JP6324731B2 - Control device, power generation system including the same, control method, and control program - Google Patents

Control device, power generation system including the same, control method, and control program Download PDF

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Description

本発明は、制御装置、それを備えた発電システム、及び制御方法並びに制御プログラムに関するものである。   The present invention relates to a control device, a power generation system including the control device, a control method, and a control program.

例えば、ウインドファームにおいて風力発電装置の出力変動を抑制する際、風力発電装置の出力をできる限り低減することなく、バッテリー等のエネルギー貯蔵が可能な設備を用いるだけでその変動を抑制することが要求されている。
下記特許文献1では、直流エネルギー貯蔵装置の満充電時及び放電末時において、直流エネルギー貯蔵装置の充電率を制御することによって、交流電力系統に発生する有効電力の変動を抑制することが記載されている。
For example, when suppressing the output fluctuation of a wind power generator in a wind farm, it is required to suppress the fluctuation only by using a facility capable of storing energy such as a battery without reducing the output of the wind power generator as much as possible. Has been.
In the following Patent Document 1, it is described that the fluctuation of the active power generated in the AC power system is suppressed by controlling the charging rate of the DC energy storage device when the DC energy storage device is fully charged and at the end of discharge. ing.

特開2012−100487号公報JP 2012-1000048 A1

ところで、出力変動の抑制制御が実施されている場合において、電力系統運用者より、系統安定化のためウインドファームの出力をある一定値以下に低下させる指令が出されることがある。そうした場合、第一に風力発電装置の出力を低減するが、急激に出力を低下させると電力系統への悪影響が予測されるため、一般的には、数分間の時間を掛けて目標とする出力値に近づけるようにしている。
このとき、バッテリーの運用方法を誤ると、最大充電電流を発生させ、バッテリーが一気に満充電状態となり、その結果、バッテリーの充電機能停止や劣化が進むという好ましくない状態が引き起こされ、電力系統の安定化に寄与できないという問題があった。
By the way, when output fluctuation suppression control is being performed, a command may be issued by the power system operator to reduce the output of the wind farm below a certain value for system stabilization. In such a case, the output of the wind turbine generator is first reduced, but if the output is suddenly reduced, adverse effects on the power system are predicted. It tries to be close to the value.
At this time, if the battery operation method is incorrect, the maximum charging current is generated, and the battery is fully charged at a stretch.As a result, an unfavorable state in which the charging function of the battery stops or deteriorates is caused, and the power system is stabilized. There was a problem that it could not contribute to the transformation.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、蓄電装置の充電機能停止や劣化の進行を防ぐことができる蓄電装置の制御装置、それを備えた発電システム、及び制御方法並びに制御プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is a power storage device control device that can prevent the charging function of the power storage device from being stopped or from progressing deterioration, a power generation system including the control device, and a control method. An object is to provide a control program.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、電力系統と連系され、自然エネルギーによって発電する発電装置と接続される蓄電装置の充放電を制御する制御装置であって、前記電力系統の出力低減指令を取得した場合に、現在の前記蓄電装置の充電率である現状値が、前記蓄電装置の目標充電率より大きいか否かを判定する判定手段と、判定の結果、前記蓄電装置の前記現状値が前記目標充電率以下であると判定された場合に、前記発電装置の出力と前記出力低減指令によって目標とされる目標出力との差の出力の少なくとも一部を前記蓄電装置に充電させ、前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように充電させる制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記発電装置の出力が、所定の出力低減レートによって前記目標出力に低減されるまでにかかる所要時間を算出し、前記所要時間かけて前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように制御する制御装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention is a control device that controls charging / discharging of a power storage device that is linked to a power system and connected to a power generation device that generates power by natural energy, and when an output reduction command for the power system is acquired, Determining means for determining whether or not a current value that is a charging rate of the power storage device is greater than a target charging rate of the power storage device, and as a result of the determination, the current value of the power storage device is less than or equal to the target charging rate When it is determined that there is, the power storage device is charged with at least a part of the difference between the output of the power generation device and the target output targeted by the output reduction command, and the charge rate of the power storage device is and control means for charging such that the target charging rate, the control unit may calculate the output of the power generator, the required time it takes to be reduced to the target output by the predetermined output reduction rate , The charging rate of the power storage device over the required time to provide a control device for controlling such that the target charging rate.

本発明によれば、電力系統の出力低減指令を取得した場合に、出力低減指令によって目標とされる目標出力以上の出力は余剰となるので、蓄電装置の現在の充電率である現状値が目標充電率以下であると判定された場合には、蓄電装置が目標充電率となるまで余剰となった出力の少なくとも一部を蓄電装置に充電させる。
このように、従来は余剰となり捨てられていた発電装置の出力の一部を蓄電し、目標充電率を維持するように充電制御されることによって、蓄電装置が望ましい状態で運用される。これにより、蓄電装置の充電が急激に進行して満充電に到達するのを防ぎ、充電機能停止や蓄電装置の劣化の進行を防ぐことができる。
According to the present invention, when an output reduction command for the power system is acquired, an output equal to or higher than the target output targeted by the output reduction command is redundant, so the current value that is the current charging rate of the power storage device is the target. When it is determined that the charging rate is equal to or lower than the charging rate, at least a part of the output that is surplus until the power storage device reaches the target charging rate is charged in the power storage device.
As described above, the power storage device is operated in a desirable state by storing a part of the output of the power generation device that has been surplus and discarded in the past and charging control so as to maintain the target charging rate. Thereby, it is possible to prevent the charging of the power storage device from abruptly progressing and reach full charge, and to prevent the charging function from being stopped and the power storage device from deteriorating.

また、発電装置の出力が目標出力になるまでの所要時間をかけて、蓄電装置の充電率を目標充電率になるように充電制御されるので、蓄電装置の充電の進行が緩やかとなり、発電装置の出力低減時において蓄電装置の劣化の進行を防ぐことができる。 In addition, since charging control is performed so that the charging rate of the power storage device becomes the target charging rate over the time required until the output of the power generating device reaches the target output, the progress of charging of the power storage device becomes slow, and the power generating device When the output is reduced, the deterioration of the power storage device can be prevented.

上記制御装置の前記制御手段は、前記蓄電装置の劣化に影響を与えない所定の閾値以下の充電電流値で前記蓄電装置を充電させることが好ましい。   It is preferable that the control means of the control device charges the power storage device with a charging current value not more than a predetermined threshold that does not affect the deterioration of the power storage device.

発電装置の出力低減レートが速い場合には、蓄電装置に大電流が流れることになり、蓄電装置が劣化(損傷)するおそれがあるので、充電電流に閾値を設ける。充電電流に閾値を設けることにより、蓄電装置の充電率が目標充電率に到達することよりも蓄電装置の損傷を確実に防ぐことを優先できる。   When the output reduction rate of the power generation device is fast, a large current flows through the power storage device, which may cause deterioration (damage) of the power storage device. Therefore, a threshold value is provided for the charging current. By providing a threshold value for the charging current, priority can be given to reliably preventing damage to the power storage device over reaching the target charging rate of the power storage device.

上記制御装置の前記制御手段は、前記現状値と前記目標充電率との差と前記所要時間とに基づいて仮の前記充電電流値を算出し、仮の前記充電電流値が前記所定の閾値より小さい場合に、算出した仮の前記充電電流値の充電電流によって前記蓄電装置を充電させ、仮の前記充電電流値が前記閾値以上である場合に前記閾値の充電電流によって前記蓄電装置を充電させることとしてもよい。   The control means of the control device calculates a temporary charging current value based on a difference between the current value and the target charging rate and the required time, and the temporary charging current value is calculated based on the predetermined threshold value. When the charge current value is smaller, the power storage device is charged with the calculated charge current of the temporary charge current value, and when the temporary charge current value is equal to or greater than the threshold value, the power storage device is charged with the threshold charge current. It is good.

蓄電装置の充電率に応じた仮の充電電流値を算出し、仮の充電電流値が閾値を超えない範囲であれば算出した仮の充電電流値の充電電流によって蓄電装置を充電させるので、蓄電装置の充電状況に応じた制御ができ、目標充電率を精度よく維持できる。   Since a temporary charging current value corresponding to the charging rate of the power storage device is calculated and the temporary charging current value is within a range that does not exceed the threshold value, the power storage device is charged with the charging current of the calculated temporary charging current value. Control according to the charging status of the apparatus can be performed, and the target charging rate can be accurately maintained.

上記制御装置において、前記蓄電装置には、短周期の出力変動の抑制に優れた第1蓄電装置及び長周期の出力変動の抑制に優れた第2蓄電装置を含み、前記電力系統の出力低減指令を取得した場合に、前記制御手段は、前記第2蓄電装置の充電率が所定の満充電状態となるまで、前記第2蓄電装置を充電させることとしてもよい。   In the above control device, the power storage device includes a first power storage device excellent in suppressing short-cycle output fluctuations and a second power storage device excellent in suppressing long-cycle output fluctuations, and an output reduction command for the power system The control means may charge the second power storage device until the charging rate of the second power storage device reaches a predetermined full charge state.

発電装置の出力低減制御をしていなくても、長周期の出力変動の抑制に優れた第2蓄電装置によって充電することにより、発電装置の出力と第2蓄電装置の充電量とによって得られる合成出力が低減できる。本発明によれば、発電装置の出力を低減させる制御を遅らせることができるので、従来捨てられていた発電装置の出力の一部をより多く蓄電できるため、売電量が増加する。   Even if the output reduction control of the power generation device is not performed, the synthesis obtained by the output of the power generation device and the charge amount of the second power storage device by charging with the second power storage device excellent in suppressing long-period output fluctuations Output can be reduced. According to the present invention, since the control for reducing the output of the power generation device can be delayed, a part of the output of the power generation device that has been conventionally discarded can be stored more, and the amount of power sold increases.

上記制御装置の前記制御手段は、前記第2蓄電装置の充電率が前記所定の満充電状態よりも所定量低い充電率となったことを検出した場合に、前記発電装置の出力を低減させる指令を出力することとしてもよい。   The control means of the control device is configured to reduce the output of the power generation device when detecting that the charging rate of the second power storage device has become a charging rate that is lower by a predetermined amount than the predetermined full charge state. May be output.

これにより、第2蓄電装置が所定の満充電状態に到達した後の発電装置による出力の余剰を抑制することができる。   Thereby, the surplus of the output by the power generator after the second power storage device reaches a predetermined full charge state can be suppressed.

本発明は、上記いずれかに記載の制御装置と、蓄電装置とを備える発電システムを提供する。   The present invention provides a power generation system including any of the control devices described above and a power storage device.

本発明は、電力系統と連系され、自然エネルギーによって発電する発電装置と接続される蓄電装置の充放電を制御する制御方法であって、前記電力系統の出力低減指令を取得した場合に、現在の前記蓄電装置の充電率である現状値が、前記蓄電装置の目標充電率より大きいか否かを判定する第1過程と、判定の結果、前記蓄電装置の前記現状値が前記目標充電率以下であると判定された場合に、前記発電装置の出力と前記出力低減指令によって目標とされる目標出力との差の出力の少なくとも一部を前記蓄電装置に充電させ、前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように前記蓄電装置を充電させる第2過程とを有し、前記第2過程では、前記発電装置の出力が、所定の出力低減レートによって前記目標出力に低減されるまでにかかる所要時間を算出し、前記所要時間かけて前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように制御する制御方法を提供する。 The present invention is a control method for controlling charging / discharging of a power storage device that is linked to a power system and is connected to a power generation device that generates power by natural energy, and when an output reduction command for the power system is acquired, A first step of determining whether or not a current value that is a charging rate of the power storage device is greater than a target charging rate of the power storage device, and as a result of the determination, the current value of the power storage device is less than or equal to the target charging rate The power storage device is charged with at least a part of the output of the difference between the output of the power generation device and the target output targeted by the output reduction command, and the charge rate of the power storage device is It has a second process of charging the power storage device such that the target charging rate, and in the second step, until the output of the power generator, is reduced to the target output by the predetermined output reduction rate Take Calculating the principal time, the charging rate of the power storage device over the required time to provide a control method for controlling such that the target charging rate.

本発明は、電力系統と連系され、自然エネルギーによって発電する発電装置と接続される蓄電装置の充放電を制御する制御プログラムであって、前記電力系統の出力低減指令を取得した場合に、現在の前記蓄電装置の充電率である現状値が、前記蓄電装置の目標充電率より大きいか否かを判定する第1処理と、判定の結果、前記蓄電装置の前記現状値が前記目標充電率以下であると判定された場合に、前記発電装置の出力と前記出力低減指令によって目標とされる目標出力との差の出力の少なくとも一部を前記蓄電装置に充電させ、前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように前記蓄電装置を充電させ、前記発電装置の出力が、所定の出力低減レートによって前記目標出力に低減されるまでにかかる所要時間を算出し、前記所要時間かけて前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように制御する第2処理をコンピュータに実行させるための制御プログラムを提供する。
The present invention is a control program for controlling charging / discharging of a power storage device that is linked to a power system and connected to a power generation device that generates power by natural energy, and when an output reduction command for the power system is acquired, First processing for determining whether or not a current value that is a charging rate of the power storage device is greater than a target charging rate of the power storage device, and as a result of the determination, the current value of the power storage device is equal to or less than the target charging rate The power storage device is charged with at least a part of the output of the difference between the output of the power generation device and the target output targeted by the output reduction command, and the charge rate of the power storage device is wherein said power storage device is charged so that the target charging rate, the output of the power generator, calculates the required time it takes to be reduced to the target output by the predetermined output reduction rate, the required time Only charging rate of the power storage device to provide a control program for executing a second processing that controls so that the target charging rate to the computer.

本発明は、蓄電装置の充電機能停止や劣化の進行を防ぐことができるという効果を奏する。   The present invention has an effect that the charging function of the power storage device can be stopped and the progress of deterioration can be prevented.

本発明の第1の実施形態に係る発電システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a power generation system according to a first embodiment of the present invention. (a)本発明の第1の実施形態に係る風力発電装置の出力の時間傾向を示した図、(b)第1の実施形態に係るマスターコントローラによる充放電制御する場合の充電電流の時間傾向を示した図、(c)第1の実施形態に係る二次電池の充電率の時間傾向を示した図である。(A) The figure which showed the time tendency of the output of the wind power generator concerning the 1st Embodiment of this invention, (b) The time tendency of the charging current in the case of charging / discharging control by the master controller which concerns on 1st Embodiment. FIG. 4C is a diagram showing a time trend of the charging rate of the secondary battery according to the first embodiment. 本発明の第1の実施形態に係るマスターコントローラの動作フローである。It is an operation | movement flow of the master controller which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るマスターコントローラの動作フローの続きであるIt is a continuation of the operation | movement flow of the master controller which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る発電システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electric power generation system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. (a)本発明の第2の実施形態に係る風力発電装置の出力の時間傾向を示した図、(b)第2の実施形態に係る第2蓄電装置の充電率の時間傾向を示した図である。(A) The figure which showed the time tendency of the output of the wind power generator which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (b) The figure which showed the time tendency of the charging rate of the 2nd electrical storage apparatus which concerns on 2nd Embodiment. It is.

以下に、本発明に係る制御装置、それを備えた発電システム、及び制御方法並びに制御プログラムの実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a control device, a power generation system including the control device, a control method, and a control program according to the present invention will be described with reference to the drawings.

〔第1の実施形態〕
図1は、本実施形態に係るマスターコントローラ(制御装置)10を備えた発電システム1の概略構成を示している。本実施形態においては、自然エネルギーによって発電する発電装置は、風力発電装置(以下「風車」ともいう)である場合を例に挙げて説明するが、発電装置は風力発電装置の他に太陽光発電装置、波力発電装置など発電量平準化が可能な電力貯蔵装置との組合せが好ましい発電装置であり、風力発電装置に限定されない。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a power generation system 1 including a master controller (control device) 10 according to the present embodiment. In the present embodiment, the case where the power generation device that generates power using natural energy is a wind power generation device (hereinafter also referred to as “windmill”) will be described as an example. A combination with a power storage device capable of leveling the amount of power generation such as a device or a wave power generation device is a preferable power generation device, and is not limited to a wind power generation device.

図1に示されるように、本実施形態に係る発電システム1は、風力発電装置(発電装置)2と、電力貯蔵装置3と、マスターコントローラ10とを備えており、電力系統6と接続されている。マスターコントローラ10は、接続点から取得される風力発電装置の出力に基づいて決定される充放電指令値を電力貯蔵装置3に出力する。
また、風力発電装置コントローラ20は、ウインドファームコントローラ21から取得した指令に基づいて風力発電装置2を制御する。
As shown in FIG. 1, a power generation system 1 according to this embodiment includes a wind power generation device (power generation device) 2, a power storage device 3, and a master controller 10, and is connected to a power system 6. Yes. The master controller 10 outputs a charge / discharge command value determined based on the output of the wind turbine generator acquired from the connection point to the power storage device 3.
Further, the wind power generator controller 20 controls the wind power generator 2 based on the command acquired from the wind farm controller 21.

風力発電装置2は、自然環境によって出力が変動する発電装置の一例であり、風力によって発電する発電装置である。簡素化のため図1は風力発電装置2が1個である場合を例に挙げて説明するが、マスターコントローラ10で管理する風力発電装置2の個数は特に限定されない。また、本実施形態では、風力発電装置を例に挙げているが、異なる種類の発電装置が複数設けられていてもよい。   The wind power generator 2 is an example of a power generator whose output varies depending on the natural environment, and is a power generator that generates power using wind power. For simplification, FIG. 1 will be described by taking as an example a case where there is one wind power generator 2, but the number of wind power generators 2 managed by the master controller 10 is not particularly limited. In the present embodiment, a wind power generator is taken as an example, but a plurality of different types of power generators may be provided.

電力貯蔵装置3は、バッテリーコントローラ30と、二次電池(蓄電装置)31と、電力変換器32とを備えている。
二次電池31は、リチウムイオン二次電池、鉛蓄電池、ニッケル水素二次電池など特に限定されないが、充放電の追従性がよいことからリチウムイオン二次電池であることが好ましい。
バッテリーコントローラ30は、マスターコントローラ10から取得する充放電指令値に基づいて電力変換器32を制御し、二次電池31の充電率SOC(State of Charge)を調整する。
The power storage device 3 includes a battery controller 30, a secondary battery (power storage device) 31, and a power converter 32.
The secondary battery 31 is not particularly limited, such as a lithium ion secondary battery, a lead storage battery, or a nickel hydride secondary battery, but is preferably a lithium ion secondary battery because it has good charge / discharge followability.
The battery controller 30 controls the power converter 32 based on the charge / discharge command value acquired from the master controller 10, and adjusts the charge rate SOC (State of Charge) of the secondary battery 31.

電力変換器32は、交流と直流を変換する交流直流変換器であって、例えば、バッテリーコントローラ30によって決定された充放電指令値とするために二次電池31に蓄電されている直流電力を交流電力に変換し、二次電池31から放電させる。また、電力変換器32は、バッテリーコントローラ30によって決定された充放電指令値にするために風力発電装置2や電力系統6から取得した交流電力を直流電力に変換し、変換後の電力を二次電池31に出力し、二次電池31を充電させる。   The power converter 32 is an AC / DC converter that converts AC and DC. For example, the DC power stored in the secondary battery 31 is set to AC to be a charge / discharge command value determined by the battery controller 30. It is converted into electric power and discharged from the secondary battery 31. In addition, the power converter 32 converts AC power acquired from the wind power generator 2 or the power system 6 into DC power in order to obtain the charge / discharge command value determined by the battery controller 30, and converts the converted power into secondary power. Output to the battery 31 to charge the secondary battery 31.

マスターコントローラ10は、例えば、図示しないCPU(中央演算装置)、RAM(Random Access Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。
具体的には、図1に示されるように、マスターコントローラ10は、判定部(判定手段)11と、制御部(制御手段)12とを備えている。
The master controller 10 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) (not shown), a RAM (Random Access Memory), a computer-readable recording medium, and the like. A series of processing steps for realizing various functions to be described later are recorded in a recording medium or the like in the form of a program, and the CPU reads the program into a RAM or the like to execute information processing / arithmetic processing. Thus, various functions described later are realized.
Specifically, as shown in FIG. 1, the master controller 10 includes a determination unit (determination unit) 11 and a control unit (control unit) 12.

電力系統6から系統安定化のため風力発電装置2の出力をある一定値以下に低下させる指令が出されることがある。判定部11は、電力系統6の出力低減指令を取得した場合に、現在の二次電池31の充電率である現状値が、二次電池31の目標充電率より大きいか否かを判定し、判定結果を出力する。本実施形態において、目標充電率は、例えば、SOC50%と設定されていることとして説明するが、これに限定されず、目標とする充電率から所定範囲を設けて、例えば、目標充電率SOC50%±2%と設定してもよい。また、ここで用いる数値は実施形態を説明するための一例である。   A command may be issued from the power system 6 to reduce the output of the wind turbine generator 2 to a certain value or less for system stabilization. The determination unit 11 determines whether or not the current value that is the current charging rate of the secondary battery 31 is greater than the target charging rate of the secondary battery 31 when the output reduction command of the power system 6 is acquired, Output the judgment result. In the present embodiment, the target charging rate is described as being set to, for example, SOC 50%, but is not limited thereto, and a predetermined range is provided from the target charging rate, for example, the target charging rate SOC 50%. You may set with +/- 2%. Moreover, the numerical value used here is an example for demonstrating embodiment.

制御部12は、判定の結果、二次電池31の現状値が目標充電率以下であると判定された場合に、風力発電装置2の出力と出力低減指令によって目標とされる目標出力との差の出力の少なくとも一部を二次電池31に充電させ、二次電池31の充電率が目標充電率となるように充電させる。図2(a)には、横軸に時間を示し、縦軸に風力発電装置2の出力を示している。図2(a)に示すように、制御部12は、風力発電装置2の出力が目標出力になるまでの差の出力、すなわち、時刻0から時刻tの期間の目標出力以上の出力(斜線部)の少なくとも一部を二次電池31に充電させる。   When it is determined as a result of the determination that the current value of the secondary battery 31 is equal to or less than the target charging rate, the control unit 12 determines the difference between the output of the wind turbine generator 2 and the target output targeted by the output reduction command. At least a part of the output of the secondary battery 31 is charged in the secondary battery 31 so that the charge rate of the secondary battery 31 becomes the target charge rate. In FIG. 2A, time is shown on the horizontal axis, and the output of the wind turbine generator 2 is shown on the vertical axis. As shown in FIG. 2 (a), the control unit 12 outputs a difference until the output of the wind turbine generator 2 reaches the target output, that is, an output greater than the target output during the period from time 0 to time t (shaded part). ) Is charged in the secondary battery 31.

具体的には、制御部12は、以下のように充電電流を制御することによって、二次電池31の充電率を目標充電率になるように充電する。
制御部12は、風力発電装置2の出力が、所定の出力低減レートによって目標出力に低減されるまでにかかる所要時間tを算出し、所要時間tの時間をかけて二次電池31の充電率が目標充電率となるように制御する。より具体的には、風力発電装置2の出力と目標出力との差を低下させるべき風車出力ΔPとし、所定の風車出力低減レートをdp/dtとして示す場合に、所要時間tは以下の(1)式によって求められる。

Figure 0006324731
Specifically, the control unit 12 charges the secondary battery 31 so that the charging rate of the secondary battery 31 becomes the target charging rate by controlling the charging current as follows.
The control unit 12 calculates a required time t required for the output of the wind turbine generator 2 to be reduced to the target output at a predetermined output reduction rate, and the charging rate of the secondary battery 31 over the required time t. Is controlled to become the target charging rate. More specifically, when the difference between the output of the wind turbine generator 2 and the target output is set as the wind turbine output ΔP to be reduced and the predetermined wind turbine output reduction rate is expressed as dp / dt, the required time t is (1 ).
Figure 0006324731

制御部12は、二次電池31の劣化に影響を与えない所定の閾値以下の充電電流値で二次電池31を充電させる。具体的には、制御部12は、現状値と目標充電率との差ΔSOCと所要時間tとに基づいて仮の充電電流値I_preを算出し、仮の充電電流値I_preが所定の閾値より小さい場合に、算出した仮の充電電流値I_preの充電電流によって二次電池31を充電させ、仮の充電電流値I_preが閾値以上である場合に閾値の充電電流によって二次電池31を充電させる。   The control unit 12 charges the secondary battery 31 with a charging current value equal to or lower than a predetermined threshold that does not affect the deterioration of the secondary battery 31. Specifically, the control unit 12 calculates a temporary charging current value I_pre based on the difference ΔSOC between the current value and the target charging rate and the required time t, and the temporary charging current value I_pre is smaller than a predetermined threshold value. In such a case, the secondary battery 31 is charged with the calculated temporary charging current value I_pre, and when the temporary charging current value I_pre is equal to or greater than the threshold, the secondary battery 31 is charged with the threshold charging current.

二次電池31の劣化に影響を与えない所定の閾値以下の充電電流値とは、例えば、1C以下が好ましい。ここで、1Cとは、1〔kWh〕のシステムを1時間かけて充電するときに流れる電流値とする。
充電電流に閾値を設ける根拠は、風力発電装置2の出力低減レートが速い場合には、二次電池31に大電流が流れることになり二次電池31が劣化(損傷)するおそれがあるので、二次電池31の劣化(損傷)を防ぐためである。充電電流に閾値を設けることにより、二次電池31の充電率を目標充電率に到達させることよりも二次電池31の劣化(損傷)を防ぐことを優先できる。
For example, 1 C or less is preferable as the charging current value not more than a predetermined threshold value that does not affect the deterioration of the secondary battery 31. Here, 1C is a current value that flows when a system of 1 [kWh] is charged over 1 hour.
The basis for setting the threshold for the charging current is that when the output reduction rate of the wind power generator 2 is fast, a large current flows through the secondary battery 31 and the secondary battery 31 may deteriorate (damage). This is to prevent deterioration (damage) of the secondary battery 31. By providing a threshold value for the charging current, priority can be given to preventing deterioration (damage) of the secondary battery 31 rather than causing the charging rate of the secondary battery 31 to reach the target charging rate.

また、仮の充電電流値I_preは以下の(2)式で求められる。

Figure 0006324731
Further, the temporary charging current value I_pre is obtained by the following equation (2).
Figure 0006324731

制御部12は、こうして求めた仮の充電電流値I_preと閾値1Cとを比較し、仮の充電電流値I_preが閾値1Cより小さければ仮の充電電流値I_preを二次電池31を制御する充電電流として採用して制御し、仮の充電電流値I_preが閾値1C以上であれば閾値1Cを二次電池31を制御する充電電流として採用して制御する。このように決定された充電電流で制御すると、図2(b)のような緩やかな充電電流の変化となる。   The control unit 12 compares the temporary charging current value I_pre thus obtained with the threshold value 1C, and if the temporary charging current value I_pre is smaller than the threshold value 1C, the temporary charging current value I_pre is controlled to control the secondary battery 31. If the temporary charging current value I_pre is equal to or greater than the threshold value 1C, the threshold value 1C is adopted as the charging current for controlling the secondary battery 31 and controlled. When control is performed with the charging current determined in this way, the charging current gradually changes as shown in FIG.

このように充電電流が制御された二次電池31は、図2(c)に示すように、時刻0から時刻tの風車出力が目標出力まで出力低減される所要時間tの時間をかけて、二次電池31が目標充電率に到達する。二次電池31が目標充電率に到達したら、充放電を停止する。風力発電装置2が目標出力に到達したことが検出された後、二次電池31による平滑化制御が行われる。
こうして二次電池31の充電率が目標充電率を維持するように制御されることにより、風車出力低減の完了後の時刻t以降において、系統の安定度が増す。また、二次電池31の充電率が目標充電率を維持することによって、最小限の充放電で平滑化でき、かつ、二次電池31の劣化の進行を防ぐことができる。
As shown in FIG. 2C, the secondary battery 31 in which the charging current is controlled as described above takes a time t required for the output of the windmill from time 0 to time t to be reduced to the target output. The secondary battery 31 reaches the target charging rate. When the secondary battery 31 reaches the target charging rate, charging / discharging is stopped. After it is detected that the wind turbine generator 2 has reached the target output, smoothing control by the secondary battery 31 is performed.
By controlling the charging rate of the secondary battery 31 to maintain the target charging rate in this way, the stability of the system increases after time t after the completion of the windmill output reduction. Moreover, when the charging rate of the secondary battery 31 maintains the target charging rate, the secondary battery 31 can be smoothed with a minimum charge / discharge, and the progress of deterioration of the secondary battery 31 can be prevented.

以下に、本実施形態にかかるマスターコントローラ10の作用について説明する。
通常運転がされている場合に(図3のステップSA1)、出力低減指令を取得したか否かを判定する(図3のステップSA2)。出力低減指令を取得していない場合には(図3のステップSA2のNO)、出力低減指令を取得したか否かの判定を繰り返す。電力系統6の監視者より系統安定化のため所定の出力制限値を指定する出力低減指令が発令され、マスターコントローラ10に出力低減指令が入力される。出力低減指令を取得した場合には(図3のステップSA2のYES)、二次電池31の充電率が目標充電率SOC50%より大きいか否かが判定される(図3のステップSA3)。
Below, the effect | action of the master controller 10 concerning this embodiment is demonstrated.
When normal operation is being performed (step SA1 in FIG. 3), it is determined whether an output reduction command has been acquired (step SA2 in FIG. 3). If the output reduction command has not been acquired (NO in step SA2 in FIG. 3), the determination as to whether the output reduction command has been acquired is repeated. The power system 6 supervisor issues an output reduction command for designating a predetermined output limit value for system stabilization, and the master controller 10 inputs the output reduction command. When the output reduction command is acquired (YES in step SA2 in FIG. 3), it is determined whether or not the charging rate of the secondary battery 31 is larger than the target charging rate SOC 50% (step SA3 in FIG. 3).

二次電池31の充電率が目標充電率SOC50%以下であると判定された場合には(図3のステップSA3のNO)、充電電流1C以下のレートで充電を行い(図3のステップSA4)、図3のステップSA3を繰り返す。
二次電池31の充電率が目標充電率SOC50%より大きいと判定された場合には(図3のステップSA3のYES)、二次電池31の充放電が停止され(図3のステップSA5)、風力発電装置2の出力低減が完了したか否かが判定される(図3のステップSA6)。風力発電装置2の出力低減が完了していないと判定された場合には、この判定を繰り返し、風力発電装置2の出力低減が完了と判定された場合には、平準化運転が開始される(図3のステップSA7)。
When it is determined that the charging rate of the secondary battery 31 is equal to or less than the target charging rate SOC 50% (NO in step SA3 in FIG. 3), charging is performed at a rate of charging current 1C or less (step SA4 in FIG. 3). Step SA3 in FIG. 3 is repeated.
When it is determined that the charging rate of the secondary battery 31 is greater than the target charging rate SOC 50% (YES in step SA3 in FIG. 3), charging / discharging of the secondary battery 31 is stopped (step SA5 in FIG. 3). It is determined whether or not the output reduction of the wind turbine generator 2 has been completed (step SA6 in FIG. 3). When it is determined that the output reduction of the wind turbine generator 2 is not completed, this determination is repeated. When it is determined that the output reduction of the wind turbine generator 2 is completed, the leveling operation is started ( Step SA7 in FIG.

平準化運転が開始されると(図4のステップSB1)、風力発電装置2の出力低減指令が解除されたか否かが判定される(図4のステップSB2)。風力発電装置2の出力低減指令が解除されていない場合には(図4のステップSB2のNO)、この判定を繰り返し、風力発電装置2の出力低減指令が解除された場合には(図4のステップSB2のYES)、二次電池31の充放電を停止させる(図4のステップSB3)。その後、風力発電装置2を通常運転に移行制御させ、移行が完了したか否かが判定され(図4のステップSB4)、移行が完了した場合には、通常運転が開始される(図4のステップSB5)。   When the leveling operation is started (step SB1 in FIG. 4), it is determined whether or not the output reduction command of the wind turbine generator 2 has been canceled (step SB2 in FIG. 4). When the output reduction command of the wind power generator 2 has not been released (NO in step SB2 in FIG. 4), this determination is repeated, and when the output reduction command of the wind power generator 2 has been released (in FIG. 4) YES in step SB2), charging / discharging of the secondary battery 31 is stopped (step SB3 in FIG. 4). Thereafter, the transition control of the wind turbine generator 2 is performed to determine whether or not the transition is completed (step SB4 in FIG. 4), and when the transition is completed, the normal operation is started (in FIG. 4). Step SB5).

以上説明してきたように、本実施形態に係るマスターコントローラ10、それを備えた発電システム1、及び制御方法並びに制御プログラムによれば、電力系統6の出力低減指令を取得した場合に、出力低減指令によって目標とされる目標出力以上の出力は余剰となるので、二次電池31の現在の充電率である現状値が目標充電率以下であると判定された場合には、二次電池31が目標充電率となるまで余剰となった出力の少なくとも一部を二次電池31に充電させる。
このように、従来は余剰となり捨てられていた風力発電装置2の出力の一部を蓄電し、目標充電率を維持するように充電制御されることによって、二次電池31が望ましい状態で運用される。これにより、二次電池31の充電が急激に進行して満充電に到達するのを防ぎ、充電機能停止や蓄電装置の劣化の進行を防ぐことができる。
As described above, according to the master controller 10 according to the present embodiment, the power generation system 1 including the master controller 10, the control method, and the control program, when the output reduction command for the power system 6 is acquired, the output reduction command Therefore, if the current value that is the current charging rate of the secondary battery 31 is determined to be less than or equal to the target charging rate, the secondary battery 31 sets the target battery to the target output. The secondary battery 31 is charged with at least a part of the surplus output until the charging rate is reached.
As described above, the secondary battery 31 is operated in a desirable state by storing a part of the output of the wind turbine generator 2 that has been surplus and discarded in the past, and charging control so as to maintain the target charging rate. The Thereby, it is possible to prevent the charging of the secondary battery 31 from abruptly progressing to reach full charging, and to prevent the charging function from stopping and the progress of deterioration of the power storage device.

なお、上記実施形態において、電力系統6の出力低減指令は、電力系統6を監視する監視者が発令したものとして説明していたが、これに限定されず、マスターコントローラ10が、電力系統6側から出力低減指令を取得したことによって充放電制御を開始することとしてもよい。   In the above-described embodiment, the output reduction command of the power system 6 has been described as being issued by a supervisor who monitors the power system 6, but is not limited to this, and the master controller 10 is connected to the power system 6 side. It is good also as starting charging / discharging control by acquiring the output reduction instruction | command.

〔第2の実施形態〕
以下、本発明の第2の実施形態について図5から図7を用いて説明する。本第2の実施形態に係る発電システム1´は、蓄電装置として、短周期の出力変動の抑制に優れた第1蓄電装置31aと、長周期の出力変動の抑制に優れた第2蓄電装置31bとを備える点で第1の実施形態と異なる。以下、第1の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The power generation system 1 ′ according to the second embodiment includes, as power storage devices, a first power storage device 31a that is excellent in suppressing short-period output fluctuations and a second power storage device 31b that is excellent in suppressing long-period output fluctuations. This is different from the first embodiment in that Hereinafter, description of points common to the first embodiment will be omitted, and different points will be mainly described.

図5は、本実施形態にかかる発電システム1´の概略構成を示している。
発電システム1´は、第1蓄電装置31aと、第2蓄電装置31bとを備えている。
第1蓄電装置31aは、上記第1の実施形態で述べた二次電池31と同様に制御されるものであり、風力発電装置2の出力と出力低減指令によって目標とされる目標出力との差の出力の少なくとも一部を充電し、充電率が目標充電率となるように充電制御される。第1蓄電装置31aは、短周期の出力変動の抑制に優位性を持つ電池であって、例えば、リチウムイオン電池等が用いられる。
第2蓄電装置31bは、長周期の出力変動の抑制に優位性を持つ電池であって、例えば、鉛電池、ナトリウム・硫黄電池(NAS電池(登録商標))等が用いられる。第2蓄電装置31bは、出力低減指令が検出された場合に、風力発電装置2の余剰出力をできるだけ充電させるように制御される蓄電装置である。
FIG. 5 shows a schematic configuration of the power generation system 1 ′ according to the present embodiment.
The power generation system 1 ′ includes a first power storage device 31a and a second power storage device 31b.
The first power storage device 31a is controlled similarly to the secondary battery 31 described in the first embodiment, and the difference between the output of the wind power generator 2 and the target output targeted by the output reduction command. The charging is controlled so that at least a part of the output of the battery is charged and the charging rate becomes the target charging rate. The first power storage device 31a is a battery that has an advantage in suppressing short-term output fluctuations, and for example, a lithium ion battery or the like is used.
The second power storage device 31b is a battery that has an advantage in suppressing long-period output fluctuations. For example, a lead battery, a sodium / sulfur battery (NAS battery (registered trademark)), or the like is used. The second power storage device 31b is a power storage device that is controlled so as to charge the surplus output of the wind turbine generator 2 as much as possible when an output reduction command is detected.

制御部12´は、電力系統6の出力低減指令を取得した場合に、第2蓄電装置31bの充電率が所定の満充電状態となるまで、第2蓄電装置31bを充電させる。
また、制御部12´は、第2蓄電装置31bの充電率が所定の満充電状態よりも所定量低い充電率となったことを検出した場合に、風力発電装置2の出力を低減させる指令を出力する。
Control part 12 'makes 2nd electrical storage apparatus 31b charge until the charge rate of 2nd electrical storage apparatus 31b will be in a predetermined full charge state, when the output reduction command of electric power system 6 is acquired.
In addition, when the control unit 12 ′ detects that the charging rate of the second power storage device 31 b has become a charging rate lower by a predetermined amount than the predetermined full charge state, the control unit 12 ′ issues a command to reduce the output of the wind power generator 2. Output.

図6は、制御部12´の機能ブロック図を示している。合成出力P_total_measureは、風力発電装置2の出力と第1蓄電装置31a及び第2蓄電装置31bの充電量とに基づいて算出される。合成出力P_total_measureと、目標出力P_total_targetとの差をデマンド値P_dem_expとし、第2蓄電装置31bに対する指令値が、所定の満充電状態までを充電可能量とするリミットRによって制限されて出力される。
また、第2蓄電装置31bで充電しきれない分の出力は、風力発電装置2に対する出力指令P_dem_wtgとして出力される。なお、このリミットRは、第2蓄電装置31bにかけられる制限であり、充電率が上がればリミットRの値が小さくなり、充電可能量が小さくなる。
FIG. 6 is a functional block diagram of the control unit 12 ′. The combined output P_total_measure is calculated based on the output of the wind power generator 2 and the charge amounts of the first power storage device 31a and the second power storage device 31b. A difference between the combined output P_total_measure and the target output P_total_target is a demand value P_dem_exp, and a command value for the second power storage device 31b is limited and output by a limit R that can be charged up to a predetermined fully charged state.
Further, an output that cannot be fully charged by the second power storage device 31b is output as an output command P_dem_wtg for the wind turbine generator 2. The limit R is a limit applied to the second power storage device 31b. If the charging rate increases, the value of the limit R decreases and the chargeable amount decreases.

以下に、本実施形態に係る発電システム1´の作用について図7を用いて説明する。
一点鎖線は、第2蓄電装置31bが設けられる場合の風力発電装置2の出力制限の様子を示しており、実線は、第2蓄電装置31bが設けられない場合(例えば、第1の実施形態)の風力発電装置2の出力制限の様子を示しており、点線は、風力発電装置2と第1蓄電装置31aと第2蓄電装置31bとによって目標とする目標合成出力である。
Below, the effect | action of electric power generation system 1 'which concerns on this embodiment is demonstrated using FIG.
An alternate long and short dash line indicates a state of output limitation of the wind power generator 2 when the second power storage device 31b is provided, and a solid line indicates a case where the second power storage device 31b is not provided (for example, the first embodiment). The dotted line is a target combined output that is targeted by the wind power generator 2, the first power storage device 31a, and the second power storage device 31b.

時刻t0において、出力低減指令が取得され、出力制限運転が開始されると、第1蓄電装置31aは第1の実施形態で述べたように制御される。第2蓄電装置31bは、第2蓄電装置31bの充電率が所定の満充電状態よりも所定量低い充電率に到達しているか否かが判定され、所定の満充電状態よりも所定量低い充電率に到達していない場合には、風力発電装置2の出力低減は行わずに、充電率が所定の満充電状態よりも所定量低い充電率に到達するまで第2蓄電装置31bに充電をさせる。そうすると、風力発電装置2の出力低減がされていなくても、電力系統6側への出力は低減し、図7(a)の点線で示される目標合成出力のような合成出力が得られる。また、図7(b)で示されるように、第2蓄電装置31bの充電率は上昇する。   When the output reduction command is acquired at time t0 and the output limited operation is started, the first power storage device 31a is controlled as described in the first embodiment. The second power storage device 31b determines whether or not the charging rate of the second power storage device 31b has reached a charging rate that is a predetermined amount lower than a predetermined full charge state, and is charged a predetermined amount lower than a predetermined full charge state If the rate has not reached, the output of the wind turbine generator 2 is not reduced, and the second power storage device 31b is charged until the charge rate reaches a charge rate that is a predetermined amount lower than a predetermined full charge state. . Then, even if the output of the wind power generator 2 is not reduced, the output to the power system 6 is reduced, and a composite output such as a target composite output indicated by a dotted line in FIG. 7A is obtained. Further, as shown in FIG. 7B, the charging rate of the second power storage device 31b increases.

第2蓄電装置31bの充電率が所定の満充電状態よりも所定量低い充電率に到達していることが検出された場合には、制御部12からウインドファームコントローラ21に対して、風力発電装置2の出力を低減させる出力指令値が出力される。ウインドファームコントローラ21は、出力指令値を取得すると、風力発電コントローラ20を介して出力指令値に基づいて風力発電装置2の出力を低減させる。そうすると、図7(a)の一点鎖線で示されるように、時刻t1以降では、風力発電装置2の出力が低減される。
風力発電装置2の出力の低減と、第2蓄電装置31bによる充電によって、時刻t2において、目標合成出力に一致するような出力が得られる。
電力系統6側に出される出力が、目標合成出力に一致した場合には、平滑化が開始され、第1蓄電装置31a及び第2蓄電装置31bによる平滑化制御が開始される。
When it is detected that the charging rate of the second power storage device 31b has reached a charging rate that is a predetermined amount lower than a predetermined full charge state, the wind power generator 21 An output command value for reducing the output of 2 is output. When the wind farm controller 21 acquires the output command value, the wind farm controller 21 reduces the output of the wind power generator 2 based on the output command value via the wind power generation controller 20. Then, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 7A, the output of the wind turbine generator 2 is reduced after time t1.
By reducing the output of the wind turbine generator 2 and charging by the second power storage device 31b, an output that matches the target combined output is obtained at time t2.
When the output output to the power system 6 side matches the target combined output, smoothing is started, and smoothing control by the first power storage device 31a and the second power storage device 31b is started.

風車発電装置2の出力を低減させる制御の完了後であったとしても、わずかながら風力発電装置2の出力は、該当風力発電装置2に吹き込む風速変動に依存する。そのため、図7(a)で示されるように、風力発電装置2は出力変動がみられることがあるが、第2蓄電装置31bが所定の満充電状態に到達していなければ、第1蓄電装置31aよりも優先して第2蓄電装置31bに充電が行われる。時刻t3において、第2蓄電装置31bの充電率が所定の満充電状態に到達すると、第2蓄電装置31bの充電は完了され、第2蓄電装置31bの充放電が停止される。時刻t3以降は、第1蓄電装置31aによって平滑化制御が行われる。   Even after the completion of the control for reducing the output of the wind turbine generator 2, the output of the wind generator 2 slightly depends on the wind speed fluctuation blown into the corresponding wind generator 2. Therefore, as shown in FIG. 7A, the wind power generator 2 may experience output fluctuation, but if the second power storage device 31b does not reach a predetermined full charge state, the first power storage device The second power storage device 31b is charged in preference to 31a. At time t3, when the charging rate of second power storage device 31b reaches a predetermined full charge state, charging of second power storage device 31b is completed, and charging / discharging of second power storage device 31b is stopped. After time t3, smoothing control is performed by the first power storage device 31a.

以上説明してきたように、本実施形態に係るマスターコントローラ10、それを備えた発電システム1、及び制御方法並びに制御プログラムによれば、風力発電装置2の出力を低減させる制御をしていなくても、長周期の出力変動の抑制に優れた第2蓄電装置31bによって充電することにより、風力発電装置2の出力と第2蓄電装置31bの充電量とによって得られる目標合成出力は徐々に低減できる。これにより、風力発電装置2の出力を低減させる制御を遅らせることができるので、従来、捨てられていた風力発電装置2の出力の一部をより多く蓄電でき、売電量が増加する。   As described above, according to the master controller 10 according to the present embodiment, the power generation system 1 including the master controller 10, the control method, and the control program, control for reducing the output of the wind power generator 2 is not performed. The target combined output obtained by the output of the wind power generator 2 and the amount of charge of the second power storage device 31b can be gradually reduced by charging with the second power storage device 31b excellent in suppressing long-period output fluctuations. Thereby, since the control which reduces the output of the wind power generator 2 can be delayed, a part of output of the wind power generator 2 thrown away conventionally can be stored more, and the amount of electric power sales increases.

1 発電システム
2 風力発電装置(発電装置)
3 電力貯蔵装置
6 電力系統
10 マスターコントローラ(制御装置)
11 判定部(判定手段)
12 制御部(制御手段)
30 バッテリーコントローラ
31 二次電池(蓄電装置)
1 Power generation system 2 Wind power generator (power generator)
3 Power storage device 6 Power system 10 Master controller (control device)
11. Determination unit (determination means)
12 Control unit (control means)
30 Battery controller 31 Secondary battery (power storage device)

Claims (8)

電力系統と連系され、自然エネルギーによって発電する発電装置と接続される蓄電装置の充放電を制御する制御装置であって、
前記電力系統の出力低減指令を取得した場合に、
現在の前記蓄電装置の充電率である現状値が、前記蓄電装置の目標充電率より大きいか否かを判定する判定手段と、
判定の結果、前記蓄電装置の前記現状値が前記目標充電率以下であると判定された場合に、前記発電装置の出力と前記出力低減指令によって目標とされる目標出力との差の出力の少なくとも一部を前記蓄電装置に充電させ、前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように充電させる制御手段と
を具備し、
前記制御手段は、前記発電装置の出力が、所定の出力低減レートによって前記目標出力に低減されるまでにかかる所要時間を算出し、前記所要時間かけて前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように制御する制御装置。
A control device that controls charging / discharging of a power storage device that is connected to a power system and connected to a power generation device that generates power by natural energy,
When obtaining an output reduction command of the power system,
Determination means for determining whether or not a current value which is a current charging rate of the power storage device is larger than a target charging rate of the power storage device;
As a result of the determination, when it is determined that the current value of the power storage device is equal to or less than the target charging rate, at least an output of a difference between the output of the power generation device and the target output targeted by the output reduction command Control unit for charging a part of the power storage device and charging so that a charge rate of the power storage device becomes the target charge rate ;
The control means calculates a time required for the output of the power generation device to be reduced to the target output at a predetermined output reduction rate, and the charge rate of the power storage device is calculated as the target charge rate over the required time. A control device that controls to be
前記制御手段は、前記蓄電装置の劣化に影響を与えない所定の閾値以下の充電電流値で前記蓄電装置を充電させる請求項1に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the control unit charges the power storage device with a charging current value equal to or less than a predetermined threshold that does not affect deterioration of the power storage device. 前記制御手段は、前記現状値と前記目標充電率との差と前記所要時間とに基づいて仮の前記充電電流値を算出し、仮の前記充電電流値が前記所定の閾値より小さい場合に、算出した仮の前記充電電流値の充電電流によって前記蓄電装置を充電させ、仮の前記充電電流値が前記閾値以上である場合に前記閾値の充電電流によって前記蓄電装置を充電させる請求項に記載の制御装置。 The control means calculates the temporary charging current value based on the difference between the current value and the target charging rate and the required time, and when the temporary charging current value is smaller than the predetermined threshold, the charging current of the charging current value of the calculated provisionally by charging the power storage device, according to claim 2 for charging the power storage device when the charging current value of the temporary value is equal to or larger than the threshold value by the charging current of the threshold Control device. 前記蓄電装置には、短周期の出力変動の抑制に優れた第1蓄電装置及び長周期の出力変動の抑制に優れた第2蓄電装置を含み、
前記電力系統から出力低減指令を取得した場合に、
前記制御手段は、前記第2蓄電装置の充電率が所定の満充電状態となるまで、前記第2蓄電装置を充電させる請求項1から請求項のいずれかに記載の制御装置。
The power storage device includes a first power storage device excellent in suppressing short-term output fluctuations and a second power storage device excellent in suppressing long-cycle output fluctuations,
When obtaining an output reduction command from the power system,
Wherein, until said charging rate of the second power storage device becomes the predetermined fully charged state, the control apparatus according to any one of claims 1 to 3 for charging the second power storage device.
前記制御手段は、前記第2蓄電装置の充電率が前記所定の満充電状態よりも所定量低い充電率となったことを検出した場合に、前記発電装置の出力を低減させる指令を出力する請求項に記載の制御装置。 The control means outputs a command to reduce the output of the power generation device when detecting that the charging rate of the second power storage device has become a charging rate lower by a predetermined amount than the predetermined full charge state. Item 5. The control device according to Item 4 . 請求項1から請求項のいずれかに記載の制御装置と、蓄電装置とを備える発電システム。 A power generation system comprising the control device according to any one of claims 1 to 5 and a power storage device. 電力系統と連系され、自然エネルギーによって発電する発電装置と接続される蓄電装置の充放電を制御する制御方法であって、
前記電力系統の出力低減指令を取得した場合に、
現在の前記蓄電装置の充電率である現状値が、前記蓄電装置の目標充電率より大きいか否かを判定する第1過程と、
判定の結果、前記蓄電装置の前記現状値が前記目標充電率以下であると判定された場合に、前記発電装置の出力と前記出力低減指令によって目標とされる目標出力との差の出力の少なくとも一部を前記蓄電装置に充電させ、前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように前記蓄電装置を充電させる第2過程と
を有し、
前記第2過程では、前記発電装置の出力が、所定の出力低減レートによって前記目標出力に低減されるまでにかかる所要時間を算出し、前記所要時間かけて前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように制御する制御方法。
A control method that controls charging / discharging of a power storage device connected to a power generation device that is connected to a power system and that generates power by natural energy,
When obtaining an output reduction command of the power system,
A first step of determining whether a current value that is a current charging rate of the power storage device is larger than a target charging rate of the power storage device;
As a result of the determination, when it is determined that the current value of the power storage device is equal to or less than the target charging rate, at least an output of a difference between the output of the power generation device and the target output targeted by the output reduction command was charged portions to the power storage device, the charging rate of the power storage device to have a second process of charging the power storage device such that the target charging rate,
In the second step, a time required for the output of the power generation device to be reduced to the target output at a predetermined output reduction rate is calculated, and a charging rate of the power storage device is calculated as the target charge over the required time. A control method that controls the rate .
電力系統と連系され、自然エネルギーによって発電する発電装置と接続される蓄電装置の充放電を制御する制御プログラムであって、
前記電力系統の出力低減指令を取得した場合に、
現在の前記蓄電装置の充電率である現状値が、前記蓄電装置の目標充電率より大きいか否かを判定する第1処理と、
判定の結果、前記蓄電装置の前記現状値が前記目標充電率以下であると判定された場合に、前記発電装置の出力と前記出力低減指令によって目標とされる目標出力との差の出力の少なくとも一部を前記蓄電装置に充電させ、前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように前記蓄電装置を充電させ、前記発電装置の出力が、所定の出力低減レートによって前記目標出力に低減されるまでにかかる所要時間を算出し、前記所要時間かけて前記蓄電装置の充電率が前記目標充電率となるように制御する第2処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
A control program that controls charging / discharging of a power storage device connected to a power generation device that is connected to a power system and generates power by natural energy,
When obtaining an output reduction command of the power system,
A first process for determining whether or not a current value that is a current charging rate of the power storage device is larger than a target charging rate of the power storage device;
As a result of the determination, when it is determined that the current value of the power storage device is equal to or less than the target charging rate, at least an output of a difference between the output of the power generation device and the target output targeted by the output reduction command A part of the power storage device is charged, the power storage device is charged so that a charge rate of the power storage device becomes the target charge rate, and an output of the power generation device is reduced to the target output at a predetermined output reduction rate is calculated the required time it takes to be a control program for executing the second processing charge rate of the power storage device over the required time that control such that the target charging rate to the computer.
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JP5575457B2 (en) * 2009-11-06 2014-08-20 パナソニック株式会社 Power distribution system
US8471520B2 (en) * 2010-05-04 2013-06-25 Xtreme Power Inc. Managing renewable power generation
JP2013219941A (en) * 2012-04-10 2013-10-24 Hitachi Power Solutions Co Ltd Control method and control device of power generation system using renewable energy

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