JP6154329B2 - Wind power generator management device and management method - Google Patents
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Description
本発明は、風力発電機管理装置および管理方法に関する。 The present invention relates to a wind power generator management device and a management method.
近年では、風力発電が環境保護の点から注目されている。風力発電機は電力系統に連系しており、発電した電力を電力系統に供給する。 In recent years, wind power generation has attracted attention from the viewpoint of environmental protection. The wind power generator is connected to the power system and supplies the generated power to the power system.
特許文献1では、電力系統に生じた周波数又は電圧の低下に応じて、電力系統へ電力をさらに供給できるように、風力発電機の発電出力を予め制限する。そして、特許文献1では、風力発電装置毎にロータの回転数が測定され、ロータの回転数に基づいて風力発電装置の発電出力の制限量を設定する。
In
特許文献2には、刻々と変化する系統負荷に対して風力発電機の出力を調整するためには、運転員が計器を常時監視しながら操作する必要があることが記載されている。そして、特許文献2には、手動による出力調整では、風力発電機に必要以上の出力制限をかける場合が多く、風のエネルギを無駄にしているとの記載がある。
電力系統に連系する風力発電機は、事故などにより電力系統の電圧が大きく変動すると、機器を保護するために電力系統との連系を解除する。電力系統との連系を解除することを解列と呼ぶ。 When the wind power generator connected to the power system fluctuates greatly due to an accident or the like, the wind power generator releases the connection with the power system in order to protect the device. Canceling the connection with the power system is called disconnection.
電力系統に連系する風力発電機の台数が増加するに伴い、複数の風力発電機の一斉解列による電力供給量の低下が問題になる。即ち、系統事故が発生して電圧が大きく低下すると、これにより複数の風力発電機が一斉に解列してしまい、その結果、風力発電機から電力系統への電力供給量が低下する。従って、電力供給が不安定となる。 As the number of wind power generators connected to the power system increases, a decrease in power supply due to simultaneous disconnection of a plurality of wind power generators becomes a problem. That is, when a system fault occurs and the voltage is greatly reduced, a plurality of wind power generators are disconnected at the same time. As a result, the amount of power supplied from the wind power generator to the power system is reduced. Therefore, the power supply becomes unstable.
その対策として、系統事故発生時に風力発電機が解列することで失われる電力量(解列量)を監視し、風力発電機からの電力が失われると電力供給が不安定となる値(制約値)を超えないように風力発電機の出力を予め制限する方法が考えられる。しかし一方で、風エネルギを有効利用するためには、できるだけ風力発電機の出力に制限を設けない運用であることが望ましい。しかし、風力発電機の出力値や電力系統の状態などは時々刻々と変化するため、風力発電機をほぼリアルタイムで適切に管理するのは難しい。 As a countermeasure, the amount of power lost due to disconnection of the wind power generator when a grid fault occurs (disconnection amount) is monitored, and the power supply becomes unstable when power from the wind power generator is lost (restriction) A method of limiting the output of the wind power generator in advance so as not to exceed (value) is conceivable. However, on the other hand, in order to make effective use of wind energy, it is desirable that the operation be performed with no limitation on the output of the wind power generator as much as possible. However, since the output value of the wind power generator and the state of the power system change every moment, it is difficult to appropriately manage the wind power generator in almost real time.
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、その目的は、電力系統を安定に運用しつつ、風力発電機を効率的に運転できるようにした風力発電機管理装置および管理方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its object is to provide a wind power generator management device and a management method capable of operating a wind power generator efficiently while stably operating an electric power system. There is to do.
上記課題を解決すべく、本発明に従う風力発電機管理装置は、電力系統に連系する複数の風力発電機を管理する風力発電機管理装置であって、各風力発電機のうち所定の場合に電力系統から解列される所定の風力発電機の発電量の合計値を解列量として演算する解列量演算部と、解列量と所定の制約値との差分から所定の風力発電機に配分するための個別配分量を演算し、個別配分量と所定の風力発電機の発電量との合計値を所定の風力発電機の発電量の上限値として演算する上限値演算部と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems, a wind power generator management device according to the present invention is a wind power generator management device that manages a plurality of wind power generators linked to an electric power system, and in a predetermined case among the wind power generators. A total amount of power generation of a predetermined wind power generator that is disconnected from the power system is calculated as a parallel amount, and a predetermined wind power generator is calculated from the difference between the parallel amount and a predetermined constraint value. An upper limit calculation unit that calculates an individual distribution amount for distribution and calculates a total value of the individual distribution amount and the power generation amount of a predetermined wind power generator as an upper limit value of the power generation amount of the predetermined wind power generator .
本発明によれば、所定の場合に備えて各風力発電機は上限値まで出力することができ、電力系統の安定化と風力発電機の効率的な運転とを両立させることができる。 According to the present invention, in preparation for a predetermined case, each wind power generator can output up to the upper limit value, and both stabilization of the power system and efficient operation of the wind power generator can be achieved.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態に係る風力発電機管理装置および管理方法は、もし系統事故が生じたとしても電力系統の安定が失われないように、風力発電機の発電量の上限値を事前に設定する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The wind power generator management apparatus and management method according to the present embodiment sets the upper limit value of the power generation amount of the wind power generator in advance so that the stability of the power system is not lost even if a grid fault occurs.
風力発電事業の背景として、風力発電は極力抑制せずに最大限発電できることが望まれている。そこで、系統事故発生時の解列量が制約値を超えないようにしながらも、風力発電機が最大限発電できるような運用が必要となる。 As a background of the wind power generation business, it is desired that wind power generation can generate maximum power without being suppressed as much as possible. Therefore, it is necessary to operate the wind power generator so that it can generate power to the maximum while keeping the amount of disconnection at the time of a grid fault not exceeding the limit value.
そこで、本実施形態では、各風力発電機に発電を許可する最大値である出力上限値を規定する。電力需給状態や風力発電状況は時々刻々と変化するため、本実施形態では、電力系統の状態に合わせて動的に、出力上限値を設定する。 Therefore, in the present embodiment, an output upper limit value that is the maximum value for allowing each wind power generator to generate power is defined. Since the power supply / demand state and the wind power generation state change from moment to moment, in this embodiment, the output upper limit value is dynamically set according to the state of the power system.
全ての風力発電機について、それぞれに最適な出力上限値を設定するためには、大量の組合せ計算が必要であるため、出力上限値の算出に長い時間を要する。一つの計算例を説明する。まず最初に、想定する全ての系統事故について、解列量が制約値を超えない風力発電機の出力上限値の組合せを全て挙げる。次に、解列量が制約値を越えない風力発電機の出力上限値の組合せの中から、風力発電機の出力上限値の合計が最大となるような組合せを求める。 In order to set an optimum output upper limit value for all wind power generators, a large amount of combination calculation is required, and thus it takes a long time to calculate the output upper limit value. One calculation example will be described. First, all the combinations of the output upper limit values of the wind power generator whose disengagement amount does not exceed the constraint value are listed for all assumed system faults. Next, a combination that maximizes the total output upper limit value of the wind power generator is obtained from combinations of output upper limit values of the wind power generator that do not exceed the constraint value.
上述の計算例では、想定する系統事故の数や風力発電機の数が増加すればするほど、解列量が制約値を超えない風力発電機の出力上限値の組合せを求めるための計算量が膨大となる。
従って、想定しなければならない系統事故の数が多く、かつ、電力系統に連系している風力発電機の台数の多い、比較的大規模な電力系統においては、各風力発電機のそれぞれに適した出力上限値を動的に設定することは困難である。電力系統の状態や風の状況などに応じて、膨大な計算を短時間で行う必要があるためである。
In the above calculation example, as the number of assumed grid faults and the number of wind power generators increases, the amount of calculation for obtaining the combination of the output power upper limit values of the wind power generators in which the amount of disconnection does not exceed the constraint value is increased. Become enormous.
Therefore, in a relatively large-scale power system with a large number of grid faults that must be envisaged and a large number of wind power generators linked to the power system, it is suitable for each wind power generator. It is difficult to set the output upper limit value dynamically. This is because it is necessary to perform enormous calculations in a short time depending on the state of the power system and the wind conditions.
そこで、本実施形態では、解列量が最も多くなる系統事故に着目する。解列量が最大となる系統事故において、解列する風力発電機とそれらの発電機出力と解列量とを基にして、風力発電機の出力上限値を決定する。 Therefore, in the present embodiment, attention is paid to a system fault in which the amount of disconnection is the largest. In a grid fault where the amount of disconnection is the maximum, the output upper limit value of the wind power generator is determined based on the wind generators to be disconnected, their generator outputs, and the amount of disconnection.
このように本実施形態では、解列量が最大となる系統事故を基にして、解列する風力発電機について順次出力上限値を決定する。本実施形態では、想定する系統事故の数だけ出力上限値の決定すればよい。このため、全ての風力発電機の出力上限値を、比較的少ない計算量で決めることができる。従って、本実施形態によれば、電力系統に連系している風力発電機の数が増加しても、計算時間には殆ど影響を受けないため、大規模な電力系統において動的に風力発電機の出力上限値を設定することができる。 As described above, in the present embodiment, the output upper limit value is sequentially determined for the wind turbines to be disconnected based on the system fault in which the disconnection amount is maximum. In the present embodiment, the output upper limit value may be determined by the number of system faults to be assumed. For this reason, the output upper limit value of all the wind power generators can be determined with a relatively small amount of calculation. Therefore, according to the present embodiment, even if the number of wind power generators connected to the power system increases, the calculation time is hardly affected. Therefore, wind power generation is dynamically performed in a large-scale power system. The output upper limit value of the machine can be set.
図1は、風力発電機管理装置10の機能構成図である。まず先に電力系統の構成を説明する。電力網1には、例えば火力発電所2、原子力発電所3、風力発電所4、需要家5などが接続されている。各発電所2、3、4で発電した電力は、送配電系統を介して需要家に供給される。なお、電力系統は、分散型電源として太陽光発電機、蓄電池、電気自動車などを含んでもよい。なお、以下の説明では、風力発電所を風力発電機と呼ぶ。
FIG. 1 is a functional configuration diagram of the wind power
風力発電機管理装置10は、例えばコンピュータ装置として構成されており、通信ネットワークCNを介して各風力発電機4に接続されている。また、風力発電機管理装置10は、通信ネットワークCNまたは別の通信ネットワークを介して、電力系統の管理者が使用する電力管理システム(不図示)に接続されてもよい。
メモリに格納した所定のコンピュータプログラムをマイクロプロセッサが読み込んで実行することで、解列量演算部11、上限値演算部12、設定部13を実現する。
The wind power
A predetermined computer program stored in the memory is read and executed by the microprocessor, thereby realizing the separation
解列量演算部11は、想定する系統事故ごとの解列量を算出する。解列量演算部11には、例えば、電力網構成に関する情報と各風力発電機4の発電量に関する情報とが入力される。解列量演算部11は、電力系統に生じうる事故ケースを想定し(110)、想定した系統事故ごとに解列される風力発電機4を特定する(111)。すなわち、或る系統事故が生じた場合に、その事故に起因して系統から解列する風力発電機4を特定する。そして、解列量演算部11は、想定した系統事故ごとの解列量を演算する(112)。なお、事故ケースは、解列量演算部11がシミュレーション演算により想定してもよいし、電力系統の管理者が使用する電力管理システムなどから取得してもよい。
The amount-of-
上限値演算部12は、各風力発電機4の上限値を演算する。上限値とは、風力発電機4が発電できる上限の値であり、出力上限値とも呼ぶ。上限値演算部12は、演算対象の事故ケースを決定し(120)、対象とする系統事故について、解列量演算部11で算出した解列量と所定の制約値との差分を配分量として算出する(121)。ここで所定の制約値とは、電力系統を安定状態に保持するために必要な電力供給量の下限値である。以下の説明では、所定の制約値を「制約値」と略記する場合がある。制約値よりも大きい電力供給量が失われると、電力系統が維持すべき安定状態が失われる。換言すれば、系統事故が発生して何台かの風力発電機4が解列したとしても、その解列量が制約値に達しないのであれば、電力系統の安定状態を維持できる。
The upper
上限値演算部12は、解列量と制約値との差分である配分量を解列対象の風力発電機4の台数で除算することで、各風力発電機4へ配分する個別配分量を算出し、その個別配分量を風力発電機4の発電量に加算することで、上限値を算出する(122)。
The
設定部13は、上限値演算部12で算出した上限値を、各風力発電機4に送信して設定する。各風力発電機4は、風力発電機管理装置10から受信した上限値を越えないようにして、発電する。
The setting
図2は、想定した系統事故ごとに解列する風力発電機を管理する解列発電機管理テーブルT1の例である。解列発電機管理テーブルT1は、例えば、事故ケース番号C10、事故ケース内容C11、解列風力発電機C12を対応づけて管理する。 FIG. 2 is an example of a disconnected generator management table T1 for managing wind generators that are disconnected for each assumed system fault. The disconnected generator management table T1 manages, for example, the accident case number C10, the accident case contents C11, and the disconnected wind generator C12 in association with each other.
事故ケース番号C10は、系統事故を特定するための識別情報である。事故ケース内容C11は、事故ケース番号C10で特定される系統事故の内容を示す情報である。解列風力発電機C12は、事故ケース番号C10で特定される系統事故が発生した場合に、電力系統から切り離される風力発電機4を特定するための識別情報である。風力発電機管理装置10は、解列発電機管理テーブルT1を参照することで、或る系統事故が発生した場合に解列する風力発電機4がどれであるかを知ることができる。
The accident case number C10 is identification information for specifying a system fault. The accident case content C11 is information indicating the content of the system fault identified by the accident case number C10. The disconnected wind power generator C12 is identification information for specifying the
図3は、二つのテーブルT2およびT3の構成例を示す。図3の上側に示す解列量管理テーブルT2は、系統事故発生時における解列量および配分量を管理する。解列量管理テーブルT2は、例えば、事故ケース番号C20、解列風力発電機C21、解列量C22、配分量C23を対応づけて管理する。 FIG. 3 shows a configuration example of the two tables T2 and T3. The amount-of-disconnection management table T2 shown on the upper side of FIG. 3 manages the amount of separation and the distribution amount when a system fault occurs. The disengagement amount management table T2 manages, for example, the accident case number C20, the disengagement wind power generator C21, the disengagement amount C22, and the distribution amount C23 in association with each other.
事故ケース番号C20は、図2で述べた事故ケース番号C10と同様に、電力系統で発生する事故を特定する情報である。解列量管理テーブルT2は、系統事故のケースごとに作成される。図3は、一つの事故ケースについての解列量管理テーブルT2を示す。 The accident case number C20 is information for identifying an accident that occurs in the power system, similar to the accident case number C10 described in FIG. The disengagement amount management table T2 is created for each system fault case. FIG. 3 shows a separation amount management table T2 for one accident case.
解列風力発電機C21は、図2で述べた解列風力発電機C12と同様に、事故ケース番号C20で特定される系統事故が発生した場合に、解列する風力発電機4を特定するための識別情報である。以下、想定される系統事故が生じた場合に解列する風力発電機を、解列対象の風力発電機と呼ぶことがある。
The disconnected wind power generator C21 specifies the
解列量C22は、事故ケース番号C20で特定される系統事故の発生時に、解列する風力発電機4により失われる電力供給量の合計値である解列量ΣK1を示す。即ち、解列風力発電機C21に示す稼働中の風力発電機4の発電量の総和が、解列量ΣK1である(図3において、ΣK1=K11+K13)。配分量C23は、電力系統に要求される所定の制約値との差分である配分量ΔW1を示す。
The disengagement amount C22 indicates the disengagement amount ΣK1 that is the total value of the power supply amount lost by the
図3の下側には、出力上限値管理テーブルT3が示されている、出力上限値管理テーブルT3は、解列量と制約値との差分である配分量を、解列対象の各風力発電機4に分配するためのテーブルである。出力上限値管理テーブルT3は、例えば、事故ケース番号C30、解列風力発電機ごとの出力上限値C31、配分量C32を対応づけて管理する。出力上限値管理テーブルT3も事故ケースごとに作成される。図3では、解列量管理テーブルT2と同一の事故ケースについての、出力上限値管理テーブルT3を示す。
An output upper limit value management table T3 is shown on the lower side of FIG. 3. The output upper limit value management table T3 indicates the distribution amount that is the difference between the disengagement amount and the constraint value for each wind power generation to be disengaged It is a table for distributing to the
事故ケース番号C30は、上述した事故ケース番号C10、C20と同様である。風力発電機ごとの出力上限値C31は、解列対象の風力発電機(現在稼働中であり、電力系統に電力を供給している風力発電機)の出力上限値を示す。配分量C32は、上述の配分量C23と同様である。 The accident case number C30 is the same as the accident case numbers C10 and C20 described above. The output upper limit value C31 for each wind power generator indicates the output upper limit value of the wind power generator to be disconnected (the wind power generator currently operating and supplying power to the power system). The distribution amount C32 is the same as the above-described distribution amount C23.
事故ケース番号C30で特定される系統事故が発生した場合に、電力系統から解列する風力発電機4が出力可能な上限値は、現在の発電量(K11、K13)と配分量ΔW1から分配される個別配分量(W11、W13)との合計値である。現在の発電量とは、風力発電機管理装置10の知る最新の値という意味である。
When a system fault identified by the accident case number C30 occurs, the upper limit value that can be output by the
配分量ΔW1は、電力系統の状況に応じて正負のいずれの符号も取る。解列対象の風力発電機の発電量の合計値が制約値を越える場合、配分量ΔW1は負の符号を取る(配分量=制約値−解列対象の風力発電機の発電量合計値)。従って、この場合、個別配分量も負の符号を取るため、解列対象の風力発電機の出力上限値は、現在の発電量よりも個別配分量が差し引かれる分だけ減少する。 The distribution amount ΔW1 takes either a positive or negative sign depending on the status of the power system. When the total value of the power generation amount of the wind power generator to be disconnected exceeds the constraint value, the distribution amount ΔW1 takes a negative sign (distribution amount = constraint value−total power generation amount value of the wind power generator to be disconnected). Therefore, in this case, since the individual distribution amount also takes a negative sign, the output upper limit value of the wind turbine generator to be disconnected decreases by the amount by which the individual distribution amount is subtracted from the current power generation amount.
図3には、事故ケース番号「1」の系統事故の発生時に解列する風力発電機「G11」、「G13」の出力上限値は、それぞれ「K11+W11」、「K13+W13」として算出される例が示されている。なお、図2および図3に示すテーブル構成は一例であり、図示の構成に限定されない。 FIG. 3 shows an example in which the output upper limit values of the wind power generators “G11” and “G13” that are disconnected when the system fault of the accident case number “1” occurs are calculated as “K11 + W11” and “K13 + W13”, respectively. It is shown. The table configurations shown in FIGS. 2 and 3 are examples, and are not limited to the illustrated configurations.
図4は、風力発電機4の出力上限値を設定する処理を示すフローチャートである。本処理は、例えば、電力系統の構成変更を検出した場合などに自動的に実施してもよいし、ユーザの指定する任意のタイミングで実施してもよい。
FIG. 4 is a flowchart showing a process for setting the output upper limit value of the
本処理では、想定する系統事故ごとに(事故ケースごとに)、解列対象の風力発電機と発電機出力とを基に解列量を算出する(S12)。本処理では、解列量が最も多くなる系統事故を基にして(S13)、制約値と解列量の差分である配分量を解列対象の各風力発電機の発電機出力に配分し加算する(S14〜S17)。 In this process, for each assumed system fault (for each accident case), the amount of disconnection is calculated based on the wind generator to be disconnected and the generator output (S12). In this process, based on the system fault with the largest amount of disengagement (S13), the distribution amount that is the difference between the constraint value and the disengagement amount is distributed and added to the generator output of each wind turbine to be disengaged (S14 to S17).
そして、本処理では、配分完了後の値をそれぞれの風力発電機の出力上限値として決定し、処理した系統事故を以後の処理対象から除いて、未処理の系統事故について前記同様に解列量を再計算する(S18)。この一連の処理を繰り返し行うことで、全ての風力発電機の出力上限値を決定する。 In this process, the value after the distribution is completed is determined as the output upper limit value of each wind power generator, and the processed system fault is excluded from the subsequent processing targets, and the amount of disengagement for the unprocessed system fault is the same as described above. Is recalculated (S18). By repeating this series of processes, the output upper limit value of all wind power generators is determined.
即ち、風力発電機管理装置10は、電力系統で発生しうる事故ケース(系統事故)をシミュレーション演算し(S10)、事故ケースごとに解列する風力発電機4を特定する(S11)。これにより、風力発電機管理装置10は、解列発電機管理テーブルT1を作成できる。さらに、風力発電機管理装置10は、事故ケースごとの解列量を演算して、解列量管理テーブルT2を更新する(S12)。
That is, the wind power
風力発電機管理装置10は、想定した各事故ケースのうち解列量が最大の事故ケースを選択し(S13)、その解列量と制約値との差分を配分量を算出する(S14)。風力発電機管理装置10は、ステップS14で算出した配分量と解列対象の風力発電機4の台数とに基づいて、解列対象の風力発電機4に分配する個別配分量を算出し、個別配分量と現在の発電量との合計値をその風力発電機4の出力上限値として求める(S15)。
The wind power
風力発電機管理装置10は、ステップS15で算出した解列対象の風力発電機4の出力上限値によって、各風力発電機4の解列量(発電量)を更新する(S16)。風力発電機管理装置10は、ステップS16での更新に伴い、配分量も更新する(S17)。
The wind power
風力発電機管理装置10は、ステップS10で想定した全ての事故ケースについて処理を完了したか判定する(S18)。処理完了とは、或る事故ケースでの解列対象の風力発電機4について出力上限値の算出が終了したことを意味する。
The wind power
未処理の事故ケースがある場合(S18:NO)、風力発電機管理装置10はステップS13に戻り、未処理の事故ケースのうち解列量が最大の事故ケースを選択し、ステップS14〜S18を繰り返す。
When there is an unprocessed accident case (S18: NO), the wind power
風力発電機管理装置10は、想定した全ての事故ケースについて出力上限値を算出すると(S18:YES)、算出した出力上限値を各風力発電機4に送信して設定させる(S19)。これにより、各風力発電機4は、出力上限値を超えないように発電し、発電した電力を電力系統に供給する。なお、図4に示すフローチャートは一例であり、図示の構成に限定されない。例えば、事故ケースを演算するステップS10は、他の計算機で予めシミュレーション演算した結果を取得するステップに代えてもよい。また、図示せぬ新規なステップを図4に追加したり、図4に示す幾つかのステップを一つのステップにまとめたり、その逆に図示する一つのステップを複数のステップに分割したりしてもよい。
When the wind power
図5および図6を用いて、現在の解列量から各風力発電機4の出力上限値を設定する方法の例を説明する。図5および図6では、3つの事故ケースについての解列量管理テーブルT2を例に挙げて説明する。
An example of a method for setting the output upper limit value of each
図5(a)は、事故ケース(系統事故)ごとに解列対象の風力発電機4を特定し、解列量を算出した段階を示す。風力発電機を特定する識別情報G1〜G4の下に数値の設定されている風力発電機が、解列対象の風力発電機である。
FIG. 5A shows a stage in which the
図5(a)に示す事故ケース1では、風力発電機G1およびG3が解列対象であり、解列量は「6」である。同様に、事故ケース2では、風力発電機G2およびG4が解列対象であり、解列量は「5」である。事故ケース3では、風力発電機G2およびG3が解列対象であり、解列量は「5」である。配分量の欄は空欄になっている。
In the
図5に示す例では、風力発電機G2は事故ケース2および3の両方で解列し、風力発電機G3は事故ケース1および3の両方で解列することがわかる。このように、一つの系統事故に複数の風力発電機が対応づけられる場合もあれば、一つの風力発電機4が複数の系統事故で解列対象となる場合もある。
In the example shown in FIG. 5, it can be seen that the wind power generator G2 is disconnected in both
図5(b)は、解列量が最大の事故ケースを処理対象として選択し、配分量を求めた段階を示す。解列量「6」が最大なので、事故ケース1が処理対象として選択される。ここでは制約値を「10」とする。従って、事故ケース1の配分量は「4」である。
FIG. 5B shows a stage in which the accident case with the maximum amount of separation is selected as a processing target and the distribution amount is obtained. Since the disengagement amount “6” is the maximum,
図5(c)は、事故ケース1で求めた配分量「4」を、事故ケース1で解列する風力発電機G1、G4に均等に分配した段階を示す。風力発電機G1の初期段階の発電量は「4」であったが、この値に配分量を2つに割った「2」を加算する。この結果、風力発電機G1で出力可能な発電量(出力上限値)は「6」となる(6=4+2)。同様に事故ケース1で解列する風力発電機G3で出力可能な発電量は「4」となる(4=2+2)。このように、本実施例では、配分量「4」を解列する風力発電機G1、G3の台数「2」で割った値を個別配分量として、それら解列する風力発電機4に分配する。その結果、配分量「4」は「0」に変化する。そして、事故ケース1で解列する風力発電機G1およびG3の発電量が変更されたため、解列量は「6」から「10」へ変化する。
FIG. 5C shows a stage where the distribution amount “4” obtained in the
図5(d)は、事故ケース1に関する処理結果を解列量管理テーブルT2に反映させた段階を示す。上述の通り、風力発電機G3は、事故ケース1および3の両方に関与しているため、事故ケース3の解列量は「5」から「7」へ変化する。風力発電機G3の発電量が「2」から「4」へ変化したためである。
FIG. 5D shows a stage in which the processing result relating to the
図6(a)は、事故ケース1の処理完了後に次の処理対象として事故ケース2を選択し、配分量を求めた段階を示す。解列量が「5」から「7」へと増加した結果、事故ケース2が処理対象として選択される。制約値は「10」で変わらないため、配分量は「3」である。
FIG. 6A shows a stage where the
図6(b)は、配分量「3」を、事故ケース2で解列する風力発電機に分配した段階を示す。事故ケース3では、風力発電機G2およびG3が解列するが、そのうち風力発電機G3の発電量(出力上限値)は、既に事故ケース1での処理で決定されている。そこで、未だ発電量を決定していない風力発電機G2に対して、配分量「3」の全てを個別配分量として分配する。この結果、風力発電機G2の出力上限値である発電量は「3」から「6」へ変化する。このように、或る事故ケースについて解列する風力発電機4のうち、未処理の風力発電機の台数で配分量を除算した値を個別配分量として、未処理の風力発電機に分配し、発電量と個別配分量の合計値を出力上限値とする。
FIG. 6B shows a stage in which the distribution amount “3” is distributed to the wind power generators that are disconnected in the
図6(c)は、事故ケース3の処理結果を事故ケース2の解列量に反映し、配分量を求めた段階を示す。事故ケース2で解列する風力発電機G2の発電量は「3」から「6」へ変化したため、事故ケース2の解列量は「5」から「8」へ変化する。制約値は「10」のままであるため、配分量は「2」となる。
FIG. 6C shows a stage where the distribution amount is obtained by reflecting the processing result of the
図6(d)は、最後に残った事故ケース2を処理した段階を示す。事故ケース2での配分量「2」は、事故ケース2で解列する風力発電機G2およびG4のうち未処理の風力発電機G4に全て分配される。
FIG. 6 (d) shows a stage where the last remaining
このように構成される本実施例によれば、解列量が最大となる系統事故を基にして、解列する各風力発電機について順次出力上限値を決定する。本実施例によれば、想定する系統事故の数だけ出力上限値の決定すればよいため、全ての風力発電機の出力上限値を比較的少ない計算量で短時間で決定できる。従って、本実施例によれば、電力系統に連系している風力発電機の数が増加した場合でも計算時間には殆ど影響を受けないため、大規模な電力系統において、動的に風力発電機の出力上限値を設定することができる。この結果、電力系統に連系する風力発電機4は、系統事故が発生した場合でも電力系統の安定を損ねない範囲で、可能な限り発電できる。
According to this embodiment configured as described above, the output upper limit value is sequentially determined for each wind power generator to be disconnected based on the system fault in which the amount of disconnection is the maximum. According to the present embodiment, it is only necessary to determine the output upper limit value by the number of assumed system faults, and therefore, the output upper limit values of all wind power generators can be determined in a short time with a relatively small amount of calculation. Therefore, according to this embodiment, even when the number of wind power generators connected to the power system increases, the calculation time is hardly affected. The output upper limit value of the machine can be set. As a result, the
このように本実施形態では、各風力発電機に電力系統の構成や風の状況に応じた適切な出力制限を設定することができ、電力系統の安定と風力発電機の効率的な運転との両方を維持できる。 As described above, in this embodiment, each wind power generator can be set with an appropriate output limit according to the configuration of the power system and the wind condition, and the stability of the power system and the efficient operation of the wind power generator You can maintain both.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. A person skilled in the art can make various additions and changes within the scope of the present invention.
1:電力系統、4:風力発電機、10:風力発電機管理装置、11:解決量演算部、12:上限値設定部、13:設定部 1: power system, 4: wind power generator, 10: wind power generator management device, 11: solution amount calculation unit, 12: upper limit value setting unit, 13: setting unit
Claims (8)
前記各風力発電機のうち所定の場合に前記電力系統から解列される所定の風力発電機の発電量の合計値を解列量として演算する解列量演算部と、
前記解列量と所定の制約値との差分から前記所定の風力発電機に配分するための個別配分量を演算し、前記個別配分量と前記所定の風力発電機の発電量との合計値を前記所定の風力発電機の発電量の上限値として演算する上限値演算部と、
を備える風力発電機管理装置。 A wind power generator management device that manages a plurality of wind power generators connected to an electric power system,
A disengagement amount calculation unit that calculates a total value of power generation amounts of predetermined wind power generators disconnected from the power system in a predetermined case among the wind power generators as a disengagement amount;
An individual distribution amount for allocating to the predetermined wind power generator is calculated from a difference between the amount of separation and a predetermined constraint value, and a total value of the individual distribution amount and the power generation amount of the predetermined wind power generator is calculated. An upper limit calculation unit that calculates the upper limit of the power generation amount of the predetermined wind power generator;
Wind generator management device comprising.
前記解列量演算部は、
予め想定した前記系統事故毎に前記所定の風力発電機を特定し、
前記系統事故毎に前記解列量を算出し、
前記上限値演算部は、
前記系統事故毎の解列量のうち最大の解列量を有する系統事故を処理対象の系統事故として選択し、
前記処理対象の系統事故の解列量と前記所定の制約値との差分から、前記処理対象の系統事故に関わる前記所定の風力発電機の間で配分するための個別配分量を演算し、
前記処理対象の系統事故に関わる前記所定の風力発電機のそれぞれについて、当該所定の風力発電機の発電量と前記個別配分量との合計値を、前記所定の風力発電機の発電量の上限値として演算する、
請求項1に記載の風力発電機管理装置。 The predetermined case is a case where a predetermined system fault occurs in the power system,
The separation amount calculation unit is
Identify the predetermined wind generator for each grid fault assumed in advance,
Calculate the amount of disconnection for each system fault,
The upper limit calculator is
Select the system fault having the maximum amount of disengagement among the amount of disengagement for each system fault as a system fault to be processed,
From the difference between the amount of the system fault to be processed and the predetermined constraint value, an individual distribution amount for distribution between the predetermined wind generators related to the system fault to be processed is calculated,
For each of the predetermined wind power generators related to the system fault to be processed, the total value of the power generation amount of the predetermined wind power generator and the individual distribution amount is the upper limit value of the power generation amount of the predetermined wind power generator. Operate as
The wind power generator management apparatus according to claim 1.
前記解列量演算部は、
予め想定した前記系統事故毎に前記所定の風力発電機を特定し、
前記系統事故毎に前記解列量を算出し、
前記上限値演算部は、
前記系統事故毎の解列量のうち最大の解列量を有する系統事故を処理対象の系統事故として選択し、
前記処理対象の系統事故の解列量と前記所定の制約値との差分を、前記処理対象の系統事故に関わる前記所定の風力発電機の台数に基づいて演算することで、前記個別分配量を算出する、
請求項1に記載の風力発電機管理装置。 The predetermined case is a case where a predetermined system fault occurs in the power system,
The separation amount calculation unit is
Identify the predetermined wind generator for each grid fault assumed in advance,
Calculate the amount of disconnection for each system fault,
The upper limit calculator is
Select the system fault having the maximum amount of disengagement among the amount of disengagement for each system fault as a system fault to be processed,
By calculating the difference between the amount of the system fault to be processed and the predetermined constraint value based on the number of the predetermined wind power generators related to the system fault to be processed, the individual distribution amount is calculated. calculate,
The wind power generator management apparatus according to claim 1.
前記解列量演算部は、
予め想定した前記系統事故毎に前記所定の風力発電機を特定し、
前記系統事故毎に前記解列量を算出し、
前記上限値演算部は、
前記系統事故毎の解列量のうち最大の解列量を有する系統事故を処理対象の系統事故として選択し、
前記処理対象の系統事故の解列量と前記所定の制約値との差分を、前記処理対象の系統事故に関わる前記所定の風力発電機の台数と、前記処理対象の系統事故に関わる前記所定の風力発電機が他の系統事故が発生した場合にも前記電力系統から解列される可能性とに基づいて演算することで、前記個別分配量を算出する、
請求項1に記載の風力発電機管理装置。 The predetermined case is a case where a predetermined system fault occurs in the power system,
The separation amount calculation unit is
Identify the predetermined wind generator for each grid fault assumed in advance,
Calculate the amount of disconnection for each system fault,
The upper limit calculator is
Select the system fault having the maximum amount of disengagement among the amount of disengagement for each system fault as a system fault to be processed,
The difference between the amount of disconnection of the system fault to be processed and the predetermined constraint value is calculated based on the number of the predetermined wind power generators related to the system fault of the processing target and the predetermined number of systems related to the system fault of the processing target. By calculating based on the possibility that the wind power generator is disconnected from the power system even when another system fault occurs, the individual distribution amount is calculated.
The wind power generator management apparatus according to claim 1.
前記コンピュータは、
前記各風力発電機のうち所定の場合に前記電力系統から解列される所定の風力発電機の発電量の合計値を解列量として演算し、
前記解列量と所定の制約値との差分から前記所定の風力発電機に配分するための個別配分量を演算し、
前記個別配分量と前記所定の風力発電機の発電量との合計値を前記所定の風力発電機の発電量の上限値として演算する、
風力発電機管理方法。 A wind power generator management method for managing a plurality of wind power generators connected to an electric power system using a computer,
The computer
Calculate the total value of the power generation amount of a predetermined wind generator that is disconnected from the power system in a predetermined case among the wind generators as a disconnection amount,
Calculating an individual distribution amount for distribution to the predetermined wind power generator from the difference between the amount of separation and the predetermined constraint value;
Calculating the total value of the individual distribution amount and the power generation amount of the predetermined wind power generator as the upper limit value of the power generation amount of the predetermined wind power generator;
Wind generator management method.
請求項6に記載の風力発電機管理方法。 Further, the upper limit value is set by transmitting to the predetermined wind power generator,
The wind power generator management method according to claim 6 .
前記コンピュータは、
予め想定した前記系統事故毎に前記所定の風力発電機を特定し、
前記系統事故毎に前記解列量を算出する解列量算出ステップと、
前記系統事故毎の解列量のうち最大の解列量を有する系統事故を処理対象の系統事故として選択する系統事故選択ステップと、
前記処理対象の系統事故の解列量と前記所定の制約値との差分から、前記処理対象の系統事故に関わる前記所定の風力発電機の間で配分するための個別配分量を演算する配分量演算ステップと、
前記処理対象の系統事故に関わる前記所定の風力発電機のそれぞれについて、当該所定の風力発電機の発電量と前記個別配分量との合計値を、前記所定の風力発電機の発電量の上限値として演算する上限値演算ステップと、
前記想定した系統事故の全てについて、前記系統事故選択ステップと前記配分量演算ステップおよび前記上限値演算ステップを実行するステップと、
前記各風力発電機のそれぞれに対し、前記上限値演算ステップで演算した前記上限値を送信して設定するステップと、
を実行する、
請求項6に記載の風力発電機管理方法。 The predetermined case is a case where a predetermined system fault occurs in the power system,
The computer
Identify the predetermined wind generator for each grid fault assumed in advance,
A removal amount calculating step for calculating the removal amount for each system fault;
A system fault selection step of selecting a system fault having the maximum amount of disconnection as a system fault to be processed among the amount of disconnection for each system fault,
A distribution amount for calculating an individual distribution amount to be distributed among the predetermined wind power generators related to the processing target system fault from the difference between the amount of the system fault to be processed and the predetermined constraint value A calculation step;
For each of the predetermined wind power generators related to the system fault to be processed, the total value of the power generation amount of the predetermined wind power generator and the individual distribution amount is the upper limit value of the power generation amount of the predetermined wind power generator. An upper limit calculation step to calculate as
For all of the assumed system faults, executing the system fault selection step, the distribution amount calculation step, and the upper limit value calculation step;
For each of the wind power generators, transmitting and setting the upper limit value calculated in the upper limit value calculating step;
Run the
The wind power generator management method according to claim 6 .
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