管理センタ、４２…誤差補正部、４３…受電電力量予測部、４４…送電損失電力量加算部、４５…電力量配分部、４６…送電損失電力量減算部、４７…レートリミット部、４８…サンプリング設定部、４９…第１の変換部、５０…第２の変換部、５１…記憶部

Claims

電力系統に連系する発電所から、前記電力系統を介して、自家用発電設備を備えた需要家へ託送する電力を制御する託送用電力制御装置であって、
前記発電所から前記電力系統に逆送した送電電力量と、前記電力系統を介して前記需要家が受電した受電電力量とに基づいて、所定時間区間における前記受電電力量と、前記送電電力量から送電時に損失する電力量である損失電力量を減じた実効送電電力量とを一致させるために、前記所定時間区間を所定のサンプリング区間毎に区切るサンプリング区間設定手段と、
前記サンプリング区間設定手段によって区切られたサンプリング区間毎に、前記発電所による発電電力の制御と、前記自家用発電設備の発電電力の制御とを行う発電電力制御手段と、
前記所定時間区間の開始時間を起点とする今回サンプリング区間までの受電電力量と、前記実効送電電力量との間の誤差を誤差補正値として、次回サンプリング区間において誤差を補うようにした誤差補正手段と、
前記今回サンプリング区間における受電電力量と前回サンプリング区間における受電電力量との差に基づいて次回サンプリング区間における受電電力量を予測する受電電力量予測手段と、
前記誤差補正手段による誤差補正値と、前記受電電力量予測手段によって予測された受電電力量とを加算し、またその加算結果を基に送電時に想定される損失電力量を更に前記加算結果に加算することによって必要送電電力量を算出する必要送電電力量算出手段と、
前記必要送電電力量算出手段によって算出された必要送電電力量を前記発電所と前記自家用発電設備に対して配分する電力量配分手段と、
前記電力量配分手段によって前記発電所へ配分された電力量を、前記次回サンプリング区間で出力する電力値に変換する第１の変換手段と、
前記電力量配分手段によって前記自家用発電設備へ配分された電力量からその電力量に内包している前記必要送電電力量算出手段で加算された損失電力量の一部を減じた電力量を前記次回サンプリング区間で出力する電力値に変換する第２の変換手段と、
前記第１および第２の変換手段によって変換された電力値のそれぞれを、前記次回サンプリング区間における発電所および自家用発電設備の発電電力として前記発電所および前記自家用発電設備のそれぞれに対して指令する発電電力指令手段と
を備えた託送用電力制御装置。
請求項１に記載の託送用電力制御装置において、
前記電力量配分手段は、
前記必要送電電力量算出手段によって算出された必要送電電力量のうち予め定めた一定電力量を前記発電所に対して配分し、前記必要送電電力量から前記一定電力量を減じた電力量を前記自家用発電設備に対して配分する第１の配分方法と、
前記必要送電電力量算出手段によって算出された必要送電電力量のうち予め定めた一定電力量を前記自家用発電設備に対して配分し、前記必要送電電力量からこの一定電力量を減じた電力量を前記発電所に対して配分する第２の配分方法とのうちの何れかの方法にしたがって配分するようにした託送用電力制御装置。
請求項２に記載の託送用電力制御装置において、
前記電力量配分手段がしたがう配分方法として、前記第１の配分方法であるかまたは前記第２の配分方法であるかを前記所定時間区間毎に定義した定義データを記憶した記憶手段を更に備え、
前記電力量配分手段は、前記記憶手段に記憶された定義データに定義された配分方法にしたがって前記必要送電電力量を配分するようにした託送用電力制御装置。
前記所定時間区間を３０分とした請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の託送用電力制御装置。