JP6367532B2 - 電源システム - Google Patents
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Description
(1)ガスタービンなどの増設や蓄電池、フライホイールなど、系統側の周波数の調整能力(電源の調整分)を拡大する。
(2)EMS(Energy Management System)により需要側の変動を抑制することや、揚水発電所や蓄電池などにより、負荷を平準化して、需要変動を小さくする。
現状、大規模停電時においては、自然条件の影響を受ける不安定なエネルギーによる発電である太陽光発電および風力発電等の分散型電源は、停止するように制御される。したがって、太陽光発電および風力発電等の分散型電源を、最大限、有効活用することができない。
電力を需要負荷に供給するための電源システムであって、
系統電源の1つ又は複数の第1の同期発電機が接続された一次送電線と、
前記一次送電線に1つ又は複数の変圧器を介して接続された複数の電線と、
発電機と、前記発電機が出力する直流電力を、交流電力に変換して出力するパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナが出力する電力を計測する発電用電力計と、を有する複数の発電ユニットと、
前記発電ユニット毎に設けられ、前記パワーコンディショナの出力と前記電線との間に接続された複数のユニット用開閉器と、
前記電線から電力が供給される需要負荷の消費電力を計測する複数の負荷用電力計と、
前記電線毎に設けられ、前記発電用電力計および前記負荷用電力計の計測値を取得し、前記ユニット用開閉器を制御する複数の通信端末と、
前記複数の通信端末と通信し、前記発電用電力計および前記負荷用電力計の計測値を取得し、前記複数のユニット用開閉器を制御する中央制御装置と、を備え、
前記中央制御装置は、
複数の前記発電ユニットの合計の出力、前記需要負荷の電力需要、および前記系統電源の出力に基づいて、以下の式(1)で表される系統の周波数変動ΔFが、予め設定された設定値以下になるように、前記複数のユニット用開閉器を制御することを特徴とする。
ΔF=1/K(ΔG−(ΔL+ΔLR)) (1)
式(1)において、K:系統定数、ΔG:系統電源による周波数の調整分、ΔL:需要負荷の電力需要の変動による周波数の変動分、ΔLR:発電ユニットの合計の出力の変動による周波数の変動分である。
前記中央制御装置は、前記複数の通信端末に前記複数のユニット用開閉器の制御を実行させることを特徴とする。
前記発電機は、太陽光発電機、または風力発電機であることを特徴とする。なお、前記発電機以外の分散型電源システム(燃料電池、蓄電池など)を有していても構わない。
前記電線に接続され交流電力を出力する第2の同期発電機と、
前記第2の同期発電機が出力する電力を計測する第2の同期発電用電力計と、をさらに備え、
前記通信端末は、前記同期発電用電力計の計測値をさらに取得し、
前記中央制御装置は、前記複数の通信端末と通信し、前記同期発電用電力計の計測値をさらに取得し、
前記中央制御装置は、
複数の前記発電ユニットの合計の出力、前記需要負荷の電力需要、および前記第2の同期発電機の出力を含めた前記系統電源の出力に基づいて、前記複数のユニット用開閉器を制御することを特徴とする。
電力を需要負荷に供給するための電源システムであって、
電線と、
発電機と、前記発電機が出力する直流電力を、交流電力に変換して出力するパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナが出力する電力を計測する発電用電力計と、を有する複数の発電ユニットと、
前記発電ユニット毎に設けられ、前記パワーコンディショナの出力と前記電線との間に接続された複数のユニット用開閉器と、
前記電線から電力が供給される需要負荷の消費電力を計測する複数の負荷用電力計と、
前記電線に接続され、交流電力を出力する同期発電機と、
前記交流発電機が出力する電力を計測する同期発電用電力計と、
前記同期発電用電力計、前記発電用電力計および前記負荷用電力計の計測値を取得し、前記ユニット用開閉器を制御する通信端末と、を備え、
前記通信端末は、
複数の前記発電ユニットの合計の出力、前記需要負荷の電力需要、および同期発電機の出力に基づいて、前記複数のユニット用開閉器を制御する
ことを特徴とする。
系統電源の1つ又は複数の同期発電機が接続された一次送電線と前記電線との間に、変圧用開閉器が接続され、前記変圧用開閉器は、開放状態であり、前記電線は、一次送電線とは解列されている
ことを特徴とする。
図1に示すように、電力を需要負荷に供給するための電源システム1000は、一次送電線LSと、複数の電線(低電圧用電線La、高圧用電線Lb、特別高圧用電線Lc)と、複数の発電ユニットG1a、G1b、G1c、G2b、G2cと、複数のユニット用開閉器SWa、SWb、SWcと、複数の負荷用電力計Mra、Mrb、Mrc、Mrdと、複数の通信端末Ya、Yb、Yc、Ydと、複数の変電所Eb、Ec、Edと、中央制御装置Xと、複数の発電機(同期発電機)Za、Zb、Zc、Zdと、複数の交流用電力計Mza、Mzb、Mzc、Mzdと、を備える。
また、変電所Edは、変圧器Tdと、変圧用開閉器SEdと、を有する。そして、変圧器Tdと電線(特別高圧用電線)Lcとの間に、変圧用開閉器SEdが接続されている。
ΔF=1/K(ΔG−(ΔL+ΔLR)) (1)
式(1)において、K:系統定数、ΔG:系統電源による周波数の調整分、ΔL:需要負荷の電力需要の変動による周波数の変動分、ΔLR:発電ユニットの合計の出力(自然条件の影響を受ける不安定なエネルギーによる発電の総出力)の変動による周波数の変動分である。
図2の例では、変圧用開閉器SEbは、開放状態であり、電線(低電圧用電線)Laは、電線(高圧用電線)Lb、(特別高圧用電線)Lc、一次送電線LSとは解列されている。
LS 一次送電線
La 電線(低電圧用電線)
Lb、Lc 電線(高圧用電線、特高圧用電線)
G1a、G1b、G1c、G2b、G2c 発電ユニット
SWa、SWb、SWc ユニット用開閉器
Mra、Mrb、Mrc、Mrd 負荷用電力計
Ya、Yb、Yc、Yd 通信端末
Eb、Ec、Ed 複数の変電所
X 中央制御装置
Za、Zb、Zc、Zd 発電機(同期発電機)
La 電線(低電圧用電線)
Tb、Tc、Td 変圧器
Eb、Ec、Ed 変圧用開閉器
Claims (4)
- 電力を需要負荷に供給するための電源システムであって、
系統電源の1つ又は複数の第1の同期発電機が接続された一次送電線と、
前記一次送電線に1つ又は複数の変圧器を介して接続された複数の電線と、
発電機と、前記発電機が出力する直流電力を、交流電力に変換して出力するパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナが出力する電力を計測する発電用電力計と、を有する複数の発電ユニットと、
前記発電ユニット毎に設けられ、前記パワーコンディショナの出力と前記電線との間に接続された複数のユニット用開閉器と、
前記電線から電力が供給される需要負荷の消費電力を計測する複数の負荷用電力計と、前記電線毎に設けられ、前記発電用電力計および前記負荷用電力計の計測値を取得し、前記ユニット用開閉器を制御する複数の通信端末と、
前記複数の通信端末と通信し、前記発電用電力計および前記負荷用電力計の計測値を取得し、前記複数のユニット用開閉器を制御する中央制御装置と、を備え、
前記中央制御装置は、
複数の前記発電ユニットの合計の出力、前記需要負荷の電力需要、および前記系統電源の出力に基づいて、以下の式(1)で表される系統の周波数変動ΔFが、予め設定された設定値以下になるように、前記複数のユニット用開閉器を制御することを特徴とする電源システム。
ΔF=1/K(ΔG−(ΔL+ΔLR)) (1)
式(1)において、K:系統定数、ΔG:系統電源による周波数の調整分、ΔL:需要負荷の電力需要の変動による周波数の変動分、ΔLR:発電ユニットの合計の出力の変動による周波数の変動分である。 - 前記中央制御装置は、前記複数の通信端末に前記複数のユニット用開閉器の制御を実行させることを特徴とする請求項1に記載の電源システム。
- 前記発電機は、太陽光発電機、または風力発電機であることを特徴とする請求項1または2に記載の電源システム。
- 前記電線に接続され交流電力を出力する第2の同期発電機と、
前記第2の同期発電機が出力する電力を計測する第2の同期発電用電力計と、をさらに備え、
前記通信端末は、前記第2の同期発電用電力計の計測値をさらに取得し、 前記中央制
御装置は、前記複数の通信端末と通信し、前記第2の同期発電用電力計の計測値をさらに取得し、
前記中央制御装置は、
複数の前記発電ユニットの合計の出力、前記需要負荷の電力需要、および前記第2の同期発電機の出力を含めた前記系統電源の出力に基づいて、前記複数のユニット用開閉器を制御することを特徴とする請求項1に記載の電源システム。
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JP2013159338A JP6367532B2 (ja) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | 電源システム |
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