JP7057933B2 - 電力変換器の運転制御装置および運転制御方法 - Google Patents
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Description
(1)直流電力を出力する分散電源の出力を交流電力へ変換し任意に設定した電力を出力する複数の電力変換器。
(2)前記複数の電力変換器と並列に接続され負荷へ電力を供給する系統電源。
(3)前記系統電源および前記複数の電力変換器の出力電力値を個々に把握する電力値把握手段。
(4)前記電力値把握手段により前記負荷へ供給する電力を測定し、前記分散電源から前記負荷へ供給する電力が最大になるよう、前記複数の電力変換器のうち1台を定格運転させ前記負荷へ供給する電力を前記定格運転した電力変換器の出力電力で割り、小数点以下を切り上げた値を必要な電力変換器の運転台数とし、前記必要な電力変換器の運転台数分の電力変換器を運転させ、前記負荷へ供給する電力と前記1台の定格運転した電力変換器の出力電力との差を案分して残りの運転している電力変換器に対して出力電力値を与える制御手段。
(1)前記制御手段は、前記系統電源の前記電力値把握手段が前記負荷側から前記系統電源側へ流れる電力を把握したとき、前記求められた必要な電力変換器の運転台数を1台減らし、前記定格運転した電力変換器以外で運転している電力変換器を1台停止させる。
以下、本発明に係る第1の実施形態の構成について図1を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態を示すシステム構成図である。負荷1に電力を供給するため、その供給源として、系統電源2と、系統電源2に並列に接続された複数の分散電源3から構成されている。分散電源3は、本実施形態では太陽電池3a~3eを用いているがこれに限られるものでは無く、風力発電等の再生可能エネルギーを利用して直流電力を発電する装置であれば良い。また太陽電池3a~3eの台数についても本実施形態では5台で構成しているが、例示であることは言うまでもない。
次に、本発明に係る第1の実施形態のPCS4の台数制御について図2のフローチャートを使って説明する。フローチャートに示す演算や指令等は、制御手段6に例えばプログラムを構築することで実現できる。ここで、PCS4の台数制御を行う目的は、分散電源3である太陽電池3a~3eから負荷1へ供給する電力が最大になるようにするためである。つまり、系統電源2から負荷1への供給電力を最小にすることである。
(Y)=(X)+Σ(Pi) ・・・(1)
で求める。ここで、(Y)は分散電源3の発電電力総和で、(X)は代表PCSの発電電力、(Pi)は代表PCS以外のその他PCSの個々の発電電力を意味し、Σ(Pi)はその他PCSの個々の発電電力の和である。
(A)=(Y)+(CT) ・・・(2)
で求める。ここで、(A)は負荷1の消費電力である。
(B)=(A)/(X)(小数点以下は切り上げ) ・・・(3)
で求める。負荷1の消費電力(A)を代表PCSの発電電力(X)で割ることで、負荷1の消費電力を満足するためのPCS台数を求めることができ、商の小数点以下を切り上げることで1台(正確に言うと1台未満)多いPCS台数を求めていることになる。もちろん、PCS4の台数は設置数による制限があるため、PCS4が全台100%で運転しても負荷1の消費電力を賄うことができない場合は、系統電源2から足りない電力を供給することになる。
(C)=[(A)-(X)]/[(B)-1] ・・・(4)
で求め、その他PCSに対して出力設定値を与える。なお、分子の“-(X)”と分母の“-1”は代表PCSの分を除いているためである。このようにすると、式(3)で求めたPCS4の運転台数は1台多いものとなっていたが、出力設定値(C)をその他PCSに案分して与えることにより、負荷1の消費電力に相当する電力を供給できることになる。また、その他PCSは100%運転をしていないことになり余力があるため、多少の負荷変動や天候変化による発電変動についても追従できるという効果がある。
以下、本発明に係る第2の実施形態について説明する。構成は第1の実施形態と同じなため説明は省略し、作用、効果について図3を参照して説明する。
2・・・系統電源
3、3a~3e・・・分散電源(太陽電池)
4、4a~4e・・・電力変換器(PCS)
5・・・電力センサ
6・・・制御装置
Claims (4)
- 直流電力を出力する分散電源の出力を交流電力へ変換し任意に設定した電力を出力する複数の電力変換器と、
前記複数の電力変換器と並列に接続され負荷へ電力を供給する系統電源と、
前記系統電源および前記複数の電力変換器の出力電力値を個々に把握する電力値把握手段と、
前記電力値把握手段により前記負荷へ供給する電力を測定し、前記分散電源から前記負荷へ供給する電力が最大になるよう、前記複数の電力変換器のうち1台を定格運転させ前記負荷へ供給する電力を前記定格運転した電力変換器の出力電力で割り、小数点以下を切り上げた値を必要な電力変換器の運転台数とし、前記必要な電力変換器の運転台数分の電力変換器を運転させ、前記負荷へ供給する電力と前記1台の定格運転した電力変換器の出力電力との差を案分して残りの運転している電力変換器に対して出力電力値を与える制御手段と、を備える電力変換器の運転制御装置。 - 前記制御手段は、前記系統電源の前記電力値把握手段が前記負荷側から前記系統電源側へ流れる電力を把握したとき、前記求められた必要な電力変換器の運転台数を1台減らし、前記定格運転した電力変換器以外で運転している電力変換器を1台停止させる、請求項1に記載の電力変換器の運転制御装置。
- 直流電力を出力する分散電源の出力を交流電力へ変換し任意に設定した電力を出力する複数の電力変換器と、
前記複数の電力変換器と並列に接続され負荷へ電力を供給する系統電源と、
前記系統電源および前記複数の電力変換器の出力電力値を個々に把握する電力値把握手段と、
前記電力値把握手段により前記負荷へ供給する電力を測定し、前記分散電源から前記負荷へ供給する電力が最大になるよう、前記複数の電力変換器のうち1台を定格運転させ前記負荷へ供給する電力と前記定格運転した電力変換器の出力電力で割り、小数点以下を切り上げた値を必要な電力変換器の運転台数とし、前記必要な電力変換器の運転台数分の電力変換器を運転させ、前記負荷へ供給する電力と前記1台の定格運転した電力変換器の出力電力との差を案分して残りの運転している電力変換器に対して出力電力値を与える制御ステップを有する電力変換器の運転制御方法。 - 前記制御ステップは、前記系統電源の前記電力値把握手段が前記負荷側から前記系統電源側へ流れる電力を把握したとき、前記求められた必要な電力変換器の運転台数を1台減らし、前記定格運転した電力変換器以外で運転している電力変換器を1台停止させる、請求項3に記載の電力変換器の運転制御方法。
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