JP6556482B2 - Power storage control system - Google Patents
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Description
本発明は、再生可能エネルギーを利用した発電システムと蓄電システムを接続した蓄電制御システム及びその運転制御方法に関する。 The present invention relates to a power storage control system in which a power generation system using renewable energy and a power storage system are connected, and an operation control method thereof.
現在、環境問題や発電設備停止時のリスクの低減等の理由で、再生可能エネルギーの導入が推奨されている。これらの再生可能エネルギーを利用した発電システムとして、各電力会社は、自社の系統に再生可能エネルギー発電設備を接続することで、再生可能エネルギーの電力を受け入れている。一方、再生可能エネルギーは出力変動するため、その出力変動緩和技術が求められている。 Currently, the introduction of renewable energy is recommended for reasons such as environmental problems and reduction of risks when power generation facilities are shut down. As a power generation system using these renewable energies, each electric power company accepts the power of renewable energy by connecting a renewable energy power generation facility to their grid. On the other hand, since renewable energy fluctuates, output fluctuation mitigation technology is required.
従来の、蓄電池による再生可能エネルギーの出力変動緩和技術においては、電力計に追従し出力調整等を行うが、再生可能エネルギーの出力変動は予測できないため完全に出力変動を除去することはできない。また、再生可能エネルギーを利用した発電システムは、電力の需要と供給のバランスを保たなければ電気の安定供給に支障が生じることがあり、最悪、停電の可能性もあるため、発電出力が不安定な再生可能エネルギーを売電目的で導入するには制限がある。また、需給バランスを保つために発電所の発電出力を抑制できる余力には限界があり、例えば最も需要が少ない状況を基準として再生可能エネルギーの接続可能量を決めることとなる。また、需給バランスの厳しい時間帯は再生可能エネルギーの発電電力を抑制する対策をすることもある。 In the conventional technology for mitigating output fluctuations of renewable energy by storage batteries, output adjustment is performed following a wattmeter, but output fluctuations of renewable energy cannot be predicted, and thus output fluctuations cannot be completely eliminated. In addition, power generation systems that use renewable energy may interfere with the stable supply of electricity if the balance between power demand and supply is not maintained. There are restrictions on the introduction of stable renewable energy for the purpose of selling electricity. Further, there is a limit to the surplus power that can suppress the power generation output of the power plant in order to maintain a supply-demand balance. For example, the amount of renewable energy that can be connected is determined on the basis of the situation where demand is the least. In addition, measures may be taken to reduce the power generated by renewable energy during times when the supply-demand balance is severe.
本技術分野に関連する背景技術として、特開2014−113034号公報(特許文献1)がある。特許文献1には、再生可能エネルギーを利用した発電設備と、前記発電設備から供給される電力を充電する第一の蓄電池と、系統に電力を供給する第二の蓄電池と、前記第一の蓄電池と前記第二の蓄電池を切り替える接続切替装置と、前記接続切替装置を制御する制御装置と、を有する発電システムにおいて、前記発電設備の発電量予測と、前記系統のデマンド予測に基づき決定された切替タイミングに、前記制御装置が前記接続切替装置を切り替える制御をすることが記載されている。
As a background art related to this technical field, there is JP 2014-1113034 (Patent Document 1).
上記特許文献1では、発電電力を捨てずに有効活用する場合、発電設備の1日の発電電力量の2倍の電池容量が必要となり、設置スペースを圧迫し、さらに高コスト化となる課題がある。また、第一、第二の蓄電池の切り替えを系統への影響を軽減して実施する場合、出力を分散した上で細かく切り替える必要があり、接続切替装置が複雑になり、同様に高コスト化となる課題がある。
In the above-mentioned
したがって、本発明の目的は、上記課題を解決し、簡単かつ低コストで系統の安定化を実現する再生可能エネルギーを利用した蓄電制御システム及びその運転制御方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a power storage control system using renewable energy that solves the above-described problems and realizes stabilization of the system easily and at low cost, and an operation control method thereof.
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、蓄電制御システムであって、再生可能エネルギー用電力変換装置と、蓄電用電力変換装置と、それらを電力系統に連系若しくは解列させる解列装置と、それらを制御する制御機器とを有し、制御機器は、解列装置を解列した状態で再生可能エネルギー発電装置で発電した発電電力を再生可能エネルギー用電力変換装置を介して蓄電用電力変換装置に接続された蓄電池に充電し、解列装置を連系した状態で再生可能エネルギー発電装置からの電力若しくは蓄電池からの電力を再生可能エネルギー用電力変換装置または蓄電用電力変換装置を介して電力系統に供給するように構成する。 In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. The present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. To give an example, a power storage control system includes a renewable energy power conversion device, a power storage power conversion device, and the power system. It has a disconnection device that is connected or disconnected, and a control device that controls them, and the control device uses the generated power generated by the renewable energy power generation device in a state where the disconnection device is disconnected, for renewable energy. Rechargeable energy power converter for charging a storage battery connected to a power storage device for power storage via a power conversion device, and power from a renewable energy power generation device or power from a storage battery in a state where a disconnection device is connected Alternatively, the power is supplied to the power system via the power storage power conversion device.
簡単かつ低コストで系統の安定化を実現する再生可能エネルギーを利用した蓄電制御システム及びその運転制御方法を提供することができる。 It is possible to provide a power storage control system using renewable energy that realizes stabilization of a system easily and at low cost, and an operation control method thereof.
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施例における発電システムの全体構成図である。図1において、1は電力系統、2は変圧器、3は解列装置、4は再生可能エネルギーの一例としての太陽光発電パネル、5は太陽光発電用電力変換装置、6は蓄電池、7は蓄電用電力変換装置、8は制御機器である。また、太陽光発電パネル4と太陽光発電用電力変換装置5をまとめた9は太陽光発電システム、蓄電池6と蓄電用電力変換装置7をまとめた10は蓄電システムである。また、本実施例における、蓄電制御システム20は、電力系統1に接続される、解列装置3、制御機器8、太陽光発電用電力変換装置5、蓄電用電力変換装置7により構成する。ここで、電力変換装置とは、いわゆるパワーコンディショナであって、交流から直流或いは直流から交流に変換、または電圧を変更する装置である。また、解列装置3は、システムを連系もしくは解列させる装置であって、その代表的なものとしてはマグネットコンダクタがある。また、制御機器8は、PLC(Programmable Logic Controller)等の制御可能な機器である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a power generation system according to the present embodiment. In FIG. 1, 1 is a power system, 2 is a transformer, 3 is a disconnecting device, 4 is a photovoltaic power generation panel as an example of renewable energy, 5 is a power conversion device for photovoltaic power generation, 6 is a storage battery, 7 is The power storage device for
解列装置3は、電力系統1と太陽光発電システム9及び蓄電システム10とを連系若しくは解列させる。
The disconnecting
制御機器8は、解列装置3の連系もしくは解列の制御と、太陽光発電システム9の発電、蓄電システム10の充放電の制御を行う。そして、制御機器8は、解列装置3が解列しているときは蓄電システム10に太陽光発電システム9で発電した電力を充電し、解列装置3が連系しているときは太陽光発電システム9からの電力若しくは蓄電システム10からの電力を電力系統1に供給するように制御する。
The
また、制御機器8の制御のために、蓄電システム10の充放電電力値や、太陽光発電システム9の発電電力値を、例えば、蓄電用電力変換装置7や太陽光発電用電力変換装置5から得るか、それができない仕様ならば電力を計測する電力計で計測し、それらの電力値に応じて、上記制御を行う。
Further, for the control of the
次に、本実施例における蓄電制御システム20の具体的な動作制御について説明する。
Next, specific operation control of the power
まず、前提として、快晴時の太陽光発電システムの、制御をしていない場合の1日の想定発電電力グラフを図2に示す。図2において、横軸は1日の時刻で縦軸が太陽光発電電力を示している。図2に示すように、朝の5時頃から日の出とともに太陽光パネルに太陽光が当たり、発電電力が増加し、昼の12時にピークを迎え、20時に日射がなくなり発電電力がゼロになるものとする。以下の説明では、日照時間は本グラフ準拠とし、太陽の日射の有無による太陽光システムの起動制御は常時働いているものとして、特に説明しない。 First, as a premise, FIG. 2 shows an assumed generated power graph for a day when the solar power generation system during clear weather is not controlled. In FIG. 2, the horizontal axis represents the time of one day, and the vertical axis represents the photovoltaic power generation. As shown in FIG. 2, sunlight hits the solar panel from about 5 o'clock in the morning, and the generated power increases, reaches a peak at 12:00 noon, and there is no solar radiation at 20:00, resulting in zero generated power. And In the following description, the sunshine hours are based on this graph, and the startup control of the solar system based on the presence or absence of solar sunshine is assumed to be working at all times, and is not particularly described.
図3A、3Bに、上記図2に従って太陽光発電システムが発電する際の本実施例における蓄電制御システムの動作制御のフローチャートを示す。図3Aにおいて、起動操作開始時、太陽光発電システムは系統と接続されており、蓄電池のSOC値は20%の状態とする。ここで、SOCとはState of Chargeの略であり、蓄電池の充電状況を示し、100%で満充電である。 3A and 3B show flowcharts of operation control of the power storage control system in the present embodiment when the photovoltaic power generation system generates power according to FIG. In FIG. 3A, when starting operation is started, the photovoltaic power generation system is connected to the grid, and the SOC value of the storage battery is 20%. Here, SOC is an abbreviation for State of Charge, which indicates the state of charge of the storage battery and is fully charged at 100%.
まず、起動操作開始にあたって、S01で設定項目の設定を行う。すなわち、(1)充電モード開始時刻、(2)充電モード終了時刻、(3)放電モード開始時刻、(4)放電モード終了時刻、(5)充電開始SOC値[%]、(6)放電電力〔kW〕、(7)充電モード予備動作開始時刻を設定する。次に、S02で、運転開始の操作を行う。この時の本実施例における蓄電制御システムは、図4に示すように、制御機器8が起動し、解列装置3は、電力系統1と太陽光発電システム9及び蓄電システム10とを連系した状態で、太陽光発電システム9は運転状態、蓄電システム10は停止状態となっている。この運転制御動作を以降運転制御Aと称する。なお、ここで、太陽光発電システム9は運転状態、蓄電システム10は停止状態としたが、実際の制御は、太陽光発電システム9内の太陽光発電用電力変換装置5が運転状態で、蓄電システム10内の蓄電用電力変換装置7が停止状態となっている。以降、太陽光発電システム9および蓄電システム10の運転、停止状態はシステムとして運転、停止しているとして説明するが、太陽光発電システム9内の太陽光発電用電力変換装置5および蓄電システム10内の蓄電用電力変換装置7が運転、停止していると置き換えても良い。
First, at the start of the starting operation, setting items are set in S01. That is, (1) charge mode start time, (2) charge mode end time, (3) discharge mode start time, (4) discharge mode end time, (5) charge start SOC value [%], (6) discharge power [KW], (7) Charging mode preliminary operation start time is set. Next, in S02, an operation for starting operation is performed. In the power storage control system in this embodiment at this time, as shown in FIG. 4, the
したがって、図4に示す運転制御Aでは、太陽光発電システム9で発電した電力を電力系統1に供給可能な状態となっている。S03で太陽光発電システム9は5時から発電可能な電圧となり、S04で発電開始となり同時に売電開始となる。このように、運転制御Aは、売電モードでの運転制御状態である。
Therefore, in the operation control A shown in FIG. 4, the power generated by the solar
次に、S05で、起動操作開始にあたって設定した(7)充電モード予備動作開始時刻の8時になると、S06で蓄電システムが連系運転で充電を開始する。この時の本実施例における蓄電制御システムは、図5に示すように、太陽光発電システム9で発電した電力が電力系統1に供給可能な状態となっているのに加え、蓄電システム10も充電可能な状態となっている。ここで、連系運転とは、商用系統電力と系統連系しているシステムにおいて、システムが系統に接続され、運転している状態であって、今回の場合は、太陽光発電システム9で発電した電力を蓄電システム10で充電する運転となっている。この運転制御動作を以降運転制御Bと称する。そして、S07で、充電電力を徐々に上げ、発電電力と充電電力を同じ値にし、売電電力をほぼ0kWにする。これは、充電により系統へ逆潮流している電力を0kWにする制御により、解列時の逆潮流電力の急な変動を抑制可能とするためである。そして、次のS08で充電モード開始時刻に到達し、その後充電モードに切換える。このように、系統に影響の無い状態で切り替えるための動作が充電モード予備動作であり、(7)充電モード予備動作開始時刻はその動作を開始するための時刻である。今回、(1)充電モード開始時刻9時に対して、1時間前の8時に(7)充電モード予備動作開始時刻を設定したが、この時間は任意であり、例えば数分でも可能である。なお、発電を中止せずに売電電力を0kWにするには発電電力=充電電力とする必要があり、売電電力の計測が必要となる。そのために、太陽光発電用電力変換装置5から発電電力情報を得るか、または、発電電力を計測する電力計を設置する必要がある。以上のように、運転制御Bは、充電モード予備動作での運転制御状態である。
Next, in S05, when (8) charging mode preliminary operation start time set at the start of the start-up operation is 8:00, the power storage system starts charging in the interconnected operation in S06. As shown in FIG. 5, the power storage control system in this embodiment at this time is in a state where the power generated by the solar
S08で充電モード開始時刻に到達すると、S09で太陽光発電システムの発電を停止し、S10で蓄電システムの停止し、S11で解列装置3を用いて蓄電システム10と太陽光発電システム9を系統1から解列する。S11で太陽光発電システム及び蓄電システムを系統1から解列するのは、解列して充電している間、一切逆潮流させず、自立運転モードにて自律的に発電電力を全量充電することを目的としているためである。また、S09、S10で太陽光発電システム及び蓄電システムを一時的に停止する理由は、本システムはUPS(無停電電源装置)では無いので連系から自立への移行をするためには一度システムを停止する必要があるためである。
When the charging mode start time is reached in S08, the power generation of the solar power generation system is stopped in S09, the power storage system is stopped in S10, and the
そして、S12で蓄電システム10が自立運転で起動され、図3BのS13で太陽光発電システム9の発電を再開し、同時に、蓄電システム10に発電電力が流入し充電される。ここで、自立運転とは、商用系統電力と系統連系しているシステムにおいて、システムを系統から解列し、需要家負荷(本件の場合は太陽光発電システム)をシステムで直接運転している状態である。この時の本実施例における蓄電制御システムは、図6に示すように、解列装置3は、電力系統1と太陽光発電システム9及び蓄電システム10とを解列し、太陽光発電システム9の発電電力が蓄電システム10に流入し充電される状態となっている。この運転制御動作を以降運転制御Cと称する。S14では、現在の蓄電システムのSOC値が、100[%]に到達しているかをチェックし100[%]に到達するまで充電を継続する。このように、運転制御Cは、充電モードでの運転制御状態である。
In S12, the
次に、S15で充電モード終了時刻に到達すると、S16で太陽光発電システムの発電を停止し、S17で蓄電システムの停止し、S18で解列装置3を用いて蓄電システム10と太陽光発電システム9を系統1に接続する。S16、S17で太陽光発電システム及び蓄電システムを一時的に停止する理由は、太陽光発電システムの連系先を蓄電システムから系統1に切り替えることを目的としているためである。
Next, when the charging mode end time is reached in S15, the power generation of the solar power generation system is stopped in S16, the power storage system is stopped in S17, and the
そして、S19で太陽光発電システムは発電を再開し、売電を再開する。この時、蓄電システムは停止を継続する。この時の本実施例における蓄電制御システムは、図4に示した、運転制御A動作であり、売電モードでの運転制御状態である。そして、S20で日射が無くなり、太陽光システムの発電が停止し、S21で放電モード開始時刻に到達する。 In S19, the photovoltaic power generation system resumes power generation and resumes power sales. At this time, the power storage system continues to stop. The power storage control system in the present embodiment at this time is the operation control A operation shown in FIG. 4 and is in the operation control state in the power sale mode. Then, solar radiation disappears in S20, the power generation of the solar system stops, and the discharge mode start time is reached in S21.
S22では、現在の蓄電システムのSOC値が、設定した(5)充電開始SOC値[%]よりも高いかどうかを判断し、高くない場合は、放電せず、S03に戻る。これは、充電開始SOC値、今回の設定値は20%、を下回るということは、十分な電力を売電できないということなので、放電を行わないこととしている。 In S22, it is determined whether or not the SOC value of the current power storage system is higher than the set (5) charge start SOC value [%]. If not, the process returns to S03 without discharging. This means that the fact that the charge start SOC value and the current set value are below 20% means that sufficient power cannot be sold, and therefore no discharge is performed.
設定した(5)充電開始SOC値[%]よりも高い場合は、S23で蓄電システム10が連系運転を行い、設定した(6)放電電力〔kW〕で放電を開始する。この時の本実施例における蓄電制御システムは、図7に示すように、解列装置3は、電力系統1と太陽光発電システム9及び蓄電システム10とが連系しており、太陽光発電システム9は停止状態で、蓄電システム10が連系運転で放電される状態となっている。この運転制御動作を以降運転制御Dと称する。このように、運転制御Dは、放電モードでの運転制御状態である。S24では、現在の蓄電システムのSOC値が、設定した(5)充電開始SOC値[%]に到達しているかをチェックし、到達するまで放電を継続する。これは、本動作例では、十分な電力を売電することと、蓄電システムのSOCを充電開始SOC値まで放電して低減させ、次の充電時刻の太陽光発電電力の全てを充電できる蓄電池容量を確保するためである。充電開始SOC値に到達する前に、放電終了時刻に到達した場合は、放電指令値を上げるか、放電時刻を伸ばす必要がある。よって、本フローチャートには示されていないが、放電終了時刻到達時に、畜電池SOCが放電開始SOC値より高い場合に放電を継続する制御を追加しても良い。
When it is higher than the set (5) charge start SOC value [%], the
そして、S25で放電モード終了時刻に到達すると、S26で蓄電システムを停止して、放電モードを終了し、S03へ戻る。 When the discharge mode end time is reached in S25, the power storage system is stopped in S26, the discharge mode is ended, and the process returns to S03.
なお、上位制御のシステムにカレンダー機能を導入し、季節による需給バランスの違いに対応した設定を可能としてもよい。 A calendar function may be introduced into the host control system to enable setting corresponding to the difference in the supply and demand balance depending on the season.
また、(8)放電開始SOC値〔%〕を設け、S15での充電モード終了時刻時点で畜電池のSOCが(8)放電開始SOC値未満の場合に、(8)放電開始SOC値の値まで畜電池への充電を継続し、夜間の売電電力量を可能な限り確保する制御としてもよい。 Also, (8) Discharge start SOC value [%] is provided, and (8) Discharge start SOC value when the SOC of the battery is less than (8) Discharge start SOC value at the end of the charge mode in S15. It is good also as control which continues the charge to a stock battery until it secures as much as possible the electric power sales amount at night.
以上、本実施例における蓄電制御システムの動作制御のフローチャートを説明したが、一日の時刻と電力量との関係について以下説明する。図8は、太陽光発電電力、売電電力、蓄電池充放電電力のそれぞれの一日の時刻との関係を示した図である。 Although the flowchart of the operation control of the power storage control system in the present embodiment has been described above, the relationship between the time of day and the electric energy will be described below. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the solar power generation power, the power sales power, and the storage battery charge / discharge power with respect to the time of each day.
図8(A)は、太陽光発電電力と時刻との関係を示しており、104が図3Aで起動操作開始にあたって設定した(4)放電モード終了時刻、107が(7)充電モード予備動作開始時刻、101が(1)充電モード開始時刻、102が(2)充電モード終了時刻、103が(3)放電モード開始時刻、106が(6)放電電力を示している。そして、Aが図3Aで説明した売電モードの運転制御Aを示しており、Bが売電モード予備動作の運転制御Bを示しており、Cが充電モードの運転制御Cを示しており、Dが放電モードの運転制御Dを示している。 FIG. 8A shows the relationship between the photovoltaic power generation time and the time. 104 is set at the start of the start-up operation in FIG. 3A, and (4) discharge mode end time, and 107 is (7) charge mode preliminary operation start. Time, 101 indicates (1) charge mode start time, 102 indicates (2) charge mode end time, 103 indicates (3) discharge mode start time, and 106 indicates (6) discharge power. And A shows the operation control A in the power sale mode described in FIG. 3A, B shows the operation control B in the power sale mode preliminary operation, C shows the operation control C in the charge mode, D indicates the operation control D in the discharge mode.
図8(A)に示したように、放電モード終了時刻104になると蓄電制御システムは売電モードの運転制御A状態となり、日の出とともに太陽光パネルに太陽光が当たり太陽光発電電力が増加する。そして、充電モード開始時刻101になると、前記したように、系統1から太陽光発電システムを解列する際に太陽光発電システムを一時的に停止するので、太陽光発電電力が一時的にゼロとなる。そして、系統1から太陽光発電システムを解列した後に太陽光発電システムを動作再開して太陽光発電電力が増加する。充電モードの運転制御Cの状態では太陽光発電電力がピークを迎えるがこれら電力は、売電禁止時間に相当するので、系統へは行かず、蓄電システム10で充電される。そして、充電モード終了時刻102になると、前記したように、太陽光発電システムを系統1に連系する際に太陽光発電システムを一時的に停止するので、太陽光発電電力が一時的にゼロとなる。そして、太陽光発電システムを系統1に連系した後に太陽光発電システムを動作再開して太陽光発電電力が増加する。その後、日射がなくなり発電電力がゼロになる。
As shown in FIG. 8A, when the discharge
図8(B)は、売電電力と時刻との関係を示しており、放電モード終了時刻104になると蓄電制御システムは売電モードとなるので、売電電力は太陽光発電電力の増加と共に増加する。そして、充電モード予備動作開始時刻107になると、前記したように、蓄電システムが連系運転で充電を開始するので、売電電力は徐々に減少しほぼゼロとなる。これは、後の充電モードのために蓄電システム10と太陽光発電システム9を系統1から解列する際の逆潮流電力の急な変動を抑制可能とするためである。そして、充電モード開始時刻101になると、蓄電システム10と太陽光発電システム9は系統1から解列されるので、売電電力はゼロとなる。そして、充電モード終了時刻102になると、太陽光発電システムが系統1に連系されるので太陽光発電電力に対応した売電電力となる。放電モード開始時刻103になると、前記したように、蓄電制御システムは放電モードとなり、蓄電システム10で蓄積された電力が放電されるので売電電力は増加する。
FIG. 8B shows the relationship between the power sales power and the time. Since the power storage control system enters the power sales mode at the discharge
図8(C)は、蓄電池充放電電力と時刻との関係を示している。放電モード終了時刻104になると蓄電制御システムは売電モードとなり、蓄電システムは停止しているので、蓄電池充放電電力はゼロである。そして、充電モード予備動作開始時刻107になると、前記したように、蓄電システムが連系運転で充電を開始するので、充電電力が増加し、太陽光発電電力と等しくなる値まで増加する。この時、売電電力はゼロとなる。そして、充電モード開始時刻101になると、蓄電システム10は系統1から解列され、充電モードとなり、太陽光発電電力が蓄電システム10で充電される。そして、充電モード終了時刻102になると、蓄電制御システムは売電モードとなり、蓄電システムは停止し蓄電池充放電電力はゼロとなる。放電モード開始時刻103になると、蓄電制御システムは放電モードとなり、蓄電システム10で蓄積された電力が放電されるので放電電力は増加する。
FIG. 8C shows the relationship between storage battery charge / discharge power and time. When the discharge
以上のように、本実施例は、太陽光発電システムの導入と、売電の時間帯設定により系統安定化を実現するシステム構成及び制御について説明した。本実施例によれば、太陽光発電システムと蓄電システムを系統から切り離す構造上、解列している間は、太陽光発電電力変動による逆潮流を完全に防止することが可能となる。よって、電力の需給バランスを維持するのが厳しく売電可能な時間帯が限られている地域においても、太陽光発電システムの導入が可能となる。 As mentioned above, the present Example demonstrated the system configuration and control which implement | achieve system stabilization by introduction of a photovoltaic power generation system, and the time slot | zone setting of electric power sale. According to the present embodiment, it is possible to completely prevent the reverse power flow due to the fluctuation of the photovoltaic power generation while the solar power generation system and the power storage system are separated from the system because they are disconnected. Therefore, it is possible to introduce a photovoltaic power generation system even in an area where the power supply / demand balance is strictly maintained and the time zone in which power can be sold is limited.
また、充電により系統へ逆潮流している電力をゼロにする制御により、解列時の逆潮流電力の急な変動が抑制可能となる。これにより、解列による系統への影響を防ぐことができる。 In addition, by controlling the power flowing backward to the grid by charging to zero, it is possible to suppress a sudden fluctuation in the reverse power flow at the time of disconnection. Thereby, the influence on the system | strain by a line-separation can be prevented.
また、太陽光発電を中止するのは運転切替時の一時のみで、逆潮流電力の変動抑制の制御の間は太陽光発電電力を畜電池に充電することで電力の有効活用が可能となる。 Moreover, the photovoltaic power generation is stopped only at the time of operation switching, and the electric power can be effectively utilized by charging the photovoltaic battery with the photovoltaic power generation during the control of the fluctuation control of the reverse power flow.
また、従来に比べて、太陽光発電電力を捨てずに有効活用する場合、売電ができない時間の発電設備の1日の発電電力量と、ほぼ同量の設置電池容量でシステム構築が可能となる。これにより、省スペース化、低コスト化が可能となる。 In addition, compared to conventional systems, when solar power is effectively used without being discarded, it is possible to construct a system with almost the same amount of installed battery capacity as the amount of power generated per day for power generation facilities when power cannot be sold. Become. Thereby, space saving and cost reduction are possible.
また、従来に比べて、2つの太陽光発電システムと蓄電システムを交互に切り替えて運転するのではなく、2つのシステムをまとめて系統から切り離すので、解列装置が単純となり、低コスト化、簡易制御が可能となる。 Compared to the conventional system, the two solar power generation systems and the power storage system are not operated alternately. Instead, the two systems are separated from the grid at the same time. Control becomes possible.
なお、上記実施例の説明では、快晴時の太陽光発電システムを例に説明したが、雨天時には、太陽光発電システムは発電をせず、従って充電もせず、現在の蓄電システムのSOCに応じて放電を実施する。 In the description of the above embodiment, the solar power generation system in clear weather has been described as an example, but in the rainy weather, the solar power generation system does not generate power, and therefore does not charge, depending on the SOC of the current power storage system. Discharge.
また、上記実施例の説明では、太陽光発電システムを例に説明したが、他の再生可能エネルギーの発電システムであってもよい。例えば、太陽熱発電、海洋発電、風力発電等がある。よって、上記実施例での、太陽光発電を再生可能エネルギー発電と読み替え、太陽光パネルを再生可能エネルギー発電装置と読み替え、例えば、太陽光発電システムを再生可能エネルギー発電システムとしてもよい。 In the description of the above embodiment, the solar power generation system has been described as an example. However, other renewable energy power generation systems may be used. For example, there are solar thermal power generation, ocean power generation, wind power generation and the like. Therefore, the solar power generation in the above embodiment may be read as renewable energy power generation, and the solar panel may be read as a renewable energy power generation device. For example, the solar power generation system may be a renewable energy power generation system.
以上のように、本実施例は、蓄電制御システムであって、再生可能エネルギー用電力変換装置と、蓄電用電力変換装置と、再生可能エネルギー用電力変換装置及び蓄電用電力変換装置とを電力系統に連系若しくは解列させる解列装置と、解列装置及び再生可能エネルギー用電力変換装置及び蓄電用電力変換装置を制御する制御機器とを有し、制御機器は、解列装置を解列した状態で再生可能エネルギー発電装置で発電した発電電力を再生可能エネルギー用電力変換装置を介して蓄電用電力変換装置に接続された蓄電池に充電し、解列装置を連系した状態で再生可能エネルギー発電装置からの電力若しくは蓄電池からの電力を再生可能エネルギー用電力変換装置または蓄電用電力変換装置を介して電力系統に供給するように構成する。 As described above, the present embodiment is a power storage control system, and includes a renewable energy power converter, a power storage power converter, a renewable energy power converter, and a power storage converter. And a control device that controls the disconnection device, the renewable energy power conversion device, and the storage power conversion device. The control device disconnected the disconnection device. Regenerative energy power generation in a state where the power generated by the renewable energy power generation device is charged to the storage battery connected to the power storage power storage device via the power conversion device for renewable energy and the disconnection device is connected The power from the device or the power from the storage battery is configured to be supplied to the power system via the power converter for renewable energy or the power converter for power storage.
また、蓄電制御システムにおいて、制御機器は、解列装置を連系した状態で、再生可能エネルギー発電装置からの発電電力を再生可能エネルギー用電力変換装置を介して蓄電用電力変換装置に接続された蓄電池に充電し、充電の充電電力を徐々に上げ発電電力と充電電力をほぼ同じにし、電力系統に供給する売電電力をほぼゼロにしたのちに解列装置を解列した状態に切リ換えるように構成する。 Further, in the power storage control system, the control device is connected to the power storage power conversion device via the power conversion device for renewable energy, with the generated power from the renewable energy power generation device connected to the disconnection device. Charge the storage battery, gradually increase the charging power for charging to make the generated power and charging power approximately the same, and reduce the selling power supplied to the power system to almost zero, and then switch the disconnecting device to the disconnected state. Configure as follows.
また、蓄電制御システムにおいて、制御機器は、解列装置を連系した状態から解列した状態に切リ換える際、もしくは解列した状態から連系した状態に切リ換える際、再生可能エネルギー用電力変換装置及び蓄電用電力変換装置を一時的に停止し、停止した状態で切リ換えるように構成する。 Further, in the power storage control system, when the switching device switches from a connected state to a disconnected state, or when switching from a disconnected state to a connected state, the control device is used for renewable energy. The power converter and the power storage power converter are configured to be temporarily stopped and switched in a stopped state.
また、再生可能エネルギー発電システムと、蓄電システムと、該再生可能エネルギー発電システム及び蓄電システムとを電力系統に連系若しくは解列させる解列装置とを有した蓄電制御システムに用いる運転制御方法であって、解列装置が解列しているときには蓄電システムに再生可能エネルギー発電システムで発電した発電電力を充電し、解列装置が連系しているときには再生可能エネルギー発電システムからの電力若しくは蓄電システムからの電力を電力系統に供給するように構成する。 Further, the operation control method is used in a power storage control system including a renewable energy power generation system, a power storage system, and a disconnection device that connects or disconnects the renewable energy power generation system and the power storage system to a power system. When the disconnecting device is disconnected, the power generation system is charged with the generated power generated by the renewable energy power generation system. When the disconnecting device is connected, the power from the renewable energy power generation system or the storage system The power from is supplied to the power system.
また、運転制御方法において、解列装置を連系した状態で、再生可能エネルギー発電システムで発電した発電電力を蓄電システムに充電し、充電の充電電力を徐々に上げ発電電力と充電電力をほぼ同じにし、電力系統に供給する売電電力をほぼゼロにしたのちに解列装置を解列した状態に切リ換えるように構成する。 Also, in the operation control method, with the disconnection device linked, the generated power generated by the renewable energy power generation system is charged to the power storage system, and the charging power for charging is gradually increased so that the generated power and the charged power are substantially the same. Then, after the power selling power supplied to the power system is reduced to almost zero, the disconnecting device is switched to the disconnected state.
また、運転制御方法において、解列装置を連系した状態から解列した状態に切リ換える際、もしくは解列した状態から連系した状態に切リ換える際、再生可能エネルギー発電システム及び蓄電システムを一時的に停止し、停止した状態で切リ換えるように構成する。 Further, in the operation control method, when the disconnecting device is switched from the connected state to the disconnected state, or when the disconnected device is switched from the disconnected state to the connected state, the renewable energy power generation system and the storage system Is temporarily stopped and switched in the stopped state.
これにより、簡単かつ低コストで系統の安定化を実現する再生可能エネルギーを利用した蓄電制御システム及びその運転制御方法を提供することができる。また、売電の時間帯設定により系統安定化を実現することができる。 As a result, it is possible to provide a power storage control system using renewable energy that realizes system stabilization at a low cost and an operation control method thereof. In addition, system stabilization can be realized by setting the time zone for selling power.
以上実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、太陽光発電用電力変換装置5と蓄電用電力変換装置7は一体でもよく、太陽光発電用と蓄電用を兼ねるようにしてもよい。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the solar power generation
1:電力系統、2:変圧器、3:解列装置、4:太陽光発電パネル、5:太陽光発電用電力変換装置、6:蓄電池、7:蓄電用電力変換装置、8:制御機器、9:太陽光発電システム、10:蓄電システム、20:蓄電制御システム、101:充電モード開始時刻、102:充電モード終了時刻、103:放電モード開始時刻、104:放電モード終了時刻、106:放電電力、107:充電モード予備動作開始時刻 1: power system, 2: transformer, 3: disconnection device, 4: solar power generation panel, 5: power conversion device for solar power generation, 6: storage battery, 7: power conversion device for power storage, 8: control device, 9: Solar power generation system, 10: Power storage system, 20: Power storage control system, 101: Charge mode start time, 102: Charge mode end time, 103: Discharge mode start time, 104: Discharge mode end time, 106: Discharge power 107: Charging mode preliminary operation start time
Claims (7)
蓄電用電力変換装置と、
前記再生可能エネルギー用電力変換装置及び前記蓄電用電力変換装置とを電力系統に連系若しくは解列させる解列装置と、
前記解列装置及び前記再生可能エネルギー用電力変換装置及び前記蓄電用電力変換装置を制御する制御機器とを有し、
前記制御機器は、前記解列装置を解列した状態で再生可能エネルギー発電装置で発電した発電電力を前記再生可能エネルギー用電力変換装置を介して前記蓄電用電力変換装置に接続された蓄電池に充電し、前記解列装置を連系した状態で前記再生可能エネルギー発電装置からの電力若しくは前記蓄電池からの電力を前記再生可能エネルギー用電力変換装置または前記蓄電用電力変換装置を介して前記電力系統に供給し、
前記制御機器は、前記解列装置を連系した状態で、前記再生可能エネルギー発電装置からの発電電力を前記再生可能エネルギー用電力変換装置を介して前記蓄電用電力変換装置に接続された蓄電池に充電し、前記充電の充電電力を徐々に上げ前記発電電力と前記充電電力をほぼ同じにし、前記電力系統に供給する売電電力をほぼゼロにしたのちに前記解列装置を解列した状態に切リ換えることを特徴とする蓄電制御システム。 A power converter for renewable energy,
A power conversion device for electricity storage;
A disconnection device for connecting or disconnecting the renewable energy power conversion device and the storage power conversion device to a power system;
A control device that controls the disconnection device, the renewable energy power conversion device, and the storage power conversion device;
The control device charges the storage battery connected to the power storage power storage device via the renewable energy power conversion device with the power generated by the renewable energy power generation device in a state where the disconnection device is disconnected. The power from the renewable energy power generation device or the power from the storage battery is connected to the power system via the power conversion device for renewable energy or the power conversion device for power storage while the disconnection device is connected. supplied,
The control device is connected to the storage battery connected to the storage power converter through the renewable energy power converter with the power generated from the renewable energy generator connected to the disconnection device. After charging, gradually increasing the charging power of the charging so that the generated power and the charging power are substantially the same, and the selling power supplied to the power system is substantially zero, and then the disconnecting device is disconnected. A power storage control system characterized by switching .
前記制御機器は、前記解列装置を連系した状態から解列した状態に切リ換える際、もしくは解列した状態から連系した状態に切リ換える際、前記再生可能エネルギー用電力変換装置及び前記蓄電用電力変換装置を一時的に停止し、停止した状態で切リ換えることを特徴とする蓄電制御システム。 The power storage control system according to claim 1,
When the control device switches the disconnecting device from the connected state to the disconnected state, or when switching from the disconnected state to the connected state, the renewable energy power conversion device and A power storage control system characterized in that the power conversion device for power storage is temporarily stopped and switched in a stopped state .
前記再生可能エネルギー発電装置は太陽光発電パネルであって、前記再生可能エネルギー用電力変換装置は太陽光発電用電力変換装置であることを特徴とする蓄電制御システム。 The power storage control system according to claim 1,
The renewable energy power generation device is a solar power generation panel, and the renewable energy power conversion device is a solar power generation power conversion device .
前記蓄電用電力変換装置に接続される蓄電池をさらに備えることを特徴とする蓄電制御システム。 The power storage control system according to claim 1 ,
The power storage control system further comprising a storage battery connected to the power storage device for power storage.
前記再生可能エネルギー用電力変換装置と前記蓄電用電力変換装置は一体であることを特徴とする蓄電制御システム。 The power storage control system according to claim 1 ,
The power storage control system, wherein the renewable energy power converter and the power storage power converter are integrated .
前記解列装置が解列しているときには前記蓄電システムに前記再生可能エネルギー発電システムで発電した発電電力を充電し、前記解列装置が連系しているときには前記再生可能エネルギー発電システムからの電力若しくは前記蓄電システムからの電力を前記電力系統に供給し
前記解列装置を連系した状態で、前記再生可能エネルギー発電システムで発電した発電電力を前記蓄電システムに充電し、前記充電の充電電力を徐々に上げ前記発電電力と前記充電電力をほぼ同じにし、前記電力系統に供給する売電電力をほぼゼロにしたのちに前記解列装置を解列した状態に切リ換えることを特徴とする運転制御方法。 An operation control method used in a power storage control system having a renewable energy power generation system, a power storage system, and a disconnection device that connects or disconnects the renewable energy power generation system and the power storage system to a power system,
When the disconnecting device is disconnected, the power storage system is charged with the generated power generated by the renewable energy power generation system, and when the disconnecting device is connected, the power from the renewable energy power generation system is charged. Alternatively, supply power from the power storage system to the power system.
In a state where the disconnecting device is connected, the power generation system generates power generated by the renewable energy power generation system, charges the power storage system, and gradually increases the charging power for the charging so that the generated power and the charging power are substantially the same. The operation control method is characterized in that after the selling power supplied to the electric power system is made substantially zero, the disconnecting device is switched to a disconnected state .
前記解列装置を連系した状態から解列した状態に切リ換える際、もしくは解列した状態から連系した状態に切リ換える際、前記再生可能エネルギー発電システム及び前記蓄電システムを一時的に停止し、停止した状態で切リ換えることを特徴とする運転制御方法。 The operation control method according to claim 6,
When switching the disconnected device from a connected state to a disconnected state, or when switching from a disconnected state to a connected state, the renewable energy power generation system and the power storage system are temporarily An operation control method characterized by stopping and switching in a stopped state .
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