JP6849177B2 - Virtual power plant - Google Patents

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Description

本開示は、複数の電力システムをまとめて制御するバーチャルパワープラントに関する。 The present disclosure relates to a virtual power plant that collectively controls a plurality of electric power systems.

現在、エネルギーシステムの改革が進められており、バーチャルパワープラント(Virtual Power Plant:VPP)が注目されている。バーチャルパワープラントは、点在する発電所を、電力の需要を管理するシステムネットワークでまとめて制御するものであり、複数の発電所をあたかも1つの発電所のように機能させる仮想の発電所を意味している。 Currently, the reform of the energy system is underway, and the virtual power plant (VPP) is drawing attention. A virtual power plant controls scattered power plants collectively with a system network that manages the demand for electric power, and means a virtual power plant that makes multiple power plants function as if they were one power plant. are doing.

バーチャルパワープラントが制御する発電所として、再生可能エネルギーを利用した発電システムが考えられる。その一例として太陽光を利用した太陽光発電システムがある。太陽光発電システムは、太陽電池とパワーコンディショナとを備えている。太陽電池は直流電力を生成し、この直流電力をパワーコンディショナが交流電力に変換する。変換された交流電力は、電力系統に供給される。 As a power plant controlled by a virtual power plant, a power generation system using renewable energy can be considered. One example is a photovoltaic power generation system that uses sunlight. The photovoltaic power generation system is equipped with a solar cell and a power conditioner. The solar cell generates DC power, and the power conditioner converts this DC power into AC power. The converted AC power is supplied to the power system.

大規模な太陽光発電システムは、各々が電力系統に連系された複数台のパワーコンディショナを備えている。例えば、特許文献1に開示された太陽光発電システムは、複数台の太陽電池と、複数台のパワーコンディショナと、監視制御システムとを備えている。前記監視制御システムは、前記複数台のパワーコンディショナを監視および制御する。 Large-scale photovoltaic power generation systems are equipped with multiple power conditioners, each of which is connected to an electric power system. For example, the photovoltaic power generation system disclosed in Patent Document 1 includes a plurality of solar cells, a plurality of power conditioners, and a monitoring and control system. The monitoring and control system monitors and controls the plurality of power conditioners.

特開2012−205322号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-205322

バーチャルパワープラントにおいて、監視制御システムは、上位の中央管理装置からの指示に応じて、太陽光発電システムを制御する。例えば、中央管理装置から電力抑制の指示を入力された場合、監視制御システムは、各パワーコンディショナからの出力電力を抑制させる。そのための手法として、次のようなものが考えられる。すなわち、監視制御システムが、複数台のパワーコンディショナ毎にそれらが目標とする出力電力(目標出力電力)を算出する。そして、当該目標出力電力に基づいて各パワーコンディショナが出力電力を制御する。これにより、太陽光発電システム全体の出力電力が抑制される。 In the virtual power plant, the monitoring and control system controls the photovoltaic power generation system in response to an instruction from a higher-level central management device. For example, when a power suppression instruction is input from the central management device, the monitoring and control system suppresses the output power from each power conditioner. The following methods can be considered as a method for that purpose. That is, the monitoring and control system calculates the target output power (target output power) for each of the plurality of power conditioners. Then, each power conditioner controls the output power based on the target output power. As a result, the output power of the entire photovoltaic power generation system is suppressed.

しかしながら、上述の手法では、監視制御システムは、複数台のパワーコンディショナ毎に目標出力電力を算出しなければならない。そのため、監視制御システムに対する負荷が大きくなるという問題がある。また、このような監視制御システムの高負荷問題は、出力電力を抑制する場合に限らず、太陽光発電システムにおける所定の電力(調整対象電力)を種々の目標値に制御する場合においても発生する。また、当該高負荷問題は、太陽光発電システムに限らず、複数の電力装置(パワーコンディショナや出力電力を制御する制御装置など)を監視制御システムで監視する他の発電システムにおいても発生する。 However, in the above method, the monitoring and control system must calculate the target output power for each of a plurality of power conditioners. Therefore, there is a problem that the load on the monitoring and control system becomes large. Further, such a high load problem of the monitoring control system occurs not only when the output power is suppressed but also when the predetermined power (adjustment target power) in the photovoltaic power generation system is controlled to various target values. .. Further, the high load problem occurs not only in the photovoltaic power generation system but also in other power generation systems in which a plurality of power devices (such as a power conditioner and a control device for controlling output power) are monitored by the monitoring control system.

本開示に係るバーチャルパワープラントは、上記課題に鑑みて創作されたものである。そこでその目的は、複数台の電力装置を管理する装置の処理負荷を低減させることができるバーチャルパワープラントを提供することにある。 The virtual power plant according to the present disclosure was created in view of the above problems. Therefore, the purpose is to provide a virtual power plant capable of reducing the processing load of a device that manages a plurality of electric power devices.

本発明の第1の側面によって提供されるバーチャルパワープラントは、複数の電力システムと、前記複数の電力システムを管理する中央管理装置と、を備えているバーチャルパワープラントであって、前記各電力システムはそれぞれ、電力系統に接続された複数台の電力装置と、前記複数台の電力装置を管理する集中管理装置とを備え、前記集中管理装置は、調整対象電力を検出する検出手段と、前記調整対象電力が目標電力となるように、前記各電力装置に対して個別出力電力を制御させるための指標を算出する指標算出手段と、前記指標を前記各電力装置のそれぞれに送信する送信手段とを備え、前記各電力装置はそれぞれ、前記送信手段が送信した前記指標を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記指標を用いた最適化問題に基づいて、自装置の前記個別出力電力の個別目標電力を算出する目標電力算出手段と、前記目標電力算出手段が算出した前記個別目標電力となるように前記個別出力電力を制御する制御手段とを備え、前記中央管理装置は、前記各電力システムの前記調整対象電力の合計電力が、全体目標電力となるように、前記各電力システムに対して前記調整対象電力を制御させるための上位指標を算出する上位指標算出手段と、前記上位指標を前記各電力システムのそれぞれに送信する中央管理装置送信手段とを備えており、前記電力システムが前記中央管理装置からの前記上位指標を受信した場合には、当該電力システムの指標算出手段は、前記上位指標に基づいて前記指標を算出することを特徴とする。 The virtual power plant provided by the first aspect of the present invention is a virtual power plant including a plurality of power systems and a central management device for managing the plurality of power systems, and each of the power systems. Each includes a plurality of electric power devices connected to the electric power system and a centralized management device for managing the plurality of electric power devices, and the centralized management device includes a detection means for detecting the power to be adjusted and the adjustment. An index calculation means for calculating an index for controlling individual output power for each power device so that the target power becomes a target power, and a transmission means for transmitting the index to each of the power devices. Each of the power devices includes a receiving means that receives the index transmitted by the transmitting means, and an individual output power of the own device based on an optimization problem using the index received by the receiving means. The central management device includes the target power calculation means for calculating the individual target power and the control means for controlling the individual output power so as to be the individual target power calculated by the target power calculation means. The upper index calculation means for calculating the upper index for controlling the adjustment target power for each power system and the higher index so that the total power of the adjustment target power of the system becomes the overall target power. Each of the electric power systems is provided with a central management device transmitting means for transmitting, and when the electric power system receives the higher-level index from the central management device, the index calculating means of the electric power system is said to be said. It is characterized in that the index is calculated based on the higher index.

前記バーチャルパワープラントの好ましい実施の形態において、前記上位指標算出手段は、前記電力システムの数をm、j番目の電力システムの調整対象電力をPj(t)(j=1,2、…、m)、前記全体目標電力をPC’(t)、j番目の電力システムの目標電力をPC’_j(t)(j=1,2、…、m)、j番目の電力システムに対する勾配係数をεj(j=1,2、…、m)、j番目の電力システムに対する上位指標をpr’_j(j=1,2、…、m)とし、下記(1a)〜(1c)式で示す数式を解くことで、前記上位指標pr’_j(j=1,2、…、m)を算出し、
前記指標算出手段は、入力された前記上位指標を前記指標とする、
請求項1に記載のバーチャルパワープラント。

Figure 0006849177
In a preferred embodiment of the virtual power plant, the higher index calculating means sets the number of the power systems to m and the adjusted power of the j-th power system to P j (t) (j = 1, 2, ...,. m), the overall target power P C '(t), j-th target power P C of the power system' _j (t) (j = 1,2, ..., m), gradient for the j-th power system The coefficients are ε j (j = 1, 2, ..., M), and the higher index for the j-th power system is pr'_j (j = 1, 2, ..., M), and the following equations (1a) to (1c) are used. By solving the formula shown by, the higher index pr'_j (j = 1, 2, ..., M) is calculated.
The index calculation means uses the input higher-level index as the index.
The virtual power plant according to claim 1.
Figure 0006849177

前記バーチャルパワープラントの好ましい実施の形態において、前記上位指標算出手段は、前記電力システムの数をm、j番目の太陽光発電システムの調整対象電力をPj(t)(j=1,2、…、m)、前記全体目標電力をPC’(t)、勾配係数をεall、j番目の電力システムに対する上位指標をpr’_j(j=1,2、…、m)とし、下記(2a)〜(2b)式で示す数式を解くことで、前記上位指標pr’_j(j=1,2、…、m)を算出し、前記指標算出手段は、入力された前記上位指標を前記指標とする。

Figure 0006849177
In a preferred embodiment of the virtual power plant, the higher index calculating means sets the number of the power systems to m and the adjusted power of the j-th photovoltaic power generation system to P j (t) (j = 1, 2). ..., m), wherein the target total power P C '(t), the gradient coefficients epsilon all, the upper index for the j-th power system pr'_j (j = 1,2, ..., m) and then, following ( By solving the mathematical formulas shown by the equations 2a) to (2b), the higher index pr'_j (j = 1, 2, ..., M) is calculated, and the index calculation means obtains the input higher index. Use as an index.
Figure 0006849177

前記バーチャルパワープラントの好ましい実施の形態において、前記各電力システムは、前記調整対象電力の許容範囲の上限値および下限値を、前記送信手段を介して、前記中央管理装置に送信し、前記上位指標算出手段は、前記電力システムの数をm、j番目の電力システムから入力された前記上限値をPC_jmax、前記下限値をPC_jmin(j=1,2、…、m)、j番目の電力システムの調整対象電力をPj(t)(j=1,2、…、m)、前記全体目標電力をPC’(t)、j番目の電力システムの目標電力をPC’_j(t)(j=1,2、…、m)、j番目の電力システムに対する勾配係数をεj(j=1,2、…、m)、j番目の電力システムに対する上位指標をpr’_j(j=1,2、…、m)とし、下記(3a)〜(3c)式で示す数式を解くことで、前記上位指標pr’_j(j=1,2、…、m)を算出し、前記指標算出手段は、入力された前記上位指標を前記指標とする。

Figure 0006849177
In a preferred embodiment of the virtual power plant, each of the power systems transmits the upper and lower limits of the permissible range of the power to be adjusted to the central management device via the transmission means, and the higher index. calculation means, the number of m of said power system, j-th upper limit value P C _jmax input from the power system, the lower limit value P C _jmin (j = 1,2, ..., m), j th the adjusted power P j (t) of the power system (j = 1,2, ..., m ), wherein the target total power P C '(t), j-th target power P C of the power system' _j (T) (j = 1, 2, ..., M), the gradient coefficient for the j-th power system is ε j (j = 1, 2, ..., M), and the higher index for the j-th power system is pr'_j. (J = 1, 2, ..., M), and by solving the formulas shown by the following equations (3a) to (3c), the higher index pr'_j (j = 1, 2, ..., M) is calculated. , The index calculation means uses the input higher-level index as the index.
Figure 0006849177

前記バーチャルパワープラントの好ましい実施の形態において、前記上位指標算出手段は、前記電力システムの数をm、各電力システムの調整対象電力をPj(t)(j=1,2、…、m)、前記全体目標電力をPC’(t)、勾配係数をεall、j番目の電力システムに対する上位指標をpr’_j(j=1,2、…、m)とし、下記(4a)〜(4b)式で示す数式を解くことで、前記上位指標pr’_j(j=1,2、…、m)を算出し、j番目の電力システムの前記指標算出手段は、入力された前記上位指標pr’_j、前記目標電力PC_j、前記調整対象電力の許容範囲の上限値PC_jmaxおよび下限値PC_jminから、下記(5a)〜(5b)式に基づいて、修正目標電力PC”_jを算出し、当該電力システムの勾配係数をεj、前記指標をprとし、下記(5c)〜(5d)式で示す数式を解くことで、前記指標prを算出する。

Figure 0006849177
In a preferred embodiment of the virtual power plant, the higher index calculating means sets the number of power systems to m and the power to be adjusted for each power system to P j (t) (j = 1, 2, ..., M). the overall target power P C '(t), the gradient coefficient ε all, pr'_j upper index for the j-th power system (j = 1,2, ..., m ) and then, following (4a) ~ ( By solving the formula shown in 4b), the higher index pr'_j (j = 1, 2, ..., M) is calculated, and the index calculation means of the j-th power system is the input higher index. From pr'_j, the target power P C _j, the upper limit value P C _jmax of the allowable range of the adjustment target power, and the lower limit value P C _jmin, the modified target power P C is based on the following equations (5a) to (5b). "_J is calculated, the gradient coefficient of the power system is ε j , the index is pr, and the index pr is calculated by solving the equations shown by the following equations (5c) to (5d).
Figure 0006849177

前記バーチャルパワープラントの好ましい実施の形態において、すべての前記電力装置は、複数のグループのうちのいずれかのグループに所属しており、前記上位指標算出手段は、前記グループの数をp、k番目のグループの調整対象電力をPk(t)(k=1,2、…、p)、前記全体目標電力をPC’(t)、k番目のグループの目標電力をPC’_k(t)(k=1,2、…、p)、k番目のグループに対する勾配係数をεk(k=1,2、…、p)、k番目のグループに対するラグランジュ乗数をλk(k=1,2、…、p)とし、下記(6)式で示す数式を解くことで、前記ラグランジュ乗数λk(k=1,2、…、p)を算出して、これらを前記上位指標とし、j番目の電力システムの前記指標算出手段は、入力された前記上位指標λk(k=1,2、…、p)、重み付けのための係数ωk_j、前記目標電力PC_j、前記調整対象電力の許容範囲の上限値PC_jmaxおよび下限値PC_jminから、下記(7a)〜(7b)式に基づいて、修正目標電力PC”_jを算出し、当該電力システムの調整対象電力をPj(t)、勾配係数をεj、前記指標をprとし、下記(7c)〜(7d)式で示す数式を解くことで、前記指標prを算出する。

Figure 0006849177
In a preferred embodiment of the virtual power plant, all the power devices belong to any one of a plurality of groups, and the higher index calculation means sets the number of the groups to p, k. P k (t) the adjusted power of the group of (k = 1,2, ..., p ), the target total power P C '(t), the target power of the k th group P C' _k (t ) (K = 1, 2, ..., P), the gradient coefficient for the k-th group is ε k (k = 1, 2, ..., p), and the Lagrange multiplier for the k-th group is λ k (k = 1, 2., ..., P), and by solving the formula shown in the following equation (6), the Lagrange multiplier λ k (k = 1, 2, ..., P) is calculated, and these are used as the upper indexes, and j The index calculation means of the second power system includes the input higher index λ k (k = 1, 2, ..., P), a coefficient ω k _j for weighting, the target power P C _j, and the adjustment target. from the upper limit value P C _jmax and the lower limit value P C _jmin tolerance of power, on the basis of the following (7a) ~ (7b) equation, to calculate the corrected target power P C "_j, the adjusted power of the power system The index pr is calculated by solving the equations shown by the following equations (7c) to (7d ), where P j (t), the gradient coefficient is ε j, and the index is pr.
Figure 0006849177

本発明によれば、中央管理装置は、上位指標算出手段が算出した上位指標を、各電力システムのそれぞれに送信する。各電力システムが中央管理装置からの上位指標を受信した場合には、当該電力システムの集中管理装置は、上位指標に基づいて指標を算出して、各電力装置に送信する。各ナ電力装置は、受信した指標を用いた最適化問題に基づいて、自装置の個別出力電力の個別目標電力を算出して、個別出力電力を制御する。集中管理装置は、受信した上位指標に基づいて指標を算出するだけなので、電力装置毎に目標出力電力を算出する場合と比べて、処理負荷を低減することができる。 According to the present invention, the central management device transmits the higher index calculated by the higher index calculation means to each of the electric power systems. When each power system receives a higher index from the central management device, the centralized management device of the power system calculates the index based on the higher index and transmits it to each power device. Each power device calculates the individual target power of the individual output power of its own device based on the optimization problem using the received index, and controls the individual output power. Since the centralized management device only calculates the index based on the received higher-level index, the processing load can be reduced as compared with the case where the target output power is calculated for each power device.

第1実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the solar power generation system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る太陽光発電システムの連系点電力抑制制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the functional structure about the interconnection point power suppression control of the photovoltaic power generation system which concerns on 1st Embodiment. シミュレーションにおいて想定したパワーコンディショナのモデルを示す図である。It is a figure which shows the model of the power conditioner assumed in the simulation. シミュレーションにおいて想定したパワーコンディショナの電力制御系のステップ応答を示す図である。It is a figure which shows the step response of the power control system of the power conditioner assumed in the simulation. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース1)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 1) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース2)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 2) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース3)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 3) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース4)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 4) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース5)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 5) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース6)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 6) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース7)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 7) by the simulation which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the solar power generation system which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る太陽光発電システムの連系点電力抑制制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the functional structure about the interconnection point power suppression control of the photovoltaic power generation system which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース1)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 1) by the simulation which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース2)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 2) by the simulation which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るシミュレーションによる検証結果(ケース3)を示す図である。It is a figure which shows the verification result (case 3) by the simulation which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the solar power generation system which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る太陽光発電システムの連系点電力抑制制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the functional structure about the interconnection point power suppression control of the photovoltaic power generation system which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る太陽光発電システムのピークカット制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the functional structure about the peak cut control of the photovoltaic power generation system which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る太陽光発電システムの逆潮流回避制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the functional structure about reverse power flow avoidance control of the photovoltaic power generation system which concerns on 5th Embodiment. 第6実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the solar power generation system which concerns on 6th Embodiment. 第6実施形態に係る太陽光発電システムのシステム総出力抑制制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the functional structure about the system total output suppression control of the photovoltaic power generation system which concerns on 6th Embodiment. 第7実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the solar power generation system which concerns on 7th Embodiment. 第7実施形態に係る太陽光発電システムのシステム総出力抑制制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the functional structure about the system total output suppression control of the photovoltaic power generation system which concerns on 7th Embodiment. 第8実施形態に係る太陽光発電システムのスケジュール制御に関する機能構成を示す図である。It is a figure which shows the functional structure about the schedule control of the photovoltaic power generation system which concerns on 8th Embodiment. 第9実施形態に係るバーチャルパワープラントの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the virtual power plant which concerns on 9th Embodiment. (a)は第1の運転モードを説明するためのブロック図であり、(b)は第2の運転モードを説明するためのブロック図である。(A) is a block diagram for explaining the first operation mode, and (b) is a block diagram for explaining the second operation mode. (a)は第3の運転モードを説明するためのブロック図であり、(b)は第4の運転モードを説明するためのブロック図である。(A) is a block diagram for explaining the third operation mode, and (b) is a block diagram for explaining the fourth operation mode. 第5の運転モードを説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the 5th operation mode.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.

まず、本発明に係るバーチャルパワープラントを構成する電力システムについて、第1〜8実施形態として説明する。第1〜8実施形態においては、本発明に係る電力システムを、電力系統に連系された太陽光発電システムとした場合を例として説明する。なお、以下の説明において、連系点における電力が正の場合、太陽光発電システムから電力系統に電力が出力されている(逆潮流している)ものとする。一方、連系点における電力が負の値の場合、電力系統から太陽光発電システムに電力が出力されているものとする。 First, the electric power system constituting the virtual power plant according to the present invention will be described as the first to eighth embodiments. In the first to eighth embodiments, the case where the electric power system according to the present invention is a photovoltaic power generation system connected to the electric power system will be described as an example. In the following description, when the electric power at the interconnection point is positive, it is assumed that the electric power is output from the photovoltaic power generation system to the electric power system (reverse power flow). On the other hand, when the electric power at the interconnection point is a negative value, it is assumed that the electric power is output from the electric power system to the photovoltaic power generation system.

図1および図2は、第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1を説明するための図である。図1は、太陽光発電システムPVS1の全体構成を示している。図2は、図1に示す太陽光発電システムPVS1において、電力系統Aとの連系点における電力を制御する制御系の機能構成を示している。 1 and 2 are diagrams for explaining the photovoltaic power generation system PVS1 according to the first embodiment. FIG. 1 shows the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS1. FIG. 2 shows the functional configuration of the control system that controls the electric power at the interconnection point with the electric power system A in the photovoltaic power generation system PVS1 shown in FIG.

太陽光発電システムPVS1は、図1に示すように、複数台の太陽電池SPi(i=1,2,・・・,n;nは正の整数)、複数台のパワーコンディショナPCSi、および、集中管理装置MC1を有して構成される。太陽光発電システムPVS1は、系統連系型の逆潮流システムである。 As shown in FIG. 1, the photovoltaic power generation system PVS1 includes a plurality of solar cells SP i (i = 1,2, ..., n; n is a positive integer), a plurality of power conditioners PCS i , and a plurality of power conditioners PCS i. It also has a centralized management device MC1. The photovoltaic power generation system PVS1 is a grid-connected reverse power flow system.

複数台の太陽電池SPiはそれぞれ、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する。各太陽電池SPiは、直列・並列に接続された複数個の太陽電池パネルを含んで構成されている。太陽電池パネルは、例えば、シリコンなどの半導体で生成された太陽電池セルを複数個接続したものを、屋外で利用できるように樹脂や強化ガラスなどで保護したものである。太陽電池SPiは発電した電力(直流電力)を、パワーコンディショナPCSiに出力する。なお、太陽電池SPiによって発電可能な電力の最大量を太陽電池SPiの発電量Pi SPとする。 Each of the plurality of solar cells SP i converts solar energy into electrical energy. Each solar cell SP i is configured to include a plurality of solar cell panels connected in series or in parallel. The solar cell panel is, for example, a solar cell panel in which a plurality of solar cells made of a semiconductor such as silicon are connected and protected with a resin or tempered glass so that they can be used outdoors. The solar cell SP i outputs the generated power (DC power) to the power conditioner PCS i. The maximum amount of power that can be generated by the solar cell SP i is defined as the power generation amount P i SP of the solar cell SP i .

複数台のパワーコンディショナPCSiはそれぞれ、太陽電池SPiが発電した電力(直流電力)を交流電力に変換する。そして、変換した交流電力を電力系統Aに出力する。各パワーコンディショナPCSiは、インバータ回路、変圧器、および、制御回路などを含んでいる。インバータ回路は、太陽電池SPiから入力される直流電力を電力系統Aと同期がとれた交流電力に変換する。変圧器は、インバータ回路から出力される交流電圧を昇圧(または降圧)する。制御回路は、インバータ回路などを制御する。また、パワーコンディショナPCSiは、上記のように構成されたものに限定されない。 Each of the plurality of power conditioners PCS i converts the electric power (DC electric power) generated by the solar cell SP i into AC electric power. Then, the converted AC power is output to the power system A. Each power conditioner PCS i includes an inverter circuit, a transformer, a control circuit, and the like. The inverter circuit converts the DC power input from the solar cell SP i into AC power synchronized with the power system A. The transformer boosts (or steps down) the AC voltage output from the inverter circuit. The control circuit controls an inverter circuit and the like. Further, the power conditioner PCS i is not limited to the one configured as described above.

各パワーコンディショナPCSiから出力される有効電力をPi out、無効電力をQi outとすると、各パワーコンディショナPCSiからPi out+jQi outの複素電力が出力されている。したがって、複数台のパワーコンディショナPCSiと電力系統Aとの連系点には、Σii out+jΣii outの複素電力が出力されている。すなわち、連系点における電力(以下、「連系点電力」という。)は、各パワーコンディショナPCSiの出力電力の総和である。本実施形態においては、連系点における電圧変動抑制などに主に活用される無効電力Qi outの出力制御については、特に考慮しない。すなわち、連系点電力は、連系点における有効電力Pi outの総和(Σii out)としている。なお、連系点電力をP(t)とする。 When the effective power output from the power conditioner PCS i P i out, the reactive power and Q i out, the complex power of P i out + jQ i out from the power conditioner PCS i is outputted. Therefore, the complex power of Σ i P i out + j Σ i Q i out is output to the interconnection point between the plurality of power conditioners PCS i and the power system A. That is, the power at the interconnection point (hereinafter referred to as "interconnection point power") is the sum of the output powers of each power conditioner PCS i. In the present embodiment, the output control of the reactive power Q i out , which is mainly used for suppressing the voltage fluctuation at the interconnection point, is not particularly considered. That is, the interconnection point power is the sum of the active power Pi out at the interconnection point (Σ i Pi out ). The interconnection point power is P (t).

このような電力系統Aに連系する太陽光発電システムPVS1が多くなると、電力系統Aへの電力の供給が需要に比べて過多となる。この供給過多の状態を解消するために、各太陽光発電システムPVS1は、電力会社から出力電力を抑制するように指示されることが考えられる。そこで、本実施形態に係る太陽光発電システムPVS1は、電力会社からの出力抑制指令に従い、出力電力を抑制している。 When the number of photovoltaic power generation systems PVS1 connected to the power system A increases, the supply of power to the power system A becomes excessive compared to the demand. In order to eliminate this oversupply condition, it is conceivable that each photovoltaic power generation system PVS1 is instructed by the electric power company to suppress the output power. Therefore, the photovoltaic power generation system PVS1 according to the present embodiment suppresses the output power in accordance with the output suppression command from the electric power company.

本実施形態においては、太陽光発電システムPVS1は、電力会社からの出力抑制指令として、連系点電力P(t)が所定の値を超えないように指示される。太陽光発電システムPVS1は、この出力抑制指令に従い、連系点電力P(t)を制御する。具体的には、太陽光発電システムPVS1は、電力会社からの出力抑制指令として、連系点電力P(t)の上限値である出力指令値PCを指令される。太陽光発電システムPVS1は、連系点電力P(t)が電力会社から指令される出力指令値PCとなるように、各パワーコンディショナPCSiの出力電力(以下、「個別出力電力」という。)Pi outを制御する。よって、連系点電力P(t)を調整対象電力とし、出力指令値PCを連系点電力P(t)の目標値としている。太陽光発電システムPVS1は、連系点電力P(t)が出力指令値PCを超えている場合、各パワーコンディショナPCSiの個別出力電力Pi outを抑制する。このことから、太陽光発電システムPVS1が行う制御を、「連系点電力抑制制御」という。 In the present embodiment, the photovoltaic power generation system PVS1 is instructed as an output suppression command from the electric power company so that the interconnection point power P (t) does not exceed a predetermined value. The photovoltaic power generation system PVS1 controls the interconnection point power P (t) in accordance with this output suppression command. Specifically, the photovoltaic power generation system PVS1 is instructed as an output command value P C , which is an upper limit value of the interconnection point power P (t), as an output suppression command from the electric power company. Photovoltaic systems PVS1, like interconnection point power P (t) is the output command value P C of commanded from the power company, the output power of each power conditioner PCS i (hereinafter, referred to as "individual output power" .) Control P i out. Therefore, the interconnection point power P (t) is set as the adjustment target power, and the output command value P C is set as the target value of the interconnection point power P (t). The photovoltaic power generation system PVS1 suppresses the individual output power P i out of each power conditioner PCS i when the interconnection point power P (t) exceeds the output command value P C. For this reason, the control performed by the photovoltaic power generation system PVS1 is referred to as "interconnection point power suppression control".

連系点電力抑制制御においては、各パワーコンディショナPCSiは、集中管理装置MC1から抑制指標prを受信し、受信した抑制指標prに基づき、個別出力電力Pi outの目標(以下、「個別目標電力」という。)Pi refを算出する。抑制指標prは、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための情報であり、個別目標電力Pi refを算出するための情報である。各パワーコンディショナPCSiは、算出した個別目標電力Pi refに基づいて、個別出力電力Pi outを制御する。そのために、各パワーコンディショナPCSiは、図2に示すように、受信部11、目標電力算出部12、および、出力制御部13を含んでいる。 In the interconnection point power suppression control, each power conditioner PCS i receives the suppression index pr from the centralized management device MC1, and based on the received suppression index pr, the target of the individual output power P i out (hereinafter, "individual"). "Target power".) Calculate P i ref. Suppression indicator pr is information for linking point power P (t) to the output command value P C, which is information for calculating the individual target power P i ref. Each power conditioner PCS i controls the individual output power P i out based on the calculated individual target power P i ref. Therefore, as shown in FIG. 2, each power conditioner PCS i includes a receiving unit 11, a target power calculation unit 12, and an output control unit 13.

受信部11は、集中管理装置MC1から送信される抑制指標prを受信する。受信部11は、例えば無線通信により、集中管理装置MC1から抑制指標prを受信する。なお、無線通信ではなく、有線通信であってもよい。 The receiving unit 11 receives the suppression index pr transmitted from the centralized management device MC1. The receiving unit 11 receives the suppression index pr from the centralized management device MC1 by, for example, wireless communication. Note that wired communication may be used instead of wireless communication.

目標電力算出部12は、受信部11が受信した抑制指標prに基づき、自装置(パワーコンディショナPCSi)の個別目標電力Pi refを算出する。具体的には、目標電力算出部12は、下記(8)式に示す制約付き最適化問題を解くことで、個別目標電力Pi refを算出する。当該(8)式において、Pi lmtは、各パワーコンディショナPCSiの定格出力(出力限界)を表わし、wiは、パワーコンディショナPCSiの有効電力抑制に関する重みを表わしている。この有効電力抑制に関する重みwiは、目標電力算出部12に記憶されている。また、有効電力抑制に関する重みwiは、ユーザが手動で設定することができる。あるいは、各パワーコンディショナPCSiが、パワーコンディショナPCSiの状況(温度、気候、無効電力量など)に応じて、自動的に設定するようにしてもよい。なお、この下記(8)式についての詳細は、後述する。

Figure 0006849177
Target power calculation unit 12, based on the suppression indicators pr the receiving unit 11 has received, and calculates the individual target power P i ref of the apparatus (power conditioner PCS i). Specifically, the target power calculation unit 12, by solving a constrained optimization problem represented by the following equation (8), to calculate an individual target power P i ref. In the equation (8), P i lmt represents the rated output (output limit) of each power conditioner PCS i , and w i represents the weight of the power conditioner PCS i regarding the suppression of active power. Weight w i for this active power suppression is stored in the target power calculation unit 12. Further, the weight w i regarding the active power suppression can be manually set by the user. Alternatively, each power conditioner PCS i may be automatically set according to the conditions of the power conditioner PCS i (temperature, climate, ineffective power amount, etc.). The details of the following equation (8) will be described later.
Figure 0006849177

出力制御部13は、上記インバータ回路を制御して、個別出力電力Pi outを制御する。出力制御部13は、個別出力電力Pi outを、目標電力算出部12が算出した個別目標電力Pi refにする。 The output control unit 13 controls the inverter circuit to control the individual output power P i out . The output control unit 13 sets the individual output power P i out to the individual target power P i ref calculated by the target power calculation unit 12.

集中管理装置MC1は、複数台のパワーコンディショナPCSiを集中管理する。集中管理装置MC1は、例えば無線通信により、各パワーコンディショナPCSiとの間で、各種情報の送受信を行う。なお、無線通信ではなく、有線通信であってもよい。集中管理装置MC1は、連系点電力抑制制御において、連系点電力P(t)を監視する。また、電力会社から指令される出力指令値PCを取得する。そして、集中管理装置MC1は、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための抑制指標prを算出し、各パワーコンディショナPCSiに送信する。そのために、集中管理装置MC1は、図2に示すように、出力指令値取得部21、連系点電力検出部22、指標算出部23、および、送信部24を含んでいる。 The centralized management device MC1 centrally manages a plurality of power conditioners PCS i . The centralized management device MC1 transmits and receives various information to and from each power conditioner PCS i by, for example, wireless communication. Note that wired communication may be used instead of wireless communication. The centralized management device MC1 monitors the interconnection point power P (t) in the interconnection point power suppression control. In addition, the output command value P C commanded by the electric power company is acquired. Then, the central control device MC1 calculates the suppression indicators pr for interconnection point power P (t) to the output command value P C, and transmits to each of the power conditioner PCS i. Therefore, as shown in FIG. 2, the centralized management device MC1 includes an output command value acquisition unit 21, an interconnection point power detection unit 22, an index calculation unit 23, and a transmission unit 24.

出力指令値取得部21は、電力会社から指令される出力指令値PCを取得する。例えば、無線通信により電力会社から出力指令値PCを取得する。また、管理者が所定のコンピュータに電力会社から指令される出力指令値PCを手入力で入力し、出力指令値取得部21が前記コンピュータから出力指令値PCを取得する構成であってもよい。あるいは、他の通信装置を中継して、電力会社から指令される出力指令値PCを取得する構成であってもよい。出力指令値取得部21は、取得した出力指令値PCを指標算出部23に出力する。 Output command value obtaining unit 21 obtains the output command value P C of commanded from the power company. For example, to obtain the output command value P C from the power company through wireless communication. Further, even if the administrator manually inputs the output command value P C commanded by the electric power company to a predetermined computer and the output command value acquisition unit 21 acquires the output command value P C from the computer. Good. Alternatively, it relays the other communication device may be configured to acquire the output command value P C of commanded from the power company. Output command value acquiring unit 21 outputs the output command value P C acquired in the index calculation unit 23.

出力指令値取得部21は、電力会社からの出力抑制の指令がないとき、指標算出部23に指令がないことを伝達する。「電力会社からの出力抑制の指令がないとき」とは、太陽光発電システムPVS1の出力を抑制せず、太陽電池SPiが発電した電力を最大限に出力できるときである。例えば、各パワーコンディショナPCSiが最大電力点追従制御により最大電力点で動作するときに、最大限に出力できる。本実施形態においては、出力指令値取得部21は、電力会社からの出力抑制の指令がないとき、出力指令値PCとして、数値−1を指標算出部23に出力する。なお、指標算出部23に指令がないことを伝達することができれば、その手法は限定されない。例えば、出力指令値取得部21は、出力抑制の指令の有無を示すフラグ情報を電力会社等から取得し、これを指標算出部23に伝達するようにしてもよい。当該フラグ情報は、例えば、出力抑制の指令がない場合「0」であり、出力抑制の指令がある場合「1」である。なお、出力抑制の指令がある場合(フラグ情報が「1」の場合)には、当該フラグ情報とともに出力指令値PCを取得する。 The output command value acquisition unit 21 notifies the index calculation unit 23 that there is no command when there is no output suppression command from the electric power company. "When there is no output suppression command from the electric power company" is when the output of the photovoltaic power generation system PVS1 can be output to the maximum without suppressing the output of the solar cell SP i. For example, when each power conditioner PCS i operates at the maximum power point by the maximum power point tracking control, the maximum output can be achieved. In the present embodiment, the output command value acquiring unit 21, when there is no command for output suppression from power company, as an output command value P C, outputs a numeric -1 to the index calculation unit 23. The method is not limited as long as it can be transmitted to the index calculation unit 23 that there is no command. For example, the output command value acquisition unit 21 may acquire flag information indicating the presence or absence of an output suppression command from an electric power company or the like and transmit this to the index calculation unit 23. The flag information is, for example, "0" when there is no output suppression command, and "1" when there is an output suppression command. Note that if there is a command for output suppression (when the flag information is "1"), to obtain the output command value P C together with the flag information.

本実施形態においては、出力指令値取得部21が出力指令値PCを取得する場合を例に説明するが、これに限定されない。具体的には、出力指令値PCの代わりに出力抑制率[%]の情報を取得するようにしてもよい。このとき、出力指令値取得部21は、取得した出力抑制率[%]と太陽光発電システムPVS1全体の定格出力(すなわち、各パワーコンディショナPCSiの定格出力の合計)Σii lmtとに基づき、出力指令値PCを算出する。例えば、出力指令値取得部21は、出力抑制率として20%である指令を取得したとき、太陽光発電システムPVS1の定格出力Σii lmtの80%(=100−20)を出力指令値PCとして算出する。出力指令値取得部21は、算出した出力指令値PCを指標算出部23に出力する。 In the present embodiment, illustrating a case where the output command value obtaining unit 21 obtains the output command value P C as an example, but is not limited thereto. Specifically, it is also possible to obtain information of an output inhibition rate [%] instead of the output command value P C. At this time, the output command value acquisition unit 21 sets the acquired output suppression rate [%] and the rated output of the entire photovoltaic power generation system PVS1 (that is, the total rated output of each power conditioner PCS i ) Σ i P i lmt . The output command value P C is calculated based on. For example, the output command value acquiring unit 21, when obtaining a 20% command as output inhibition rate, 80% of the rated output Σ i P i lmt photovoltaic systems PVS1 (= 100-20) the output command value calculated as P C. Output command value acquiring unit 21 outputs the calculated output command value P C in the index calculation unit 23.

連系点電力検出部22は、連系点電力P(t)を検出する。そして、検出した連系点電力P(t)を指標算出部23に出力する。なお、連系点電力検出部22を、集中管理装置MC1とは別の検出装置として構成してもよい。この場合、当該検出装置(連系点電力検出部22)が、無線通信または有線通信により、連系点電力P(t)の検出値を集中管理装置MC1に送信する。 The interconnection point power detection unit 22 detects the interconnection point power P (t). Then, the detected interconnection point power P (t) is output to the index calculation unit 23. The interconnection point power detection unit 22 may be configured as a detection device different from the centralized management device MC1. In this case, the detection device (interconnection point power detection unit 22) transmits the detection value of the interconnection point power P (t) to the centralized management device MC1 by wireless communication or wired communication.

指標算出部23は、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための抑制指標prを算出する。指標算出部23は、ラグランジュ乗数をλ、勾配係数をε、時間をtとして、下記(9)式および下記(10)式に基づき、抑制指標prを算出する。ただし、指標算出部23は、出力指令値PCとして、電力会社からの出力抑制の指令がないことを表わす数値−1を入力された場合、ラグランジュ乗数λを「0」とする。すなわち、抑制指標prを「0」と算出する。なお、下記(9)式において、個別出力電力Pi outおよび出力指令値PCが、時間tに対して変化する値であるため、それぞれ個別出力電力をPi out(t)、出力指令値をPC(t)と記載している。これらの下記(9)式および下記(10)式の詳細は、後述する。

Figure 0006849177
Index calculating unit 23 calculates the suppression indicators pr for interconnection point power P (t) to the output command value P C. The index calculation unit 23 calculates the suppression index pr based on the following equations (9) and (10), where the Lagrange multiplier is λ, the gradient coefficient is ε, and the time is t. However, the index calculation unit 23 as an output command value P C, when it is entered the numerical value -1 to indicate that there is no command output suppression from power company, the Lagrange multiplier λ is set to "0". That is, the suppression index pr is calculated as "0". In the following equation (9), since the individual output power P i out and the output command value P C are values that change with time t, the individual output power is P i out (t) and the output command value, respectively. Is described as PC (t). Details of the following equations (9) and (10) will be described later.
Figure 0006849177

送信部24は、指標算出部23が算出した抑制指標prを各パワーコンディショナPCSiに送信する。 The transmission unit 24 transmits the suppression index pr calculated by the index calculation unit 23 to each power conditioner PCS i .

次に、太陽光発電システムPVS1が行う連系点電力抑制制御において、パワーコンディショナPCSiによる個別目標電力Pi refの算出に上記(8)式が用いられる理由と、集中管理装置MC1による抑制指標prの算出に上記(9)式および上記(10)式が用いられる理由とを説明する。 Next, the interconnection point power suppression control photovoltaic system PVS1 performed, and why the expression (8) is used for calculation of individual target power P i ref by the power conditioner PCS i, suppression by the central control device MC1 The reason why the above equation (9) and the above equation (10) are used for the calculation of the index pr will be described.

太陽光発電システムPVS1は、連系点電力抑制制御において、以下の3つの目標を達成するように構成されている。1つ目の目標(目標1−1)は、「各パワーコンディショナPCSiが分散的に個別目標電力を算出する」ことである。2つ目の目標(目標1−2)は、「太陽光発電システムPVS1の連系点における出力電力(連系点電力)を電力会社からの出力指令値に一致させる」ことである。そして、3つ目の目標(目標1−3)は、「パワーコンディショナPCSi毎に、出力抑制量を調整できるようにする」ことである。なお、出力抑制量とは、パワーコンディショナPCSiが出力可能な最大電力値と個別出力電力Pi outとの差である。前記出力可能な最大電力値は、太陽電池SPiの発電量Pi SP>定格出力Pi lmtの場合には、パワーコンディショナPCSiの定格出力Pi lmtである。一方、太陽電池SPiの発電量Pi SP≦定格出力Pi lmtの場合には、太陽電池SPiの発電量Pi SPである。 The photovoltaic power generation system PVS1 is configured to achieve the following three goals in the interconnection point power suppression control. The first goal (goal 1-1) is that "each power conditioner PCS i calculates the individual target power in a distributed manner". The second goal (Goal 1-2) is to "match the output power (coupling point power) at the interconnection point of the photovoltaic power generation system PVS1 with the output command value from the electric power company." The third goal (goal 1-3) is "to enable the output suppression amount to be adjusted for each power conditioner PCS i". The output suppression amount is the difference between the maximum power value that can be output by the power conditioner PCS i and the individual output power P i out. The maximum power value that can be the output, when the power generation amount P i SP> rated output P i lmt solar cell SP i is the rated output P i lmt power conditioner PCS i. On the other hand, when the power generation amount P i SP of the solar cell SP i ≤ the rated output P i lmt , the power generation amount P i SP of the solar cell SP i.

まず、集中管理装置MC1が、集中的に個別目標電力Pi refを求める場合の制約付き最適化問題を考える。そうすると、下記(11)式が得られる。ここで、上記するように、Pi refは、各パワーコンディショナPCSiの個別目標電力を表わし、Pi lmtは、各パワーコンディショナPCSiの定格出力(出力限界)を表わし、PCは、電力会社から指令される出力指令値を表わしている。なお、下記(11)式の最適解である個別目標電力Pi refを(Pi ref*とする。下記(11)式において、(11a)式は、個別出力電力Pi outの出力抑制量の最小化、(11b)式は、定格出力Pi lmtによる制約、(11c)式は、連系点電力P(t)を出力指令値PCに一致させることをそれぞれ表わしている。

Figure 0006849177
First, the central control device MC1 is, consider the constrained optimization problem when intensive determining the single target power P i ref. Then, the following equation (11) is obtained. Here, as described above, P i ref represents the individual target power of each power conditioner PCS i , P i lmt represents the rated output (output limit) of each power conditioner PCS i, and P C represents the rated output (output limit) of each power conditioner PCS i. , Indicates the output command value commanded by the electric power company. Incidentally, the individual target power P i ref which is the optimal solution of the following equation (11) and (P i ref) *. In the following equations (11), the equation (11a) is the minimization of the output suppression amount of the individual output power P i out , the equation (11b) is the constraint by the rated output P i lmt , and the equation (11c) is the interconnection point. it represents respectively to match the power P (t) to the output command value P C.
Figure 0006849177

これは、集中管理装置MC1が、上記(11)式から個別目標電力(Pi ref*を求める場合を示している。したがって、上記(11)式の場合、各パワーコンディショナPCSiが分散的に個別目標電力(Pi ref*を算出していないため、目標1−1を達成していない。 This shows the case where the centralized management device MC1 obtains the individual target power (P i ref ) * from the above equation (11). Therefore, in the case of the above equation (11), since each power conditioner PCS i does not calculate the individual target power (P i ref ) * in a distributed manner, the target 1-1 is not achieved.

続いて、各パワーコンディショナPCSiが分散的に個別目標電力Pi refを求める場合の制約付き最適化問題を考える。そうすると、下記(12)式が得られる。

Figure 0006849177
Next, consider a constrained optimization problem when each power conditioner PCS i obtains an individual target power P i ref in a distributed manner. Then, the following equation (12) is obtained.
Figure 0006849177

しかし、上記(12)式の最適解である個別目標電力は、各パワーコンディショナPCSiが分散的に求めた個別目標電力Pi refであるが、上記(11c)式が考慮されていない。したがって、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させる目標1−2を達成できない。 However, the individual target power is the optimum solution of equation (12) is the power conditioner PCS i is the individual target power P i ref obtained dispersion, the above-mentioned (11c) below are not considered. Thus, unable to achieve the target 1-2 to match the interconnection point power P (t) to the output command value P C from the power company.

そこで、次の手法により、目標1−2を達成させることを考える。すなわち、各パワーコンディショナPCSiが、集中管理装置MC1から受信する抑制指標prに基づき、分散的に個別目標電力Pi refを算出する。これにより、目標1−2を達成させる。各パワーコンディショナPCSiが、抑制指標prを用いて、分散的に個別目標電力Pi refを求める場合の制約付き最適化問題は、上記(8)式で表わすことができる。なお、上記(8)式の最適解である個別目標電力Pi refを(Pi ref)♭とする。 Therefore, consider achieving Goal 1-2 by the following method. That is, each power conditioner PCS i calculates the individual target power P i ref in a distributed manner based on the suppression index pr received from the centralized management device MC1. As a result, Goal 1-2 is achieved. The constrained optimization problem when each power conditioner PCS i obtains the individual target power P i ref in a distributed manner using the suppression index pr can be expressed by the above equation (8). The individual target power P i ref , which is the optimum solution of the above equation (8), is set to (P i ref ) ♭.

ここで、上記(11)式により得られる最適解(Pi ref*と、上記(8)式により得られる最適解(Pi ref)♭とが一致することで、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させることができる。すなわち、各パワーコンディショナPCSiが分散的に最適化問題を解いた場合であっても、目標1−2を達成することができる。したがって、定常状態の最適性に着目し、(Pi ref*=(Pi ref)♭となる抑制指標prを考える。そのために、上記(11)式および上記(8)式のKKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件を考える。これにより、上記(11)式のKKT条件から下記(13)式が得られ、上記(8)式のKKT条件から下記(14)式が得られる。なお、μは所定のラグランジュ乗数である。

Figure 0006849177
Here, when the optimum solution (P i ref ) * obtained by the above equation (11) and the optimum solution (P i ref ) ♭ obtained by the above equation (8) match, the interconnection point power P ( t) it is possible to match the output command value P C from the power company. That is, even when each power conditioner PCS i solves the optimization problem in a distributed manner, the target 1-2 can be achieved. Therefore, paying attention to the optimality of the steady state, consider the suppression index pr such that (P i ref ) * = (P i ref) ♭. Therefore, the KKT (Karush-Kuhn-Tucker) conditions of the above equations (11) and (8) are considered. As a result, the following equation (13) can be obtained from the KKT condition of the above equation (11), and the following equation (14) can be obtained from the KKT condition of the above equation (8). In addition, μ is a predetermined Lagrange multiplier.
Figure 0006849177

これら上記(13)式および上記(14)式から、pr=λ(上記(10)式)とすることで、2つの最適解(Pi ref*、(Pi ref)♭が一致することが分かる。したがって、集中管理装置MC1がラグランジュ乗数λを算出し、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prとして、各パワーコンディショナPCSiに提示(送信)することで、各パワーコンディショナPCSiがそれぞれ、上記(8)式から個別目標電力(Pi ref)♭を算出することができる。これにより、各パワーコンディショナPCSiが分散的に個別目標電力Pi refを求めた場合であっても、連系点電力P(t)と電力会社からの出力指令値PCとを一致させることができる。すなわち、目標1−2を達成できる。 From the above equations (13) and (14), by setting pr = λ (the above equation (10)), the two optimal solutions (P i ref ) * and (P i ref ) ♭ match. I understand. Therefore, the centralized management device MC1 calculates the Lagrange multiplier λ and presents (transmits) the calculated Lagrange multiplier λ to each power conditioner PCS i as the suppression index pr, so that each power conditioner PCS i is described above. The individual target power (P i ref ) ♭ can be calculated from Eq. (8). As a result, even when each power conditioner PCS i obtains the individual target power P i ref in a distributed manner, the interconnection point power P (t) and the output command value P C from the power company are matched. be able to. That is, the goal 1-2 can be achieved.

続いて、集中管理装置MC1によるラグランジュ乗数λの算出方法について、説明する。集中管理装置MC1がラグランジュ乗数λを求めるために、まず、h1,i=−Pi ref、h2,i=Pi ref−Pi lmtとし、各パワーコンディショナPCSiの不等式制約をまとめてhj,i(j=1,2、i=1,・・・,n)とする。そして、上記(11)式の双対問題である下記(15)式を考える。

Figure 0006849177
Subsequently, a method of calculating the Lagrange multiplier λ by the centralized management device MC1 will be described. To the central control device MC1 seeks Lagrangian multiplier lambda, firstly, h 1, i = -P i ref, and h 2, i = P i ref -P i lmt, collectively inequality constraints of the power conditioner PCS i Let h j, i (j = 1, 2, i = 1, ..., N). Then, consider the following equation (15), which is the dual problem of the above equation (11).
Figure 0006849177

ここで、各パワーコンディショナPCSiによって求められる最適解(Pi ref)♭が決定されると仮定すると、下記(16)式となり、ラグランジュ乗数λに対する最大化問題の形となる。この下記(16)式に対し勾配法を適用すると、下記(17)式となる。なお、εは勾配係数を表わし、τは時間変数を表わす。

Figure 0006849177
Here, assuming that the optimum solution (P i ref ) ♭ obtained by each power conditioner PCS i is determined, the following equation (16) is obtained, which is a form of the maximization problem for the Lagrange multiplier λ. When the gradient method is applied to the following equation (16), the following equation (17) is obtained. Note that ε represents the gradient coefficient and τ represents the time variable.
Figure 0006849177

上記(17)式において、(Pi ref)♭を対応する各パワーコンディショナPCSiの個別出力電力Pi outで置き換える。さらに、集中管理装置MC1は、各パワーコンディショナPCSiの個別出力電力Pi outを個別に観測せず、連系点電力P(t)=Σii outを観測する。また、電力会社から逐次出力指令値PCを取得しているとする。そうすると、上記(9)式が得られる。よって、集中管理装置MC1は、連系点電力P(t)と電力会社からの出力指令値PCとに基づき、ラグランジュ乗数λを算出できる。そして、上記(10)式に基づき、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prとする。 In the above equation (17), (P i ref ) ♭ is replaced with the individual output power P i out of each corresponding power conditioner PCS i. Further, the centralized management device MC1 does not individually observe the individual output power P i out of each power conditioner PCS i , but observes the interconnection point power P (t) = Σ i P i out . Further, it is assumed that the sequential output command value P C is acquired from the electric power company. Then, the above equation (9) is obtained. Therefore, the centralized management device MC1 can calculate the Lagrange multiplier λ based on the interconnection point power P (t) and the output command value P C from the power company. Then, the Lagrange multiplier λ calculated based on the above equation (10) is used as the suppression index pr.

以上のことから、本実施形態においては、各パワーコンディショナPCSiは、個別目標電力Pi refを算出するときに、上記(8)式に示す最適化問題を用いている。また、集中管理装置MC1は、抑制指標prを算出するために、上記(9)式および上記(10)式を用いている。 From the above, in the present embodiment, the power conditioner PCS i, when calculating the individual target power P i ref, and using an optimization problem shown in equation (8). Further, the centralized management device MC1 uses the above equation (9) and the above equation (10) to calculate the suppression index pr.

次に、上記のように構成された太陽光発電システムPVS1において、上記3つの目標を達成し、適切に動作していることをシミュレーションによって検証した。 Next, in the photovoltaic power generation system PVS1 configured as described above, it was verified by simulation that the above three goals were achieved and the system was operating properly.

シミュレーションでは、10台のパワーコンディショナPCSi(i=1〜10;PCS1〜PCS10)を有する太陽光発電システムPVS1を想定した。 In the simulation, a photovoltaic power generation system PVS1 having 10 power conditioners PCS i (i = 1 to 10; PCS 1 to PCS 10) was assumed.

電力系統A(連系点電圧)のモデルは、下記(18)式とした。下記(18)式において、R=RL×L,X=XL×Lであり、RLは配電線の単位長さ当たりの抵抗成分、XLは配電線の単位長さ当たりのリアクタンス成分、Lは配電線の長さ、V1は上位系統電圧を表わしている。本シミュレーションにおいては、上位系統電圧V1を6600[V]、配線線の単位長さ当たりの抵抗成分RLを0.220[Ω/km]、配電線の単位長さ当たりのリアクタンス成分XLを0.276[Ω/km]、配電線の長さLを5[km]とした。

Figure 0006849177
The model of the power system A (interconnection point voltage) is the following equation (18). In the following equation (18), R = R L × L, a X = X L × L, R L is the resistance component per unit length of the distribution line, X L is the reactance component per unit length of the distribution lines , L represents the length of the distribution line, and V 1 represents the upper system voltage. In this simulation, the upper system voltage V 1 is 6600 [V], the resistance component RL per unit length of the wiring line is 0.220 [Ω / km], and the reactance component X L per unit length of the distribution line. Was 0.276 [Ω / km], and the length L of the distribution line was 5 [km].
Figure 0006849177

パワーコンディショナPCSiは、図3に示すモデルのものを想定し、個別出力電力Pi outを個別目標電力Pi refに制御するために、PI制御を行っているものとした。パワーコンディショナPCSiの電流制御系は、有効・無効電力制御系に比べ、非常に高速に応答するように設計されている。ここでは、事前に適切な制御系設計がなされているとし、K=1,T=10-4の1次遅れ系で実現している。電流制御系の上位制御系となる電力制御系は、ステップ応答が1[s]以内に収束する程度の時定数を想定し、KPP=KPQ=1.0×10-7、KIP=KIQ=1.2×10-3としている。なお、KPPは有効電力の比例ゲイン、KPQは無効電力の比例ゲイン、KIPは有効電力の積分ゲイン、KIQは無効電力の積分ゲインを表わしている。有効・無効電力制御系のステップ応答を図4に示す。 The power conditioner PCS i is assumed to be the model shown in FIG. 3, and PI control is performed in order to control the individual output power P i out to the individual target power P i ref. The current control system of the power conditioner PCS i is designed to respond much faster than the effective / reactive power control system. Here, it is assumed that an appropriate control system has been designed in advance, and it is realized by a first-order lag system of K = 1, T = 10 -4. The power control system, which is the upper control system of the current control system, assumes a time constant such that the step response converges within 1 [s], and K PP = K PQ = 1.0 × 10 -7 , K IP = K IQ = 1.2 × 10 -3 . K PP represents the proportional gain of active power, K PQ represents the proportional gain of ineffective power, K IP represents the integrated gain of active power, and K IQ represents the integrated gain of ineffective power. FIG. 4 shows the step response of the active / reactive power control system.

図5〜図11は、上記に示したモデルの太陽光発電システムPVS1を用いて、複数の条件下でシミュレーションを行ったときの結果を示している。なお、各パワーコンディショナPCSiは、接続される太陽電池SPiの発電量Pi SPが定格出力Pi lmtより大きい場合には、パワーコンディショナPCSiの定格出力Pi lmtに抑制するものとする。 FIGS. 5 to 11 show the results when the simulation was performed under a plurality of conditions using the solar power generation system PVS1 of the model shown above. When the power generation amount P i SP of the connected solar cell SP i is larger than the rated output P i lmt , each power conditioner PCS i is suppressed to the rated output P i lmt of the power conditioner PCS i. And.

ケース1として、10台のパワーコンディショナPCS1〜PCS10がすべて同じ条件である場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−1とする。シミュレーション1−1において、10台のパワーコンディショナPCS1〜PCS10はすべて、定格出力Pi lmtが500[kW]、有効電力抑制に関する重みwiが1.0、太陽電池SPiの発電量Pi SPが600[kW]であるとした。また、電力会社からの出力指令値PCは、0≦t<60[s]では指令がなく、60≦t[s]では3000[kW]であるとした。なお、「出力指令値PCの指令がない」ときには、上記するように出力指令値PCとして、指令がないことを表わす数値−1を用いた。その他、勾配係数εを0.025、集中管理装置MC1が行う抑制指標prの更新と各パワーコンディショナPCSiが行う個別目標電力Pi refの更新との各サンプリング時間を1[s]とした。また、各パワーコンディショナPCSiはすべて、力率1(無効電力目標値=0[kvar])で運転しているものとした。図5は、シミュレーション1−1におけるシミュレーション結果を示している。 As case 1, a simulation was performed in which 10 power conditioners PCS 1 to PCS 10 all had the same conditions. Let the simulation be simulation 1-1. In simulation 1-1, all 10 power conditioners PCS 1 to PCS 10 have a rated output P i lmt of 500 [kW], a weight w i related to active power suppression of 1.0, and a power generation amount of the solar cell SP i. P i SP has to be 600 [kW]. Further, the output command value P C from the electric power company is assumed to be 3000 [kW] when there is no command when 0 ≦ t <60 [s] and when 60 ≦ t [s]. When "there is no command of the output command value P C ", the numerical value -1 indicating that there is no command is used as the output command value P C as described above. Other, gradient coefficients epsilon 0.025, and each sampling time and update the central control device MC1 individual target power update and the power conditioner PCS i suppression indicators pr is performed to carry out P i ref and 1 [s] .. Further, it is assumed that all the power conditioners PCS i are operated at a power factor of 1 (reactive power target value = 0 [kvar]). FIG. 5 shows the simulation results in simulation 1-1.

図5(a)〜(e)は、各パワーコンディショナPCSiの、太陽電池SPiの発電量Pi SP(一点鎖線)、定格出力Pi lmt(実線)、個別目標電力Pi ref(破線)、および、個別出力電力Pi out(実線)を示している。図5(a)は、パワーコンディショナPCS1,PCS2について、図5(b)は、パワーコンディショナPCS3,PCS4について、図5(c)は、パワーコンディショナPCS5,PCS6について、図5(d)は、パワーコンディショナPCS7,PCS8について、図5(e)は、パワーコンディショナPCS9,PCS10について、図示している。なお、図5(a)〜(e)において、理解の便宜上、個別目標電力Pi ref(破線)を少し上方にずらして記載している。図5(f)は、各パワーコンディショナPCS1〜PCS10の個別出力電力P1 out〜P10 outを1つのグラフに示したものである。図5(g)は、連系点電力P(t)(実線)および電力会社からの出力指令値PC(破線)を示している。なお、図5(g)において、理解の便宜上、出力指令値PCの指令がない場合、各パワーコンディショナのPCS1〜PCS10の定格出力P1 lmt〜P10 lmtの合計値を出力指令値PCとして記載している。図5(h)は、指標算出部23が算出するラグランジュ乗数λを示している。そして、図5(i)は、指標算出部23が算出する抑制指標prを示している。 Figure 5 (a) ~ (e) is of the power conditioner PCS i, photovoltaic SP generation amount P i SP (dashed line) of i, rated output P i lmt (solid line), the individual target power P i ref ( (Dashed line) and individual output power P i out (solid line) are shown. 5 (a) is, for the power conditioner PCS 1, PCS 2, FIG. 5 (b), the power conditioner PCS 3, PCS 4, FIG. 5 (c), the power conditioner PCS 5, PCS 6 5 (d) shows the power conditioners PCS 7 and 8 and FIG. 5 (e) shows the power conditioners PCS 9 and PCS 10 . Incidentally, in FIG. 5 (a) ~ (e) , for convenience of understanding, been described in slightly shifted upward to separate target power P i ref (dashed line). FIG. 5 (f) shows the individual output powers P 1 out to P 10 out of the power conditioners PCS 1 to PC 10 in one graph. FIG. 5 (g) illustrates the interconnection point power P (t) output command value from the (solid line) and electric power company P C (dashed line). Incidentally, in FIG. 5 (g), the convenience of understanding, if there is no command output command value P C, outputs command the sum of the rated output P 1 lmt ~P 10 lmt of PCS 1 ~PCS 10 of the power conditioner It is described as the value P C. FIG. 5H shows the Lagrange multiplier λ calculated by the index calculation unit 23. Then, FIG. 5 (i) shows the suppression index pr calculated by the index calculation unit 23.

図5から次のことが確認できる。すなわち、シミュレーション開始から出力抑制指令があるまでの期間(0≦t<60[s])では、図5(a)〜(e)が示すように、各パワーコンディショナPCS1〜PCS10の個別出力電力P1 out〜P10 outが、個別目標電力P1 ref〜P10 refの500[kW]に達するまで、太陽電池SPiの発電量P1 SP〜P10 SPに応じて上昇している。そして、個別目標電力P1 ref〜P10 refの500[kW]に達すると、それ以後、個別出力電力P1 out〜P10 outは、個別目標電力P1 ref〜P10 refの500[kW]に制御されていることが確認できる。また、出力指令値PCの指令後(60≦t[s])では、図5(h)および図5(i)が示すように、ラグランジュ乗数λおよび抑制指標prが更新されていることが確認できる。そして、各パワーコンディショナPCS1〜PCS10は、この抑制指標prの更新に基づき、図5(a)〜(e)が示すように、個別目標電力P1 ref〜P10 refを変更している。よって、個別出力電力P1 out〜P10 outが抑制され、個別目標電力P1 ref〜P10 refに追従していることが確認できる。これにより、図5(g)が示すように、連系点電力P(t)が抑制され、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。 The following can be confirmed from FIG. That is, in the period from simulation start until an output suppression command (0 ≦ t <60 [s ]), as shown in FIG. 5 (a) ~ (e) , each individual power conditioner PCS 1 ~PCS 10 The output power P 1 out to P 10 out increases according to the power generation amount P 1 SP to P 10 SP of the solar cell SP i until it reaches 500 [kW] of the individual target powers P 1 ref to P 10 ref. There is. Then, when the individual target powers P 1 ref to P 10 ref reach 500 [kW], the individual output powers P 1 out to P 10 out thereafter reach 500 [kW] of the individual target powers P 1 ref to P 10 ref. ] Can be confirmed to be controlled. Moreover, the post command output command value P C (60 ≦ t [s ]), as shown in FIG. 5 (h) and FIG. 5 (i), be the Lagrange multiplier λ and inhibition index pr is updated You can check. Each power conditioner PCS 1 ~PCS 10, based on the update of the suppression indicators pr, as shown in FIG. 5 (a) ~ (e) , by changing the individual target power P 1 ref ~P 10 ref There is. Therefore, it can be confirmed that the individual output powers P 1 out to P 10 out are suppressed and follow the individual target powers P 1 ref to P 10 ref. Thus, as shown in FIG. 5 (g), the suppressed linking point power P (t) is, it can be confirmed that they match the output command value P C in the steady state.

ケース2として、10台のパワーコンディショナPCS1〜PCS10のうち2台のパワーコンディショナPCS5,PCS6に設定される有効電力抑制に関する重みw5,w6が他のパワーコンディショナPCS1〜PCS4,PCS7〜PCS10のそれと異なる場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−2とする。シミュレーション1−2において、2台のパワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みwiを2.0とした。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図6は、シミュレーション1−2におけるシミュレーション結果を示している。なお、図6(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 As case 2, the weights w 5 and w 6 related to the active power suppression set in the power conditioners PCS 5 and PCS 6 out of the 10 power conditioners PCS 1 to PCS 10 are the other power conditioners PCS 1. The cases different from those of ~ PCS 4 and PCS 7 ~ PCS 10 were simulated. Let the simulation be simulation 1-2. In simulation 1-2, the weight w i for the active power suppression of the two power conditioners PCS 5 and PCS 6 was set to 2.0. Other conditions are the same as in Simulation 1-1. FIG. 6 shows the simulation results in simulation 1-2. Note that FIGS. 6 (a) to 6 (i) are diagrams corresponding to FIGS. 5 (a) to 5 (i) in the simulation 1-1, respectively.

図6から次のことが確認できる。すなわち、図6(a)〜図6(e)が示すように、図5に示すシミュレーション1−1と比較し、有効電力抑制に関する重みwiを変えたパワーコンディショナPCS5,PCS6の出力抑制量が、その他のパワーコンディショナPCS1〜PCS4,PCS7〜PCS10の出力抑制量の半分になっていることが確認できる。このとき、図6(h)および図6(i)が示すように、集中管理装置MC1が算出するラグランジュ乗数λおよび抑制指標prも上記シミュレーション1−1における値(図5(h)および図5(i)参照)と異なっていることも確認できる。したがって、有効電力抑制に関する重みwiを調整することによって、出力抑制量に差を持たせることが可能である。さらに、図6が示すように、パワーコンディショナPCS5,PCS6の出力抑制量を小さくした分、その他のパワーコンディショナPCS1〜PCS4,PCS7〜PCS10の出力抑制量を上記シミュレーション1−1の場合よりも大きくすることで、図6(g)に示すように、連系点電力P(t)が、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS1は、パワーコンディショナPCSiに設定された有効電力抑制に関する重みwiを考慮して、適切に動作を行っているといえる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 6 (a) ~ FIG 6 (e), compared with the simulation 1-1 shown in FIG. 5, the power conditioner PCS 5 changed weights w i relating active power suppression, the output of the PCS 6 It can be confirmed that the suppression amount is half of the output suppression amount of the other power conditioners PCS 1 to PCS 4 and PCS 7 to PCS 10. At this time, as shown in FIGS. 6 (h) and 6 (i), the Lagrange multiplier λ and the suppression index pr calculated by the centralized management device MC1 are also the values in the above simulation 1-1 (FIGS. 5 (h) and 5). It can also be confirmed that it is different from (i)). Therefore, by adjusting the weights w i relating active power suppression, it is possible to have a difference in output suppression quantity. Further, as shown in FIG. 6, the output suppression amount of the other power conditioners PCS 1 to PCS 4 and PCS 7 to PCS 10 is measured by the reduction of the output suppression amount of the power conditioners PCS 5 and PCS 6 in the above simulation 1. by greater than -1, as shown in FIG. 6 (g), interconnection point power P (t) is, it can be confirmed that they match the output command value P C in the steady state. Therefore, it can be said that the photovoltaic power generation system PVS1 is operating appropriately in consideration of the weight w i regarding the active power suppression set in the power conditioner PCS i.

ケース3として、10台のパワーコンディショナPCS1〜PCS10のうち2台のパワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みw5,w6を途中で変化させた場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−3とする。シミュレーション1−3において、2台のパワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みw5,w6を、開始時点(0[s])では、w5=w6=1.0とし、120[s]経過後に、w5=w6=2.0に変化させた。すなわち、60≦t<120[s]では、上記シミュレーション1−1のように各パワーコンディショナPCS1〜PCS10の有効電力抑制に関する重みw1〜w10はすべて1.0であるが、120≦t[s]では、上記シミュレーション1−2のようにパワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みw5,w6を2.0に変化させた。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図7は、シミュレーション1−3におけるシミュレーション結果を示している。なお、図7(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 As case 3, a simulation was performed in which the weights w 5 and w 6 related to the active power suppression of two power conditioners PCS 5 and PCS 6 out of 10 power conditioners PCS 1 to PCS 10 were changed in the middle. .. Let the simulation be simulation 1-3. In simulation 1-3, the weights w 5 and w 6 related to the active power suppression of the two power conditioners PCS 5 and PCS 6 are set to w 5 = w 6 = 1.0 at the start time (0 [s]). After the lapse of 120 [s], the change was made to w 5 = w 6 = 2.0. That is, in 60 ≦ t <120 [s] , while the weight w 1 to w 10 about the effective suppression of power each power conditioner PCS 1 ~PCS 10 as described above simulation 1-1 are all 1.0, 120 In ≦ t [s], the weights w 5 and w 6 related to the active power suppression of the power conditioners PCS 5 and PCS 6 were changed to 2.0 as in the above simulation 1-2. Other conditions are the same as in Simulation 1-1. FIG. 7 shows the simulation results in Simulation 1-3. Note that FIGS. 7 (a) to 7 (i) are diagrams corresponding to FIGS. 5 (a) to 5 (i) in the simulation 1-1, respectively.

図7から次のことが確認できる。すなわち、パワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みw5,w6を2.0に変化させる前(60≦t<120[s])では、上記シミュレーション1−1と同じ結果であり、パワーコンディショナPCS5,PCS6の有効電力抑制に関する重みw5,w6を2.0に変化させた後(120≦t[s])では、上記シミュレーション1−2と同じ結果となっていることが確認できる。したがって、このように有効電力抑制に関する重みwiを途中で調整(変更)しても、継続して、連系点電力P(t)を出力指令値PCに一致させることが可能である。 The following can be confirmed from FIG. 7. That is, before changing the weights w 5 and w 6 related to the active power suppression of the power conditioners PCS 5 and PC 6 to 2.0 (60 ≦ t <120 [s]), the same result as the above simulation 1-1 is obtained. Yes, after changing the weights w 5 and w 6 related to the active power suppression of the power conditioners PCS 5 and PC 6 to 2.0 (120 ≦ t [s]), the same result as the above simulation 1-2 is obtained. It can be confirmed that Therefore, even in this way adjust the weights w i relating active power suppression in the middle (change), continuously, it is possible to match the interconnection point power P (t) to the output command value P C.

ケース4として、2台のパワーコンディショナ毎(PCS1とPCS2,PCS3とPCS4,PCS5とPCS6,PCS7とPCS8,PCS9とPCS10)に、太陽電池SPiの発電量Pi SPが異なる場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−4とする。シミュレーション1−4において、2台のパワーコンディショナ毎(PCS1とPCS2,PCS3とPCS4,PCS5とPCS6,PCS7とPCS8,PCS9とPCS10)の太陽電池SPiの発電量Pi SPをそれぞれ、P1 SP,P2 SP=600[kW]、P3 SP,P4 SP=500[kW]、P5 SP,P6 SP=400[kW]、P7 SP,P8 SP=300[kW]、P9 SP,P10 SP=200[kW]とした。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図8は、シミュレーション1−4におけるシミュレーション結果を示している。なお、図8(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 In case 4, the power generation of the solar cell SP i is performed for each of the two power conditioners (PCS 1 and PCS 2 , PCS 3 and PCS 4 , PCS 5 and PCS 6 , PCS 7 and PCS 8 , PCS 9 and PCS 10). The case where the quantity P i SP was different was simulated. Let the simulation be simulation 1-4. In Simulation 1-4, the solar cell SP i of each of the two power conditioners (PCS 1 and PCS 2 , PCS 3 and PCS 4 , PCS 5 and PCS 6 , PCS 7 and PCS 8 , PCS 9 and PCS 10). The amount of power generated P i SP is P 1 SP , P 2 SP = 600 [kW], P 3 SP , P 4 SP = 500 [kW], P 5 SP , P 6 SP = 400 [kW], P 7 SP, respectively. , P 8 SP = 300 [kW], P 9 SP , P 10 SP = 200 [kW]. Other conditions are the same as in Simulation 1-1. FIG. 8 shows the simulation results in Simulation 1-4. 8 (a) to 8 (i) are diagrams corresponding to FIGS. 5 (a) to 5 (i) in the simulation 1-1, respectively.

図8から次のことが確認できる。すなわち、図8(a)〜(e)が示すように、個別目標電力Pi refが太陽電池SPiの発電量Pi SP以上である場合、出力抑制を行っていないことが確認できる。また、図8(f)が示すように、定格出力Pi lmtが同一のパワーコンディショナPCS1〜PCS10で太陽電池SPiの発電量Pi SPが異なる場合、太陽電池SPiの発電量Pi SPの少ないパワーコンディショナPCS7〜PCS10は出力抑制を行っていないことが確認できる。さらに、図8(g)が示すように、連系点電力P(t)が抑制され、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS1は、太陽電池SPiの発電量Pi SPを考慮して、適切に動作を行っているといえる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 8 (a) ~ (e) , if the individual target power P i ref is power generation amount P i SP or more solar cells SP i, it can be confirmed that not performing the output suppression. Further, as shown in FIG. 8 (f), if the same power conditioner PCS 1 ~PCS 10 rated output P i lmt power generation amount P i SP solar cell SP i different, the amount of power generated by solar cell SP i P i SP with less power conditioner PCS 7 ~PCS 10 it can be confirmed that that has not been output suppression. Furthermore, as shown in FIG. 8 (g), the suppressed linking point power P (t) is, it can be confirmed that they match the output command value P C in the steady state. Therefore, it can be said that the photovoltaic power generation system PVS1 is operating appropriately in consideration of the power generation amount P i SP of the solar cell SP i.

ケース5として、2台のパワーコンディショナ毎(PCS1とPCS2,PCS3とPCS4,PCS5とPCS6,PCS7とPCS8,PCS9とPCS10)に、定格出力Pi lmtが異なる場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−5とする。シミュレーション1−5において、2台のパワーコンディショナ毎(PCS1とPCS2,PCS3とPCS4,PCS5とPCS6,PCS7とPCS8,PCS9とPCS10)の定格出力Pi lmtをそれぞれ、P1 lmt,P2 lmt=500[kW]、P3 lmt,P4 lmt=400[kW]、P5 lmt,P6 lmt=300[kW]、P7 lmt,P8 lmt=200[kW]、P9 lmt,P10 lmt=100[kW]とした。また、電力会社からの出力指令値PCとして、0≦t<60[s]では指令がなく、60≦t[s]では2000[kW]とし、太陽電池SPiの発電量Pi SPをそれぞれ、定格出力Pi lmt+100[kW]とした。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図9は、シミュレーション1−5におけるシミュレーション結果を示している。なお、図9(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 As a case 5, every two of the power conditioner (PCS 1 and PCS 2, PCS 3 and PCS 4, PCS 5 and PCS 6, PCS 7 and PCS 8, PCS 9 and PCS 10), the rated output P i lmt Different cases were simulated. Let the simulation be simulation 1-5. In the simulation 1-5, the rated output P i lmt every two of the power conditioner (PCS 1 and PCS 2, PCS 3 and PCS 4, PCS 5 and PCS 6, PCS 7 and PCS 8, PCS 9 and PCS 10) P 1 lmt , P 2 lmt = 500 [kW], P 3 lmt , P 4 lmt = 400 [kW], P 5 lmt , P 6 lmt = 300 [kW], P 7 lmt , P 8 lmt = 200 [kW], P 9 lmt , P 10 lmt = 100 [kW]. Further, as the output command value P C from the electric power company, there is no command when 0 ≦ t <60 [s], and 2000 [kW] is set when 60 ≦ t [s], and the power generation amount P i SP of the solar cell SP i is set. The rated output P i lmt +100 [kW] was set for each. Other conditions are the same as in Simulation 1-1. FIG. 9 shows the simulation results in Simulation 1-5. Note that FIGS. 9 (a) to 9 (i) are diagrams corresponding to FIGS. 5 (a) to 5 (i) in the simulation 1-1, respectively.

図9から次のことが確認できる。すなわち、図9(f)が示すように、定格出力Pi lmtが異なる場合、出力抑制量は、各パワーコンディショナPCS1〜PCS10で等しいことが確認できる。また、図9(g)が示すように連系点電力P(t)が抑制され、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS1は、パワーコンディショナPCSiの定格出力Pi lmtを考慮して、適切に動作を行っているといえる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 9 (f), the case where the rated output P i lmt is different, the output suppression amount can be confirmed to be equal in each of the power conditioner PCS 1 ~PCS 10. Further, the interconnection point power P (t) is suppressed as shown in FIG. 9 (g), the can be confirmed that matches the output command value P C in the steady state. Therefore, it can be said that the photovoltaic power generation system PVS1 is operating appropriately in consideration of the rated output P i lmt of the power conditioner PCS i.

ケース6として、上記サンプリング時間を長くした場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−6とする。シミュレーション1−6において、上記サンプリング時間を60[s]=1[min]とした。また、勾配係数εを0.0005とし、電力会社からの出力指令値PCとして、0≦t<5[min]では指令がなく、5≦t[min]では3000[kW]とした。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図10は、シミュレーション1−6におけるシミュレーション結果を示している。なお、図10(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 As case 6, a case where the sampling time was lengthened was simulated. Let the simulation be simulation 1-6. In simulation 1-6, the sampling time was set to 60 [s] = 1 [min]. Further, the slope coefficient ε and 0.0005, as the output command value P C from the power company, 0 ≦ t <5 [min ] no instruction in, and a 5 ≦ t [min] In 3000 [kW]. Other conditions are the same as in Simulation 1-1. FIG. 10 shows the simulation results in Simulation 1-6. Note that FIGS. 10 (a) to 10 (i) are diagrams corresponding to FIGS. 5 (a) to 5 (i) in the simulation 1-1, respectively.

図10から次のことが確認できる。すなわち、図10(g)が示すように、上記サンプリング時間を長くした場合、連系点電力P(t)が出力指令値PCに追従するための時間が上記シミュレーション1−1より長くなるものの、連系点電力P(t)が抑制され、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 10 (g), when longer the sampling time, although the time to interconnection point power P (t) follows the output command value P C is longer than the above-described simulation 1-1 , is suppressed linking point power P (t) is, it can be confirmed that they match the output command value P C in the steady state.

ケース7として、上記サンプリング時間を上記ケース6におけるサンプリング時間よりもさらに長くした場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション1−7とする。シミュレーション1−7において、上記サンプリング時間を180[s]=3[min]とした。また、勾配係数εを0.0003とし、電力会社からの出力指令値PCとして、0≦t<5[min]では指令がなく、5≦t[min]では3000[kW]とした。その他の条件は、上記シミュレーション1−1と同じである。図11は、シミュレーション1−7におけるシミュレーション結果を示している。なお、図11(a)〜(i)はそれぞれ、上記シミュレーション1−1における図5(a)〜(i)に対応した図である。 In case 7, a simulation was performed in which the sampling time was made longer than the sampling time in case 6. Let the simulation be simulation 1-7. In simulation 1-7, the sampling time was set to 180 [s] = 3 [min]. Further, the slope coefficient ε and 0.0003, as the output command value P C from the power company, 0 ≦ t <5 [min ] no instruction in, and a 5 ≦ t [min] In 3000 [kW]. Other conditions are the same as in Simulation 1-1. FIG. 11 shows the simulation results in Simulation 1-7. 11 (a) to 11 (i) are diagrams corresponding to FIGS. 5 (a) to 5 (i) in the simulation 1-1, respectively.

図11から次のことが確認できる。すなわち、図11(g)が示すように、サンプリング時間を上記シミュレーション1−6よりも長くした場合においても、連系点電力P(t)が抑制され、定常状態で出力指令値PCに一致していることが確認できる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 11 (g), in the case where the sampling time was longer than the simulation 1-6 also are interconnection point power P (t) is suppressed, one to the output command value P C in a steady state You can confirm that you are doing it.

上記図5〜図11毎の結果に加え、図5〜図11を対比することで、次のことが確認できる。すなわち、各図の(h)および(i)が示すように、ラグランジュ乗数λおよび抑制指標prは、パワーコンディショナPCS1〜PCS10の、太陽電池SPiの発電量Pi SP、定格出力Pi lmt、有効電力抑制に関する重みwi、および、出力指令値PCなどに基づき、異なる値が算出されていることが確認できる。また、各図の(a)〜(e)が示すように、抑制指標prの更新に応じて、個別目標電力Pi refが更新されていることを確認できる。そして、パワーコンディショナPCS1〜PCS10は、この個別目標電力Pi refに応じて、個別出力電力Pi outを制御している。よって、各図の(g)が示すように、連系点電力P(t)を出力指令値PCに一致させていることが確認できる。以上のことから、上記(9)式および上記(10)式を用いて集中管理装置MC1が算出した抑制指標prが適切な値であるといえる。 The following can be confirmed by comparing FIGS. 5 to 11 in addition to the results for each of FIGS. 5 to 11. That is, as shown in each figure (h) and (i), the Lagrange multiplier λ and suppression indicator pr is the power conditioner PCS 1 ~PCS 10, power generation of the solar cell SP i P i SP, the rated output P i lmt, weight w i relating active power suppression, and, on the basis of such an output command value P C, it can be confirmed that different values are calculated. Further, as shown in each figure (a) ~ (e), in accordance with the updating of the suppression indicators pr, it can be confirmed that the individual target power P i ref is updated. The power conditioner PCS 1 ~PCS 10, in response to the individual target power P i ref, and controls the individual output power P i out. Thus, as shown in (g) is each figure, it can be confirmed that by matching linking point power P (t) to the output command value P C. From the above, it can be said that the suppression index pr calculated by the centralized management device MC1 using the above equations (9) and (10) is an appropriate value.

上記シミュレーション1−1ないしシミュレーション1−7の結果から、太陽光発電システムPVS1において、各パワーコンディショナPCSiがそれぞれ、集中管理装置MC1から受信する抑制指標prに基づき、分散的に個別目標電力Pi refを算出している。よって、上記目標1−1を達成している。また、連系点電力P(t)が抑制され、出力指令値PCに一致している。よって、上記目標1−2を達成している。そして、各種条件に応じて、パワーコンディショナPCSi毎に個別出力電力Pi outが変化している。すなわち、各種条件に応じて、パワーコンディショナPCSi毎に出力抑制量が変化している。よって、上記目標1−3を達成している。以上のことから、太陽光発電システムPVS1は、上記3つの目標を達成していることが分かる。 From the results of the above simulations 1-1 to 1-7, in the photovoltaic power generation system PVS1, each power conditioner PCS i distributes the individual target power P based on the suppression index pr received from the centralized management device MC1. i ref is calculated. Therefore, the above target 1-1 has been achieved. Further, the interconnection point power P (t) is suppressed, coincides with the output command value P C. Therefore, the above target 1-2 has been achieved. Then, the individual output power P i out changes for each power conditioner PCS i according to various conditions. That is, the output suppression amount changes for each power conditioner PCS i according to various conditions. Therefore, the above goals 1-3 have been achieved. From the above, it can be seen that the photovoltaic power generation system PVS1 has achieved the above three goals.

以上で説明したように、第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1において、集中管理装置MC1は、電力会社からの出力指令値PCおよび検出した連系点電力P(t)から、上記(9)式および上記(10)式を用いて、抑制指標prを算出し、これを各パワーコンディショナPCSiに送信している。また、各パワーコンディショナPCSiは、受信した抑制指標prに基づき、分散的に上記(8)式の最適化問題を解くことで、個別目標電力Pi refを算出し、そして、個別出力電力Pi outを個別目標電力Pi refに制御している。これにより、集中管理装置MC1は、上記(9)式および上記(10)式に示す簡単な計算だけとなる。したがって、太陽光発電システムPVS1において、集中管理装置MC1の処理負荷を低減させることができる。また、各パワーコンディショナPCSiが、抑制指標prに基づき分散的に個別目標電力Pi refを算出し、個別出力電力Pi outを制御する場合であっても、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させることができる。 As described above, in the photovoltaic power generation system PVS1 according to the first embodiment, the central control device MC1 is outputted from the command value P C and detected interconnection point power P (t) from the power company, the ( The suppression index pr is calculated using the equation 9) and the above equation (10), and this is transmitted to each power conditioner PCS i. Further, each power conditioner PCS i calculates the individual target power P i ref by solving the optimization problem of the above equation (8) in a distributed manner based on the received suppression index pr, and then obtains the individual output power. P i out is controlled to the individual target power P i ref. As a result, the centralized management device MC1 can perform only the simple calculations shown in the above equations (9) and (10). Therefore, in the photovoltaic power generation system PVS1, the processing load of the centralized management device MC1 can be reduced. Further, even when each power conditioner PCS i calculates the individual target power P i ref in a distributed manner based on the suppression index pr and controls the individual output power P i out , the interconnection point power P (t). ) it can be matched to the output command value P C from the power company.

上記第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1において、太陽電池SPiを接続した複数台のパワーコンディショナPCSiで構成された場合を例に説明した。しかし、このような太陽光発電システムPVS1の場合、天候変動による出力への影響が大きい。そこで、天候変動などによる出力変動を抑制させるために、太陽電池を接続したパワーコンディショナと蓄電池を接続したパワーコンディショナとを併設した太陽光発電システムが存在する。この場合について、第2実施形態として、以下に説明する。 The case where the photovoltaic power generation system PVS1 according to the first embodiment is composed of a plurality of power conditioners PCS i to which the solar cell SP i is connected has been described as an example. However, in the case of such a photovoltaic power generation system PVS1, the influence on the output due to the weather change is large. Therefore, in order to suppress output fluctuations due to weather fluctuations and the like, there is a photovoltaic power generation system in which a power conditioner connected to a solar cell and a power conditioner connected to a storage battery are installed side by side. This case will be described below as a second embodiment.

図12および図13は、第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2を説明するための図である。図12は、太陽光発電システムPVS2の全体構成を示す図である。図13は、図12に示す太陽光発電システムPVS2において、電力系統Aとの連系点における電力を制御する制御系の機能構成を示す図である。なお、上記第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1と同一あるいは類似のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。 12 and 13 are diagrams for explaining the photovoltaic power generation system PVS2 according to the second embodiment. FIG. 12 is a diagram showing the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS2. FIG. 13 is a diagram showing a functional configuration of a control system that controls electric power at an interconnection point with the electric power system A in the photovoltaic power generation system PVS2 shown in FIG. The same or similar to the photovoltaic power generation system PVS1 according to the first embodiment is designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図12に示すように、太陽光発電システムPVS2は、複数台の太陽電池SPi(i=1,2,・・・,n;nは正の整数)、複数台のパワーコンディショナPCSPVi、複数台の蓄電池Bk(k=1,2,・・・,m;mは正の整数)、複数台のパワーコンディショナPCSBk、および、集中管理装置MC2を有して構成される。太陽光発電システムPVS2は、系統連型の逆潮流システムである。 As shown in FIG. 12, the photovoltaic power generation system PVS2 includes a plurality of solar cells SP i (i = 1, 2, ..., N; n is a positive integer), a plurality of power conditioners PCS PVi , and a plurality of power conditioners PCS PVi. It is composed of a plurality of storage batteries B k (k = 1, 2, ..., M; m is a positive integer), a plurality of power conditioners PCS Bk , and a centralized management device MC2. The photovoltaic power generation system PVS2 is a grid-connected reverse power flow system.

複数台のパワーコンディショナPCSPViはそれぞれ、上記第1実施形態のパワーコンディショナPCSiと同様に構成される。すなわち、各パワーコンディショナPCSPViは、太陽電池SPiが発電した電力(直流電力)を交流電力に変換し、変換した交流電力を電力系統Aに出力する。 Each of the plurality of power conditioner PCS PVi is configured in the same manner as the power conditioner PCS i of the first embodiment. That is, each power conditioner PCS PVi converts the power generated by the solar cell SP i (DC power) into AC power, and outputs the converted AC power to the power system A.

複数台の蓄電池Bkはそれぞれ、繰り返し、充電により電力を蓄えることができる電池である。蓄電池Bkは、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池などの二次電池である。また、電気二重層コンデンサなどのコンデンサを用いてもよい。蓄電池Bkは、蓄積された電力を放電して、直流電力をパワーコンディショナPCSBkに供給する。 Each of the plurality of storage batteries B k is a battery that can store electric power by repeatedly charging. The storage battery B k is, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, or a lead storage battery. Further, a capacitor such as an electric double layer capacitor may be used. Battery B k is to discharge accumulated power and supplies DC power to the power conditioner PCS Bk.

複数台のパワーコンディショナPCSBkはそれぞれ、蓄電池Bkから入力される直流電力を交流電力に変換して出力するものである。さらに、各パワーコンディショナPCSBkは、電力系統Aや各パワーコンディショナPCSPViから入力される交流電力を直流電力へ変換し、蓄電池Bkに供給する。すなわち、蓄電池Bkを充電する。各パワーコンディショナPCSBkは、蓄電池Bkの充電および放電を制御している。したがって、蓄電池Bkの充電を行う充電回路および蓄電池Bkの放電を行う放電回路として機能する。 Each plurality is the power conditioner PCS Bk, is intended for converting the DC power supplied from battery B k to AC power. Further, each power conditioner PCS Bk converts AC power input from the power system A and each power conditioner PCS PVi into DC power and supplies it to the storage battery B k. That is, the storage battery B k is charged. Each power conditioner PCS Bk is controlling the charging and discharging of the battery B k. Thus, functions as a discharge circuit to discharge the charging circuit and the battery B k to charge the battery B k.

各パワーコンディショナPCSPViから出力される有効電力をPPVi out、無効電力をQPVi outとすると、各パワーコンディショナPCSPViからPPVi out+jQPVi outの複素電力が出力されている。また、各パワーコンディショナPCSBkから出力される有効電力をPBk out、無効電力をQBk outとすると、各パワーコンディショナPCSBkからPBk out+jQBk outの複素電力が出力されている。したがって、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkと電力系統Aとの連系点には、(ΣiPVi out+ΣkBk out)+j(ΣiPVi out+ΣkBk out)の複素電力が出力されている。すなわち、連系点電力は、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの出力電力の総和である。なお、本実施形態においても、連系点における電圧変動抑制などに主に活用される無効電力QPVi out,QBk outの出力制御については、特に考慮しない。すなわち、連系点電力は、連系点における有効電力PPVi out,PBk outの総和(ΣiPVi out+ΣkBk out)としている。 Assuming that the active power output from each power conditioner PCS PVi is P PVi out and the ineffective power is Q PVi out , the complex power of P PVi out + jQ PVi out is output from each power conditioner PCS PVi. Further, assuming that the active power output from each power conditioner PCS Bk is P Bk out and the ineffective power is Q Bk out , the complex power of P Bk out + jQ Bk out is output from each power conditioner PCS Bk. Therefore, at the interconnection point between the power conditioners PCS PVi and PCS Bk and the power system A, (Σ i P PVi out + Σ k P Bk out ) + j (Σ i Q PVi out + Σ k Q Bk out ) Complex power is output. That is, the interconnection point power is the sum of the output powers of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk. Also in this embodiment, the output control of the reactive powers Q PVi out and Q Bk out , which are mainly used for suppressing voltage fluctuations at the interconnection point, is not particularly considered. That is, the interconnection point power is the sum of the active powers P PVi out and P Bk out at the interconnection point (Σ i P PVi out + Σ k P Bk out ).

本実施形態においては、太陽光発電システムPVS2は、電力会社から、連系点電力P(t)が所定の値を超えないように指示される。太陽光発電システムPVS2は、この指示に従い、連系点電力P(t)を制御する。具体的には、太陽光発電システムPVS2は、電力会社からの指示として、上記出力指令値PCを指令される。太陽光発電システムPVS2は、連系点電力P(t)が電力会社から指令される出力指令値PCとなるように、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの個別出力電力PPVi out,PBk outを制御する。よって、連系点電力P(t)を調整対象電力とし、出力指令値PCを連系点電力P(t)の目標値としている。太陽光発電システムPVS2は、連系点電力P(t)が出力指令値PCを超えている場合、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの個別出力電力PPVi out,PBk outを抑制する。このことから、太陽光発電システムPVS2も連系点電力抑制制御を行っている。 In the present embodiment, the photovoltaic power generation system PVS2 is instructed by the electric power company so that the interconnection point power P (t) does not exceed a predetermined value. The photovoltaic power generation system PVS2 controls the interconnection point power P (t) according to this instruction. Specifically, photovoltaic systems PVS2 as an instruction from the power company is commanded the output command value P C. Photovoltaic systems PVS2, like interconnection point power P (t) is the output command value P C of commanded from the power company, the power conditioner PCS PVi, PCS Bk individual output power P PVi out, P Control Bk out. Therefore, the interconnection point power P (t) is set as the adjustment target power, and the output command value P C is set as the target value of the interconnection point power P (t). Photovoltaic systems PVS2, when interconnection point power P (t) exceeds the output command value P C, suppresses the power conditioner PCS PVi, individual output power P PVi out of PCS Bk, the P Bk out .. For this reason, the photovoltaic power generation system PVS2 also performs interconnection point power suppression control.

連系点電力抑制制御においては、各パワーコンディショナPCSPViは、集中管理装置MC2から抑制指標prPVを受信し、受信した抑制指標prPVに基づき、個別目標電力PPVi refを算出する。抑制指標prPVは、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための情報であり、個別目標電力PPVi refを算出するための情報である。各パワーコンディショナPCSPViは、算出した個別目標電力PPVi refに基づいて、個別出力電力PPVi outを制御する。そのために、各パワーコンディショナPCSPViは、図13に示すように、受信部11、目標電力算出部12’、および、出力制御部13を含んでいる。 In the interconnection point power suppression control, each power conditioner PCS PVi receives the suppression index pr PV from the centralized management device MC2, and calculates the individual target power P PVi ref based on the received suppression index pr PV. Suppression indicator pr PV is information for linking point power P (t) to the output command value P C, which is information for calculating the individual target power P PVi ref. Each power conditioner PCS PVi controls the individual output power P PVi out based on the calculated individual target power P PVi ref. Therefore, as shown in FIG. 13, each power conditioner PCS PVi includes a receiving unit 11, a target power calculation unit 12', and an output control unit 13.

目標電力算出部12’は、受信部11が受信した抑制指標prPVに基づき、自装置(パワーコンディショナPCSPVi)の個別目標電力PPVi refを算出する。具体的には、目標電力算出部12’は、下記(19)式に示す制約付き最適化問題を解くことで、個別目標電力PPVi refを算出する。したがって、目標電力算出部12’は、第1実施形態に係る目標電力算出部12と比較し、個別目標電力PPVi refを算出するための最適化問題の演算式が異なっている。当該(19)式において、wPViは、パワーコンディショナPCSPViの有効電力抑制に関する重みを表わしており、設計値である。また、Pφiは、パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outの抑制を優先するか否かを示す設計パラメータ(以下、「優先度パラメータ」という。)を示しており、設計値である。当該優先度パラメータPφiを小さくすると、蓄電池Bkの充電量を少なくし、個別出力電力PPVi outが抑制され易くなる。一方、当該優先度パラメータPφiを大きくすると、蓄電池Bkの充電量を多くし、個別出力電力PPVi outが抑制され難くなる。よって、優先度パラメータPφiは、蓄電池Bkの充電を優先するか否かを示す設計パラメータであるとも言える。さらに、この優先度パラメータPφiによって、パワーコンディショナPCSPViの定格出力による出力限界とは別に、パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outの疑似的な出力限界が設定されていると考えられる。そのため、優先度パラメータPφiは、疑似有効出力限界とも言える。上記重みwPViおよび上記優先度パラメータPφiはユーザが設定可能である。この下記(19)式についての詳細は、後述する。

Figure 0006849177
The target power calculation unit 12'calculates the individual target power P PVi ref of the own device (power conditioner PCS PVi) based on the suppression index pr PV received by the reception unit 11. Specifically, the target power calculation unit 12'calculates the individual target power P PVi ref by solving the constrained optimization problem shown in the following equation (19). Therefore, the target power calculation unit 12'is different from the target power calculation unit 12 according to the first embodiment in the calculation formula of the optimization problem for calculating the individual target power P PVi ref. In the equation (19), w PVi represents the weight related to the active power suppression of the power conditioner PCS PVi, and is a design value. Further, Pφ i indicates a design parameter (hereinafter referred to as “priority parameter”) indicating whether or not to give priority to suppressing the individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi, which is a design value. .. When the priority parameter Pφ i is reduced, the charge amount of the storage battery B k is reduced, and the individual output power P PVi out is easily suppressed. On the other hand, when the priority parameter Pφ i is increased, the charge amount of the storage battery B k is increased, and it becomes difficult to suppress the individual output power P PV i out. Therefore, it can be said that the priority parameter Pφ i is a design parameter indicating whether or not to prioritize the charging of the storage battery B k. In addition, this priority parameter P.PHI i, the output limit according to the rated output of the power conditioner PCS PVi separately, considered as pseudo output limits of the individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi is set Be done. Therefore, the priority parameter Pφ i can be said to be a pseudo effective output limit. The weight w PVi and the priority parameter Pφ i can be set by the user. Details of the following equation (19) will be described later.
Figure 0006849177

連系点電力抑制制御においては、各パワーコンディショナPCSBkは、集中管理装置MC2から充放電指標prBを受信し、受信した充放電指標prBに基づき、個別目標電力PBk refを算出する。充放電指標prBは、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための情報であり、個別目標電力PBk refを算出するための情報である。また、蓄電池Bkをどれくらい充電するか放電するかを決定するための情報でもある。各パワーコンディショナPCSBkは、算出した個別目標電力PBk refに基づいて、個別出力電力PBk outを制御する。そのために、各パワーコンディショナPCSBkは、図13に示すように、受信部31、目標電力算出部32、および、出力制御部33を含んでいる。 In the interconnection point power suppression control, each power conditioner PCS Bk receives the charge / discharge index pr B from the centralized control device MC2, and calculates the individual target power P Bk ref based on the received charge / discharge index pr B. .. The charge / discharge index pr B is information for setting the interconnection point power P (t) to the output command value P C , and is information for calculating the individual target power P Bk ref. It is also information for determining how much the storage battery B k is to be charged or discharged. Each power conditioner PCS Bk controls the individual output power P Bk out based on the calculated individual target power P Bk ref. Therefore, as shown in FIG. 13, each power conditioner PCS Bk includes a receiving unit 31, a target power calculation unit 32, and an output control unit 33.

受信部31は、上記第1実施形態に係る受信部11と同様に構成され、集中管理装置MC2から送信される充放電指標prBを受信する。 The receiving unit 31 is configured in the same manner as the receiving unit 11 according to the first embodiment, and receives the charge / discharge index pr B transmitted from the centralized management device MC2.

目標電力算出部32は、受信部31が受信した充放電指標prBに基づき、自装置(パワーコンディショナPCSBk)の個別目標電力PBk refを算出する。具体的には、目標電力算出部32は、下記(20)式に示す最適化問題を解くことで、個別目標電力PBk refを算出する。当該(20)式において、PBk lmtは、各パワーコンディショナPCSBkの定格出力(出力限界)を表わしている。wBkは、パワーコンディショナPCSBkの有効電力に関する重みを表わしている。上記重みwBkは、ユーザが設定可能である。また、αk,βkは、蓄電池Bkの残量によって調整できる調整パラメータを表わしている。なお、この下記(20)式についての詳細は、後述する。

Figure 0006849177
The target power calculation unit 32 calculates the individual target power P Bk ref of the own device (power conditioner PCS Bk ) based on the charge / discharge index pr B received by the reception unit 31. Specifically, the target power calculation unit 32 calculates the individual target power P Bk ref by solving the optimization problem shown in the following equation (20). In the equation (20), P Bk lmt represents the rated output (output limit) of each power conditioner PCS Bk. w Bk represents the weight regarding the active power of the power conditioner PCS Bk. The weight w Bk can be set by the user. Further, α k and β k represent adjustment parameters that can be adjusted according to the remaining amount of the storage battery B k. The details of the following equation (20) will be described later.
Figure 0006849177

出力制御部33は、上記第1実施形態に係る出力制御部13と同様に構成される。出力制御部33は、蓄電池Bkの放電および充電を制御することで、個別出力電力PBk outを、目標電力算出部32が算出した個別目標電力PBk refにする。具体的には、目標電力算出部32によって算出された個別目標電力PBk refが正の値の場合、蓄電池Bkに蓄積された電力(直流電力)を交流電力に変換し、電力系統Aに供給する。すなわち、パワーコンディショナPCSBkを放電回路として機能させる。一方、個別目標電力PBk refが負の値の場合、パワーコンディショナPCSPViから出力された交流電力の少なくとも一部を直流電力に変換し、蓄電池Bkに供給する。すなわち、パワーコンディショナPCSBkを充電回路として機能させる。 The output control unit 33 is configured in the same manner as the output control unit 13 according to the first embodiment. The output control unit 33 controls the discharge and charge of the storage battery B k to set the individual output power P Bk out to the individual target power P Bk ref calculated by the target power calculation unit 32. Specifically, when the individual target power P Bk ref calculated by the target power calculation unit 32 is a positive value, the power (DC power) stored in the storage battery B k is converted into AC power and used in the power system A. Supply. That is, the power conditioner PCS Bk is made to function as a discharge circuit. On the other hand, when the individual target power P Bk ref is a negative value, at least a part of the AC power output from the power conditioner PCS PVi is converted into DC power and supplied to the storage battery B k. That is, the power conditioner PCS Bk is made to function as a charging circuit.

集中管理装置MC2は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを集中管理する。集中管理装置MC2は、図13に示すように、上記第1実施形態に係る集中管理装置MC1と比較し、指標算出部23が指標算出部43に、送信部24が送信部44に置き換えられている点で異なる。集中管理装置MC2は、連系点電力抑制制御において、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出し、抑制指標prPVをパワーコンディショナPCSPViに、充放電指標prBをパワーコンディショナPCSBkに送信する。 The centralized management device MC2 centrally manages a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk . As shown in FIG. 13, the centralized management device MC2 is compared with the centralized management device MC1 according to the first embodiment, in which the index calculation unit 23 is replaced by the index calculation unit 43 and the transmission unit 24 is replaced by the transmission unit 44. It differs in that it is. The central control device MC2, at interconnection node power suppression control, calculates a suppression index pr PV and charge-discharge indicator pr B for interconnection point power P (t) to the output command value P C, suppression index pr PV Is transmitted to the power conditioner PCS PVi, and the charge / discharge index pr B is transmitted to the power conditioner PCS Bk.

指標算出部43は、連系点電力P(t)を出力指令値PCにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。指標算出部43は、ラグランジュ乗数をλ、勾配係数をε、時間をtとして、下記(21)式および下記(22)式に基づき、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。ただし、指標算出部43は、出力指令値取得部21からの出力指令値PCとして、電力会社からの出力抑制の指令がないことを表わす数値−1を入力された場合、ラグランジュ乗数λを「0」とする。すなわち、抑制指標prPVおよび充放電指標prBをともに「0」と算出する。なお、下記(21)式において、個別出力電力PPVi out,PBk outおよび出力指令値PCが、時間tに対して変化する値であるため、それぞれ個別出力電力をPPVi out(t),PBk out(t)および出力指令値をPC(t)と記載している。これらの下記(21)式および下記(22)式の詳細は、後述する。

Figure 0006849177
Index calculating unit 43 calculates the suppression indicators pr PV and charge-discharge indicator pr B for interconnection point power P (t) to the output command value P C. The index calculation unit 43 calculates the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B based on the following equations (21) and (22), where the Lagrange multiplier is λ, the gradient coefficient is ε, and the time is t. However, the index calculation unit 43 as the output command value P C from the output command value acquiring unit 21, when it is entered the numerical value -1 to indicate that there is no command output suppression from power company, the Lagrange multiplier λ " 0 ”. That is, both the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B are calculated as “0”. In the following equation (21), since the individual output powers P PVi out , P Bk out and the output command value P C are values that change with respect to time t, the individual output powers are respectively P PVi out (t). describes a P Bk out (t) and the output command value and P C (t). Details of the following equation (21) and the following equation (22) will be described later.
Figure 0006849177

送信部44は、指標算出部43が算出した抑制指標prPVをパワーコンディショナPCSPViに送信し、指標算出部43が算出した充放電指標prBをパワーコンディショナPCSBkに送信する。 The transmission unit 44 transmits the suppression index pr PV calculated by the index calculation unit 43 to the power conditioner PCS PVi, and transmits the charge / discharge index pr B calculated by the index calculation unit 43 to the power conditioner PCS Bk .

次に、太陽光発電システムPVS2が行う連系点電力抑制制御において、パワーコンディショナPCSPViによる個別目標電力PPVi refの算出に上記(19)式が用いられる理由、パワーコンディショナPCSBkによる個別目標電力PBk refの算出に上記(20)式が用いられる理由、および、集中管理装置MC2による抑制指標prPV,充放電指標prBの算出に上記(21)式および上記(22)式が用いられる理由を説明する。 Next, the reason why the above equation (19) is used to calculate the individual target power P PVi ref by the power conditioner PCS PVi in the interconnection point power suppression control performed by the photovoltaic power generation system PVS2, and the individual by the power conditioner PCS Bk . The reason why the above equation (20) is used to calculate the target power P Bk ref , and the above equations (21) and (22) are used to calculate the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B by the centralized control device MC2. The reason why it is used will be explained.

太陽光発電システムPVS2は、連系点電力抑制制御において、以下の5つの目標を達成するように構成されている。1つ目の目標(目標2−1)は、「各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力を算出する」ことである。2つ目の目標(目標2−2)は、「太陽電池に接続されたパワーコンディショナPCSPViの出力電力をできる限り抑制しない」ことである。3つ目の目標(目標2−3)は、「蓄電池は、連系点電力が出力指令値よりも大きい場合には充電し、不足している場合には放電する」ことである。4つ目の目標(目標2−4)は、「太陽光発電システムPVS2の連系点における出力電力(連系点電力)を電力会社からの出力指令値に一致させる」ことである。そして、5つ目の目標(2−5)は、「パワーコンディショナPCSPVi,PCSBk毎に、出力抑制量を調整できるようにする」ことである。 The photovoltaic power generation system PVS2 is configured to achieve the following five goals in the interconnection point power suppression control. The first goal (Goal 2-1) is that "each power conditioner PCS PVi and PCS Bk calculate individual target power in a distributed manner". The second goal (Goal 2-2) is to "do not suppress the output power of the power conditioner PCS PVi connected to the solar cell as much as possible". The third goal (goal 2-3) is that "the storage battery is charged when the interconnection point power is larger than the output command value, and discharged when the interconnection point power is insufficient". The fourth goal (goal 2-4) is to "match the output power (interconnection point power) at the interconnection point of the photovoltaic power generation system PVS2 with the output command value from the electric power company." The fifth goal (2-5) is to "enable the output suppression amount to be adjusted for each power conditioner PCS PVi and PCS Bk".

まず、集中管理装置MC2が集中的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを求める場合の制約付き最適化問題を考える。そうすると、下記(23)式が得られる。ここで、上記するように、PPVi ref,PBk refはそれぞれ、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの個別目標電力を表わし、PPVi lmt,PBk lmtはそれぞれ、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの定格出力(出力限界)を表わし、Pφiは優先度パラメータを表わす。なお、下記(23)式の最適解である個別目標電力PPVi ref,PBk refをそれぞれ、(PPVi ref*,(PBk ref*とする。下記(23)式において、(23a)式は、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outの出力抑制量の最小化および各パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outの出力量の最小化、(23b)式は、各パワーコンディショナPCSPViの定格出力PPVi lmtによる制約、(23c)式は、各パワーコンディショナPCSBkの定格出力PBk lmtによる制約、(23d)式は、各蓄電池Bkの残量制約、(23e)式は、連系点電力P(t)を出力指令値PCに一致させることを、それぞれ表わしている。

Figure 0006849177
First, consider a constrained optimization problem when the centralized management device MC2 centrally obtains individual target powers P PVi ref and P Bk ref. Then, the following equation (23) is obtained. Here, as described above, P PVi ref and P Bk ref represent the individual target powers of the respective power conditioners PCS PVi and PCS Bk , respectively, and P PVi lmt and P Bk lmt represent the individual target powers of the respective power conditioners PCS PVi, respectively. , PCS Bk 's rated output (output limit), Pφ i represents the priority parameter. The individual target powers P PVi ref and P Bk ref, which are the optimum solutions of the following equation (23), are set to (P PVi ref ) * and (P Bk ref ) * , respectively. In the following equation (23), the equation (23a) is the minimization of the output suppression amount of the individual output power P PVi out of each power conditioner PCS PVi and the output amount of the individual output power P Bk out of each power conditioner PCS Bk. Equation (23b) is the constraint by the rated output P PVi lmt of each power conditioner PCS PVi , and equation (23c) is the constraint by the rated output P Bk lmt of each power conditioner PCS Bk , equation (23d). the remaining constraints of the storage batteries B k, (23e) expression to match interconnection point power P (t) to the output command value P C, represents respectively.
Figure 0006849177

これは集中管理装置MC2が、上記(23)式から個別目標電力(PPVi ref*,(PBk ref*を求める場合を示している。したがって、上記(23)式の場合、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力(PPVi ref*,(PBk ref*を算出していないため、目標2−1を達成していない。 This shows the case where the centralized control device MC2 obtains the individual target powers (P PVi ref ) * and (P Bk ref ) * from the above equation (23). Therefore, in the case of the above equation (23), since the power conditioners PCS PVi and PCS Bk do not calculate the individual target powers (P PVi ref ) * and (P Bk ref ) * in a distributed manner, the target 2-1 Has not been achieved.

続いて、各パワーコンディショナPCSPViが分散的に個別目標電力PPVi refを求める場合の制約付き最適化問題を考える。そうすると、下記(24)式が得られる。

Figure 0006849177
Next, consider a constrained optimization problem when each power conditioner PCS PVi obtains an individual target power P PVi ref in a distributed manner. Then, the following equation (24) is obtained.
Figure 0006849177

同様に、各パワーコンディショナPCSBkが分散的に個別目標電力PBk refを求める場合の制約付き最適化問題を考える。そうすると、下記(25)式が得られる。

Figure 0006849177
Similarly, consider a constrained optimization problem when each power conditioner PCS Bk finds the individual target power P Bk ref in a distributed manner. Then, the following equation (25) is obtained.
Figure 0006849177

しかし、上記(24)式の最適解である個別目標電力は、各パワーコンディショナPCSPViが分散的に求めた個別目標電力PPVi refであるが、上記(23e)式が考慮されていない。同様に、上記(25)式の最適解である個別目標電力は、各パワーコンディショナPCSBkが分散的に求めた個別目標電力PBk refであるが、上記(23e)式が考慮されていない。したがって、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させる目標2−4を達成できない。 However, the individual target power, which is the optimum solution of the above equation (24), is the individual target power P PVi ref distributed by each power conditioner PCS PVi , but the above equation (23e) is not taken into consideration. Similarly, the individual target power that is the optimum solution of the above equation (25) is the individual target power P Bk ref distributed by each power conditioner PCS Bk , but the above equation (23e) is not taken into consideration. .. Thus, unable to achieve the target 2-4 to match the interconnection point power P (t) to the output command value P C from the power company.

そこで、次に手法により、目標2−4を達成させることを考える。すなわち、各パワーコンディショナPCSPViが、集中管理装置MC2から受信する抑制指標prPVに基づき、分散的に個別目標電力PPVi refを算出し、また、各パワーコンディショナPCSBkが集中管理装置MC2から受信する充放電指標prBに基づき、分散的に個別目標電力PBk refを算出する。これにより、目標2−4を達成させる。各パワーコンディショナPCSPViが、抑制指標prPVを用いて、分散的に個別目標電力PPVi refを求める場合の制約付き最適化問題は、上記(19)式で表わすことができる。なお、上記(19)式の最適解である個別目標電力PPVi refを(PPVi ref)♭とする。同様に、各パワーコンディショナPCSBkが、充放電指標prBを用いて、分散的に個別目標電力PBk refを求める場合の制約付き最適化問題は、上記(20)式で表わすことができる。なお、上記(20)式の最適解である個別目標電力PBk refを(PBk ref)♭とする。 Therefore, next, let us consider achieving the goal 2-4 by the method. That is, each power conditioner PCS PVi calculates the individual target power P PVi ref in a distributed manner based on the suppression index pr PV received from the centralized management device MC2, and each power conditioner PCS Bk is the centralized management device MC2. Based on the charge / discharge index pr B received from, the individual target power P Bk ref is calculated in a distributed manner. As a result, Goal 2-4 is achieved. The constrained optimization problem when each power conditioner PCS PVi obtains the individual target power P PVi ref in a distributed manner using the suppression index pr PV can be expressed by the above equation (19). The individual target power P PVi ref , which is the optimum solution of the above equation (19), is set to (P PVi ref ) ♭. Similarly, the constrained optimization problem when each power conditioner PCS Bk obtains the individual target power P Bk ref in a distributed manner using the charge / discharge index pr B can be expressed by the above equation (20). .. The individual target power P Bk ref , which is the optimum solution of the above equation (20), is set to (P Bk ref ) ♭.

ここで、上記(23)式により得られる最適解(PPVi ref*と、上記(19)式により得られる最適解(PPVi ref)♭とが一致し、かつ、上記(23)式により得られる最適解(PBk ref*と、上記(20)式により得られる最適解(PBk ref)♭とが一致することで、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させることができる。すなわち、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に最適化問題を解いた場合であっても、目標2−4を達成することができる。したがって、定常状態の最適性に着目し、(PPVi ref*=(PPVi ref)♭となる抑制指標prPV、および、(PBk ref*=(PBk ref)♭となる充放電指標prBを考える。そのために、上記(23)式、上記(19)式、および、上記(20)式のKKT条件を考える。これにより、上記(23)式のKKT条件から下記(26)式が得られ、上記(19)式のKKT条件から下記(27)式が得られ、上記(20)式のKKT条件から下記(28)式が得られる。なお、μ,νは所定のラグランジュ乗数である。

Figure 0006849177
Here, the optimum solution (P PVi ref ) * obtained by the above equation (23) and the optimum solution (P PVi ref ) ♭ obtained by the above equation (19) match, and the above equation (23) is used. When the obtained optimum solution (P Bk ref ) * and the optimum solution (P Bk ref ) ♭ obtained by the above equation (20) match, the interconnection point power P (t) is output from the electric power company. Can be matched to the value P C. That is, even when the power conditioners PCS PVi and PCS Bk solve the optimization problem in a distributed manner, the goals 2-4 can be achieved. Therefore, paying attention to the optimality of the steady state, the suppression index pr PV in which (P PVi ref ) * = (P PVi ref ) ♭ and the charge / discharge in which (P Bk ref ) * = (P Bk ref) ♭ Consider the index pr B. Therefore, the KKT conditions of the above equation (23), the above equation (19), and the above equation (20) are considered. As a result, the following equation (26) is obtained from the KKT condition of the above equation (23), the following equation (27) is obtained from the KKT condition of the above equation (19), and the following equation (20) is obtained from the KKT condition of the above equation (20). 28) Equation is obtained. Note that μ and ν are predetermined Lagrange multipliers.
Figure 0006849177

これら上記(26)式、上記(27)式、および、上記(28)式から、prPV=prB=λ(上記(22)式)とすることで、(PPVi ref*と(PPVi ref)♭、また、(PBk ref*と(PBk ref)♭が一致することが分かる。したがって、集中管理装置MC2がラグランジュ乗数λを算出し、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prPVとして、各パワーコンディショナPCSPViに提示(送信)することで、各パワーコンディショナPCSPViがそれぞれ、上記(19)式から個別目標電力(PPVi ref)♭を算出することができる。同様に、集中管理装置MC2は、算出したラグランジュ乗数λを充放電指標prBとして、各パワーコンディショナPCSBkに提示(送信)することで、各パワーコンディショナPCSBkがそれぞれ、上記(20)式から個別目標電力(PBk ref)♭を算出することができる。これにより、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを求めた場合であっても、連系点電力P(t)と電力会社からの出力指令値PCとを一致させることができる。すなわち、目標2−4を達成できる。 From the above equations (26), (27), and (28 ), by setting pr PV = pr B = λ (the above equation (22)), (P PVi ref ) * and (P) It can be seen that PVi ref ) ♭ and (P Bk ref ) * and (P Bk ref) ♭ match. Therefore, the centralized management device MC2 calculates the Lagrange multiplier λ and presents (transmits) the calculated Lagrange multiplier λ as the suppression index pr PV to each power conditioner PCS PVi , so that each power conditioner PCS PVi has its own. The individual target power (P PVi ref ) ♭ can be calculated from the above equation (19). Similarly, the centralized management device MC2 presents (transmits) the calculated Lagrange multiplier λ as the charge / discharge index pr B to each power conditioner PCS Bk , so that each power conditioner PCS Bk has the above (20). The individual target power (P Bk ref ) ♭ can be calculated from the formula. As a result, even when each power conditioner PCS PVi and PCS Bk obtain the individual target powers P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner, the interconnection point power P (t) and the output command from the power company. The value P C can be matched. That is, the goal 2-4 can be achieved.

続いて、集中管理装置MC2によるラグランジュ乗数λの算出方法について、説明する。ラグランジュ乗数λを求めるために、まず、h1 1,i=−PPVi ref、h1 2,i=PPVi ref−PPVi lmtとし、各パワーコンディショナPCSPViの不等式制約をまとめてh1 x,i≦0(x=1,2、i=1,・・・,n)とする。また、同様に、h2 1,k=−PBk lmt−PBk ref、h2 2,k=PBk ref−PBk lmt、h2 3,k=αk−PBk ref、h2 4,k=PBk ref−βkとし、各パワーコンディショナPCSBkの不等式制約をまとめてh2 y,k≦0(y=1,2,3,4、k=1,・・・,m)とする。そして、上記(23)式の双対問題である下記(29)式を考える。

Figure 0006849177
Next, a method of calculating the Lagrange multiplier λ by the centralized management device MC2 will be described. In order to obtain the Lagrange multiplier λ, first, h 1 1, i = −P PVi ref , h 1 2, i = P PVi ref −P PVi lmt, and the inequality constraints of each power conditioner PCS PVi are collectively h 1 Let x, i ≤ 0 (x = 1, 2, i = 1, ..., N). Similarly, h 2 1, k = −P Bk lmt −P Bk ref , h 2 2, k = P Bk ref −P Bk lmt , h 2 3, k = α k −P Bk ref , h 2 4 , k = P Bk ref −β k, and the inequality constraints of each power conditioner PCS Bk are summarized as h 2 y, k ≦ 0 (y = 1,2,3,4, k = 1, ···, m ). Then, consider the following equation (29), which is the dual problem of the above equation (23).
Figure 0006849177

ここで、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkによって求められる最適解(PPVi ref)♭,(PBk ref)♭が決定されると仮定すると、下記(30)式となり、ラグランジュ乗数λに対する最大化問題の形となる。この下記(30)式に対し勾配法を適用すると、下記(31)式となる。なお、εは勾配係数を表わし、τは時間変数を表わす。

Figure 0006849177
Here, assuming that the optimum solution (P PVi ref ) ♭, (P Bk ref ) ♭ obtained by each power conditioner PCS PVi and PCS Bk is determined, the following equation (30) is obtained, and the maximum for the Lagrange multiplier λ. It becomes a form of the conversion problem. When the gradient method is applied to the following equation (30), the following equation (31) is obtained. Note that ε represents the gradient coefficient and τ represents the time variable.
Figure 0006849177

上記(31)式において、(PPVi ref)♭を対応するパワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outで置き換え、(PBk ref)♭を対応するパワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outで置き換える。さらに、集中管理装置MC2は、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの個別出力電力PPVi out,PBk outを個別に観測せず、連系点電力P(t)=ΣiPVi out+ΣkBk outを観測する。また、電力会社から逐次出力指令値PCを取得しているとする。そうすると、上記(21)式が得られる。よって、集中管理装置MC2は、連系点電力P(t)と電力会社からの出力指令値PCとに基づき、ラグランジュ乗数λを算出できる。そして、上記(22)式に基づき、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prPVおよび充放電指標prBとする。 In the above equation (31), (P PVi ref ) ♭ is replaced with the individual output power P PVi out of the corresponding power conditioner PCS PVi , and (P Bk ref ) ♭ is replaced with the individual output power P of the corresponding power conditioner PCS Bk. Replace with Bk out. Further, the centralized management device MC2 does not individually observe the individual output powers P PVi out and P Bk out of each power conditioner PCS PVi and PCS Bk , and the interconnection point power P (t) = Σ i P PVi out + Σ. Observe k P Bk out. Further, it is assumed that the sequential output command value P C is acquired from the electric power company. Then, the above equation (21) is obtained. Thus, the central control device MC2, based on the interconnection point power P (t) and the output command value P C from the power company may calculate the Lagrange multiplier lambda. Then, the Lagrange multiplier λ calculated based on the above equation (22) is used as the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B.

以上のことから、本実施形態においては、各パワーコンディショナPCSPViは、個別目標電力PPVi refを算出するときに、上記(19)式に示す最適化問題を用いている。また、各パワーコンディショナPCSBkは、個別目標電力PBk refを算出するときに、上記(20)式に示す最適化問題を用いている。そして、集中管理装置MC2は、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出するときに、上記(21)式および上記(22)式を用いている。 From the above, in the present embodiment, each power conditioner PCS PVi uses the optimization problem shown in the above equation (19) when calculating the individual target power P PVi ref. Further, each power conditioner PCS Bk uses the optimization problem shown in the above equation (20) when calculating the individual target power P Bk ref. Then, the centralized management device MC2 uses the above equation (21) and the above equation (22) when calculating the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B.

次に、上記のように構成された太陽光発電システムPVS2において、上記5つの目標を達成し、適切に動作していることをシミュレーションによって検証した。 Next, in the photovoltaic power generation system PVS2 configured as described above, it was verified by simulation that the above five goals were achieved and the system was operating properly.

シミュレーションでは、太陽電池SPiが接続されたパワーコンディショナPCSPViを5台(i=1〜5;PCSPV1〜PCSPV5)と、蓄電池Bkが接続されたパワーコンディショナPCSBkを5台(k=1〜5;PCSB1〜PCSB5)と、を有する太陽光発電システムPVS2を想定した。 In the simulation, 5 power conditioner PCS PVi to which the solar cell SP i was connected (i = 1 to 5; PCS PV1 to PCS PV5 ) and 5 power conditioner PCS Bk to which the storage battery B k was connected (i = 1 to 5; PCS PV1 to PCS PV5). A photovoltaic power generation system PVS2 having k = 1 to 5; PCS B1 to PCS B5) was assumed.

また、本シミュレーションにおいては、蓄電池Bkのモデルは、d/dt(xk)=−KkBk out,sk=xkとした。ここで、skは、蓄電池Bkの充電電力量を表わし、KKは、蓄電池Bkの特性を表わしている。さらに、蓄電池Bkの残量によって調整できる調整パラメータαk,βkは、表1のように設定した。当該表1において、SOCkは、各蓄電池BBkの充電率(State Of Charge)[%]を示しており、充電電力量[kWh]をSk,蓄電池Bkの最大容量[kWh]をSk maxとして、SOCk=(Sk/Sk max)×100により算出される。

Figure 0006849177
Further, in this simulation, the model of the storage battery B k is, d / dt (x k) = - K k P Bk out, was s k = x k. Here, s k denotes the charged electrical energy of the storage battery B k, K K represents the characteristic of the battery B k. Further, the adjustment parameters α k and β k that can be adjusted according to the remaining amount of the storage battery B k are set as shown in Table 1. In Table 1, SOC k indicates the charge rate (State Of Charge) [%] of each storage battery B Bk , the charge power amount [kWh] is Sk , and the maximum capacity [kWh] of the storage battery B k is S. As k max , it is calculated by SOC k = (S k / S k max) × 100.
Figure 0006849177

最適化問題に関するパラメータである各パワーコンディショナPCSPViの優先度パラメータ(疑似有効出力限界)Pφiは1000[kW]とした。その他、電力系統A(連系点電圧)のモデル(上記(18)式参照)および各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkのモデル(図3および図4参照)は、上記第1実施形態に係るシミュレーション時のものと同様とした。 The priority parameter (pseudo effective output limit) Pφ i of each power conditioner PCS PVi , which is a parameter related to the optimization problem, was set to 1000 [kW]. In addition, the model of the power system A (interconnection point voltage) (see equation (18) above) and the models of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk (see FIGS. 3 and 4) relate to the first embodiment. It was the same as the one at the time of simulation.

図14〜図16は、上記に示したモデルの太陽光発電システムPVS2を用いて、複数の条件下でシミュレーションを行ったときの結果を示している。 14 to 16 show the results when the simulation was performed under a plurality of conditions using the solar power generation system PVS2 of the model shown above.

ケース1として、5台のパワーコンディショナPCSPV1〜PCSPV5がすべて同じ条件であり、5台のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB5がすべて同じ条件である場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション2−1とする。シミュレーション2−1において、5台のパワーコンディショナPCSPV1〜PCSPV5はすべて、定格出力PPVi lmtが500[kW]、有効電力抑制に関する重みwPViが1.0、太陽電池SPiの発電量Pi SPが600[kW]であるとした。また、5台のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB5はすべて、定格出力PPVi lmtが500[kW]、有効電力抑制に関する重みwPViが1.0であるとした。蓄電池B1〜B5の最大容量S1 max〜S5 maxはすべて500[kWh]であるとした。そして、電力会社からの出力指令値PCは、0≦t<60[s]では指令がなく、60≦t[s]では1500[kW]であるとした。なお、「出力指令値PCの指令がない」ときには、上記するように出力指令値PCとして、指令がないことを表わす数値−1を用いた。その他、勾配係数εを0.05、集中管理装置MC2が行う抑制指標prPVおよび充放電指標prBの更新と各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが行う個別目標電力PPVi ref,PBk refの更新との各サンプリング時間を1[s]とした。また、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkはすべて、力率1(無効電力目標値=0[kvar])で運転しているものとした。図14は、シミュレーション2−1におけるシミュレーション結果を示している。 Case 1, all five of the power conditioner PCS PV1 ~PCS PV5 the same conditions, a case where all five of the power conditioner PCS B1 ~PCS B5 are the same conditions was simulated. Let the simulation be simulation 2-1. In the simulation 2-1, all five of the power conditioner PCS PV1 ~PCS PV5 is rated output P PVi lmt is 500 [kW], the weights w PVi about active power suppression 1.0, the amount of power generated by solar cell SP i P i SP has to be 600 [kW]. In addition, all five power conditioners PCS B1 to PCS B5 have a rated output P PVi lmt of 500 [kW] and a weight w PVi related to active power suppression of 1.0. It is assumed that the maximum capacities S 1 max to S 5 max of the storage batteries B 1 to B 5 are all 500 [kWh]. Then, the output command value P C from the electric power company is assumed to be 1500 [kW] when there is no command when 0 ≦ t <60 [s] and when 60 ≦ t [s]. When "there is no command of the output command value P C ", the numerical value -1 indicating that there is no command is used as the output command value P C as described above. In addition, the gradient coefficient ε is 0.05, the suppression index pr PV and charge / discharge index pr B performed by the centralized control device MC2 are updated, and the individual target powers P PVi ref and P Bk ref performed by each power conditioner PCS PVi and PCS Bk. Each sampling time with the update of was set to 1 [s]. Further, it was assumed that all the power conditioners PCS PVi and PCS Bk were operated at a power factor of 1 (reactive power target value = 0 [kvar]). FIG. 14 shows the simulation results in simulation 2-1.

図14(a)は、太陽電池SPiの発電量Pi SPを示している。図14(b)は、各パワーコンディショナPCSPViの個別目標電力PPVi refを示している。図14(c)は、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outを示している。図14(d)は、連系点電力P(t)(実線)および電力会社からの出力指令値PC(破線)を示している。図14(e)は、各パワーコンディショナPCSBkの個別目標電力PBk refを示している。図14(f)は、各パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outを示している。図14(g)は、指標算出部43が算出する抑制指標prPVおよび充放電指標prBを示している。 FIG. 14 (a) shows a power generation amount P i SP solar cell SP i. FIG. 14B shows the individual target power P PVi ref of each power conditioner PCS PVi. FIG. 14C shows the individual output power P PVi out of each power conditioner PCS PVi. FIG. 14 (d) shows the linking point power P (t) output command value from the (solid line) and electric power company P C (dashed line). FIG. 14E shows the individual target power P Bk ref of each power conditioner PCS Bk. FIG. 14 (f) shows the individual output power P Bk out of each power conditioner PCS Bk. FIG. 14 (g) shows the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B calculated by the index calculation unit 43.

図14から次のことが確認できる。すなわち、図14(b)および図14(c)が示すように、出力指令値PCの指令後(60≦t[s])であっても、個別目標電力PPV1 ref〜PPV5 refが500[kW]のままであり、個別出力電力PPV1 out〜PPV5 outが抑制されていないことが確認できる。また、図14(e)および図14(f)が示すように、各パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PB1 out〜PB5 outが、0[kW]から負(マイナス)に遷移していることが確認できる。これは、パワーコンディショナPCSBkに電力が入力されていることを表わしており、各パワーコンディショナPCSBkに入力される電力を用いて、蓄電池Bkを充電している。また、図14(d)が示すように、連系点電力P(t)は、出力指令値PCと一致していることも確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS2は、電力会社から出力指令値PCが指令されたとき、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outを抑制せず、蓄電池Bkの充電に用いていることが確認できる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 14 (b) and FIG. 14 (c), the even after the command output command value P C (60 ≦ t [s ]), the individual target power P PV1 ref ~P PV5 ref It remains at 500 [kW], and it can be confirmed that the individual output powers P PV1 out to P PV5 out are not suppressed. Further, as shown in FIGS. 14 (e) and 14 (f), the individual output powers P B1 out to P B5 out of each power conditioner PCS Bk transition from 0 [kW] to negative (minus). It can be confirmed that there is. This indicates that electric power is input to the power conditioner PCS Bk, and the electric power input to each power conditioner PCS Bk is used to charge the storage battery B k. Further, as shown in FIG. 14 (d), the interconnection point power P (t) can also be confirmed that it matches the output command value P C. Thus, solar systems PVS2, when the output command value P C from the power company is commanded not suppress individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi, is used to charge the battery B k Can be confirmed.

ケース2として、5台のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB5のうち1台のパワーコンディショナPCSB5に接続された蓄電池B5の最大容量S5 maxが他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4に接続された蓄電池B1〜B4のそれと異なる場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション2−2とする。シミュレーション2−2において、1台のパワーコンディショナPCSB5に接続された蓄電池B5の最大容量S5 maxを3[kWh]とした。その他の条件は、上記シミュレーション2−1と同じとした。図15は、シミュレーション2−2におけるシミュレーション結果を示している。なお、図15において、図15(a)〜(g)は、上記シミュレーション2−1における図14(a)〜(g)に対応した図である。 Case 2, the five power conditioner PCS B1 ~PCS maximum capacity of the storage battery B 5, which is connected to one of the power conditioner PCS B5 of B5 S 5 max other power conditioner PCS B1 ~PCS B4 A case different from that of the connected storage batteries B 1 to B 4 was simulated. Let the simulation be simulation 2-2. In the simulation 2-2 was the maximum capacity S 5 max storage battery B 5 connected to a single power conditioner PCS B5 and 3 [kWh]. Other conditions were the same as in Simulation 2-1. FIG. 15 shows the simulation results in simulation 2-2. In FIG. 15, FIGS. 15 (a) to 15 (g) are views corresponding to FIGS. 14 (a) to 14 (g) in the simulation 2-1.

図15から次のことが確認できる。すなわち、図15(a)〜(c)が示すように、上記シミュレーション2−1と同様に、出力指令値PCの指令後(60≦t[s])であっても、個別目標電力PPV1 ref〜PPV5 refは抑制されていないことが確認できる。また、図15(e)および図15(f)が示すように、各パワーコンディショナPCSB1〜PCSB5の個別出力電力PB1 out〜PB5 outが、0[kW]から負(マイナス)に遷移していることが確認できる。したがって、上記シミュレーション2−1と同様に、各パワーコンディショナPCSB1〜PCSB5は、入力される電力を用いて、蓄電池Bkを充電している。また、図15(e)および図15(f)が示すように、110≦t[s]で、パワーコンディショナPCSB5の個別出力電力PB5 outが0(ゼロ)となり、その他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4の個別出力電力PB1 out〜PB4 outがさらに低下している(入力電力が増加している)。これは、蓄電池B5の最大容量S5 maxが3[kWh]であり、他の蓄電池B1〜B4より低いため、t=110[s]で、蓄電池B5が他の蓄電池B1〜B4より先に充電が完了したことを表わしている。よって、蓄電池B5の充電が完了したため、パワーコンディショナPCSB5への電力の入力を停止し、充電を停止していることを表わしている。そして、当該パワーコンディショナPCSB5に入力していた分の電力を他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4に分配したため、その他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4の個別出力電力PB1 out〜PB4 outがさらに低下している(入力される電力が増加している)。さらに、図15(d)が示すように、蓄電池B5の充電停止に伴い、一時的に連系点電力P(t)が出力指令値PCより大きくなっている。しかし、定常状態では、連系点電力P(t)は、出力指令値PCと一致していることも確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS2は、各蓄電池Bkの性能を考慮して、適切に動作を行っているといえる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 15 (a) ~ (c) , similarly to the simulation 2-1, even after a command output command value P C (60 ≦ t [s ]), the individual target power P It can be confirmed that PV1 ref to P PV5 ref are not suppressed. Further, as shown in FIGS. 15 (e) and 15 (f), the individual output powers P B1 out to P B5 out of the power conditioners PCS B1 to PCS B5 change from 0 [kW] to negative (minus). It can be confirmed that the transition has occurred. Therefore, similarly to the simulation 2-1 above, each of the power conditioners PCS B1 to PCS B5 charges the storage battery B k using the input electric power. Further, as shown in FIGS. 15 (e) and 15 (f), when 110 ≦ t [s], the individual output power P B5 out of the power conditioner PCS B5 becomes 0 (zero), and the other power conditioners PCS B1 individual output power P B1 out ~P B4 out of ~PCS B4 is further decreased (the input power is increasing). This is because the maximum capacity S 5 max of the storage battery B 5 is 3 [kWh], which is lower than that of the other storage batteries B 1 to B 4 , so that t = 110 [s], and the storage battery B 5 is the other storage battery B 1 to B 1 to. before the B 4 represents that the charging is completed. Thus, since the charging of the battery B 5 is completed, it stops the input power to the power conditioner PCS B5, represents that it stops charging. Then, the power due to distribute conditioner PCS B5 minute power which has been input to the other of the power conditioner PCS B1 ~PCS B4, other power conditioner PCS B1 ~PCS B4 individual output power P B1 out to P B4 out is further reduced (power input is increasing). Furthermore, as shown in FIG. 15 (d), the with the charge stop the battery B 5, and temporarily linking point power P (t) becomes greater than the output command value P C. However, in the steady state, interconnection point power P (t) can also be confirmed that it matches the output command value P C. Therefore, it can be said that the photovoltaic power generation system PVS2 operates appropriately in consideration of the performance of each storage battery B k.

ケース3として、5台のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB5のうち1台のパワーコンディショナPCSB5に設定される有効電力に関する重みwB5が他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4に設定されるそれと異なる場合を、シミュレーションした。当該シミュレーションをシミュレーション2−3とする。シミュレーション2−3において、上記1台のパワーコンディショナPCSB5の有効電力に関する重みwB5を2.0とした。すなわち、他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4のそれと比較し、充電量を半分にすることを表わしている。その他の条件は、上記シミュレーション2−1と同じとした。図16は、シミュレーション2−3におけるシミュレーション結果を示している。なお、図16において、図16(a)〜(g)は、上記シミュレーション2−1における図14(a)〜(g)に対応した図である。 Case 3, the weight w B5 is set to the other of the power conditioner PCS B1 ~PCS B4 relates active power is set to one of the power conditioner PCS B5 of five power conditioner PCS B1 ~PCS B5 A different case was simulated. Let the simulation be simulation 2-3. In simulation 2-3, the weight w B5 regarding the active power of the one power conditioner PCS B5 was set to 2.0. That is, it means that the charge amount is halved as compared with that of other power conditioners PCS B1 to PCS B4. Other conditions were the same as in Simulation 2-1. FIG. 16 shows the simulation results in Simulation 2-3. In FIG. 16, FIGS. 16 (a) to 16 (g) are views corresponding to FIGS. 14 (a) to 14 (g) in the simulation 2-1.

図16から次のことが確認できる。すなわち、図16(a)〜(c)が示すように、上記シミュレーション2−1と同様に、出力指令値PCの指令後(60≦t[s])であっても、個別目標電力PPV1 ref〜PPV5 refは抑制していないことが確認できる。また、図15(e)および図15(f)より、パワーコンディショナPCSB1〜PCSB5の個別出力電力PB1 out〜PB5 outが、0[kW]から負(マイナス)に遷移していることが確認できる。したがって、上記シミュレーション2−1と同様に、各パワーコンディショナPCSB1〜PCSB5は、入力される電力を用いて、蓄電池Bkを充電している。また、図16(e)および図16(f)が示すように、有効電力に関する重みwB5が異なるパワーコンディショナPCSB5の充電量(パワーコンディショナPCSB5への入力電力)が、その他のパワーコンディショナPCSB1〜PCSB4の半分になっていることが確認できる。そして、図16(d)が示すように、連系点電力P(t)が、定常状態で出力指令値PCと一致していることも確認できる。したがって、太陽光発電システムPVS2は、パワーコンディショナPCSBkに設定された有効電力に関する重みwBkを考慮して、適切に動作を行っているといえる。 The following can be confirmed from FIG. That is, as shown in FIG. 16 (a) ~ (c) , similarly to the simulation 2-1, even after a command output command value P C (60 ≦ t [s ]), the individual target power P It can be confirmed that PV1 ref to P PV5 ref are not suppressed. Further, from FIG. 15 (e) and FIG. 15 (f), the individual output power P B1 out ~P B5 out of the power conditioner PCS B1 ~PCS B5 has a transition from 0 [kW] negative (minus) Can be confirmed. Therefore, similarly to the simulation 2-1 above, each of the power conditioners PCS B1 to PCS B5 charges the storage battery B k using the input electric power. Further, as shown in FIGS. 16 (e) and 16 (f), the charge amount ( input power to the power conditioner PCS B5 ) of the power conditioner PCS B5 having different weights w B5 regarding the active power is the other power. It can be confirmed that the conditioners are half of PCS B1 to PCS B4. Then, as shown in FIG. 16 (d), the interconnection point power P (t) can also be confirmed that it matches the output command value P C in the steady state. Therefore, it can be said that the photovoltaic power generation system PVS2 is operating appropriately in consideration of the weight w Bk regarding the active power set in the power conditioner PCS Bk.

上記図14〜図16毎の結果に加え、図14〜図16を対比することで、次のことが確認できる。すなわち、各図の(g)が示すように、抑制指標prPVおよび充放電指標prBが、各パワーコンディショナPCSPV1〜PCSPV5,PCSB1〜PCSB5の、太陽電池SPiの発電量Pi SP、蓄電池Bkの性能、定格出力PPVi lmt,PBk lmt、有効電力抑制に関する重みwPVi、有効電力に関する重みwBk、および、出力指令値PCなどに基づき、異なる値が算出されていることが確認できる。そして、各図の(b)および(e)が示すように、抑制指標prPVおよび充放電指標prBの更新に応じて、個別目標電力PPVi ref,PBk refが更新されていることが確認できる。各パワーコンディショナPCSPV1〜PCSPV5,PCSB1〜PCSB5は、この個別目標電力PPVi ref,PBk refに応じて、個別出力電力PPVi out,PBk outを制御している。よって、各図の(d)が示すように、連系点電力P(t)が出力指令値PCに一致していることが確認できる。以上のことから、上記(21)式および上記(22)式を用いて集中管理装置MC2が算出した抑制指標prPVおよび充放電指標prBが適切な値であるといえる。 The following can be confirmed by comparing FIGS. 14 to 16 in addition to the results for each of FIGS. 14 to 16. That is, as shown in each figure (g), suppression indicators pr PV and charge-discharge index pr B is, in each power conditioner PCS PV1 ~PCS PV5, PCS B1 ~PCS B5, power generation amount P of the solar cell SP i Different values are calculated based on i SP , performance of storage battery B k , rated output P PVi lmt , P Bk lmt , weight w PVi related to active power suppression, weight w Bk related to active power, and output command value P C. It can be confirmed that Then, as shown in (b) and (e) of each figure, the individual target powers P PVi ref and P Bk ref are updated according to the update of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B. You can check it. Each power conditioner PCS PV1 ~PCS PV5, PCS B1 ~PCS B5 , the individual target power P PVi ref, depending on the P Bk ref, and controls the individual output power P PVi out, P Bk out. Therefore, as shown in each figure (d), it can be confirmed that the interconnection point power P (t) coincides with the output command value P C. From the above, it can be said that the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B calculated by the centralized control device MC2 using the above equations (21) and (22) are appropriate values.

上記シミュレーション2−1ないしシミュレーション2−3の結果から、太陽光発電システムPVS2において、各パワーコンディショナPCSPViがそれぞれ、集中管理装置MC2から受信する抑制指標prPVに基づき、分散的に個別目標電力PPVi refを算出している。また、各パワーコンディショナPCSBkがそれぞれ、集中管理装置MC2から受信する充放電指標prBに基づき、分散的に個別目標電力PBk refを算出している。よって、上記目標2−1を達成している。また、各パワーコンディショナPCSPViは、個別目標電力PPVi outをできる限り抑制せず、連系点電力P(t)が出力指令値PCより超過している分を、各パワーコンディショナPCSBkに入力し、蓄電池Bkの充電に利用している。よって、上記目標2−2および上記目標2−3を達成している。また、連系点電力P(t)が出力指令値PCに一致している。よって、上記目標2−4を達成している。そして、各種条件に応じて、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBk毎に個別出力電力PPVi out,PBk outが変化している。すなわち、各種条件に応じて、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBk毎に出力抑制量が変化している。よって、上記目標2−5を達成している。以上のことから、太陽光発電システムPVS2は、上記5つの目標を達成していることが分かる。 From the results of the above simulations 2-1 to 2-3, in the photovoltaic power generation system PVS2, each power conditioner PCS PVi is distributed and individually targeted power based on the suppression index pr PV received from the centralized management device MC2. The P PVi ref is calculated. Further, each power conditioner PCS Bk calculates the individual target power P Bk ref in a distributed manner based on the charge / discharge index pr B received from the centralized management device MC2. Therefore, the above target 2-1 has been achieved. Each power conditioner PCS PVi are individual target power P PVi out not suppress as much as possible, the amount of interconnection point power P (t) exceeds the output command value P C, the power conditioner PCS enter to Bk, it is available to charge the battery B k. Therefore, the above-mentioned Goal 2-2 and the above-mentioned Goal 2-3 have been achieved. Furthermore, interconnection point power P (t) coincides with the output command value P C. Therefore, the above goals 2-4 have been achieved. Then, the individual output powers P PVi out and P Bk out are changed for each power conditioner PCS PVi and PCS Bk according to various conditions. That is, the output suppression amount changes for each of the power conditioners PCS PVi and PCS Bk according to various conditions. Therefore, the above target 2-5 has been achieved. From the above, it can be seen that the photovoltaic power generation system PVS2 has achieved the above five goals.

以上で説明したように、第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2において、集中管理装置MC2は、電力会社からの出力指令値PCおよび検出した連系点電力P(t)から抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。そして、抑制指標prPVを各パワーコンディショナPCSPViに送信し、充放電指標prBを各パワーコンディショナPCSBkに送信している。また、各パワーコンディショナPCSPViは、受信した抑制指標prPVに基づき、分散的に上記(19)式の最適化問題を解くことで、個別目標電力PPVi refを算出する。そして、個別出力電力PPVi outを当該個別目標電力PPVi refに制御している。さらに、各パワーコンディショナPCSBkは、受信した充放電指標prBに基づき、分散的に上記(20)式の最適化問題を解くことで、個別目標電力PBk refを算出する。そして、個別出力電力PBk outを当該個別目標電力PBk refに制御している。これにより、集中管理装置MC2は、上記(21)式および上記(22)式に示す簡単な計算だけとなる。したがって、太陽光発電システムPVS2において、集中管理装置MC2の処理負荷を低減させることができる。また、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkがそれぞれ、抑制指標prPVおよび充放電指標prBに基づき分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを算出し、個別出力電力PPVi out,PBk outを制御する場合であっても、連系点電力P(t)を電力会社からの出力指令値PCに一致させることができる。 As described above, in the photovoltaic power generation system PVS2 according to the second embodiment, the central control device MC2 is suppressed index pr from the output command value P C and detected interconnection point power P from the power company (t) Calculate PV and charge / discharge index pr B. Then, the suppression index pr PV is transmitted to each power conditioner PCS PVi , and the charge / discharge index pr B is transmitted to each power conditioner PCS Bk. Further, each power conditioner PCS PVi calculates the individual target power P PVi ref by solving the optimization problem of the above equation (19) in a distributed manner based on the received suppression index pr PV. Then, the individual output power P PVi out is controlled by the individual target power P PVi ref. Further, each power conditioner PCS Bk calculates the individual target power P Bk ref by solving the optimization problem of the above equation (20) in a distributed manner based on the received charge / discharge index pr B. Then, the individual output power P Bk out is controlled to the individual target power P Bk ref. As a result, the centralized management device MC2 can perform only the simple calculations shown in the above equations (21) and (22). Therefore, in the photovoltaic power generation system PVS2, the processing load of the centralized management device MC2 can be reduced. In addition, each power conditioner PCS PVi and PCS Bk calculate the individual target power P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner based on the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B , respectively, and the individual output power P PVi out , Even when controlling P Bk out , the interconnection point power P (t) can be matched with the output command value P C from the power company.

上記第1実施形態においては、有効電力抑制に関する重みwiを考慮し、上記第2実施形態においては、有効電力抑制に関する重みwPViおよび有効電力に関する重みwBkを考慮した場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、上記第1実施形態において、目標1−3の「パワーコンディショナPCSi毎に、出力抑制量を調整できるようにする」を考慮する必要がなければ、パワーコンディショナPCSi毎に設定される上記有効電力抑制に関する重みwiをすべて同じ値(例えば「1」)にしてもよい。また同様に、上記第2実施形態において、目標2−5の「パワーコンディショナPCSPVi,PCSBk毎に、出力抑制量を調整できるようにする」を考慮する必要がなければ、パワーコンディショナPCSPVi,PCSBk毎に設定される上記有効電力抑制に関する重みwPViおよび有効電力に関する重みwBkをすべて同じ値(例えば「1」)にしてもよい。 In the first embodiment, the weight w i related to active power suppression is taken into consideration, and in the second embodiment, the weight w PVi related to active power suppression and the weight w Bk related to active power are taken into consideration. However, it is not limited to this. For example, in the first embodiment, if it is not necessary to consider the target 1-3 "enable the output suppression amount to be adjusted for each power conditioner PCS i ", it is set for each power conditioner PCS i. The weights w i related to the above active power suppression may all have the same value (for example, “1”). Similarly, in the second embodiment, if it is not necessary to consider the target 2-5 "to enable the output suppression amount to be adjusted for each power conditioner PCS PVi and PCS Bk", the power conditioner PCS PVi, may be weight w PVi and active power of all the same value of the weight w Bk relates about the effective power restriction set for each PCS Bk (e.g. "1").

上記第2実施形態においては、目標電力算出部12’が上記(19)式のように優先度パラメータPφiを用いて、個別目標電力PPVi refを算出した場合を例に説明したが、上記第1実施形態における上記(8)式のように、定格出力PPVi lmtを用いても良い。この場合、個別出力電力PPVi outの抑制を優先するか蓄電池Bkの充放電(個別出力電力PBk out)での対応を優先するかは、有効電力抑制に関する重みwPViおよび有効電力に関する重みwBkで調整すればよい。 In the second embodiment, the case where the target power calculation unit 12'calculates the individual target power P PVi ref using the priority parameter Pφ i as in the above equation (19) has been described as an example. As in the above equation (8) in the first embodiment, the rated output P PVi lmt may be used. In this case, whether to prioritize the suppression of the individual output power P PVi out or the charge / discharge of the storage battery B k (individual output power P Bk out ) is the weight related to the active power suppression w The weight related to PVi and the active power. It can be adjusted with w Bk.

上記第2実施形態においては、目標電力算出部12’が解く最適化問題は、上記(19)式に限定されない。例えば、上記(19)式の代わりに、下記(19’)式を用いてもよい。下記(19’)式は、上記(19)式と比較して、下記(19c’)式に示す各パワーコンディショナPCSPViの出力電流制約が追加されている。なお、下記(19’)式において、QPViは各パワーコンディショナPCSPViの無効電力、SPVi dは各パワーコンディショナPCSPViの出力可能な最大の皮相電力、V0は設計時における連系点の基準電圧、VPViは各パワーコンディショナPCSPViにおける連系点の電圧をそれぞれ示している。また、下記(19’)式において、下記(19c’)式に示す各パワーコンディショナPCSPViの出力電流制約の代わりに、下記(19d’)式に示すパワーコンディショナPCSPViの定格容量制約を用いてもよい。

Figure 0006849177
In the second embodiment, the optimization problem solved by the target power calculation unit 12'is not limited to the above equation (19). For example, the following equation (19') may be used instead of the above equation (19). The following equation (19') has an additional output current constraint of each power conditioner PCS PVi shown in the following equation (19c') as compared with the above equation (19). In the following (19 ') equation, Q PVi the reactive power of the power conditioner PCS PVi, S PVi d is printable maximum apparent power of the power conditioner PCS PVi, V 0 is the interconnection at the time of design The reference voltage of the point, V PVi , indicates the voltage of the interconnection point in each power conditioner PCS PVi. Further, in the following equation (19') , instead of the output current constraint of each power conditioner PCS PVi shown in the following equation (19c'), the rated capacity constraint of the power conditioner PCS PVi shown in the following equation (19d') is applied. You may use it.
Figure 0006849177

上記第2実施形態においては、目標電力算出部32が解く最適化問題は、上記(20)式に限定されない。例えば、上記(20)式の代わりに、下記(20’)式を用いてもよい。下記(20’)式は、上記(20)式と比較して、下記(20a’)に示す評価関数において、蓄電池BkのSOCに応じた重みwSOCkが追加されている。この重みwSOCkは、下記(32)式で算出される。当該(32)式において、ASOCはwSOCkのオフセット、KSOCは重みwSOCkのゲイン、sは重みwSOCkのオン/オフスイッチ(例えば、オンのとき1,オフのとき0)、SOCkは現在の蓄電池BkのSOC、SOCdは基準となるSOCをそれぞれ示している。さらに、制約条件に、下記(20c’)式に示す蓄電池BkのCレート制約および下記(20e’)式に示す各パワーコンディショナPCSBkの出力電流制約が追加されている。Cレートとは、蓄電池Bkの有する全容量に対する充電時あるいは放電時の電流の相対的な比率であり、蓄電池Bkの有する全容量を1時間で充電あるいは放電するときを1Cとしたものである。本実施形態においては、充電側のCレートを充電レートCrate Mとし放電側のCレートを放電レートCrate Pとし、これらは予め所定の値(例えば、ともに0.3C)が設定されている。なお、下記(20’)式において、PSMk lmtは−Crate M×WHS lmt(WHS lmtは蓄電池Bkの定格出力容量)で求められる蓄電池Bkの充電定格出力、PSPk lmtはCrate P×WHS lmtで求められる蓄電池Bkの放電定格出力、QBkは各パワーコンディショナPCSBkの無効電力、SBk dは各パワーコンディショナPCSBkの出力可能な最大の皮相電力、VBkは各パワーコンディショナPCSBkにおける連系点の電圧をそれぞれ示している。さらに、蓄電池Bkの充電定格出力PSMk lmtは、補正開始SOCをSOCC、SOCの充電制限閾値をcMAXとして、下記(33)式に示すSOCに応じた蓄電池充電量補正が考慮されている。当該蓄電池充電量補正は、補正開始SOCまでは、通常通りの運転を行い、補正開始SOCからSOC上限までは、SOC上限で出力が0となるように一次関数的に出力を補正するようにしている。また、下記(20’)式において、下記(20e’)に示す各パワーコンディショナPCSBkの出力電流制約の代わりに、下記(20f’)式に示す各パワーコンディショナPCSBkの定格容量制約を用いてもよい。

Figure 0006849177
In the second embodiment, the optimization problem solved by the target power calculation unit 32 is not limited to the above equation (20). For example, the following equation (20') may be used instead of the above equation (20). In the following equation (20'), a weight w SOCk corresponding to the SOC of the storage battery B k is added in the evaluation function shown in the following (20a') as compared with the above equation (20). This weight w SOCk is calculated by the following equation (32). The In (32), A SOC's w SOCK offset, K SOC is the weight w SOCK gain, s is the weight w SOCK ON / OFF switch (e.g., 1 When on, the off-0), SOC k Indicates the SOC of the current storage battery B k , and SOC d indicates the reference SOC. Further, the C rate constraint of the storage battery B k shown in the following equation (20c') and the output current constraint of each power conditioner PCS Bk shown in the following equation (20e') are added to the constraint conditions. The C rate is a relative ratio of the charging time or the time of the discharge current to the total capacitance of the storage battery B k, obtained by the 1C when to charge or discharge the total capacitance of the storage battery B k at 1 hour is there. In the present embodiment, the C rate on the charging side is set to the charging rate C rate M , the C rate on the discharging side is set to the discharging rate C rate P, and predetermined values (for example, both 0.3C) are set in advance. .. In the following equation (20'), P SMk lmt is the rated output of the storage battery B k obtained by −C rate M × WH S lmt (WH S lmt is the rated output capacity of the storage battery B k ), and P SPk lmt is The discharge rated output of the storage battery B k obtained by C rate P × WH S lmt , Q Bk is the ineffective power of each power conditioner PCS Bk , and S Bk d is the maximum apparent power that can be output by each power conditioner PCS Bk. V Bk indicates the voltage at the interconnection point in each power conditioner PCS Bk. Further, in the charge rated output PSMk lmt of the storage battery B k , the storage battery charge amount correction according to the SOC shown in the following equation (33) is taken into consideration, with the correction start SOC as SOC C and the SOC charge limit threshold value as cMAX. .. The storage battery charge amount correction is performed as usual until the correction start SOC, and the output is linearly corrected so that the output becomes 0 at the SOC upper limit from the correction start SOC to the SOC upper limit. There is. Further, in the following equation (20') , instead of the output current constraint of each power conditioner PCS Bk shown in the following (20e'), the rated capacity constraint of each power conditioner PCS Bk shown in the following equation (20f') is set. You may use it.
Figure 0006849177

なお、以下に説明する他の実施形態に係る太陽光発電システムにおいて、目標電力算出部12’は、個別目標電力PPVi refを算出する際に、上記(19)式あるいは上記(19’)式のいずれの最適化問題を用いてもよい。同様に、目標電力算出部32は、個別目標電力PBk refを算出する際に、上記(20)式あるいは上記(20’)式のいずれの最適化問題を用いてもよい。 In the photovoltaic power generation system according to another embodiment described below, when the target power calculation unit 12'calculates the individual target power P PVi ref , the above formula (19) or the above formula (19') Any of these optimization problems may be used. Similarly, the target power calculation unit 32 may use either the optimization problem of the above equation (20) or the above equation (20') when calculating the individual target power P Bk ref.

上記第2実施形態において、連系点に複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを接続した太陽光発電システムPVS2を例に説明したが、さらに、電力負荷が接続されていてもよい。電力負荷は、供給される電力を消費するものであり、例えば、工場や一般家庭などである。このような他の実施形態について、図17〜図20を用いて、以下に説明する。なお、以下の説明においては、上記第1実施形態および第2実施形態と同一あるいは類似のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。 In the second embodiment, the solar power generation system PVS2 in which a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk are connected to the interconnection point has been described as an example, but a power load may be further connected. The electric power load consumes the supplied electric power, and is, for example, a factory or a general household. Such other embodiments will be described below with reference to FIGS. 17-20. In the following description, the same or similar components as those in the first embodiment and the second embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図17および図18は、第3実施形態に係る太陽光発電システムPVS3を示している。図17は、太陽光発電システムPVS3の全体構成を示している。図18は、図17に示す太陽光発電システムPVS3において、連系点における電力を制御する制御系の機能構成を示している。なお、太陽光発電システムPVS3は、複数台のパワーコンディショナPCSPViおよび複数台のパワーコンディショナPCSBkを備えているが、図18においては、それぞれ1台目のみを記載している。図17および図18に示すように、太陽光発電システムPVS3は、上記第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2と比較して、電力負荷Lが追加されている点で異なる。電力負荷Lは連系点に接続されており、電力系統A、各パワーコンディショナPCSPVi、および、各パワーコンディショナPCSBkから電力が供給される。本実施形態においては、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi out(太陽電池SPiの発電量Pi SP)の総和ΣPPVi outが電力負荷Lの消費電力より上回っているものとする。そして、電力負荷Lで消費されなかった余剰電力の一部あるいは全部が電力系統Aに逆潮流しているものとする。余剰電力は、個別出力電力PPVi outの総和ΣPPVi outと消費電力との差である。 17 and 18 show the photovoltaic power generation system PVS3 according to the third embodiment. FIG. 17 shows the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS3. FIG. 18 shows the functional configuration of the control system that controls the electric power at the interconnection point in the photovoltaic power generation system PVS3 shown in FIG. The photovoltaic power generation system PVS3 includes a plurality of power conditioner PCS PVi and a plurality of power conditioner PCS Bk , but in FIG. 18, only the first one is shown. As shown in FIGS. 17 and 18, the photovoltaic power generation system PVS3 is different from the photovoltaic power generation system PVS2 according to the second embodiment in that a power load L is added. The power load L is connected to the interconnection point, and power is supplied from the power system A, each power conditioner PCS PVi , and each power conditioner PCS Bk. In the present embodiment, it is assumed that the total ΣP PVi out of the individual output power P PVi out (power generation amount P i SP of the solar cell SP i ) of each power conditioner PCS PVi exceeds the power consumption of the power load L. .. Then, it is assumed that a part or all of the surplus power not consumed by the power load L is reverse power flow to the power system A. Excess power is the difference between the individual output power P PVi out of total .SIGMA.P PVi out and the power consumption.

このような太陽光発電システムPVS3において、余剰電力を逆潮流させる際、この余剰電力が電力会社からの出力指令値PCを超えないようにする必要がある。太陽光発電システムPVS3において、逆潮流されている余剰電力は、連系点電力検出部22によって検出される連系点電力P(t)と見なせる。そこで、太陽光発電システムPVS3は、上記第2実施形態と同様に、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを用いた連系点電力抑制制御を行うことで、連系点電力P(t)を目標電力(出力指令値PC)にしている。 In such a solar power generation system PVS3, when to reverse power flow surplus power, it is necessary to prevent this excess power does not exceed the output command value P C from the power company. In the photovoltaic power generation system PVS3, the surplus power flowing backward can be regarded as the interconnection point power P (t) detected by the interconnection point power detection unit 22. Therefore, the photovoltaic power generation system PVS3 performs the interconnection point power suppression control using the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B as in the second embodiment, thereby performing the interconnection point power P (t). is the target power (output command value P C) a.

本実施形態に係る太陽光発電システムPVS3によれば、集中管理装置MC3は、電力会社からの出力指令値PCおよび連系点電力P(t)に基づいて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出している。このとき、集中管理装置MC3は、上記(21)式および上記(22)式を用いて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。そして、各パワーコンディショナPCSPViは、抑制指標prPVに基づいて、分散的に個別目標電力PPVi refを算出している。また、各パワーコンディショナPCSBkは、充放電指標prBに基づいて、分散的に個別目標電力PBk refを算出している。これにより、集中管理装置MC3の処理負荷を低減させることができる。また、連系点電力P(t)、すなわち、電力系統Aに逆潮流させる余剰電力を出力指令値PCに制御することができる。よって、電力系統Aに逆潮流させる余剰電力が電力会社からの出力指令値PCを超えないようにできる。 According to the solar power generation system PVS3 according to the present embodiment, the central control device MC3, based on the output command value P C and linking point power P from the power company (t), suppression indicators pr PV and charge-discharge index The pr B is calculated. At this time, the centralized management device MC3 calculates the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B using the above equations (21) and (22). Then, each power conditioner PCS PVi calculates the individual target power P PVi ref in a distributed manner based on the suppression index pr PV. Further, each power conditioner PCS Bk calculates the individual target power P Bk ref in a distributed manner based on the charge / discharge index pr B. As a result, the processing load of the centralized management device MC3 can be reduced. Furthermore, interconnection point power P (t), i.e., it is possible to control the surplus power to be backward flow to the power grid A to the output command value P C. Therefore, the surplus power to be backward flow to the electric power system A can not exceed the output command value P C from the power company.

上記第3実施形態においては、第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2に対して、電力負荷Lを追加した場合を例に説明したが、第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1に電力負荷Lを追加した場合も、抑制指標prを用いて、連系点電力抑制制御を行うことができる。この場合も、連系点電力P(t)を目標電力(出力指令値PC)にしつつ、集中管理装置MC1の処理負荷を低減させることができる。 In the third embodiment, the case where the power load L is added to the photovoltaic power generation system PVS2 according to the second embodiment has been described as an example, but the power is supplied to the photovoltaic power generation system PVS1 according to the first embodiment. Even when the load L is added, the interconnection point power suppression control can be performed by using the suppression index pr. Again, while the linking point power P (t) to the target power (output command value P C), it is possible to reduce the processing load of the central control device MC1.

図19は、第4実施形態に係る太陽光発電システムPVS4を示している。なお、太陽光発電システムPVS4は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えているが、図19においては、図18と同様に1台目のみを記載している。また、太陽光発電システムPVS4の全体構成は、上記第3実施形態に係る太陽光発電システムPVS3(図17参照)と略同じである。上記第3実施形態においては、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi out(太陽電池SPiの発電量Pi SP)が電力負荷Lの消費電力より上回っているものと仮定したが、第4実施形態においては、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi out(太陽電池SPiの発電量Pi SP)の総和ΣPPVi outが電力負荷Lの消費電力より下回っているものとする。すなわち、太陽電池SPiの発電量Pi SPでは足りない不足電力の一部あるいは全部が電力系統Aから供給されているものとする。不足電力は、個別出力電力PPVi outの総和ΣPPVi outと消費電力との差である。 FIG. 19 shows the photovoltaic power generation system PVS4 according to the fourth embodiment. The photovoltaic power generation system PVS4 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk , but in FIG. 19, only the first unit is shown as in FIG. Further, the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS4 is substantially the same as that of the photovoltaic power generation system PVS3 (see FIG. 17) according to the third embodiment. In the above-described third embodiment, the individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi (power generation amount P i SP solar cell SP i) is assumed to be greater than than the power consumption of the power load L, In the fourth embodiment, it is assumed that the total ΣP PVi out of the individual output power P PVi out (power generation amount P i SP of the solar cell SP i ) of each power conditioner PCS PVi is less than the power consumption of the power load L. To do. That is, it is assumed that a part or all of the insufficient power that is insufficient in the power generation amount P i SP of the solar cell SP i is supplied from the power system A. Insufficient power is the difference between the individual output power P PVi out of total .SIGMA.P PVi out and the power consumption.

このような太陽光発電システムPVS4において、不足電力を電力系統Aから供給するためには、電力会社から電力を買う(買電する)必要がある。そして、買電した分、電力会社に電気料金を支払う。電気料金には基本料金と従量制料金とが含まれている。基本料金は、連系点に設けられた電力メーターによって、例えば30分ごとの電力使用量が記録され、その最大値(ピーク値)で決まる。具体的には、電力使用量のピーク値が高い場合に基本料金は高くなり、電力使用量のピーク値が低い場合に基本料金は安くなる。そこで、第4実施形態に係る太陽光発電システムPVS4は、上記抑制指標prPVおよび充放電指標prBを用いて各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に制御して、電力系統Aから供給される電力(買電電力)のピーク値を抑える。これを「ピークカット制御」という。なお、買電電力は、電力系統Aから太陽光発電システムPVS4に供給される電力すなわち太陽光発電システムPVS4が電力系統Aから得た(買電した)電力の大きさである。上記するように連系点電力P(t)は、太陽光発電システムPVS4から電力系統Aに出力される場合(逆潮流の場合)を正の値としている。よって、電力系統Aから太陽光発電システムPVS4に入力される場合、連系点電力P(t)は負の値になる。買電電力を制御するピークカット制御の場合は、目標値を負の値として、連系点電力P(t)が当該目標値を下回らないように制御している。 In such a photovoltaic power generation system PVS4, in order to supply the insufficient power from the power system A, it is necessary to buy (purchase) power from the power company. Then, the electricity bill is paid to the electric power company for the amount of electricity purchased. Electricity charges include basic charges and pay-as-you-go charges. The basic charge is determined by the maximum value (peak value) of, for example, the amount of electricity used every 30 minutes recorded by the electricity meter provided at the interconnection point. Specifically, when the peak value of electricity usage is high, the basic charge is high, and when the peak value of electricity usage is low, the basic charge is low. Therefore, in the photovoltaic power generation system PVS4 according to the fourth embodiment, the power conditioners PCS PVi and PCS Bk are distributedly controlled by using the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B to control the power system A from the power system A. Suppress the peak value of the supplied power (purchased power). This is called "peak cut control". The purchased electric power is the magnitude of the electric power supplied from the electric power system A to the photovoltaic power generation system PVS4, that is, the electric power obtained (purchased) from the photovoltaic power generation system A by the photovoltaic power generation system PVS4. As described above, the interconnection point power P (t) has a positive value when it is output from the photovoltaic power generation system PVS4 to the power system A (in the case of reverse power flow). Therefore, when the power system A inputs the power to the photovoltaic power generation system PVS4, the interconnection point power P (t) becomes a negative value. In the case of peak cut control for controlling the power purchase power, the target value is set as a negative value, and the interconnection point power P (t) is controlled so as not to fall below the target value.

太陽光発電システムPVS4は、ピークカット制御において、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outを制御して、太陽電池SPiによって発電された電力をすべて出力する。また、各パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outを制御し、必要に応じて蓄電池Bkに蓄積された電力を放電する。このようにして、電力負荷Lの消費電力の一部を、太陽電池SPiによって発電された電力および蓄電池Bkに蓄積された電力で補填することで、上記買電電力の上昇を抑えている。このピークカット制御を行うために、図19に示すように、集中管理装置MC4は、第2実施形態に係る集中管理装置MC2と比較して、次の点で異なる。すなわち、集中管理装置MC4は、出力指令値取得部21の代わりにピークカット設定部45を備え、また、指標算出部43の代わりに指標算出部43’を備えている。 The photovoltaic power generation system PVS4 controls the individual output power P PVi out of each power conditioner PCS PVi in the peak cut control, and outputs all the power generated by the solar cell SP i. In addition, the individual output power P Bk out of each power conditioner PCS Bk is controlled, and the power stored in the storage battery B k is discharged as needed. In this way, by supplementing a part of the power consumption of the power load L with the power generated by the solar cell SP i and the power stored in the storage battery B k , the increase in the purchased power is suppressed. .. In order to perform this peak cut control, as shown in FIG. 19, the centralized management device MC4 differs from the centralized management device MC2 according to the second embodiment in the following points. That is, the centralized management device MC4 includes a peak cut setting unit 45 instead of the output command value acquisition unit 21, and also includes an index calculation unit 43'instead of the index calculation unit 43.

ピークカット設定部45は、ピークカット制御のための各種設定を行う。本実施形態においては、ピークカット設定部45は、買電電力の上限値に基づいて、当該上限値を負の値としたピークカット目標電力Pcutを設定する。このピークカット目標電力Pcutは、連系点電力P(t)の目標値であり、負の値である。ピークカット目標電力Pcutは、ユーザによって任意に設定される。ピークカット設定部45は、設定されたピークカット目標電力Pcutを指標算出部43’に出力する。 The peak cut setting unit 45 makes various settings for peak cut control. In the present embodiment, the peak cut setting unit 45 sets the peak cut target power P cut with the upper limit value as a negative value based on the upper limit value of the power purchase power. This peak cut target power P cut is a target value of the interconnection point power P (t) and is a negative value. The peak cut target power P cut is arbitrarily set by the user. The peak cut setting unit 45 outputs the set peak cut target power P cut to the index calculation unit 43'.

指標算出部43’は、上記第2実施形態に係る指標算出部43と比較して、出力指令値PCの代わりにピークカット設定部45から入力されるピークカット目標電力Pcutを用いて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。すなわち、本実施形態においては、指標算出部43’は、連系点電力P(t)をピークカット目標電力Pcutにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。このとき、指標算出部43’は、上記(21)式における出力指令値PC(t)の代わりにピークカット目標電力Pcutを用いて、ラグランジュ乗数λを算出する。そして、上記(22)式により、算出したラグランジュ乗数λを充放電指標prBとして算出する。なお、抑制指標prPVについては、各パワーコンディショナPCSPViから太陽電池SPiによって発電された電力がすべて出力されるように、固定値「0」が用いられる。よって、指標算出部43’は、充放電指標prBのみを算出しているともいえる。指標算出部43’は、算出した抑制指標prPVを、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSPViに送信する。また、算出した充放電指標prBを、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSBkに送信する。 Index calculating unit 43 'uses the second compared to the index calculation unit 43 according to the embodiment, the peak-cut target power P cut inputted from the peak cut setting unit 45 instead of the output command value P C, The suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B are calculated. That is, in the present embodiment, the index calculation unit 43'calculates the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B for setting the interconnection point power P (t) to the peak cut target power P cut. In this case, index calculating section 43 'uses the peak cut target power P cut instead of the above (21) the output command value in the equation P C (t), calculates the Lagrange multiplier lambda. Then, the Lagrange multiplier λ calculated by the above equation (22) is calculated as the charge / discharge index pr B. Note that the suppression indicators pr PV, electric power generated by the solar cell SP i from the power conditioner PCS PVi is so is output every fixed value "0" is used. Therefore, it can be said that the index calculation unit 43'calculates only the charge / discharge index pr B. The index calculation unit 43'transmits the calculated suppression index pr PV to each power conditioner PCS PVi via the transmission unit 44. Further, the calculated charge / discharge index pr B is transmitted to each power conditioner PCS Bk via the transmission unit 44.

このように構成された太陽光発電システムPVS4において、集中管理装置MC4は、連系点電力検出部22によって検出される連系点電力P(t)を監視する。そして、連系点電力P(t)がピークカット目標電力Pcut以下となった場合に、指標算出部43’により連系点電力P(t)をピークカット目標電力Pcutにするための抑制指標prPV(=0)および充放電指標prBを算出する。各パワーコンディショナPCSPViはそれぞれ、集中管理装置MC4が算出した抑制指標prPVを用いた最適化問題に基づいて、個別目標電力PPVi refを算出し、個別出力電力PPVi outが個別目標電力PPVi refとなるように制御している。また、各パワーコンディショナPCSBkはそれぞれ、集中管理装置MC4が算出した充放電指標prBを用いた最適化問題に基づいて、個別目標電力PBk refを算出し、個別出力電力PBk outを個別目標電力PBk refに制御する。これらにより、連系点電力P(t)がピークカット目標電力Pcut以下である場合に、太陽電池SPiによって発電された電力はすべて出力され、かつ、蓄電池Bkに蓄積された電力は放電される。その結果、連系点電力P(t)が上昇し、連系点電力P(t)がピークカット目標電力Pcutとなる。したがって、連系点電力P(t)がピークカット目標電力Pcut以下となることを抑制して、太陽光発電システムPVS4は上記ピーク値を抑制している。 In the photovoltaic power generation system PVS4 configured in this way, the centralized management device MC4 monitors the interconnection point power P (t) detected by the interconnection point power detection unit 22. Then, when the interconnection point power P (t) becomes equal to or less than the peak cut target power P cut , the index calculation unit 43'suppresses the interconnection point power P (t) to be the peak cut target power P cut. The index pr PV (= 0) and the charge / discharge index pr B are calculated. Each power conditioner PCS PVi calculates an individual target power P PVi ref based on an optimization problem using the suppression index pr PV calculated by the centralized control device MC4, and the individual output power P PVi out is the individual target power. It is controlled to be P PVi ref. Further, each power conditioner PCS Bk calculates the individual target power P Bk ref based on the optimization problem using the charge / discharge index pr B calculated by the centralized management device MC4, and sets the individual output power P Bk out . Control to individual target power P Bk ref. As a result, when the interconnection point power P (t) is equal to or less than the peak cut target power P cut , all the power generated by the solar cell SP i is output, and the power stored in the storage battery B k is discharged. Will be done. As a result, the interconnection point power P (t) rises, and the interconnection point power P (t) becomes the peak cut target power P cut . Therefore, the photovoltaic power generation system PVS4 suppresses the peak value by suppressing the interconnection point power P (t) from becoming equal to or less than the peak cut target power P cut.

なお、集中管理装置MC4は、連系点電力P(t)が設定されたピークカット目標電力Pcut以下である場合に、これをピークカット目標電力Pcutに制御している。そのため、連系点電力P(t)の検出間隔や抑制指標prPVおよび充放電指標prBの算出間隔によっては、瞬時的にピークカット目標電力Pcut以下になる。したがって、買電電力の上限値を設定するときに、ユーザが所望する上限値より所定量小さい値を設定するとよい。これにより、ピークカット目標電力Pcutが実際の目標値より大きい値に設定されるため、瞬時的に連系点電力P(t)が低下してもピークカット目標電力Pcut以下になることを抑制することができる。 When the interconnection point power P (t) is equal to or less than the set peak cut target power P cut , the centralized management device MC4 controls the peak cut target power P cut. Therefore, depending on the detection interval of the interconnection point power P (t) and the calculation interval of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B , the peak cut target power P cut or less is instantaneously obtained. Therefore, when setting the upper limit value of the purchased power, it is preferable to set a value smaller than the upper limit value desired by the user by a predetermined amount. As a result, the peak cut target power P cut is set to a value larger than the actual target value, so that even if the interconnection point power P (t) drops instantaneously, it will be less than or equal to the peak cut target power P cut. It can be suppressed.

以上のことから、本実施形態に係る太陽光発電システムPVS4によれば、連系点電力P(t)の目標電力として、出力指令値PCの代わりにピークカット設定部45が設定するピークカット目標電力Pcutを用いた場合であっても、連系点電力P(t)を目標電力(ピークカット目標電力Pcut)にすることができる。さらに、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを求めることで、集中管理装置MC4の処理負荷を低減させることができる。 From the above, according to the solar power generation system PVS4 according to the present embodiment, as the target power of the interconnection point power P (t), peak cut set by the peak cut setting unit 45 instead of the output command value P C Even when the target power P cut is used, the interconnection point power P (t) can be set to the target power (peak cut target power P cut ). Further, the processing load of the centralized management device MC4 can be reduced by obtaining the individual target powers P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner by each power conditioner PCS PVi and PCS Bk.

上記第4実施形態において、ピークカット制御中は、蓄電池Bkの放電が優先されるため、蓄電池Bkに蓄積された電力は減少する。そのために、所定の充電条件を満たしたときに、電力系統Aから供給される電力の一部を用いて、蓄電池Bkの充電を行うようにしてもよい。このような充電条件としては、例えば、連系点電力P(t)がピークカット目標電力Pcutより閾値以上大きい場合などが挙げられる。このようにすることで、次のピークカット制御に備えて、蓄電池Bkを充電しておくことができる。 In the fourth embodiment, since the discharge of the storage battery B k is prioritized during the peak cut control, the electric power stored in the storage battery B k is reduced. Therefore, when a predetermined charging condition is satisfied, a part of the electric power supplied from the electric power system A may be used to charge the storage battery B k. Examples of such a charging condition include a case where the interconnection point power P (t) is larger than the peak cut target power P cut by a threshold value or more. By doing so, the storage battery B k can be charged in preparation for the next peak cut control.

このような蓄電池Bkの充電制御において、所定の時間帯毎に、充電の有無や充電速度を変更するようにしてもよい。例えば、所定の時間帯毎に、充電モードを設定可能にしておく。そして、当該充電モードに応じて、蓄電池Bkの充電を制御する。このような充電モードとしては、例えば、充電無モード、通常充電モード、および、低速充電モードがある。充電無モードは、充電を行わないモードである。通常充電モードは、所定の充電速度(通常速度)で充電するモードである。低速充電モードは、通常速度より遅い所定の速度(低速度)で充電するモードである。なお、充電モードはこれらに限定されない。ユーザは集中管理装置MC4のユーザインタフェースなどにより充電モードの設定を行うことができ、ピークカット設定部45はユーザの操作指示に応じて充電モードを設定する。上記所定の時間帯とは、1日を複数個に分けた所定の期間であり、例えば、1時間毎に分けた場合、24個の時間帯毎に設定可能であり、30分毎に分けた場合、48個の時間帯毎に設定可能である。なお、朝、昼、夕、晩、深夜などの時間帯に分けてもよい。さらに、1日単位ではなく、1週間単位で所定の時間帯を設けてもよい。 In such charge control of the storage battery B k , the presence / absence of charging and the charging speed may be changed at predetermined time zones. For example, the charging mode can be set for each predetermined time zone. Then, the charging of the storage battery B k is controlled according to the charging mode. Such charging modes include, for example, a non-charging mode, a normal charging mode, and a low-speed charging mode. The no-charge mode is a mode in which charging is not performed. The normal charging mode is a mode for charging at a predetermined charging speed (normal speed). The low-speed charging mode is a mode for charging at a predetermined speed (low speed) slower than the normal speed. The charging mode is not limited to these. The user can set the charging mode by the user interface of the centralized management device MC4 or the like, and the peak cut setting unit 45 sets the charging mode according to the operation instruction of the user. The above-mentioned predetermined time zone is a predetermined period in which one day is divided into a plurality of times. For example, when the day is divided into a plurality of time zones, it can be set for each of 24 time zones and divided into every 30 minutes. In the case, it can be set for each of 48 time zones. In addition, it may be divided into time zones such as morning, noon, evening, evening, and midnight. Further, a predetermined time zone may be provided not on a daily basis but on a weekly basis.

具体的には、集中管理装置MC4は、ピークカット設定部45によって設定された充電モードの設定情報を、送信部44を介して各パワーコンディショナPCSBkそれぞれに送信する。そして、受信部31を介してこれを受信した各パワーコンディショナPCSBkは、設定されている充電モードに対応付けられた上記充電レートCrate Mを用いて上記(20c’)式に示す蓄電池BkのCレート制約(充電定格出力PSMk lmt)を変更する。例えば、通常充電モードに対する充電レートCrate Mには0.3を、低速充電モードに対する充電レートCrate Mには0.1を、充電なしモードに対する充電レートCrate Mには0をそれぞれ設定する。そして、各パワーコンディショナPCSBkは、上記(20’)式に示す最適化問題に基づいて、個別目標電力PBk refを求めることで、充電モードの設定に応じて蓄電池Bkの充電の有無および充電速度を変更することができる。なお、低速充電モードが連続して設定されている時間帯において、蓄電池Bkが満充電するように、充電速度を可変にしてもよい。例えば、深夜0時から朝6時まで連続して「低速充電モード」が設定されている場合、6時間かけて蓄電池Bkが満充電となるように、充電速度を設定する。詳細には、充電レートCrate Mを1/6(≒0.167)にする。ただし、通常速度を超えないようにすることが望ましい。このようにすることで、充電モードに応じて、適宜蓄電池Bkの充電の有無や充電速度を変更することができる。したがって、時間帯によって(買電の)上記従量制料金の電力量単価が変わる場合において、例えば、電力量単価が安い時間帯に買電電力を多くし、電力量単価が高い時間帯に買電電力を少なくすることができる。 Specifically, the centralized management device MC4 transmits the charging mode setting information set by the peak cut setting unit 45 to each of the power conditioner PCS Bk via the transmission unit 44. Then, each power conditioner PCS Bk that receives the power conditioner PCS Bk via the receiving unit 31 uses the charging rate C rate M associated with the set charging mode to store the storage battery B shown in the above equation (20c'). Change the C rate constraint of k (charge rated output PSMk lmt ). For example, the charge rate C rate M for the normal charge mode is set to 0.3, the charge rate C rate M for the low speed charge mode is set to 0.1, and the charge rate C rate M for the no charge mode is set to 0. .. Then, each power conditioner PCS Bk obtains an individual target power P Bk ref based on the optimization problem shown in the above equation (20'), and thus whether or not the storage battery B k is charged according to the setting of the charging mode. And the charging speed can be changed. The charging speed may be changed so that the storage battery B k is fully charged in the time zone in which the low-speed charging mode is continuously set. For example, when the "low-speed charging mode" is continuously set from midnight to 6:00 am, the charging speed is set so that the storage battery B k is fully charged over 6 hours. Specifically, the charge rate C rate M is set to 1/6 (≈0.167). However, it is desirable not to exceed the normal speed. By doing so, it is possible to appropriately change whether or not the storage battery B k is charged and the charging speed according to the charging mode. Therefore, when the power unit price of the above-mentioned pay-as-you-go rate (of power purchase) changes depending on the time zone, for example, the power purchase is increased during the time when the power unit price is low, and the power purchase is performed during the time when the power unit price is high. The power can be reduced.

上記第4実施形態においては、太陽電池SPiが接続された複数台のパワーコンディショナPCSPViを備えている場合を例に説明したが、これらを備えていなくてもよい。すなわち、蓄電池Bkが接続された複数台のパワーコンディショナPCSBkと電力負荷Lと集中管理装置MC4とで構成されるものでもよい。 In the fourth embodiment, the case where a plurality of power conditioners PCS PVi to which the solar cell SP i is connected is provided as an example has been described, but these may not be provided. That is, it may be composed of a plurality of power conditioner PCS Bk to which the storage battery B k is connected, the power load L, and the centralized management device MC4.

図20は、第5実施形態に係る太陽光発電システムPVS5を示している。なお、太陽光発電システムPVS5は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えているが、図20においては、図18と同様に1台目のみを記載している。また、太陽光発電システムPVS5の全体構成は、上記第3実施形態に係る太陽光発電システムPVS3(図17参照)と略同じである。上記第3実施形態においては、余剰電力を逆潮流させることが可能であったが、第5実施形態においては、逆潮流が禁止されているものとする。 FIG. 20 shows the photovoltaic power generation system PVS5 according to the fifth embodiment. The photovoltaic power generation system PVS5 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk , but in FIG. 20, only the first unit is shown as in FIG. Further, the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS5 is substantially the same as that of the photovoltaic power generation system PVS3 (see FIG. 17) according to the third embodiment. In the third embodiment, it was possible to reverse power flow, but in the fifth embodiment, reverse power flow is prohibited.

逆潮流が禁止されている太陽光発電システムPVS5では、電力系統Aへの連系点にRPR(逆電力継電器)51を設ける必要がある。このRPR51は、リレーの一種である。RPR51は、太陽光発電システムPVS5から電力系統Aに逆潮流が発生したことを検出すると、太陽光発電システムPVS5を電力系統Aから遮断する。一度、遮断されてしまうと、復帰するのに、専門の業者を呼ぶ必要があるため時間がかかる。例えば工場の休止日などにより、電力負荷Lの低負荷時には、電力負荷Lの消費電力は低下する。したがって、工場の休止日に天気が晴れた場合には、太陽電池SPiの発電量Pi SPが電力負荷Lの消費電力を超える場合があり、このとき、逆潮流が発生する。そこで、第5実施形態に係る太陽光発電システムPVS5において、上記抑制指標prPVおよび充放電指標prBを用いて各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に制御して、逆潮流の発生を抑制する。これを「逆潮流回避制御」という。なお、連系点電力P(t)が正の値である場合、逆潮流が発生しているので、逆潮流の発生を抑制するためには、連系点電力P(t)が正の値にならないように、負の値を維持すればよい。 In the photovoltaic power generation system PVS5 in which reverse power flow is prohibited, it is necessary to provide an RPR (reverse power relay) 51 at the interconnection point to the power system A. This RPR51 is a kind of relay. When the RPR51 detects that reverse power flow has occurred in the power system A from the photovoltaic power generation system PVS5, the RPR51 shuts off the photovoltaic power generation system PVS5 from the power system A. Once blocked, it takes time to recover because it is necessary to call a specialized contractor. For example, when the power load L is low due to a factory suspension day or the like, the power consumption of the power load L decreases. Therefore, when the weather is fine on the day when the factory is closed, the power generation amount P i SP of the solar cell SP i may exceed the power consumption of the power load L, and at this time, reverse power flow occurs. Therefore, in the photovoltaic power generation system PVS5 according to the fifth embodiment, the power conditioners PCS PVi and PCS Bk are distributedly controlled by using the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B to generate reverse power flow. Suppress. This is called "reverse power flow avoidance control". When the interconnection point power P (t) is a positive value, reverse power flow is generated. Therefore, in order to suppress the occurrence of reverse power flow, the interconnection point power P (t) is a positive value. The negative value should be maintained so that it does not become.

太陽光発電システムPVS5は、逆潮流回避制御において、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outを抑制する。また、パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outを制御して蓄電池Bkを充電する。このようにして、常に電力系統Aから太陽光発電システムPVS5に電力を供給させている。したがって、連系点電力P(t)が、正の値にならないように、負の値を維持している。これにより、逆潮流の発生が抑制される。この逆潮流回避制御を行うために、図20に示すように、集中管理装置MC5は、第2実施形態に係る集中管理装置MC2と比較して、次の点で異なる。すなわち、集中管理装置MC5は、出力指令値取得部21の代わりに逆潮流回避設定部46を備え、また、指標算出部43の代わりに指標算出部43”を備えている。 The photovoltaic power generation system PVS5 suppresses the individual output power P PVi out of each power conditioner PCS PVi in reverse power flow avoidance control. Further, to charge the battery B k controls the individual output power P Bk out of the power conditioner PCS Bk. In this way, electric power is constantly supplied from the electric power system A to the photovoltaic power generation system PVS5. Therefore, the interconnection point power P (t) is maintained at a negative value so that it does not become a positive value. As a result, the occurrence of reverse power flow is suppressed. In order to perform this reverse power flow avoidance control, as shown in FIG. 20, the centralized management device MC5 differs from the centralized management device MC2 according to the second embodiment in the following points. That is, the centralized management device MC5 includes a reverse power flow avoidance setting unit 46 instead of the output command value acquisition unit 21, and also includes an index calculation unit 43 ”instead of the index calculation unit 43.

逆潮流回避設定部46は、逆潮流回避制御のための各種設定を行う。本実施形態においては、逆潮流回避設定部46は、逆潮流の発生を抑制するための逆潮流回避目標電力PRPRを設定する。この逆潮流回避目標電力PRPRは、連系点電力P(t)の目標値であり、負の値である。逆潮流回避目標電力PRPRは、ユーザによって任意に設定される。逆潮流回避設定部46は、設定された逆潮流回避目標電力PRPRを指標算出部43”に出力する。 The reverse power flow avoidance setting unit 46 makes various settings for reverse power flow avoidance control. In the present embodiment, the reverse power flow avoidance setting unit 46 sets the reverse power flow avoidance target power P RPR for suppressing the occurrence of reverse power flow. This reverse power flow avoidance target power P RPR is a target value of the interconnection point power P (t) and is a negative value. The reverse power flow avoidance target power P RPR is arbitrarily set by the user. The reverse power flow avoidance setting unit 46 outputs the set reverse power flow avoidance target power P RPR to the index calculation unit 43 ”.

指標算出部43”は、連系点電力P(t)を逆潮流回避目標電力PRPRにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。すなわち、本実施形態においては、指標算出部43”は、上記第2実施形態に係る指標算出部43と比較して、出力指令値PCの代わりに逆潮流回避設定部46から入力される逆潮流回避目標電力PRPRを用いて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。具体的には、指標算出部43”は、上記(21)式における出力指令値PC(t)の代わりに逆潮流回避目標電力PRPRを用いて、ラグランジュ乗数λを算出する。そして、上記(22)式により、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prPVおよび充放電指標prBとして算出する。指標算出部43”は、算出した抑制指標prPVを、送信部44を介して、パワーコンディショナPCSPViに送信する。また、算出した充放電指標prBを、送信部44を介して、パワーコンディショナPCSBkに送信する。 The index calculation unit 43 ”calculates the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B for setting the interconnection point power P (t) to the reverse power flow avoidance target power P RPR . That is, in the present embodiment, the index calculator 43 ', as compared with the index calculation unit 43 according to the second embodiment, by using the backward flow around the target power P RPR inputted from the reverse flow prevention settings unit 46 instead of the output command value P C , Suppression index pr PV and charge / discharge index pr B are calculated. Specifically, the index calculator 43 ", the above (21) using the backward flow around the target power P RPR instead of the output command value P C (t) in the equation to calculate the Lagrange multiplier lambda. Then, the The calculated Lagrange multiplier λ is calculated as the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B according to the equation (22). The index calculation unit 43 ” powers the calculated suppression index pr PV via the transmission unit 44. Send to PCS PVi. Further, the calculated charge / discharge index pr B is transmitted to the power conditioner PCS Bk via the transmission unit 44.

このように構成された太陽光発電システムPVS5において、集中管理装置MC5は、連系点電力検出部22によって検出される連系点電力P(t)を監視する。そして、連系点電力P(t)が逆潮流回避目標電力PRPR以上となった場合に、指標算出部43”により連系点電力P(t)を逆潮流回避目標電力PRPRにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。各パワーコンディショナPCSPViはそれぞれ、集中管理装置MC5が算出した抑制指標prPVを用いた最適化問題に基づいて、個別目標電力PPVi refを算出し、個別出力電力PPVi outを個別目標電力PPVi refに制御する。また、各パワーコンディショナPCSBkはそれぞれ、集中管理装置MC5が算出した充放電指標prBを用いた最適化問題に基づいて、個別目標電力PBk refを算出し、個別出力電力PBk outを個別目標電力PBk refに制御する。これらにより、連系点電力P(t)を逆潮流回避目標電力PRPRに制御して、逆潮流の発生を抑制している。すなわち、逆潮流によってRPR51が動作することを抑制している。 In the photovoltaic power generation system PVS5 configured in this way, the centralized management device MC5 monitors the interconnection point power P (t) detected by the interconnection point power detection unit 22. Then, when the interconnection point power P (t) becomes equal to or higher than the reverse power flow avoidance target power P RPR , the index calculation unit 43 ”sets the interconnection point power P (t) to the reverse power flow avoidance target power P RPR. to the calculated suppression indicators pr PV and charge-discharge indicator pr B. each power conditioner PCS PVi, based on the optimization problem using suppression index pr PV to the central control device MC5 has been calculated, the individual target power P PVi The ref is calculated and the individual output power P PVi out is controlled to the individual target power P PVi ref . Each power conditioner PCS Bk is optimized using the charge / discharge index pr B calculated by the centralized management device MC5. Based on the problem, the individual target power P Bk ref is calculated, and the individual output power P Bk out is controlled to the individual target power P Bk ref . By these, the interconnection point power P (t) is changed to the reverse power flow avoidance target power P. It is controlled by RPR to suppress the generation of reverse power flow, that is, the operation of RPR 51 by reverse power flow is suppressed.

なお、逆潮流回避目標電力PRPRの設定値が0である(あるいは0に近い)と、連系点電力P(t)の検出間隔や抑制指標prPVおよび充放電指標prBの算出間隔によっては、瞬時的に連系点電力P(t)が上昇した場合に、連系点電力P(t)が正の値となり、逆潮流が発生する可能性がある。そのため、設定される逆潮流回避目標電力PRPRが0より所定量小さい値以下にするとよい。これにより、逆潮流回避目標電力PRPRが0より小さくなるため、瞬時的に連系点電力P(t)が上昇しても0を超えることを抑制することができる。したがって、逆潮流が発生することを抑制することができる。 When the set value of the reverse power flow avoidance target power PRPR is 0 (or close to 0), it depends on the detection interval of the interconnection point power P (t) and the calculation interval of the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B. When the interconnection point power P (t) rises instantaneously, the interconnection point power P (t) becomes a positive value, and reverse power flow may occur. Therefore, it is preferable that the set reverse power flow avoidance target power P RPR is set to a value smaller than 0 by a predetermined amount. As a result, the reverse power flow avoidance target power P RPR becomes smaller than 0, so that even if the interconnection point power P (t) rises instantaneously, it can be suppressed from exceeding 0. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of reverse power flow.

以上のことから、本実施形態に係る太陽光発電システムPVS5によれば、連系点電力P(t)の目標電力として、出力指令値PCの代わりに逆潮流回避設定部46が設定する逆潮流回避目標電力PRPRを用いた場合であっても、連系点電力P(t)を目標電力(逆潮流回避目標電力PRPR)にすることができる。さらに、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを求めることで、集中管理装置MC4の処理負荷を低減させることができる。 From the above, according to the solar power generation system PVS5 according to the present embodiment, as the target power of the interconnection point power P (t), the inverse of the reverse flow prevention settings unit 46 sets, instead of the output command value P C Even when the power flow avoidance target power PR PR is used, the interconnection point power P (t) can be set to the target power (reverse power flow avoidance target power PR PR ). Further, the processing load of the centralized management device MC4 can be reduced by obtaining the individual target powers P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner by each power conditioner PCS PVi and PCS Bk.

上記第5実施形態において、逆潮流回避制御中は、蓄電池Bkの充電が優先されるため、蓄電池Bkに電力が蓄積されていく。そのため、所定の放電条件を満たしたときに、蓄電池Bkの放電を行うようにしてもよい。このような放電条件としては、例えば、連系点電力P(t)が逆潮流回避目標電力PRPRより閾値以上小さい場合などが挙げられる。このようにすることで、次の逆潮流回避制御に備えて、蓄電池Bkを放電しておくことができる。 In the fifth embodiment, since charging of the storage battery B k is prioritized during reverse power flow avoidance control, electric power is stored in the storage battery B k. Therefore, the storage battery B k may be discharged when a predetermined discharge condition is satisfied. Examples of such a discharge condition include a case where the interconnection point power P (t) is smaller than the reverse power flow avoidance target power P RPR by a threshold value or more. By doing so, the storage battery B k can be discharged in preparation for the next reverse power flow avoidance control.

このような蓄電池Bkの放電制御において、上記所定の時間帯毎に、放電をするか否かを変更するようにしてもよい。例えば、上記所定の時間帯毎に、放電モードを設定可能にしておく。そして、当該放電モードに応じて、蓄電池Bkを放電するか否かを制御する。このような放電モードとしては、例えば、放電有モードと放電無モードとがある。放電有モードは、放電を行うモードである。放電無モードは、放電を行わないモードである。なお、放電モードはこれらに限定されない。ユーザは集中管理装置MC5のユーザインタフェースなどにより放電モードの設定を行うことができ、逆潮流回避設定部46はユーザの操作指示に応じて放電モードを設定する。このときの所定の時間帯は、上記ピークカット制御における所定の時間帯と同じであっても異なっていてもよい。 In such discharge control of the storage battery B k , whether or not to discharge may be changed at each predetermined time zone. For example, the discharge mode can be set for each of the predetermined time zones. Then, whether or not to discharge the storage battery B k is controlled according to the discharge mode. Such a discharge mode includes, for example, a discharge mode and a discharge non-discharge mode. The discharge-existing mode is a mode in which discharge is performed. The no-discharge mode is a mode in which no discharge is performed. The discharge mode is not limited to these. The user can set the discharge mode by the user interface of the centralized management device MC5 or the like, and the reverse power flow avoidance setting unit 46 sets the discharge mode according to the operation instruction of the user. The predetermined time zone at this time may be the same as or different from the predetermined time zone in the peak cut control.

具体的には、集中管理装置MC5は、逆潮流回避設定部46によって設定された放電モードの設定情報を、送信部44を介して各パワーコンディショナPCSBkそれぞれに送信する。そして、受信部31を介してこれを受信した各パワーコンディショナPCSBkは、設定されている放電モードに対応付けられた上記放電レートCrate Pを用いて上記(20c’)式に示す蓄電池BkのCレート制約(放電定格出力PSPk lmt)を変更する。例えば、放電有モードに対する放電レートCrate Pには0.3を、放電無モードに対する放電レートCrate Pには0をそれぞれ設定する。そして、パワーコンディショナPCSBkは、上記(20’)式に示す最適化問題に基づいて、個別目標電力PBk refを求めることで、放電モードの設定に応じて蓄電池Bkを放電するか否かを変更することができる。このようにすることで、放電モードに応じて、適宜蓄電池Bkを放電するか否かを変更することができる。したがって、必要に応じて蓄電池Bkを放電させず、電力を蓄積させておくことができる。 Specifically, the centralized management device MC5 transmits the discharge mode setting information set by the reverse power flow avoidance setting unit 46 to each of the power conditioner PCS Bk via the transmission unit 44. Then, each power conditioner PCS Bk that receives the power conditioner PCS Bk via the receiving unit 31 uses the discharge rate C rate P associated with the set discharge mode to store the storage battery B shown in the above equation (20c'). Change the C rate constraint of k (discharge rated output P SPk lmt ). For example, 0.3 is the discharge rate C rate P to the discharge chromatic mode, the discharge rate C rate P to the discharge-free mode is set to 0, respectively. Then, whether the power conditioner PCS Bk is the (20 ') on the basis of the optimization problem shown in equation by obtaining the individual target power P Bk ref, discharging the storage battery B k in accordance with the setting of the discharge mode Can be changed. By doing so, it is possible to appropriately change whether or not to discharge the storage battery B k according to the discharge mode. Therefore, it is possible to store the electric power without discharging the storage battery B k as needed.

上記第5実施形態においては、蓄電池Bkが接続された複数台のパワーコンディショナPCSBkを備えている場合を例に説明したが、これらを備えていなくてもよい。すなわち、太陽電池SPiが接続された複数台のパワーコンディショナPCSPViと電力負荷Lと集中管理装置MC5とで構成されるものでもよい。この場合、太陽光発電システムPVS5は、逆潮流回避制御を行うとき、パワーコンディショナPCSPViからの個別出力電力PPVi outの抑制のみで、連系点電力P(t)を設定された逆潮流回避目標電力PRPRにしている。 In the above-described fifth embodiment, the case where a power conditioner PCS Bk of multiple storage battery B k are connected has been described as an example, it may not include them. That is, it may be composed of a plurality of power conditioners PCS PVi to which the solar cell SP i is connected, a power load L, and a centralized management device MC5. In this case, when the photovoltaic power generation system PVS5 performs reverse power flow avoidance control, the reverse power flow for which the interconnection point power P (t) is set is only suppressed by suppressing the individual output power P PVi out from the power conditioner PCS PVi. The avoidance target power PR PR is set.

上記第3実施形態ないし第5実施形態においてはそれぞれ、連系点電力抑制制御、ピークカット制御、逆潮流回避制御を個々に実装した太陽光発電システムPVS3,PVS4,PVS5について説明したが、これらの各種制御を組み合わせることも可能である。この場合、集中管理装置が適宜いずれの制御を行うかを切り替えるようにすればよい。例えば、ユーザの操作に応じて切り替えるようにしてもよいし、状況(連系点電力P(t)の正負(逆潮流中か否か)、逆潮流が禁止されているか、電力負荷Lの電力消費履歴や稼働日など)に応じて自動的に切り替えるようにしてもよい。 In the third to fifth embodiments, the photovoltaic power generation systems PVS3, PVS4, and PVS5 in which the interconnection point power suppression control, the peak cut control, and the reverse power flow avoidance control are individually implemented have been described. It is also possible to combine various controls. In this case, the centralized management device may appropriately switch which control is performed. For example, it may be switched according to the user's operation, the situation (positive / negative of interconnection point power P (t) (whether or not reverse power flow is in progress), reverse power flow is prohibited, or power of power load L. It may be switched automatically according to the consumption history, working days, etc.).

上記第1実施形態ないし第5実施形態においては、連系点電力検出部22が検出する連系点電力P(t)を、目標電力(出力指令値PC、ピークカット目標電力Pcut、あるいは、逆潮流回避目標電力PRPR)に制御する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、連系点電力検出部22が検出する連系点電力P(t)の代わりに、集中管理装置が、各パワーコンディショナPCSi,PCSPVi,PCSBkからそれぞれ個別出力電力Pi out,PPVi out,PBk outを入手し、入手した個別出力電力Pi out,PPVi out,PBk outの総和(以下、「システム総出力」という。)が目標電力となるように制御してもよい。このような他の実施形態を、図21〜図25を用いて、以下に説明する。 In the first to fifth embodiments, the interconnection point power P (t) which interconnection point power detector 22 detects the target power (output command value P C, peak shaving target power P cut or, , Reverse power flow avoidance target power PRPR ) has been described, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the interconnection point power P (t) detected by the interconnection point power detection unit 22, the centralized management device receives individual output powers P i out from each of the power conditioners PCS i , PCS PVi , and PCS Bk , respectively. P PVi out, the P Bk out to obtain the individual output power P i out, obtained, P PVi out, the sum of P Bk out (hereinafter, referred to as "system total output".) is controlled to be the target power May be good. Such other embodiments will be described below with reference to FIGS. 21-25.

図21および図22は、第6実施形態に係る太陽光発電システムPVS6を示している。図21は、太陽光発電システムPVS6の全体構成を示している。図22は、図21に示す太陽光発電システムPVS6において、システム総出力を制御する制御系の機能構成を示している。なお、太陽光発電システムPVS6は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えているが、図22においては、図18と同様に1台目のみを記載している。 21 and 22 show the photovoltaic power generation system PVS6 according to the sixth embodiment. FIG. 21 shows the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS6. FIG. 22 shows the functional configuration of the control system that controls the total system output in the photovoltaic power generation system PVS6 shown in FIG. The photovoltaic power generation system PVS6 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk , but in FIG. 22, only the first unit is shown as in FIG.

第6実施形態に係る太陽光発電システムPVS6は、連系点電力P(t)を検出せず、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkの個別出力電力PPVi out,PBk outのすべての総和(システム総出力Ptotal(t))を算出し、当該システム総出力Ptotal(t)が電力会社から指示される出力指令値PCとなるように制御している。すなわち、本実施形態においては、システム総出力Ptotal(t)を調整対象電力とし、そして、出力指令値PCをシステム総出力Ptotal(t)の目標電力としている。なお、本実施形態において、太陽光発電システムPVS6が行う制御を、「システム総出力抑制制御」という。 The photovoltaic power generation system PVS6 according to the sixth embodiment does not detect the interconnection point power P (t), and is the sum of all the individual output powers P PVi out and P Bk out of each power conditioner PCS PVi and PCS Bk. (System total output P total (t)) is calculated, and control is performed so that the system total output P total (t) becomes the output command value P C instructed by the electric power company. That is, in the present embodiment, the total system output P total (t) is set as the adjustment target power, and the output command value P C is set as the target power of the total system output P total (t). In this embodiment, the control performed by the photovoltaic power generation system PVS6 is referred to as "system total output suppression control".

太陽光発電システムPVS6は、図21および図22に示すように、上記第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2と比較して、次の点で異なる。すなわち、集中管理装置MC6において、連系点電力検出部22を備えず、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkからそれぞれ個別出力電力PPVi out,PBk outを入手するための構成を有している。具体的には、各パワーコンディショナPCSPViはそれぞれ、出力電力検出部14および送信部15をさらに備えており、各パワーコンディショナPCSBkはそれぞれ、出力電力検出部34および送信部35をさらに備えている。また、集中管理装置MC6は、連系点電力検出部22および指標算出部43の代わりに、受信部61と総出力算出部62と指標算出部63とを備えている。 As shown in FIGS. 21 and 22, the photovoltaic power generation system PVS6 differs from the photovoltaic power generation system PVS2 according to the second embodiment in the following points. That is, the centralized management device MC6 is not provided with the interconnection point power detection unit 22, and has a configuration for obtaining individual output powers P PVi out and P Bk out from the respective power conditioners PCS PVi and PCS Bk, respectively. There is. Specifically, each power conditioner PCS PVi further includes an output power detection unit 14 and a transmission unit 15, and each power conditioner PCS Bk further includes an output power detection unit 34 and a transmission unit 35, respectively. ing. Further, the centralized management device MC6 includes a receiving unit 61, a total output calculation unit 62, and an index calculation unit 63 instead of the interconnection point power detection unit 22 and the index calculation unit 43.

出力電力検出部14は、各パワーコンディショナPCSPViに備えられており、自装置の個別出力電力PPVi outを検出する。出力電力検出部34は、各パワーコンディショナPCSBkに備えられており、自装置の個別出力電力PBk outを検出する。 The output power detection unit 14 is provided in each power conditioner PCS PVi , and detects the individual output power P PVi out of the own device. The output power detection unit 34 is provided in each power conditioner PCS Bk , and detects the individual output power P Bk out of the own device.

送信部15は、出力電力検出部14が検出した個別出力電力PPVi outを集中管理装置MC6に送信する。送信部35は、出力電力検出部34が検出した個別出力電力PBk outを集中管理装置MC6に送信する。 The transmission unit 15 transmits the individual output power P PVi out detected by the output power detection unit 14 to the centralized management device MC6. The transmission unit 35 transmits the individual output power P Bk out detected by the output power detection unit 34 to the centralized management device MC6.

受信部61は、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkから送信される個別出力電力PPVi out,PBk outを受信する。 The receiving unit 61 receives the individual output powers P PVi out and P Bk out transmitted from the respective power conditioners PCS PVi and PCS Bk .

総出力算出部62は、受信部61が受信した個別出力電力PPVi out,PBk outの総和であるシステム総出力Ptotal(t)を算出する。本実施形態においては、総出力算出部62は、入力されるすべての個別出力電力PPVi out,PBk outを加算したシステム総出力Ptotal(t)を算出する。 The total output calculation unit 62 calculates the system total output P total (t), which is the sum of the individual output powers P PVi out and P Bk out received by the reception unit 61. In the present embodiment, the total output calculation unit 62 calculates the system total output P total (t) by adding all the input individual output powers P PVi out and P Bk out.

指標算出部63は、総出力算出部62が算出したシステム総出力Ptotal(t)を、出力指令値PCにするための抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出する。このとき、指標算出部63は、上記(21)式における連系点電力P(t)の代わりにシステム総出力Ptotal(t)を用いて、ラグランジュ乗数λを算出する。そして、上記(22)式により、算出したラグランジュ乗数λを抑制指標prPVおよび充放電指標prBとして算出する。算出された抑制指標prPVは、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSPViに送信される。また、算出された充放電指標prBはそれぞれ、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSBkに送信される。 Index calculating unit 63, the total output calculation section 62 calculates the systems total output P total (t), calculates the suppression indicators pr PV and charge-discharge indicator pr B to the output command value P C. At this time, the index calculation unit 63 calculates the Lagrange multiplier λ by using the system total output P total (t) instead of the interconnection point power P (t) in the above equation (21). Then, the calculated Lagrange multiplier λ is calculated as the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B by the above equation (22). The calculated suppression index pr PV is transmitted to each power conditioner PCS PVi via the transmission unit 44. Further, the calculated charge / discharge index pr B is transmitted to each power conditioner PCS Bk via the transmission unit 44, respectively.

本実施形態に係る太陽光発電システムPVS6によれば、調整対象電力として、上記第2実施形態における連系点電力P(t)の代わりにシステム総出力Ptotal(t)を用いた場合であっても、システム総出力Ptotal(t)を目標電力(出力指令値PC)にすることができる。さらに、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを求めるため、集中管理装置MC6の処理負荷を低減させることができる。 According to the photovoltaic power generation system PVS6 according to the present embodiment, the total system output P total (t) is used instead of the interconnection point power P (t) in the second embodiment as the power to be adjusted. also, it is possible to total system output P total (t) to the target power (output command value P C). Further, since each power conditioner PCS PVi and PCS Bk obtain the individual target powers P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner, the processing load of the centralized management device MC6 can be reduced.

上記第6実施形態においては、第2実施形態に係る太陽光発電システムPVS2に対して、システム総出力Ptotal(t)を出力指令値PCに制御する場合を例に説明したが、第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1において同様にしてもよい。すなわち、第1実施形態に係る太陽光発電システムPVS1において、連系点電力P(t)の代わりにシステム総出力Ptotal(t)を出力指令値PCに制御した場合も、抑制指標prを用いて、システム総出力抑制制御を行うことができる。この場合も、システム総出力Ptotal(t)を目標電力(出力指令値PC)にしつつ、集中管理装置の処理負荷を低減させることができる。 In the above-described sixth embodiment, with respect to solar power generation system PVS2 according to the second embodiment, a case has been described for controlling the output command value P C total system output P total (t) as an example, the first The same may be applied to the photovoltaic power generation system PVS1 according to the embodiment. That is, in the photovoltaic power generation system PVS1 according to the first embodiment, even when controlling system total output P total (t) to the output command value P C in place of interconnection point power P (t), the suppression indicators pr It can be used to control the total output of the system. Again, while the system total output P total (t) to the target power (output command value P C), it is possible to reduce the processing load of the central control device.

上記第6実施形態においては、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkが連系点に接続された太陽光発電システムPVS6を例に説明したが、上記第3ないし第5実施形態と同様に、さらに、上記電力負荷Lを備えていてもよい。 In the sixth embodiment, the photovoltaic power generation system PVS6 in which the power conditioners PCS PVi and PCS Bk are connected to the interconnection point has been described as an example, but similarly to the third to fifth embodiments, further , The power load L may be provided.

図23および図24は、第7実施形態に係る太陽光発電システムPVS7を示している。図23は、太陽光発電システムPVS7の全体構成を示している。図24は、図23に示す太陽光発電システムPVS7において、システム総出力を制御する制御系の機能構成を示している。なお、太陽光発電システムPVS7は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えているが、図24においては、図18と同様に1台目のみを記載している。 23 and 24 show the photovoltaic power generation system PVS7 according to the seventh embodiment. FIG. 23 shows the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS7. FIG. 24 shows the functional configuration of the control system that controls the total system output in the photovoltaic power generation system PVS7 shown in FIG. 23. The photovoltaic power generation system PVS7 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk , but in FIG. 24, only the first unit is shown as in FIG.

太陽光発電システムPVS7は、図23および図24に示すように、上記第6実施形態に係る太陽光発電システムPVS6と比較して、さらに、連系点に電力負荷Lが接続されている点で異なる。このような場合においても、上記第6実施形態と同様に、算出したシステム総出力Ptotal(t)に基づいて、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを用いたシステム総出力抑制制御を行うことができる。したがって、上記第6実施形態と同様に、システム総出力Ptotal(t)を出力指令値PCにしつつ、集中管理装置MC7の処理負荷を低減させることができる。 As shown in FIGS. 23 and 24, the photovoltaic power generation system PVS7 is further different from the photovoltaic power generation system PVS6 according to the sixth embodiment in that the power load L is connected to the interconnection point. different. Even in such a case, the system total output suppression control using the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B is performed based on the calculated system total output P total (t) as in the sixth embodiment. be able to. Therefore, similarly to the sixth embodiment, the processing load of the centralized management device MC7 can be reduced while setting the total system output P total (t) to the output command value P C.

上記第7実施形態においては、上記第6実施形態に係る太陽光発電システムPVS6に対して、電力負荷Lを追加した場合を例に説明したが、太陽光発電システムPVS1に対して、電力負荷Lを追加し、かつ、連系点電力P(t)の代わりにシステム総出力Ptotal(t)を出力指令値PCに制御する太陽光発電システムにおいても、上記抑制指標prを用いて、システム総出力抑制制御を行うことができる。この場合も、システム総出力Ptotal(t)を目標電力(出力指令値PC)にするとともに、集中管理装置の処理負荷を低減させることができる。 In the seventh embodiment, the case where the power load L is added to the photovoltaic power generation system PVS6 according to the sixth embodiment has been described as an example, but the power load L has been described with respect to the photovoltaic power generation system PVS1. Add a, and, even in the solar power generation system that controls the output command value P C total system output P total (t) instead of interconnection point power P (t), by using the suppression indicators pr, system Total output suppression control can be performed. Again, with the total system output P total (t) to the target power (output command value P C), it is possible to reduce the processing load of the central control device.

図25は、第8実施形態に係る太陽光発電システムPVS8を示している。なお、太陽光発電システムPVS8は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを備えているが、図25においては、図18と同様に1台目のみを記載している。また、太陽光発電システムPVS8の全体構成は、上記第7実施形態に係る太陽光発電システムPVS7と略同じである。第8実施形態に係る太陽光発電システムPVS8は、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを、複数台のパワーコンディショナPCSPViの集合である第1パワーコンディショナ群GPVと複数台のパワーコンディショナPCSBkの集合である第2パワーコンディショナ群GBとの2つグループに分けた場合を例に説明する。 FIG. 25 shows the photovoltaic power generation system PVS8 according to the eighth embodiment. The photovoltaic power generation system PVS8 includes a plurality of power conditioners PCS PVi and PCS Bk , but in FIG. 25, only the first unit is shown as in FIG. Further, the overall configuration of the photovoltaic power generation system PVS8 is substantially the same as that of the photovoltaic power generation system PVS7 according to the seventh embodiment. Photovoltaic system PVS8 according to the eighth embodiment, the plurality power conditioner PCS PVi, the PCS Bk, the plurality power conditioner PCS PVi first power conditioner group G PV and a plurality of a set of a case in which divided into two groups of the second power conditioner group G B is the set of the power conditioner PCS Bk will be described as an example.

第8実施形態に係る太陽光発電システムPVS8は、上記第1パワーコンディショナ群GPVと上記第2パワーコンディショナ群GBとにおいて、それぞれ目標電力を設定し、第1パワーコンディショナ群GPVの総出力電力および第2パワーコンディショナ群GBの総出力電力がそれぞれ上記目標電力になるように制御する。この制御を「スケジュール制御」という。なお、第1パワーコンディショナ群GPVの総出力電力は、各パワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outの総和ΣPPVi outであり、以下、第1群総出力PGPVとする。また、第2パワーコンディショナ群GBの総出力電力は、各パワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outの総和ΣPBk outであり、以下、第2群総出力PGBとする。 Photovoltaic system PVS8 according to the eighth embodiment, in the above-described first power conditioner group G PV and the second power conditioner group G B, respectively set the target power, the first power conditioner group G PV the total output power and the total output power of the second power conditioner group G B in is controlled to respectively become the target power. This control is called "schedule control". The total output power of the first power conditioner group G PV is the sum .SIGMA.P PVi out individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi, hereinafter referred to as the first group the total output P GPV. The total output power of the second power conditioner group G B is the sum .SIGMA.P Bk out of individual output power P Bk out of the power conditioner PCS Bk, hereinafter referred to as the second group the total output P GB.

太陽光発電システムPVS8は、スケジュール制御を行うために、図25に示すように、上記第7実施形態に係る太陽光発電システムPVS7と比較して、次の点で異なる。すなわち、集中管理装置MC8において、出力指令値取得部21の代わりにスケジュール設定部64を、総出力算出部62の代わりに総出力算出部62’を、また、指標算出部63の代わりに指標算出部63’を備えている。 As shown in FIG. 25, the photovoltaic power generation system PVS8 differs from the photovoltaic power generation system PVS7 according to the seventh embodiment in the following points in order to control the schedule. That is, in the centralized management device MC8, the schedule setting unit 64 is used instead of the output command value acquisition unit 21, the total output calculation unit 62'is used instead of the total output calculation unit 62, and the index calculation unit is used instead of the index calculation unit 63. It has a part 63'.

スケジュール設定部64は、スケジュール制御のための各種設定を行う。本実施形態においては、スケジュール設定部64は、第1群総出力PGPVの目標値である第1群目標電力PTPVおよび第2群総出力PGBの目標値である第2群目標電力PTBを設定する。第1群目標電力PTPVおよび第2群目標電力PTBは、上記所定の時間帯毎に設定可能である。これらの設定値は、ユーザによって任意に設定される。スケジュール設定部64は、設定された各種設定値を指標算出部63’に出力する。 The schedule setting unit 64 makes various settings for schedule control. In the present embodiment, the schedule setting unit 64 has the target power P TPV of the first group, which is the target value of the total output P GPV of the first group, and the target power P of the second group, which is the target value of the total output P GB of the second group. Set TB. The first group target power P TPV and the second group target power P TB can be set for each of the predetermined time zones. These setting values are arbitrarily set by the user. The schedule setting unit 64 outputs various set values to the index calculation unit 63'.

総出力算出部62’は、第1群総出力PGPVおよび第2群総出力PGBをそれぞれ算出する。具体的には、総出力算出部62’は、受信部61が受信したパワーコンディショナPCSPViの個別出力電力PPVi outを加算し、第1群総出力PGPVを算出する。また、総出力算出部62’は、受信部61が受信したパワーコンディショナPCSBkの個別出力電力PBk outを加算し、第2群総出力PGBを算出する。 The total output calculation unit 62'calculates the total output P GPV of the first group and the total output P GB of the second group, respectively. Specifically, the total output calculation unit 62'adds the individual output power P PVi out of the power conditioner PCS PVi received by the reception unit 61, and calculates the first group total output P GPV. Further, the total output calculation unit 62'adds the individual output power P Bk out of the power conditioner PCS Bk received by the reception unit 61, and calculates the second group total output P GB.

指標算出部63’は、総出力算出部62’が算出した第1群総出力PGPVを、スケジュール設定部64から入力される第1群目標電力PTPVにするための抑制指標prPVを算出する。このとき、指標算出部63’は、下記(34)式を用いて、抑制指標prPVを算出する。なお、下記(34)式において、λPVは複数台のパワーコンディショナPCSPViに対するラグランジュ乗数、εPVは複数台のパワーコンディショナPCSPViに対する勾配係数を示している。また、第1群総出力PGPVおよび第1群目標電力PTPVが時間tに対して変化する値であるため、それぞれ第1群総出力をPGPV(t)、第1群目標電力をPTPV(t)と記載している。よって、指標算出部63’は、上記(9)式において、連系点電力P(t)の代わりに第1群総出力PGPV(t)を、出力指令値PC(t)の代わりに第1群目標電力PTPV(t)を用いて、ラグランジュ乗数λPVを算出する。そして、算出したラグランジュ乗数λPVを抑制指標prPVとする。指標算出部63’は、算出した抑制指標prPVを、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSPViに送信する。

Figure 0006849177
The index calculation unit 63'calculates the suppression index pr PV for converting the first group total output P GPV calculated by the total output calculation unit 62'to the first group target power P TPV input from the schedule setting unit 64. To do. At this time, the index calculation unit 63'calculates the suppression index pr PV using the following equation (34). In the following equation (34), λ PV indicates the Lagrange multiplier for a plurality of power conditioner PCS PVi , and ε PV indicates the gradient coefficient for a plurality of power conditioner PCS PVi. Further, since the first group total output P GPV and the first group target power P TPV are values that change with time t, the first group total output is P GPV (t) and the first group target power is P, respectively. It is described as TPV (t). Thus, the index calculation unit 63 ', in the above-mentioned (9), the first group the total output P GPV (t) instead of interconnection point power P (t), instead of the output command value P C (t) The Lagrange multiplier λ PV is calculated using the first group target power P TPV (t). Then, the calculated Lagrange multiplier λ PV is used as the suppression index pr PV . The index calculation unit 63'transmits the calculated suppression index pr PV to each power conditioner PCS PVi via the transmission unit 44.
Figure 0006849177

指標算出部63’は、総出力算出部62’が算出した第2群総出力PGBを、スケジュール設定部64から入力される第2群目標電力PTBにするための充放電指標prBを算出する。このとき、指標算出部63’は、下記(35)式を用いて、充放電指標prBを算出する。なお、下記(35)式において、λBは複数台のパワーコンディショナPCSBkに対するラグランジュ乗数、εBは複数台のパワーコンディショナPCSBkに対する勾配係数を示している。また、第2群総出力PGBおよび第2群目標電力PTBが時間tに対して変化する値であるため、それぞれ第2群総出力をPGB(t)、第2群目標電力をPTB(t)と記載している。よって、指標算出部63’は、上記(9)式において、連系点電力P(t)の代わりに第2群総出力PGB(t)を、出力指令値PC(t)の代わりに第2群目標電力PTB(t)を用いて、ラグランジュ乗数λBを算出する。そして、算出したラグランジュ乗数λBを充放電指標prBとする。指標算出部63’は、算出した充放電指標prBを、送信部44を介して、各パワーコンディショナPCSBkに送信する。

Figure 0006849177
The index calculation unit 63'sets a charge / discharge index pr B for converting the total output P GB of the second group calculated by the total output calculation unit 62'to the target power P TB of the second group input from the schedule setting unit 64. calculate. At this time, the index calculation unit 63'calculates the charge / discharge index pr B using the following equation (35). In the following equation (35), λ B indicates a Lagrange multiplier for a plurality of power conditioner PCS Bk , and ε B indicates a gradient coefficient for a plurality of power conditioner PCS Bk. Further, since the total output of the second group P GB and the target power P TB of the second group are values that change with time t, the total output of the second group is P GB (t) and the target power of the second group is P, respectively. It is described as TB (t). Thus, the index calculation unit 63 ', in the above-mentioned (9), a second group total output P GB (t) instead of interconnection point power P (t), instead of the output command value P C (t) The Lagrange multiplier λ B is calculated using the second group target power P TB (t). Then, the calculated Lagrange multiplier λ B is used as the charge / discharge index pr B. The index calculation unit 63'transmits the calculated charge / discharge index pr B to each power conditioner PCS Bk via the transmission unit 44.
Figure 0006849177

このように構成された太陽光発電システムPVS8において、集中管理装置MC8は、各パワーコンディショナPCSPViから個別出力電力PPVi outを入手し、第1群総出力PGPVを算出する。そして、算出した第1群総出力PGPVが第1群目標電力PTPVとなるように、上記(34)式を用いて、抑制指標prPVを算出する。算出された抑制指標prPVは、各パワーコンディショナPCSPViに送信される。各パワーコンディショナPCSPViはそれぞれ、受信した抑制指標prPVを用いて、個別目標電力PPVi refを算出し、個別出力電力PPVi outが個別目標電力PPVi refとなるように制御する。また、集中管理装置MC8は、パワーコンディショナPCSBkから個別出力電力PBk outを入手し、第2群総出力PGBを算出する。そして、算出した第2群総出力PGBが第2群目標電力PTBとなるように、上記(35)式を用いて、充放電指標prBを算出する。算出された充放電指標prBは、各パワーコンディショナPCSBkに送信される。各パワーコンディショナPCSBkはそれぞれ、受信した充放電指標prBを用いて、個別目標電力PBk refを算出し、個別出力電力PBk outが個別目標電力PBk refとなるように制御する。これらにより、第1群総出力PGPVが第1群目標電力PTPVとなり、また、第2群総出力PGBが第2群目標電力PTBとなる。 In the photovoltaic power generation system PVS8 configured in this way, the centralized management device MC8 obtains the individual output power P PVi out from each power conditioner PCS PVi and calculates the first group total output P GPV. Then, the suppression index pr PV is calculated using the above equation (34) so that the calculated first group total output P GPV becomes the first group target power P TPV. The calculated suppression index pr PV is transmitted to each power conditioner PCS PVi. Each power conditioner PCS PVi calculates the individual target power P PVi ref by using the received suppression index pr PV , and controls so that the individual output power P PVi out becomes the individual target power P PVi ref. Further, the centralized management device MC8 obtains the individual output power P Bk out from the power conditioner PCS Bk, and calculates the total output P GB of the second group. Then, the charge / discharge index pr B is calculated using the above equation (35) so that the calculated total output P GB of the second group becomes the target power P TB of the second group. The calculated charge / discharge index pr B is transmitted to each power conditioner PCS Bk. Each power conditioner PCS Bk calculates an individual target power P Bk ref using the received charge / discharge index pr B , and controls so that the individual output power P Bk out becomes the individual target power P Bk ref. As a result, the total output P GPV of the first group becomes the target power P TPV of the first group, and the total output P GB of the second group becomes the target power P TB of the second group.

以上のことから、本実施形態に係る太陽光発電システムPVS8によれば、第1パワーコンディショナ群GPVおよび第2パワーコンディショナ群GB毎に目標電力(第1群目標電力PTPVおよび第2群目標電力PTB)を設定して、第1群総出力PGPVを第1群目標電力PTPVに、そして、第2群総出力PGBを第2群目標電力PTBにすることができる。また、パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkがそれぞれ、抑制指標prPV,充放電指標prBに基づいて、分散的に個別目標電力PPVi ref,PBk refを算出するので、集中管理装置MC8の処理負荷を低減させることができる。 From the above, according to the solar power generation system PVS8 according to this embodiment, and target power (first group target power P TPV to the first power conditioner group G PV and the second power for each conditioner group G B No. Group 2 target power P TB ) can be set to set the 1st group total output P GPV to the 1st group target power P TPV and the 2nd group total output P GB to the 2nd group target power P TB. it can. Further, since the power conditioners PCS PVi and PCS Bk calculate the individual target powers P PVi ref and P Bk ref in a distributed manner based on the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B , respectively, the centralized management device MC8 The processing load can be reduced.

上記第8実施形態においては、第1パワーコンディショナ群GPVおよび第2パワーコンディショナ群GB毎に目標電力(第1群目標電力PTPVおよび第2群目標電力PTB)を設定した場合を例に説明したが、いずれか一方のみであってもよい。 In the above-described eighth embodiment, if you set the target power (first group target power P TPV and the second group target power P TB) to the first power conditioner group each G PV and second power conditioner group G B Has been described as an example, but only one of them may be used.

上記第8実施形態においては、複数台のパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkを、複数台のパワーコンディショナPCSPViの集合である第1パワーコンディショナ群GPVと複数台のパワーコンディショナPCSBkの集合である第2パワーコンディショナ群GBとの2つのグループに分けた場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、第1パワーコンディショナ群GPVをさらに複数のグループに分割して、当該グループ毎に目標電力を設定するようにしてもよい。なお、第2パワーコンディショナ群GBについても同様である。また、1つのグループに1台以上のパワーコンディショナPCSPViおよび1台以上のパワーコンディショナPCSBkの両方が含むようにグループ分けして、当該グループ毎に目標電力を設定するようにしてもよい。この場合、上記(21)式および上記(22)式を用いて、グループ毎に、抑制指標prPVおよび充放電指標prBを算出すればよい。 In the above-described eighth embodiment, a plurality of power conditioners PCS PVi, PCS Bk a first power conditioner group is a set of a plurality of power conditioners PCS PVi G PV and a plurality of power conditioners PCS Bk it is a set of but a case in which divided into two groups with the second power conditioner group G B is described as an example, but is not limited thereto. For example, the first power conditioner group G PV further divided into a plurality of groups, may be set the target power for each the group. The same applies to the second power conditioner group G B. Further, the target power may be set for each group by grouping so that one group includes both one or more power conditioner PCS PVi and one or more power conditioner PCS Bk. .. In this case, the suppression index pr PV and the charge / discharge index pr B may be calculated for each group using the above equations (21) and (22).

上記第7実施形態および第8実施形態においてはそれぞれ、システム総出力抑制制御、スケジュール制御を個々に実装した太陽光発電システムPVS7,PVS8について説明したが、これらを組み合わせることも可能である。この場合、集中管理装置が適宜いずれの制御を行うかを切り替えるようにすればよい。例えば、ユーザの操作に応じて切り替えるようにしてもよいし、状況(電力会社から抑制指示を受けているか、第1群目標電力PTPVや第2群目標電力PTBが設定されているかなど)に応じて自動的に切り替えるようにしてもよい。 In the seventh and eighth embodiments, the photovoltaic power generation systems PVS7 and PVS8 in which the total system output suppression control and the schedule control are individually implemented have been described, but these can be combined. In this case, the centralized management device may appropriately switch which control is performed. For example, it may be switched according to the user's operation, or the situation (whether the suppression instruction is received from the electric power company, the first group target power PTPV or the second group target power PTB is set, etc.). It may be switched automatically according to.

上記第7実施形態および第8実施形態においては、集中管理装置MC7,MC8が、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkから個別出力電力PPVi out,PBk outを入手する構成を備えた場合を例に説明したが、さらに、電力負荷Lの消費電力を、電力負荷Lから入手する構成を追加してもよい。このように電力負荷Lの消費電力が入手可能な場合、各パワーコンディショナPCSPVi,PCSBkから入手した個別出力電力PPVi out,PBk outと電力負荷Lから入手した消費電力との総和を算出することで、連系点電力P(t)を推算することができる。したがって、連系点電力検出部22を備えていなくても、上記第3実施形態ないし第5実施形態に記載する連系点電力抑制制御、ピークカット制御、および、逆潮流回避制御を行うことができる。 In the seventh and eighth embodiments, the centralized management devices MC7 and MC8 are provided with a configuration in which the individual output powers P PVi out and P Bk out are obtained from the respective power conditioners PCS PVi and PCS Bk. Although described as an example, a configuration may be added in which the power consumption of the power load L is obtained from the power load L. When the power consumption of the power load L is available in this way, the sum of the individual output powers P PVi out and P Bk out obtained from each power conditioner PCS PVi and PCS Bk and the power consumption obtained from the power load L is calculated. By calculating, the interconnection point power P (t) can be estimated. Therefore, even if the interconnection point power detection unit 22 is not provided, the interconnection point power suppression control, peak cut control, and reverse power flow avoidance control described in the third to fifth embodiments can be performed. it can.

上記第3実施形態ないし第5実施形態においてはそれぞれ、連系点電力P(t)に基づいて、連系点電力抑制制御、ピークカット制御、逆潮流回避制御を行う場合を例に説明し、上記第7実施形態および第8実施形態においてはそれぞれ、システム総出力Ptotal(t),第1群総出力PGPVおよび第2群総出力PGBに基づいて、システム総出力抑制制御、スケジュール制御を行う場合を例にそれぞれ説明したが、これに限定されない。連系点電力P(t)を検出する手段(連系点電力検出部22)およびパワーコンディショナPCSPVi,PCSBkからそれぞれ個別出力電力PPVi out,PBk outを入手する手段の両方を備えておき、連系点電力抑制制御、ピークカット制御、逆潮流回避制御、システム総出力抑制制御、および、スケジュール制御を複合的に制御するようにしてもよい。 In each of the third to fifth embodiments, the case where the interconnection point power suppression control, the peak cut control, and the reverse power flow avoidance control are performed based on the interconnection point power P (t) will be described as an example. In the seventh and eighth embodiments, the system total output suppression control and the schedule control are based on the system total output P total (t), the first group total output P GPV, and the second group total output P GB, respectively. Each of these cases has been described as an example, but the present invention is not limited to this. It is provided with both means for detecting the interconnection point power P (t) (interconnection point power detection unit 22) and means for obtaining individual output powers P PVi out and P Bk out from the power conditioners PCS PVi and PCS Bk, respectively. In addition, interconnection point power suppression control, peak cut control, reverse power flow avoidance control, system total output suppression control, and schedule control may be controlled in combination.

上記第1実施形態ないし第8実施形態においては、本開示に係る電力システムが太陽光発電システムである場合を例に説明したが、これに限られない。本開示に係る電力システムは、他の発電システムであってもよい。他の発電システムとしては、例えば、風力発電システムや燃料電池による発電システム、回転機形の発電機による発電システム、ネガワット取引を行うアグリゲータによる、需要家の負荷を管理する仮想的な発電システムなどが考えられる。なお、アグリゲータは、ネガワット取引により、節約できた電力を発電した電力とみなしているので、実際に発電を行っているのではない。これらの発電システムの場合でも、集中管理装置は、連系点電力を検出するか個別出力電力の総和を算出して調整対象電力とし、指標を算出して各電力装置に送信する。そして、各電力装置は、受信した指標を用いた最適化問題に基づいて、自装置の個別目標電力を算出し、当該個別目標電力となるように個別出力電力を制御する。風力発電システムや燃料電池による発電システムの場合、電力装置は、太陽光発電システムと同様、パワーコンディショナである。また、回転機形の発電機による発電システムの場合、電力装置は、発電機およびこれを制御する制御装置である。また、アグリゲータによる発電システムの場合、電力装置は、需要家の負荷およびこれを制御する制御装置である。なお、アグリゲータによる発電システムにおいては、節約できた電力を発電した電力とみなしているので、需要家の負荷の通常の消費電力から削減した電力が個別出力電力になる。また、本開示に係る電力システムは、上記した発電システムを併用したものとしてもよい。例えば、太陽光発電システムに回転機形の発電機を追加して、集中管理装置が太陽光発電システムの各パワーコンディショナおよび発電機の制御装置に指標を送信して全体の出力を制御する構成としてもよい。 In the first to eighth embodiments described above, the case where the electric power system according to the present disclosure is a photovoltaic power generation system has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The electric power system according to the present disclosure may be another power generation system. Other power generation systems include, for example, a wind power generation system, a fuel cell power generation system, a rotary generator power generation system, and a virtual power generation system that manages the load of consumers by an aggregator that trades negative watts. Conceivable. The aggregator considers the electricity saved by the negawatt transaction to be the generated electricity, so it does not actually generate electricity. Even in the case of these power generation systems, the centralized management device detects the interconnection point power or calculates the sum of the individual output powers to be the power to be adjusted, calculates the index, and transmits it to each power device. Then, each power device calculates the individual target power of its own device based on the optimization problem using the received index, and controls the individual output power so as to be the individual target power. In the case of a wind power generation system or a fuel cell power generation system, the power device is a power conditioner as well as a photovoltaic power generation system. Further, in the case of a power generation system using a rotary generator, the power device is a generator and a control device for controlling the generator. Further, in the case of a power generation system using an aggregator, the electric power device is a load of a consumer and a control device for controlling the load. In the power generation system using the aggregator, the saved power is regarded as the generated power, so the power reduced from the normal power consumption of the consumer's load becomes the individual output power. Further, the electric power system according to the present disclosure may be a combination of the above-mentioned power generation system. For example, a rotary generator is added to the photovoltaic power generation system, and the centralized management device sends an index to each power conditioner of the photovoltaic power generation system and the controller of the generator to control the overall output. May be.

次に、本発明に係るバーチャルパワープラントについて、第9実施形態として説明する。バーチャルパワープラントは、上述した電力システム(第1〜第8実施形態に示す太陽光発電システムPVS1〜PVS8)を複数まとめて、さらに上位の中央管理装置がこれらを制御することで実現される。なお、上述したように、各電力システムは、太陽光発電システム以外の発電システムであってもよい。 Next, the virtual power plant according to the present invention will be described as a ninth embodiment. The virtual power plant is realized by aggregating a plurality of the above-mentioned electric power systems (photovoltaic power generation systems PVS1 to PVS8 shown in the first to eighth embodiments) and controlling them by a higher-level central management device. As described above, each electric power system may be a power generation system other than the photovoltaic power generation system.

図26は、第9実施形態に係るバーチャルパワープラントの全体構成を示す図である。当該バーチャルパワープラント(以下では、「VPP」と記載する場合がある)は、太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cおよび中央管理装置MC’を備えている。 FIG. 26 is a diagram showing the overall configuration of the virtual power plant according to the ninth embodiment. The virtual power plant (hereinafter, may be referred to as "VPP") includes a photovoltaic power generation system PVS_A, PVS_B, PVS_C and a central management device MC'.

太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cは、それぞれが、上述した太陽光発電システムPVS1〜PVS8のいずれかである。図26においては、太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cを簡略化して、集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)と、これによって管理されている複数のパワーコンディショナPCSとして記載している。集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、それぞれ調整対象電力を出力指令値PCにするための指標prを算出し、各パワーコンディショナPCSに送信する。本実施形態においては、太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cが特許請求の範囲に記載の「電力システム」に相当する。各パワーコンディショナPCSは、集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)より受信した指標prに基づいて個別目標電力Pi refを算出し、個別出力電力Pi outを制御する。集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、中央管理装置MC’より上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を入力された場合、当該上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)に基づいて、指標prを算出する。なお、本実施形態においては、VPPが3つの太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cを備えている場合を例にして説明するが、VPPが備える太陽光発電システムの数は限定されない。実際には、VPPは、より多数の太陽光発電システムを備えている。 Each of the photovoltaic power generation systems PVS_A, PVS_B, and PVS_C is one of the above-mentioned photovoltaic power generation systems PVS1 to PVS8. In FIG. 26, the photovoltaic power generation systems PVS_A, PVS_B, and PVS_C are simplified and described as a centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) and a plurality of power conditioner PCS managed by the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C). The central control device MC_A (MC_B, MC_C) calculates an index pr to the output command value P C and adjusted power respectively transmitted to the power conditioner PCS. In the present embodiment, the photovoltaic power generation systems PVS_A, PVS_B, and PVS_C correspond to the "electric power system" described in the claims. Each power conditioner PCS calculates the individual target power P i ref based on the index pr received from the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C), and controls the individual output power P i out. When the higher index pr''_A (pr'_B, pr'_C) is input from the central management device MC', the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) has the higher index pr'_A (pr'_B, pr'). The index pr is calculated based on _C). In this embodiment, the case where the VPP includes three photovoltaic power generation systems PVS_A, PVS_B, and PVS_C will be described as an example, but the number of photovoltaic power generation systems included in the VPP is not limited. In reality, VPP is equipped with a larger number of photovoltaic systems.

中央管理装置MC’は、太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cを管理するものである。中央管理装置MC’は、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)と通信(無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい)を行っている。中央管理装置MC’は、上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を算出して、集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)に送信する。中央管理装置MC’は、出力指令値取得部71、受信部72、指標算出部73、および、送信部74を備えている。 The central management device MC'manages the photovoltaic power generation systems PVS_A, PVS_B, and PVS_C. The central management device MC'communicates (may be wireless communication or wired communication) with the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C). There is. The central management device MC'calculates the upper index pr'_A (pr'_B, pr'_C) and transmits it to the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C). The central management device MC'includes an output command value acquisition unit 71, a reception unit 72, an index calculation unit 73, and a transmission unit 74.

出力指令値取得部71は、出力指令値取得部21と同様のものであり、中央管理装置MC’に対する出力指令値PC’を取得するものである。出力指令値取得部71は、電力会社からの要請や、あらかじめ計画された出力指令に応じて出力指令値PC’を取得して、指標算出部73に出力する。 Output command value acquisition unit 71 is the same as the output command value acquiring section 21 for acquiring the 'output command value P C' with respect to the central management unit MC. Output command value acquiring unit 71, requests and from the power company, and obtains the output command value P C 'in response to the output command that is pre-planned, and outputs the index calculation unit 73.

受信部72は、集中管理装置MC_A,MC_B,MC_Cから、個別出力電力Pi outを受信するものである。集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、管理している各パワーコンディショナPCSより、それぞれ個別出力電力Pi outを入力されている。受信部72は、集中管理装置MC_A,MC_B,MC_Cがそれぞれ取得した個別出力電力Pi outを受信する。受信部72は、受信した個別出力電力Pi outを、指標算出部73に出力する。なお、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)が負荷を備えている場合、集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、当該負荷に供給される電力も検出して、中央管理装置MC’に送信する。受信部72は、受信した負荷供給電力値も、指標算出部73に出力する。また、集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)が個別出力電力Pi outを取得しておらず、個別出力電力Pi outの合計値として連系点電力P(t)=ΣPi outを取得している場合は、受信部72は、連系点電力P(t)を受信して、ΣPi outとして指標算出部73に出力するこの場合、集中管理装置MC_Aから受信した連系点電力P(t)は、集中管理装置MC_Aが管理するパワーコンディショナPCSの個別出力電力Pi outの合計値ΣAi outとして出力され、集中管理装置MC_Bから受信した連系点電力P(t)は、集中管理装置MC_Bが管理するパワーコンディショナPCSの個別出力電力Pi outの合計値ΣBi outとして出力され、集中管理装置MC_Cから受信した連系点電力P(t)は、集中管理装置MC_Cが管理するパワーコンディショナPCSの個別出力電力Pi outの合計値ΣCi outとして出力される。なお、負荷を備えている場合、連系点電力P(t)は、ΣPi outから負荷供給電力値を減算した値となる。また、受信部72は、個別出力電力Pi outを、集中管理装置MC_A,MC_B,MC_Cから受信するのではなく、各パワーコンディショナPCSから受信するようにしてもよい。 The receiving unit 72 receives the individual output power P i out from the centralized management devices MC_A, MC_B, and MC_C. The centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) receives individual output power P i out from each of the managed power conditioner PCSs. The receiving unit 72 receives the individual output power P i out acquired by the centralized management devices MC_A, MC_B, and MC_C, respectively. The receiving unit 72 outputs the received individual output power P i out to the index calculation unit 73. When the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) has a load, the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) also detects the power supplied to the load and transmits it to the central management device MC'. To do. The receiving unit 72 also outputs the received load supply power value to the index calculation unit 73. Further, the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) does not acquire the individual output power P i out, and acquires the interconnection point power P (t) = ΣP i out as the total value of the individual output power P i out. If so, the receiving unit 72 receives the interconnection point power P (t) and outputs it as ΣP i out to the index calculation unit 73. In this case, the interconnection point power P (t) received from the centralized management device MC_A. t) is the central control device MC_A is output as sum Σ a P i out of the individual output power P i out of the power conditioner PCS managing centralized management device interconnection point received from MC_B power P (t) is , the central control device MC_B is output as the sum Σ B P i out of the individual output power P i out of the power conditioner PCS managing centralized management device interconnection point received from MC_C power P (t) is centralized It is output as the total value Σ C P i out of the individual output power P i out of the power conditioner PCS managed by the device MC_C. When a load is provided, the interconnection point power P (t) is a value obtained by subtracting the load supply power value from ΣP i out. Further, the receiving unit 72 may receive the individual output power P i out from each power conditioner PCS instead of receiving it from the centralized management devices MC_A, MC_B, MC_C.

指標算出部73は、受信部72が受信した個別出力電力Pi out、および、出力指令値取得部71が取得した出力指令値PC’を入力されて、太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cに対する上位指標pr’_A,pr'_B,pr'_Cを演算して、送信部74に出力する。上位指標pr’_A,pr'_B,pr'_Cは、すべての個別出力電力Pi outを合計したΣalli out(=ΣAi out+ΣBi out+ΣCi out)を、出力指令値PC’にするため指標である。なお、受信部72から負荷供給電力値が入力された場合は、Σalli outから負荷供給電力値を減算した値が用いられる。本実施形態においては、指標算出部73が特許請求の範囲に記載の「上位指標算出手段」に相当し、出力指令値PC’が特許請求の範囲に記載の「全体目標電力」に相当する。本実施形態に係るVPPは、運転モードを切り替えることができる。指標算出部73は、運転モードによって上位指標pr’_A,pr'_B,pr'_Cの演算を切り替える。運転モードの詳細、および、指標算出部73が行う演算については後述する。 Index calculating unit 73, the individual output power P i out of the receiving section 72 has received, and is input the output command value P C 'the output command value acquisition unit 71 has acquired, photovoltaic systems PVS_A, PVS_B, PVS_C The higher index pr''_A, pr''_B, pr''_C is calculated and output to the transmission unit 74. The upper indicators pr'_A, pr'_B, and pr'_C are Σ all P i out (= Σ A P i out + Σ B P i out + Σ C P i out ), which is the sum of all individual output powers P i out. , It is an index to make the output command value P C'. When the load supply power value is input from the receiving unit 72, the value obtained by subtracting the load supply power value from Σ all P i out is used. In the present embodiment, corresponds to the "upper index calculation unit" recited in the index calculation unit 73 claims, the output command value P C 'corresponds to "target total power" described in the claims .. The VPP according to the present embodiment can switch the operation mode. The index calculation unit 73 switches the calculation of the higher index pr'_A, pr'_B, pr'_C depending on the operation mode. The details of the operation mode and the calculation performed by the index calculation unit 73 will be described later.

送信部74は、指標算出部73が算出した上位指標pr’_A,pr'_B,pr'_Cを、それぞれ、集中管理装置MC_A,MC_B,MC_C(太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_C)に送信するものである。送信部74は、上位指標pr’_A,pr'_B,pr'_Cを送信するときに、運転モードを示す情報も送信する。集中管理装置MC_A,MC_B,MC_Cは、運転モードに応じた制御を行う。具体的には、集中管理装置MC_A,MC_B,MC_Cは、運転モードに応じて、各パワーコンディショナPCSに送信する指標prの算出方法を切り替える。なお、VPPにおける運転モードが固定されている場合は、運転モードを示す情報も送信する必要はなく、集中管理装置MC_A,MC_B,MC_Cにおける指標prの算出方法を固定しておけばよい。 The transmission unit 74 transmits the upper indexes pr'_A, pr'_B, pr'_C calculated by the index calculation unit 73 to the centralized management devices MC_A, MC_B, MC_C (photovoltaic power generation system PVS_A, PVS_B, PVS_C), respectively. Is what you do. When transmitting the higher index pr'_A, pr'_B, pr'_C, the transmission unit 74 also transmits information indicating the operation mode. The centralized management devices MC_A, MC_B, and MC_C perform control according to the operation mode. Specifically, the centralized management devices MC_A, MC_B, and MC_C switch the calculation method of the index pr to be transmitted to each power conditioner PCS according to the operation mode. When the operation mode in the VPP is fixed, it is not necessary to transmit the information indicating the operation mode, and the calculation method of the index pr in the centralized management devices MC_A, MC_B, and MC_C may be fixed.

太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)が上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)に基づいて各パワーコンディショナPCSの個別出力電力Pi outを制御することで、VPPによる電力制御が行われる。例えば、電力会社から出力を抑制するよう要請されて、出力指令値取得部71が出力指令値PC’を取得した場合、中央管理装置MC'は、上位指標pr’_A,pr'_B,pr'_Cを算出して、それぞれ、太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cに送信する。太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)に応じて指標prを算出し、各パワーコンディショナPCSに送信する。そして、各パワーコンディショナPCSは、集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)より受信した指標prに基づいて個別目標電力Pi refを算出し、個別出力電力Pi outを制御する。これにより、VPP全体としての出力電力が、出力指令値PC’に一致するように制御されて、出力が抑制される。 Power control by VPP by the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) controlling the individual output power P i out of each power conditioner PCS based on the upper index pr'_A (pr'_B, pr'_C). Is done. For example, it is requested to suppress the output from the power company, 'when acquiring, central management unit MC' output command value acquiring unit 71 outputs the command value P C, the upper index pr'_A, pr'_B, pr '_C is calculated and transmitted to the photovoltaic power generation systems PVS_A, PVS_B, and PVS_C, respectively. The centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) calculates the index pr according to the received upper index pr'_A (pr'_B, pr'_C), and each power conditioner. Send to PCS. Then, each power conditioner PCS calculates the individual target power P i ref based on the index pr received from the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C), and controls the individual output power P i out. Thus, the output power of the entire VPP is controlled so as to match the output command value P C ', output is suppressed.

次に、VPPの各運転モードと指標算出部73が行う演算について説明する。 Next, each operation mode of the VPP and the calculation performed by the index calculation unit 73 will be described.

まず、各太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cのそれぞれの目的を考慮せず、VPP全体としての目的を達成させる第1の運転モードについて説明する。 First, a first operation mode for achieving the purpose of the VPP as a whole will be described without considering the purpose of each of the photovoltaic power generation systems PVS_A, PVS_B, and PVS_C.

図27(a)は、第1の運転モードを説明するためのブロック図である。 FIG. 27A is a block diagram for explaining the first operation mode.

第1の運転モードでは、指標算出部73は、受信部72より入力された個別出力電力Pi outからΣAi out、ΣBi outおよびΣCi outを算出する(受信部72が連系点電力P(t)を受信して、受信部72からΣAi out、ΣBi out、ΣCi outとして入力されている場合は、そのまま用いる)。また、指標算出部73は、出力指令値取得部71より入力された出力指令値PC’から、太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cに対する目標値であるPC'_A、PC'_B、PC'_C(PC'_A+PC'_B+PC'_C=PC')を設定する。目標値PC'_A、PC'_B、PC'_Cは、例えば、各太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cの容量比や出力電力比などに応じて設定される。そして、指標算出部73は、ΣAi outをPC'_Aにするための上位指標pr’_A、ΣBi outをPC'_Bにするための上位指標pr’_B、および、ΣCi outをPC'_Cにするための上位指標pr’_Cを算出する。指標算出部73は、勾配係数をεAとして、下記(36a)式に基づいてラグランジュ乗数λAを算出し、ラグランジュ乗数λAを上位指標pr’_Aとする。同様に、指標算出部73は、勾配係数をεBとして、下記(36b)式に基づいてラグランジュ乗数λBを算出し、ラグランジュ乗数λBを上位指標pr’_Bとし、勾配係数をεCとして、下記(36c)式に基づいてラグランジュ乗数λCを算出し、ラグランジュ乗数λCを上位指標pr’_Cとする。中央管理装置MC’は、上位指標pr’_AとしてλAを太陽光発電システムPVS_Aに送信し、上位指標pr’_BとしてλBを太陽光発電システムPVS_Bに送信し、上位指標pr’_CとしてλCを太陽光発電システムPVS_Cに送信する。

Figure 0006849177
In the first operation mode, the index calculation unit 73, individual output is input from the receiving section 72 power P i from out sigma A P i out, calculates the sigma B P i out and sigma C P i out (receiver 72 linking point power P (t) by receiving, sigma a P i out from the receiving unit 72, sigma B P i out, if entered as Σ C P i out is used as). Also, index calculation unit 73, 'the Solar systems PVS_A, PVS_B, P C is a target value for PVS_C' output command value P C input from the output command value acquiring unit 71 _A, P C '_B, P C '_C (P C' _A + P C '_B + P C' _C = P C ') to set the. Target value P C '_A, P C' _B, P C '_C , for example, the photovoltaic system PVS_A, PVS_B, is set according to the capacitance ratio and the output power ratio PVS_C. The index calculation unit 73, sigma A P i out the P C 'pr'_A higher indices for the _A, Σ B P i out the P C' pr'_B higher index for the _B and, Σ C P i out is calculated as a higher index pr ′ _C for making P C ′ _C. The index calculation unit 73 calculates the Lagrange multiplier λ A based on the following equation (36a), where the gradient coefficient is ε A , and sets the Lagrange multiplier λ A as the upper index pr'_A. Similarly, the index calculation unit 73 calculates the Lagrange multiplier λ B based on the following equation (36b) , where the gradient coefficient is ε B , the Lagrange multiplier λ B is the upper index pr'_B, and the gradient coefficient is ε C. , The Lagrange multiplier λ C is calculated based on the following equation (36c), and the Lagrange multiplier λ C is used as the upper index pr'_C. The central management device MC'transmits λ A as the upper index pr'_A to the photovoltaic power generation system PVS_A, transmits λ B as the upper index pr'_B to the photovoltaic power generation system PVS_B, and λ as the upper index pr'_C. C is transmitted to the photovoltaic power generation system PVS_C.
Figure 0006849177

太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)は、中央管理装置MC’より受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を用いて、各パワーコンディショナPCSの制御を行う。具体的には、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、中央管理装置MC’より受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を指標prとして、各パワーコンディショナPCSに送信する。各パワーコンディショナPCSは、受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)に基づいて個別目標電力Pi refを算出し、個別出力電力Pi outを制御する。 The photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) controls each power conditioner PCS by using the higher index pr'_A (pr'_B, pr'_C) received from the central management device MC'. Specifically, the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) receives the higher index pr'_A (pr'_B, pr'_C) received from the central management device MC'. It is transmitted to each power conditioner PCS as an index pr. Each power conditioner PCS calculates the individual target power P i ref based on the received upper index pr'_A (pr'_B, pr'_C), and controls the individual output power P i out.

第1の運転モードでは、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、中央管理装置MC’より受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を各パワーコンディショナPCSに送信するだけであるが、太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_CがVPP全体としての目標である出力指令値PC’に応じた出力をすることで、VPP全体としての目的を達成させることができる。 In the first operation mode, the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) receives a higher index pr'_A (pr'_B, pr'_C) from the central management device MC'. ) and only transmits to the power conditioner PCS but photovoltaic systems PVS_A, PVS_B, PVS_C that is an output corresponding to the output command value P C 'which is the target of the whole VPP, as a whole VPP Can achieve the purpose of.

より一般化して、VPPが備えている太陽光発電システムの数がmの場合は、指標算出部73は、j番目の太陽光発電システムの調整対象電力をPj(t)(j=1,2、…、m)、j番目の太陽光発電システムの目標電力をPC’_j(t)(j=1,2、…、m)、j番目の太陽光発電システムに対する勾配係数をεj(j=1,2、…、m)、j番目の太陽光発電システムに対する上位指標をpr’_j(j=1,2、…、m)とした場合、下記(36d)〜(36f)式で示す数式を解くことで、上位指標pr’_j(j=1,2、…、m)を算出する。調整対象電力Pj(t)は、j番目の太陽光発電システムのパワーコンディショナの個別出力電力の合計Σji out(t)であり、j番目の太陽光発電システムが負荷を備えている場合は、個別出力電力の合計Σji out(t)から負荷消費電力値を減算したものである。また、j番目の太陽光発電システムが連系点電力P(t)を検出する場合、調整対象電力Pj(t)は、連系点電力P(t)である。

Figure 0006849177
More generalized, when the number of photovoltaic power generation systems provided in the VPP is m, the index calculation unit 73 sets the adjusted power of the j-th photovoltaic power generation system to P j (t) (j = 1,). 2, ..., m), j-th target power P C '_j photovoltaic systems (t) (j = 1,2, ..., m), the slope coefficient for j-th PV systems epsilon j When pr'_j (j = 1, 2, ..., M) is used as the upper index for the j-th photovoltaic power generation system (j = 1, 2, ..., M), the following equations (36d) to (36f) are used. By solving the formula shown by, the higher index pr'_j (j = 1, 2, ..., M) is calculated. The power to be adjusted P j (t) is the total Σ j P i out (t) of the individual output powers of the power conditioners of the j-th photovoltaic power generation system, and the j-th photovoltaic power generation system has a load. If so, the load power consumption value is subtracted from the total individual output power Σ j P i out (t). When the j-th solar power generation system detects the interconnection point power P (t), the adjustment target power P j (t) is the interconnection point power P (t).

Figure 0006849177

次に、第1の運転モードとは異なる第2の運転モードについて説明する。 Next, a second operation mode different from the first operation mode will be described.

図27(b)は、第2の運転モードを説明するためのブロック図である。 FIG. 27B is a block diagram for explaining the second operation mode.

第2の運転モードでは、指標算出部73は、受信部72より入力された個別出力電力Pi outからΣalli outを算出する(受信部72が連系点電力P(t)を受信して、受信部72からΣAi out、ΣBi out、ΣCi outとして入力されている場合は、これらから算出する)。そして、指標算出部73は、Σalli outを、出力指令値取得部71より入力された出力指令値PC’にするための指標を算出する。指標算出部73は、勾配係数をεallとして、下記(37)式に基づいてラグランジュ乗数λallを算出し、ラグランジュ乗数λallを上位指標pr’_A,pr’_B,pr’_Cとする。中央管理装置MC’は、上位指標pr’_Aとしてλallを太陽光発電システムPVS_Aに送信し、上位指標pr’_Bとしてλallを太陽光発電システムPVS_Bに送信し、上位指標pr’_Cとしてλallを太陽光発電システムPVS_Cに送信する。

Figure 0006849177
In the second operation mode, the index calculation unit 73 calculates Σ all P i out from the individual output power P i out input from the reception unit 72 (the reception unit 72 receives the interconnection point power P (t). to, Σ A P i out from the receiving unit 72, Σ B P i out, if entered as Σ C P i out is calculated from these). The index calculation unit 73, sigma all the P i out, calculates an index for the input from the output command value acquiring unit 71 outputs the command value P C '. The index calculation unit 73 calculates the Lagrange multiplier λ all based on the following equation (37), where the gradient coefficient is ε all , and sets the Lagrange multiplier λ all as the upper indexes pr'_A, pr'_B, pr'_C. The central management device MC'transmits λ all as the upper index pr'_A to the photovoltaic power generation system PVS_A, transmits λ all as the upper index pr'_B to the photovoltaic power generation system PVS_B, and λ as the upper index pr'_C. All is transmitted to the photovoltaic power generation system PVS_C.
Figure 0006849177

太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)は、中央管理装置MC’より受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を用いて、各パワーコンディショナPCSの制御を行う。具体的には、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、中央管理装置MC’より受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を指標prとして、各パワーコンディショナPCSに送信する。各パワーコンディショナPCSは、受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)に基づいて個別目標電力Pi refを算出し、個別出力電力Pi outを制御する。上位指標pr’_A,pr’_B,pr’_Cはいずれもλallなので、太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_CのパワーコンディショナPCSは、すべて同じ指標に基づいて制御される。 The photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) controls each power conditioner PCS by using the higher index pr'_A (pr'_B, pr'_C) received from the central management device MC'. Specifically, the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) receives the higher index pr'_A (pr'_B, pr'_C) received from the central management device MC'. It is transmitted to each power conditioner PCS as an index pr. Each power conditioner PCS calculates the individual target power P i ref based on the received upper index pr'_A (pr'_B, pr'_C), and controls the individual output power P i out. Since the upper indexes pr'_A, pr'_B, and pr'_C are all λ all , the power conditioner PCS of the photovoltaic power generation systems PVS_A, PVS_B, and PVS_C are all controlled based on the same index.

第2の運転モードでは、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、中央管理装置MC’より受信した同一の上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を各パワーコンディショナPCSに送信するだけであるが、太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_CがVPP全体としての目標である出力指令値PC’に応じた出力をすることで、VPP全体としての目的を達成させることができる。 In the second operation mode, the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) receives the same higher index pr'_A (pr'_B, pr) from the central management device MC'. 'While _C) only transmits each power conditioner PCS, photovoltaic systems PVS_A, PVS_B, PVS_C output command value P C is the goal of the entire VPP' by an output corresponding to, VPP The purpose as a whole can be achieved.

より一般化して、VPPが備えている太陽光発電システムの数がmの場合でもは、指標算出部73は、j番目の太陽光発電システムの調整対象電力をPj(t)(j=1,2、…、m)として、上下記(37’)式に基づいてラグランジュ乗数λallを算出し、ラグランジュ乗数λallを、j番目の太陽光発電システムに対する上位指標pr’_j(j=1,2、…、m)とすればよい。調整対象電力Pj(t)は、j番目の太陽光発電システムのパワーコンディショナの個別出力電力の合計Σji out(t)であり、j番目の太陽光発電システムが負荷を備えている場合は、個別出力電力の合計Σji out(t)から負荷消費電力値を減算したものである。また、j番目の太陽光発電システムが連系点電力P(t)を検出する場合、調整対象電力Pj(t)は、連系点電力P(t)である。

Figure 0006849177
More generalized, even when the number of photovoltaic power generation systems provided in the VPP is m, the index calculation unit 73 sets the adjusted power of the j-th photovoltaic power generation system to P j (t) (j = 1). , 2, ..., M), the Lagrange multiplier λ all is calculated based on the above equation (37'), and the Lagrange multiplier λ all is the higher index pr'_j (j = 1) for the j-th photovoltaic power generation system. , 2, ..., m). The power to be adjusted P j (t) is the total Σ j P i out (t) of the individual output powers of the power conditioners of the j-th photovoltaic power generation system, and the j-th photovoltaic power generation system has a load. If so, the load power consumption value is subtracted from the total individual output power Σ j P i out (t). When the j-th solar power generation system detects the interconnection point power P (t), the adjustment target power P j (t) is the interconnection point power P (t).
Figure 0006849177

次に、各太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cのそれぞれの目的を達成しつつ、VPP全体としての目的も達成させるように働く第3の運転モードについて説明する。 Next, a third operation mode that works to achieve the objectives of each of the photovoltaic power generation systems PVS_A, PVS_B, and PVS_C while also achieving the objectives of the VPP as a whole will be described.

図28(a)は、第3の運転モードを説明するためのブロック図である。 FIG. 28A is a block diagram for explaining a third operation mode.

第3の運転モードでは、各太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cは、調整対象電力の許容範囲の上限値および下限値を中央管理装置MC’に送信する。具体的には、太陽光発電システムPVS_Aの集中管理装置MC_Aは、太陽光発電システムPVS_Aの調整対象電力の許容範囲の上限値PC_Amaxおよび下限値PC_Aminを送信する。同様に、太陽光発電システムPVS_Bの集中管理装置MC_Bは、太陽光発電システムPVS_Bの調整対象電力の許容範囲の上限値PC_Bmaxおよび下限値PC_Bminを送信し、太陽光発電システムPVS_Cの集中管理装置MC_Cは、太陽光発電システムPVS_Cの調整対象電力の許容範囲の上限値PC_Cmaxおよび下限値PC_Cminを送信する。上限値および下限値は、集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)が行っている制御に応じて決定される。例えば、連系点電力抑制制御を行っている場合は、出力指令値PCを上限値とする。受信部72は、受信した各上限値および下限値を、指標算出部73に出力する。指標算出部73は、受信部72より入力された個別出力電力Pi outからΣAi out、ΣBi outおよびΣCi outを算出する(受信部72が連系点電力P(t)を受信して、受信部72からΣAi out、ΣBi out、ΣCi outとして入力されている場合は、そのまま用いる)。また、指標算出部73は、出力指令値取得部71より入力された出力指令値PC’と、受信部72より入力された各上限値および下限値とから、太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_Cに対する目標値であるPC'_A、PC'_B、PC'_C(PC_Amin≦PC'_A≦PC_Amax、PC_Bmin≦PC'_B≦PC_Bmax、PC_Cmin≦PC'_C≦PC_Cmax)を設定する。そして、指標算出部73は、ΣAi outをPC'_Aにするための上位指標pr’_A、ΣBi outをPC'_Bにするための上位指標pr’_B、および、ΣCi outをPC'_Cにするための上位指標pr’_Cを算出する。指標算出部73は、勾配係数をεAとして、上記(36a)式に基づいてラグランジュ乗数λAを算出し、ラグランジュ乗数λAを上位指標pr’_Aとする。同様に、指標算出部73は、勾配係数をεBとして、上記(36b)式に基づいてラグランジュ乗数λBを算出し、ラグランジュ乗数λBを上位指標pr’_Bとし、勾配係数をεCとして、上記(36c)式に基づいてラグランジュ乗数λCを算出し、ラグランジュ乗数λCを上位指標pr’_Cとする。中央管理装置MC’は、上位指標pr’_AとしてλAを太陽光発電システムPVS_Aに送信し、上位指標pr’_BとしてλBを太陽光発電システムPVS_Bに送信し、上位指標pr’_CとしてλCを太陽光発電システムPVS_Cに送信する。 In the third operation mode, each photovoltaic power generation system PVS_A, PVS_B, PVS_C transmits the upper limit value and the lower limit value of the allowable range of the power to be adjusted to the central management device MC'. Specifically, the central control device MC_A photovoltaic systems PVS_A transmits the upper limit value P C _Amax and the lower limit value P C _Amin tolerance of adjusted power photovoltaic systems PVS_A. Similarly, the central control device MC_B photovoltaic systems PVS_B sends the upper limit value P C _Bmax and the lower limit value P C _Bmin tolerance of adjusted power photovoltaic systems PVS_B, concentrated solar power systems PVS_C management device MC_C transmits the upper limit value P C _Cmax and the lower limit value P C _Cmin tolerance of adjusted power photovoltaic systems PVS_C. The upper limit value and the lower limit value are determined according to the control performed by the centralized control device MC_A (MC_B, MC_C). For example, when the interconnection point power suppression control is performed, the output command value P C is set as the upper limit value. The receiving unit 72 outputs each received upper limit value and lower limit value to the index calculation unit 73. Index calculating unit 73, the individual output power is input from the receiving section 72 P i from out Σ A P i out, Σ B P i out and sigma C P i out is calculated (receiver 72 interconnection point power P (t) receives, sigma a P i out from the receiving unit 72, Σ B P i out, if entered as Σ C P i out is used as). Also, index calculation unit 73, from being the output command value P C 'input from the output command value acquiring unit 71, and the upper limit value and the lower limit value input from the receiving unit 72, solar power system PVS_A, PVS_B, P C '_A, P C' is a target value for PVS_C _B, P C '_C ( P C _Amin ≦ P C' _A ≦ P C _Amax, P C _Bmin ≦ P C '_B ≦ P C _Bmax, P C _Cmin ≦ P C '_C ≦ P C _Cmax) setting a. The index calculation unit 73, sigma A P i out the P C 'pr'_A higher indices for the _A, Σ B P i out the P C' pr'_B higher index for the _B and, Σ C P i out is calculated as a higher index pr ′ _C for making P C ′ _C. The index calculation unit 73 calculates the Lagrange multiplier λ A based on the above equation (36a), where the gradient coefficient is ε A , and sets the Lagrange multiplier λ A as the upper index pr'_A. Similarly, the index calculation unit 73 calculates the Lagrange multiplier λ B based on the above equation (36b) , where the gradient coefficient is ε B , the Lagrange multiplier λ B is the upper index pr'_B, and the gradient coefficient is ε C. , The Lagrange multiplier λ C is calculated based on the above equation (36c), and the Lagrange multiplier λ C is used as the upper index pr'_C. The central management device MC'transmits λ A as the upper index pr'_A to the photovoltaic power generation system PVS_A, transmits λ B as the upper index pr'_B to the photovoltaic power generation system PVS_B, and λ as the upper index pr'_C. C is transmitted to the photovoltaic power generation system PVS_C.

太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)は、中央管理装置MC’より受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を用いて、各パワーコンディショナPCSの制御を行う。具体的には、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、中央管理装置MC’より受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を指標prとして、各パワーコンディショナPCSに送信する。各パワーコンディショナPCSは、受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)に基づいて個別目標電力Pi refを算出し、個別出力電力Pi outを制御する。 The photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) controls each power conditioner PCS by using the higher index pr'_A (pr'_B, pr'_C) received from the central management device MC'. Specifically, the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) receives the higher index pr'_A (pr'_B, pr'_C) received from the central management device MC'. It is transmitted to each power conditioner PCS as an index pr. Each power conditioner PCS calculates the individual target power P i ref based on the received upper index pr'_A (pr'_B, pr'_C), and controls the individual output power P i out.

第3の運転モードでは、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、中央管理装置MC’より受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を各パワーコンディショナPCSに送信するだけであるが、指標算出部73は、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)から入力される上限値および下限値を考慮して上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)を算出するので、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)は、それぞれの目的を達成させることができる。また、目標値PC'_A、PC'_B、PC'_Cを設定する際に、PC'_A+PC'_B+PC'_C=PC'の条件を満たすことができれば、VPP全体としての目的も達成させることができる。 In the third operation mode, the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) receives a higher index pr'_A (pr'_B, pr'_C) from the central management device MC'. ) Is only transmitted to each power conditioner PCS, but the index calculation unit 73 considers the upper limit value and the lower limit value input from the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) and considers the upper index pr'_A (. Since pr'_B, pr'_C) is calculated, the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) can achieve the respective purposes. The target value P C '_A, P C' _B, ' when setting the _C, P C' P C if it can meet the _A + P C '_B + P C' _C = P C ', as a whole VPP The purpose can also be achieved.

より一般化して、VPPが備えている太陽光発電システムの数がmの場合は、指標算出部73は、j番目の太陽光発電システムから入力された上限値をPC_jmax、下限値をPC_jmin(j=1,2、…、m)、j番目の太陽光発電システムの調整対象電力をPj(t)(j=1,2、…、m)、j番目の太陽光発電システムの目標電力をPC’_j(t)(j=1,2、…、m)、j番目の太陽光発電システムに対する勾配係数をεj(j=1,2、…、m)、j番目の太陽光発電システムに対する上位指標をpr’_j(j=1,2、…、m)とした場合、下記(38a)〜(38c)式で示す数式を解くことで、上位指標pr’_j(j=1,2、…、m)を算出する。調整対象電力Pj(t)は、j番目の太陽光発電システムのパワーコンディショナの個別出力電力の合計Σji out(t)であり、j番目の太陽光発電システムが負荷を備えている場合は、個別出力電力の合計Σji out(t)から負荷消費電力値を減算したものである。また、j番目の太陽光発電システムが連系点電力P(t)を検出する場合、調整対象電力Pj(t)は、連系点電力P(t)である。

Figure 0006849177
More to generalize, if the number of photovoltaic systems VPP is provided is m, the index calculating unit 73, j-th upper limit value input from the photovoltaic system P C _Jmax, the lower limit value P C _jmin (j = 1,2, ... , m), j -th adjustment-target power of photovoltaic systems and P j (t) (j = 1,2, ..., m), j -th solar power system the target power P C '_j (t) ( j = 1,2, ..., m), the slope coefficient for j-th PV systems ε j (j = 1,2, ... , m), j th Assuming that the upper index for the photovoltaic power generation system is pr'_j (j = 1, 2, ..., M), the upper index pr'_j ( j = 1, 2, ..., M) is calculated. The power to be adjusted P j (t) is the total Σ j P i out (t) of the individual output powers of the power conditioners of the j-th photovoltaic power generation system, and the j-th photovoltaic power generation system has a load. If so, the load power consumption value is subtracted from the total individual output power Σ j P i out (t). When the j-th solar power generation system detects the interconnection point power P (t), the adjustment target power P j (t) is the interconnection point power P (t).
Figure 0006849177

次に、第3の運転モードとは異なる第4の運転モードについて説明する。 Next, a fourth operation mode different from the third operation mode will be described.

図28(b)は、第4の運転モードを説明するためのブロック図である。 FIG. 28B is a block diagram for explaining a fourth operation mode.

第4の運転モードでは、指標算出部73は、受信部72より入力された個別出力電力Pi outからΣalli outを算出する(受信部72が連系点電力P(t)を受信して、受信部72からΣAi out、ΣBi out、ΣCi outとして入力されている場合は、これらから算出する)。そして、指標算出部73は、Σalli outを、出力指令値取得部71より入力された出力指令値PC’にするための指標を算出する。指標算出部73は、勾配係数をεallとして、上記(37)式に基づいてラグランジュ乗数λallを算出し、ラグランジュ乗数λallを上位指標pr’_A,pr’_B,pr’_Cとする。中央管理装置MC’は、上位指標pr’_Aとしてλallを太陽光発電システムPVS_Aに送信し、上位指標pr’_Bとしてλallを太陽光発電システムPVS_Bに送信し、上位指標pr’_Cとしてλallを太陽光発電システムPVS_Cに送信する。 In the fourth operation mode, the index calculation unit 73 calculates Σ all P i out from the individual output power P i out input from the reception unit 72 (the reception unit 72 receives the interconnection point power P (t). to, Σ A P i out from the receiving unit 72, Σ B P i out, if entered as Σ C P i out is calculated from these). The index calculation unit 73, sigma all the P i out, calculates an index for the input from the output command value acquiring unit 71 outputs the command value P C '. The index calculation unit 73 calculates the Lagrange multiplier λ all based on the above equation (37), where the gradient coefficient is ε all , and sets the Lagrange multiplier λ all as the upper indexes pr'_A, pr'_B, pr'_C. The central management device MC'transmits λ all as the upper index pr'_A to the photovoltaic power generation system PVS_A, transmits λ all as the upper index pr'_B to the photovoltaic power generation system PVS_B, and λ as the upper index pr'_C. All is transmitted to the photovoltaic power generation system PVS_C.

太陽光発電システムPVS_Aの集中管理装置MC_Aは、受信した上位指標pr’_Aを指標算出部23に入力する。指標算出部23は、入力された上位指標pr’_A(=λall)と、取得した出力指令値PC(太陽光発電システムPVS_B,PVS_Cが取得した出力指令値PCと区別するため、以下では「PC_A」とする)とから、下記(39a)式に基づいて、修正出力指令値PC”_Aを算出する。ただし、修正出力指令値PC”_Aは、太陽光発電システムPVS_Aの調整対象電力の許容範囲の上限値PC_Amaxおよび下限値PC_Aminに対して、PC_Amin≦PC”_A≦PC_Amaxに制限される。指標算出部23は、算出された修正出力指令値PC”_Aを出力指令値として、上記(9)式または上記(21)式に基づき、指標pr(抑制指標prPVおよび充放電指標prB)を算出する。太陽光発電システムPVS_B,PVS_Cと区別するために、勾配係数をεAとし、ラグランジュ乗数をλAとすると、集中管理装置MC_Aの指標算出部23は、下記(39b)式に基づいてラグランジュ乗数λAを算出し、ラグランジュ乗数λAを指標prとする。同様に、太陽光発電システムPVS_Bの集中管理装置MC_Bは、受信した上位指標pr’_B(=λall)と、取得した出力指令値PC_Bと、太陽光発電システムPVS_Bの調整対象電力の許容範囲の上限値PC_Bmaxおよび下限値PC_Bminとから、下記(39c)式に基づいて、修正出力指令値PC”_B(PC_Bmin≦PC”_B≦PC_Bmax)を算出する。そして、勾配係数をεBとして、下記(39d)式に基づいてラグランジュ乗数λBを算出し、ラグランジュ乗数λBを指標prとする。また、太陽光発電システムPVS_Cの集中管理装置MC_Cは、受信した上位指標pr’_C(=λall)と、取得した出力指令値PC_Cと、太陽光発電システムPVS_Cの調整対象電力の許容範囲の上限値PC_Cmaxおよび下限値PC_Cminとから、下記(39e)式に基づいて、修正出力指令値PC”_C(PC_Cmin≦PC”_C≦PC_Cmax)を算出する。そして、勾配係数をεCとして、下記(39f)式に基づいてラグランジュ乗数λCを算出し、ラグランジュ乗数λCを指標prとする。太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、それぞれ指標算出部23が算出した指標prを各パワーコンディショナPCSに送信する。各パワーコンディショナPCSは、受信した指標prに基づいて個別目標電力Pi refを算出し、個別出力電力Pi outを制御する。

Figure 0006849177
The centralized management device MC_A of the photovoltaic power generation system PVS_A inputs the received upper index pr'_A to the index calculation unit 23. Index calculating unit 23 is provided with an upper index pr'_A input (= λ all), acquired output command value P C (photovoltaic system PVS_B, to be distinguished from the output command value P C which PVS_C acquired, following in from to) and "P C _A", on the basis of the following (39a) expression, "to calculate the _A. However, modifying the output command value P C" corrected output command value P C _A are photovoltaic systems PVS_A against adjusted power tolerance upper limit value P C _Amax and the lower limit value P C _Amin of, is limited to P C _Amin ≦ P C "_A ≦ P C _Amax. index calculating unit 23, the correction calculated as the output command value output command value P C "_A, based on the above equation (9) or the equation (21) calculates an index pr (suppression indicators pr PV and charge-discharge indicator pr B). Assuming that the gradient coefficient is ε A and the Lagrange multiplier is λ A in order to distinguish it from the photovoltaic power generation systems PVS_B and PVS_C, the index calculation unit 23 of the centralized management device MC_A uses the Lagrange multiplier λ based on the following equation (39b). Calculate A and use the Lagrange multiplier λ A as the index pr. Similarly, the central control device MC_B photovoltaic systems PVS_B includes a received-level indicator pr'_B (= λ all), the output command value P C _B obtained, allowed to be adjusted power photovoltaic systems PVS_B ranging from the upper limit value P C _Bmax and the lower limit value P C _Bmin of, calculated are followings (39c) on the basis of the expression, modification output command value P C "_B (P C _Bmin ≦ P C" _B ≦ P C _Bmax) .. Then, the Lagrange multiplier λ B is calculated based on the following equation (39d), where the gradient coefficient is ε B , and the Lagrange multiplier λ B is used as the index pr. Also, the central control device MC_C photovoltaic systems PVS_C includes a received-level indicator pr'_C (= λ all), the output command value P C _C acquired tolerance to be adjusted power photovoltaic systems PVS_C from the upper limit value P C _Cmax and the lower limit value P C _Cmin of, on the basis of the following (39e) equation, to calculate corrected output command value P C "_C (P C _Cmin ≦ P C" a _C ≦ P C _Cmax). Then, the Lagrange multiplier λ C is calculated based on the following equation (39f), where the gradient coefficient is ε C , and the Lagrange multiplier λ C is used as the index pr. The centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) transmits the index pr calculated by the index calculation unit 23 to each power conditioner PCS. Each power conditioner PCS calculates the individual target power P i ref based on the received index pr, and controls the individual output power P i out.
Figure 0006849177

第4の運転モードでは、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、中央管理装置MC’より受信した同一の上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)に基づいて、調整対象電力の許容範囲の上限値および下限値を考慮した修正出力指令値PC”_A(PC”_B,PC”_C)を算出し、これに基づいて算出された指標Prによって各パワーコンディショナPCSを制御する。したがって、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)は、それぞれの目的を達成させることができる。また、修正出力指令値PC”_A、PC”_B、PC”_Cを算出する際に、いずれも上限値および下限値を超えなければ、VPP全体としての目的も達成させることができる。また、いずれかが上限値または下限値を超えた場合でも、上記(37)式によりラグランジュ乗数λallが調整されて他の太陽光発電システムでカバーされるので、VPP全体としての目的も達成させるように制御される。 In the fourth operation mode, the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) receives the same higher index pr'_A (pr'_B, pr) from the central management device MC'. based on the '_C), adjusted power tolerance upper limit value and lower limit corrected output command value considering values P C "_A (P C" _B, calculates the P C "_C), calculated on the basis of this controls each power conditioner PCS by indices Pr. Thus, solar systems PVS_A (PVS_B, PVS_C) can achieve the respective purposes. in addition, modified output command value P C "_A, P C "_B, P C" when calculating the _C, if any not exceed the upper limit value and the lower limit value, it is possible to interest also be achieved as a whole VPP. Further, even if either of them exceeds the upper limit value or the lower limit value, the Lagrange multiplier λ all is adjusted by the above equation (37) and covered by the other photovoltaic power generation system, so that the purpose of the VPP as a whole is also achieved. Is controlled.

より一般化して、VPPが備えている太陽光発電システムの数がmの場合は、指標算出部73は、上記(37’)式に基づいてラグランジュ乗数λallを算出し、ラグランジュ乗数λallを、j番目の太陽光発電システムに対する上位指標pr’_j(j=1,2、…、m)とすればよい。そして、j番目の太陽光発電システムの指標算出部23は、入力された上位指標pr’_j(=λall)、出力指令値PC_j、調整対象電力の許容範囲の上限値PC_jmaxおよび下限値PC_jminから、下記(40a)〜(40b)式に基づいて、修正出力指令値PC”_jを算出し、当該太陽光発電システムの調整対象電力をPj(t)、勾配係数をεj、指標をprとし、下記(40c)〜(40d)式で示す数式を解くことで、前記指標prを算出する。調整対象電力Pj(t)は、j番目の太陽光発電システムのパワーコンディショナの個別出力電力の合計Σji out(t)であり、j番目の太陽光発電システムが負荷を備えている場合は、個別出力電力の合計Σji out(t)から負荷消費電力値を減算したものである。また、j番目の太陽光発電システムが連系点電力P(t)を検出する場合、調整対象電力Pj(t)は、連系点電力P(t)である。

Figure 0006849177
More to generalize, if the number of photovoltaic systems VPP is provided is m, the index calculation unit 73 calculates the Lagrange multiplier lambda all based on the above (37 ') equation, the Lagrange multiplier lambda all , The higher index pr'_j (j = 1, 2, ..., M) for the j-th photovoltaic power generation system may be used. Then, the index calculation unit 23 of the j-th solar power system, the input-level indicator pr'_j (= λ all), the output command value P C _j, the upper limit value P C _jmax tolerance to be adjusted power and from the lower limit value P C _jmin, on the basis of the following (40a) ~ (40b) equation, to calculate the corrected output command value P C "_j, adjusted power P j (t), slope factor of the photovoltaic power generation system Is ε j and the index is pr, and the index pr is calculated by solving the formulas shown by the following equations (40c) to (40d). The power to be adjusted P j (t) is the j-th photovoltaic power generation system. The total individual output power of the power conditioner is Σ j P i out (t), and if the j-th photovoltaic power generation system has a load, the total individual output power is Σ j P i out (t). When the j-th photovoltaic power generation system detects the interconnection point power P (t), the adjustment target power P j (t) is the interconnection point power P. (T).
Figure 0006849177

なお、第4の運転モードにおいて、上記(40a)〜(40d)式による演算を、指標算出部73で行うようにしてもよい。具体的には、j番目の太陽光発電システムがそれぞれ上限値PC_jmax、下限値PC_jminおよび出力指令値PC_jを中央管理装置MC’に送信する。指標算出部73が上記(40a)〜(40c)式で示す数式を解くことで、ラグランジュ乗数λjを算出し、ラグランジュ乗数λjを上位指標pr’_jとする。そして、j番目の太陽光発電システムの指標算出部23は、受信した上位指標pr’_jを指標prとすればよい。 In the fourth operation mode, the index calculation unit 73 may perform the calculation according to the above equations (40a) to (40d). Specifically, the j-th photovoltaic power generation system transmits the upper limit value P C _jmax, the lower limit value P C _jmin, and the output command value P C _j to the central control device MC', respectively. The index calculation unit 73 calculates the Lagrange multiplier λ j by solving the mathematical formulas shown in the above equations (40a) to (40c), and sets the Lagrange multiplier λ j as the upper index pr'_j. Then, the index calculation unit 23 of the j-th solar power generation system may use the received higher index pr'_j as the index pr.

次に、VPPが各パワーコンディショナPCSを複数のグループに分けて管理する場合である第5の運転モードについて説明する。具体的には、グループαとグループβとが設定されており、太陽光発電システムPVS_AのパワーコンディショナPCSがすべてグループαに属し、太陽光発電システムPVS_CのパワーコンディショナPCSがすべてグループβに属し、太陽光発電システムPVS_BのパワーコンディショナPCSの一部がグループαに属し、その他がグループβに属している場合について説明する。 Next, a fifth operation mode in which the VPP manages each power conditioner PCS by dividing it into a plurality of groups will be described. Specifically, group α and group β are set, all the power conditioner PCS of the photovoltaic power generation system PVS_A belong to group α, and all the power conditioner PCS of the photovoltaic power generation system PVS_C belong to group β. , A case where a part of the power conditioner PCS of the photovoltaic power generation system PVS_B belongs to the group α and the other belongs to the group β will be described.

図29は、第5の運転モードを説明するためのブロック図である。 FIG. 29 is a block diagram for explaining the fifth operation mode.

第5の運転モードでは、指標算出部73は、受信部72より入力された個別出力電力Pi outから、グループαに属しているパワーコンディショナPCSの出力の合計であるΣαPi out、および、グループβに属しているパワーコンディショナPCSの出力の合計であるΣβPi outを算出する。また、指標算出部73は、出力指令値取得部71より入力された出力指令値PC’から、グループαに対する目標値であるPC'_α、および、グループβに対する目標値であるPC'_β(PC'_α+PC'_β=PC')を設定する。目標値PC'_α、PC'_βは、例えば、各グループα,βの容量比や出力電力比などに応じて設定される。なお、VPP全体としての出力を目標値であるPC'に制御するのではなく、各グループの出力をそれぞれの目標値に制御するのであれば、PC'_α+PC'_β=PC'の制限をすることなく、それぞれの目標値PC'_α、PC'_βを設定すればよい。そして、指標算出部73は、ΣαPi outをPC'_αにするための指標、および、ΣβPi outをPC'_βにするための指標を算出する。指標算出部73は、勾配係数をεαとして、下記(41a)式に基づいてラグランジュ乗数λαを算出する。同様に、指標算出部73は、勾配係数をεβとして、下記(41b)式に基づいてラグランジュ乗数λβを算出する。そして、中央管理装置MC’は、上位指標pr’_Aとしてλαを太陽光発電システムPVS_Aに送信し、上位指標pr’_BとしてλαおよびλΒを太陽光発電システムPVS_Bに送信し、上位指標pr’_Cとしてλβを太陽光発電システムPVS_Cに送信する。

Figure 0006849177
In the fifth operation mode, the index calculation unit 73 sets the total output of the power conditioner PCS belonging to the group α from the individual output power P i out input from the reception unit 72 to Σ α P i out , and ΣβP i out , which is the total output of the power conditioner PCS belonging to the group β, is calculated. Also, index calculation unit 73, 'the, P C is a target value for the group alpha' output command value P C input from the output command value acquiring unit 71 _Arufa, and a target value for the group beta P C ' setting the _β (P C '_α + P C' _β = P C '). Target value P C '_α, P C' _β , for example, each group alpha, is set according to the capacitance ratio and the output power ratio of beta. Note that the output of the entire VPP P C is a target value 'instead of controlling the, if controlling the output of each group to respective target values, P C' of _α + P C '_β = P C' without limitation to the respective target values P C '_α, P C' may be set _Beta. The index calculation unit 73, 'index for the _Arufa, and the ΣβP i out P C' the ΣαP i out P C calculates an index for the _Beta. The index calculation unit 73 calculates the Lagrange multiplier λα based on the following equation (41a), where the gradient coefficient is εα. Similarly, the index calculation unit 73 calculates the Lagrange multiplier λβ based on the following equation (41b), where the gradient coefficient is εβ. Then, the central management device MC'transmits λα as the upper index pr'_A to the photovoltaic power generation system PVS_A, transmits λα and λΒ as the upper index pr'_B to the photovoltaic power generation system PVS_B, and transmits the upper index pr'_C. Λβ is transmitted to the photovoltaic power generation system PVS_C.
Figure 0006849177

太陽光発電システムPVS_Aの集中管理装置MC_Aは、受信した上位指標pr’_A(=λα)と、取得した出力指令値PC_Aと、太陽光発電システムPVS_Aの調整対象電力の許容範囲の上限値PC_Amaxおよび下限値PC_Aminとから、下記(42a)式に基づいて、修正出力指令値PC”_A(PC_Amin≦PC”_A≦PC_Amax)を算出する。そして、勾配係数をεAとして、上記(39b)式に基づいてラグランジュ乗数λAを算出し、ラグランジュ乗数λAを指標prとする。同様に、太陽光発電システムPVS_Cの集中管理装置MC_Cは、受信した上位指標pr’_C(=λΒ)と、取得した出力指令値PC_Cと、太陽光発電システムPVS_Cの調整対象電力の許容範囲の上限値PC_Cmaxおよび下限値PC_Cminとから、下記(42c)式に基づいて、修正出力指令値PC”_C(PC_Cmin≦PC”_C≦PC_Cmax)を算出する。そして、勾配係数をεCとして、上記(39f)式に基づいてラグランジュ乗数λCを算出し、ラグランジュ乗数λCを指標prとする。また、太陽光発電システムPVS_Bの集中管理装置MC_Bは、受信した上位指標pr’_Bを指標算出部23に入力する。指標算出部23は、入力された上位指標pr’_B(=λα,λΒ)と、取得した出力指令値PC_Bと、太陽光発電システムPVS_Bの調整対象電力の許容範囲の上限値PC_Bmaxおよび下限値PC_Bminとから、下記(42b)式に基づいて、修正出力指令値PC”_B(PC_Bmin≦PC”_B≦PC_Bmax)を算出する。ωα,ωβは、重み付けのための係数であり、各グループに所属するパワーコンディショナPCSの合計容量比や台数比に応じて設定される。指標算出部23は、算出された修正出力指令値PC”_Bを出力指令値とし、勾配係数をεBとして、上記(39d)式に基づいてラグランジュ乗数λBを算出し、ラグランジュ乗数λBを指標prとする。太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、それぞれ指標算出部23が算出した指標prを各パワーコンディショナPCSに送信する。各パワーコンディショナPCSは、受信した指標prに基づいて個別目標電力Pi refを算出し、個別出力電力Pi outを制御する。

Figure 0006849177
The central control device MC_A photovoltaic systems PVS_A includes a received-level indicator pr'_A (= λα), the output command value P C _A acquired, the upper limit of the allowable range to be adjusted power photovoltaic systems PVS_A and a P C _Amax and the lower limit value P C _Amin, on the basis of the following (42a) equation, to calculate corrected output command value P C "_A (P C _Amin ≦ P C" a _A ≦ P C _Amax). Then, the Lagrange multiplier λ A is calculated based on the above equation (39b), where the gradient coefficient is ε A , and the Lagrange multiplier λ A is used as the index pr. Similarly, the central control device MC_C photovoltaic systems PVS_C includes a received-level indicator pr'_C (= λΒ), the output command value P C _C acquired tolerance to be adjusted power photovoltaic systems PVS_C from the upper limit value P C _Cmax and the lower limit value P C _Cmin of, on the basis of the following (42c) equation, to calculate corrected output command value P C "_C (P C _Cmin ≦ P C" a _C ≦ P C _Cmax). Then, the Lagrange multiplier λ C is calculated based on the above equation (39f), where the gradient coefficient is ε C , and the Lagrange multiplier λ C is used as the index pr. Further, the centralized management device MC_B of the photovoltaic power generation system PVS_B inputs the received upper index pr'_B to the index calculation unit 23. Index calculating unit 23, the upper index pr'_B input (= λα, λΒ) and the output command value P C _B acquired, the tolerance of the adjusted power photovoltaic systems PVS_B upper limit value P C _Bmax From the lower limit value P C _B min and the lower limit value P C _B min, the modified output command value P C "_B (P C _B min ≤ P C " _B ≤ P C _B max) is calculated based on the following equation (42b). ωα and ωβ are coefficients for weighting, and are set according to the total capacity ratio and the number ratio of the power conditioner PCS belonging to each group. Index calculating unit 23, the calculated corrected output command value P C "_B the output command value, a slope coefficient as epsilon B, it calculates the Lagrange multiplier lambda B on the basis of the above (39d) formula, Lagrange multiplier lambda B Is an index pr. The centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the solar power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) transmits the index pr calculated by the index calculation unit 23 to each power conditioner PCS. The conditioner PCS calculates the individual target power P i ref based on the received index pr and controls the individual output power P i out.
Figure 0006849177

第5の運転モードでは、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)の集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、中央管理装置MC’より受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)に基づいて、調整対象電力の許容範囲の上限値および下限値を考慮した修正出力指令値PC”_A(PC”_B,PC”_C)を算出し、これに基づいて算出された指標Prによって各パワーコンディショナPCSを制御する。したがって、太陽光発電システムPVS_A(PVS_B,PVS_C)は、それぞれの目的を達成させることができる。また、修正出力指令値PC”_A、PC”_B、PC”_Cを算出する際に、いずれも上限値および下限値を超えなければ、VPP全体としての目的も達成させることができる。また、いずれかが上限値または下限値を超えた場合でも、上記(41a),(41b)式によりラグランジュ乗数λα,λβが調整されて他の太陽光発電システムでカバーされるので、VPP全体としての目的も達成させるように制御される。 In the fifth operation mode, the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) of the photovoltaic power generation system PVS_A (PVS_B, PVS_C) receives a higher index pr'_A (pr'_B, pr'_C) from the central management device MC'. ) on the basis, adjusted power tolerance upper limit value and modifying the output command value considering the lower limit value P C "_A (P C" _B, calculates the P C "_C), calculated based on this controls each power conditioner PCS by indicators Pr. Thus, solar systems PVS_A (PVS_B, PVS_C) can achieve the respective purposes. in addition, modified output command value P C "_A, P C" _B, when calculating the P C "_C, either does not exceed the upper limit value and the lower limit value, it is possible to interest also be achieved as a whole VPP. Further, even if either of them exceeds the upper limit value or the lower limit value, the Lagrange multipliers λα and λβ are adjusted by the above equations (41a) and (41b) and covered by other photovoltaic power generation systems. It is controlled to achieve the purpose of.

より一般化して、VPPが備えている太陽光発電システムの数がmで、グループの数がpの場合は、指標算出部73は、k番目のグループの調整対象電力をPk(t)(k=1,2、…、p)、k番目のグループの目標電力をPC’_k(t)(k=1,2、…、p)、k番目のグループに対する勾配係数をεk(k=1,2、…、p)、k番目のグループに対するラグランジュ乗数をλk(k=1,2、…、p)とし、下記(43a)〜(43b)式で示す数式を解くことで、前記ラグランジュ乗数λk(k=1,2、…、p)を算出し、これを上位指標とする。調整対象電力Pk(t)は、k番目のグループに所属するパワーコンディショナの個別出力電力の合計Σki out(t)であり、k番目のグループが負荷を備えている場合は、個別出力電力の合計Σki out(t)から負荷消費電力値を減算したものである。太陽光発電システムへは、上位指標λk(k=1,2、…、p)のうち、パワーコンディショナが所属するグループに対応するものだけを送信するようにしてもよい。そして、j番目の太陽光発電システムの指標算出部23は、上位指標λk(k=1,2、…、p)、重み付けのための係数ωk_j、調整対象電力の許容範囲の上限値PC_jmaxおよび下限値PC_jminから、下記(44a)〜(44b)式に基づいて、修正出力指令値PC”_jを算出する。上記例では、太陽光発電システムPVS_AのパワーコンディショナPCSがすべてグループαに属しているので、下記(44a)式において、重み付けのための係数ωα_A=1、ωβ_A=0となって、上記(42a)式となっている。そして、指標算出部23は、当該太陽光発電システムの調整対象電力をPj(t)、勾配係数をεj、指標をprとし、下記(44c)〜(44d)式で示す数式を解くことで、前記指標prを算出する。調整対象電力Pj(t)は、j番目の太陽光発電システムのパワーコンディショナの個別出力電力の合計Σji out(t)であり、j番目の太陽光発電システムが負荷を備えている場合は、個別出力電力の合計Σji out(t)から負荷消費電力値を減算したものである。また、j番目の太陽光発電システムが連系点電力P(t)を検出する場合、調整対象電力Pj(t)は、連系点電力P(t)である。

Figure 0006849177
More generalized, when the number of photovoltaic power generation systems provided in the VPP is m and the number of groups is p, the index calculation unit 73 sets the adjustment target power of the kth group to P k (t) ( k = 1,2, ..., p) , the target power of the k th group P C '_k (t) ( k = 1,2, ..., p), the slope coefficient for the k-th group epsilon k (k = 1, 2, ..., P), let the Lagrange multiplier for the kth group be λ k (k = 1, 2, ..., p), and solve the formulas shown by the following equations (43a) to (43b). The Lagrange multiplier λ k (k = 1, 2, ..., P) is calculated, and this is used as a higher index. The power to be adjusted P k (t) is the total Σ k P i out (t) of the individual output powers of the power conditioners belonging to the k-th group, and if the k-th group has a load, The load power consumption value is subtracted from the total individual output power Σ k P i out (t). Of the upper indexes λ k (k = 1, 2, ..., P), only those corresponding to the group to which the power conditioner belongs may be transmitted to the photovoltaic power generation system. Then, the index calculation unit 23 of the j-th photovoltaic power generation system has a higher index λ k (k = 1, 2, ..., P), a coefficient ω k _j for weighting, and an upper limit value of the allowable range of the power to be adjusted. from P C _jmax and the lower limit value P C _jmin, on the basis of the following (44a) ~ (44b) equation, to calculate the corrected output command value P C "_j. in the above example, the power conditioner PCS photovoltaic systems PVS_A All belong to the group α, so in the following equation (44a), the coefficients ωα_A = 1 and ωβ_A = 0 for weighting, and the above equation (42a) is obtained. The index pr is calculated by solving the formulas shown by the following equations (44c) to (44d), where the power to be adjusted of the photovoltaic power generation system is P j (t), the gradient coefficient is ε j, and the index is pr. The power to be adjusted P j (t) is the total Σ j P i out (t) of the individual output powers of the power conditioners of the j-th photovoltaic power generation system, and the j-th photovoltaic power generation system loads the load. If it is provided, the load power consumption value is subtracted from the total individual output power Σ j P i out (t). The j-th photovoltaic power generation system has the interconnection point power P (t). When detecting, the adjustment target power P j (t) is the interconnection point power P (t).
Figure 0006849177

なお、第5の運転モードにおいて、上記(44a)〜(44d)式による演算を、指標算出部73で行うようにしてもよい。具体的には、j番目の太陽光発電システムがそれぞれ上限値PC_jmax、下限値PC_jminおよび出力指令値PC_jを中央管理装置MC’に送信する。指標算出部73が上記(44a)〜(44c)式で示す数式を解くことで、ラグランジュ乗数λjを算出し、ラグランジュ乗数λjを上位指標pr’_jとする。そして、j番目の太陽光発電システムの指標算出部23は、受信した上位指標pr’_jを指標prとすればよい。 In the fifth operation mode, the index calculation unit 73 may perform the calculation according to the above equations (44a) to (44d). Specifically, the j-th photovoltaic power generation system transmits the upper limit value P C _jmax, the lower limit value P C _jmin, and the output command value P C _j to the central control device MC', respectively. The index calculation unit 73 calculates the Lagrange multiplier λ j by solving the mathematical formulas shown in the above equations (44a) to (44c), and sets the Lagrange multiplier λ j as the upper index pr'_j. Then, the index calculation unit 23 of the j-th solar power generation system may use the received higher index pr'_j as the index pr.

第9実施形態によると、中央管理装置MC’は、指標算出部73が算出した上位指標pr’_A,pr'_B,pr'_Cを、それぞれ、集中管理装置MC_A,MC_B,MC_C(太陽光発電システムPVS_A,PVS_B,PVS_C)に送信する。集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)に応じて指標prを算出し、各パワーコンディショナPCSに送信する。そして、各パワーコンディショナPCSは、集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)より受信した指標prに基づいて個別出力電力Pi outを制御する。集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)に応じて指標prを算出するだけなので、パワーコンディショナPCS毎に目標出力電力を算出する場合と比べて、処理負荷を低減することができる。特に、第1ないし第3の運転モードの場合、集中管理装置MC_A(MC_B,MC_C)は、受信した上位指標pr’_A(pr’_B,pr’_C)をそのまま指標prとするので、処理負荷をより低減することができる。 According to the ninth embodiment, the central management device MC'has the upper indexes pr'_A, pr'_B, pr'_C calculated by the index calculation unit 73, respectively, as centralized management devices MC_A, MC_B, MC_C (photovoltaic power generation). It is transmitted to the system PVS_A, PVS_B, PVS_C). The centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) calculates an index pr according to the received upper index pr'_A (pr'_B, pr'_C) and transmits it to each power conditioner PCS. Then, each power conditioner PCS controls the individual output power P i out based on the index pr received from the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C). Since the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) only calculates the index pr according to the received upper index pr'_A (pr'_B, pr'_C), the target output power is calculated for each power conditioner PCS. The processing load can be reduced as compared with the case. In particular, in the case of the first to third operation modes, the centralized management device MC_A (MC_B, MC_C) uses the received upper index pr'_A (pr'_B, pr'_C) as the index pr as it is, so that the processing load Can be further reduced.

なお、第9実施形態においては、VPPが備える電力システムが太陽光発電システムの場合について説明したが、これに限られない。VPPが備える電力システムは、上述したように、風力発電システム、燃料電池による発電システム、回転機形の発電機による発電システム、アグリゲータによる発電システム、太陽光発電システム、および、これらを併用した発電システムであってもよい。これらの場合、各発電システムも、特許請求の範囲に記載の「電力システム」に相当する。これらの発電システムに対しても、中央管理装置MC’は、指標算出部73が算出した上位指標を送信する。これらの発電システムも、受信した上位指標に応じて、出力の制御を行う。また、第3の運転モードにおいては、これらの発電システムも、調整対象電力の許容範囲の上限値および下限値を中央管理装置MC’に送信する。 In the ninth embodiment, the case where the electric power system included in the VPP is a photovoltaic power generation system has been described, but the present invention is not limited to this. As described above, the power system provided by VPP includes a wind power generation system, a fuel cell power generation system, a rotary generator power generation system, an aggregator power generation system, a solar power generation system, and a power generation system using these in combination. It may be. In these cases, each power generation system also corresponds to the "electric power system" described in the claims. The central management device MC'also transmits the upper index calculated by the index calculation unit 73 to these power generation systems. These power generation systems also control the output according to the received higher index. Further, in the third operation mode, these power generation systems also transmit the upper limit value and the lower limit value of the allowable range of the power to be adjusted to the central management device MC'.

本発明に係るバーチャルパワープラントは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載の内容を逸脱しなければ、各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The virtual power plant according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the specific configuration of each part can be freely redesigned as long as the contents described in the claims of the present invention are not deviated. Is.

PVS1〜PVS8,PVS_A,PVS_B,PVS_C 太陽光発電システム(電力システム)
A 電力系統
SPi 太陽電池
k 蓄電池
PCSi,PCSPVi,PCSBk パワーコンディショナ(電力装置)
PV 第1パワーコンディショナ群
B 第2パワーコンディショナ群
11,31 受信部
12,12’,32 目標電力算出部
13,33 出力制御部
14 出力電力検出部
15 送信部
MC1〜MC8,MC_A,MC_B,MC_C 集中管理装置
21 出力指令値取得部
22 連系点電力検出部
23,43,43’,43” 指標算出部
24,44 送信部
45 ピークカット設定部
46 逆潮流回避設定部
51 RPR(逆電力継電器)
61 受信部
62,62’ 総出力算出部
63,63’ 指標算出部
64 スケジュール設定部
MC’ 中央管理装置
71 出力指令値取得部
72 受信部
73 指標算出部
74 送信部
L 電力負荷
PVS1-PVS8, PVS_A, PVS_B, PVS_C Photovoltaic system (electric power system)
A Power system SP i Solar cell B k Storage battery PCS i , PCS PVi , PCS Bk Power conditioner (electric power device)
G PV first power conditioner group G B second power conditioner groups 11, 31 receiving unit 12, 12 ', 32 target power calculator 13, 33 output control unit 14 outputs the power detection unit 15 transmission unit MC1~MC8, MC_A , MC_B, MC_C Centralized management device 21 Output command value acquisition unit 22 Interconnection point power detection unit 23, 43, 43', 43 "Index calculation unit 24,44 Transmission unit 45 Peak cut setting unit 46 Reverse power flow avoidance setting unit 51 RPR (Reverse power relay)
61 Receiving unit 62, 62'Total output calculation unit 63, 63'Indicator calculation unit 64 Schedule setting unit MC'Central control device 71 Output command value acquisition unit 72 Reception unit 73 Index calculation unit 74 Transmission unit L Power load

Claims (2)

複数の電力システムと、前記複数の電力システムを管理する中央管理装置と、を備えているバーチャルパワープラントであって、
前記各電力システムはそれぞれ、電力系統に接続された複数台の電力装置と、前記複数台の電力装置を管理する集中管理装置と、を備え、
前記集中管理装置は、
調整対象電力を検出する検出手段と、
前記調整対象電力が目標電力となるように、前記各電力装置に対して個別出力電力を制御させるための指標を算出する指標算出手段と、
前記指標を前記各電力装置のそれぞれに送信する送信手段と、
を備え、
前記各電力装置はそれぞれ、
前記送信手段が送信した前記指標を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記指標を用いた最適化問題に基づいて、自装置の前記個別出力電力の個別目標電力を算出する目標電力算出手段と、
前記目標電力算出手段が算出した前記個別目標電力となるように前記個別出力電力を制御する制御手段と、
を備え、
前記中央管理装置は、
前記各電力システムの前記調整対象電力の合計電力が、全体目標電力となるように、前記各電力システムに対して前記調整対象電力を制御させるための上位指標を算出する上位指標算出手段と、
前記上位指標を前記各電力システムのそれぞれに送信する中央管理装置送信手段と、
を備えており、
前記上位指標算出手段は、前記電力システムの数をm、各電力システムの調整対象電力をP j (t)(j=1,2、…、m)、前記全体目標電力をP C ’(t)、勾配係数をε all 、j番目の電力システムに対する上位指標をpr’_j(j=1,2、…、m)とし、
下記(4a)〜(4b)式で示す数式を解くことで、前記上位指標pr’_j(j=1,2、…、m)を算出し、
記中央管理装置からの前記上位指標を受信した場合には、j番目の電力システムの指標算出手段は、
入力された前記上位指標pr’_j、前記目標電力P C _j、前記調整対象電力の許容範囲の上限値P C _jmaxおよび下限値P C _jminから、下記(5a)〜(5b)式に基づいて、修正目標電力P C ”_jを算出し、
当該電力システムの勾配係数をε j 、前記指標をprとし、下記(5c)〜(5d)式で示す数式を解くことで、前記指標prを算出する、
ことを特徴とするバーチャルパワープラント。
Figure 0006849177
A virtual power plant including a plurality of electric power systems and a central management device for managing the plurality of electric power systems.
Each of the electric power systems includes a plurality of electric power devices connected to the electric power system and a centralized management device for managing the plurality of electric power devices.
The centralized management device is
A detection means for detecting the power to be adjusted and
An index calculation means for calculating an index for controlling individual output power for each power device so that the adjustment target power becomes the target power, and
A transmission means for transmitting the index to each of the power devices, and
With
Each of the power devices is
A receiving means for receiving the index transmitted by the transmitting means, and a receiving means for receiving the index.
A target power calculation means for calculating the individual target power of the individual output power of the own device based on the optimization problem using the index received by the receiving means.
A control means that controls the individual output power so as to be the individual target power calculated by the target power calculation means, and
With
The central management device is
A high-level index calculation means for calculating a high-level index for causing each power system to control the adjustment target power so that the total power of the adjustment target power of each power system becomes the overall target power.
A central management device transmitting means for transmitting the higher-level index to each of the power systems, and
Is equipped with
The upper index calculating means, the number of the power system m, adjusted power P j (t) of each power system (j = 1,2, ..., m ), the target total power P C '(t ), The gradient coefficient is ε all , and the higher index for the j-th power system is pr'_j (j = 1, 2, ..., M).
By solving the mathematical formulas shown by the following equations (4a) to (4b), the higher index pr'_j (j = 1, 2, ..., M) is calculated.
When receiving the upper index from the previous SL central management unit, index calculating means of the j-th power system,
Entered the upper index Pr'_j, the target power P C _j, from the upper limit value P C _jmax and the lower limit value P C _jmin tolerance of the adjusted power, on the basis of the following (5a) ~ (5b) formula , to calculate the corrected target power P C "_j,
The index pr is calculated by solving the mathematical formulas shown by the following equations (5c) to (5d) , where the gradient coefficient of the power system is ε j and the index is pr.
A virtual power plant that features that.
Figure 0006849177
複数の電力システムと、前記複数の電力システムを管理する中央管理装置と、を備えているバーチャルパワープラントであって、
前記各電力システムはそれぞれ、電力系統に接続された複数台の電力装置と、前記複数台の電力装置を管理する集中管理装置と、を備え、
前記集中管理装置は、
調整対象電力を検出する検出手段と、
前記調整対象電力が目標電力となるように、前記各電力装置に対して個別出力電力を制御させるための指標を算出する指標算出手段と、
前記指標を前記各電力装置のそれぞれに送信する送信手段と、
を備え、
前記各電力装置はそれぞれ、
前記送信手段が送信した前記指標を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記指標を用いた最適化問題に基づいて、自装置の前記個別出力電力の個別目標電力を算出する目標電力算出手段と、
前記目標電力算出手段が算出した前記個別目標電力となるように前記個別出力電力を制御する制御手段と、
を備え、
前記中央管理装置は、
前記各電力システムの前記調整対象電力の合計電力が、全体目標電力となるように、前記各電力システムに対して前記調整対象電力を制御させるための上位指標を算出する上位指標算出手段と、
前記上位指標を前記各電力システムのそれぞれに送信する中央管理装置送信手段と、
を備えており、
すべての前記電力装置は、複数のグループのうちのいずれかのグループに所属しており、
前記上位指標算出手段は、前記グループの数をp、k番目のグループの調整対象電力をP k (t)(k=1,2、…、p)、前記全体目標電力をP C ’(t)、k番目のグループの目標電力をP C ’_k(t)(k=1,2、…、p)、k番目のグループに対する勾配係数をε k (k=1,2、…、p)、k番目のグループに対するラグランジュ乗数をλ k (k=1,2、…、p)とし、下記(6)式で示す数式を解くことで、前記ラグランジュ乗数λ k (k=1,2、…、p)を算出して、これらを前記上位指標とし、
記中央管理装置からの前記上位指標を受信した場合には、j番目の電力システムの指標算出手段は、
入力された前記上位指標λ k (k=1,2、…、p)、重み付けのための係数ω k _j、前記目標電力P C _j、前記調整対象電力の許容範囲の上限値P C _jmaxおよび下限値P C _jminから、下記(7a)〜(7b)式に基づいて、修正目標電力P C ”_jを算出し、
当該電力システムの調整対象電力をP j (t)、勾配係数をε j 、前記指標をprとし、下記(7c)〜(7d)式で示す数式を解くことで、前記指標prを算出する、
ことを特徴とするバーチャルパワープラント。
Figure 0006849177
A virtual power plant including a plurality of electric power systems and a central management device for managing the plurality of electric power systems.
Each of the electric power systems includes a plurality of electric power devices connected to the electric power system and a centralized management device for managing the plurality of electric power devices.
The centralized management device is
A detection means for detecting the power to be adjusted and
An index calculation means for calculating an index for controlling individual output power for each power device so that the adjustment target power becomes the target power, and
A transmission means for transmitting the index to each of the power devices, and
With
Each of the power devices is
A receiving means for receiving the index transmitted by the transmitting means, and a receiving means for receiving the index.
A target power calculation means for calculating the individual target power of the individual output power of the own device based on the optimization problem using the index received by the receiving means.
A control means that controls the individual output power so as to be the individual target power calculated by the target power calculation means, and
With
The central management device is
A high-level index calculation means for calculating a high-level index for causing each power system to control the adjustment target power so that the total power of the adjustment target power of each power system becomes the overall target power.
A central management device transmitting means for transmitting the higher-level index to each of the power systems, and
Is equipped with
All the power devices belong to one of a plurality of groups and belong to one of a plurality of groups.
The upper index calculating means sets the number of the groups to p, the adjusted power of the kth group to P k (t) (k = 1, 2, ..., P), and the overall target power to P C '(t). ), the target power of the k th group P C '_k (t) ( k = 1,2, ..., p), the slope coefficient epsilon k for the k-th group (k = 1, 2, ..., p) , The Lagrange multiplier for the k-th group is λ k (k = 1, 2, ..., P), and the Lagrange multiplier λ k (k = 1, 2, ..., ... , P) are calculated, and these are used as the above-mentioned upper indexes.
When receiving the upper index from the previous SL central management unit, index calculating means of the j-th power system,
The input upper index λ k (k = 1, 2, ..., P), the coefficient ω k _j for weighting, the target power P C _j, the upper limit value P C _jmax of the allowable range of the adjustment target power, and from the lower limit value P C _jmin, on the basis of the following (7a) ~ (7b) equation, to calculate the corrected target power P C "_j,
The index pr is calculated by solving the mathematical formulas shown by the following equations (7c) to (7d), where the power to be adjusted of the power system is P j (t), the gradient coefficient is ε j, and the index is pr.
A virtual power plant that features that.
Figure 0006849177
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