JP5306286B2 - Power supply system control method and power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電力供給システムの制御方法、及び電力供給システムに関し、とくに電力系統に接続されている分散型電源を効率よく制御するための技術に関する。 The present invention relates to a power supply system control method and a power supply system, and more particularly to a technique for efficiently controlling a distributed power source connected to a power system.
昨今、複数の分散型電源や電力貯蔵システムを組み合わせ、分散型電源の発電量を需要に合わせて制御するように構成した小規模電力系統(以下、マイクログリッドと称する)が注目されている。 Recently, a small-scale power system (hereinafter referred to as a microgrid) configured to combine a plurality of distributed power sources and power storage systems and control the amount of power generated by the distributed power sources according to demand has attracted attention.
例えば、特許文献1には、複数の分散型電源の夫々に、演算装置と、分散型電源の出力又は分散型電源に接続する電力系統の周波数を計測取得する計測装置と、分散型電源の出力を制御する制御装置とを付設し、各演算装置は各分散型電源の計測値を各計測装置から取得し、全ての計測値に基づいて自身の分散型電源の指令値を生成し、生成した指令値を制御装置に入力し、制御装置は指令値に応じて自身の分散型電源を制御する電力供給システムの制御方法が記載されている。
For example,
特許文献2には、電力系統の区分開閉器で分離された区間内で、区分開閉器に配置した開閉器エージェントをInitiatorとし、区間内の発電機や負荷および下流側開閉器に配置したエージェントをResponderとし、これらエージェント間で契約ネットプロトコルを用いて電力需給の契約をすることで、区間内の分散型電源と負荷および下流区間の需給制御を行う分散型電源の制御システムが記載されている。
In
特許文献3には、電力系統の区分開閉器で分離された区間内で、発電機、負荷および下流側開閉器のいずれかに配置した区間エージェントをInitiatorとし、区間内の発電機や負荷および下流側開閉器に配置したエージェントをResponderとし、これらエージェント間で契約ネットプロトコルを用いて電力需給の契約を行い、区間エージェントは潮流量を把握し、潮流増減量を発電機エージェントまたは下流区間エージェントに対して調整依頼し、その発電機エージェントまたは下流区間エージェントがそれぞれ自律的に他の発電機エージェントまたは下流区間エージェントと調整を行う連鎖を繰り返すことで、区間内の分散型電源、および下流区間の需給制御を行う電力系統の制御システムが記載されている。
In
上記特許文献1のように、分散型電源に付設されている演算装置が、他の分散型電源に付設されている計測装置と通信して計測値を取得する構成とした場合、分散型電源の数が増えると通信量が必然的に増大し、演算装置の処理速度の低下や通信時のデータの欠落などが生じる可能性があり、電力系統に接続されている分散型電源の制御に影響を与える。
When the arithmetic unit attached to the distributed power source is configured to acquire the measurement value by communicating with the measuring device attached to the other distributed power source as in
本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、電力系統に接続されている分散型電源を効率よく確実に制御することが可能な電力供給システムの制御方法、及び電力供給システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and provides a power supply system control method and a power supply system capable of efficiently and reliably controlling a distributed power source connected to an electric power system. For the purpose.
上記目的を達成するための本発明の一つは、複数の分散型電源を含んで構成される電力供給システムの制御方法であって、前記分散型電源の夫々に、夫々の計測及び制御を担当する第1計測指令装置を設け、前記第1計測指令装置は、演算装置と、分散型電源が接続している電力系統の周波数及び夫々が担当する前記分散型電源の出力を計測する計測装置と、夫々が担当する前記分散型電源の出力を制御する制御装置とを備え、前記第1計測指令装置の夫々を互いに通信可能に接続し、前記第1計測指令装置は、前記電力系統における前記分散型電源の出力の合計である発電量合計値を他の前記第1計測指令装置から受信し、前記電力系統の現在の周波数を取得し、自身が担当する前記分散型電源の現在の出力である自機現在出力を随時取得し、取得した前記周波数と前記電力系統における基準周波数とに基づき現在の周波数偏差を求め、前記周波数偏差に系統周波数特性定数を乗算した値と前記発電量合計値とを乗算することにより地域要求量を求め、求めた前記地域要求量を所定の配分条件に従い前記各分散型電源に配分し、前記地域要求量のうち自身が担当する前記分散型電源の配分値と、取得した前記自機現在出力とに基づき、自身が担当する前記分散型電源の出力を制御するための指令値を生成し、生成した前記指令値に従い自身が担当する前記分散型電源の出力を制御し、受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第1計測指令装置に送信することとする。 In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is a method for controlling a power supply system including a plurality of distributed power sources, and is responsible for each measurement and control of each of the distributed power sources. A first measurement commanding device, wherein the first measurement commanding device measures the frequency of the power system to which the distributed power source is connected and the output of the distributed power source that each takes charge of A control device that controls the output of the distributed power source that each takes charge of, and each of the first measurement command devices is communicably connected to each other, and the first measurement command device is connected to the distribution system in the power system. The total power generation value that is the sum of the outputs of the power sources is received from the other first measurement command device, the current frequency of the power system is obtained, and the current output of the distributed power source that it is responsible for Obtain the current output of the aircraft at any time Determining the current frequency deviation based on the acquired frequency and a reference frequency in the power system, and multiplying the frequency deviation by a value obtained by multiplying the frequency deviation by a system frequency characteristic constant and the total power generation amount Determining and distributing the determined regional demand to each of the distributed power sources according to a predetermined distribution condition, the distributed power distribution value that the local power is responsible for among the regional demands, and the acquired current output of the own device Based on the above, the command value for controlling the output of the distributed power source that is in charge of itself is generated, the output of the distributed power source that is in charge of itself is controlled according to the generated command value, and the total amount of power generation received The power generation amount total value is obtained by adding the acquired current output of the own device to the value, and the obtained power generation amount total value is transmitted to the other first measurement command device.
このように本発明においては、第1計測指令装置が、電力系統の現在の周波数や自機現在出力については自ら計測して取得し、電力系統における分散型電源の出力の合計である発電量合計値については他の第1計測指令装置から取得し、これにより自身が担当する分散型電源の指令値を生成する。このように本発明の第1計測指令装置は、発電量合計値のみを他の計測指令装置から取得するので、計測指令装置間を結ぶ通信ネットワークの輻輳を防ぐことができ、計測指令装置の処理速度の低下や通信時のデータの欠落などを防ぐことができる。そしてこれにより電力系統に接続されている分散型電源を効率よく確実に制御することができる。 As described above, in the present invention, the first measurement command device measures and acquires the current frequency of the power system and the current output of its own device, and generates the total amount of power generation that is the total output of the distributed power sources in the power system. The value is acquired from the other first measurement command device, and thereby the command value of the distributed power source that it is in charge of is generated. Thus, since the 1st measurement command device of the present invention acquires only the total amount of electric power generation from other measurement command devices, it can prevent congestion of the communication network which connects between measurement command devices, and processing of a measurement command device It is possible to prevent a decrease in speed and data loss during communication. As a result, the distributed power source connected to the power system can be controlled efficiently and reliably.
本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記第1計測指令装置は、前記発電量合計値の前記送信に際して前記取得した自機現在出力を保持し、新たに取得した前記自機現在出力と前記発電量合計値の前回送信時に記憶しておいた前記自機現在出力との差の絶対値が所定の閾値を超えている場合に、前記他の第1計測指令装置から受信した前記発電量合計値に前記新たに取得した自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第1計測指令装置に送信することとする。 Another aspect of the present invention is a control method for the power supply system, wherein the first measurement command device holds the acquired current output of the own device upon the transmission of the total power generation value, and newly When the absolute value of the difference between the acquired current output of the own device and the current output of the own device stored at the previous transmission of the total amount of power generation exceeds a predetermined threshold, the other first measurement The power generation amount total value is obtained by adding the newly acquired current output to the power generation amount total value received from the command device, and the calculated power generation amount total value is transmitted to the other first measurement command device. I will do it.
本発明によれば、計測指令装置は、自機現在出力の変化量が所定の閾値を超えている場合にのみ発電量合計値を求めて他の計測指令装置に送信するので、発電量合計値の送信が不必要に行われるのを防ぐことができ、各計測指令装置間の通信量を必要な範囲に抑えることができる。 According to the present invention, the measurement command device obtains the total power generation value and transmits it to the other measurement command devices only when the change amount of the current output of the own machine exceeds a predetermined threshold value. Can be prevented from being transmitted unnecessarily, and the amount of communication between the measurement command devices can be kept within a necessary range.
本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記第1計測指令装置は、前記電力系統において前記発電量合計値を送信する権限である送信権を現在要求中又は取得中であることを示す信号である送信権信号を前記他の第1計測指令装置に送信するとともに、前記他の第1計測指令装置から送られてくる前記送信権信号の受信を待機し、所定時間内に前記送信権信号を受信しない場合に、受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第1計測指令装置に送信することとする。 Another aspect of the present invention is a method for controlling the power supply system, wherein the first measurement command device is currently requesting a transmission right that is an authority to transmit the total amount of power generation in the power system, or While transmitting a transmission right signal, which is a signal indicating that it is being acquired, to the other first measurement command device, and waiting for reception of the transmission right signal sent from the other first measurement command device, When the transmission right signal is not received within a predetermined time, the power generation amount total value is obtained by adding the acquired current output to the received power generation amount total value, and the obtained power generation amount total value is To the first measurement command device.
本発明によれば、第1計測指令装置は、自らが送信権を有することを確認した後に発電量合計値を他の計測指令装置に送信するので、複数の計測指令装置からの発電量合計値の送信が競合するのを確実に防ぐことができる。またこれにより不必要に発電量合計値が送信されなくなり、計測指令装置間を結ぶ通信ネットワークの輻輳を防ぐことができる。 According to the present invention, the first measurement command device transmits the total power generation value to the other measurement command devices after confirming that the first measurement command device has the right to transmit, so the total power generation value from the plurality of measurement command devices. Can be surely prevented from competing. In addition, the power generation amount total value is not transmitted unnecessarily, and congestion of the communication network connecting the measurement command devices can be prevented.
本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記配分条件が、前記地域要求量を前記分散型電源の夫々に均等に配分するという条件、前記地域要求量を前記分散型電源の夫々の出力の変化速度に応じて配分するという条件、及び、前記地域要求量を前記分散型電源の夫々の経済性に応じて配分するという条件、のうちのいずれかであることとする。 Another aspect of the present invention is a control method for the power supply system, wherein the distribution condition is a condition that the regional requirement amount is evenly distributed to each of the distributed power sources, and the regional requirement amount is Any one of a condition of allocating according to a change speed of each output of the distributed power supply and a condition of allocating the regional requirement amount according to the economic efficiency of each of the distributed power supplies. And
本発明によれば、分散型電源の台数、出力の変化速度、経済性といった、電力供給システムの性能、構成、経済性に基づき地域要求量を適切に各分散型電源に分配することができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately distribute regional demands to each distributed power source based on the performance, configuration, and economics of the power supply system such as the number of distributed power sources, the rate of change in output, and the economy.
本発明の他の一つは、上記電力供給システムの制御方法であって、前記電力系統には、出力制御を行うことができない分散型電源が接続しており、出力制御を行うことができない前記分散型電源に、演算装置と、前記分散型電源の出力を計測する計測装置とを備える第2計測指令装置を付設し、前記第2計測指令装置を、他の前記第2計測指令装置及び前記第1計測指令装置と互いに通信可能に接続し、前記第2計測指令装置が、前記電力系統における前記分散型電源の出力の合計である発電量合計値を他の前記第2計測指令装置及び前記第1計測指令装置から受信し、自身が担当する前記分散型電源の現在の出力である自機現在出力を随時取得し、受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第2計測指令装置及び前記第1計測指令装置に送信することとする。 Another aspect of the present invention is a method for controlling the power supply system, wherein a distributed power source that cannot perform output control is connected to the power system, and the power control cannot be performed. The distributed power supply is provided with a second measurement command device including an arithmetic device and a measurement device for measuring the output of the distributed power supply, and the second measurement command device is connected to the other second measurement command device and the The second measurement command device is connected to the first measurement command device so that they can communicate with each other, and the second measurement command device sets the total power generation amount that is the total output of the distributed power source in the power system to the other second measurement command devices and the Received from the first measurement command device, obtains the current output of the own device, which is the current output of the distributed power source that it is responsible for, and adds the obtained current output of the own device to the received power generation total value. To obtain the total power generation value. And the power generation amount total value is to be transmitted to the other second measurement instruction device and the first measurement instruction unit.
本発明によれば、出力制御ができないタイプの分散型電源と出力制御ができるタイプの分散型電源とが電力系統に混在しているような場合でも、計測指令装置の夫々が電力系統の現在の周波数や自機現在出力については自ら計測して取得し、電力系統における分散型電源の出力の合計である発電量合計値は他の計測指令装置から取得して自身が担当する分散型電源の指令値を生成するという構成を実現することができ、そのような構成である場合であっても、計測指令装置間の通信量を抑えつつ分散型電源の自律制御を行う構成を実現することができる。 According to the present invention, even when a distributed power source of a type that cannot perform output control and a distributed power source of a type that can perform output control are mixed in the power system, each of the measurement command devices is connected to the current power system. The frequency and current output of the machine itself are measured and acquired, and the total amount of power generation, which is the total output of the distributed power supply in the power system, is obtained from other measurement command devices and the command of the distributed power supply that is in charge of itself. A configuration for generating a value can be realized, and even in such a configuration, a configuration for performing autonomous control of a distributed power source while suppressing the amount of communication between measurement command devices can be realized. .
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。 In addition, the subject which this application discloses, and its solution method are clarified by the column of the form for inventing, and drawing.
本発明によれば、電力系統に接続されている分散型電源を効率よく確実に制御することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the distributed power supply connected to the electric power grid | system can be controlled efficiently and reliably.
以下、実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1に実施形態として説明する電力供給システム1の概略的な構成を示している。同図に示すように、電力供給システム1は、マイクログリッドなどの小規模な電力系統2に接続する複数の分散型電源3(G1,G2,G3・・・)、分散型電源3の夫々に併設されている計測指令装置10(第1計測指令装置)、及び電力系統2に接続する一つ以上の負荷4を含んで構成されている。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
分散型電源3は、例えば、コージェネレーション発電機(ディーゼル発電機、ガスタービン発電機、ガスエンジン発電機等)、自然エネルギーや未利用エネルギーを利用した発電機(風力発電機、太陽光発電機、小型水力発電機、廃棄物発電機、バイオマス発電機等)等である。
The
各計測指令装置10は、通信ネットワーク50を介して互いに通信可能に接続している。通信ネットワーク50は、例えば、インターネットや専用線(電力系統制御用情報伝送システム(CDT:Cyclic Digital data Transmission equipment)、メタル線、光ファイバ等)等である。
Each
図2に計測指令装置10の構成を示している。同図に示すように、各計測指令装置10は、演算装置11、計測装置12、及び制御装置13を備える。このうち計測装置12は、電力系統2の現在の周波数、及び分散型電源3の現在の出力(以下、発電機出力と称する。)を取得し、取得した周波数及び発電機出力を演算装置11に入力する。
FIG. 2 shows the configuration of the
演算装置11は、計測装置12から入力される周波数及び発電機出力と、通信ネットワーク50を介して取得される、電力系統2における分散型電源3の出力の合計(以下、発電量合計値と称する。)とに基づき分散型電源3の出力を制御するための指令値を生成し、生成した指令値を制御装置13に入力する。
The
制御装置13は、演算装置11から入力される指令値に従って分散型電源3の出力を制御する。
The
図3Aに演算装置11のハードウエア構成(ブロック図)を示している。同図に示すように、演算装置11は、CPU111、RAM・ROM等のメモリ112、ハードディスク等の記憶装置113、キーボードやマウス等の入力装置114、計測値や制御値、指令値などが表示される液晶ディスプレイ等の表示装置115、通信ネットワーク50を介して他の計測指令装置10との間で通信を行うとともに、計測装置12及び制御装置13との間で通信を行う通信装置116、及びRTC(Real Time Clock)等を用いて構成され、現在日時等の日時情報(タイムスタンプ)を生成する計時装置117(電波時計等)を備えている。尚、演算装置11は、例えば、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて実現される。
FIG. 3A shows a hardware configuration (block diagram) of the
図3Bに計測装置12のハードウエア構成(ブロック図)を示している。同図に示すように、計測装置12は、CPU121、メモリ122、演算装置11との間で通信を行う通信装置123、及び小規模電力系統2の周波数及び分散型電源3の出力を取得する計測回路124を備える。
FIG. 3B shows a hardware configuration (block diagram) of the measuring
図3Cに制御装置13のハードウエア構成(ブロック図)を示している。同図に示すように、制御装置13は、CPU131、メモリ132、演算装置11との間で通信を行う通信装置133、演算装置11から入力される指令値に従って分散型電源3の出力を制御する制御回路134を備える。
FIG. 3C shows a hardware configuration (block diagram) of the
図4に演算装置11が備える機能を示している。同図に示すように、演算装置11は、周波数取得部411、自機出力取得部412、発電量合計値受信部413、地域要求量算出部416、フィルタ処理部417、配分処理部418、指令値入力部419、発電量合計値送信部421、送信時自機現在出力記憶部422、出力変化量判断部423、発電量合計値送信権信号送信部424、及び発電量合計値送信権信号受信部425の各機能を備える。これらの機能は、演算装置11のハードウエアによって、もしくは、CPU111がメモリ112や記憶装置113に格納されているプログラムを実行することにより実現される。
FIG. 4 shows functions included in the
また演算装置11は、計測値データベース431を備える。計測値データベース431は、演算装置11において動作するDBMS(Data Base Management System)等によって実現される。
The
図4に示す機能のうち、周波数取得部411は、計測装置12から随時入力される周波数(電力系統2の周波数)を取得し、取得した周波数を取得日時(タイムスタンプ)に対応づけて計測値データベース431に格納する。
Among the functions shown in FIG. 4, the
自機出力取得部412は、計測装置12から随時入力される、当該計測指令装置10の計測装置12が担当する分散型電源3(以下、自機と称する。)の現在の発電機出力を計測し、計測した発電機出力(以下、自機現在出力と称する。)を、計測時刻(タイムスタンプ)に対応づけて計測値データベース431に格納する。
The own device
発電量合計値受信部415は、他の計測指令装置10から送られてくる発電量合計値を受信して記憶する。
The power generation amount total value receiving unit 415 receives and stores the power generation amount total value sent from the other
地域要求量算出部416は、周波数取得部411によって取得される周波数(以下、現在周波数と称する。)と、発電量合計値受信部413が受信した発電量合計値とに基づき、地域要求量AR(Area Requirement)を求める。ここで地域要求量ARは、電力系統2の需給差(需要と供給のアンバランス)を表す量であり、本実施形態では、現在周波数と基準周波数(例えば50Hz(関東)や60Hz(関西))との差(以下、周波数偏差ΔFと称する。)に系統周波数特性定数Kを乗算した値に、さらに発電量合計値を乗算した値を地域要求量ARとする。
The regional requirement
フィルタ処理部417は、地域要求量算出部416によって求められた地域要求量ARについて、地域要求量ARに含まれる極短周期成分を除去する平滑化処理、並びに微動成分を除去する不感帯処理を行う。
The
配分処理部418は、地域要求量算出部416によって求められた地域要求量ARを、所定の配分条件に従い電力系統2に接続している各分散型電源3に配分する。上記配分条件としては、例えば、各分散型電源3に地域要求量ARを均等に配分、即ち、地域要求量ARに、1/(電力系統2に接続している運転中の分散型電源3の台数合計)を乗算した値を各分散型電源3に配分するという条件(以下、第1条件と称する。)、各分散型電源3の発電機出力の変化速度に応じて地域要求量ARを各分散型電源3に配分、即ち、地域要求量ARに、(その分散型電源3の変化速度)/(電力系統2に接続している運転中の分散型電源3の変化速度の合計)を乗算した値を各分散型電源3に配分するという条件(以下、第2条件と称する。)、各分散型電源3の経済性(コスト的な有利さ)に応じて地域要求量ARを各分散型電源3に配分、即ち、地域要求量ARに、(その分散型電源3の経済係数)/(電力系統2に接続している運転中の分散型電源3の経済係数の合計))を乗算した値を各分散型電源3に配分するという条件(以下、第3条件と称する。)といったものがある。
The
指令値入力部419は、配分処理部418によって当該計測指令装置10が担当する分散型電源3に配分された地域要求量ARに、自機現在出力を加算して当該計測指令装置10が担当する分散型電源3の出力を制御するための指令値(例えばPID演算(Proportional Integral Differential)によって求められるLFC制御量(LFC:Load Frequency Control(負荷周波数制御))を生成し、生成した指令値を制御装置13に入力する。
The command
発電量合計値送信部421は、発電量合計値受信部413が受信した発電量合計値に、自機出力取得部412が取得した自機現在出力を加算して最新の発電量合計値を求め、求めた発電量合計値を他の計測指令装置10に送信する。
The power generation amount total
送信時自機現在出力記憶部422は、発電量合計値送信部421が最新の発電量合計値を送信した時点における自機現在出力(以下、送信時自機現在出力Poと称する。)を記憶する。
The transmission-time own-machine current
出力変化量判断部423は、新たに取得した自機現在出力と、送信時自機現在出力記憶部422が記憶している送信時自機現在出力との差の絶対値が閾値を超えているか否かを判断する。
The output change
発電量合計値送信権信号送信部424は、電力系統2において発電量合計値を送信する権限である送信権を現在要求中又は取得中であることを示す信号である送信権信号を他の計測指令装置10に送信する。
The power generation amount total value transmission right
発電量合計値送信権信号受信部425は、他の計測指令装置10から送られてくる送信権信号を受信する。
The power generation amount total value transmission right
図5に計測値データベース431に格納されるレコードの構成を示している。同図に示すように、計測値データベース431に格納されるレコードは、計測値種別4311、計測値4313、及び取得日時4314の各項目を含む。
FIG. 5 shows a configuration of records stored in the
このうち計測値種別4311には、当該レコードに設定されている計測値が、電力系統2の周波数であるのか、分散型電源3の出力(発電機出力)であるのかを示す値が設定される。計測値4313には、計測値(周波数又は発電機出力)が設定される。取得日時4314には、その計測値の計測日時(タイムスタンプ)が設定される。
Among these, the
図6に計測指令装置10が行う処理(以下、発電機制御処理S600と称する。)の詳細を示している。以下、同図とともに発電機制御処理S600について説明する。
FIG. 6 shows details of a process (hereinafter referred to as a generator control process S600) performed by the
まず計測指令装置10は、電力系統2の現在の周波数及び自機現在出力を取得する(S611)。
First, the
次に計測指令装置10は、他の計測指令装置10から発電量合計値Ptを新たに受信したか否かを判断し(S612)、新たな発電量合計値Ptを受信した場合は(S612:YES)受信した新たな発電量合計値Ptを記憶する(S613)。
Next, the
次に計測指令装置10は、記憶した新たな発電量合計値Ptを用いて自機を制御するための指令値を生成し(S614)、生成した指令値に従って自機を制御する(S615)。S614の処理の詳細については後述する。
Next, the
次に計測指令装置10は、自機現在出力Pnを取得し(S621)、取得した自機現在出力Pnと、送信時自機現在出力記憶部422が記憶している送信時自機現在出力Poとの差分の絶対値ΔP=|Po−Pn|を求める(S622)。
Next, the
次に計測指令装置10は、求めたΔPが、予め設定されている閾値bを超えているか否かを判断する(S623)。ΔPが予め設定されている閾値bを超えている場合は(S623:YES)S631に進み、超えていない場合は(S623:NO)S632に進む。
Next, the
S631では、計測指令装置10は、他の計測指令装置10から現在、送信権信号を受信しているか否かを判断する。現在、送信権信号を受信している場合は(S631:YES)S635に進み、送信権信号を受信していない場合は(S631:NO)S632に進む。
In S <b> 631, the
S635では、計測指令装置10は、所定時間待機した後、S611に戻る。
In S635, the
S632では、計測指令装置10は、他の全ての計測指令装置10に送信権信号を送信する。
In S632, the
送信権信号の送信後、計測指令装置10は、他の計測指令装置10との間での送信権の競合(複数の計測指令装置10からの発電量合計値の送信の競合)を避けるため、他の計測指令装置10からの送信権信号の受信を所定時間待機する(S633)。他の計測指令装置10から送信権信号を受信した場合は(S634:YES)S635に進む。
After transmitting the transmission right signal, the
所定時間内に他の計測指令装置10から送信権信号を受信しない場合は(S634:NO)S641に進む。
When a transmission right signal is not received from another
S641では、計測指令装置10は、受信して記憶している発電量合計値Ptに、S621にて取得した自機現在出力Pnを加算して最新の発電量合計値Ptを求める。尚、計測指令装置10が他の計測指令装置10に送信した発電量合計値(後述のS643にて前回送信した発電量合計値)には自機の発電機出力が含まれているため、S613にて記憶した他の計測指令装置10から送られてくる発電量合計値Ptにも自機の発電機出力が含まれている。このため、上記加算に際しては、最新の発電量合計値Ptから送信時自機現在出力Poを差し引く必要があり、計測指令装置10はS641における最新の発電量合計値PtをPt=Pt+Pn−Poとして求める。
In S641, the
次に計測指令装置10は、送信時自機現在出力記憶部422が記憶している送信時自機現在出力Poの値を、S621で取得した自機現在出力Pnに更新する(S642)。
Next, the
次に計測指令装置10は、S641で求めた発電量合計値Ptを他の計測指令装置10に送信する(S643)。
Next, the
図7は、図6のS614における指令値を生成する処理を説明する図である。以下、同図とともに説明する。 FIG. 7 is a diagram illustrating the process of generating the command value in S614 of FIG. Hereinafter, it will be described with reference to FIG.
まず計測指令装置10は、図6のS611にて取得した周波数と、S613にて記憶した発電量合計値Ptとに基づき、地域要求量AR(Area Requirement)を求める(S711〜S714)。
First, the
次に計測指令装置10は、求めた地域要求量ARについて、フィルタ処理、即ち、地域要求量ARに含まれる極短周期成分を除去する平滑化処理、並びに微動成分を除去する不感帯処理を行う(S715)。
Next, the
次に計測指令装置10は、フィルタ処理を行った後の地域要求量ARを、前述した所定の配分条件に従い、電力系統2に接続している各分散型電源3に配分する(S716)。
Next, the
次に計測指令装置10は、当該計測指令装置10が担当する分散型電源3に配分された地域要求量ARに自機現在出力を加算して当該計測指令装置10が担当する分散型電源3の出力を制御するための指令値を生成し、生成した指令値を制御装置13に入力する(S717)。
Next, the
以上に説明したように、本実施形態の電力供給システム1によれば、計測指令装置10は、電力系統2の現在の周波数や自機現在出力については自ら計測して取得し、電力系統2における分散型電源3の出力の合計である発電量合計値は他の計測指令装置10から取得して自身が担当する分散型電源3の指令値を生成する。これによれば、計測指令装置10間を結ぶ通信ネットワークの輻輳を防ぐことができ、計測指令装置10の処理速度の低下や通信時のデータの欠落などを防ぐことができる。これによれば、計測指令装置10間で行われる通信トラフィックを抑えつつ、分散型電源3の自律制御を適切に行うことができ、分散型電源3を効率よく確実に制御することができる。
As described above, according to the
また、計測指令装置10は、自機現在出力の変化量が所定の閾値を超えている場合にのみ発電量合計値を求めて他の計測指令装置10に送信する。このため、発電量合計値の送信が不必要に行われるのを防ぐことができ、各計測指令装置10間の通信量を必要最小限に抑えることができる。
Moreover, the
また、計測指令装置10は、自らが送信権を有することを確認してから発電量合計値を他の計測指令装置10に送信するので、複数の計測指令装置10から同時に発電量合計値が送信されてしまうのを確実に防ぐことができる。
Moreover, since the
ところで、電力系統2には、例えば自然エネルギーを利用した発電機のように、出力制御ができないタイプの分散型電源3が接続している場合もある。そこでそのような分散型電源3については、以下に説明する構成を備えた計測指令装置10を付設して、他の計測指令装置10との間で発電量合計値を授受するようにする。
By the way, there may be a case where a distributed
図8に出力制御ができないタイプの分散型電源3に付設される計測指令装置10(第2計測指令装置)の構成を示している。同図に示すように、この計測指令装置10は、出力制御を行わないので制御装置13を備えていない。また計測装置12は電力系統2の周波数を取得しない。
FIG. 8 shows the configuration of a measurement command device 10 (second measurement command device) attached to a distributed
図9に図8に示した演算装置11が備える機能を示している。同図に示すように、演算装置11は、自機出力取得部412、発電量合計値受信部413、発電量合計値送信部421、送信時自機現在出力記憶部422、出力変化量判断部423、発電量合計値送信権信号送信部424、及び発電量合計値送信権信号受信部425の各機能を備える。また演算装置11は、計測値データベース431を備える。
FIG. 9 shows the functions of the
図10は、図8に示した計測指令装置10が行う処理(以下、発電量合計値送信処理S1000と称する。)の詳細を示している。同図に示すように、図6の発電機制御処理S600と異なり、発電量合計値送信処理S1000は、分散型電源3の制御に関する処理を含まず、それ以外の処理は共通している。即ち、同図におけるS1012〜S1013の処理は、図6のS612〜S613と同様である。またS1021〜S1043の処理は、図6のS621〜S643と同様である。
FIG. 10 shows details of a process performed by the
このように、本実施形態の電力供給システム1では、電力系統2に出力制御ができないタイプの分散型電源3と出力制御ができるタイプの分散型電源3とが混在する場合であっても、計測指令装置10の夫々が電力系統2の現在の周波数や自機現在出力については自ら計測して取得し、電力系統2における分散型電源3の出力の合計である発電量合計値は他の計測指令装置10から取得して自身が担当する分散型電源3の指令値を生成するという構成を実現することができる。このため、電力系統2に出力制御ができないタイプの分散型電源3と出力制御ができるタイプの分散型電源3とが混在する場合でも、計測指令装置10間の通信量を抑えつつ分散型電源3の自律制御を行う構成を実現することができる。
As described above, in the
以上に説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。 Embodiment described above is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents thereof.
1 電力供給システム
2 電力系統
3 分散型電源
4 負荷
10 計測指令装置
11 演算装置
12 計測装置
13 制御装置
50 通信ネットワーク
411 周波数取得部
412 自機出力取得部
413 発電量合計値受信部
416 地域要求量算出部
417 フィルタ処理部
418 配分処理部
419 指令値入力部
421 発電量合計値送信部
422 送信時自機現在出力記憶部
423 出力変化量判断部
424 発電量合計値送信権信号送信部
425 発電量合計値送信権信号受信部
431 計測値データベース
S600 発電機制御処理
S1000 発電量合計値送信処理
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記分散型電源の夫々に、夫々の計測及び制御を担当する第1計測指令装置を設け、
前記第1計測指令装置は、演算装置と、分散型電源が接続している電力系統の周波数及び夫々が担当する前記分散型電源の出力を計測する計測装置と、夫々が担当する前記分散型電源の出力を制御する制御装置とを備え、
前記第1計測指令装置の夫々を互いに通信可能に接続し、
前記第1計測指令装置は、
前記電力系統における前記分散型電源の出力の合計である発電量合計値を他の前記第1計測指令装置から受信し、
前記電力系統の現在の周波数を取得し、
自身が担当する前記分散型電源の現在の出力である自機現在出力を随時取得し、
取得した前記周波数と前記電力系統における基準周波数とに基づき現在の周波数偏差を求め、
前記周波数偏差に系統周波数特性定数を乗算した値と前記発電量合計値とを乗算することにより地域要求量を求め、
求めた前記地域要求量を所定の配分条件に従い前記各分散型電源に配分し、
前記地域要求量のうち自身が担当する前記分散型電源の配分値と、取得した前記自機現在出力とに基づき、自身が担当する前記分散型電源の出力を制御するための指令値を生成し、
生成した前記指令値に従い自身が担当する前記分散型電源の出力を制御し、
受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第1計測指令装置に送信し、
前記電力系統において前記発電量合計値を送信する権限である送信権を現在要求中又は取得中であることを示す信号である送信権信号を前記他の第1計測指令装置に送信するとともに、前記他の第1計測指令装置から送られてくる前記送信権信号の受信を待機し、所定時間内に前記送信権信号を受信しない場合に、受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第1計測指令装置に送信する
ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。 A method for controlling a power supply system including a plurality of distributed power sources,
Each of the distributed power sources is provided with a first measurement command device that takes charge of each measurement and control,
The first measurement commanding device includes an arithmetic device, a frequency measuring system connected to a distributed power source, and a measuring device that measures the output of the distributed power source that each takes charge of, and the distributed power source that each takes charge of. And a control device for controlling the output of
Each of the first measurement command devices is connected to be communicable with each other,
The first measurement command device includes:
Receiving the total amount of power generation that is the sum of the outputs of the distributed power source in the power system from the other first measurement command device;
Obtaining the current frequency of the power grid;
Acquires the current output of the machine itself, which is the current output of the distributed power source that it is in charge of,
Find the current frequency deviation based on the acquired frequency and the reference frequency in the power system,
By multiplying the frequency deviation by a value obtained by multiplying the frequency deviation by a system frequency characteristic constant and the total power generation value, a regional requirement amount is obtained.
Distributing the obtained regional demand to each distributed power source according to a predetermined distribution condition,
Generates a command value for controlling the output of the distributed power source that is in charge of itself based on the distribution value of the distributed power source that is in charge of the regional demand and the acquired current output of the own device. ,
Control the output of the distributed power source that it is responsible for according to the generated command value,
Adding the acquired current output to the received power generation total value to obtain a power generation total value, and transmitting the calculated power generation total value to the other first measurement command device ;
While transmitting a transmission right signal, which is a signal indicating that the right to transmit the power generation total value in the power system is currently requested or being acquired, to the other first measurement command device, and Waiting for reception of the transmission right signal sent from the other first measurement commanding device, and not receiving the transmission right signal within a predetermined time, the own device current acquired in the received power generation amount total value A power supply system control method , comprising: adding power to determine a total power generation value, and transmitting the calculated total power generation value to the other first measurement command device .
前記第1計測指令装置は、
前記発電量合計値の前記送信に際して前記取得した自機現在出力を保持し、
新たに取得した前記自機現在出力と前記発電量合計値の前回送信時に記憶しておいた前記自機現在出力との差の絶対値が所定の閾値を超えている場合に、前記他の第1計測指令装置から受信した前記発電量合計値に前記新たに取得した自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第1計測指令装置に送信する
ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。 It is a control method of the electric power supply system according to claim 1,
The first measurement command device includes:
Holding the acquired current output of the own device at the time of the transmission of the total power generation value,
When the absolute value of the difference between the newly acquired current output and the current output stored in the previous transmission of the total power generation value exceeds a predetermined threshold, the other The power generation amount total value is obtained by adding the newly acquired current output to the power generation amount total value received from one measurement command device, and the obtained power generation amount total value is sent to the other first measurement command device. A method for controlling a power supply system, comprising: transmitting.
前記配分条件が、
前記地域要求量を前記分散型電源の夫々に均等に配分するという条件、
前記地域要求量を前記分散型電源の夫々の出力の変化速度に応じて配分するという条件、
及び、
前記地域要求量を前記分散型電源の夫々の経済性に応じて配分するという条件、
のうちのいずれかである
ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。 It is a control method of the electric power supply system according to claim 1,
The allocation condition is
A condition for equally distributing the regional demand to each of the distributed power sources;
A condition that the regional demand is distributed according to the rate of change of the output of each of the distributed power sources;
as well as,
A condition of allocating the regional demand according to the economics of each of the distributed power sources;
A method for controlling a power supply system, wherein the power supply system is any one of the above.
前記電力系統には、出力制御を行うことができない分散型電源が接続しており、
出力制御を行うことができない前記分散型電源に、演算装置と、前記分散型電源の出力を計測する計測装置とを備える第2計測指令装置を付設し、
前記第2計測指令装置を、他の前記第2計測指令装置及び前記第1計測指令装置と互いに通信可能に接続し、
前記第2計測指令装置が、
前記電力系統における前記分散型電源の出力の合計である発電量合計値を他の前記第2計測指令装置及び前記第1計測指令装置から受信し、
自身が担当する前記分散型電源の現在の出力である自機現在出力を随時取得し、
受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第2計測指令装置及び前記第1計測指令装置に送信する
ことを特徴とする電力供給システムの制御方法。 It is a control method of the electric power supply system according to claim 1,
A distributed power source that cannot perform output control is connected to the power system,
A second measurement command device including an arithmetic device and a measurement device that measures the output of the distributed power source is attached to the distributed power source that cannot perform output control,
The second measurement command device is connected to the other second measurement command device and the first measurement command device so that they can communicate with each other.
The second measurement command device is
Received from the other second measurement command device and the first measurement command device a power generation amount total value that is the total output of the distributed power source in the power system,
Acquires the current output of the machine itself, which is the current output of the distributed power source that it is in charge of,
The acquired current output is added to the received power generation total value to obtain a power generation total value, and the calculated power generation total value is sent to the other second measurement command device and the first measurement command device. A method for controlling a power supply system, comprising: transmitting.
前記分散型電源の夫々に設けられ、夫々の計測及び制御を担当する第1計測指令装置を備え、
前記第1計測指令装置は、演算装置と、分散型電源が接続している電力系統の周波数及び夫々が担当する前記分散型電源の出力を計測する計測装置と、夫々が担当する前記分散型電源の出力を制御する制御装置とを有し、
前記第1計測指令装置の夫々は互いに通信可能に接続されており、
前記第1計測指令装置が、
前記電力系統における前記分散型電源の出力の合計である発電量合計値を他の前記第1計測指令装置から受信し、
前記電力系統の現在の周波数を取得し、
自身が担当する前記分散型電源の現在の出力である自機現在出力を随時取得し、
取得した前記周波数と前記電力系統における基準周波数とに基づき現在の周波数偏差を求め、
前記周波数偏差に系統周波数特性定数を乗算した値と前記発電量合計値とを乗算することにより地域要求量を求め、
求めた前記地域要求量を所定の配分条件に従い前記各分散型電源に配分し、
前記地域要求量のうち自身が担当する前記分散型電源の配分値と、取得した前記自機現在出力とに基づき、自身が担当する前記分散型電源の出力を制御するための指令値を生成し、
生成した前記指令値に従い自身が担当する前記分散型電源の出力を制御し、
受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第1計測指令装置に送信し、
前記電力系統において前記発電量合計値を送信する権限である送信権を現在要求中又は取得中であることを示す信号である送信権信号を前記他の第1計測指令装置に送信するとともに、前記他の第1計測指令装置から送られてくる前記送信権信号の受信を待機し、所定時間内に前記送信権信号を受信しない場合に、受信した前記発電量合計値に取得した前記自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第1計測指令装置に送信する
ことを特徴とする電力供給システム。 A power supply system configured to include a plurality of distributed power sources,
Provided in each of the distributed type power supply, comprising a first measurement command device in charge of each measurement and control,
The first measurement commanding device includes an arithmetic device, a frequency measuring system connected to a distributed power source, and a measuring device that measures the output of the distributed power source that each takes charge of, and the distributed power source that each takes charge of. A control device for controlling the output of
Each of the first measurement command devices is connected to be communicable with each other,
The first measurement command device is
Receiving the total amount of power generation that is the sum of the outputs of the distributed power source in the power system from the other first measurement command device;
Obtaining the current frequency of the power grid;
Acquires the current output of the machine itself, which is the current output of the distributed power source that it is responsible for
Find the current frequency deviation based on the acquired frequency and the reference frequency in the power system,
By multiplying the frequency deviation by a value obtained by multiplying the frequency deviation by a system frequency characteristic constant and the total power generation value, a regional requirement amount is obtained.
Distributing the obtained regional demand to each distributed power source according to a predetermined distribution condition,
Generates a command value for controlling the output of the distributed power source that is in charge of itself based on the distribution value of the distributed power source that is in charge of the regional demand and the acquired current output of the own device. ,
Control the output of the distributed power source that it is responsible for according to the generated command value,
Adding the acquired current output to the received power generation total value to obtain a power generation total value, and transmitting the calculated power generation total value to the other first measurement command device ;
While transmitting a transmission right signal, which is a signal indicating that the right to transmit the power generation total value in the power system is currently requested or being acquired, to the other first measurement command device, and Waiting for reception of the transmission right signal sent from the other first measurement commanding device, and not receiving the transmission right signal within a predetermined time, the own device current acquired in the received power generation amount total value A power supply system characterized in that an output is added to determine a total power generation value, and the calculated total power generation value is transmitted to the other first measurement command device .
前記第1計測指令装置は、
前記発電量合計値の前記送信に際して前記取得した自機現在出力を保持し、
新たに取得した前記自機現在出力と前記発電量合計値の前回送信時に記憶しておいた前記自機現在出力との差の絶対値が所定の閾値を超えている場合に、前記他の第1計測指令装置から受信した前記発電量合計値に前記新たに取得した自機現在出力を加算して発電量合計値を求め、求めた前記発電量合計値を前記他の第1計測指令装置に送信する
ことを特徴とする電力供給システム。 The power supply system according to claim 5,
The first measurement command device includes:
Holding the acquired current output of the own device at the time of the transmission of the total power generation value,
When the absolute value of the difference between the newly acquired current output and the current output stored in the previous transmission of the total power generation value exceeds a predetermined threshold, the other The power generation amount total value is obtained by adding the newly acquired current output to the power generation amount total value received from one measurement command device, and the obtained power generation amount total value is sent to the other first measurement command device. A power supply system characterized by transmitting.
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