JP7337311B1 - 電力変換装置、電力変換方法、および電力変換プログラム - Google Patents

Abstract

本開示に係る電力変換装置は、分散型電源の直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータの制御パラメータを管理する制御パラメータ管理部と、前記インバータの出力電力を検出し、検出値として出力する検出部と、前記インバータを制御する電圧指令値を生成するインバータ制御部と、を備え、前記インバータ制御部は、前記検出値および電力指令値に基づいて垂下特性を変更し、変更した前記垂下特性に基づき前記電圧指令値を生成する。

Description

本開示は、電力変換装置、電力変換方法、および電力変換プログラムに関する。

特許文献１には、再生可能エネルギー等を用いて生成された直流電力を、交流電力に変換するためのインバータ制御装置が開示されている。このインバータ制御装置は、定格出力電力に対する出力電力の比率が異なる複数のインバータを、安定的に動作させる。このようなインバータ制御装置は、例えば分散型電源を電力系統に接続するためにも用いられる。従来の分散型電源では、電力系統を管理する装置からの電力指令値に基づき、出力電力を決定する。

特開２０２０－１９８７０５号公報

分散型電源の出力電力は、一般的に、垂下特性に基づいて定められる。ここで、電力指令値および垂下特性に基づいて出力電力を決定すると、電力系統における負荷変動が生じた場合に、分散型電源の出力電力が上限値（例えば定格容量）を超えてしまう可能性がある。その結果として、分散型電源の動作が停止してしまう可能性がある。

本開示は、上記の事情に鑑みて、垂下特性を用いて分散型電源の出力電力を決定する際に、出力電力が上限値を超えることを回避できる、電力変換装置、電力変換方法、および電力変換プログラムを提供することを目的とする。

本開示に係る一つの態様は、電力管理装置が生成した電力指令値に基づき、電力系統に電圧源として交流電力を供給する電力変換装置であって、分散型電源の直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータの制御パラメータを管理する制御パラメータ管理部と、前記インバータの出力電力を検出し、検出値として出力する検出部と、前記検出値、前記電力指令値、および前記制御パラメータに基づき、前記インバータを制御する電圧指令値を生成するインバータ制御部と、を備え、前記制御パラメータは、前記インバータにおける前記出力電力の、周波数との相関である垂下特性に関するものであり、前記インバータ制御部は、前記検出値および前記電力指令値に基づいて前記垂下特性を変更し、変更した前記垂下特性に基づき前記電圧指令値を生成する。

本開示に係る電力変換方法の一つの態様は、インバータの出力電力を検出値として検出する工程と、電力管理装置が生成した電力指令値および前記検出値に基づき、前記インバータにおける前記出力電力の周波数との相関である垂下特性を変更する工程と、変更した前記垂下特性に基づいて電圧指令値を生成する工程と、前記電圧指令値に基づき、分散型電源の直流電力を交流電力に変換する工程と、を有する。

本開示に係る電力変換プログラムの一つの態様は、コンピュータに、電力管理装置が生成した電力指令値およびインバータの出力電力の検出値に基づき、前記インバータにおける前記出力電力の周波数との相関である垂下特性を変更する処理と、変更した前記垂下特性に基づいて電圧指令値を生成する処理と、前記電圧指令値に基づき、分散型電源の直流電力を交流電力に変換する処理と、を実行させる。

本開示によれば、垂下特性を用いて分散型電源の出力電力を決定する際に、出力電力が上限値を超えることを回避できる。

実施の形態に係る電力変換装置を含む電力系統管理システムの構成を示す図である。 図１の負荷の例を示すブロック図である。 図１の電力管理装置の構成例を示すブロック図である。 図１の第１制御パラメータ管理部の構成例を示すブロック図である。 図１の第１分散型電源および第１インバータの構成例を示すブロック図である。 図１の第１検出部の構成例を示すブロック図である。 図１の第１インバータ制御部の構成例を示すブロック図である。 図７のＶＳＧ制御部の構成例を示すブロック図である。 図７の電圧制御部の構成例を示すブロック図である。 図７のＰｒｅｆ制御部の構成例を示すブロック図である。 図５のコンバータ制御部の構成例を示すブロック図である。 負荷が増加したときにおける垂下特性の変更を説明する図である。 負荷が減少したときにおける垂下特性の変更を説明する図である。 負荷が増加した後で減少した場合の、電力変換装置の動作の例を説明する図である。 負荷が減少した後で増加した場合の、電力変換装置の動作の例を説明する図である。 電力変換装置が行う自己補正フローを説明するフローチャートである。 図１６における制御偏差の計算フローを説明するフローチャートである。 ドループ制御における垂下特性の第１の例である。 ドループ制御における垂下特性の第２の例である。 ドループ制御における垂下特性の第３の例である。 ドループ制御における垂下特性の第４の例である。 電力変換装置が行う他の自己補正フローを説明するフローチャートである。 図２２におけるPref制御の計算フローを説明するフローチャートである。 図２３におけるPref制御の終了判定を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態について説明する。なお、本開示の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

図１は、本実施の形態における電力変換装置を含む電力系統管理システムの構成を示す図である。電力系統管理システム１は、例えば、マイクログリッドにおける自律電力系統を管理する。自律電力系統には、例えば図１に示すように、配電用電圧器６に接続される配電線３が設けられている。配電線３には、第１分散型電源１４、第２分散型電源２４、負荷４、および太陽光発電設備５（図ではＰＶと略す）が接続されている。マイクログリッドは、例えば、スマートシティ、ビル、工場、離島などに適用される。ただし、電力系統管理システム１の適用例はこれらに限定されない。

電力系統管理システム１には、太陽光発電設備５以外の自然エネルギーを用いた発電設備（風力発電機、水力発電機など）が接続されてもよい。また、電力系統管理システム１には、火力発電所等が接続されてもよい。図１に示す負荷４は、電力を消費する設備である。図２に示すように、負荷４には、例えばマンション・住宅７０２、街灯７０３、学校・病院７０４、商業負荷７０６等が含まれる。これらの負荷７０２～７０４には、変圧器７０１を介して、交流電流が供給される。商業負荷７０６には、変圧器７０５を介して、交流電流が供給される。

図１に示すように、電力系統管理システム１は、電力管理装置２と、第１電力変換装置１０と、第２電力変換装置２０と、第１分散型電源１４と、第２分散型電源２４と、を備えている。第１分散型電源１４および第２分散型電源２４は、例えば、蓄電池である。電力変換装置１０、２０は、負荷４における電力需要に応じて、分散型電源１４、２４の直流電力を交流電力に変換し、配電線３に供給する。また、電力変換装置１０、２０は、負荷４における電力消費が小さいときに、余剰電力を用いて、分散型電源１４、２４を充電してもよい。

電力管理装置２は、例えば、ＣＥＭＳ（Community Energy Management System）、ＡＥＭＳ（Aria Energy Management System）、ＢＥＭＳ（Building and Energy Management System）等である。電力管理装置２は、自律電力系統における電力の需給を管理する。図３に、電力管理装置２の構成例を示す。電力管理装置２は、例えば、発電電力予測回路２０１と、消費電力予測回路２０２と、運転計画作成部２０３と、管理部２０４と、を有する。発電電力予測回路２０１は、太陽光発電設備５の発電電力を予測し、その予測結果である発電電力情報を生成する。発電電力予測回路２０１は、天気予報に基づいて、発電電力を予測してもよい。

消費電力予測回路２０２は、負荷４における消費電力を予測し、その予測結果である消費電力情報を生成する。消費電力予測回路２０２が生成する消費電力情報には、日付（年月日）、時刻等の情報も含まれる。運転計画作成部２０３は、発電電力予測回路２０１から出力される発電電力情報および消費電力予測回路２０２から出力される消費電力情報に基づいて、第１電力変換装置１０および第２電力変換装置２０の運転計画を作成する。運転計画作成部２０３には、変電所からの充放電電力の計画値も通知される。変電所から通知される計画値は、例えば３０分周期で、３０分間の充放電電力に関する情報である。

管理部２０４は、配電線３に接続される分散型電源１４、２４の運転計画の作成を管理する。管理部２０４は、運転計画作成部２０３が生成した、電力指令値Pref１＊、Pref２＊、周波数指令値Ｆｒｅｆ＊、および制御パラメータ等を記憶する。管理部２０４は、後述の第１インバータ制御部１２および第２インバータ制御部２２にそれぞれ、第１電力指令値Pref１＊および第２電力指令値Pref２＊を出力する。管理部２０４は、後述の第１制御パラメータ管理部１１および第２制御パラメータ管理部２１にそれぞれ、制御パラメータを出力する。制御パラメータは、詳細は後述するが、仮想同期発電機（ＶＳＧ）制御に用いられる。図３では、第１制御パラメータ管理部１１および第２制御パラメータ管理部２１に出力される制御パラメータを、それぞれＭ１、Ｍ２等と表記している。なお、本実施の形態では、第１インバータ制御部１２および第２インバータ制御部２２にＶＳＧ制御を実装した場合について説明するがこれに限るものではなく、電圧源として動作するインバータに垂下特性（出力電力―出力交流系統電圧周波数特性）を持たせれば同様の効果が得られることは言うまでもない。

図１に示すように、第１電力変換装置１０は、第１制御パラメータ管理部１１と、第１インバータ制御部１２と、第１インバータ１３と、第１検出部１６と、を有している。第２電力変換装置２０は、第２制御パラメータ管理部２１と、第２インバータ制御部２２と、第２インバータ２３と、第２検出部２６と、を有している。第１インバータ制御部１２は、第１Pref制御部１２ａと、第１電圧・周波数制御部１２ｂと、を有する。第２インバータ制御部２２は、第２Pref制御部２２ａと、第２電圧・周波数制御部２２ｂと、を有する。

図４に、第１制御パラメータ管理部１１の構成例を示す。第２制御パラメータ管理部２１の構成例の図示は省略するが、第１制御パラメータ管理部１１の構成と同様であってもよい。第２電力変換装置２０の他の部位の構成についても、第１電力変換装置１０の構成と同様であってもよい。図４に示すように、第１制御パラメータ管理部１１は、例えば記憶回路３０１と、Ｐｒｅｆ制御パラメータ管理部３０２と、受信部３０３と、制御回路３０４と、を有する。

受信部３０３は、電力管理装置２の管理部２０４から出力された各種情報を受信する。各種情報には、周波数指令値Ｆｒｅｆ＊、交流系統の実効電圧Ｖｒｅｆ＊、第１分散型電源１４の定格容量Ｐｂａｓｅ１、フラグ情報、Δｆｍｉｎ、Δｆｍａｘ、制御パラメータ、等が含まれる。定格容量Ｐｂａｓｅ１とは、例えば後述の放電側定格容量Pmaxまたは充電側定格容量Pminに関する情報である。フラグ情報とは、例えば後述のフラグ値Pref_flagである。ΔｆｍｉｎおよびΔｆｍａｘについては後述する（図１２、図１３参照）。記憶回路３０１は、受信部３０３が受信した各種情報を記憶し、制御回路３０４に出力する。制御回路３０４は、第１制御パラメータ管理部１１の動作を制御する。Ｐｒｅｆ制御パラメータ管理部３０２は、電力管理装置２から通知されたＰｒｅｆ＊、Ｐｒｅｆ制御パラメータ、ＰＩ制御パラメータ、電圧制御ゲインなどを管理する。第１制御パラメータ管理部１１は、第１インバータ制御部１２と通信を行い、上記した各種情報を第１インバータ制御部１２に出力する。なお、ＰＩ制御パラメータ、電圧制御ゲインなどは電力変換装置１０、２０内のデフォルト値を用いても良いことは言うまでもない。

図５に、第１分散型電源１４および第１インバータ１３の構成例を示す。図５に示すように、第１分散型電源１４は、例えば電源本体部１４ａと、コンバータ１４ｂと、コンバータ制御部１４ｃと、を有する。電源本体部１４ａは、例えば蓄電池の本体部分である。コンバータ制御部１４ｃには、電力管理装置２の管理部２０４から出力された第１コンバータ制御パラメータ、コンバータ１４ｂと電源本体部１４ａとの間の電流Ｉｄｅｒおよび電圧Ｖｄｅｒ、コンバータ１４ｂと第１インバータ１３との間の電流Ｉｃｏｎｖおよび電圧Ｖｃｏｎｖ、等が入力される。コンバータ制御部１４ｃは、これらの入力に基づき、コンバータ１４ｂを制御する。

コンバータ１４ｂは、コンバータ制御部１４ｃによる制御下で、電源本体部１４ａの直流電流の電圧を変換し、第１インバータ１３に出力する。第１インバータ１３は、例えば、インバータ回路１３ａ、フィルタ１３ｂを有している。インバータ回路１３ａは、インバータ制御部１２から出力される目標電圧ｕ＊、ｖ＊、ｗ＊に基づき、直流電流を交流電流に変換する。フィルタ１３ｂは、インバータ回路１３ａから出力される交流電流の電圧を調整する。第１検出部１６は、第１インバータ１３の出力電力の検出値Pmeasure、電圧Ｖｉｎｖ、電流Ｉｉｎｖ、周波数Ｆｉｎｖを検出し、第１インバータ制御部１２にフィードバックする。

図６に、第１検出部１６の構成例を示す。図６に示すように、第１検出部１６は、電圧検出部８０１と、交流周波数検出部８０２と、電力検出部８０３と、電流検出部８０４と、を有する。電圧検出部８０１は電圧Ｖｉｎｖを検出する。交流周波数検出部８０２は、周波数Ｆｉｎｖを検出する。電流検出部８０４は、電流Ｉｉｎｖを検出する。電力検出部８０３は、電圧検出部８０１および電流検出部８０４の検出結果に基づき、電力を検出し、検出値Pmeasureとして出力する。

第１分散型電源１４および第１インバータ１３を合わせて、「第１インバータ電源１５」と称する。第２分散型電源２４および第２インバータ２３を合わせて、「第２インバータ電源２５」と称する。インバータ電源１５、２５は、仮想同期発電機（ＶＳＧ：Virtual Synchronous Generator)であってもよい。言い換えると、電力変換装置１０、２０は、ＶＳＧ制御を行ってもよい。ＶＳＧ制御を行うことで、分散型電源１４、２４を用いて生成した交流電力に慣性を付与し、負荷変動に対する安定性を高めることができる。ただし、電力変換装置１０、２０は、ＶＳＧ制御を行わなくてもよい。また、電力系統管理システム１は、３つ以上の分散型電源を含んでもよい。また、本実施の形態では、ＶＳＧ制御を実装した場合について説明するがこれに限るものではなく、電圧源として動作するインバータに垂下特性（出力電力―出力交流系統電圧周波数特性）を持たせれば同様の効果が得られることは言うまでもない。

第１電力変換装置１０および第２電力変換装置２０は、互いに同様の制御を行ってもよい。以下では、２つの電力変換装置１０、２０を代表させて、主として第１電力変換装置１０において行われる制御について説明する。ただし、第１電力変換装置１０と第２電力変換装置２０とで制御内容が異なってもよい。

本明細書で用いる語については、以下のように定義する。
第１電力指令値Pref１＊：電力管理装置２が定める、第１分散型電源１４に対する出力電力の指令値である。
第２電力指令値Pref２＊：電力管理装置２が定める、第２分散型電源２４に対する出力電力の指令値である。
第１目標出力Pref1：第１Pref制御部１２ａが定める、第１インバータ電源１５が目標とする出力電力である。
第２目標出力Pref2：第２Pref制御部２２ａが定める、第２インバータ電源２５が目標とする出力電力である。
第１変更指令値Pref1’：第１電力変換装置１０が、第１電力指令値Pref１＊をオフセットした後の値である。
第２変更指令値Pref2’：第２電力変換装置２０が、第２電力指令値Pref２＊をオフセットした後の値である。
第１出力電力Pout1：第１インバータ電源１５の出力電力である。
第２出力電力Pout2：第２インバータ電源２５の出力電力である。
第１検出値Pmeasure１：第１検出部１６によって検出された、第１出力電力Pout1の値である。
第２検出値Pmeasure２：第２検出部２６によって検出された、第２出力電力Pout2の値である。

なお、以下の説明では、第１電力指令値Pref１＊と第２電力指令値Pref２＊を区別せずに「電力指令値Pref＊」と記載する場合がある。同様に、第１目標出力Pref1と第２目標出力Pref2を区別せずに「目標出力Pref」と、第１変更指令値Pref1’と第２変更指令値Pref2’を区別せずに「変更指令値Pref’」と、第１出力電力Pout1と第２出力電力Pout2を区別せずに「出力電力Pout」と、第１検出値Pmeasure１と第２検出値Pmeasure２を区別せずに「検出値Pmeasure」と記載する場合がある。

電力管理装置２は、例えば、負荷４における電力需要の予測などに基づいて、第１電力指令値Pref１＊および第２電力指令値Pref２＊を生成する。第１インバータ制御部１２には、電力管理装置２から、第１電力指令値Pref１＊が入力される。第２インバータ制御部２２には、電力管理装置２から、第２電力指令値Pref２＊が入力される。インバータ制御部１２、２２は、電力指令値Pref＊に基づいて、目標出力Prefを演算する。

次に、ＶＳＧ制御の概要について説明する。ＶＳＧ制御は、以下のような同期発電機の動作を模倣する。同期発電機は、負荷変動が生じた場合、動揺方程式に従って、同期発電機内の回転体が持つ回転エネルギーを増減させる。これにより、同期発電機が供給する電力量と、負荷における消費電力と、の間でバランスを取る。例えば、負荷が大きくなると同期発電機内の回転体から回転エネルギーが出力され、回転体の回転数（交流系統の周波数）が減少する。また、負荷が小さくなると、余剰エネルギーを同期発電機内の回転体が取り込み、回転体の回転数（交流系統の周波数）が増加する。

一般的に、同期発電機にはガバナ機能が実装されている。回転体の回転数（周波数）が上昇したとき、同期発電機へのエネルギー供給量が多いと推測される。そこでガバナ機能では、回転体の回転数が上昇すると、同期発電機へのエネルギー供給量を小さくする。また、回転体の回転数（周波数）が低下すると、同期発電機へのエネルギー供給量を大きくする。

ＶＳＧ制御においては、上記のような同期発電機の動作を模倣する。具体的に、図１に示す第１制御パラメータ管理部１１は、第１インバータ電源１５がＶＳＧ制御を行うための制御パラメータを管理する。「制御パラメータ」は、例えば、制動係数Ｄｇ，慣性定数Ｍ，ガバナゲインＫｄｇ、ガバナ時定数Ｔ、等である。制動係数Ｄｇは、周波数の変化に対する制動力（ブレーキ）を示す量である。慣性定数Ｍは、ＶＳＧ制御において模倣する回転体の慣性力である。ガバナゲインＫｄｇは、上記したガバナ機能を模倣するための比例ゲインである。ガバナ時定数Ｔは、ガバナ機能における伝達遅れである。

同期発電機の回転体における動揺方程式は、「Ｔｉｎ－Ｔｏｕｔ＝Ｍ×ｄω／ｄｔ＋Ｄｇ×ω」のように表される。ＶＳＧ制御においても、同様の動揺方程式に基づいて、インバータ電源１５、２５の出力電力を決定する。なお、Ｔｉｎは回転体に入力されるトルクであり、Ｔｏｕｔは回転体から出力されるトルクであり、ωは回転体の角速度である。同期発電機のガバナ機能は、一般的に、「－１／Kgd×｛1/（1＋S×T）｝」のように、一次遅れ系モデルで表される。

Pref制御部１２ａには、制御パラメータ管理部１１が管理する制御パラメータと、電力管理装置２が出力した第１電力指令値Pref１＊と、第１検出部１６が検出した第１検出値Pmeasure１と、が入力される。Pref制御部１２ａは、これらの入力の値に基づき、目標出力Pref1を演算し、電圧・周波数制御部１２ｂに出力する。電圧・周波数制御部１２ｂは、目標出力Pref1を満足するように、３相の目標電圧ｕ＊、ｖ＊、ｗ＊を定める。ｕ＊はＵ相に関する目標電圧であり、ｖ＊はＶ相に関する目標電圧であり、ｗ＊はＷ相に関する目標電圧である。第１インバータ１３は、目標電圧ｕ＊、ｖ＊、ｗ＊に基づき、第１分散型電源１４の直流電力を交流電力に変換する。交流電力は、配電設備Ｘ１を介して、配電線３に供給される。

Pref制御部２２aには、制御パラメータ管理部２１が管理する制御パラメータと、電力管理装置２が出力した第２電力指令値Pref２＊と、第２検出部２６が検出した第２検出値Pmeasure２と、が入力される。Pref制御部２２ａは、これらの入力の値に基づき、目標出力Pref2を演算し、電圧・周波数制御部２２ｂに出力する。電圧・周波数制御部２２ｂは、目標出力Pref2を満足するように、３相の目標電圧ｕ＊、ｖ＊、ｗ＊を定める。第２インバータ２３は、目標電圧ｕ＊、ｖ＊、ｗ＊に基づき、第２分散型電源２４の直流電力を交流電力に変換する。交流電力は、配電設備Ｘ２を介して、配電線３に供給される。

第１検出部１６は、第１インバータ電源１５が出力した電力を検出し、第１検出値Pmeasure１として、第１インバータ制御部１２にフィードバックする。第２検出部２６は、第２インバータ電源２５が出力した電力を検出し、第２検出値Pmeasure２として、第２インバータ制御部２２にフィードバックする。インバータ制御部１２、２２は、検出値Pmeasureを用いて、検出値Pmeasureが目標出力Prefに近づくように、フィードバック制御を行う。

図７に、第１インバータ制御部１２の構成例を示す。図７に示すように、第１インバータ制御部１２の電圧・周波数制御部１２ｂは、ＶＳＧ制御部４０１と、電圧制御部４０２と、電圧リミッター４０３と、ゲートパルス作成部４０４と、を有する。ＶＳＧ制御部４０１は、制御パラメータ、目標出力Pref1、等に基づき、ＶＳＧ制御を行う。ＶＳＧ制御部４０１は、ＶＳＧ制御の結果である電圧周波数ｆおよび位相情報θを、電圧制御部４０２に出力する。

ｆおよびθに加えて、電圧制御部４０２には、交流系統の実効電圧Ｖｒｅｆ＊、電圧制御ゲイン、第１検出部１６からの電圧Ｖｉｎｖおよび周波数Ｆｉｎｖ、が入力される。これらの情報に基づき、電圧制御部４０２は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電圧波形を生成する。生成された電圧波形は電圧リミッター４０３に入力される。電圧リミッター４０３は、入力された電圧波形に対して所定の処理を行い、ＰＷＭ変調を行うための３相のリファレンス波形Ｕ_ref,Ｖ_ref,Ｗ_ref,を生成する。ゲートパルス作成部４０４は、リファレンス波形Ｕ_ref,Ｖ_ref,Ｗ_refをそれぞれ三角波と比較し、ゲートパルスを生成する。このゲートパルスに基づき、インバータ電源１５から出力される３相の電圧が定まる。すなわち、本実施の形態では、ゲートパルスが目標電圧ｕ＊、ｖ＊、ｗ＊に相当する。

図８に、ＶＳＧ制御部４０１の構成例を示す。ＶＳＧ制御部４０１は、ガバナ回路５０１と、第１積分器５０２と、第１乗算器５０３と、第２乗算器５０４と、第２積分器５０５と、加算器５０６と、を有する。第１積分器５０２および第１乗算器５０３は、ＶＳＧ制御部４０１が有する演算部４０１ａの一部である。ガバナ回路５０１には、第１検出部１６が検出した周波数Ｆｉｎｖと周波数指令値Ｆｒｅｆ＊との差が入力される。この差（Ｆｉｎｖ－Ｆｒｅｆ＊）に基づき、ガバナ回路５０１は、目標出力Prefに加えるオフセット値を算出する。

演算部４０１ａには、出力電力Poutから、目標出力Prefおよびオフセット値を減算した結果が入力される。この入力に対して第１乗算器５０３の出力を減算した結果が、第１積分器５０２に入力される。第１積分器５０２は、入力された値を１／Ｍ倍して積分することで、電圧周波数偏差Δｆを生成する。第１乗算器５０３は第１積分器５０２の出力に制動係数Ｄｇを乗算する。加算器５０６は、第１積分器５０２が生成した電圧周波数偏差Δｆに対して、周波数指令値Ｆｒｅｆ＊を加算することで、電圧周波数ｆを演算する。第２乗算器５０４は電圧周波数ｆに２πを乗算し、角周波数ωを得る。第２積分器５０５は角周波数ωを積分し、位相情報θを算出する。このようにして得られる電圧周波数ｆおよび位相情報θが、図７に示すように、電圧制御部４０２に入力される。

図９に、電圧制御部４０２の構成例を示す。電圧制御部４０２は、Abc/dq変換を行う第１変換部４０２ａと、Dq/abc変換を行う第２変換部４０２ｂと、ＰＩ回路４０２ｃと、を有する。第１変換部４０２ａは、第１検出部１６からの電圧Ｖｉｎｖを、３軸（a軸、b軸、c軸）の値から、２軸（d軸、q軸）の値へと変換する。この変換の際に、第１変換部４０２ａは、ＶＳＧ制御部４０１から出力された電圧周波数ｆおよび位相情報θを用いる。

ＰＩ回路４０２ｃには、第１変換部４０２ａの出力から実効電圧Ｖｒｅｆ＊を減算した結果が入力される。ＰＩ回路４０２ｃは、この入力に対してＰＩ制御を行う。第２変換部４０２ｂは、第１変換部４０２ａからの出力およびＰＩ回路４０２ｃからの出力の和に対して、２軸から３軸への変換を行う。この変換の際に、第２変換部４０２ｂは、ＶＳＧ制御部４０１から出力された電圧周波数ｆおよび位相情報θを用いる。第２変換部４０２ｂからの出力が、先述のリファレンス波形Ｕ_ref,Ｖ_ref,Ｗ_refの元となる。

図１０に、第１Pref制御部１２ａの構成例を示す。第１Pref制御部１２ａは、ＰＩ制御部６０１と、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２と、受信部６０３と、プラス側減算部６０４と、マイナス側減算部６０５と、を有する。受信部６０３は、電力管理装置２から出力される電力指令値Pref1＊と、第１制御パラメータ管理部１１から出力される自己補正制御フラグおよびＥＭＳ更新フラグと、を受信し、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２に出力する。

自己補正制御フラグは、垂下特性の変更を実施するか否かを示す。ＥＭＳ更新フラグは、電力管理装置２から通知される電力指令値Pref＊が更新されたか否かを示す。自己補正制御フラグおよびＥＭＳ更新フラグの両方がセットされている場合、垂下特性の変更を一旦停止し、通知された電力指令値Pref＊をそのまま用いて電力変換が行われる。「フラグがセットされる」とは、例えば、自己補正制御フラグまたはＥＭＳ更新フラグの値が１に設定されることである。

更に、受信部６０３は、電力管理装置２から出力されるPref制御パラメータおよびＰＩ制御パラメータを受信する。受信部６０３は、ＰＩ制御パラメータをＰＩ制御部６０１に出力し、他の情報をＰｒｅｆ制御管理部６０２に出力する。ＰＩ制御パラメータには、例えば、比例制御ゲインKp、積分制御ゲインKi、が含まれる。Pref制御パラメータには、例えば、Pmax、Pmin、Pmax_high_threshold、Pmax _low_threshold、Pmin_high_threshold、Pmin_low_threshold、が含まれる（詳細は後述）。

プラス側減算部６０４は、第１検出部１６が出力した検出値Pmeasureから、Pref制御管理部６０２が出力するPmaxを減算し、減算結果（etplus）をPref制御管理部６０２に出力する。同様に、マイナス側減算部６０５は、検出値PmeasureからPminを減算し、減算結果（etminus）をPref制御管理部６０２に出力する。

Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は、受信部６０３から入力されるPref制御パラメータ、自己補正制御フラグ、ＥＭＳ更新フラグ、電力指令値Pref＊と、プラス側減算部６０４から出力されるetplus、マイナス側減算部６０５より出力されるetminus、に基づき制御偏差ｅｔを生成する。Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は生成した制御偏差ｅｔをＰＩ制御部６０１に出力する。なお、制御偏差ｅｔの生成フローに関しては後述する（図１７参照）。Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は、垂下特性の変更を一旦停止する際、ＰＩ制御部６０１内の積分制御に使用する積分器をリセットするためのリセットフラグを生成する。Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は、生成したリセットフラグをＰＩ制御部６０１に出力する。

ＰＩ制御部６０１は、受信部６０３が出力するＰＩ制御パラメータ（Kp,Ki）に基づき、制御偏差ｅｔがゼロになるようにＰＩ制御を行なう。ＰＩ制御部６０１の演算結果（pref_offset）は、加算部６０６に入力される。また、加算部６０６には、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２を経由して、電力指令値Pref1＊が入力される。加算部６０６は、これらの値を加算し、目標出力Pref1を生成する。目標出力Pref1は図７に示すＶＳＧ制御部４０１に入力され、ＶＳＧ制御を実施する際の情報として使用される。

図１１に、コンバータ制御部１４ｃ（図５参照）の構成例を示す。図１１に示すように、コンバータ制御部１４ｃは、放電制御回路９０１と、決断部９０２と、充電制御回路９０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路９０４と、を有する。放電制御回路９０１は、第１分散型電源１４の放電制御を行う際に使用する、コンバータ１４ｂの制御指令値を生成する。充電制御回路９０３は、第１分散型電源１４の充電制御を行う際に使用する、コンバータ１４ｂの制御指令値を生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路９０４は、放電制御回路９０１および充電制御回路９０３に対して、制御に使用するパラメータおよび目標値等を出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路９０４は、第１分散型電源１４の充電電力量（ＳＯＣ），充電電力（充電電流）および放電電力（放電電流）等を管理する。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路９０４は、決断部９０２を制御するための制御信号を出力する。

決断部９０２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路９０４からの制御信号に従って、放電制御回路９０１および充電制御回路９０３のうちいずれか一方の出力を、コンバータ１４ｂの制御指令値として、選択的に出力する。具体的には、決断部９０２は、第１分散型電源１４の充電が指示された場合には、充電制御回路９０３が生成した制御指令値を出力する。決断部９０２は、第１分散型電源１４の放電が指示された場合には、放電制御回路９０１が生成した制御指令値を出力する。

次に、図１２、図１３を用いて、電力変換装置１０、２０の垂下特性（本実施の形態のＶＳＧ制御に基づく垂下特性）について説明する。垂下特性は、インバータ電源１５、２５における出力電力Poutの、周波数との相関である。図１２、図１３は垂下特性の具体例であり、周波数指令値Ｆｒｅｆ＊に対する偏差Δｆと出力電力Poutとの関係を示している。図１２、図１３において、横軸が周波数に関する偏差Δｆであり、縦軸が出力電力Poutである。なお、垂下特性はＶＳＧ制御に基づくものに限るものではなく、例えば、電力変換装置１０、２０の内部に、テーブルデータとして記憶されていてもよい。より具体的には、第１制御パラメータ管理部１１の記憶回路３０１、あるいは第２制御パラメータ管理部２１の記憶回路が、テーブルデータとして垂下特性を記憶してもよい。その他の記憶可能なデバイスが、テーブルデータとして垂下特性を記憶してもよい。

インバータ電源１５、２５がともにＶＳＧ制御を行う場合、両者で周波数が同期する。つまり、インバータ電源１５、２５の制御における偏差Δｆの値が両者で一致する。出力電力Poutが正の領域（原点Ｏより上側）は、分散型電源１４、２４が放電する場合を表す。出力電力Poutが負の領域（原点Ｏより下側）は、分散型電源１４、２４に充電する場合を表す。インバータ電源１５、２５は、出力電力Poutが予め定められた下限値と上限値との間の範囲となるように、使用することが求められる。第１インバータ電源１５と第２インバータ電源２５とで、上限値および下限値の設定が異なってもよい。

図１２の「定格容量Pmax」は、「上限値」の一例であり、インバータ電源１５、２５が出力可能な最大許容電力である。言い換えると、Pmaxはインバータ電源１５、２５の放電側の定格容量である。図１３の「定格容量Pmin」は、「下限値」の一例であり、インバータ電源１５、２５に充電可能な最大許容電力である。言い換えると、Pminはインバータ電源１５、２５の充電側の定格容量である。放電側定格容量Pmaxおよび充電側定格容量Pminは、例えば充放電に伴う発熱量等に基づいて定められる。

ただし「上限値」は、定格容量Pmaxに限らず、インバータ電源１５、２５の出力電力Poutの最大値として、電力管理装置２が設定した値であってもよい。同様に「下限値」は、定格容量Pminに限らず、インバータ電源１５、２５の出力電力Poutの最小値として、電力管理装置２が設定した値であってもよい。以下では、第１インバータ電源１５と第２インバータ電源２５とで、定格容量Pmaxおよび定格容量Pminが同じである場合を説明する。ただし、第１インバータ電源１５と第２インバータ電源２５とで、定格容量Pmaxが異なってもよいし、定格容量Pminが異なってもよい。

偏差Δｆは、周波数指令値Ｆｒｅｆ＊に対する、実際の電力系統の交流電力における周波数の差分である。Δｆが小さいほど、周波数指令値Ｆｒｅｆ＊に対して実際の周波数が低下していること、つまり電力系統における負荷が増加していることを表す。したがって、Δｆが小さいほど、分散型電源１４、２４から、より多くの電力を供給することが求められる。逆に、Δｆが大きいほど、電力系統における負荷が減少していること（余剰電力が大きいこと）を表す。したがって、Δｆが大きいほど、より大きな電力を用いて分散型電源１４、２４を充電可能である。先述のΔｆｍｉｎは、第１出力電力Pout1および第２出力電力Pout2の両方が、上限値（図１２の例では定格容量Pmax）に一致するときの偏差Δｆの値である。先述のΔｆｍａｘは、第１出力電力Pout1および第２出力電力Pout2の両方が、下限値（図１３の例では定格容量Pmin）に一致するときの偏差Δｆの値である。

本実施の形態では、本来の垂下特性によりインバータ電源１５を制御した際、インバータ電源１５の出力がPmax（あるいはPmin）を超えた場合、電力管理装置２が出力した電力指令値Pref＊に対してオフセットを加えるよう制御する。図１２において、直線Ｌ１は、第１インバータ電源１５の本来の垂下特性を示す。「本来の垂下特性」とは、電力管理装置２が出力した第１電力指令値Pref１＊をそのまま用いた場合の垂下特性である。これに対して、直線Ｌ１’は、第１電力指令値Pref１＊に対して第１Pref制御部１２ａがオフセットを加えた後の垂下特性である。直線Ｌ２は、第２インバータ電源２５の本来の垂下特性である。なお、本実施の形態では、第１インバータ電源１５は、第２インバータ電源２５が出力する交流系統電圧の周波数の偏差がΔｆｍｉｎと一致するまでPref制御を実施する。言い換えると、第１インバータ電源１５は、Pref１”がPref2*と一致するまでPref制御を実施する。

直線Ｌ１の切片は、第１電力指令値Pref１＊である。直線Ｌ２の切片は、第２電力指令値Pref２＊である。直線Ｌ１、Ｌ２の傾きは、ＶＳＧ制御における制動係数ＤｇおよびガバナゲインＫｄｇ等によって定まる。図１２、図１３の例では、ＶＳＧ制御を行う際の制御パラメータ（本実施の形態では制動係数ＤｇおよびガバナゲインＫｄｇ）が、第１インバータ電源１５と第２インバータ電源２５とで同じである場合を示す。このため、直線Ｌ１，Ｌ２の傾きは同じである。ただし、第１インバータ電源１５と第２インバータ電源２５とで制御パラメータが異なってもよい。つまり、直線Ｌ１と直線Ｌ２とで傾きが異なってもよい。図１２の例では、第１電力指令値Pref１＊が第２電力指令値Pref２＊より大きい場合を示す。

まず、インバータ電源１５、２５が放電する場合について説明する。図１２において、電力系統の負荷が増加し、まずΔｆが０からα２まで減少する場合を考える。０α１＜Δｆ＜０では、直線Ｌ１，Ｌ２ともに、縦軸の値（出力電力Pout）は、定格容量Pmaxより小さい。したがって、第１インバータ電源１５および第２インバータ電源２５ともに、適正に放電動作することができる。Δｆ＝α１では、直線Ｌ２の縦軸の値は定格容量Pmaxより小さいが、直線Ｌ１の縦軸の値は定格容量Pmaxに一致する。ここで、仮に第１インバータ電源１５の垂下特性が直線Ｌ１のまま維持された場合、Δｆ＜α１の範囲では、直線Ｌ１の縦軸の値が、定格容量Pmaxを超えてしまう。この場合、第１インバータ電源１５はこれ以上周波数を低くすることができない。一方、第２インバータ電源２５は出力電力を増加させ、周波数を低下させる。これにより、第１インバータ電源１５と第２インバータ電源２５は互いに周波数同期が取れなくなり、互いの出力する交流電圧の位相差が拡大する。結果として、インバータ電源１５、２５の間の横流電力が増加し、両インバータ電源の許容電力を超えるため、保護回路等が働くことで両インバータ電源１５、２５の動作が停止する可能性がある。

そこで本実施の形態では、出力電力Poutが上限値（図１２の場合は定格容量Pmax）を超えないように、電力変換装置１０が、インバータ電源１５の垂下特性を自律的に変更する。垂下特性の変更は、検出値Pmeasureおよび電力指令値Pref＊に基づき、インバータ制御部１２（例えばPref制御部１２ａ）が行う。「垂下特性の変更」には、切片を変更する場合と、傾きを変更する場合と、が含まれる。図１２の直線Ｌ１’は、直線Ｌ１の切片を変更した場合を示している。具体的に、直線Ｌ１’の切片は、第１変更指令値Pref1’である。

次に、電力系統の負荷がさらに増加し、Δｆがα2からΔFminまで減少する場合を考える。Pload=2*Pmaxと仮定する。ここで、仮に第１インバータ電源１５の垂下特性が直線Ｌ１’のまま維持された場合、Δｆ＜α２の範囲では、直線Ｌ１’の縦軸の値が、定格容量Pmaxを超えてしまう。この場合、第１インバータ電源１５はこれ以上周波数を低くすることができない。Δｆ＜α２の範囲でも出力電力Poutが上限値（図１２の場合は定格容量Pmax）を超えないように、電力変換装置１０が、インバータ電源１５の垂下特性を自律的に変更する。この場合、直線Ｌ１'はさらに直線Ｌ１”に変更される。なお、図１２の例では、直線Ｌ１”と直線Ｌ２とが重なるため、直線Ｌ１”の表記を省略している。具体的に、直線Ｌ１”の切片は、第１変更指令値Pref1”である。図１２の例では、Pref1”=Pref2＊である。つまり、図１２の例では、第１インバータ制御部１２が、垂下特性の切片を、本来の第１電力指令値Pref１＊から第１変更指令値Pref1’、Pref1”（＝Pref２＊）へと変更した場合を示している。

第１インバータ制御部１２が、直線Ｌ１’のように垂下特性を変更した結果、α２＜Δｆ＜α１の範囲内においても、第１インバータ電源１５の出力電力Poutは定格容量Pmax以下となる。つまり、第１インバータ電源１５の許容最大電力の範囲内であるため、正常な動作を継続することができる。このように、垂下特性を変更することで、インバータ電源１５が正常に動作する範囲を広げることができる。なお、本実施の形態では、Pref指令値を変更する場合、第１インバータ電源１５の出力電力が許容最大電力（定格容量Pmax）となるよう、Pref指令値を生成するよう制御する。

次に、インバータ電源１５、２５に充電する場合について説明する。図１３において、電力系統の負荷が減少し、まずΔｆが０からβ２まで増加する場合を考える。０＜Δｆ＜β１では、直線Ｌ１，Ｌ２ともに、縦軸の値（出力電力Pout）は、定格容量Pminより大きい。したがって、第１インバータ電源１５および第２インバータ電源２５ともに、適正に充電動作することができる。Δｆ＝β１では、直線Ｌ１の縦軸の値は定格容量Pminより大きいが、直線Ｌ２の縦軸の値は定格容量Pminに一致する。この場合、第２インバータ電源２５はこれ以上周波数を高くすることができない。これにより、第２インバータ電源２５と第１インバータ電源１５は互いに周波数同期が取れなくなり、互いの出力する交流電圧の位相差が拡大する。結果として、インバータ電源１５、２５の間の横流電力が増加し、両インバータ電源の許容電力を超えるため、保護回路等が働くことで両インバータ電源１５、２５の動作が停止する可能性がある。

そこで本実施の形態では、出力電力Poutが下限値（図１３の場合は定格容量Pmin）を下回らないように、第２インバータ電源２５の垂下特性を変更する。図１３の直線Ｌ２’は、直線Ｌ２の切片を変更した場合を示している。具体的に、直線Ｌ２’の切片は、第２変更指令値Pref2’である。

次に、電力系統の負荷がさらに減少し、Δｆがβ２からΔFmaxまで増加する場合を考える。Pload=2*Pminと仮定する。ここで、仮に第２インバータ電源２５の垂下特性が直線Ｌ２’のまま維持された場合、Δｆ＞β２の範囲では、直線Ｌ２’の縦軸の値が、定格容量Pminを下回ってしまう。この場合、第２インバータ電源２５はこれ以上周波数を高くすることができない。Δｆ＞β２の範囲でも出力電力Poutが下限値（図１３の場合は定格容量Pmin）を下回らないように、電力変換装置１０が、インバータ電源２５の垂下特性を自律的に変更する。この場合、直線Ｌ２'はさらに直線Ｌ２”に変更される。なお、図１３の例では、直線Ｌ２”と直線Ｌ１とが重なるため、直線Ｌ２”の表記を省略している。具体的に、直線Ｌ２”の切片は、第２変更指令値Pref2”である。図１２の例では、Pref2”=Pref１＊である。つまり、図１３の例では、第２インバータ制御部２２が、垂下特性の切片を、本来の第２電力指令値Pref２＊から第２変更指令値Pref2’、Pref2”（＝Pref1＊）へと変更した場合を示している。

第２インバータ制御部２２が垂下特性を変更した結果、β１＜Δｆ＜β２の範囲内においても、第２インバータ電源２５の出力電力Poutは定格容量Pmin以上となる。つまり、第２インバータ電源２５の許容最大電力の範囲内であるため、正常な動作を継続することができる。このように、垂下特性を変更することで、インバータ電源２５が正常に動作する範囲を広げることができる。なお、本実施の形態では、Pref指令値を変更する場合、第２インバータ電源２５の充電電力が許容最大電力（定格容量Pmin）となるよう、Pref指令値を生成するよう制御する。

なお、第１インバータ制御部１２は、制動係数ＤｇまたはガバナゲインＫｄｇを変更することで、第１インバータ電源１５の垂下特性の傾きを変更してもよい。第１インバータ制御部１２は、第１インバータ電源１５の垂下特性の切片および傾きの両方を変更してもよい。同様に、第２インバータ制御部２２は、制動係数ＤｇまたはガバナゲインＫｄｇを変更することで、第２インバータ電源２５の垂下特性の傾きを変更してもよい。第２インバータ制御部２２は、第２インバータ電源２５の垂下特性の切片および傾きの両方を変更してもよい。

次に、電力変換装置１０、２０の動作の例について、図１４、図１５を用いて説明する。図１４は、負荷が増加して、検出値Pmeasureが先述の「上限値」を超えた場合の動作である。図１５は、負荷が減少して、検出値Pmeasureが、先述の「下限値」を下回った場合の動作である。図１４、図１５の動作は、電力変換装置１０、２０のどちらが行ってもよい。

図１４、図１５の横軸は時間である。図１４、図１５における上部のグラフの縦軸は、検出値Pmeasureである。図１４、図１５における下部のグラフの縦軸は目標出力Prefである。図１４のPmaxは先述の放電側定格容量（「上限値」の一例）である。図１４のPmax_high_thresholdは、上限側高位閾値であり、負荷が増加した場合にPref（補正）制御をＯＮとするか否かを判定するために用いられる。「補正制御」とは、垂下特性（電力指令値：Pref）の変更を行うことである。図１４のPmax_low_thresholdは、上限側下位閾値であり、Pref制御モード（詳細は後述する）で動作している際に、負荷が減少した場合にPref（補正）をＯＦＦとするか否かを判定するために用いられる。Pmax_high_thresholdは上限値よりも高い値に設定され、Pmax_low_thresholdは上限値よりも低い値に設定される。

図１５のPminは先述の充電側定格容量（「下限値」の一例）である。図１５のPmin_high_thresholdは、下限側高位閾値であり、負荷が減少した場合にPref（補正）制御をＯＮとするか否かを判定するために用いられる。図１５のPmin_low_thresholdは、下限側下位閾値であり、負荷が増加した場合にPref（補正）制御をＯＦＦとするか否かを判定するために用いられる。Pmin_high_thresholdは下限値よりも高い値に設定され、Pmin_low_thresholdは下限値よりも低い値に設定される。Pmax_high_threshold、Pmax_low_threshold、Pmin_high_threshold、およびPmin_low_thresholdは、電力管理装置２が設定し、電力変換装置１０、２０に通知した値であってもよい。あるいは、Pmax_high_threshold、Pmax_low_threshold、Pmin_high_threshold、およびPmin_low_thresholdは、電力変換装置１０、２０が自律的に設定した値であってもよい。

図１４のｔ＜Ｔ１１では、検出値Pmeasureが安定しており、Pref（補正）制御がＯＦＦとなっている。つまり、目標出力Prefとして電力指令値Pref＊がそのまま使用されている。図１４のｔ＝Ｔ１１で、負荷の増加に伴い、検出値Pmeasureが増加している。ｔ＝Ｔ１２で、検出値Pmeasureが、定格容量Pmaxを超えて、Pmax_high_thresholdに到達している。このとき、Pref（補正）制御がＯＮとなり、目標出力Prefが変更指令値Pref’に切り替わる。具体的には、Pref’＝Pref＊＋Pref_offsetである。Pref_offsetは、電力指令値Pref＊に対して加えられるオフセット量であり、図１４の例では負の値である。Pref（補正）制御がＯＮとなり目標出力Prefが低下する結果、検出値Pmeasureも定格容量Pmaxまで低下する。

ｔ＝Ｔ１３で、負荷の減少に伴い、検出値Pmeasureが減少している。ｔ＝Ｔ１４で、検出値Pmeasureが、Pmax_low_thresholdまで減少している。このとき、Pref（補正）制御がＯＦＦとなり、目標出力Prefが電力指令値Pref＊に戻っている。つまり、オフセット量Pref_offsetがゼロに設定され、本来の垂下特性に基づき、目標出力Prefが決定される。このように、検出値PmeasureとPmax_high_threshold、Pmax_low_thresholdとの比較に基づいてPref（補正）制御のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。ただし、Pmax_high_threshold、Pmax_low_thresholdを用いず、検出値Pmeasureと上限値（例えば定格容量Pmax）との比較に基づいて、Pref（補正）制御のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられてもよい。

図１５のｔ＜Ｔ２１では、検出値Pmeasureが安定しており、Pref（補正）制御がＯＦＦとなっている。つまり、目標出力Prefとして電力指令値Pref＊がそのまま使用されている。図１５のｔ＝Ｔ２１で、負荷の減少に伴い、検出値Pmeasureが低下している。ｔ＝Ｔ２２で、検出値Pmeasureが、定格容量Pminを下回り、Pmin_low_thresholdに到達している。このとき、Pref（補正）制御がＯＮとなり、目標出力Prefが変更指令値Pref’に切り替わる。具体的には、Pref’＝Pref＊＋Pref_offsetである。図１５の例におけるオフセット量Pref_offsetは、正の値である。Pref（補正）制御がＯＮとなり目標出力Prefが上昇する結果、検出値Pmeasureも定格容量Pminまで上昇する。

ｔ＝Ｔ２３で、負荷の増加に伴い、検出値Pmeasureが増加している。ｔ＝Ｔ２４で、検出値Pmeasureが、Pmin_high_thresholdまで増加している。このとき、Pref（補正）制御がＯＦＦとなり、目標出力Prefが電力指令値Pref＊に戻っている。つまり、オフセット量Pref_offsetがゼロに設定され、本来の垂下特性に基づき、目標出力Prefが決定される。このように、検出値PmeasureとPmin_high_threshold、Pmin_low_thresholdとの比較に基づいてPref（補正）制御のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。ただし、Pmax_low_threshold、Pmax_low_thresholdを用いず、検出値Pmeasureと下限値(例えば定格容量Pmin)との比較に基づいて、Pref（補正）制御のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられてもよい。なお、本実施の形態では、上述の通り、Pref（補正）制御のＯＮ／ＯＦＦについてヒステリシスを持たせることで、Pref（補正）制御のＯＮ／ＯＦＦがハンチングしないように構成した。ただし、これに限るものではなく、特にヒステリシスを持たせない、あるいはＯＮ／ＯＦＦに不感帯を設けるなどしても良いことは言うまでもない。

次に、図１６のフローチャートを用いて、電力変換装置１０、２０において行われる制御フローの一例を説明する。以下のフローに含まれる判定処理および実行処理は、例えばインバータ制御部１２、２２が実行する。まず、ステップＳ１において、自己補正フローを実施するか否かが判定される。具体的には、図１０に示すＰｒｅｆ制御管理部６０２が、受信部６０３から入力された自己補正制御フラグを確認する。自己補正制御フラグがセットされている場合、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は自己補正フローを実施すると判定し（Ｓ１：ＹＥＳ）、ステップＳ２に進む。自己補正制御フラグがセットされていない場合、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は自己補正フローを実施しないと判定し（Ｓ１：ＮＯ）、処理を終了する。ステップＳ２において、制御偏差ｅｔの計算が行われる。制御偏差ｅｔについては、後述する。

ステップＳ３において、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は、電力指令値Pref＊が、前回値に対して更新されたか否かを判定する。この判定は、例えばＥＭＳ変更フラグがセットされているか否かに基づいて実行される。電力指令値Pref＊が更新されている場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、ステップＳ４に進む。電力指令値Pref＊が更新されてない場合（Ｓ３：ＮＯ）、ステップＳ７に進む。ステップＳ４において、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２はリセットフラグをＰＩ制御部６０１（図１０参照）に出力する。これにより、オフセット量Pref_offsetがゼロに設定される。ステップＳ５において、目標出力Prefが電力指令値Pref＊に設定される。ステップＳ６において、フラグ値Pref_flagがゼロに設定される。フラグ値Pref_flagとは、垂下特性の変更の有無に関する設定値である。Pref_flag＝０の場合、垂下特性が変更されず、本来の垂下特性が用いられる。この状態を、「通常制御モード」という。Pref_flag＝１の場合、垂下特性が変更される。具体的には、切片および傾きの少なくとも一方が変更される（本実施の形態では垂下特性の切片を変更）。この状態を、「Ｐｒｅｆ制御モード」という。

ステップＳ７において、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は、Ｐｒｅｆ制御モードに移行するか否かを判定する。具体的には、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は、検出値PmeasureとPmax_high_thresholdの比較、および検出値PmeasureとPmin_low_thresholdの比較、を行う。Pmeasure＞Pmax_high_thresholdの場合、あるいは、Pmeasure＜Pmin_low_thresholdの場合（Ｓ７：ＹＥＳ）には、ステップＳ８に進む。ステップＳ８において、Pref_flagが１に設定され、ステップＳ９に進む。Ｓ７：ＮＯの場合には、Pref_flagの値は維持されたまま、ステップＳ９に進む。ステップＳ９において、Pref_flagの値が０であると判定されると（ステップＳ９：ＮＯ）、処理を終了する。ステップＳ９において、Pref_flagの値が１であると判定されると（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０において、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は、Ｐｒｅｆ制御モードを継続するか否かを判定する。具体的には、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は、検出値PmeasureとPmin_high_thresholdの比較、および検出値PmeasureとPmax_low_thresholdの比較を行う。Pmin_high_threshold≦Pmeasure≦Pmax_low_thresholdを満たす場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１３に進む。Ｓ１０：ＮＯの場合、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１において、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は、制御偏差ｅｔをＰＩ制御部６０１（図１０参照）に出力する。ＰＩ制御部６０１は、ＰＩ制御を行い、制御偏差ｅｔがゼロとなるように、オフセット量Pref_offsetを計算する。

ステップＳ１２において、加算部６０６（図１０参照）は電力指令値Pref＊に対してオフセット量Pref_offsetを加算し、その結果を目標出力PrefとしてＶＳＧ制御部４０１（図７参照）に出力する。ステップＳ１２が完了すると、処理を終了する。ステップＳ１３では、オフセット量Pref_offsetがゼロに設定される。ステップＳ１４では、目標出力Prefが電力指令値Pref＊に設定される。ステップＳ１５では、Pref_flagの値が０に設定され、Ｐｒｅｆ制御モードから通常制御モードへと移行し、処理が終了する。

次に、図１７を用いて、制御偏差ｅｔの計算フロー（図１６のステップＳ２）について説明する。ステップＳ２１において、プラス側偏差etplusとして、検出値Pmeasureと上限値（例えば定格容量Pmax）との偏差が演算される。この演算は、図１０に示すプラス側減算部６０４が実行する。実行結果はＰｒｅｆ制御管理部６０２に入力される。ステップＳ２２において、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は、プラス側偏差etplusが０より大きいか否かを判定する。etplus＞０の場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ），ステップＳ２４に進む。etplus≦０の場合、ステップＳ２３においてetplusの値がゼロに設定され、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、マイナス側偏差etminusとして、検出値Pmeasureと下限値（例えば定格容量Pmin）との偏差が演算される。この演算は、図１０に示すマイナス側減算部６０５が実行する。実行結果は、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２に入力される。

ステップＳ２５において、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は、マイナス側偏差etminusが０より小さいか否かを判定する。etminus＜０の場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ステップＳ２７に進む。etminus≧０の場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ステップＳ２６においてetminusの値がゼロに設定され、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７において、プラス側偏差etplusおよびマイナス側偏差etminusの和が、制御偏差ｅｔの値として設定される。以降は、図１６に示すステップＳ３へと処理が続く。図１６、図１７に示すような制御フローを実行することで、図１４、図１５に示す動作を実現することができる。

上記制御フローでは、ステップＳ７、Ｓ１０においてＰｒｅｆ制御モードと通常制御モードとの間で移行するか否かを判定する際、Pmax_high_threshold、Pmin_low_threshold、Pmax_low_threshold、Pmin_high_thresholdが用いられる。これにより、いわゆるハンチングの発生を回避することができる。ハンチングとは、Pref_offsetの値がゼロ近傍である場合に、モード間の移行が繰り返し実行される現象である。なお、ハンチングを回避できれば、Pmax_high_threshold、Pmin_low_threshold、Pmax_low_threshold、Pmin_high_thresholdの条件設定は変更可能である。

なお、上述した電力管理装置２および電力変換装置１０、２０の機能は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、プログラムメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。これらの機能のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働することで実現されてもよい。

上述した電力管理装置２および電力変換装置１０、２０の機能を実現するためのプログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。そして、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行することにより、上述した電力管理装置２および電力変換装置１０、２０における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータ」とは、ＯＳ及び周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ」は、インターネット又はＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。

また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。尚、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に、電力管理装置２または電力変換装置１０、２０で合体されてもよい。また、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバ又はクライアントとなるコンピュータ内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものを含む。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記プログラムは、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。差分プログラムとは、上述した機能を、コンピュータに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現するものである。

以上説明したように、本開示に係る電力変換装置１０は、電力管理装置２が生成した電力指令値Pref＊に基づき、電力系統に電圧源として交流電力を供給する。電力変換装置１０は、分散型電源１４の直流電力を交流電力に変換するインバータ１３と、インバータ１３の制御パラメータを管理する制御パラメータ管理部１１と、インバータ１３の出力電力Poutを検出して検出値Pmeasureとして出力する検出部１６と、インバータ制御部１２と、を備える。インバータ制御部１２は、検出値Pmeasureと、電力指令値Pref＊と、制御パラメータ管理部１１から出力される制御パラメータ（制動係数Ｄｇ，慣性定数Ｍ，ガバナゲインＫｄｇ、ガバナ時定数Ｔ等）と、に基づき、インバータ１３を制御する電圧指令値(u*,v*,w*)を生成する。制御パラメータは、インバータ１３における出力電力Poutの、周波数との相関である、垂下特性に関するものである。インバータ制御部１２は、検出値Pmeasureおよび電力指令値Pref＊に基づいて垂下特性を変更し、変更した垂下特性に基づき電圧指令値(u*,v*,w*)を生成する。

この構成によれば、電力系統における負荷変動が生じた場合に、分散型電源１４の出力電力Poutが、上限値を超えること、あるいは下限値を下回ることを抑制できる。したがって、分散型電源１４の動作が停止してしまうことを抑制できる。

また、インバータ制御部１２は、電力指令値Pref＊にオフセット量Pref_offsetを加えることで、垂下特性をオフセットさせてもよい。つまり、垂下特性の傾きは維持し、切片のみを変更してもよい。

また、インバータ制御部１２は、検出値Pmeasureが上限値から下限値までの範囲内にある場合は、電力指令値Pref＊にオフセット量Pref_offsetを加えずに使用した垂下特性に基づいて電圧指令値(u*,v*,w*)を生成し、検出値Pmeasureが上限値を超えた場合、出力電力Poutが上限値に一致するように電力指令値Pref＊にオフセット量Pref_offsetを加えて使用した垂下特性に基づき電圧指令値(u*,v*,w*)を生成し、検出値Pmeasureが下限値を下回った場合、出力電力Poutが下限値に一致するように、電力指令値Pref＊にオフセット量Pref_offsetを加えて使用した垂下特性に基づき電圧指令値(u*,v*,w*)を生成してもよい。

また、インバータ制御部１２は、電力指令値Pref＊が更新された場合、オフセット量Pref_offsetをゼロとし、更新後の電力指令値Pref＊を使用した垂下特性に基づいて電圧指令値(u*,v*,w*)を生成してもよい。

また、インバータ制御部１２は、電力指令値Pref＊にオフセット量Pref_offsetを加えている場合であって、検出値Pmeasureが上限側下位閾値Pmax_low_thresholdを下回った場合、あるいは、検出値Pmeasureが下限側上位閾値Pmin_high_thresholdを上回った場合に、オフセット量Pref_offsetをゼロとしてもよい。

また、上限側下位閾値Pmax_low_thresholdおよび下限側上位閾値Pmin_high_thresholdは、電力管理装置２から通知されてもよい。

また、インバータ制御部１２は、電力指令値Pref＊にオフセット量Pref_offsetを加えている場合であって、検出値Pmeasureが上限値を下回った場合、あるいは、検出値Pmeasureが下限値を上回った場合に、オフセット量Pref_offsetをゼロとしてもよい。

また、インバータ制御部１２は、ＰＩ制御に基づいてオフセット量Pref_offsetを計算してもよい。

また、インバータ制御部１２は、仮想同期発電機制御を行ってもよい。

また、本実施の形態に係る電力変換方法は、インバータ１３の出力電力Poutを検出値Pmeasureとして検出する工程と、電力管理装置２が生成した電力指令値Pref＊および検出値Pmeasureに基づき、インバータ１３における出力電力Poutの周波数との相関である垂下特性を変更する工程と、変更した垂下特性に基づいて電圧指令値(u*,v*,w*)を生成する工程と、電圧指令値(u*,v*,w*)に基づいて分散型電源１４の直流電力を交流電力に変換する工程と、を有する。

また、本実施の形態に係る電力変換プログラムは、コンピュータに、電力管理装置２が生成した電力指令値Pref＊およびインバータ１３の出力電力Poutの検出値Pmeasureに基づき、インバータ１３における出力電力Poutの周波数との相関である垂下特性を変更する処理と、変更した垂下特性に基づいて電圧指令値(u*,v*,w*)を生成する処理と、電圧指令値(u*,v*,w*)に基づいて分散型電源１４の直流電力を交流電力に変換する処理と、を実行させる。

なお、本開示の技術的範囲は前記実施の形態に限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施の形態では、電力変換装置１０、２０がＶＳＧ制御を行う場合を例として説明した。しかしながら、電力変換装置１０、２０の一方または両方がＶＳＧ制御を行わなくてもよい。ＶＳＧ制御を行わない場合においても、前記実施の形態において説明したように垂下特性を変更することで、出力電力が上限値を超えることを回避できる。

第１電力変換装置１０または第２電力変換装置２０がＶＳＧ制御を行わない場合の制御の具体例について、図１８～図２１を用いて説明する。図１８～図２１は、いわゆるドループ制御の例を示している。本明細書において、「ドループ制御」とは、電力指令値Pref＊と検出値Pmeasureとの差分に基づき、出力電力Poutにおける交流電圧の周波数Ｆを変化させる制御である。より具体的には、前記差分に応じて、周波数Ｆを単調減少させる。図１８～２１において、横軸は出力電力Poutにおける交流電圧の周波数であり、縦軸はPmeasureである。縦軸の値が電力指令値Pref＊から離れているほど、電力指令値Pref＊と検出値Pmeasureとの差分が大きいことを示す。図１８～図２１のいずれの例も、前記差分に応じて、周波数Ｆが単調減少している。

図１８は、代表的なドループ制御における垂下特性の例である。図１８では、電力指令値Pref＊と検出値Pmeasureとの差分に比例するように、周波数Ｆを変化させている。図１９では、基本となる垂下特性（実線）に対してドループゲインを乗算し、垂下特性の傾きを変化させている。図２０では、縦軸の値が電力指令値Pref＊の近傍である領域に、不感帯を設けている。不感帯では、その他の領域と比べて、電力指令値Pref＊と検出値Pmeasureとの差分が変動したときの、周波数Ｆの変化が小さい。

不感帯を設けることで、以下の効果が得られる。負荷の消費電力と電力変換装置１０、２０の出力電力Poutがバランスした場合、電圧計および電流計のセンサ誤差に起因して、不必要な充放電が行われる場合がある。不必要な充放電は、電力ロスおよび蓄電池（分散型電源１４、２４）へのダメージにつながる。不感帯を設けることで、このような不必要な充放電を抑制し、電力ロスおよび蓄電池へのダメージを回避することができる。このような効果は、図２０のように、垂下特性を曲線とした場合も得ることができる。

次に、図２２～図２４のフローチャートを用いて、電力変換装置１０、２０において行われるPref制御フローの一例を説明する。以下のフローに含まれる判定処理および実行処理は、例えばインバータ制御部１２、２２が実行する。まず、ステップＳ１において、自己補正フローを実施するか否かが判定される。具体的には、図１０に示すＰｒｅｆ制御管理部６０２が、受信部６０３から入力された自己補正制御フラグを確認する。自己補正制御フラグがセットされている場合、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は自己補正フローを実施すると判定し（Ｓ１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１に進む。自己補正制御フラグがセットされていない場合、Ｐｒｅｆ制御管理部６０２は自己補正フローを実施しないと判定し（Ｓ１：ＮＯ）、処理を終了する。ステップＳ１０１において、Pref制御管理部６０２はＰｒｅｆの値として、電力管理装置２から受信し第１制御パラメータ管理部１１（あるいは第２制御パラメータ管理部２１）内のPref制御パラメータ管理部３０２で管理されているＰｒｅｆ＊を代入する。ステップＳ１０１を終了すると、Pref制御管理部６０２は、ステップＳ１０２で電力管理装置２から電力指令値（Ｐｒｅｆ＊）を受信しているか否かを確認する。より具体的には、Pref制御管理部６０２はＥＭＳフラグがセットされているか否かを確認する。

ステップＳ１０２がＹｅｓの場合は、ステップＳ１０３で、Ｐｒｅｆ＿ｆｌａｇをクリアし、ｅｔ、およびＰｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔの値を“ゼロ”とする。また、リセットフラグを“１”とする。これにより、通常制御モードへ移行しフローを終了する。一方、ステップＳ１０２がＮｏの場合は、ステップＳ１０４でＰｒｅｆ＿ｆｌａｇがゼロであるか、つまりＰｒｅｆ制御モードを実行中であるかを確認する。ステップＳ１０４でＹｅｓの場合は、ステップＳ１０５でＰｒｅｆ制御モードに移行するかを判断する。具体的には、Pmeasure＞Pmax_high_threshold、あるいはPmeasure＜Pmin_low_thresholdの場合Ｐｒｅｆ制御モードに移行すると判断する。ステップＳ１０５がＮｏの場合、フローを終了する。一方、ステップＳ１０５がＹｅｓ、あるいはステップＳ１０４がＮｏの場合（Ｐｒｅｆ制御モードを実行中の場合）、ステップＳ１０６でＰｒｅｆ制御を実施する。

次に、図２３を用いてＰｒｅｆ制御（図２２のステップＳ１０６に対応）のフローを説明する。Ｐｒｅｆ制御が開始されると、Pref制御管理部６０２はステップＳ１１０でＰｒｅｆ＿ｆｌａｇをセットし、ステップＳ１１１で実測電力（Ｐｍｅｓｕｒｅ）が電力指令値（Ｐｒｅｆ＊）より大きいか判断する。ステップＳ１１１でＹｅｓの場合、ステップＳ１１２でＰｏｕｔ＿ｔａｒｇｅｔの値としてＰｍａｘをセットする。一方、ステップＳ１１１でＮｏの場合、ステップＳ１１３でＰｏｕｔ＿ｔａｒｇｅｔの値としてＰｍｉｎをセットする。

ステップＳ１１２、あるいはステップＳ１１３でＰｏｕｔ＿ｔａｒｇｅｔのセットが完了するとPref制御管理部６０２はステップＳ１１４でｅｔ（＝Ｐｍｅｓｕｒｅ－Ｐｏｕｔ＿ｔａｒｇｅｔ）を算出する。ステップＳ１１４を完了するとPref制御管理部６０２は算出されたｅｔに対してＰＩＤ制御を行いＰｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔを算出する。なお、図２３に示すフローではＰＩＤ制御を用いたがこれに限るものではなく、図１６と同様にＰＩ制御を利用する、あるいは比例制御を使用しても良いことは言うまでもない。また、図１６に示すフロー（ステップＳ１１）においてもＰＩ制御の代わりにＰＩＤ制御、あるいは比例制御を用いても良いことは言うまでもない。

図２３に示すように、ステップＳ１１５を終了するとPref制御管理部６０２はステップＳ１１６でＰｒｅｆ制御終了判定を実施する。図２４にＰｒｅｆ制御終了判定フローを示す。Ｐｒｅｆ制御終了判定フローが開始されるとPref制御管理部６０２はステップＳ１２０でPmin_high_threshold≧Pmeasure≧Pmax_low_thresholdであるかを確認する。ステップＳ１２０がＮｏの場合は、Ｐｒｅｆ制御を継続し、ステップＳ１２３でＰｒｅｆ（＝Ｐｒｅｆ＊＋Ｐｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ）を算出し全体フローを終了する。

一方、ステップＳ１２０でＹｅｓの場合は、Pref制御管理部６０２はＰｒｅｆ制御を終了すると判断し、ステップＳ１２１でｅｔ、およびＰｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔを“ゼロ”とする。また、リセットフラグを“１”とし、ステップＳ１２２でＰｒｅｆ＿ｆｌａｇをクリアする。これにより、通常制御モードへ移行し、ステップＳ１２３でＰｒｅｆ（＝Ｐｒｅｆ＊＋Ｐｒｅｆ＿ｏｆｆｓｅｔ）を算出し全体フローを終了する。

図２２～図２４に示すフローによれば、各インバータの垂下特性（Ｐｒｅｆ）を最適に制御することができるので、電力系統における負荷変動が生じた場合に、分散型電源１４の出力電力Poutが、上限値を超えること、あるいは下限値を下回ることを抑制できる。したがって、分散型電源１４の動作が停止してしまうことを抑制できる効果がある。

なお、Ｐｒｅｆ制御に関するフローは図１６，１７、および図２２～図２４に示すものに限るものではなく、上述した図１２、あるいは図１３に示すようにＰｒｅｆを制御すれば同様の効果を奏することは言うまでもない。また、垂下特性を有する分散電源の数は２台に限るものではなく、３台以上の場合でも、Δｆｍａｘを複数台の分散電源の中から一番大きな値を抽出、あるいはΔｆｍｉｎを複数台の分散電源の中から一番小さな値を抽出し各垂下特性を有する分散電源を上述のようにＰｒｅｆ制御を行うことで同様の効果を奏することは言うまでもない。

また、本実施の形態では、垂下特性を有する分散電源の容量が同一の場合について説明したがこれに限るものではなく、分散電源の容量が異なる場合でも、例えば、放電電力が最大になった場合、Δｆｍｉｎまでの周波数ではＰｒｅｆ制御を実施することで同様の効果が得られることは言うまでもない。同様に、充電電力が最大になった場合、Δｆｍａｘまでの周波数ではＰｒｅｆ制御を実施することで同様の効果が得られることは言うまでもない。

上記の通り、インバータ制御部１２、２２は、電力指令値Pref＊と検出値Pmeasureとの差分に応じて出力電力Poutの周波数Ｆが単調減少する垂下特性（図１８～図２１）に基づき、電圧指令値(u*,v*,w*)を生成してもよい。

その他、上記した実施の形態あるいは変形例を、適宜組み合わせてもよい。

２…電力管理装置 ３…配電線 １０、２０…電力変換装置 １１、２１…制御パラメータ管理部 １２、２２…インバータ制御部 １３、２３…インバータ １６、２６…検出部 １４、２４…分散型電源 Pmax_low_threshold…上限側下位閾値 Pmin_high_threshold…下限側上位閾値 Pout…出力電力 Pref＊…電力指令値 Pref_offset…オフセット量 u*,v*,w*…電圧指令値

Claims (12)

1. 電力管理装置が生成した電力指令値に基づき、電力系統に電圧源として交流電力を供給する電力変換装置であって、
   分散型電源の直流電力を交流電力に変換するインバータと、
   前記インバータの制御パラメータを管理する制御パラメータ管理部と、
   前記インバータの出力電力を検出し、検出値として出力する検出部と、
   前記検出値、前記電力指令値、および前記制御パラメータに基づき、前記インバータを制御する電圧指令値を生成するインバータ制御部と、を備え、
   前記制御パラメータは、前記インバータにおける前記出力電力の、周波数との相関である垂下特性に関するものであり、
   前記インバータ制御部は、前記検出値および前記電力指令値に基づいて前記垂下特性を変更し、変更した前記垂下特性に基づき前記電圧指令値を生成する、電力変換装置。
2. 前記インバータ制御部は、前記電力指令値にオフセット量を加えることで、前記垂下特性をオフセットさせる、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記インバータ制御部は、
   前記検出値が上限値から下限値までの範囲内にある場合は、前記電力指令値に前記オフセット量を加えずに使用した前記垂下特性に基づいて前記電圧指令値を生成し、
   前記検出値が前記上限値を超えた場合、前記出力電力が前記上限値に一致するように、前記電力指令値に前記オフセット量を加えて使用した前記垂下特性に基づき前記電圧指令値を生成し、
   前記検出値が前記下限値を下回った場合、前記出力電力が前記下限値に一致するように、前記電力指令値に前記オフセット量を加えて使用した前記垂下特性に基づき前記電圧指令値を生成する、請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記インバータ制御部は、前記電力指令値が更新された場合、前記オフセット量をゼロとし、更新後の前記電力指令値を使用した前記垂下特性に基づいて前記電圧指令値を生成する、請求項２に記載の電力変換装置。
5. 前記インバータ制御部は、前記電力指令値に前記オフセット量を加えている場合であって、前記検出値が上限側下位閾値を下回った場合、あるいは、前記検出値が下限側上位閾値を上回った場合に、前記オフセット量をゼロとする、請求項２に記載の電力変換装置。
6. 前記上限側下位閾値および前記下限側上位閾値は、前記電力管理装置から通知される、請求項５記載の電力変換装置。
7. 前記インバータ制御部は、前記電力指令値に前記オフセット量を加えている場合であって、前記検出値が上限値を下回った場合、あるいは、前記検出値が下限値を上回った場合に、前記オフセット量をゼロとする、請求項２に記載の電力変換装置。
8. 前記インバータ制御部は、ＰＩ制御に基づいて前記オフセット量を計算する、請求項２に記載の電力変換装置。
9. 前記インバータ制御部は、前記電力指令値と前記検出値との差分に応じて前記出力電力の周波数が単調減少する垂下特性に基づき、前記電圧指令値を生成する、請求項１に記載の電力変換装置。
10. 前記インバータ制御部は、仮想同期発電機制御を行う、請求項９に記載の電力変換装置。
11. インバータの出力電力を検出値として検出する工程と、
    電力管理装置が生成した電力指令値および前記検出値に基づき、前記インバータにおける前記出力電力の周波数との相関である垂下特性を変更する工程と、
    変更した前記垂下特性に基づいて電圧指令値を生成する工程と、
    前記電圧指令値に基づき、分散型電源の直流電力を交流電力に変換する工程と、を有する、電力変換方法。
12. コンピュータに、
    電力管理装置が生成した電力指令値およびインバータの出力電力の検出値に基づき、前記インバータにおける前記出力電力の周波数との相関である垂下特性を変更する処理と、
    変更した前記垂下特性に基づいて電圧指令値を生成する処理と、
    前記電圧指令値に基づき、分散型電源の直流電力を交流電力に変換する処理と、を実行させる、電力変換プログラム。

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