JP7386470B2 - 分散型電源システム、制御装置および制御方法 - Google Patents
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Description
第1発電装置を含む複数の発電装置と、
前記複数の発電装置に接続された蓄電装置と、
前記複数の発電装置および前記蓄電装置に接続された電力入力部と、商用電源に接続された電力出力部と、を含む電力出力装置と、
第1検出装置と、
前記電力出力部から出力された電力を表す値であって前記第1検出装置を用いて特定される値である特定電力を一定の目標電力に追従させる制御装置と、を備え、
前記第1発電装置の発電電力を第1発電電力と定義し、正であるときに前記蓄電装置の充電電力を指すとともに負であるときの絶対値が前記蓄電装置の放電電力を指す値を前記蓄電装置の充放電電力と定義したとき、前記制御装置は、
前記複数の発電装置の合計発電電力から指令合計発電電力を差し引いた差分電力を演算し、
前記差分電力がゼロよりも大きいときにおいて、前記充放電電力を増加させる第2処理を実行する場合には前記第2処理を実行する前に前記第1発電電力を減少させる第1処理を実行し、
前記差分電力がゼロよりも小さいときにおいて、前記充放電電力を減少させる第4処理を実行する場合には前記第4処理を実行する前に前記第1発電電力を増加させる第3処理を実行する、
分散型電源システムを提供する。
太陽光等の再生可能エネルギーを利用した発電装置が知られている。そのような発電装置の発電電力は、自然環境によって変動し易い。特許文献1には、発電電力の変動は蓄電装置で吸収されると記載されている。
本開示の第1態様に係る分散型電源システムは、
第1発電装置を含む複数の発電装置と、
前記複数の発電装置に接続された蓄電装置と、
前記複数の発電装置および前記蓄電装置に接続された電力入力部と、商用電源に接続された電力出力部と、を含む電力出力装置と、
第1検出装置と、
前記電力出力部から出力された電力を表す値であって前記第1検出装置を用いて特定される値である特定電力を一定の目標電力に追従させる制御装置と、を備え、
前記第1発電装置の発電電力を第1発電電力と定義し、正であるときに前記蓄電装置の充電電力を指すとともに負であるときの絶対値が前記蓄電装置の放電電力を指す値を前記蓄電装置の充放電電力と定義したとき、前記制御装置は、
前記複数の発電装置の合計発電電力から指令合計発電電力を差し引いた差分電力を演算し、
前記差分電力がゼロよりも大きいときにおいて、前記充放電電力を増加させる第2処理を実行する場合には前記第2処理を実行する前に前記第1発電電力を減少させる第1処理を実行し、
前記差分電力がゼロよりも小さいときにおいて、前記充放電電力を減少させる第4処理を実行する場合には前記第4処理を実行する前に前記第1発電電力を増加させる第3処理を実行する。
前記制御装置は、前記第1発電装置が有する指令第1発電電力をある制御周期で更新してもよく、
前記第1発電電力は、前記第1発電装置が有する前記指令第1発電電力に追従してもよく、
前記制御周期は、1ミリ秒以下であってもよい。
前記第1発電装置は、熱を利用して発電する熱発電装置、または、燃料電池発電装置であってもよい。
前記複数の発電装置は、第2発電装置を含んでいてもよく、
前記第2発電装置は、再生可能エネルギーを利用した発電装置であってもよい。
前記第2発電装置は、太陽光発電装置、または、風力発電装置であってもよい。
前記制御装置は、前記第1発電電力が追従するべき指令第1発電電力の下限である下限電力と、前記指令第1発電電力の上限である上限電力と、を設定してもよく、
前記第1処理によって前記指令第1発電電力が前記下限電力に達したときに、前記第2処理が開始されてもよく、
前記第3処理によって前記指令第1発電電力が前記上限電力に達したときに、前記第4処理が開始されてもよい。
前記制御装置が実行する運転モードは、前記第1処理、前記第2処理、前記第3処理および前記第4処理を含む複数の処理のいずれかを選択して実行する第1モードを含んでいてもよく、
前記第1モードの開始時点における前記第1発電電力は、ゼロよりも大きく前記第1発電電力の定格値よりも小さくてもよい。
第1発電装置を含む複数の発電装置と、
前記複数の発電装置に接続された蓄電装置と、
前記複数の発電装置および前記蓄電装置に接続された電力入力部と、商用電源に接続された電力出力部と、を含む電力出力装置と、
第1検出装置と、を備えた分散型電源システムを、前記電力出力部から出力された電力を表す値であって前記第1検出装置を用いて特定される値である特定電力を一定の目標電力に追従させるように制御する制御装置であって、
前記第1発電装置の発電電力を第1発電電力と定義し、正であるときに前記蓄電装置の充電電力を指すとともに負であるときの絶対値が前記蓄電装置の放電電力を指す値を前記蓄電装置の充放電電力と定義したとき、前記制御装置は、
前記複数の発電装置の合計発電電力から指令合計発電電力を差し引いた差分電力を演算し、
前記差分電力がゼロよりも大きいときにおいて、前記充放電電力を増加させる第2処理を実行する場合には前記第2処理を実行する前に前記第1発電電力を減少させる第1処理を実行し、
前記差分電力がゼロよりも小さいときにおいて、前記充放電電力を減少させる第4処理を実行する場合には前記第4処理を実行する前に前記第1発電電力を増加させる第3処理を実行する。
第1発電装置を含む複数の発電装置と、
前記複数の発電装置に接続された蓄電装置と、
前記複数の発電装置および前記蓄電装置に接続された電力入力部と、商用電源に接続された電力出力部と、を含む電力出力装置と、
第1検出装置と、を備えた分散型電源システムを、前記電力出力部から出力された電力を表す値であって前記第1検出装置を用いて特定される値である特定電力を一定の目標電力に追従させるように制御する制御方法であって、
前記第1発電装置の発電電力を第1発電電力と定義し、正であるときに前記蓄電装置の充電電力を指すとともに負であるときの絶対値が前記蓄電装置の放電電力を指す値を前記蓄電装置の充放電電力と定義したとき、
前記複数の発電装置の合計発電電力から指令合計発電電力を差し引いた差分電力を演算することと、
前記差分電力がゼロよりも大きいときにおいて、前記充放電電力を増加させる第2処理を実行する場合には前記第2処理を実行する前に前記第1発電電力を減少させる第1処理を実行することと、
前記差分電力がゼロよりも小さいときにおいて、前記充放電電力を減少させる第4処理を実行する場合には前記第4処理を実行する前に前記第1発電電力を増加させる第3処理を実行することと、
を含む。
図1に、実施の形態1における分散型電源システム1を示す。
第1発電装置3を含む複数の発電装置32と、
複数の発電装置32に接続された蓄電装置9と、
複数の発電装置32および蓄電装置9に接続された電力入力部6iと、商用電源5Aに接続された電力出力部6оと、を含む電力出力装置6と、
制御装置8と、を備え、
第1発電装置3の発電電力を第1発電電力P1と定義し、正であるときに蓄電装置9の充電電力を指すとともに負であるときの絶対値が蓄電装置9の放電電力を指す値を蓄電装置9の充放電電力Pstorageと定義したとき、制御装置8は、
複数の発電装置32の合計発電電力Psumから指令合計発電電力Psum *を差し引いた差分電力Pdeltaを演算し、
差分電力Pdeltaがゼロよりも大きいときにおいて、充放電電力Pstorageを増加させる第2処理を実行する場合には第2処理を実行する前に第1発電電力P1を減少させる第1処理を実行し、
差分電力Pdeltaがゼロよりも小さいときにおいて、充放電電力Pstorageを減少させる第4処理を実行する場合には第4処理を実行する前に第1発電電力P1を増加させる第3処理を実行する、
分散型電源システム1を提供する、と考えることもできる。このような分散型電源システムは、電力の安定供給に適した安価なシステムとなり得る。
第1発電装置3を含む複数の発電装置32と、
複数の発電装置32に接続された蓄電装置9と、
複数の発電装置32および蓄電装置9に接続された電力入力部6iと、商用電源5Aに接続された電力出力部6оと、を含む電力出力装置6と、を備えた分散型電源システム1を制御する制御装置8であって、
第1発電装置3の発電電力を第1発電電力P1と定義し、正であるときに蓄電装置9の充電電力を指すとともに負であるときの絶対値が蓄電装置9の放電電力を指す値を蓄電装置9の充放電電力Pstorageと定義したとき、制御装置8は、
複数の発電装置32の合計発電電力Psumから指令合計発電電力Pstorageを差し引いた差分電力Pdeltaを演算し、
差分電力Pdeltaがゼロよりも大きいときにおいて、充放電電力Pstorageを増加させる第2処理を実行する場合には第2処理を実行する前に第1発電電力P1を減少させる第1処理を実行し、
差分電力Pdeltaがゼロよりも小さいときにおいて、充放電電力Pstorageを減少させる第4処理を実行する場合には第4処理を実行する前に第1発電電力P1を増加させる第3処理を実行する、
制御装置8を提供する、と考えることもできる。
第1発電装置3を含む複数の発電装置32と、
複数の発電装置32に接続された蓄電装置9と、
複数の発電装置32および蓄電装置9に接続された電力入力部6iと、商用電源5Aに接続された電力出力部6оと、を含む電力出力装置6と、を備えた分散型電源システム1を制御する制御方法であって、
第1発電装置3の発電電力を第1発電電力P1と定義し、正であるときに蓄電装置9の充電電力を指すとともに負であるときの絶対値が蓄電装置9の放電電力を指す値を蓄電装置9の充放電電力Pstorageと定義したとき、
複数の発電装置32の合計発電電力Psumから指令合計発電電力Pstorageを差し引いた差分電力Pdeltaを演算することと、
差分電力Pdeltaがゼロよりも大きいときにおいて、充放電電力Pstorageを増加させる第2処理を実行する場合には第2処理を実行する前に第1発電電力P1を減少させる第1処理を実行することと、
差分電力Pdeltaがゼロよりも小さいときにおいて、充放電電力Pstorageを減少させる第4処理を実行する場合には第4処理を実行する前に第1発電電力P1を増加させる第3処理を実行することと、
を含む、制御方法を提供する、と考えることもできる。
2,3 発電装置
2A,3R 発電電源
2B,3H,9B 電力変換機
3A ポンプ
3B 蒸発器
3C 膨張機
3D 温度センサ
3E バイパス弁
3F 凝縮器
3G 発電機
4,7 検出装置
5A 商用電源
5B 負荷
6 電力出力装置
7A 電流検出器
7B 電圧検出器
7C 電力演算部
8 制御装置
9 蓄電装置
9A 蓄電機
10,11,13,16,17,18,19,20,21 スイッチング素子
12,15 リアクトル
14,51,52,53,54,55,56,57,58,59 ダイオード
22,41,42,46,47 コンデンサ
35,36 電路
60 スイッチング回路
61,62,63 相回路
66,67,68 接続点
Claims (11)
- 第1発電装置と、再生可能エネルギーを利用した発電装置である第2発電装置と、を含む複数の発電装置と、
蓄電装置と、
第1制御および第2制御の少なくとも一方を実行する制御装置と、を備え、
前記第1制御は、前記複数の発電装置の合計発電電力が指令合計発電電力よりも大きいときにおいて、前記蓄電装置の充放電電力を増加させる第2処理を実行する場合には前記第2処理を実行する前に前記第1発電装置の発電電力である第1発電電力を減少させる第1処理を実行する制御であり、
前記第2制御は、前記合計発電電力が前記指令合計発電電力よりも小さいときにおいて、前記充放電電力を減少させる第4処理を実行する場合には前記第4処理を実行する前に前記第1発電電力を増加させる第3処理を実行する制御であり、
前記制御装置は、前記第2発電装置の発電電力である第2発電電力の変動に応じて、前記第1発電電力を制御し、
前記制御装置が実行する運転モードは、前記第1処理、前記第2処理、前記第3処理および前記第4処理を含む複数の処理のいずれかを選択して実行する第1モードを含み、
前記第1モードの開始時点における前記第1発電電力は、ゼロよりも大きく前記第1発電電力の定格値よりも小さい、
分散型電源システム。 - 前記第2発電装置は、太陽光発電装置、または、風力発電装置である、
請求項1に記載の分散型電源システム。 - 前記制御装置は、前記第1制御および前記第2制御を実行する、
請求項1または2に記載の分散型電源システム。 - 第1発電装置を含む複数の発電装置と、
蓄電装置と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記複数の発電装置の合計発電電力が指令合計発電電力よりも大きいときにおいて、前記蓄電装置の充放電電力を増加させる第2処理を実行する場合には前記第2処理を実行する前に前記第1発電装置の発電電力である第1発電電力を減少させる第1処理を実行し、
前記合計発電電力が前記指令合計発電電力よりも小さいときにおいて、前記充放電電力を減少させる第4処理を実行する場合には前記第4処理を実行する前に前記第1発電電力を増加させる第3処理を実行し、
前記制御装置が実行する運転モードは、前記第1処理、前記第2処理、前記第3処理および前記第4処理を含む複数の処理のいずれかを選択して実行する第1モードを含み、
前記第1モードの開始時点における前記第1発電電力は、ゼロよりも大きく前記第1発電電力の定格値よりも小さい、
分散型電源システム。 - 前記制御装置は、前記第1発電装置が有する指令第1発電電力をある制御周期で更新し、
前記第1発電電力は、前記第1発電装置が有する前記指令第1発電電力に追従し、
前記制御周期は、1ミリ秒以下である、
請求項1から4のいずれか一項に記載の分散型電源システム。 - 前記第1発電装置は、熱を利用して発電する熱発電装置、または、燃料電池発電装置である、
請求項1から5のいずれか一項に記載の分散型電源システム。 - 前記制御装置は、前記第1発電電力が追従するべき指令第1発電電力の下限である下限電力と、前記指令第1発電電力の上限である上限電力と、を設定し、
前記第1処理によって前記指令第1発電電力が前記下限電力に達したときに、前記第2処理が開始され、
前記第3処理によって前記指令第1発電電力が前記上限電力に達したときに、前記第4処理が開始される、
請求項1から6のいずれか一項に記載の分散型電源システム。 - 第1発電装置と、再生可能エネルギーを利用した発電装置である第2発電装置と、を含む複数の発電装置と、
蓄電装置と、を備えた分散型電源システムを制御する制御装置であって、
前記制御装置は、第1制御および第2制御の少なくとも一方を実行し、
前記第1制御は、前記複数の発電装置の合計発電電力が指令合計発電電力よりも大きいときにおいて、前記蓄電装置の充放電電力を増加させる第2処理を実行する場合には前記第2処理を実行する前に前記第1発電装置の発電電力である第1発電電力を減少させる第1処理を実行する制御であり、
前記第2制御は、前記合計発電電力が前記指令合計発電電力よりも小さいときにおいて、前記充放電電力を減少させる第4処理を実行する場合には前記第4処理を実行する前に前記第1発電電力を増加させる第3処理を実行する制御であり、
前記制御装置は、前記第2発電装置の発電電力である第2発電電力の変動に応じて、前記第1発電電力を制御し、
前記制御装置が実行する運転モードは、前記第1処理、前記第2処理、前記第3処理および前記第4処理を含む複数の処理のいずれかを選択して実行する第1モードを含み、
前記第1モードの開始時点における前記第1発電電力は、ゼロよりも大きく前記第1発電電力の定格値よりも小さい、
制御装置。 - 第1発電装置を含む複数の発電装置と、
蓄電装置と、を備えた分散型電源システムを制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
前記複数の発電装置の合計発電電力が指令合計発電電力よりも大きいときにおいて、前記蓄電装置の充放電電力を増加させる第2処理を実行する場合には前記第2処理を実行する前に前記第1発電装置の発電電力である第1発電電力を減少させる第1処理を実行し、
前記合計発電電力が前記指令合計発電電力よりも小さいときにおいて、前記充放電電力を減少させる第4処理を実行する場合には前記第4処理を実行する前に前記第1発電電力を増加させる第3処理を実行し、
前記制御装置が実行する運転モードは、前記第1処理、前記第2処理、前記第3処理および前記第4処理を含む複数の処理のいずれかを選択して実行する第1モードを含み、
前記第1モードの開始時点における前記第1発電電力は、ゼロよりも大きく前記第1発電電力の定格値よりも小さい、
制御装置。 - 第1発電装置と、再生可能エネルギーを利用した発電装置である第2発電装置と、を含む複数の発電装置と、
蓄電装置と、
を備えた分散型電源システムを制御する制御方法であって、
前記第2発電装置の発電電力である第2発電電力の変動に応じて前記第1発電装置の発電電力である第1発電電力を制御する特定制御を実行することを含み、
前記特定制御は、
前記複数の発電装置の合計発電電力が指令合計発電電力よりも大きいときにおいて、前記蓄電装置の充放電電力を増加させる第2処理を実行する場合には前記第2処理を実行する前に前記第1発電電力を減少させる第1処理を実行することと、
前記合計発電電力が前記指令合計発電電力よりも小さいときにおいて、前記充放電電力を減少させる第4処理を実行する場合には前記第4処理を実行する前に前記第1発電電力を増加させる第3処理を実行することと、
を含み、
前記制御方法は、前記第1処理、前記第2処理、前記第3処理および前記第4処理を含む複数の処理のいずれかを選択して実行する第1モードにおいて実行され、
前記第1モードの開始時点における前記第1発電電力は、ゼロよりも大きく前記第1発電電力の定格値よりも小さい、
制御方法。 - 第1発電装置を含む複数の発電装置と、
蓄電装置と、を備えた分散型電源システムを制御する制御方法であって、
前記複数の発電装置の合計発電電力が指令合計発電電力よりも大きいときにおいて、前記蓄電装置の充放電電力を増加させる第2処理を実行する場合には前記第2処理を実行する前に前記第1発電装置の発電電力である第1発電電力を減少させる第1処理を実行することと、
前記合計発電電力が前記指令合計発電電力よりも小さいときにおいて、前記充放電電力を減少させる第4処理を実行する場合には前記第4処理を実行する前に前記第1発電電力を増加させる第3処理を実行することと、
を含み、
前記制御方法は、前記第1処理、前記第2処理、前記第3処理および前記第4処理を含む複数の処理のいずれかを選択して実行する第1モードにおいて実行され、
前記第1モードの開始時点における前記第1発電電力は、ゼロよりも大きく前記第1発電電力の定格値よりも小さい、
制御方法。
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JP2020184812A (ja) | 2020-11-12 |
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