JP7002428B2 - Supply and demand adjustment power provision system - Google Patents
Supply and demand adjustment power provision system Download PDFInfo
- Publication number
- JP7002428B2 JP7002428B2 JP2018177494A JP2018177494A JP7002428B2 JP 7002428 B2 JP7002428 B2 JP 7002428B2 JP 2018177494 A JP2018177494 A JP 2018177494A JP 2018177494 A JP2018177494 A JP 2018177494A JP 7002428 B2 JP7002428 B2 JP 7002428B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- supply
- storage battery
- power
- value
- demand
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/70—Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/14—Energy storage units
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
本発明は、需給調整力提供のために蓄電池を併設した需給調整力提供システムに関する。 The present invention relates to a supply and demand adjusting power providing system provided with a storage battery for providing the supply and demand adjusting power.
CO2排出抑制のために、電力をまかなうエネルギ源として、化石燃料のかわりに、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギの比率を高める必要がある。火力発電機が解列すると、需要の変動に対して系統安定のための調整力供給能力が低下してしまう。一方、個々の再生可能エネルギ発電機には自身の発電値の変動を緩和するための蓄電池を併設している場合がある。風力発電値の変動が最も激しい状況に備えて蓄電池容量を設計しているので、季節や天候によって安定的に発電できる期間には、蓄電池の能力が使われないままとなる。そこで、この蓄電池の能力を調整力として活用できれば、系統安定に貢献できる。 In order to curb CO 2 emissions, it is necessary to increase the ratio of renewable energy such as solar power generation and wind power generation instead of fossil fuels as an energy source to supply power. If the thermal power generators are disengaged, the ability to supply regulatory power to stabilize the grid will decline in response to fluctuations in demand. On the other hand, each renewable energy generator may be equipped with a storage battery for mitigating fluctuations in its own power generation value. Since the storage battery capacity is designed for the situation where the fluctuation of the wind power generation value is the most severe, the capacity of the storage battery remains unused during the period when stable power generation can be performed depending on the season and the weather. Therefore, if the capacity of this storage battery can be utilized as an adjusting power, it can contribute to system stability.
系統安定に貢献するための先行技術として、例えば、特許文献1に記載の発明がある。特許文献1には、分散電源からの供給電力を考慮しつつ、所定地域内の電力需要家や機器の間で電力の需給調整を行う方法が開示されている。
As a prior art for contributing to system stability, for example, there is an invention described in
風力発電者所有の変動緩和用蓄電池は、再生可能エネルギの変動緩和要件を満足するのみならず、アンシラリーサービス(需給調整力)用に蓄電池能力を提供することで有効に活用が可能である。いずれの先行技術文献にも、風力発電の変動緩和と調整力用電力提供を両立し、変動緩和に利用する想定期間を通して寿命を確保する蓄電池の充放電制御の詳細は明らかにされていない。したがって、調整力提供によって、想定していた蓄電池使用期間の前に蓄電池が劣化し、調整力提供も変動緩和もできなくなる恐れがある。 Fluctuation mitigation storage batteries owned by wind power generators can be effectively utilized by not only satisfying the volatility mitigation requirements of renewable energy, but also by providing storage battery capacity for ancillary services (supply and demand adjustment capacity). None of the prior art documents has clarified the details of charge / discharge control of the storage battery that achieves both the fluctuation mitigation of wind power generation and the provision of power for adjusting power and secures the life through the assumed period used for the fluctuation mitigation. Therefore, there is a risk that the storage battery will deteriorate before the expected storage battery usage period due to the provision of adjustment power, and it will not be possible to provide adjustment power or mitigate fluctuations.
そこで、本発明は、発電機能および充電機能を有するサイトから電力系統への柔軟な電力の供給と受給を実現することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to realize flexible supply and reception of electric power from a site having a power generation function and a charging function to an electric power system.
前記した課題を解決するため、第1の発明は、1つ以上のサイトに設置した蓄電池の充放電の合算が調整力要求値となるように、各前記サイトの蓄電池の調整力提供指令値を計算して各前記サイトの蓄電池に指令する需給調整力提供システムにおいて、前記需給調整力提供システムは、各前記サイトの蓄電池が提供した調整力の各時刻における積算値である調整力提供積算値、および、前記調整力提供積算値の上限値を受け、各前記サイトの蓄電池の調整力提供積算指標を計算する指標算出部と、各前記サイトの蓄電池の容量、充放電量、および各時刻における充電率を受けて、各前記サイトの蓄電池の需給調整力可能量を計算する需給調整力可能量算出部と、前記調整力要求値と前記調整力提供積算指標と前記需給調整力可能量に基づいて、各前記サイトの蓄電池の調整力提供指令値を計算する需給調整力指令算出部と、を備えることを特徴とする需給調整力提供システムである。 In order to solve the above-mentioned problems, in the first invention, the adjustment power provision command value of the storage battery of each said site is set so that the total charge / discharge of the storage batteries installed at one or more sites becomes the adjustment power required value. In the supply / demand adjusting power providing system that calculates and commands the storage battery of each site, the supply / demand adjusting power providing system is an integrated value of the adjusting power provided by the storage battery of each site at each time. And, the index calculation unit that receives the upper limit of the adjustment power provision integrated value and calculates the adjustment power provision integration index of the storage battery of each said site, the capacity of the storage battery of each said site, the charge / discharge amount, and the charge at each time. Based on the supply and demand adjustment power possible amount calculation unit that calculates the supply and demand adjustment power possible amount of the storage battery of each said site, the adjustment power required value, the adjustment power provision integration index, and the supply and demand adjustment power possible amount. The supply and demand adjusting power providing system is characterized by comprising a supply and demand adjusting power command calculation unit for calculating the adjusting power providing command value of the storage battery of each of the above-mentioned sites.
第2の発明は、指令センタより、出力上限指令値と、充放電指令値と、需給調整力指令値を受けて、前記出力上限指令値以下に発電電力を抑制する機能を備える再生可能エネルギ発電機と、前記充放電指令値に従って蓄電池を充放電して現在の充電率を出力する蓄電池システムと、前記出力上限指令値と前記充放電指令値の合算値を、前記需給調整力指令値を差し引いた第1の電力と前記需給調整力指令値に従う第2の電力に分配する電力変換器と、前記第1の電力を測定する第1の電力メータと、前記第2の電力を測定する第2の電力メータ、を備える需給調整力提供システムである。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
The second invention is a renewable energy power generation having a function of receiving an output upper limit command value, a charge / discharge command value, and a supply / demand adjusting force command value from a command center and suppressing the generated power below the output upper limit command value. The machine, the storage battery system that charges and discharges the storage battery according to the charge / discharge command value and outputs the current charge rate, the total value of the output upper limit command value and the charge / discharge command value, and the supply / demand adjustment force command value is subtracted. A power converter that distributes to the first electric power and the second electric power according to the supply / demand adjusting force command value, a first electric power meter that measures the first electric power, and a second electric power that measures the second electric power. It is a supply and demand adjustment power providing system equipped with a power meter.
Other means will be described in the form for carrying out the invention.
本発明によれば、発電機能および充電機能を有するサイトから電力系統への柔軟な電力の供給と受給を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize flexible supply and reception of electric power from a site having a power generation function and a charging function to an electric power system.
以降、本発明を実施するための形態を、各図と数式を参照して詳細に説明する。
《第1実施形態》
図1は、第1と第2の実施形態に係る指令センタの構成の例を示す図である。
ここでは、第1の第2の実施形態に係る蓄電池併設再生可能エネルギ発電の指令センタ200(以下、指令センタ200と称する)と、グループをなして需給調整力を提供する1つ以上の風力発電サイト1000a~1000cの例を示す。ここでは、再生可能エネルギの例として、風力発電を用いて説明する。また、系統安定のための調整力は需給調整力用の電力取引にて提供するものとする。以下、各風力発電サイト1000a~1000cを区別しないときには、風力発電サイト1000と記載する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the respective figures and mathematical formulas.
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a command center according to the first and second embodiments.
Here, a command center 200 (hereinafter referred to as a command center 200) for renewable energy power generation with a storage battery according to the first and second embodiments, and one or more wind power generators that form a group to provide supply and demand adjustment power. An example of
指令センタ200は、需給調整力提供の開始時刻ts、終了時刻teと、この期間中に番号IDWFの風力発電サイト1000が提供可能な需給調整力積算上限値WhA(IDWF,ts,te)と、各風力発電サイト1000の蓄電池容量Cc(IDWF)の設定を受ける。更に指令センタ200は、時刻tにおける、開始時刻ts以降の各風力発電サイト1000の需給調整力積算WhSUM(IDWF,t)、蓄電池の充電率SOC(IDWF,t)を各風力発電サイト1000より受ける。更に指令センタ200は、各風力発電サイト1000の気象情報Wi(IDWF,t)と需給調整力要求値Wr(t)を受け、これらの値を用いて各風力発電サイト1000への需給調整力W(IDWF,t)、蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)、風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)を計算して、各風力発電サイト1000に送信する。
The
需給調整力積算上限値WhA(IDWF,ts,te)を用いるのは、各風力発電サイト1000に設置された変動緩和用蓄電池の寿命を想定期間確保するためである。蓄電池の寿命は、サイクル数で決定され、サイクル数は需給調整力積算WhSUM(IDWF,t)が蓄電池容量の何倍に相当するかで換算できる。各風力発電サイト1000に設置された変動緩和用の蓄電池は、単時間断面において必要な需給調整力W(IDWF,t)や、需給調整力積算WhSUM(IDWF,t)のみならず、20年などの設備利用期間を通して蓄電池寿命を確保するために必要な需給調整力積算WhSUM(IDWF,t)の容量となっている。したがって、単時間断面において必要な需給調整力W(IDWF,t)や、需給調整力積算WhSUM(IDWF,t)のみに着目して需給調整力を提供すると、主目的である変動緩和に利用できる期間を短縮してしまう。そこで、需給調整力積算上限値WhA(IDWF,ts,te)を与えて、この範囲内で需給調整力Wを提供することで、変動緩和用蓄電池の寿命を想定期間確保する。
The upper limit of the integrated supply and demand adjustment power Wh A (ID WF , ts, te) is used to secure the life of the fluctuation mitigation storage battery installed at each wind
図1に示すように、各風力発電サイト1000a~1000cは、指令センタ200より需給調整力W(IDWF,t)、蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)、風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)を受けて、指令値に応じた風車および蓄電池の制御後の実際の風力変動緩和結果と充放電量から蓄電池の充電率SOC(t+1)と需給調整力積算WhSUM(IDWF,t+1)を計算して指令センタ200に送る。また、風力発電サイト1000aは、需給調整力W(IDWF,t)、蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)、風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)に従って、電力線1100aに風力発電として売る電力を、電力線1200aに需給調整力Wとして売る電力を送る。風力発電サイト1000b,1000cも同様である。需給調整力Wとして売る電力線1200a~1200cの電力は合計して、指令センタ200が受けた需給調整力要求値Wr(t)に対して発電する需給調整力Wとなる。需給調整力Wは、上げ取引の時にはプラスのW値であるが、下げ取引の時にはマイナスのW値である。各風力発電サイト1000a~1000cの構成は、図2~3により後述する。
As shown in FIG. 1, each wind
以下、指令センタ200の構成について説明する。進捗指標算出部201は、需給調整力提供の開始時刻ts、終了時刻teと、この期間中に番号IDWFの風力発電サイト1000が提供可能な需給調整力積算上限値WhA(IDWF,ts,te)と、開始時刻ts以降の各風力発電サイトの需給調整力積算WhSUM(IDWF,t)から、WhA(IDWF,ts,te)に対し、需給調整力積算WhSUM(IDWF,t)の進捗に応じて、どの程度、需給調整力Wを提供する余力があるか調整力提供積算の指標Is(IDWF,t)を算出する。
Hereinafter, the configuration of the
Is(IDWF,t)=(WhA(IDWF,ts,te)-WhSUM(IDWF,t))
/WhA(IDWF,ts,te)…(1)
但し、Is(IDWF,t):指標
WhA(IDWF,ts,te):需給調整力積算上限値
WhSUM(IDWF,t):需給調整力積算
Is (ID WF , t) = (Wh A (ID WF , ts, te) -Wh SUM (ID WF , t))
/ Wh A (ID WF , ts, te) ... (1)
However, Is (ID WF , t): Index Wh A (ID WF , ts, te): Supply and demand adjustment power integration upper limit Wh SUM (ID WF , t): Supply and demand adjustment power integration
ここでは、指標Is(IDWF,t)を式(1)で定義しているが、需給調整力積算WhSUM(IDWF,t)と、需給調整力積算上限値WhA(IDWF,ts,te)との差によって定義してもよい。指標Is(IDWF,t)が1に近いほど需給調整力を提供する余力があり、0に近いほど余力がない。進捗指標算出部201は、需給調整力指令算出部204に指標Is(IDWF,t)を送る。
Here, the index Is (ID WF , t) is defined by the equation (1), but the supply and demand adjustment power integration Wh SUM (ID WF , t) and the supply and demand adjustment power integration upper limit Wh A (ID WF , ts). , Te) may be defined by the difference. The closer the index Is (ID WF , t) is to 1, the more supply and demand adjustment power is available, and the closer it is to 0, the less power is available. The progress
変動緩和算出部203は、各風力発電サイト1000の気象情報Wi(IDWF,t)を受けて、時刻tにおける各風力発電サイト1000の風力発電予測値Wf(IDWF,t)を予測する。更に変動緩和算出部203は、蓄電池の充電率SOC(IDWF,t)と蓄電池容量Cc(IDWF)から、蓄電池の充放電可能量Caを算出し、蓄電池の充放電可能量Caの範囲で、変動緩和要件に従うために必要な蓄電池の充放電量Cio(IDWF,t)と風力発電出力の上限値W1t(IDWF,t)を計算する。変動緩和要件とは、ここでは、一定時間枠内の発電値の最大値と最小値の差が所定の範囲内になるよう各機器を制御する構成を備える。所定の範囲内とは、例えば、風力発電設備容量の10%などである。蓄電池の充電率SOC(IDWF,t)が100%に近ければ充電可能量は小さくなり、逆に0%に近ければ放電可能量は小さくなり、変動緩和や調整力提供に使える充放電量Cioは乏しくなる。変動緩和算出部203は、需給調整力可能量算出部202に蓄電池の充放電量Cio(IDWF,t)を、需給調整力指令算出部204に風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)を送る。
The fluctuation
変動緩和要件について説明する。図1の図示しないデータ格納部には、各風力発電サイト1000の過去の風力発電値の履歴が保存されている。変動緩和算出部203は、この値を用いて各風力発電サイト1000の変動緩和後の上限値W1t(IDWF,t)および下限値W1b(IDWF,t)を算出する。
需給調整力可能量算出部202は、蓄電池の充電率SOC(IDWF,t)と蓄電池容量Cc(IDWF)から、蓄電池の充放電可能量Ca(IDWF,t)を算出し、変動緩和算出部203から受けた蓄電池の充放電量Cio(IDWF,t)を用いて、各風力発電サイト1000の需給の調整力提供可能量Wn(IDWF,t)を算出する。需給調整力可能量算出部202は、需給調整力指令算出部204に調整力提供可能量Wn(IDWF,t)を送る。
Explain the fluctuation mitigation requirements. In the data storage unit (not shown) of FIG. 1, the history of the past wind power generation values of each wind
The supply / demand adjustment
需給調整力指令算出部204は、指標Is(IDWF,t)と、調整力提供可能量Wn(IDWF,t)を用いて、需給調整力要求値Wr(t)を満足する各風力発電サイト1000の需給調整力W(IDWF,t)と蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)を計算し、変動緩和算出部203より受けた風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)とともに、SOC調整充放電算出部205に送る。これら需給調整力W(IDWF,t)と蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)は、各風力発電サイト1000の蓄電池の調整力提供指令値である。
The supply / demand adjustment power
需給調整力指令算出部204は、IDソート部204-1とソート順割当部204-2からなる。IDソート部204-1は、指標Is(IDWF,t)を受けて、指標が大きい順すなわち需給調整力を提供する余力がある順に風力発電サイトの優先順位を決定する。IDソート部204-1は、ソート順割当部204-2に、風力発電サイト1000の優先順位を送る。ソート順割当部204-2は、風力発電サイト1000の優先順位の順に、割り当てた調整力提供可能量Wn(IDWF,t)の総和が需給調整力要求値Wr(t)となるように、調整力提供可能量Wn(IDWF,t)以下の値を、番号IDWFの風力発電サイト1000に割り当て、それに必要な蓄電池の充放電量Cioを計算する。ソート順割当部204-2は、計算した需給調整力W(IDWF,t)、蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)と、変動緩和算出部203より受けた風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)をSOC調整充放電算出部205に送る。もし割り当て前の調整力提供可能量Wn(IDWF,t)の総和が需給調整力要求値Wr(t)より小さければ、割り当て前の調整力提供可能量Wn(IDWF,t)の総和の上限まで割り当てて処理を終える。風力発電サイト1000が1箇所のみであっても同様に需給調整力の割り当てを行うことができ,もしそのひとつの風力発電サイト1000の指標Is(IDWF,t)が0以下であれば需給調整力を提供しない。これにより、指標Is(IDWF,t)が0以下の風力発電サイト1000の需給調整力の割り当ては0となり、その風力発電サイト1000の蓄電池の寿命を計画通りとすることができる。
The supply and demand adjustment power
需給調整力W(IDWF,t)を提供すれば、蓄電池充放電によって蓄電池は劣化するが、指標Is(IDWF,t)を用いて需給調整力W(IDWF,t)を計算することで、需給調整力による劣化を想定内にとどめることができ、各風力発電サイト1000の事業計画に沿った蓄電池の想定寿命を確保できる。
If the supply and demand adjusting force W (ID WF , t) is provided, the storage battery deteriorates due to charging and discharging of the storage battery, but the supply and demand adjusting force W (ID WF , t) should be calculated using the index Is (ID WF , t). Therefore, the deterioration due to the supply and demand adjustment ability can be kept within the expected range, and the expected life of the storage battery in line with the business plan of each wind
SOC調整充放電算出部205は、蓄電池の充電率SOC(IDWF,t)を受けて、これがあらかじめ定めたSOC上限(IDWF)とSOC下限(IDWF)の範囲にあるかをチェックし、範囲を外れていれば範囲内に近づけるよう蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)と、変動緩和Wm(IDWF,t)を修正、外れていなければそのままとする。SOC調整充放電算出部205は、計算した需給調整力W(IDWF,t)、蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)と、風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)を各風力発電サイト1000に送る。修正は次のように行う。この時、各風力発電サイト1000の変動緩和の上下限値と需給調整力可能量算出部202で計算した充放電可能量Ca(IDWF,t)を用いて、次のように行う。
The SOC adjustment charge /
蓄電池の充電率SOC(IDWF,t)<SOC下限(IDWF):SOCを上げるため、充電できる条件にあれば充電する。充電できる条件を、式(2)に示す。 Charging rate of storage battery SOC (ID WF , t) <SOC lower limit (ID WF ): In order to raise the SOC, charge the battery if it is in a chargeable condition. The conditions under which charging is possible are shown in the equation (2).
Wm(IDWF,t)>Wmb(IDWF,t)…(2)
但し、Wm(IDWF,t) :変動緩和
Wmb(IDWF,t):変動緩和下限値
Wm (ID WF , t)> Wmb (ID WF , t) ... (2)
However, Wm (ID WF , t): Fluctuation mitigation Wmb (ID WF , t): Fluctuation mitigation lower limit
充電すると変動緩和Wm(IDWF,t)は低下するため、低下しても変動緩和要件を満足できる必要がある
蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)が充電であれば、式(3)のようになる。
Since the fluctuation mitigation Wm (ID WF , t) decreases when charging, it is necessary to satisfy the fluctuation mitigation requirements even if it decreases. If the storage battery charge / discharge command value Co (ID WF , t) is charged, the formula (3) )become that way.
Ca(IDWF,t)>Co(IDWF,t)…(3)
但し、Ca(IDWF,t):充放電可能量
Co(IDWF,t):蓄電池充放電指令値
Ca (ID WF , t)> Co (ID WF , t) ... (3)
However, Ca (ID WF , t): chargeable / dischargeable amount Co (ID WF , t): storage battery charge / discharge command value
蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)が充電であれば、式(2)の右辺と式(3)の右辺の小さいほうの値、充電でなければ式(2)の右辺の充電が可能なので、蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)にその値を加算し、変動緩和Wm(IDWF,t)からその値を減算して修正する。 If the storage battery charge / discharge command value Co (ID WF , t) is charging, the smaller value on the right side of equation (2) and the right side of equation (3) is charged, and if not, the right side of equation (2) is charged. Since it is possible, the value is added to the storage battery charge / discharge command value Co (ID WF , t), and the value is subtracted from the fluctuation relaxation Wm (ID WF , t) to correct the value.
蓄電池の充電率SOC(IDWF,t)>SOC上限(IDWF):SOCを下げるため、放電できる条件にあれば放電する。放電できる条件と、蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)と変動緩和Wm(IDWF,t)の修正方法は、充電と同様の考え方で行う。
SOC調整充放電算出部205を備えることで、調整力要求量が長い時間にわたり、上げ取引または下げ取引に偏っていた場合に、風力発電から蓄電池に電力を補うため調整力を提供し続けることができる。
Charging rate of storage battery SOC (ID WF , t)> SOC upper limit (ID WF ): In order to lower the SOC, discharge if the conditions allow discharge. The conditions under which the battery can be discharged, and the method of correcting the storage battery charge / discharge command value Co (ID WF , t) and the fluctuation mitigation Wm (ID WF , t) are performed in the same way as for charging.
By providing the SOC adjustment charge /
以下、図2~3を用いて、風力発電サイト1000aの構成と動作について説明する。ほかの風力発電サイト1000b,1000cの構成も同様である。図2は、第1実施形態に係る再生可能エネルギ発電機システムの構成の例を示す図である。図3は、第1実施形態に係る蓄電池充電可能値の算出方法の説明図である。
本実施形遺体では、需給調整力は変動緩和要件とは無関係に提供できる契約とする。この契約は、風力発電サイト1000が連系する連系線容量に余裕がある場合には、変動緩和要件の枠を外れたとしても調整力提供が優先される場合に用いられると考えられる。一方、風力発電サイト1000が連系する連系線容量に余裕がない場合には、需給調整力は変動緩和要件の範囲で提供されると考えられ、これについては別の実施形態にて後述する。
Hereinafter, the configuration and operation of the wind
In this embodiment, the supply and demand adjustment ability is a contract that can be provided regardless of the fluctuation mitigation requirements. It is considered that this contract will be used when the provision of adjustment power is prioritized even if the frame of the fluctuation mitigation requirement is out of the range when the interconnection line capacity to which the wind
図2に、風力発電サイト1000の例を示す。
風力発電サイト1000は、指令センタ200より受けた需給調整力W(IDWF,t)、蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)、風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)に従って、電力系統2000に発電電力を出力する。その結果、風力発電として売る電力W1は、課された変動緩和要件を満足するものである。風力発電サイト1000は、電力線1100を介して風力発電として売る電力W1を送り、電力線1200を介して需給調整力として売る電力W2を送る。
FIG. 2 shows an example of the wind
The wind
風力発電サイト1000は、電力メータ9,10,11と、電力変換器(BTB:Back-to-back)8と、制御部300と、蓄電池システム3と、風力発電設備2と、受給調整力積算部4とを備える。風力発電サイト1000は、電力変換器12を介して電力系統2000に接続される。
電力メータ10は、電力線1100と電力線1200の合流点より風力発電サイト1000側に設置され、風力発電として売る電力W1を測定する。電力メータ10は、電力線101,103と電力変換器13を介して風力発電設備2に接続される。更に電力メータ10は、電力線101,104と電力変換器14を介して蓄電池システム3に接続される。
The wind
The
電力メータ11は、電力線1100と電力線1200の合流点より電力変換器8側に設置され、需給調整力として売る電力W2を測定する。この電力メータ11は、電力線102を介して電力変換器8に接続される。この電力メータ11が必要な理由は、風力発電として売る電力W1と、需給調整力として売る電力W2を区別するためである。特に、需給調整力要求量が下げ取引の場合でも対価が生じるが、合算後のみの電力測定では、需給調整力として売る電力W2と風力発電として売る電力W1の量がわからなくなるのを防ぐためである。
The
電力変換器8は、潮流を分ける働きをもち、変圧器15,16と、AC/DCコンバータ17とDC/ACコンバータ18とを備える。電力変換器8の一方は、電力線102,1200を介して電力変換器12に接続され、他方は電力線101,103,104に接続される。DC/ACコンバータ18は、制御部300より受給調整力Wを受けて動作する。
The
風力発電設備2は、風を受け、かつ風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)に従って発電する設備であり、電力変換器13と電力線103,101,1100を介して電力変換器12に接続される。風力発電設備2の風なり発電とは、出力抑制を受けずに風力発電する場合の発電のことである。風力発電設備2は、制御部300より風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)を受ける。風なり発電値が風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)より大きい場合、風力発電設備2は、発電電力が風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)になるように発電電力を抑制する。風が弱く風なりの発電値が風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)より小さい場合は、風なり発電値で発電する。電力メータ9は、風力発電設備2の発電電力を測定する。風なり発電は、指令センタ200にて風力発電予測値Wf(IDWF,t)として予測される値である。
The wind
蓄電池システム3は、いずれも図示されない一または複数の蓄電池と、その充放電を交流に変換するための電力交換器と、蓄電池の充電率SOC(State of charge)を測定または推定し出力するSOC検出部からなる。なお、SOC検出部は、蓄電池システム3ではなく制御部300に設けてもよい。蓄電池システム3は、指令センタ200より受けた蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)を受けて充放電する。SOC状態に応じて指令どおりの充放電ができない場合がある。充電率SOCが100%の状態であれば、充電はできないし、充電率SOCが0%の状態であれば、放電はできない。そのため、蓄電池システム3は、電圧値やそれまでの充放電履歴から蓄電池の充電率SOCを測定または推定し、指令センタ200にその値を出力する。
The
風力発電サイト1000は、風力発電として売る電力W1は課された変動緩和要件を満足しつつ、電力線1200に需給調整力を電力系統に出力もしくは電力系統から受け取る。指令センタ200では、変動緩和要件と需給調整力提供を両立するため、需給調整力W(IDWF,t)、蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)、風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)を計算して送ってくるので、制御部300は、情報受信部5にて指令値を受け取って、電力変換器8や蓄電池システム3や風力発電設備2に指令値を送る。制御部300は、需給調整力W(IDWF,t)を潮流を分ける電力変換器8に送り、蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)を蓄電池システム3に送り、風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)を風力発電設備2に送る。
At the wind
潮流を分ける電力変換器8は、電力線103と電力線104を介して出力される風力発電設備2と蓄電池システム3の電力から需給調整力W(IDWF,t)として指定された電力を電力線102に分流する。電力変換器8は、電力線102への接続側に変圧器15および電力線104への接続側に変圧器16を備える。変圧器15または変圧器16は、どちらか一方には必ず備える必要がある。電力線101,102,105は、ループを構成しているため、変圧器15または変圧器16によって零相経路を断っている。これにより、安定した動作をさせ、かつノイズ拡散を防止させることができる。
The
図3は、第1実施形態に係る蓄電池充電可能値の算出方法の説明図である。
図3を用いて、指令センタ200の変動緩和算出部203と需給調整力可能量算出部202で計算する需給調整力可能量WA(IDWF,t)算出方法を説明する。以下、風力発電サイト1000の番号IDWFを省略して以下説明する。図3は、風力発電サイト1000の発電値の例を示している。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for calculating a rechargeable battery chargeable value according to the first embodiment.
With reference to FIG. 3, a method of calculating the supply and demand adjustment power possible amount WA (ID WF , t) calculated by the fluctuation
図3の第1グラフの横軸は、時刻である。第1グラフの縦軸は発電出力であり、電力メータ10で計測される出力値W1oを示している。説明を簡単にするため、この図では、電力取引用の電力メータ11で計測される電力値は0とする。図3の第2グラフの横軸は時刻、縦軸は蓄電池システム3の出力値であり、放電は正の値を、充電は負の値をとる。図3の第2グラフの横軸は時刻、縦軸は蓄電池システム3の備える蓄電池の充電率である。図3の各グラフの横軸の時刻は、同一の時刻である。
The horizontal axis of the first graph in FIG. 3 is time. The vertical axis of the first graph is the power generation output, and indicates the output value W1o measured by the
図3の第1グラフに示す電力メータ10で計測される出力値W1oは、電力系統に連系するための変動緩和要件が課されており、変動緩和要件はn分間の最大値と最小値の差がL以下とする。第1グラフには、各時刻における、上記変動緩和要件を満足するための出力値W1oの許容範囲である上限値W1tと下限値W1bを示している。
The output value W1o measured by the
風なり発電値は、変動緩和算出部203で予測した風力発電予測値Wf(t)である。蓄電池の充放電可能量Caの範囲で、変動緩和要件に従うために必要な蓄電池の充放電量Cio(IDWF,t)と風力発電出力の上限値W1t(IDWF,t)を計算する。上限値W1t≧出力値W1o≧下限値W1bとなるよう、風力発電予測値Wf(t)から、充放電値、出力上限指令値、W2出力の指令値を算出する。風なりの発電値およびその予測値として風力発電予測値Wf(t)を示している。時刻t1においては、出力値W1o(t1)=風なり発電値Wf(t1)であり、蓄電池からの充放電がなくても風なりの発電値Wfで上限値W1t以下かつ下限値W1b以上である。時刻t2においては、風なり発電値Wfが下限値W1bを下回ってしまうため、蓄電池より放電することで出力値W1oが下限値W1bと同じくなるようにし、要件を満足させる。時刻t3においては、風なり発電値が上限値W1tを上回るため、蓄電池が充電することで出力値W1oが上限値W1tと同じくなるようにし、要件を満足させる。
The wind power generation value is the wind power generation predicted value Wf (t) predicted by the fluctuation
蓄電池の放電を行うと、第3グラフに示すように蓄電池の充電率SOCは低下し、充電を行えば蓄電池の充電率SOCは上昇する。また、蓄電池の端子電圧制約により、SOCに応じて、蓄電池充電可能値Xcと蓄電池放電可能値Xdが変化する。需給調整力指令算出部204は、SOCから蓄電池充電可能値Xcと蓄電池放電可能値Xdを算出する。
When the storage battery is discharged, the charge rate SOC of the storage battery decreases as shown in the third graph, and when the storage battery is charged, the charge rate SOC of the storage battery increases. Further, due to the terminal voltage constraint of the storage battery, the storage battery rechargeable value Xc and the storage battery dischargeable value Xd change according to the SOC. The supply and demand adjustment force
図3の第1グラフには、各時刻のSOC値に応じた蓄電池充電可能値Xcと蓄電池放電可能値Xdを示している。 The first graph of FIG. 3 shows the storage battery rechargeable value Xc and the storage battery dischargeable value Xd according to the SOC value at each time.
需給調整力指令算出部204は、各時刻における、電力取引に供給可能な電力を次のように算出する。
時刻t1においては、風力発電予測値Wf(t)は上限値W1tと下限値W1bの範囲に収まっている。この場合、変動緩和に蓄電池の充放電は使われないため、蓄電池のSOCに応じた充放電可能量Caをすべて調整力に提供できる。
The supply and demand adjustment power
At time t1, the predicted wind power generation value Wf (t) is within the range of the upper limit value W1t and the lower limit value W1b. In this case, since the charge / discharge of the storage battery is not used to mitigate the fluctuation, all the charge / discharge possible amounts Ca according to the SOC of the storage battery can be provided to the adjusting force.
Td(t)=Xc(t)…(4)
但し、Td(t):W2下げ取引可能値
Xc(t):蓄電池充電可能値
Ti(t)=Xd(t)…(5)
但し:Ti(t):W2上げ取引可能値
Xd(t):蓄電池放電可能値
Zd(t)=0…(6)
但し:Zd(t):変動緩和用放電値
Zc(t)=0…(7)
但し:Zc(t):変動緩和用充電値
Td (t) = Xc (t) ... (4)
However, Td (t): W2 lower transaction value Xc (t): storage battery rechargeable value
Ti (t) = Xd (t) ... (5)
However: Ti (t): W2 increase transaction possible value Xd (t): storage battery discharge possible value
Zd (t) = 0 ... (6)
However: Zd (t): Discharge value for fluctuation mitigation
Zc (t) = 0 ... (7)
However: Zc (t): Charge value for fluctuation mitigation
時刻t2においては、風力発電予測値Wf(t)が下限値W1bを下回ってしまうため、変動緩和用に蓄電池より放電する。そこで、電力取引に向けられる量は、変動緩和用の放電を差し引き、次のように計算できる。 At time t2, the predicted wind power generation value Wf (t) falls below the lower limit value W1b, so that the battery is discharged from the storage battery to mitigate fluctuations. Therefore, the amount directed to electricity trading can be calculated as follows by subtracting the discharge for fluctuation mitigation.
Td(t)=Xc(t)…(4)
但し、Td(t):W2下げ取引可能値
Xc(t):蓄電池充電可能値
Ti(t)=Xd(t)-Zd(t)…(8)
但し:Ti(t):W2上げ取引可能値
Xd(t):蓄電池放電可能値
Zd(t):変動緩和用放電値
Zd(t)=MIN(W1b(t)-Wf(t),Xd(t))…(9)
但し:Zd(t) :変動緩和用放電値
W1b(t):下限値
Wf(t) :風力発電予測値
Xd(t) :蓄電池放電可能値
Zc(t)=0…(10)
但し:Zc(t):変動緩和用充電値
Td (t) = Xc (t) ... (4)
However, Td (t): W2 lower transaction value Xc (t): storage battery rechargeable value
Ti (t) = Xd (t) -Zd (t) ... (8)
However: Ti (t): W2 increase transaction possible value Xd (t): Storage battery discharge possible value Zd (t): Fluctuation mitigation discharge value
Zd (t) = MIN (W1b (t) -Wf (t), Xd (t)) ... (9)
However: Zd (t): Discharge value for fluctuation mitigation W1b (t): Lower limit value Wf (t): Predicted wind power generation value Xd (t): Possible discharge value of storage battery
Zc (t) = 0 ... (10)
However: Zc (t): Charge value for fluctuation mitigation
時刻t3においては、風力発電予測値Wf(t)が上限値W1tを上回るため、変動緩和用に蓄電池が充電する。そこで、電力取引に向けられる充電量は、変動緩和用の充電を差し引き、次のように計算する。 At time t3, the predicted wind power generation value Wf (t) exceeds the upper limit value W1t, so that the storage battery is charged for fluctuation mitigation. Therefore, the amount of charge directed to electricity trading is calculated as follows by subtracting the charge for mitigating fluctuations.
Ti(t)=Xd(t)…(5)
但し、Ti(t):W2上げ取引可能値
Xd(t):蓄電池放電可能値
Td(t)=Xc(t)-Zc(t)…(11)
但し、Td(t):W2下げ取引可能値
Xc(t):蓄電池充電可能値
Zc(t):変動緩和用充電値
Zd(t)=0…(6)
但し:Zd(t):変動緩和用放電値
Zc(t)=MIN(Wf(t)-W1t(t),Xc(t))…(12)
但し、Zc(t):変動緩和用充電値
Wf(t):風力発電予測値
W1t(t):上限値
Xc(t):蓄電池充電可能値
Ti (t) = Xd (t) ... (5)
However, Ti (t): W2 increase transaction possible value Xd (t): storage battery discharge possible value
Td (t) = Xc (t) -Zc (t) ... (11)
However, Td (t): W2 lower transaction possible value Xc (t): Storage battery chargeable value Zc (t): Fluctuation mitigation charge value
Zd (t) = 0 ... (6)
However: Zd (t): Discharge value for fluctuation mitigation
Zc (t) = MIN (Wf (t) -W1t (t), Xc (t)) ... (12)
However, Zc (t): charge value for fluctuation mitigation Wf (t): wind power generation predicted value W1t (t): upper limit value Xc (t): storage battery rechargeable value
以上の考え方により、時刻t1、t2、t3の各場合について、W2上げ取引可能値TiとW2下げ取引可能値Tdを算出できる。 Based on the above concept, the W2 up-transactionable value Ti and the W2 down-transactionable value Td can be calculated for each of the times t1, t2, and t3.
図4は、蓄電池システム3のSOCと蓄電池充電可能値Xcと蓄電池放電可能値Xdを説明するグラフである。
蓄電池充電可能値Xcは、SOC充電下限値以上かつSOC充電上限値以下で単調増加する。なお、SOC充電下限値は、0%である。
蓄電池放電可能値Xdは、SOC放電下限値以上かつSOC放電上限値以下で単調増加する。なお、SOC放電上限値は、100%である。なお、蓄電池放電可能値Xdは、負の値として示している。
つまり、蓄電池システム3から放電できるのは、SOCがSOC放電下限値以上、充電できるのは、SOCがSOC充電上限値以下の範囲である。蓄電池システム3は、SOCが100%近くなれば充電はできない。
FIG. 4 is a graph illustrating the SOC of the
The chargeable value Xc of the storage battery increases monotonically when it is equal to or more than the lower limit of SOC charging and less than or equal to the upper limit of SOC charging. The lower limit of SOC charging is 0%.
The storage battery dischargeable value Xd monotonically increases when the SOC discharge lower limit value or more and the SOC discharge upper limit value or less. The SOC discharge upper limit is 100%. The storage battery dischargeable value Xd is shown as a negative value.
That is, the
図5に、指令センタ200の動作フローを示す。
まず、ステップS100において、指令センタ200は、初期化処理を行う。進捗指標算出部201は、需給調整力提供の開始時刻ts、終了時刻te、需給調整力積算上限値WhA(IDWF,ts,te)の設定を受ける。また、需給調整力積算WhSUM(IDWF,ts)=0に初期化する。需給調整力可能量算出部202は、蓄電池容量Cc(IDWF)の設定を受ける。変動緩和算出部203は、各風力発電サイト1000の風力発電設備容量の設定を受ける。変動緩和要件を計算するのに必要だからである。
FIG. 5 shows the operation flow of the
First, in step S100, the
ステップS101において、指令センタ200は、現在時刻tが開始時刻ts以前ならば(No)、このステップS101の判定を繰り返し、現在時刻tが開始時刻tsよりも後ならば(Yes)、ステップS102に進む。
In step S101, the
ステップS102において、指令センタ200は、現在時刻tが終了時刻te以前ならば(No)、ステップS103に進み、現在時刻tが終了時刻teよりも後ならば(Yes)、図5の処理を終了する。
つまり、需給調整力提供の開始時刻ts以降の各時刻において、設定された開始時刻tsから終了時刻teまで、指令センタ200は、ステップS103~S109の処理を繰り返す。
In step S102, the
That is, at each time after the start time ts of providing the supply and demand adjusting force, the
ステップS103において、変動緩和算出部203は、各風力発電サイト1000の気象情報Wiを受けて変動緩和W(IDWF,t)を算出する。
ステップS104において、進捗指標算出部201は、各風力発電サイト1000より需給調整力積算WhSUM(IDWF,t)を受信し、進捗指標WhI(IDWF,t)を算出する。
ステップS105において、需給調整力可能量算出部202は、蓄電池の充電率SOC(t)を受信し、需給調整力可能量WA(IDWF,t)を算出する。
In step S103, the fluctuation
In step S104, the progress
In step S105, the supply and demand adjusting power possible
ステップS106において、需給調整力指令算出部204は、需給調整力要求値Wr(t)を受信し、需給調整力W(IDWF,t)指令を算出する。
ステップS107において、SOC調整充放電算出部205は、SOC調整のための蓄電池充放電指令値Co(IDWF,t)を算出し、ステップS108において、計算結果を各風力発電サイト1000に送付する。
In step S106, the supply and demand adjustment force
In step S107, the SOC adjustment charge /
ステップS109において、指令センタ200は、次の時刻に更新する。ここでは、1秒ごとに計算と送受信ができるものとしているが、送受信に時間が掛かるのであれば、その時間以上の待ち時間を入れてステップS103~S109の処理を繰り返すことでもよい。
In step S109, the
本実施形態では、需給調整力指令算出部204は、IDソート部204-1とソート順割当部204-2からなると説明したが、それ以外の構成や方法で、需給調整力W(IDWF,t)指令を算出することもできる。例えば、需給調整力指令算出部204は、指標Is(IDWF,t)>0である風力発電サイト1000の中で、調整力提供可能量Wn(IDWF,t)の割合にしたがって需給調整力要求値Wr(t)を案分して需給調整力W(IDWF,t)を決定してもよい。例えば調整力提供可能量Wn(IDWF,t)の割合にしたがって需給調整力要求値Wr(t)を案分したのち、指標Is(IDWF,t)=0の風力発電サイト1000に割り当てられた需給調整力W(IDWF,t)を、調整力提供可能量Wn(IDWF,t)が需給調整力W(IDWF,t)より大きい風力発電サイト1000に、前式左辺の大きい順や小さい順に割り当ててもよく、また、按分に割り当ててもよい。
In the present embodiment, it has been explained that the supply and demand adjustment power
以上に説明した方法により、需給調整力指令算出部204は、指標Is(IDWF,t)>0である風力発電サイト1000のみに調整力提供可能量Wn(IDWF,t)を割り当てることになる。したがって、指令センタ200は、需給調整力提供の開始時刻tsから終了時刻teまでの期間中に、番号IDWFの風力発電サイト1000に、需給調整力積算が需給調整力積算上限値WhA(IDWF,ts,te)以下となるように、需給調整力W(IDWF,t)の指令を出すことができる。
なお、気象情報Wiは、各風力発電サイト1000の気象情報Wi(IDWF,t)のみならず、より広範囲の気象情報を用いてもよい。
By the method described above, the supply and demand adjustment power
As the weather information Wi, not only the weather information Wi (ID WF , t) of each wind
本実施形態では、再生可能エネルギ発電機として風力発電機を用いる場合について説明したが、そのほかの太陽光発電や地熱発電も変動緩和のための蓄電池を備えていれば、同様に利用することができる。
本実実施形態では、需給調整力可能量算出部202は、指令センタ200内にあるとして説明したが、各風力発電サイト1000やその他のサイトで計算してその結果受け取る構成であってもよい。そのほかの構成要素も、指令センタ200外で計算し、その結果を受け取ることでも同様の効果がある。
本実施形態では、風力発電サイト1000やその他のサイトが複数あるものとして説明したが、単一のサイトの構成でも良い。その場合は、そのひとつのサイトの指標Is(IDWF,t)が0以下であれば需給調整力を提供しない。これにより、指標Is(IDWF,t)が0以下の風力発電サイトの需給調整力の割り当ては0となるが、その風力発電サイト1000の蓄電池の寿命を計画通りとすることができる。
In this embodiment, a case where a wind power generator is used as a renewable energy generator has been described, but other solar power generation and geothermal power generation can also be used in the same manner as long as they are equipped with a storage battery for mitigating fluctuations. ..
In the present embodiment, the supply and demand adjustment
In the present embodiment, it has been described that there are a plurality of wind
《第2の実施形態》
第1の実施形態では、風力発電サイト1000の例として、需給調整力は変動緩和要件とは無関係に提供できる契約であるとして図2の構成を示した。この契約は、風力発電サイト1000が連系する連系線容量に余裕がある場合には、変動緩和要件の枠を外れたとしても調整力提供が優先される場合に用いられると考えられる。一方、風力発電サイト1000が連系する連系線容量に余裕がない場合には、需給調整力は変動緩和要件の範囲で提供されると考えられ、これについて、第2の実施形態で説明する。各風力発電サイト1000で、両方の場合が混在することもあるため、指令センタ200では、各風力発電サイト1000の調整力提供可能量Wn(IDWF,t)を計算する際に、各風力発電サイト1000がどちらの場合であるかを判断して計算する。
<< Second Embodiment >>
In the first embodiment, as an example of the wind
図6に、風力発電サイト1000の例を示し、図2の構成と異なる部分を中心に説明する。風力発電サイト1000は、電力線1100に風力発電として売る電力W3を、電力線1200に需給調整力として売る電力W2を送る。
第1の実施形態と異なる点は、変動緩和要件を満足するかを測定する電力メータ10を電力線1100と1200の合流点より電力系統側に、設置する構成であることである。本実施形態では以降、電力メータ10で計測する電力をW1と称する。需給調整力として売る電力W2を測定するための電力メータ11は、第1の実施形態と同様に合流点より風力発電サイト1000側に設置する。そのほかの構成は第1の実施形態と同様である。風力発電として売る電力W3を測定するために、電力メータ17を設置しているが、これを設置せずに、電力メータ10から電力メータ11を差し引いて計算することもできる。
FIG. 6 shows an example of the wind
The difference from the first embodiment is that the
図7は、第2実施形態に係る蓄電池充電可能値の算出方法の説明図である。
また、この構成の場合、調整力提供可能量Wnは、変動緩和の上下限と図7で示す方法で計算される。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for calculating a rechargeable battery chargeable value according to the second embodiment.
Further, in the case of this configuration, the adjustable force provisionable amount Wn is calculated by the upper and lower limits of fluctuation mitigation and the method shown in FIG.
時刻t1においては、出力値W1o(t1)=風力発電予測値Wf(t)であるが、出力値W1o(t1)を下限値W1bまで下げて、(風力発電予測値Wf(t)-下限値W1b)の電力量を下げ電力取引に融通することができる。これをW2下げ取引可能値Td1(t1)とする。しかし、出力値W1oを下限値W1bまで下げるためには、風なり発電値と下限値W1bの差分を、蓄電池に充電する必要がある。すなわち、蓄電池充電可能値Xc(t)までしか出力値W1oを下げられない。下げ電力取引に融通できるのは、W2下げ取引可能値Td1(t)と蓄電池充電可能値Xc(t)のうち小さいほうの値である。また、下限値W1bは、直前のn分間の出力値W1oの最大値-Lにより算出し、上限値W1tは、直前のn分間の出力値W1oの最小値+Lにより算出する。 At time t1, the output value W1o (t1) = the predicted wind power generation value Wf (t), but the output value W1o (t1) is lowered to the lower limit value W1b (wind power generation predicted value Wf (t) -lower limit value). It is possible to reduce the amount of electric power of W1b) and accommodate electric power trading. This is defined as the W2 lower transaction possible value Td1 (t1). However, in order to reduce the output value W1o to the lower limit value W1b, it is necessary to charge the storage battery with the difference between the wind power generation value and the lower limit value W1b. That is, the output value W1o can be lowered only up to the rechargeable battery chargeable value Xc (t). It is the smaller of the W2 lower transaction possible value Td1 (t) and the storage battery rechargeable value Xc (t) that can be accommodated in the lower power transaction. Further, the lower limit value W1b is calculated by the maximum value −L of the output value W1o for the immediately preceding n minutes, and the upper limit value W1t is calculated by the minimum value + L of the output value W1o for the immediately preceding n minutes.
Td1(t)=Wf(t)-W1b(t)…(13)
但し、Td1(t):W2下げ取引可能値
Wf(t) :風力発電予測値
W1b(t):下限値
Td(t)=MIN(Td1(t),Xc(t))…(14)
但し、Td(t):W2下げ取引可能値
Td1(t):W2下げ取引可能値
Xc(t):蓄電池充電可能値
Zd(t)=0
但し、Zd(t):変動緩和用放電値
Zc(t)=0
但し、Zc(t):変動緩和用充電値
Td1 (t) = Wf (t) -W1b (t) ... (13)
However, Td1 (t): W2 lower transaction possible value Wf (t): Wind power generation predicted value W1b (t): Lower limit value
Td (t) = MIN (Td1 (t), Xc (t)) ... (14)
However, Td (t): W2 lower transaction possible value Td1 (t): W2 lower transaction possible value Xc (t): Storage battery chargeable value
Zd (t) = 0
However, Zd (t): discharge value for fluctuation mitigation Zc (t) = 0
However, Zc (t): charge value for mitigating fluctuations
同様に、上限値W1tと風なり発電値との差の電力量を、上げ電力取引に融通することができ、これをW2上げ取引可能値Ti1(t1)とする。上げ電力取引に融通できるのは、W2上げ取引可能値Ti1(t)と蓄電池充電可能値Xc(t)のうち小さいほうの値である。 Similarly, the electric energy of the difference between the upper limit value W1t and the wind power generation value can be accommodated in the increased power transaction, and this is set as the W2 increased transaction possible value Ti1 (t1). The value that can be accommodated in the power increase transaction is the smaller of the W2 increase transaction possible value Ti1 (t) and the storage battery chargeable value Xc (t).
Ti1(t)=W1t(t)-Wf(t)…(15)
但し、Ti1(t):W2上げ取引可能値
W1t(t):上限値
Wf(t):風力発電予測値
Ti(t)=MIN(Ti1(t),Xd(t))…(16)
但し:Ti(t):W2上げ取引可能値
Ti1(t):W2上げ取引可能値
Xd(t):蓄電池放電可能値
Zd(t)=0…(17)
但し、Zd(t):変動緩和用放電値
Zc(t)=0…(18)
但し、Zc(t):変動緩和用充電値
Ti1 (t) = W1t (t) -Wf (t) ... (15)
However, Ti1 (t): W2 increase transaction possible value W1t (t): upper limit value Wf (t): wind power generation predicted value
Ti (t) = MIN (Ti1 (t), Xd (t)) ... (16)
However: Ti (t): W2 increase transaction possible value Ti1 (t): W2 increase transaction possible value Xd (t): Storage battery discharge possible value
Zd (t) = 0 ... (17)
However, Zd (t): discharge value for fluctuation mitigation
Zc (t) = 0 ... (18)
However, Zc (t): charge value for mitigating fluctuations
時刻t2においては、風なり発電値が下限値W1bを下回ってしまうため、変動緩和用に蓄電池より放電する。そこで、電力取引に向けられる量を次のように計算できる。下げ取引であれば式(19)~(21)により計算する。上げ取引であれば式(22)~(23)により計算し、出力値W1oは下限値W1bとなっているためW2下げ取引可能値Td(t2)は0である。また、電力取引がなくても変動緩和用に蓄電池より放電する必要がある。この変動緩和用放電値も、蓄電池放電可能値Xd以下である必要がある。変動緩和用放電値Zdが蓄電池放電可能値Xdより大きい場合は、出力値W1oが変動緩和要件を逸脱することになる。 At time t2, the wind power generation value falls below the lower limit value W1b, so that the battery is discharged from the storage battery to mitigate fluctuations. Therefore, the amount directed to electricity trading can be calculated as follows. If it is a downturn transaction, it is calculated by the formulas (19) to (21). If it is an up transaction, it is calculated by the formulas (22) to (23), and since the output value W1o is the lower limit value W1b, the W2 down transaction possible value Td (t2) is 0. In addition, even if there is no electricity transaction, it is necessary to discharge from the storage battery to mitigate fluctuations. The discharge value for mitigating fluctuations also needs to be equal to or less than the storage battery dischargeable value Xd. When the fluctuation mitigation discharge value Zd is larger than the storage battery dischargeable value Xd, the output value W1o deviates from the fluctuation mitigation requirement.
Td(t)=Td1(t)=0…(19)
但し、Td(t):W2下げ取引可能値
Td1(t):W2下げ取引可能値
Zd(t)=MIN(W1b(t)-Wf(t),Xd(t)) …(20)
但し:Zd(t):変動緩和用放電値
W1b(t):下限値
Wf(t):風力発電予測値
Xd(t):蓄電池放電可能値
Zc(t)=0…(21)
但し、Zc(t):変動緩和用充電値
Ti1(t)=W1t(t)-W1b(t)…(22)
但し、Ti1(t):W2上げ取引可能値
W1t(t):上限値
W1b(t):下限値
Ti(t)=MIN(Ti1(t),Xd(t)-Zd(t))…(23)
但し、Ti(t):W2上げ取引可能値
Ti1(t):W2上げ取引可能値
Xd(t):蓄電池放電可能値
Zd(t):変動緩和用放電値
Td (t) = Td1 (t) = 0 ... (19)
However, Td (t): W2 lower transaction possible value Td1 (t): W2 lower transaction possible value
Zd (t) = MIN (W1b (t) -Wf (t), Xd (t)) ... (20)
However: Zd (t): Discharge value for fluctuation mitigation W1b (t): Lower limit value Wf (t): Predicted wind power generation value Xd (t): Possible discharge value of storage battery
Zc (t) = 0 ... (21)
However, Zc (t): charge value for mitigating fluctuations
Ti1 (t) = W1t (t) -W1b (t) ... (22)
However, Ti1 (t): W2 increase transaction possible value W1t (t): upper limit value W1b (t): lower limit value
Ti (t) = MIN (Ti1 (t), Xd (t) -Zd (t)) ... (23)
However, Ti (t): W2 increase transaction possible value Ti1 (t): W2 increase transaction possible value Xd (t): Storage battery discharge possible value Zd (t): Fluctuation mitigation discharge value
時刻t3においては、風なり発電値が上限値W1tを上回るため、変動緩和用に蓄電池が充電する。そこで電力取引に向けられるのは、下げ取引であれば式(24)~(26)により計算する。上げ取引であれば式(27)~(28)により計算し、W2上げ取引可能値Ti(t3)は0である。 At time t3, the wind power generation value exceeds the upper limit value W1t, so that the storage battery is charged for fluctuation mitigation. Therefore, if it is a downturn transaction, it is calculated by the formulas (24) to (26) that are directed to the electricity transaction. If it is a raised transaction, it is calculated by the formulas (27) to (28), and the W2 raised transaction possible value Ti (t3) is 0.
Ti(t)=Ti1(t)=0…(24)
但し、Ti(t):W2上げ取引可能値
Ti1(t):W2上げ取引可能値
Zd(t)=0…(25)
但し、Zd(t):変動緩和用放電値
Zc(t)=MIN(Wf(t)-W1t(t),Xc(t))…(26)
但し:Zc(t):変動緩和用充電値
Wf(t):風力発電予測値
W1t(t):上限値
Xc(t):蓄電池充電可能値
Td1(t)=W1t(t)-W1b(t)…(27)
但し、Td1(t):W2下げ取引可能値
W1t(t):上限値
W1b(t):下限値
Td(t)=MIN(Td1(t),Xc(t)-Zc(t)) …(28)
但し、Td(t):W2下げ取引可能値
Td1(t):W2下げ取引可能値
Xc(t):蓄電池放電可能値
Zc(t):変動緩和用放電値
Ti (t) = Ti1 (t) = 0 ... (24)
However, Ti (t): W2 increase transaction possible value Ti1 (t): W2 increase transaction possible value
Zd (t) = 0 ... (25)
However, Zd (t): discharge value for fluctuation mitigation
Zc (t) = MIN (Wf (t) -W1t (t), Xc (t)) ... (26)
However: Zc (t): Charge value for fluctuation mitigation Wf (t): Wind power generation predicted value W1t (t): Upper limit value Xc (t): Storage battery rechargeable value
Td1 (t) = W1t (t) -W1b (t) ... (27)
However, Td1 (t): W2 lower transaction possible value W1t (t): upper limit value W1b (t): lower limit value
Td (t) = MIN (Td1 (t), Xc (t) -Zc (t)) ... (28)
However, Td (t): W2 lower transaction possible value Td1 (t): W2 lower transaction possible value Xc (t): Storage battery discharge possible value Zc (t): Fluctuation mitigation discharge value
第2の実施形態においても、変動緩和要件は、一定時間枠内の発電値の最大値と最小値の差が所定の範囲内とする内容を前提として説明した。それ以外の変動緩和要件として、太陽光発電と協調して風力発電するサイトにおいて、合成出力が所定の閾値Wth[kW]を超えないようにする内容もある。その場合に、例えば風力発電の出力が、所定の閾値[kW]と太陽光発電値Ws[kW]となるように蓄電池の充放電を行うとして、上記時刻t1または時刻t3の制御において、上限値W1tと下限値W1bを以下のように設定して計算できる。 Also in the second embodiment, the fluctuation mitigation requirement has been described on the premise that the difference between the maximum value and the minimum value of the power generation value within a fixed time frame is within a predetermined range. As another requirement for mitigating fluctuations, there is also a content to prevent the combined output from exceeding a predetermined threshold value Wth [kW] at a site that generates wind power in cooperation with solar power generation. In that case, for example, assuming that the storage battery is charged and discharged so that the output of the wind power generation becomes a predetermined threshold value [kW] and the solar power generation value Ws [kW], the upper limit value in the control of the time t1 or the time t3. W1t and the lower limit value W1b can be set and calculated as follows.
W1t(t)=Wth-Ws(t)…(29)
但し、W1t(t):上限値
Wth:所定の閾値[kW]
Ws(t):太陽光発電値[kW]
W1b(t)=-∞…(30)
但し、W1b(t):下限値
W1t (t) = Wth-Ws (t) ... (29)
However, W1t (t): upper limit value Wth: predetermined threshold value [kW]
Ws (t): Solar power generation value [kW]
W1b (t) =-∞ ... (30)
However, W1b (t): lower limit value
《第3の実施形態》
図8は、第3の実施形態に係る指令センタ200Bの構成の例を示した図である。
第1、第2の実施形態では、変動緩和用蓄電池を対象とした調整力提供の方法を説明した。蓄電池は、変動緩和用途以外に停電時バックアップ用途など、需給調整力以外に用途を兼ねている蓄電池を用いることができる。図8にその指令センタ200Bと風力発電サイト1000b,1000cを含む各蓄電池サイトの構成例を示す。第1の実施形態との差異は、第1の実施形態の風力発電サイト1000aを、バックアップ用蓄電池システム1000dとしている点、指令センタ200Bに需給調整力用途外充放電算出部203Bを備える点である。なお、バックアップ用蓄電池システム1000dは、風力発電設備2を備えていないほかは、風力発電サイト1000aと同様に構成されている。
バックアップ用蓄電池は、時刻tにおけるバックアップ用途に必要な電力量の計算が異なるため、需給調整力用途外充放電算出部203Bでこれを計算する。
<< Third Embodiment >>
FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of the
In the first and second embodiments, the method of providing the adjusting force for the storage battery for fluctuation mitigation has been described. As the storage battery, it is possible to use a storage battery that has a purpose other than the supply and demand adjusting ability, such as a backup use in the event of a power failure, in addition to the use for mitigating fluctuations. FIG. 8 shows a configuration example of each storage battery site including the
Since the backup storage battery has a different calculation of the amount of electric power required for the backup application at time t, this is calculated by the supply / demand adjusting power non-application charge / discharge calculation unit 203B.
図9は、第3の実施形態の充放電必要量に係る説明のグラフである。
時刻tにおけるバックアップ用途に必要な電力量の計算は次のように行う。バックアップ対象がオフィスであれば、平日日中は多くの電力を利用するが休日や夜間は必要な電力は少ない。そうした電力需要から、時刻ごとのバックアップに必要なSOCを図9のように表せる。
具体的にいうと、前日の夜の19時から午前5時までSOCをaだけ低くして、午前5時から午前9時に掛けてSOCを100%に変化させる。午後の16時になると、SOCを次第に低くして,夜の19には再びSOCをaだけ低くする。
したがって、蓄電池の充電率SOC(IDWF,t)がバックアップに必要なSOC以上であれば、バックアップに必要な充放電量は0と計算し、すなわち需給調整力にすべて使うことが可能である。蓄電池の充電率SOC(IDWF,t)がバックアップに必要なSOC以下であれば、バックアップに必要な放電量は無限大、充電量は0とする。すなわち放電の場合は需給調整力に使える電力は0であり充電の場合はすべて使うことが可能である。
FIG. 9 is a graph for explaining the required charge / discharge amount according to the third embodiment.
The amount of power required for backup at time t is calculated as follows. If the backup target is an office, it uses a lot of power during the day on weekdays, but requires less power on holidays and at night. From such power demand, the SOC required for time-by-time backup can be represented as shown in FIG.
Specifically, the SOC is lowered by a from 19:00 to 5 am the night before, and the SOC is changed to 100% from 5 am to 9 am. At 16:00 pm, the SOC is gradually lowered, and at 19 at night, the SOC is lowered again by a.
Therefore, if the charge rate SOC (ID WF , t) of the storage battery is equal to or higher than the SOC required for backup, the charge / discharge amount required for backup is calculated to be 0, that is, it can be fully used for the supply / demand adjustment ability. If the charge rate SOC (ID WF , t) of the storage battery is equal to or less than the SOC required for backup, the amount of discharge required for backup is infinite and the amount of charge is 0. That is, in the case of discharging, the electric power that can be used for the supply and demand adjusting force is 0, and in the case of charging, all can be used.
図10は、第3の実施形態に係る指令センタ200Bの処理を示すフローチャートである。
第3の実施形態の指令センタ200Bの動作フローは、図5に示した第1の実施形態の動作フローのうち、ステップS103の変動緩和Wm(IDWF,t)算出を、図10に示す調整力用途外充放電算出処理に変えることで実現できる。図10の処理は、需給調整力用途外充放電算出部203Bにて行う。
ステップS200において、需給調整力用途外充放電算出部203Bは、すべての蓄電池サイトについて処理を実施したか判定する。需給調整力用途外充放電算出部203Bは、未処理の蓄電池サイトがあるならば(No)、ステップS201の処理に進み、すべての蓄電池サイトの処理を実施したならば(Yes)、図10の処理を終了する。
FIG. 10 is a flowchart showing the processing of the
In the operation flow of the
In step S200, the supply / demand adjusting power non-use charge / discharge calculation unit 203B determines whether or not the processing has been performed for all the storage battery sites. If there is an unprocessed storage battery site (No), the supply and demand adjusting power external charge / discharge calculation unit 203B proceeds to the process of step S201, and if all the storage battery sites are processed (Yes), FIG. 10 shows. End the process.
ステップS201において、需給調整力用途外充放電算出部203Bは、次の番号IDWFをセットする。ステップS202において、需給調整力用途外充放電算出部203Bは、番号IDWFの蓄電池サイトはバックアップ用であるかどうかを判定する。この判定がYesであれば、ステップS203に進み、時刻ごとのバックアップに必要なSOCから蓄電池の充放電量Cio(IDWF,t)を算出すると、ステップS200の処理に戻る。
ステップS202の判定がNoならば、ステップS204に進み、変動緩和W(IDWF,t)算出により風力出力上限指令値Wo(IDWF,t)と蓄電池の充放電量Cio(IDWF,t)を算出すると、ステップS200の処理に戻る。
In step S201, the supply / demand adjusting force non-use charge / discharge calculation unit 203B sets the next number ID WF . In step S202, the supply / demand adjusting power non-use charge / discharge calculation unit 203B determines whether the storage battery site of the number ID WF is for backup. If this determination is Yes, the process proceeds to step S203, the charge / discharge amount Cio (ID WF , t) of the storage battery is calculated from the SOC required for backup at each time, and the process returns to step S200.
If the determination in step S202 is No, the process proceeds to step S204, and the wind power output upper limit command value Wo (ID WF , t) and the charge / discharge amount Cio (ID WF , t) of the storage battery are calculated by calculating the fluctuation mitigation W (ID WF , t). Is calculated, the process returns to the process of step S200.
以上、第3の実施形態では、バックアップ用蓄電池と変動緩和用蓄電池を用いた需給調整力提供の方法を述べた。バックアップ用蓄電池においても、設置にあたっての想定寿命を確保することが必要であるため、調整力提供期間における需給調整力積算上限値WhA(IDWF,ts,te)を用いて提供量を決定する必要がある。また、バックアップ用、変動緩和用以外の用途の蓄電池でも、同様に行うことができる。すなわち、需給調整力用途外充放電算出部203Bは、再生可能エネルギの変動緩和用途やバックアップ用途など、調整力提供と異なる用途に利用する蓄電池の充放電量Cioを計算することができる。 As described above, in the third embodiment, the method of providing the supply and demand adjusting ability using the backup storage battery and the fluctuation mitigation storage battery has been described. Since it is necessary to secure the expected life of the backup storage battery as well, the supply amount is determined using the supply and demand adjustment power integration upper limit Wh A (ID WF , ts, te) during the adjustment power provision period. There is a need. Further, the same can be performed with a storage battery for purposes other than backup and fluctuation mitigation. That is, the supply / demand adjusting power non-use charge / discharge calculation unit 203B can calculate the charge / discharge amount Cio of the storage battery used for the use different from the adjustment power provision such as the use for mitigating fluctuations in renewable energy and the use for backup.
図1の各風力発電サイトの蓄電池の用途が、第1の実施形態~第3の実施形態までに説明した以外であっても、調整力提供期間における需給調整力積算上限値WhA(IDWF,ts,te)を適切に設定することで、指令センタ200Bは、その範囲内の調整力提供指令値を算出できる。
Even if the use of the storage battery at each wind power generation site in FIG. 1 is not described in the first to third embodiments, the supply and demand adjustment power integration upper limit value Wh A (ID WF ) during the adjustment power provision period , Ts, te), the
また、一部のサイトの蓄電池の用途が調整力提供専用である場合も、需給調整力積算上限値WhA(IDWF,ts,te)を無限大に設定し、指令センタ200Bは同様に指令値計算することで実現できる。その場合は、調整力提供専用の蓄電池から優先して調整力を提供し、調整力提供専用の蓄電池で調整力提供できない場合のみ、ほかのサイトの蓄電池に充放電が割り当てられることになる。
In addition, even when the storage battery of some sites is used exclusively for providing adjustment power, the supply and demand adjustment power integration upper limit value Wh A (ID WF , ts, te) is set to infinity, and the
(変形例)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
(Modification example)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. It is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is also possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路などのハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈して実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)などの記録装置、または、フラッシュメモリカード、DVD(Digital Versatile Disk)などの記録媒体に置くことができる。 Each of the above configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be partially or wholly realized by hardware such as an integrated circuit. Each of the above configurations, functions, and the like may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as programs, tables, and files that realize each function can be placed in a recording device such as a memory, hard disk, SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as a flash memory card or DVD (Digital Versatile Disk). can.
各実施形態に於いて、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 In each embodiment, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for explanation, and do not necessarily indicate all the control lines and information lines in the product. In practice, it may be considered that almost all configurations are interconnected.
2 風力発電設備
3 蓄電池システム
4 需給調整力積算部
5 情報受信部
8 電力変換器
9,10,11 電力メータ
12,13,14 電力変換器
15,16 変圧器
17 AC/DCコンバータ
18 DC/ACコンバータ
101,102,103,104 電力線
200,200B 指令センタ
201 進捗指標算出部 (指標算出部)
202 需給調整力可能量算出部
203 変動緩和算出部
203B 需給調整力用途外充放電算出部
204 需給調整力指令算出部
300 制御部
1000a~1000c 風力発電サイト (サイトの一例)
1000d バックアップ用蓄電池システム (サイトの一例)
1100a~1100c,1200a~1200c 電力線
2000 電力系統
2 Wind
202 Supply and demand adjustment power possible
1000d backup storage battery system (an example of the site)
1100a to 1100c, 1200a to 1200c
Claims (8)
前記需給調整力提供システムは、
各前記サイトの蓄電池が提供した調整力の各時刻における積算値である調整力提供積算値、および、前記調整力提供積算値の上限値を受け、各前記サイトの蓄電池の調整力提供積算指標を計算する指標算出部と、
各前記サイトの蓄電池の容量、充放電量、および各時刻における充電率を受けて、各前記サイトの蓄電池の需給調整力可能量を計算する需給調整力可能量算出部と、
前記調整力要求値と前記調整力提供積算指標と前記需給調整力可能量に基づいて、各前記サイトの蓄電池の調整力提供指令値を計算する需給調整力指令算出部と、
を備えることを特徴とする需給調整力提供システム。 Demand and supply adjustment power that calculates the adjustment power provision command value of the storage battery of each said site and commands the storage battery of each said site so that the total charge and discharge of the storage batteries installed at one or more sites becomes the adjustment power required value. In the provision system
The supply and demand adjustment power provision system is
The adjustment power provision integrated value, which is the integrated value of the adjustment power provided by the storage battery of each site at each time, and the upper limit of the adjustment power provision integrated value are received, and the adjustment power provision integration index of the storage battery of each site is used. The index calculation unit to calculate and
A supply and demand adjustment capacity calculation unit that calculates the supply and demand adjustment capacity possible amount of the storage battery of each site based on the capacity, charge / discharge amount, and charge rate of the storage battery at each site.
A supply and demand adjustment power command calculation unit that calculates the adjustment power provision command value of the storage battery of each site based on the adjustment power requirement value, the adjustment power provision integration index, and the supply and demand adjustment power possible amount.
A supply and demand adjustment power provision system characterized by being equipped with.
気象情報から前記再生可能エネルギ発電機サイトの発電量を計算し、前記発電量の変動緩和に基づき各前記サイトの蓄電池の充放電量を計算する変動緩和算出部を更に備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の需給調整力提供システム。 The storage battery at each of the above sites is installed next to the renewable energy generator site and used for fluctuation mitigation.
Further provided with a fluctuation mitigation calculation unit that calculates the power generation amount of the renewable energy generator site from the weather information and calculates the charge / discharge amount of the storage battery of each said site based on the fluctuation mitigation of the power generation amount.
The supply and demand adjusting ability providing system according to claim 1.
前記需給調整力可能量算出部は、バックアップ用に必要な蓄電池の充電率を保持し、前記蓄電池の充電率から、各時刻における需給調整力可能量を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の需給調整力提供システム。 The storage battery at each site is a storage battery for backup in the event of a power failure.
The supply and demand adjustment capacity calculation unit holds the charge rate of the storage battery required for backup, and calculates the supply and demand adjustment capacity possible amount at each time from the charge rate of the storage battery.
The supply and demand adjusting ability providing system according to claim 1.
前記調整力提供積算値が調整力提供積算上限値以上となる各前記サイトの蓄電池には、調整力提供指令値を割り当てない、
ことを特徴とする請求項1に記載の需給調整力提供システム。 The supply and demand adjustment power command calculation unit
The adjustment power provision command value is not assigned to the storage battery of each site where the adjustment power provision integrated value is equal to or larger than the adjustment power provision integration upper limit value.
The supply and demand adjusting ability providing system according to claim 1.
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の需給調整力提供システム。 Supply and demand adjustment power to calculate the amount of charge and discharge used for different purposes from the provision of adjustment power of the storage battery at each site.
The supply and demand adjusting power providing system according to claim 1, further comprising.
前記サイトごと蓄電池の用途に応じて、前記サイトごと蓄電池の需給調整力用途外の充放電量を計算する、
ことを特徴とする請求項5に記載の需給調整力提供システム。 The supply and demand adjustment power out-of-use charge / discharge calculation unit
The supply and demand adjustment power of the storage battery for each site is calculated according to the application of the storage battery for each site.
The supply and demand adjusting ability providing system according to claim 5.
前記充放電指令値に従って蓄電池を充放電して現在の充電率を出力する蓄電池システムと、
前記出力上限指令値と前記充放電指令値の合算値を、前記需給調整力指令値を差し引いた第1の電力と前記需給調整力指令値に従う第2の電力に分配する電力変換器と、
前記第1の電力を測定する第1の電力メータと、
前記第2の電力を測定する第2の電力メータ、
を備える需給調整力提供システム。 A renewable energy generator having a function of suppressing power generation below the output upper limit command value by receiving an output upper limit command value, a charge / discharge command value, and a supply and demand adjustment force command value from a command center.
A storage battery system that charges and discharges the storage battery according to the charge / discharge command value and outputs the current charge rate.
A power converter that distributes the sum of the output upper limit command value and the charge / discharge command value to the first power obtained by subtracting the supply and demand adjustment force command value and the second power according to the supply and demand adjustment force command value.
The first power meter for measuring the first power and
A second electricity meter that measures the second power,
Supply and demand adjustment power provision system equipped with.
ことを特徴とする請求項7に記載の需給調整力提供システム。 The command center holds the fluctuation mitigation requirement that the first electric power should be satisfied with, and based on the fluctuation mitigation requirement, the output upper limit command value, the charge / discharge command value, and the supply / demand adjustment force command value are set. calculate,
The supply and demand adjusting ability providing system according to claim 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018177494A JP7002428B2 (en) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | Supply and demand adjustment power provision system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018177494A JP7002428B2 (en) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | Supply and demand adjustment power provision system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020048386A JP2020048386A (en) | 2020-03-26 |
JP7002428B2 true JP7002428B2 (en) | 2022-01-20 |
Family
ID=69901844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018177494A Active JP7002428B2 (en) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | Supply and demand adjustment power provision system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7002428B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7322864B2 (en) * | 2020-11-12 | 2023-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | Charging control system, charging control device and charging control program |
CN115917907A (en) * | 2020-11-16 | 2023-04-04 | 三菱重工业株式会社 | Adjustment force measuring device, adjustment force measuring system, adjustment force measuring method, and program |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012147155A1 (en) | 2011-04-26 | 2012-11-01 | 株式会社 日立製作所 | Power management device, power management system, power management method, and power management program |
JP2014233096A (en) | 2011-09-27 | 2014-12-11 | 三洋電機株式会社 | Charge and discharge system |
JP2015176304A (en) | 2014-03-14 | 2015-10-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Storage battery control method and storage battery control device |
US20150381089A1 (en) | 2013-02-07 | 2015-12-31 | Vestas Wind Systems A/S | Power plant & energy storage system for provision of grid ancillary services |
JP2017046507A (en) | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 株式会社日立製作所 | System stabilization system |
JP2017093173A (en) | 2015-11-11 | 2017-05-25 | 三菱重工業株式会社 | Power storage device control system, condition notification device, and power storage device control method |
JP2019140862A (en) | 2018-02-15 | 2019-08-22 | 株式会社日立パワーソリューションズ | Storage battery-combined renewable energy generator system |
-
2018
- 2018-09-21 JP JP2018177494A patent/JP7002428B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012147155A1 (en) | 2011-04-26 | 2012-11-01 | 株式会社 日立製作所 | Power management device, power management system, power management method, and power management program |
JP2014233096A (en) | 2011-09-27 | 2014-12-11 | 三洋電機株式会社 | Charge and discharge system |
US20150381089A1 (en) | 2013-02-07 | 2015-12-31 | Vestas Wind Systems A/S | Power plant & energy storage system for provision of grid ancillary services |
JP2015176304A (en) | 2014-03-14 | 2015-10-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Storage battery control method and storage battery control device |
JP2017046507A (en) | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 株式会社日立製作所 | System stabilization system |
JP2017093173A (en) | 2015-11-11 | 2017-05-25 | 三菱重工業株式会社 | Power storage device control system, condition notification device, and power storage device control method |
JP2019140862A (en) | 2018-02-15 | 2019-08-22 | 株式会社日立パワーソリューションズ | Storage battery-combined renewable energy generator system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020048386A (en) | 2020-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8541982B2 (en) | Battery system | |
Kabir et al. | Coordinated control of grid-connected photovoltaic reactive power and battery energy storage systems to improve the voltage profile of a residential distribution feeder | |
JP4170565B2 (en) | Power fluctuation smoothing apparatus and control method of distributed power supply system including the same | |
AU2012366196B2 (en) | Methods and apparatus for dispatching electrical energy from distributed energy resources | |
US8914158B2 (en) | Regulation of contribution of secondary energy sources to power grid | |
US9343926B2 (en) | Power controller | |
EP2587623A1 (en) | Dc power distribution system | |
WO2011118766A1 (en) | Electric power supply system, central management device, power system stabilization system, central management device control method, and central management device control program | |
JP7002428B2 (en) | Supply and demand adjustment power provision system | |
WO2015059873A1 (en) | Power management apparatus | |
JP5551492B2 (en) | Power supply system | |
JP5602547B2 (en) | Grid interconnection method and grid interconnection system | |
JP6820677B2 (en) | Power management equipment and programs | |
JP6189092B2 (en) | Multi-purpose control device for grid storage battery | |
JP6580950B2 (en) | Power management equipment | |
JP2011176948A (en) | Billing apparatus, billing method, and billing system | |
Morrissey et al. | Optimal energy storage schedules for load leveling and ramp rate control in distribution systems | |
JP7047224B2 (en) | Centralized management device | |
JP2004048982A (en) | Method for using secondary battery and power receiving system | |
JP6670867B2 (en) | Renewable energy generator system with storage battery | |
Hollinger et al. | Analysis of the minimum activation period of batteries in frequency containment reserve | |
CN117941196A (en) | Control method and control device of energy storage system | |
JP7007202B2 (en) | Power management system and power management method | |
JP7242084B2 (en) | Renewable energy systems, how electricity is traded | |
JP7181036B2 (en) | power supply system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211214 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7002428 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |