JP7147166B2 - Control system, control method and computer program - Google Patents

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Description

本発明は、制御システム、制御方法およびコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to control systems, control methods, and computer programs.

近年、地球温暖化対策の一つとして再生可能エネルギーを利用した発電機が注目されている。このような中、風力発電機は、世界的に見ても、導入が最も進んだ再生可能エネルギーを利用した発電機の一つである。 2. Description of the Related Art In recent years, power generators using renewable energy have been attracting attention as one of the countermeasures against global warming. Under such circumstances, the wind power generator is one of the power generators using renewable energy that has been introduced the most in the world.

風力発電機を備える発電システムが発電した電力は、電力会社に売電される。その際、系統連系のための種々の制約条件が事前に定められている。 The power generated by the power generation system including the wind power generator is sold to the power company. At that time, various constraint conditions for grid interconnection are determined in advance.

系統連系のための制約条件を満たしつつ、発電システムを運用し続けるために、所定の機関が提供する気象予測情報に基づいて発電計画を立案し、その発電計画を満たすような発電システムの制御が従来行われている(例えば、特許文献1参照)。 In order to continue operating the power generation system while satisfying the constraints for grid connection, a power generation plan is drawn up based on weather forecast information provided by a predetermined organization, and the power generation system is controlled so as to satisfy the power generation plan. has been conventionally performed (see, for example, Patent Document 1).

特開2015-80359号公報JP 2015-80359 A

しかしながら、気象予測情報の精度は近年向上しているものの、風力発電の発電量を正確に予測することは困難であり、その予測精度は3割程度とも言われている。このため、系統連系のための制約条件を満たしつつ、発電システムを運用し続けることは困難である。 However, although the accuracy of weather forecast information has improved in recent years, it is difficult to accurately forecast the amount of power generated by wind power generation, and the forecast accuracy is said to be about 30%. Therefore, it is difficult to continue operating the power generation system while satisfying the constraints for grid interconnection.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、系統連系のための制約条件を満たしつつ、風力発電機を備える発電システムを運用し続けるための制御システム、制御方法およびコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a control system, a control method, and a computer program for continuing to operate a power generation system having a wind power generator while satisfying the constraints for grid interconnection. intended to provide

(1)上記目的を達成するために、本発明の一実施態様に係る制御システムは、風力発電機と蓄電池とを含む発電システムを制御する制御システムであって、前記風力発電機の出力が所定値であるとした場合に、前記発電システムの合成出力が下記の第1制約条件および第2制約条件を満たすのに最低限必要な蓄電池残量と、前記合成出力との関係性を示す情報を用いて、前記蓄電池の蓄電池残量から前記合成出力の目標値である合成出力目標値を算出する合成出力目標値算出部を備える。
第1制約条件:前記発電システムを系統連系するための制約条件
第2制約条件:前記蓄電池を運用するための制約条件
(1) In order to achieve the above object, a control system according to one embodiment of the present invention is a control system for controlling a power generation system including a wind power generator and a storage battery, wherein the output of the wind power generator is value, information indicating the relationship between the minimum necessary storage battery remaining amount and the combined output for the combined output of the power generation system to satisfy the following first and second constraints. and a synthetic output target value calculation unit that calculates a synthetic output target value, which is a target value of the synthetic output, from the remaining battery level of the storage battery.
First Constraint: Constraints for connecting the power generation system to the grid Second Constraints: Constraints for operating the storage battery

(8)本発明の他の実施態様に係る制御方法は、風力発電機と蓄電池とを含む発電システムを制御する制御方法であって、前記風力発電機の出力が所定値であるとした場合に、前記発電システムの合成出力が下記の第1制約条件および第2制約条件を満たすのに最低限必要な蓄電池残量と、前記合成出力との関係性を示す情報を用いて、前記蓄電池の蓄電池残量から前記合成出力の目標値である合成出力目標値を算出する合成出力目標値算出ステップを含む。
第1制約条件:前記発電システムを系統連系するための制約条件
第2制約条件:前記蓄電池を運用するための制約条件
(8) A control method according to another embodiment of the present invention is a control method for controlling a power generation system including a wind power generator and a storage battery, wherein when the output of the wind power generator is a predetermined value, , the storage battery of the storage battery using information indicating the relationship between the minimum required storage battery remaining capacity and the synthesized output so that the synthesized output of the power generation system satisfies the following first and second constraints: A combined output target value calculating step of calculating a combined output target value, which is a target value of the combined output, from the remaining amount.
First Constraint: Constraints for connecting the power generation system to the grid Second Constraints: Constraints for operating the storage battery

(9)本発明の他の実施態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、風力発電機と蓄電池とを含む発電システムを制御する制御システムとして機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記風力発電機の出力が所定値であるとした場合に、前記発電システムの合成出力が下記の第1制約条件および第2制約条件を満たすのに最低限必要な蓄電池残量と、前記合成出力との関係性を示す情報を用いて、前記蓄電池の蓄電池残量から前記合成出力の目標値である合成出力目標値を算出する合成出力目標値算出部として機能させる。
第1制約条件:前記発電システムを系統連系するための制約条件
第2制約条件:前記蓄電池を運用するための制約条件
(9) A computer program according to another embodiment of the present invention is a computer program for causing a computer to function as a control system that controls a power generation system including a wind power generator and a storage battery, When the output of the wind power generator is a predetermined value, the minimum necessary storage battery remaining amount for the combined output of the power generation system to satisfy the following first and second constraints, and the combined output using the information indicating the relationship between the above, and functions as a target synthetic output value calculation unit that calculates a target synthetic output value, which is the target value of the synthetic output, from the remaining battery level of the storage battery.
First Constraint: Constraints for connecting the power generation system to the grid Second Constraints: Constraints for operating the storage battery

本発明によると、系統連系のための制約条件を満たしつつ、風力発電機を備える発電システムを運用し続けることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power generation system provided with a wind power generator can be continuously operated, satisfying the constraint conditions for grid connection.

本発明の実施の形態に係る電力システムの構成を示すブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the structure of the electric power system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る管理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the management apparatus which concerns on embodiment of this invention. 短周期の出力変動緩和対策のための制約条件(条件a)について説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a constraint condition (condition a) for short-period output fluctuation mitigation measures; 長周期の出力変動緩和対策のための制約条件(条件b)について説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a constraint condition (condition b) for long-period output fluctuation mitigation measures; 各装置の出力および蓄電池残量の時間的な推移を示す図である。It is a figure which shows the time transition of the output of each apparatus, and a storage battery remaining amount. 合成出力目標値の算出処理について説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining calculation processing of a target composite output value; 本発明の実施の形態に係るPCSの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of a PCS according to an embodiment of the present invention; FIG. 管理装置による合成出力目標値の算出処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flow chart showing a flow of calculation processing of a synthetic output target value by a management device; PCSによる蓄電池制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flow chart which shows a flow of storage battery control processing by PCS. 各装置の出力および蓄電池残量の時間的な推移を示す他の図である。It is another figure which shows the time transition of the output of each apparatus, and a storage battery remaining amount. 蓄電池の定格容量と風力発電機の発電抑制率との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the rated capacity of a storage battery and the power generation suppression rate of a wind power generator;

[本願発明の実施形態の概要]
最初に本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1)本発明の一実施形態に係る制御システムは、風力発電機と蓄電池とを含む発電システムを制御する制御システムであって、前記風力発電機の出力が所定値であるとした場合に、前記発電システムの合成出力が下記の第1制約条件および第2制約条件を満たすのに最低限必要な蓄電池残量と、前記合成出力との関係性を示す情報を用いて、前記蓄電池の蓄電池残量から前記合成出力の目標値である合成出力目標値を算出する合成出力目標値算出部を備える。
第1制約条件:前記発電システムを系統連系するための制約条件
第2制約条件:前記蓄電池を運用するための制約条件
[Overview of Embodiments of the Present Invention]
First, an overview of the embodiments of the present invention will be listed and explained.
(1) A control system according to an embodiment of the present invention is a control system that controls a power generation system including a wind power generator and a storage battery, and when the output of the wind power generator is a predetermined value, Using the information indicating the relationship between the minimum necessary storage battery remaining capacity for the combined output of the power generation system to satisfy the following first and second constraints and the combined output, the storage battery remaining capacity of the storage battery is satisfied. A synthetic output target value calculation unit for calculating a synthetic output target value, which is a target value of the synthetic output, from the amount.
First Constraint: Constraints for connecting the power generation system to the grid Second Constraints: Constraints for operating the storage battery

この構成によると、風力発電機の出力が所定値であるとした場合に、第1制約条件および第2制約条件を満たすための発電システムの合成出力目標値を算出することができる。つまり、風力発電機の出力が所定値以下の場合であっても、第1制約条件および第2制約条件を満たすために必要な合成出力目標値を算出することができる。所定値を小さな値に設定することで、気象条件によっては風力発電機の出力が小さいような場合であっても、適切な合成出力目標値を算出することができる。これにより、制御システムは、系統連系のための制約条件を満たしつつ、風力発電機を備える発電システムを運用し続けることができる。 According to this configuration, when the output of the wind power generator is a predetermined value, it is possible to calculate the combined output target value of the power generation system for satisfying the first constraint and the second constraint. That is, even if the output of the wind power generator is equal to or less than the predetermined value, it is possible to calculate the combined output target value necessary to satisfy the first constraint and the second constraint. By setting the predetermined value to a small value, an appropriate combined output target value can be calculated even when the output of the wind power generator is small depending on the weather conditions. As a result, the control system can continue to operate the power generation system including the wind power generator while satisfying the constraints for grid interconnection.

(2)好ましくは、前記所定値は0である。 (2) Preferably, the predetermined value is zero.

この構成によると、風力発電機の出力が0であった場合であっても、第1制約条件および第2制約条件を満たすための合成出力目標値を算出することができる。これにより、風力発電機が発電できなかったとしても、系統連系のための制約条件を満たしつつ、発電システムを運用し続けることができる。 According to this configuration, even if the output of the wind power generator is 0, it is possible to calculate the combined output target value for satisfying the first constraint and the second constraint. As a result, even if the wind power generator cannot generate power, it is possible to continue operating the power generation system while satisfying the constraints for grid interconnection.

(3)また、上述の制御システムは、さらに、前記合成出力目標値算出部が算出した前記合成出力目標値に基づいて、前記第1制約条件を満たす前記合成出力を算出する合成出力算出部と、前記合成出力算出部が算出した前記合成出力と、前記風力発電機の出力とに基づいて、前記蓄電池の出力を算出する蓄電池出力算出部とを備えていてもよい。 (3) Further, the control system described above further includes a combined output calculation section that calculates the combined output that satisfies the first constraint based on the combined output target value calculated by the combined output target value calculation section. and a storage battery output calculation unit that calculates the output of the storage battery based on the combined output calculated by the combined output calculation unit and the output of the wind power generator.

この構成によると、合成出力目標値が第1制約条件を満たさない場合には、合成出力目標値に基づいて第1制約条件を満たすような合成出力を算出することができる。合成出力が算出されると、当該合成出力から、風力発電機の出力を減じることにより、蓄電池の出力を算出することができる。これにより、第1制約条件を満たすように蓄電池の出力を制御することができる。 According to this configuration, when the combined output target value does not satisfy the first constraint, a combined output that satisfies the first constraint can be calculated based on the combined output target value. When the combined output is calculated, the output of the storage battery can be calculated by subtracting the output of the wind power generator from the combined output. Thereby, the output of the storage battery can be controlled so as to satisfy the first constraint.

(4)また、前記第1制約条件は、単位時間当たりの前記合成出力の変化量の制約を含んでいてもよい。 (4) Further, the first constraint may include a constraint on the amount of change in the combined output per unit time.

この構成によると、合成出力が、単位時間当たりの合成出力の変化量の制約を満たすように、発電システムを制御することができる。これにより、例えば、合成出力が急激に変化し、不安定な電力が電力系統に逆潮流するのを防ぐことができる。 According to this configuration, the power generation system can be controlled such that the combined output satisfies the constraint on the amount of change in the combined output per unit time. As a result, for example, it is possible to prevent a sudden change in the combined output and reverse flow of unstable power to the power system.

(5)また、前記第1制約条件は、所定の時間帯における前記合成出力の変化の方向の制約を含んでいてもよい。 (5) Further, the first constraint may include a constraint on the direction of change of the synthesized output in a predetermined time period.

この構成によると、合成出力が、所定の時間帯における合成出力の変化の方向の制約を満たすように、発電システムを制御することができる。これにより、例えば、電力需要の変動に合わせた電力を電力系統に流すことができる。 According to this configuration, the power generation system can be controlled such that the combined output satisfies the constraint on the direction of change of the combined output in a predetermined time period. As a result, for example, it is possible to supply power to the power system in accordance with fluctuations in power demand.

(6)また、前記第1制約条件は、前記発電システムが電力系統から受電しないことの制約を含んでいてもよい。 (6) Further, the first constraint may include a constraint that the power generation system does not receive power from the power system.

この構成によると、風力発電機が発電したよりも大きい電力を蓄電池が充電しないという制約のもとで、最適な合成出力目標値を算出することができる。 According to this configuration, it is possible to calculate the optimum combined output target value under the constraint that the storage battery is not charged with electric power greater than that generated by the wind power generator.

(7)また、前記第2制約条件は、前記蓄電池の蓄電池残量の制約を含んでいてもよい。 (7) Further, the second constraint may include a constraint on the remaining capacity of the storage battery.

この構成によると、蓄電池の蓄電池残量を一定残量以上に保持しつつ、発電システムを運用し続けることのできる合成出力目標値を算出することができる。 According to this configuration, it is possible to calculate a combined output target value that allows the power generation system to continue operating while maintaining the remaining battery capacity of the storage battery at or above a certain level.

(8)本発明の他の実施形態に係る制御方法は、風力発電機と蓄電池とを含む発電システムを制御する制御方法であって、前記風力発電機の出力が所定値であるとした場合に、前記発電システムの合成出力が下記の第1制約条件および第2制約条件を満たすのに最低限必要な蓄電池残量と、前記合成出力との関係性を示す情報を用いて、前記蓄電池の蓄電池残量から前記合成出力の目標値である合成出力目標値を算出する合成出力目標値算出ステップを含む。
第1制約条件:前記発電システムを系統連系するための制約条件
第2制約条件:前記蓄電池を運用するための制約条件
(8) A control method according to another embodiment of the present invention is a control method for controlling a power generation system including a wind power generator and a storage battery, wherein the output of the wind power generator is a predetermined value. , the storage battery of the storage battery using information indicating the relationship between the minimum required storage battery remaining capacity and the synthesized output so that the synthesized output of the power generation system satisfies the following first and second constraints: A combined output target value calculating step of calculating a combined output target value, which is a target value of the combined output, from the remaining amount.
First Constraint: Constraints for connecting the power generation system to the grid Second Constraints: Constraints for operating the storage battery

この構成は、上述した制御システムの構成要素に対応するステップを含む。このため、上述の制御システムと同様の作用および効果を奏することができる。 This configuration includes steps corresponding to the control system components described above. Therefore, the same actions and effects as those of the control system described above can be obtained.

(9)本発明の他の実施形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、風力発電機と蓄電池とを含む発電システムを制御する制御システムとして機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記風力発電機の出力が所定値であるとした場合に、前記発電システムの合成出力が下記の第1制約条件および第2制約条件を満たすのに最低限必要な蓄電池残量と、前記合成出力との関係性を示す情報を用いて、前記蓄電池の蓄電池残量から前記合成出力の目標値である合成出力目標値を算出する合成出力目標値算出部として機能させる。
第1制約条件:前記発電システムを系統連系するための制約条件
第2制約条件:前記蓄電池を運用するための制約条件
(9) A computer program according to another embodiment of the present invention is a computer program for causing a computer to function as a control system for controlling a power generation system including a wind power generator and a storage battery, When the output of the wind power generator is a predetermined value, the minimum necessary storage battery remaining amount for the combined output of the power generation system to satisfy the following first and second constraints, and the combined output using the information indicating the relationship between the above, and functions as a target synthetic output value calculation unit that calculates a target synthetic output value, which is the target value of the synthetic output, from the remaining battery level of the storage battery.
First Constraint: Constraints for connecting the power generation system to the grid Second Constraints: Constraints for operating the storage battery

この構成によると、コンピュータを、上述の制御システムとして機能させることができる。このため、上述の制御システムと同様の作用および効果を奏することができる。 According to this configuration, the computer can function as the control system described above. Therefore, the same actions and effects as those of the control system described above can be obtained.

[本願発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
[Details of the embodiment of the present invention]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below is a preferred specific example of the present invention. Numerical values, shapes, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present invention. The invention is defined by the claims. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, the constituent elements not described in the independent claims representing the top concept of the present invention are not necessarily required to achieve the object of the present invention, but are more It is described as constituting a preferred form.

<電力システムの全体構成>
図1は、本発明の実施の形態に係る電力システムの構成を示すブロック図である。
図1に示すように、電力システムは、3基の風力発電機2と、パワーコンディショナー(Power Conditioning System:以下、「PCS」という)3と、蓄電池4と、PCS5と、管理装置6とを備える。
<Overall configuration of power system>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a power system according to an embodiment of the invention.
As shown in FIG. 1, the power system includes three wind power generators 2, a power conditioning system (hereinafter referred to as "PCS") 3, a storage battery 4, a PCS 5, and a management device 6. .

ここで、3基の風力発電機2および蓄電池4とは、発電システムを構成し、PCS3、PCS5および管理装置6は、制御システムを構成する。 Here, the three wind power generators 2 and the storage battery 4 constitute a power generation system, and the PCS 3, PCS 5 and management device 6 constitute a control system.

風力発電機2は、例えば、風エネルギーによりブレードと呼ばれる羽を回転させ、その回転を動力伝達軸を通じて発電機に伝えることにより、発電機で直流電力を発電し、出力する。各風力発電機2の出力は、例えば、660kWである。なお、風力発電機2の台数は3基に限定されるものではない。 The wind power generator 2, for example, rotates wings called blades by wind energy, and transmits the rotation to the power generator through a power transmission shaft, thereby generating and outputting DC power with the power generator. The output of each wind power generator 2 is, for example, 660 kW. Note that the number of wind power generators 2 is not limited to three.

PCS3は、単方向のDC(直流)/AC(交流)変換器であり、3基の風力発電機2で発電された直流電力を交流電力に変換し、電力系統に逆潮流させる。なお、PCS3は、風力発電機2の出力を制限する機能を有しており、任意量の電力を出力制限可能である。つまり、PCS3は、風力発電機2の出力の全てを制限することも可能である。 The PCS 3 is a unidirectional DC (direct current)/AC (alternating current) converter that converts the DC power generated by the three wind power generators 2 into AC power and reversely flows the power to the power system. The PCS 3 has a function of limiting the output of the wind power generator 2, and can limit the output of an arbitrary amount of electric power. In other words, the PCS 3 can also limit all of the output of the wind power generator 2 .

蓄電池4は、直流電力を蓄電する装置であり、例えば、リチウムイオン電池、レドックスフロー電池、溶融塩電池、鉛蓄電池などの二次電池を含む。蓄電池4の定格容量は、例えば、1.6MW×1.5hであり、蓄電池4の充放電効率(充電エネルギーに対する放電エネルギーの比)は100%である。また、蓄電池4のSOC(State of Charge)の範囲は10~90%になるように維持されるものとする。 The storage battery 4 is a device that stores DC power, and includes, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, a redox flow battery, a molten salt battery, and a lead storage battery. The rated capacity of the storage battery 4 is, for example, 1.6 MW×1.5 hours, and the charging/discharging efficiency (ratio of discharged energy to charged energy) of the storage battery 4 is 100%. It is also assumed that the SOC (State of Charge) range of the storage battery 4 is maintained at 10% to 90%.

PCS5は、双方向のDC/AC変換器であり、PCS3から出力される交流電力を直流電力に変換して蓄電池4に充電するとともに、蓄電池4から放電される直流電力を交流電力に変換し、電力系統に逆潮流させる。 The PCS 5 is a bidirectional DC/AC converter that converts the AC power output from the PCS 3 into DC power to charge the storage battery 4, converts the DC power discharged from the storage battery 4 into AC power, Reverse power flow to the power system.

なお、PCS3および5から電力系統に逆潮流される電力の連系容量は、3.6MWとする。 It is assumed that the interconnection capacity of the power reversely flowed from the PCS 3 and 5 to the power system is 3.6 MW.

管理装置6は、PCS3および5に接続され、風力発電機2の発電量(出力)、蓄電池4の蓄電池残量および充放電量(出力)などに基づいて、風力発電機2および蓄電池4の合成出力の目標値である合成出力目標値を算出する。その際、管理装置6は、以下の第1制約条件と第2制約条件を満たすように合成出力目標値を算出する。
第1制約条件:発電システムを系統連系するための制約条件
第2制約条件:蓄電池を運用するための制約条件
The management device 6 is connected to the PCS 3 and 5, and based on the power generation amount (output) of the wind power generator 2, the remaining amount of storage battery 4 and the charge/discharge amount (output) of the storage battery 4, etc. A combined output target value, which is the output target value, is calculated. At that time, the management device 6 calculates the combined output target value so as to satisfy the following first and second constraint conditions.
1st Constraint: Constraints for connecting the power generation system to the grid 2nd Constraints: Constraints for operating the storage battery

なお、第2制約条件は、上述した蓄電池4のSOCを一定の範囲に制限するための制約条件である。第1制約条件の詳細については後述する。 The second constraint is a constraint for limiting the SOC of the storage battery 4 described above to a certain range. Details of the first constraint will be described later.

PCS5は、管理装置6が算出した合成出力目標値と、3基の風力発電機2の合計出力とに基づいて、蓄電池4の出力を算出する。なお、蓄電池4の出力が正の場合には、当該出力が蓄電池4の放電量を示し、当該出力が負の場合には、当該出力の絶対値が蓄電池4の充電量を示す。PCS5は、算出した出力となるように、蓄電池4の充放電を制御する。 The PCS 5 calculates the output of the storage battery 4 based on the combined output target value calculated by the management device 6 and the total output of the three wind power generators 2 . When the output of the storage battery 4 is positive, the output indicates the amount of discharge of the storage battery 4 , and when the output is negative, the absolute value of the output indicates the amount of charge of the storage battery 4 . PCS5 controls charging/discharging of the storage battery 4 so that it may become the calculated output.

<管理装置6の構成>
図2は、本発明の実施の形態に係る管理装置の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、管理装置6は、通信部61と、風力発電機出力取得部62と、蓄電池出力取得部63と、蓄電池残量取得部64と、合成出力目標値算出部65と、記憶装置66とを備える。
<Configuration of management device 6>
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the management device according to the embodiment of the invention.
As shown in FIG. 2, the management device 6 includes a communication unit 61, a wind power generator output acquisition unit 62, a storage battery output acquisition unit 63, a storage battery remaining amount acquisition unit 64, a combined output target value calculation unit 65, and a storage device 66 .

通信部61は、PCS3および5と有線または無線により通信を行うための通信インタフェースを含んで構成される。 The communication unit 61 includes a communication interface for communicating with the PCS 3 and 5 by wire or wirelessly.

風力発電機出力取得部62は、風力発電機2の出力に関する情報を、PCS3から取得する。つまり、風力発電機出力取得部62は、各風力発電機2の発電量を、PCS3から所定の時間間隔で取得する。 The wind power generator output acquisition unit 62 acquires information on the output of the wind power generator 2 from the PCS 3 . That is, the wind power generator output acquisition unit 62 acquires the power generation amount of each wind power generator 2 from the PCS 3 at predetermined time intervals.

蓄電池出力取得部63は、蓄電池4の出力に関する情報を、PCS5から取得する。つまり、蓄電池出力取得部63は、蓄電池4の充電量または放電量を、PCS5から所定の時間間隔で取得する。 The storage battery output acquisition unit 63 acquires information on the output of the storage battery 4 from the PCS 5 . That is, the storage battery output acquisition unit 63 acquires the amount of charge or the amount of discharge of the storage battery 4 from the PCS 5 at predetermined time intervals.

蓄電池残量取得部64は、蓄電池4の蓄電池残量に関する情報を、PCS5から所定の時間間隔で取得する。 The storage battery remaining amount acquisition unit 64 acquires information about the storage battery remaining amount of the storage battery 4 from the PCS 5 at predetermined time intervals.

合成出力目標値算出部65は、3基の風力発電機2の合計出力が所定値(例えば、0)であるとした場合に、発電システムの合成出力が第1制約条件および第2制約条件を満たすのに最低限必要な蓄電池残量と、合成出力との関係性を示す情報(後述する関数g)を用いて、蓄電池4の蓄電池残量から合成出力の目標値である合成出力目標値を算出する。通信部61は、合成出力目標値算出部65が算出した合成出力目標値を、PCS5に送信する。合成出力目標値算出部65による合成出力目標値の算出処理については、後述する。 The combined output target value calculation unit 65 determines that the combined output of the power generation system satisfies the first constraint and the second constraint when the total output of the three wind power generators 2 is a predetermined value (for example, 0). Synthetic output target value, which is the target value of the synthetic output, is calculated from the remaining battery capacity of the storage battery 4 using information indicating the relationship between the minimum required remaining battery capacity and the synthesized output (function g, which will be described later). calculate. The communication unit 61 transmits the combined output target value calculated by the combined output target value calculation unit 65 to the PCS 5 . The calculation processing of the composite output target value by the composite output target value calculation unit 65 will be described later.

記憶装置66は、第1制約条件および第2制約条件の他、各種情報を記憶する。記憶装置66は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)などの磁気ディスク装置や、不揮発性メモリ、揮発性メモリなどにより構成される。 The storage device 66 stores various information in addition to the first constraint and the second constraint. The storage device 66 is configured by, for example, a magnetic disk device such as a HDD (Hard Disk Drive), a nonvolatile memory, a volatile memory, or the like.

<第1制約条件について>
ここで、発電システムを系統連系するにあたり電力会社との間で守らなければならない制約条件である第1制約条件について説明する。
第1制約条件には、例えば、以下の3つの制約条件がある。
<Regarding the first constraint>
Here, the first constraint, which is a constraint that must be observed with the electric power company when connecting the power generation system to the grid, will be described.
The first constraint includes, for example, the following three constraints.

(条件a)短周期の出力変動緩和対策のための制約条件
すべての時間において、発電システムの合成出力の変化速度を「発電システムの定格出力の1%以下/分」とする。つまり、3基の風力発電機2と蓄電池4の合成出力の変化速度を、36kW/分以下にする。
(Condition a) Constraints for mitigating short-period output fluctuations At all times, the rate of change in the combined output of the power generation system shall be "1% or less/minute of the rated output of the power generation system". That is, the rate of change of the combined output of the three wind power generators 2 and the storage battery 4 is set to 36 kW/min or less.

図3は、短周期の出力変動緩和対策のための制約条件(条件a)について説明するための図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining a constraint condition (condition a) for short-cycle output fluctuation mitigation measures.

図3では、横軸に時間を示し、縦軸に発電システムの合成出力を示す。条件aに従うと、発電システムの合成出力の変化速度が「発電システムの定格出力の1%以下/分」となるように修正される。これにより、出力変動緩和前のグラフでは合成出力の変動が大きいのに対し、条件aに従った出力変動緩和後のグラフでは合成出力の短期的な変動が抑えられている。 In FIG. 3, the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates the combined output of the power generation system. According to the condition a, the rate of change in the combined output of the power generation system is corrected to be "1% or less of the rated output of the power generation system/minute". As a result, while the graph before the output fluctuation mitigation shows a large fluctuation in the synthesized output, the short-term fluctuation of the synthesized output is suppressed in the graph after the output fluctuation mitigation according to the condition a.

(条件b)長周期の出力変動緩和対策のための制約条件
以下の指定時間帯において、発電システムの合成出力の変動方向を制限する。
・ 7:00~10:00:発電システムの合成出力を減少させない
・11:30~13:30:発電システムの合成出力を増減させない
・16:00~19:00:発電システムの合成出力を減少させない
・20:00~23:00:発電システムの合成出力を増加させない
(Condition b) Constraint conditions for long-period output fluctuation mitigation measures In the following specified time period, the fluctuation direction of the combined output of the power generation system is restricted.
・ 7:00 to 10:00: Do not decrease the combined output of the power generation system ・ 11:30 to 13:30: Do not increase or decrease the combined output of the power generation system ・ 16:00 to 19:00: Decrease the combined output of the power generation system・20:00 to 23:00: Do not increase the combined output of the power generation system

図4は、長周期の出力変動緩和対策のための制約条件(条件b)について説明するための図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining a constraint condition (condition b) for mitigating long-period output fluctuations.

図4では、横軸に時間を示し、縦軸に電力を示している。図4の電力の総需要のグラフから分かるように、7:00~10:00と16:00~19:00の2つの時間帯において、電力の総需要が大きく増加している。このため、条件bでは、この間の発電システムの合成出力を減少させないこととしている。これにより、電力系統に流れる電力が減少するのを防いでいる。 In FIG. 4, the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates power. As can be seen from the graph of the total demand for electricity in FIG. 4, the total demand for electricity greatly increases in the two time slots from 7:00 to 10:00 and from 16:00 to 19:00. For this reason, condition b does not reduce the combined output of the power generation system during this period. This prevents the power flowing in the power system from decreasing.

また、11:30~13:30においては、電力の総需要の変動が大きい。このため、条件bでは、この間の発電システムの合成出力を増減させないこととしている。これにより、電力系統に流れる電力の変動を抑えている。 Also, from 11:30 to 13:30, fluctuations in the total demand for electricity are large. Therefore, under condition b, the combined output of the power generation system during this period is not increased or decreased. This suppresses fluctuations in the power flowing through the power system.

さらに、20:00~23:00においては、電力の総需要が大きく減少している。このため、条件bでは、この間の発電システムの合成出力を増加させないこととしている。これにより、電力系統に流れる電力が増加するのを防いでいる。 Furthermore, from 20:00 to 23:00, the total demand for electric power is greatly reduced. Therefore, under condition b, the combined output of the power generation system during this period is not increased. This prevents an increase in power flowing into the power system.

図4のグラフの下方には、出力変動緩和前の発電システムの合成出力を破線で示し、条件bによる出力変動緩和後の発電システムの合成出力を実線で示している。出力変動緩和前には、上記した4つの時間帯において、合成出力の出力変動が生じていたが、条件bに従った出力変動緩和後には、当該4つの時間帯において、長期的な出力変動が抑えられている。 Below the graph in FIG. 4, the combined output of the power generation system before output fluctuation mitigation is indicated by a broken line, and the combined output of the power generation system after output fluctuation mitigation under condition b is indicated by a solid line. Before output fluctuation mitigation, output fluctuations of the composite output occurred in the four time periods described above, but after output fluctuation mitigation according to condition b, long-term output fluctuations occurred in the four time periods. suppressed.

(条件c)蓄電池の充電制限
蓄電池4による発電システムの合成出力の変動緩和対策を行う場合には、電力系統から蓄電池4への充電を行わない。つまり、蓄電池4は、風力発電機2の合計出力以上に充電しない。
(Condition c) Restriction on Charging of Storage Battery When the storage battery 4 is used to reduce fluctuations in the combined output of the power generation system, the storage battery 4 is not charged from the power system. That is, the storage battery 4 is not charged beyond the total output of the wind power generator 2 .

上述の条件a~cの制約条件は、1分の粒度において満たさなければならないものとする。 It is assumed that the above constraints a-c must be met at a granularity of 1 minute.

<合成出力目標値の算出処理について>
次に、合成出力目標値算出部65による合成出力目標値の算出処理について詳細に説明する。
<Regarding the calculation process of the synthetic output target value>
Next, the calculation processing of the synthetic output target value by the synthetic output target value calculation unit 65 will be described in detail.

図5は、各装置の出力および蓄電池残量の時間的な推移を示す図である。横軸は時間(分)を示し、左側の縦軸は各装置の出力(kW)を示し、右側の縦軸は蓄電池残量を示す。 FIG. 5 is a diagram showing the temporal transition of the output of each device and the remaining capacity of the storage battery. The horizontal axis indicates time (minutes), the left vertical axis indicates the output (kW) of each device, and the right vertical axis indicates the remaining capacity of the storage battery.

合成出力目標値算出部65は、以下の式1~式12に示す制約条件の下で、発電システムの出力(合成出力)の目標値である合成出力目標値を算出する。 The combined output target value calculation unit 65 calculates a combined output target value, which is the target value of the output (combined output) of the power generation system, under the constraint conditions shown in Equations 1 to 12 below.

ここで、時刻tにおける3基の風力発電機2の合計出力(以下、「風力発電機出力」という)をWp(t)とする。また、時刻tにおける蓄電池4の出力(以下、「蓄電池出力」という)をBp(t)とする。また、時刻tにおける発電システムの合成出力(以下、「合成出力」という)をSp(t)とする。また、時刻tにおける合成出力目標値をTSp(t)とする。また、時刻tにおける蓄電池4の蓄電池残量をSoc(t)とする。 Here, the total output of the three wind power generators 2 at time t (hereinafter referred to as "wind power generator output") is Wp(t). Also, let Bp(t) be the output of the storage battery 4 at time t (hereinafter referred to as "storage battery output"). Let Sp(t) be the combined output of the power generation system at time t (hereinafter referred to as "combined output"). Also, let TSp(t) be the combined output target value at time t. Also, let Soc(t) be the remaining amount of storage battery 4 at time t.

以下の式1および式2は、初期条件を示す。図5に示す例では、時刻t=0における蓄電池残量Soc(0)は、蓄電池4の定格容量の50%である1200kWhとしている。また、式3および式4は、定常条件を示している。また、式5は、第1制約条件のうちの条件aを示す。式6~式9は、第1制約条件のうちの条件bを示す。式10は、第1制約条件のうちの条件cを示す。さらに、式11および式12は、第2制約条件を示す。
初期条件:
Bp(0)=0 …(式1)
Soc(0)=蓄電池4の定格容量(1.6MW×1.5h=2400kWh)の25%、50%または75% …(式2)
Equations 1 and 2 below show the initial conditions. In the example shown in FIG. 5 , the remaining battery capacity Soc(0) at time t=0 is 1200 kWh, which is 50% of the rated capacity of the battery 4 . Also, Equations 3 and 4 indicate stationary conditions. Moreover, Formula 5 shows the condition a of the first constraint conditions. Formulas 6 to 9 show condition b of the first constraint. Equation 10 shows condition c of the first constraint. Furthermore, Equations 11 and 12 represent a second constraint.
Initial conditions:
Bp(0)=0 (Formula 1)
Soc(0)=25%, 50% or 75% of the rated capacity (1.6 MW×1.5 h=2400 kWh) of the storage battery 4 (Formula 2)

定常条件:
0≦t<1440 …(式3)
Sp(t)=Wp(t)+Bp(t) …(式4)
Stationary conditions:
0≦t<1440 (Formula 3)
Sp(t)=Wp(t)+Bp(t) (Formula 4)

第1制約条件:
|Sp(t+1)-Sp(t)|≦発電システムの定格出力の1%(36kW) …(式5)
Sp(t+1)≧Sp(t) (420≦t<600) …(式6)
Sp(t+1)=Sp(t) (690≦t<810) …(式7)
Sp(t+1)≧Sp(t) (960≦t<1140) …(式8)
Sp(t+1)≦Sp(t) (1200≦t<1380) …(式9)
Sp(t)≧0 …(式10)
First Constraint:
|Sp(t+1)−Sp(t)|≦1% of the rated output of the power generation system (36 kW) (Formula 5)
Sp(t+1)≧Sp(t) (420≦t<600) (Formula 6)
Sp(t+1)=Sp(t) (690≦t<810) (Formula 7)
Sp(t+1)≧Sp(t) (960≦t<1140) (Formula 8)
Sp(t+1)≦Sp(t) (1200≦t<1380) (Formula 9)
Sp(t)≧0 (Formula 10)

第2制約条件:
Soc(t)≦蓄電池4の定格容量(2400kWh)の90%(2160kWh) …(式11)
Soc(t)≧蓄電池4の定格容量(2400kWh)の10%(240kWh) …(式12)
Second Constraint:
Soc(t)≦90% (2160 kWh) of the rated capacity (2400 kWh) of the storage battery 4 (Equation 11)
Soc(t)≧10% (240 kWh) of the rated capacity (2400 kWh) of the storage battery 4 (Equation 12)

合成出力目標値算出部65は、上記した式1~式12に示す制約条件の他にも、図1に示した風力発電機2の定格出力および台数、蓄電池4の定格容量および充放電効率、電力系統への電力の連系容量などのシステム構成上の制約も満たすように、合成出力目標値TSp(t)を算出する。 The combined output target value calculation unit 65 calculates the rated output and the number of the wind power generators 2 shown in FIG. 1, the rated capacity and charge/discharge efficiency of the storage battery 4, The combined output target value TSp(t) is calculated so as to satisfy system configuration constraints such as the power interconnection capacity to the power system.

図6は、合成出力目標値の算出処理について説明するための図である。横軸は時間[h]を示し、縦軸は出力[kW]を示す。 FIG. 6 is a diagram for explaining the calculation processing of the combined output target value. The horizontal axis indicates time [h], and the vertical axis indicates output [kW].

ある時刻tにおける合成出力がSp(t)であるとする。また、時刻t以降における風力発電機出力Wp(t)が0になったとする。Wp(t)=0の場合には、式4よりSp(t)=Bp(t)となるため、蓄電池残量Soc(t)が最も消費される状況となる。このとき、式5~式9に示した第1制約条件および式11~式12に示した第2制約条件を満たす合成出力Sp(t)の時間的推移は、図6に示すようになる。つまり、式12に基づいて蓄電池残量Soc(t)が240kWhになるまで、式5~式9を満たすように合成出力Sp(t)を減少させたものが、図6に示した合成出力Sp(t)の時間的推移である。合成出力Sp(t)が0になった時点が、蓄電池残量Soc(t)が240kWhになった時点である。 Let Sp(t) be the synthesized output at time t. It is also assumed that the wind power generator output Wp(t) becomes 0 after time t. When Wp(t)=0, Sp(t)=Bp(t) according to Equation 4, so the remaining battery capacity Soc(t) is consumed most. At this time, the transition over time of the synthesized output Sp(t) that satisfies the first constraint conditions shown in Equations 5 and 9 and the second constraint conditions shown in Equations 11 and 12 is as shown in FIG. That is, based on Equation 12, until the remaining amount of storage battery Soc(t) reaches 240 kWh, the combined output Sp(t) is reduced so as to satisfy Equations 5 to 9, resulting in the combined output Sp shown in FIG. It is the temporal transition of (t). The point in time when the combined output Sp(t) becomes 0 is the point in time when the remaining amount Soc(t) of the storage battery reaches 240 kWh.

時刻t以降の合成出力Sp(t)の累積値(図6でハッチングを施した領域の面積)が蓄電池4に最低限必要な蓄電池残量Soc(t)となる。つまり、時刻tにおける合成出力Sp(t)と、第1制約条件および第2制約条件を守るために最低限必要な蓄電池残量Soc(t)との関係は、以下の式13で示すことができる。
Soc(t)=g(t,Sp(t)) …(式13)
The cumulative value of the combined output Sp(t) after time t (the area of the hatched region in FIG. 6) is the minimum required remaining battery capacity Soc(t) for the storage battery 4 . In other words, the relationship between the combined output Sp(t) at time t and the minimum remaining battery capacity Soc(t) required to comply with the first and second constraints can be expressed by Equation 13 below. can.
Soc(t)=g(t, Sp(t)) (Formula 13)

時刻tの間隔が十分小さければSoc(t+1)をSoc(t)で代用することができる。また、Soc(t)を一次近似することによりSoc(t+1)を算出することもできる。このため、合成出力目標値算出部65は、式13に示す関数gの逆関数を関数g-1とした場合、時刻tにおける蓄電池残量Soc(t)から導き出したSoc(t+1)を用いて、時刻(t+1)における合成出力Sp(t+1)を算出する(式14)。
Sp(t+1)=g-1(t+1,Soc(t+1)) …(式14)
If the interval of time t is sufficiently small, Soc(t+1) can be substituted with Soc(t). Also, Soc(t+1) can be calculated by first-order approximation of Soc(t). Therefore, when the inverse function of the function g shown in Equation 13 is the function g -1 , the combined output target value calculation unit 65 uses Soc(t+1) derived from the remaining battery capacity Soc(t) at time t. , the combined output Sp(t+1) at time (t+1) is calculated (equation 14).
Sp(t+1)=g −1 (t+1, Soc(t+1)) (Formula 14)

合成出力目標値算出部65は、Sp(t+1)を合成出力目標値TSp(t+1)とする。
図5においては、合成出力目標値TSp(t)を破線で示している。
The synthetic output target value calculation unit 65 sets Sp(t+1) as the synthetic output target value TSp(t+1).
In FIG. 5, the combined output target value TSp(t) is indicated by a dashed line.

PCS5は、合成出力目標値TSp(t)を超えない範囲において、蓄電池4の出力を制御する。PCS5による蓄電池出力の制御方法については後述する。 The PCS 5 controls the output of the storage battery 4 within a range not exceeding the combined output target value TSp(t). A method of controlling the storage battery output by the PCS 5 will be described later.

<PCS5の構成>
図7は、本発明の実施の形態に係るPCSの構成を示すブロック図である。
図7に示すように、PCS5は、通信部51と、合成出力目標値取得部52と、合成出力算出部53と、風力発電機出力取得部54と、蓄電池出力算出部55と、記憶装置56と、蓄電池制御部57とを備える。
<Configuration of PCS5>
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the PCS according to the embodiment of the invention.
As shown in FIG. 7, the PCS 5 includes a communication unit 51, a combined output target value acquisition unit 52, a combined output calculation unit 53, a wind power generator output acquisition unit 54, a storage battery output calculation unit 55, and a storage device 56. and a storage battery control unit 57 .

通信部51は、管理装置6と有線または無線により通信を行うための通信インタフェースを含んで構成される。 The communication unit 51 includes a communication interface for performing wired or wireless communication with the management device 6 .

合成出力目標値取得部52は、通信部51を介して、管理装置6から、管理装置6が算出した発電システムの合成出力目標値TSp(t)を取得する。例えば、合成出力目標値取得部52は、一分間隔で管理装置6に対して合成出力目標値の要求信号を送信し、管理装置6は、当該要求信号に応答して合成出力目標値の情報を送信するようにしてもよい。また、管理装置6が一分間隔で合成出力目標値の情報をPCS5にプッシュ型で送信するようにしてもよい。 The combined output target value acquisition unit 52 acquires the combined output target value TSp(t) of the power generation system calculated by the management device 6 from the management device 6 via the communication unit 51 . For example, the synthetic output target value acquisition unit 52 transmits a request signal for the synthetic output target value to the management device 6 at intervals of one minute, and the management device 6 responds to the request signal by obtaining information on the synthetic output target value. may be sent. Alternatively, the management device 6 may transmit the information on the combined output target value to the PCS 5 in a push-type manner at intervals of one minute.

合成出力算出部53は、合成出力目標値取得部52が取得した合成出力目標値TSp(t)に基づいて、合成出力目標値を超えない範囲内で、上述の第1制約条件を満たす合成出力Sp(t)を算出する。なお、合成出力Sp(t)の算出対象とする時刻は、合成出力目標値TSp(t)に対応する時刻tと同じである。 Based on the target synthetic output value TSp(t) acquired by the target synthetic output value acquiring unit 52, the synthetic output calculation unit 53 calculates the synthetic output that satisfies the above-described first constraint within a range that does not exceed the target synthetic output value. Calculate Sp(t). Note that the time for which the synthesized output Sp(t) is calculated is the same as the time t corresponding to the synthesized output target value TSp(t).

つまり、合成出力目標値TSp(t)の時間推移は、第1制約条件を満たしていない場合がある。このため、合成出力算出部53は、第1制約条件を満たす範囲内で合成出力目標値TSp(t)に最も近くなるように合成出力Sp(t)を算出する。なお、合成出力目標値TSp(t)が第1制約条件を満たしている場合には、合成出力目標値TSp(t)と合成出力Sp(t)とは同じ値になる。 In other words, the time transition of the combined output target value TSp(t) may not satisfy the first constraint. Therefore, the synthesized output calculator 53 calculates the synthesized output Sp(t) so as to be closest to the synthesized output target value TSp(t) within the range that satisfies the first constraint. Note that when the synthetic output target value TSp(t) satisfies the first constraint, the synthetic output target value TSp(t) and the synthetic output Sp(t) are the same value.

風力発電機出力取得部54は、通信部51を介して、管理装置6から、3基の風力発電機2の合計出力(風力発電機出力)Wp(t)の情報を取得する。例えば、合成出力算出部53は、一分間隔で管理装置6に対して風力発電機出力の要求信号を送信し、管理装置6は、当該要求信号に応答して風力発電機出力Wp(t)の情報を送信するようにしてもよい。また、管理装置6が一分間隔で風力発電機出力Wp(t)の情報をPCS5にプッシュ型で送信するようにしてもよい。 The wind power generator output acquisition unit 54 acquires information on the total output (wind power generator output) Wp(t) of the three wind power generators 2 from the management device 6 via the communication unit 51 . For example, the combined output calculation unit 53 transmits a wind power generator output request signal to the management device 6 at intervals of one minute, and the management device 6 responds to the request signal by calculating the wind power generator output Wp(t) information may be transmitted. Also, the management device 6 may transmit information on the wind power generator output Wp(t) to the PCS 5 in a push-type manner at intervals of one minute.

蓄電池出力算出部55は、合成出力算出部53が算出した合成出力Sp(t)と、風力発電機出力取得部54が取得した風力発電機出力Wp(t)とに基づいて、蓄電池出力Bp(t)を算出する。つまり、蓄電池出力算出部55は、以下の式15に従って、合成出力Sp(t)から風力発電機出力Wp(t)を減じることにより、蓄電池出力Bp(t)を算出する。
Bp(t)=Sp(t)-Wp(t) …(式15)
なお、式15は、式4から導き出される。
The storage battery output calculation unit 55 calculates the storage battery output Bp ( t) is calculated. That is, the storage battery output calculation unit 55 calculates the storage battery output Bp(t) by subtracting the wind power generator output Wp(t) from the combined output Sp(t) according to Equation 15 below.
Bp(t)=Sp(t)-Wp(t) (Formula 15)
Equation 15 is derived from Equation 4.

記憶装置56は、蓄電池4の定格容量などの各種情報を記憶する。記憶装置56は、例えば、HDDなどの磁気ディスク装置や、不揮発性メモリ、揮発性メモリなどにより構成される。 The storage device 56 stores various information such as the rated capacity of the storage battery 4 . The storage device 56 is configured by, for example, a magnetic disk device such as an HDD, a nonvolatile memory, a volatile memory, or the like.

蓄電池制御部57は、蓄電池出力算出部55が算出した蓄電池出力Bp(t)に基づいて、当該出力が実現されるように蓄電池4の充放電を制御する。つまり、蓄電池制御部57は、蓄電池出力Bp(t)が正の場合には、蓄電池出力Bp(t)の電力を蓄電池4から放電させ、蓄電池出力Bp(t)が負の場合には、蓄電池出力Bp(t)の絶対値の電力を蓄電池4に充電させる。なお、蓄電池4に蓄電される電力は、すべて風力発電機2の発電電力である。 The storage battery control unit 57 controls charging and discharging of the storage battery 4 based on the storage battery output Bp(t) calculated by the storage battery output calculation unit 55 so that the output is realized. That is, the storage battery control unit 57 discharges the power of the storage battery output Bp(t) from the storage battery 4 when the storage battery output Bp(t) is positive, and discharges the power of the storage battery 4 when the storage battery output Bp(t) is negative. The storage battery 4 is charged with the power of the absolute value of the output Bp(t). All the power stored in the storage battery 4 is power generated by the wind power generator 2 .

<管理装置6の処理フロー>
図8は、管理装置による合成出力目標値の算出処理の流れを示すフローチャートである。
<Processing Flow of Management Device 6>
FIG. 8 is a flow chart showing a flow of calculation processing of a synthetic output target value by the management device.

図8および図2を参照して、合成出力目標値算出部65は、記憶装置66に記憶されている合成出力目標値を算出するための制約条件の情報を、記憶装置66から読み出すことにより取得する(S1)。つまり、合成出力目標値算出部65は、上述した初期条件(式1、式2)、定常条件(式3、式4)、第1制約条件(式5~式10)、第2制約条件(式11、式12)、図1に示したシステム構成上の制約条件などの情報を取得する。 Referring to FIGS. 8 and 2, synthetic output target value calculation unit 65 acquires information on the constraint conditions for calculating the synthetic output target value stored in storage device 66 by reading from storage device 66. (S1). That is, the combined output target value calculation unit 65 calculates the above-described initial conditions (formulas 1 and 2), stationary conditions (formulas 3 and 4), first constraint conditions (formulas 5 to 10), and second constraint conditions ( Equations 11 and 12) and information such as constraints on the system configuration shown in FIG. 1 are acquired.

風力発電機出力取得部62は、現在の時刻tにおける風力発電機出力Wp(t)を、PCS3から取得する(S2)。 The wind power generator output acquisition unit 62 acquires the wind power generator output Wp(t) at the current time t from the PCS 3 (S2).

蓄電池出力取得部63は、現在の時刻tにおける蓄電池出力Bp(t)を、PCS5から取得する(S3)。 The storage battery output acquisition unit 63 acquires the storage battery output Bp(t) at the current time t from the PCS 5 (S3).

合成出力目標値算出部65は、ステップS2およびS3でそれぞれ取得された風力発電機出力Wp(t)および蓄電池出力Bp(t)の合成出力Sp(t)を算出する(S4)。つまり、合成出力目標値算出部65は、上述の式4に従って、風力発電機出力Wp(t)および蓄電池出力Bp(t)を加算することにより、合成出力Sp(t)を算出する。 The combined output target value calculation unit 65 calculates a combined output Sp(t) of the wind power generator output Wp(t) and the storage battery output Bp(t) obtained in steps S2 and S3 (S4). That is, the combined output target value calculation unit 65 calculates the combined output Sp(t) by adding the wind power generator output Wp(t) and the storage battery output Bp(t) according to Equation 4 above.

蓄電池残量取得部64は、現在の時刻tにおける蓄電池残量Soc(t)を、PCS5から取得する(S5)。 The storage battery remaining amount acquisition unit 64 acquires the storage battery remaining amount Soc(t) at the current time t from the PCS 5 (S5).

合成出力目標値算出部65は、上述した式1~式12に示す制約条件の下で、次の時刻(t+1)における合成出力目標値TSp(t+1)を算出する(S6)。合成出力目標値の算出処理の詳細は上述した通りである。このため、その詳細な説明は繰り返さない。 The synthetic output target value calculation unit 65 calculates the synthetic output target value TSp(t+1) at the next time (t+1) under the constraint conditions shown in Equations 1 to 12 (S6). Details of the calculation processing of the combined output target value are as described above. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

管理装置6は、所定の終了条件を満たすか否かを判断する(S7)。例えば、管理装置6は、予め設定された合計出力目標値の算出期間が満了した場合に終了条件を満たすと判断してもよいし、ユーザが、合計出力目標値の算出処理の停止を指示した場合に終了条件を満たすと判断してもよい。 The management device 6 determines whether or not a predetermined termination condition is satisfied (S7). For example, the management device 6 may determine that the termination condition is met when a predetermined period for calculating the target total output value has expired, or the user has instructed to stop the calculation process for the target total output value. In this case, it may be determined that the termination condition is satisfied.

終了条件を満たさない場合には(S7でNO)、ステップS2以降の処理が繰り返し実行される。終了条件を満たす場合には(S7でYES)、管理装置6は、合成出力目標値の算出処理を終了する。 If the termination condition is not satisfied (NO in S7), the processes after step S2 are repeatedly executed. If the termination condition is satisfied (YES in S7), the management device 6 terminates the composite output target value calculation process.

<PCS5の処理フロー>
図9は、PCSによる蓄電池制御処理の流れを示すフローチャートである。
図9および図7を参照して、合成出力目標値取得部52は、管理装置6から、発電システムの現在時刻tにおける合成出力目標値TSp(t)を取得する(S11)。
<Processing flow of PCS5>
FIG. 9 is a flowchart showing the flow of storage battery control processing by the PCS.
9 and 7, synthetic output target value acquisition unit 52 acquires synthetic output target value TSp(t) at current time t of the power generation system from management device 6 (S11).

合成出力算出部53は、合成出力目標値取得部52が取得した合成出力目標値TSp(t)に基づいて、合成出力目標値を超えない範囲内で、上述の第1制約条件を満たす合成出力Sp(t)を算出する(S12)。 Based on the target synthetic output value TSp(t) acquired by the target synthetic output value acquiring unit 52, the synthetic output calculation unit 53 calculates the synthetic output that satisfies the above-described first constraint within a range that does not exceed the target synthetic output value. Sp(t) is calculated (S12).

風力発電機出力取得部54は、管理装置6から、風力発電機出力Wp(t)を取得する(S13)。 The wind power generator output acquisition unit 54 acquires the wind power generator output Wp(t) from the management device 6 (S13).

蓄電池出力算出部55は、ステップS12で算出された合成出力Sp(t)と、ステップS13で取得された風力発電機出力Wp(t)とに基づいて、蓄電池出力Bp(t)を算出する(S14)。つまり、蓄電池出力算出部55は、上述の式15に従って、合成出力Sp(t)から風力発電機出力Wp(t)を減じることにより、蓄電池出力Bp(t)を算出する。 The storage battery output calculation unit 55 calculates the storage battery output Bp(t) based on the combined output Sp(t) calculated in step S12 and the wind power generator output Wp(t) obtained in step S13 ( S14). That is, the storage battery output calculation unit 55 calculates the storage battery output Bp(t) by subtracting the wind power generator output Wp(t) from the combined output Sp(t) according to Equation 15 described above.

蓄電池制御部57は、蓄電池出力算出部55が算出した蓄電池出力Bp(t)に基づいて、当該出力が実現されるように蓄電池4の充放電を制御する(S15)。 Based on the battery output Bp(t) calculated by the battery output calculator 55, the battery controller 57 controls charging and discharging of the battery 4 so as to achieve the output (S15).

PCS5は、所定の終了条件を満たすか否かを判断する(S16)。例えば、PCS5は、予め設定された蓄電池4の制御対象期間が満了した場合に終了条件を満たすと判断してもよいし、蓄電池4が停止した場合に終了条件を満たすと判断してもよい。 The PCS 5 determines whether or not a predetermined termination condition is satisfied (S16). For example, the PCS 5 may determine that the termination condition is satisfied when a preset control target period of the storage battery 4 expires, or may determine that the termination condition is satisfied when the storage battery 4 stops.

終了条件を満たさない場合には(S16でNO)、ステップS11以降の処理が繰り返し実行される。終了条件を満たす場合には(S16でYES)、PCS5は、蓄電池4の制御処理を終了する。 If the termination condition is not satisfied (NO in S16), the processes after step S11 are repeatedly executed. If the termination condition is satisfied (YES in S16), the PCS 5 terminates the control process for the storage battery 4. FIG.

<風力発電機2の発電抑制について>
図10は、各装置の出力および蓄電池残量の時間的な推移を示す他の図である。図10の見方は、図5と同様である。
<Regarding power generation suppression of the wind power generator 2>
FIG. 10 is another diagram showing the temporal transition of the output of each device and the remaining capacity of the storage battery. The view of FIG. 10 is the same as that of FIG.

上述したように、合成出力目標値TSp(t)を超えない範囲で合成出力Sp(t)が決定され、蓄電池出力Bp(t)が制御される。ただし、図10に示す例では、昼の時間帯において、風力発電機出力Wp(t)も大きく、かつ蓄電池残量Soc(t)も大きくなっている。このような状況においては、風力発電機出力Wp(t)を蓄電池4に充電してしまうと、上述した式12に示す第2制約条件を満たさなくなる場合がある。このような場合には、管理装置6からPCS3に対して、風力発電の抑制指示が送信される。PCS3は、当該抑制指示に応答して、風力発電機2の発電抑制処理を実施する。 As described above, the synthetic output Sp(t) is determined within a range not exceeding the synthetic output target value TSp(t), and the storage battery output Bp(t) is controlled. However, in the example shown in FIG. 10, the wind power generator output Wp(t) is large and the remaining battery capacity Soc(t) is also large during the daytime hours. In such a situation, if the storage battery 4 is charged with the wind power generator output Wp(t), the second constraint shown in the above equation 12 may not be satisfied. In such a case, an instruction to suppress wind power generation is transmitted from the management device 6 to the PCS 3 . The PCS 3 implements power generation suppression processing of the wind power generator 2 in response to the suppression instruction.

図11は、蓄電池の定格容量と風力発電機の発電抑制率との関係を示す図である。横軸は、蓄電池4の定格容量を示し、縦軸は風力発電機2の発電抑制率を示す。 FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the rated capacity of the storage battery and the power generation suppression rate of the wind power generator. The horizontal axis indicates the rated capacity of the storage battery 4 and the vertical axis indicates the power generation suppression rate of the wind power generator 2 .

発電抑制率は、式12に示す第2制約条件を満たすように風力発電機2の発電抑制を行った場合の風力発電の抑制率を表し、以下の式16で算出することができる。 The power generation suppression rate represents the suppression rate of wind power generation when the power generation of the wind power generator 2 is suppressed so as to satisfy the second constraint shown in Equation 12, and can be calculated by Equation 16 below.

発電抑制率[%]=(抑制電力合計[kWh]/風力発電機出力合計[kWh])×100 …(式16) Power generation suppression rate [%] = (total suppression power [kWh]/total wind power generator output [kWh]) x 100 (Equation 16)

ここで、風力発電機出力合計は、風力発電機2の発電抑制を行わなかった場合の風力発電機出力Wp(t)の累積値である。抑制電力合計は、風力発電機2の発電抑制を行った電力の累積値である。 Here, the wind power generator output total is the cumulative value of the wind power generator output Wp(t) when the power generation of the wind power generator 2 is not suppressed. The total suppressed power is the cumulative value of the power generated by the wind power generator 2 that is suppressed.

図11に示すように、蓄電池4の定格容量が2400kWhの場合の発電抑制率は0.19%程度である。このため、蓄電池4の定格容量は2400kWh程度あれば十分であることが分かる。このように、発電抑制率を算出することで、最適な蓄電池4の定格容量を求めることができる。 As shown in FIG. 11, the power generation suppression rate is about 0.19% when the rated capacity of the storage battery 4 is 2400 kWh. Therefore, it can be seen that a rated capacity of about 2400 kWh is sufficient for the storage battery 4 . By calculating the power generation suppression rate in this manner, the optimum rated capacity of the storage battery 4 can be obtained.

<実施の形態の効果等>
以上説明したように、本発明の実施の形態によると、管理装置6は、図6に示したように風力発電機出力Wp(t)が0であるとした場合に、第1制約条件および第2制約条件を満たすための発電システムの合成出力目標値TSp(t)を算出することができる。つまり、風力発電機出力Wp(t)が0であっても、第1制約条件および第2制約条件を満たすために必要な合成出力目標値TSp(t)を算出することができる。風力発電機出力Wp(t)を0に設定することで、気象条件によっては風力発電機の出力がない場合であっても、適切な合成出力目標値TSp(t)を算出することができる。これにより、制御システムは、系統連系のための制約条件を満たしつつ、風力発電機2を備える発電システムを運用し続けることができる。なお、合成出力目標値TSp(t)を算出する際に、風力発電機出力Wp(t)を0と仮定したが、風力発電機出力Wp(t)を正の所定値と仮定してもよい。
<Effects of the embodiment, etc.>
As described above, according to the embodiment of the present invention, when the wind power generator output Wp(t) is 0 as shown in FIG. It is possible to calculate the combined output target value TSp(t) of the power generation system for satisfying the two constraints. That is, even if the wind power generator output Wp(t) is 0, it is possible to calculate the combined output target value TSp(t) necessary to satisfy the first constraint and the second constraint. By setting the wind power generator output Wp(t) to 0, an appropriate combined output target value TSp(t) can be calculated even when there is no wind power generator output depending on weather conditions. As a result, the control system can continue to operate the power generation system including the wind power generator 2 while satisfying the constraints for grid interconnection. Although the wind power generator output Wp(t) was assumed to be 0 when calculating the combined output target value TSp(t), the wind power generator output Wp(t) may be assumed to be a predetermined positive value. .

また、PCS5は、合成出力目標値TSp(t)が第1制約条件を満たさない場合には、合成出力目標値TSp(t)に基づいて第1制約条件を満たすような合成出力Sp(t)を算出することができる。合成出力Sp(t)が算出されると、合成出力Sp(t)から、風力発電機出力Wp(t)を減じることにより、蓄電池出力Bp(t)を算出することができる。これにより、PCS5は、第1制約条件を満たすように蓄電池4の出力を制御することができる。 Further, when the target synthesized output value TSp(t) does not satisfy the first constraint, the PCS 5 determines the synthesized output Sp(t) that satisfies the first constraint based on the target synthesized output value TSp(t). can be calculated. After the combined output Sp(t) is calculated, the storage battery output Bp(t) can be calculated by subtracting the wind power generator output Wp(t) from the combined output Sp(t). Thereby, PCS5 can control the output of the storage battery 4 so that a 1st constraint condition may be satisfy|filled.

なお、第1制約条件は、式5に示したような単位時間当たりの合成出力Sp(t)の変化量の制約を含む。このため、管理装置6は、合成出力Sp(t)が、単位時間当たりの合成出力Sp(t)の変化量の制約を満たすように、発電システムを制御することができる。これにより、例えば、合成出力Sp(t)が急激に変化し、不安定な電力が電力系統に逆潮流するのを防ぐことができる。 Note that the first constraint includes a constraint on the amount of change in the combined output Sp(t) per unit time as shown in Equation 5. Therefore, the management device 6 can control the power generation system such that the combined output Sp(t) satisfies the constraint on the amount of change in the combined output Sp(t) per unit time. As a result, for example, it is possible to prevent a sudden change in the combined output Sp(t) and a reverse flow of unstable power to the power system.

また、第1制約条件は、式6~式9に示したような所定の時間帯における合成出力Sp(t)の変化の方向の制約を含む。このため、管理装置6は、合成出力SP(t)が、所定の時間帯における合成出力Sp(t)の変化の方向の制約を満たすように、発電システムを制御することができる。これにより、例えば、電力需要の変動に合わせた電力を電力系統に流すことができる。 In addition, the first constraint includes constraints on the direction of change of the combined output Sp(t) in a predetermined time period as shown in Equations 6-9. Therefore, the management device 6 can control the power generation system so that the combined output SP(t) satisfies the constraints on the direction of change of the combined output Sp(t) in a predetermined time period. As a result, for example, it is possible to supply power to the power system in accordance with fluctuations in power demand.

また、第1制約条件は、式10に示したような発電システムが電力系統から受電しないことの制約を含む。このため、管理装置6は、風力発電機2が発電したよりも大きい電力を蓄電池4が充電しないという制約のもとで、最適な合成出力目標値TSp(t)を算出することができる。 Also, the first constraint condition includes a constraint that the power generation system as shown in Equation 10 does not receive power from the power grid. Therefore, the management device 6 can calculate the optimum combined output target value TSp(t) under the constraint that the storage battery 4 is not charged with power greater than that generated by the wind power generator 2 .

また、第2制約条件は、式11および式12に示したような蓄電池4の蓄電池残量の制約を含む。このため、管理装置6は、蓄電池残量Soc(t)を一定範囲に維持しつつ、発電システムを運用し続けることのできる合成出力目標値TSp(t)を算出することができる。 In addition, the second constraint includes constraints on the remaining capacity of the storage battery 4 as shown in Equations 11 and 12. Therefore, the management device 6 can calculate the combined output target value TSp(t) that allows the power generation system to continue operating while maintaining the remaining battery capacity Soc(t) within a certain range.

<付記>
以上、本発明の実施の形態に係る電力システム1について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
<Appendix>
Although the power system 1 according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment.

例えば、上述の実施の形態では、管理装置6が合成出力目標値TSp(t)を算出し、PCS5が合成出力目標値TSp(t)に基づいて蓄電池出力Bp(t)算出することとしたが、管理装置6が、蓄電池出力Bp(t)の算出を行うものであってもよい。算出した蓄電池出力Bp(t)は、管理装置6からPCS5に提供され、PCS5は、提供を受けた蓄電池出力Bp(t)に基づいて、蓄電池4の充放電を制御する。 For example, in the above embodiment, the management device 6 calculates the synthetic output target value TSp(t), and the PCS 5 calculates the storage battery output Bp(t) based on the synthetic output target value TSp(t). , the management device 6 may calculate the storage battery output Bp(t). The calculated storage battery output Bp(t) is provided from the management device 6 to the PCS 5, and the PCS 5 controls charging and discharging of the storage battery 4 based on the provided storage battery output Bp(t).

また、上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)などから構成されるコンピュータとして構成されてもよい。ROM、RAMまたはHDDには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。 Further, each of the devices described above may be specifically configured as a computer including a microprocessor, ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), HDD (Hard Disk Drive), and the like. A computer program is stored in the ROM, RAM or HDD. Each device achieves its function by the microprocessor operating according to the computer program.

さらに、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、1個のシステムLSIから構成されているとしてもよい。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。RAMには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。 Furthermore, part or all of the components constituting each device described above may be configured from one system LSI. A system LSI is an ultra-multifunctional LSI manufactured by integrating multiple components on a single chip. Specifically, it is a computer system that includes a microprocessor, ROM, RAM, etc. . A computer program is stored in the RAM. The system LSI achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.

また、本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、本発明は、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよい。 Further, the present invention may be the method shown above. Also, the present invention may be a computer program that implements these methods by a computer.

さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムをコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体、例えば、HDD、CD-ROM、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。当該コンピュータプログラムは、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送してもよい。
また、上記各装置は、複数のコンピュータにより実現されてもよい。
Further, according to the present invention, the computer program may be recorded in a non-transitory computer-readable recording medium such as an HDD, a CD-ROM, a semiconductor memory, or the like. The computer program may be transmitted via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, data broadcasting, or the like.
Also, each of the devices described above may be realized by a plurality of computers.

また、上記各装置の一部または全部の機能がクラウドコンピューティングによって提供されてもよい。つまり、各装置の一部または全部の機能がクラウドサーバにより実現されていてもよい。 Also, part or all of the functions of the above devices may be provided by cloud computing. That is, part or all of the functions of each device may be realized by the cloud server.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the meaning described above, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

1 電力システム
2 風力発電機
4 蓄電池
6 管理装置
51 通信部
52 合成出力目標値取得部
53 合成出力算出部
54 風力発電機出力取得部
55 蓄電池出力算出部
56 記憶装置
57 蓄電池制御部
61 通信部
62 風力発電機出力取得部
63 蓄電池出力取得部
64 蓄電池残量取得部
65 合成出力目標値算出部
66 記憶装置
1 Power system 2 Wind power generator 4 Storage battery 6 Management device 51 Communication unit 52 Combined output target value acquisition unit 53 Combined output calculation unit 54 Wind power generator output acquisition unit 55 Storage battery output calculation unit 56 Storage device 57 Storage battery control unit 61 Communication unit 62 Wind power generator output acquisition unit 63 Storage battery output acquisition unit 64 Storage battery remaining amount acquisition unit 65 Synthetic output target value calculation unit 66 Storage device

Claims (7)

風力発電機と蓄電池とを含む発電システムを制御する制御システムであって、
前記風力発電機の出力が所定値であるとした場合に、前記発電システムの合成出力が下記の第1制約条件および第2制約条件を満たすのに最低限必要な蓄電池残量と、前記合成出力との関係性を示す情報を用いて、前記蓄電池の蓄電池残量から前記合成出力の目標値である合成出力目標値を算出する合成出力目標値算出部を備え、
第1制約条件:前記発電システムを系統連系するための制約条件
第2制約条件:前記蓄電池を運用するための制約条件
前記第1制約条件は、電力需要が増加するあらかじめ定められた第1時間帯において前記合成出力を減少させないことを示す制約、電力需要が変動するあらかじめ定められた第2時間帯において前記合成出力を一定にすることを示す制約、及び、電力需要が減少するあらかじめ定められた第3時間帯において前記合成出力を増加させないことを示す制約の少なくとも1つを含み、
前記第2制約条件は、前記蓄電池の蓄電池残量を上限値及び前記上限値よりも小さい下限値で規定される一定の範囲に制限するための制約を含む、制御システム。
A control system for controlling a power generation system including a wind power generator and a storage battery,
When the output of the wind power generator is a predetermined value, the minimum necessary storage battery remaining amount for the combined output of the power generation system to satisfy the following first and second constraints, and the combined output A synthetic output target value calculation unit that calculates a synthetic output target value that is a target value of the synthetic output from the remaining battery level of the storage battery using information indicating the relationship between
First Constraint: Constraints for connecting the power generation system to the grid Second Constraints: Constraints for operating the storage battery
The first constraint conditions include a constraint indicating that the combined output is not to be reduced in a predetermined first time period when power demand increases, and a constraint indicating that the combined output is not reduced in a predetermined second time period when power demand fluctuates. including at least one of a constraint indicating that it should be constant and a constraint indicating that the combined output should not be increased in a predetermined third time period during which power demand decreases;
The control system, wherein the second constraint condition includes a constraint for limiting the remaining battery capacity of the storage battery to a certain range defined by an upper limit value and a lower limit value smaller than the upper limit value.
前記所定値は0である、請求項1に記載の制御システム。 2. The control system of claim 1, wherein said predetermined value is zero. さらに、
前記合成出力目標値算出部が算出した前記合成出力目標値に基づいて、前記第1制約条件を満たす前記合成出力を算出する合成出力算出部と、
前記合成出力算出部が算出した前記合成出力と、前記風力発電機の出力とに基づいて、前記蓄電池の出力を算出する蓄電池出力算出部とを備える、請求項1または請求項2に記載の制御システム。
moreover,
a composite output calculation unit that calculates the composite output that satisfies the first constraint based on the composite output target value calculated by the composite output target value calculation unit;
3. The control according to claim 1, further comprising a storage battery output calculation unit that calculates the output of the storage battery based on the combined output calculated by the combined output calculation unit and the output of the wind power generator. system.
前記第1制約条件は、単位時間当たりの前記合成出力の変化量の制約を含む、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の制御システム。 4. The control system according to any one of claims 1 to 3, wherein said first constraint includes a constraint on the amount of change in said combined output per unit time. 前記第1制約条件は、前記発電システムが電力系統から受電しないことの制約を含む、請求項1~請求項のいずれか1項に記載の制御システム。 The control system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the first constraint includes a constraint that the power generation system does not receive power from a power system. 風力発電機と蓄電池とを含む発電システムを制御する制御方法であって、
前記風力発電機の出力が所定値であるとした場合に、前記発電システムの合成出力が下記の第1制約条件および第2制約条件を満たすのに最低限必要な蓄電池残量と、前記合成出力との関係性を示す情報を用いて、前記蓄電池の蓄電池残量から前記合成出力の目標値である合成出力目標値を算出する合成出力目標値算出ステップを含み、
第1制約条件:前記発電システムを系統連系するための制約条件
第2制約条件:前記蓄電池を運用するための制約条件
前記第1制約条件は、電力需要が増加するあらかじめ定められた第1時間帯において前記合成出力を減少させないことを示す制約、電力需要が変動するあらかじめ定められた第2時間帯において前記合成出力を一定にすることを示す制約、及び、電力需要が減少するあらかじめ定められた第3時間帯において前記合成出力を増加させないことを示す制約の少なくとも1つを含み、
前記第2制約条件は、前記蓄電池の蓄電池残量を上限値及び前記上限値よりも小さい下限値で規定される一定の範囲に制限するための制約を含む、制御方法。
A control method for controlling a power generation system including a wind power generator and a storage battery,
When the output of the wind power generator is a predetermined value, the minimum necessary storage battery remaining amount for the combined output of the power generation system to satisfy the following first and second constraints, and the combined output a synthetic output target value calculation step of calculating a synthetic output target value, which is a target value of the synthetic output, from the remaining battery level of the storage battery using information indicating the relationship between
First Constraint: Constraints for connecting the power generation system to the grid Second Constraints: Constraints for operating the storage battery
The first constraint conditions include a constraint indicating that the combined output is not to be reduced in a predetermined first time period when power demand increases, and a constraint indicating that the combined output is not reduced in a predetermined second time period when power demand fluctuates. including at least one of a constraint indicating that it should be constant and a constraint indicating that the combined output should not be increased in a predetermined third time period during which power demand decreases;
The control method, wherein the second constraint condition includes a constraint for limiting the remaining battery capacity of the storage battery to a certain range defined by an upper limit value and a lower limit value smaller than the upper limit value.
コンピュータを、風力発電機と蓄電池とを含む発電システムを制御する制御システムとして機能させるためのコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記風力発電機の出力が所定値であるとした場合に、前記発電システムの合成出力が下記の第1制約条件および第2制約条件を満たすのに最低限必要な蓄電池残量と、前記合成出力との関係性を示す情報を用いて、前記蓄電池の蓄電池残量から前記合成出力の目標値である合成出力目標値を算出する合成出力目標値算出部として機能させ、
第1制約条件:前記発電システムを系統連系するための制約条件
第2制約条件:前記蓄電池を運用するための制約条件
前記第1制約条件は、電力需要が増加するあらかじめ定められた第1時間帯において前記合成出力を減少させないことを示す制約、電力需要が変動するあらかじめ定められた第2時間帯において前記合成出力を一定にすることを示す制約、及び、電力需要が減少するあらかじめ定められた第3時間帯において前記合成出力を増加させないことを示す制約の少なくとも1つを含み、
前記第2制約条件は、前記蓄電池の蓄電池残量を上限値及び前記上限値よりも小さい下限値で規定される一定の範囲に制限するための制約を含む、コンピュータプログラム。
A computer program for causing a computer to function as a control system for controlling a power generation system including a wind power generator and a storage battery,
said computer,
When the output of the wind power generator is a predetermined value, the minimum necessary storage battery remaining amount for the combined output of the power generation system to satisfy the following first and second constraints, and the combined output Using information indicating the relationship between, functioning as a synthetic output target value calculation unit that calculates a synthetic output target value that is the target value of the synthetic output from the remaining battery level of the storage battery,
First Constraint: Constraints for connecting the power generation system to the grid Second Constraints: Constraints for operating the storage battery
The first constraint conditions include a constraint indicating that the combined output is not to be reduced in a predetermined first time period when power demand increases, and a constraint indicating that the combined output is not reduced in a predetermined second time period when power demand fluctuates. including at least one of a constraint indicating that it should be constant and a constraint indicating that the combined output should not be increased in a predetermined third time period during which power demand decreases;
The computer program, wherein the second constraint condition includes a constraint for limiting the remaining battery capacity of the storage battery to a certain range defined by an upper limit value and a lower limit value smaller than the upper limit value.
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