JPH0823634A - 電力貯蔵装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】送電線の潮流の大きさと向き、及び運用状態を
取り込む。そして取り込んだ情報をもとに電力貯蔵装置
の電力吸収放出量を算定し、電力放出の際には電力貯蔵
手段１１からの直流電力を交流電力に、電力吸収の際に
は逆に交流電力を直流電力に変換する。 【効果】送電線の電力潮流を望ましい値に保つことがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力系統内に設置された
電力貯蔵装置が吸収または放出する電力の大きさを制御
する制御装置に係り、特に系統内の電力潮流を望ましい
値に調整するのに好適な制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮａＳ電池をはじめとする二次電池や超
電導エネルギー貯蔵装置などの電力貯蔵装置が電力系統
内に設置された場合、それらを用いて負荷の平準化や発
電機の効率的な運用を行うことが可能となる。

【０００３】系統内の電力貯蔵装置に給電指令所から指
令を出して統合制御を行うシステムとして、例えば特開
平6−14458号に記載の電力系統制御装置があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電力貯蔵装置に指令を
与える場合、通常は負荷の変動状況に合わせた指令を与
えるため、系統内の電力潮流がどうなるかについては、
特に考慮されていなかった。したがって、例えば事故ま
たは作業による１回線停止や負荷の急増などによって送
電線の潮流過負荷が生じるような場合、電力貯蔵装置を
用いて過負荷の解消を図る方法が示されていなかった。

【０００５】本発明の目的は、電力貯蔵装置を用いて電
力系統内の潮流が望ましい値になるように制御できる制
御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、電力貯蔵装置の制御装置において、送電線に流れる
電力潮流の大きさを取り込む潮流情報入力手段を備え、
電力潮流の大きさに応じて電力貯蔵装置が吸収または放
出する電力の大きさを決定するようにした。

【０００７】また、電力潮流の大きさと設定された目標
値との差に応じて、吸収または放出する電力の大きさを
決定するようにした。

【０００８】さらに、送電線の運用状態を取り込む運用
状態情報入力手段を備え、運用状態に基づいて目標値を
決定するようにした。

【０００９】また、送電線に流れる電力潮流の大きさを
予測する潮流予測手段を備え、予測した電力潮流の大き
さに応じて吸収または放出する電力の大きさを決定する
ようにした。

【００１０】

【作用】例えば送電線の両側に電力貯蔵装置が設置され
ている場合、一方に電力吸収、もう一方に電力放出の指
令を与えることにより送電線に流れる電力潮流を調整す
ることができる。潮流情報入力手段により実際の電力潮
流の大きさが入力されるので、設定された目標値との差
を計算して、その差に応じて電力貯蔵装置の吸収または
放出すべき電力の大きさを指令することにより、潮流の
大きさが目標値になるように制御することができる。

【００１１】また、２回線送電線が事故や作業により１
回線停止した場合、流せる電力潮流の大きさが変わるた
め目標値も変化するが、運用状態情報入力手段によって
１回線停止したことを知ることができ、それに応じて潮
流の目標値を変更すれば、運用状態に合わせた潮流の制
御を行うことができる。

【００１２】また、将来時点の潮流状態を予測する潮流
予測手段によって将来時点での潮流過負荷が予測できる
ので、過負荷が発生すると予測された場合には、それを
防止するようにあらかじめ電力貯蔵装置の運転スケジュ
ールを作成しておくことにより、潮流状態を望ましい値
に制御することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１４】図１は、電力系統内の母線Ａと母線Ｂの２
カ所に設置された電力貯蔵装置の制御に本発明を適用し
た場合の構成図である。

【００１５】電力貯蔵装置は電力貯蔵手段１１，変換器
１２，変換器制御装置１３とから成り、変圧器を介して
電力系統の母線に接続されている。電力貯蔵手段１１と
しては、ＮａＳ電池などの二次電池や超電導エネルギー
貯蔵装置などを用いる。変換器１２は電力放出時には直
流電力を交流電力に、電力吸収時には交流電力を直流電
力に変換するもので、サイリスタ，ＧＴＯ，ダイオード
などの半導体素子を用いて構成される。変換器制御装置
１３は、与えられた指令値に基づいて電力放出または吸
収量が指令値どおりになるよう電力変換器１２を制御す
る。

【００１６】潮流情報入力手段１０２は、電力潮流の大
きさを検出するセンサからの情報を取り込み、潮流の大
きさを吸収放出量決定手段１０１に出力する。運用状態
入力手段１０３は、送電線の両端に設置された遮断器の
開閉情報を取り込み、２回線とも通電しているか、ある
いは１回線が遮断されているかどうかを吸収放出量決定
手段１０１に出力する。吸収放出量決定手段１０１は、
潮流の大きさと送電線の運用状態に基づいて、それぞれ
の電力貯蔵装置の吸収・放出量を算出し、それぞれの変
換器制御装置１３に指令を与える。

【００１７】以下、これらを用いて母線Ａから母線Ｂに
流れる電力潮流を制御する例について説明する。

【００１８】まず、潮流情報入力手段１０２によって母
線ＡとＢとを結ぶ送電線の潮流の大きさが入力される。
吸収放出量決定手段１０１は、入力された潮流の大きさ
と運用目標値とを比較し、その差に基づいて吸収放出量
を算出する。運用目標値は、送電線の熱容量や系統の安
定度などから決まる送電限界値をもとに設定されるもの
で、２回線とも送電している場合と、事故や作業で１回
線が停止している場合では値が異なる。運用状態入力手
段１０３によって２回線か１回線かが入力されるので、
吸収放出量決定手段１０１は運用状態に応じて運用目標
値を選択する。吸収放出量の算出は次のようにして行
う。まず、計測した電力潮流値から目標値を引いた値、
ΔＰを求める。ΔＰが正の場合、潮流が目標値を越えて
いるので、母線Ａの方の電力貯蔵装置はΔＰだけ電力吸
収量を増加させ、母線Ｂの方はΔＰだけ電力放出量を増
加させる。これにより、母線Ａから母線Ｂに流れる潮流
をΔＰだけ減少させ、目標値に合わせることができる。
特にこの場合は、発電機出力や他の送電線の潮流などに
は影響を与えずに着目する送電線の潮流だけを変化させ
ることができる。

【００１９】なお、母線Ａの電力貯蔵装置が電力放出を
行っていたときΔＰが正の場合には、放出量をΔＰだけ
減少させればよい。またそのとき母線Ｂの方が電力吸収
を行っていた場合は、吸収量をΔＰだけ減少させる。

【００２０】ΔＰが負の場合は、逆に母線Ａの方の電力
吸収量と母線Ｂの方の電力放出量をそれぞれΔＰだけ減
少させる。

【００２１】本実施例によれば、２カ所に設置された電
力貯蔵装置に対して吸収放出量を対で設定することによ
り、発電機出力など他の運用に影響を与えることなく、
２カ所の間の電力潮流を望ましい値に制御できる効果が
ある。

【００２２】図１の例では、送電線の両端に電力貯蔵装
置が設置されていたが、片方しか設置されていない場合
でも潮流の制御ができる。図１のように母線Ａから母線
Ｂに潮流が流れている場合には、母線Ｂ側の電力貯蔵装
置だけでも潮流の制御ができる。たとえば、母線Ｂの放
出量を増加させれば(あるいは吸収量を減少させれば)潮
流が減少し、逆に吸収量を増加させれば（あるいは放出
量を減少させれば）潮流は増加する。ただし、その場
合、吸収放出量に応じて系統全体の負荷が変化するの
で、その分は発電機の出力変化で対応することになる。

【００２３】上記の例では単純な放射状系統の場合を説
明したが、図２に示すようなループ系統の場合でも、同
様に潮流を制御することができる。図２の例で、母線Ｃ
から母線Ｂへの潮流を制御する場合も、母線Ａと母線Ｂ
とに設置された電力貯蔵装置を用いて、上述したのと同
様の方法により制御できる。ただしこの場合は、母線Ａ
から母線Ｃへの潮流や、母線Ａから母線Ｄ，Ｅ，Ｂへ流
れる潮流も同時に変化する。

【００２４】他の送電線の潮流についても制御する必要
がある場合には、着目すべき全ての送電線の潮流の大き
さを入力し、その中から最も運用目標値に近い線路を選
択し、その線路の潮流を制御するように動作させればよ
い。このように、複数の送電線に着目して潮流の制御を
行うことも可能である。

【００２５】次に、予測した潮流に基づいて制御する例
について説明する。上記の例では、実際に潮流を検出
し、目標値との差に応じて制御を行う方法を示したが、
あらかじめ潮流の大きさを予測し、予測した値に基づい
て吸収放出の運転スケジュールを作成しておくことも可
能である。

【００２６】図３において、まず、需要予測手段１１１
が将来時点での需要を予測する。将来時点とは、例えば
現在時刻が８時ならその日の１０時，１２時，１４時と
いった時点である。需要予測は、過去のデータやその日
の予測気温などをもとにして行う。次に潮流予測手段１
１２が、需要予測結果と発電機の運転計画などをもとに
潮流計算を行い、各時点での潮流を予測する。

【００２７】予想潮流計算の結果、潮流が運用目標値を
超過する送電線があった場合には、その送電線の両側に
ある電力貯蔵装置に対して、潮流が目標値以下になるよ
うに吸収放出量スケジュールを設定する。吸収放出量の
算定は、前述した方法と同様である。ただし、この場合
はあくまでも予測潮流であるから、予測誤差を考慮し
て、ある程度のマージンを見込んだ値にしておく。

【００２８】このようにして作成したスケジュールは、
各母線の運転スケジュール２１に転送され、各変換器制
御装置１３はそのスケジュールに基づいて実際の制御を
行う。

【００２９】また、本実施例の場合はスケジュール運転
であるので、過負荷が生じる時間帯に最大限の効果が発
揮できるように、過負荷が生じない時間帯を利用してあ
らかじめ電力を吸収・放出しておくような方法もとるこ
とができる。

【００３０】以上のように、本実施例によれば、１日の
負荷状況を予測してあらかじめ運転スケジュールを作成
しておくことにより、潮流過負荷の抑制を効率よく行え
る効果がある。

【００３１】なお、電力貯蔵装置が３カ所以上に設置さ
れている場合は、複数の送電線についてきめ細かく制御
することが可能である。例えば図３において、母線Ｄと
母線Ｅにも電力貯蔵装置が設置されていれば、母線Ｄと
Ｅとの間の潮流に応じてそれらを制御することにより、
母線ＡとＢとの間の潮流とは独立に制御することができ
る。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、電力貯蔵装置を用いて
電力系統の送電線に流れる電力潮流の大きさを望ましい
値に制御できる効果がある。特に、重負荷や１回線停止
などの際に潮流の過負荷を防止できる効果がある。

【００３３】また、送電線の両側の電力貯蔵装置を制御
することで、発電機出力や他の送電線の潮流に影響を及
ぼすことなく潮流制御できる効果がある。

【００３４】また、予測潮流に基づいて運転スケジュー
ルを作成することにより、効率よく潮流を制御できる効
果がある。

【００３５】また、複数の送電線の潮流を入力し、複数
の電力貯蔵装置に指令を与えることにより、系統内の複
数の潮流をきめ細かく制御できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した電力貯蔵装置の制御装置の構
成図。

【図２】ループ系統に適用した場合の構成図。

【図３】潮流予測に基づいて制御する場合の構成図。

【符号の説明】

１１…電力貯蔵手段、１２…変換器、１３…変換器制御
装置、２１…運転スケジュール、１０１…吸収放出量決
定手段、１０２…潮流情報入力手段、１０３…運用状態
入力手段、１１１…需要予測手段、１１２…潮流予測手
段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電力系統に接続された電力貯蔵装置が吸収
   または放出する電力の大きさを制御するための制御装置
   において、送電線に流れる電力潮流の大きさを取り込む
   潮流情報入力手段を備え、前記電力潮流の大きさに応じ
   て吸収または放出する電力の大きさを決定することを特
   徴とする電力貯蔵装置の制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記電力潮流の大きさ
   と目標値との差に応じて吸収または放出する電力の大き
   さを決定することを特徴とする電力貯蔵装置の制御装
   置。
3. 【請求項３】請求項２において、送電線の運用状態を取
   り込み、前記運用状態に基づいて前記目標値を決定する
   ことを特徴とする電力貯蔵装置の制御装置。
4. 【請求項４】電力系統に接続された電力貯蔵装置が吸収
   または放出する電力の大きさを制御するための制御装置
   において、送電線に流れる電力潮流の大きさを予測する
   潮流予測手段を備え、予測した前記電力潮流の大きさに
   応じて吸収または放出する電力の大きさを決定すること
   を特徴とする電力貯蔵装置の制御装置。