WO2017056139A1 - 系統安定化装置及び方法 - Google Patents

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power
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renewable energy
power storage
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泰崇 木村
大一郎 河原
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株式会社日立製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Definitions

  • the present invention relates to a power storage system linked to a power system and a system stabilization apparatus and method for stabilizing a power system by controlling renewable energy.
  • supply-demand control has been performed by adjusting the frequency of the power system, which is an index of the supply-demand balance.
  • Supply and demand control is control for matching the amount of power generation with a load that varies from moment to moment. Until now, the fluctuation factor was only on the load side, so it could be dealt with by controlling the supply-demand balance on the power generation side.
  • renewable energy has attracted attention as an environment-friendly power source to reduce greenhouse gases such as prevention of global warming, and its spread has been expanding. Since this renewable energy is affected by weather conditions such as the weather, not only the load side, which is a conventional fluctuation factor, but also the power source side fluctuates. For this reason, renewable energy such as solar power generation is approaching the limit of introduction in some areas, and a policy to forego the interconnection itself has begun.
  • Patent Document 1 normally, a storage battery is used to suppress short-term fluctuations, and when a commercial system fails, the power required by the load is supplied by both the storage battery and an adjustable power source such as a small diesel generator. It describes the supply method. However, since only the short-term fluctuations of the renewable energy power supply are compensated at normal times, it is possible to follow up when the capacity of the storage battery is not fully utilized or when a large load fluctuation occurs although the fluctuation is not fast. Because it only works for serious accidents such as power outages, it is used only for the purpose of supplying power as a backup for storage batteries, and enormous storage battery capacity is required to cover the power supply during power outages .
  • patent document 2 and patent document 3 it aims at supplying electric power as a backup from the storage battery as a generator at the time of a power failure of a commercial system like patent document 1, and when a system is large, a huge storage battery Capacity is required.
  • renewable energy such as solar power generation and wind power generation increases in the future
  • existing short-lived fluctuations will not be possible because renewable energy may not be connected only to the generator side if the existing power equipment remains.
  • power quality deterioration problems such as overload due to system faults will become apparent.
  • the present invention provides a power system that controls at least one of a power storage system or renewable energy that is linked to a power system.
  • a short cycle fluctuation suppression control amount determination unit that calculates a control amount of the power system, and a demand shift control determination unit that calculates a second control amount that adjusts the supply and demand balance of the power system.
  • the control amount of the power storage system is determined based on the control amount and the second control amount, and when an abnormality occurs, based on the assumed event in the power system, the first control amount, and the second control amount, A control amount for controlling at least one of the power storage system or the renewable energy is determined.
  • the present invention by changing the method of using the power storage system during normal and abnormal times, it is possible to mitigate output fluctuations due to an increase in renewable energy and back-up power supply during power outages, while overloading at the time of a system failure, etc. Is possible. As a result, the potential of the power storage system and renewable energy can be demonstrated, and the reliability against a grid fault can be improved.
  • the example of a block diagram of a system stabilization apparatus is shown.
  • variation suppression calculation processing apparatus is shown.
  • An example of a waveform diagram of the power flow at the grid interconnection point of a renewable energy company is shown.
  • An example of the waveform diagram of the output of a 1st electrical storage system is shown.
  • An example of the waveform diagram of the renewable energy interconnection tidal current after short period fluctuation relaxation is shown.
  • the processing flow figure of a demand shift calculation processing apparatus is shown.
  • An example of the wave form diagram before the demand shift of the grid connection point of a trunk system and a transmission system or a transmission system and a distribution system is shown.
  • An example of the output of a 2nd electrical storage system is shown.
  • FIG. 1 An example of the waveform diagram after the demand shift of the grid interconnection point of the main system and the transmission system or the transmission system and the distribution system is shown.
  • the processing flowchart of an electrical storage system and a renewable energy control amount distribution processing apparatus is shown. This figure shows the short-term fluctuation suppression at the grid interconnection point between the main system and the transmission system or between the transmission system and the distribution system, and the interconnection point flow after the demand shift.
  • the processing flowchart of an electrical storage system and a renewable energy output calculation part is shown.
  • An example of the power flow distribution in a power transmission system or distribution system immediately after a system fault is shown.
  • An example of the power flow distribution of a power transmission system or a distribution system when performing system stabilization control until the accident removal after the system fault is shown.
  • FIG. 1 shows the configuration of the system stabilization device. Hereinafter, each device will be described.
  • the short cycle fluctuation suppression calculation processing device 300 in FIG. 1 will be described below using the processing flow of short cycle fluctuation suppression calculation in FIG.
  • the tidal current data at the grid interconnection point of the renewable energy provider is received via the communication network 3 by the data receiving unit 301 of the short cycle fluctuation suppression calculation processing device 300.
  • Renewable energy 13 is considered difficult to predict due to changes in weather conditions and the like, and as shown in FIG. Therefore, the short-term fluctuation of the grid interconnection point to be compensated is obtained through a filter or the like, and the control amount of the first power storage system 11 is obtained.
  • the control amount of the first power storage system 11 is output so as to relax the short cycle as shown in FIG.
  • the power storage system database 20 has a charge / discharge state such as a rated capacity, a maximum output value, and SOC, and calculates the output of the first power storage system 11 in consideration of the constraint conditions of the first power storage system 11. Therefore, the output of the first power storage system 11 is transmitted to the power storage system and the renewable energy control amount distribution apparatus 400 via the communication network 4. In this way, as shown in FIG. 5, the interconnection point power flow after the short period fluctuation relaxation is relaxed. As described above, by mitigating short-cycle fluctuations, it is possible to prevent disturbances in the transmission system and distribution system, and to prevent hunting of existing generators.
  • the data reception unit 201 of the demand shift calculation processing device 200 receives the tidal current data at the system interconnection point of the main system and the transmission system or the transmission system and the distribution system via the communication network 2.
  • An example of the received data is shown in FIG.
  • the interconnection point tide is the total value of P0 and P1 in FIG. 1, and varies depending on the time zone as in the example shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 8, by charging / discharging the storage battery from the heavy load time zone to the light load time zone, the demand can be shifted from the heavy load time zone to the light load time zone as shown in FIG. it can.
  • the storage battery output obtained by the storage battery output calculation unit 203 is transmitted to the power storage system and the renewable energy control amount distribution apparatus 400 via the communication network 4.
  • the number of start / stop times of the generator can be reduced, so that economical operation can be performed.
  • Calculation result data from the data transmission unit 304 obtained by the short cycle variation suppression calculation device 300 is received by the short cycle variation suppression data reception unit 401, and each short cycle variation control determination unit 402 in each of the first power storage systems 11. Determine the amount of storage battery control.
  • the demand shift data receiving unit 403 receives calculation result data from the data transmission unit 204 obtained by the demand shift calculation processing device 200, and the demand shift control determining unit 404 determines the control amount of the second power storage system 12. .
  • the storage system data transmission unit 409 issues a control command to the storage batteries in the first storage system 11 and the second storage system 12 and stores the result in the storage system database 20. Update state.
  • control amount calculated by the short cycle fluctuation suppression control determining unit 402 and the demand shift control determining unit 404 is stored in the control amount result database 411 and no control command is performed. Moreover, as shown in FIG. 11, an example of the interconnection point tide after short cycle fluctuation relaxation and after demand shift is shown.
  • the calculation result data of the assumed accident calculation from the data transmission unit 107 obtained by the assumed accident calculation processing device 100 is received by the assumed accident calculation data receiving unit 405, and the entire storage system and the renewable energy output calculation unit 406
  • the control amount is decomposed into output suppression amounts of the first power storage system 11, the second power storage system 12, and the renewable energy 13, and is classified for each storage battery in the first power storage system 11 and the second power storage system 12.
  • the storage system control amount determination unit 407 determines the calculated control amounts of the first storage system 11 and the second storage system 12, and the renewable energy output suppression amount determination unit 408 determines the output suppression amount of the renewable energy 13. .
  • the storage system and the renewable energy output data transmission unit 410 gives a control command to the storage battery and the renewable energy 13 in the first storage system 11 and the second storage system 12, and stores the result. It stores in the system database 20 and updates the state of the storage battery.
  • the control amount calculated by the power storage system control amount determination unit 407 and the renewable energy output suppression amount determination unit 408 is stored in the control amount result database 411 and no control command is issued.
  • the amount of renewable energy operator control received by the assumed accident calculation data receiver 405 is the control amount A.
  • the control amount A and the first power storage system total output are compared, and the control amount A is smaller, the control amount is the control amount of the first power storage system 11 and the control command is sent to the power storage system control amount determination unit 407.
  • the second power storage system 12 and the renewable energy 13 are not controlled. If the control amount A is larger, Formula 1 is determined as the control amount B, and the first power storage system total output is determined as the control amount of the first power storage system.
  • control amount B and the second power storage system total output are compared. If the control amount B is smaller, the control amount is sent to the power storage system control amount determination unit 407 as the control amount of the second power storage system. It is assumed that the renewable energy 13 is not controlled. If the control amount B is larger, the number 2 is set as the control amount C and the total output of the second power storage system is determined as the control amount of the second power storage system 12.
  • control amount C and the total renewable energy output are compared. If the control amount C is smaller, the control amount is transmitted to the power storage system control amount determination unit 407 as the control amount of the renewable energy. . If the control amount C is larger, the total renewable energy output is determined as the control amount.
  • Control amount B Control amount A ⁇ Total output of the first power storage system
  • Control amount C Control amount B-Total output of the second power storage system
  • FIG. 13 shows an example when an accident occurs in the power transmission line or the distribution line, which is an embodiment, and an overload occurs due to route disconnection.
  • the first power storage system performs the short cycle fluctuation suppression control and the second power storage system performs the demand shift control, but switches to the abnormal time.
  • the renewable energy operator 1 charges all of the power storage system and suppresses the output of renewable energy, and the renewable energy operator 2 In this case, it is possible to discharge the power storage system, maintain the overall supply and demand balance, and eliminate the overload.
  • a power storage system that is difficult to follow relatively fast fluctuations, such as the second power storage system is controlled at high speed even if its life is shortened considering the frequency of accidents.
  • the present invention can stabilize the entire system by performing different control methods during normal times and abnormal times.
  • a power storage system In a power transmission system and distribution system in a given area, fluctuations in renewable energy that change from moment to moment are absorbed by the first power storage system with a fast response speed, and the second power storage system with a slow response speed but a large capacity By shifting demand from heavy load to light load in a certain area, it becomes possible to back up in the event of a power failure, etc., to reduce contract power, and to suppress short-term fluctuations.
  • a power storage system is a collection of storage batteries installed in a certain place. Two or more types of storage batteries, that is, a storage battery with a fast response speed and a storage battery with a slow response speed but a large capacity. It shows the system that has.
  • the power storage system is a storage battery that is used for both a storage battery that reduces short-period fluctuations and a storage battery that shifts demand. Can be used to maintain a balance between supply and demand.
  • the power storage system can be used to control the output of renewable energy as needed, so it is possible to guarantee the amount of power that cannot be covered by the power storage system, Reliability can be improved.
  • the system stabilizing device described in Expression 1 is A system stabilization device, further comprising an assumed accident calculation processing device that calculates a power flow of an electric power system based on the assumed event and determines a control amount for each business operator that manages the renewable energy.
  • the assumed event is calculated based on system characteristic data including power system measurement data and system impedance.
  • the first control amount is calculated based on power flow data at a grid interconnection point of the renewable energy and storage battery information of the power storage system.
  • Example 5 In the system stabilizing device described in Expression 1, The system control device characterized in that the second control amount is calculated based on power flow data of a grid connection point between a power transmission system and a distribution system in the power system and storage battery information of the power storage system. (Expression 6) In the system stabilizing device described in Expression 5, The system stabilization device characterized in that the second control amount calculates a control amount for shifting a demand amount so that an upper and lower limit range of a fluctuation amount of a tidal current at the grid connection point is reduced. (Expression 7) In the system stabilizing device described in Expression 1, When determining the control amount for the power storage system and the renewable energy at the time of abnormality, the system stabilization device distributes the control amount with priority on the power storage system.
  • the system stabilizing device described in Expression 1 is A system stabilization device, further comprising: a storage system database that stores storage battery information in a charge / discharge state including a rated capacity, a maximum output value, and SOC of the storage system, and information on the determined control amount.
  • a system stabilization method for controlling at least one of a power storage system or renewable energy linked to an electric power system Calculating a first control amount for suppressing short-term fluctuations of the power system; Calculating a second control amount for adjusting the supply and demand balance of the power system, During normal times, the control amount of the power storage system is determined based on the first control amount and the second control amount, and when abnormal, an assumed event in the power system, the first control amount and the second control amount are determined. And determining a control amount for controlling at least one of the power storage system or the renewable energy based on the control amount.

Abstract

従来技術では、再生可能エネルギーによる出力変動を緩和する蓄電システムの制御及び停電時のバックアップ給電は実施できるが、系統事故時などの過負荷に対する対応については想定されていない。本課題を解決するために、本発明は、電力系統と連系する蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する系統安定化装置において、前記電力系統の短周期変動を抑制する第一の制御量を計算する短周期変動抑制制御量決定部と、前記電力系統の需給バランスを調整する第二の制御量を計算する需要シフト制御決定部と、を備え、通常時は、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて蓄電システムの制御量を決定し、異常時は、前記電力系統における想定事象、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて、蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する制御量を決定することを特徴とする。

Description

系統安定化装置及び方法
　本発明は、電力系統と連系する蓄電システムや再生可能エネルギーを制御することで電力系統の安定化を図る系統安定化装置及び方法に関する。
　従来、電力系統では需給バランスを維持するために、需給バランスの指標である電力系統の周波数を調整することで、需給制御を行ってきた。需給制御とは、時々刻々と変動する負荷に対して発電量を一致させるための制御である。今までは、変動要因が負荷側のみであったため、発電側での需給バランスの制御を行うことで対応することができた。
　しかしながら、近年地球温暖化防止など温室効果ガスを低減させるべく、環境に易しい電源として、再生可能エネルギーが注目され、普及が拡大してきている。この再生可能エネルギーは、天候など気象条件に影響されるため、従来の変動要因である負荷側だけでなく、電源側も変動するため、今まで以上に電力品質への悪影響が懸念されている。そのため、再生可能エネルギーの太陽光発電などは一部地域で導入限界量に近づいており、連系自体を見送る方針も出始めている。
　そこで、再生可能エネルギーの出力変動緩和を行うデバイスの１つとして、設置場所の制約が少ない蓄電池が注目されている。しかしながら、蓄電池の設置の目的は、需要家側の停電時に対するバックアップや、契約電力を下げることや連系要件を満足するためで、電力系統の電力品質向上で設置されることは殆どないという問題があった。
　また、再生可能エネルギーが増加すると、再生可能エネルギーが設置しているサイトは、必ずしも需要地の近くにあるとは限らず、送電系統が脆弱な送電線などは過負荷となり、送電すること自体が難しくなっているという問題も顕在化しつつある。さらに、欧州では送電線の過負荷が上位側だけでなく、変電所を通して下位系統の配電系統まで周りこんでしまうという問題も顕在化しつつある。
　例えば、特許文献１では、通常時は蓄電池を短周期変動の抑制に使用し、商用系統が停電した時には、蓄電池と小型のディーゼル発電機などの調整可能電源の双方によって、負荷が要求する電力を供給する方法について述べたものである。しかしながら、通常時は再生可能エネルギー電源の短周期変動のみしか補償しないため、蓄電池の能力を十分利用出来ていないことや、変動は早くないが大きな負荷変動が発生した場合に対しては追従が出来ないこと、また停電時など深刻な事故のみしか機能しないため、蓄電池をバックアップとして電力を供給する目的だけの使用方法であり、停電時の電力供給を賄うためには莫大な蓄電池容量が必要となる。
　さらに、短周期変動用の蓄電池は、速い応答性が要求されるため容量はそれほど大きくないもので十分であり、またバックアップ用の蓄電池は長周期変動用として、速い応答性は必要ないが大容量を要求されるため、両方の目的を同時に達成させることは難しい。
　また、特許文献２や特許文献３では、特許文献１と同様に、商用系統の停電時に発電機としての蓄電池からバックアップとして電力を供給することを目的としており、系統が大きい場合には莫大な蓄電池容量が必要となる。
ＷＯ１１－１１４４２２号公報 特開２０１３－１６２６８６号公報 特開２０１３－１２１２０５号公報
　今後、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーが増加すると、既存の電力設備のままだと、再生可能エネルギーは発電機側だけに接続されるとは限らないので、局所的な短周期変動のみならず、系統事故時等による過負荷等の電力品質悪化問題が顕在化してくることが考えられる。
　上記技術では、再生可能エネルギーが増加することによる出力変動緩和及び停電時のバックアップ給電は実施することは出来るが、系統事故時などの過負荷に対する対応は想定されていない。
　上記課題を解決するために、本発明は、電力系統と連系する蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する系統安定化装置において、前記電力系統の短周期変動を抑制する第一の制御量を計算する短周期変動抑制制御量決定部と、前記電力系統の需給バランスを調整する第二の制御量を計算する需要シフト制御決定部と、を備え、通常時は、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて蓄電システムの制御量を決定し、異常時は、前記電力系統における想定事象、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて、蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する制御量を決定することを特徴とする。
　本発明によると、通常時と異常時の蓄電システムの使用方法を変えることで、再生可能エネルギーが増加することによる出力変動緩和及び停電時のバックアップ給電を実施しつつ、系統事故時などの過負荷に対する対応が可能となる。結果、蓄電システム及び再生可能エネルギーの潜在能力を発揮し、系統事故に対する信頼性を向上させることが可能となる。
系統安定化装置の構成図の例を示す。 短周期変動抑制計算処理装置の処理フロー図を示す。 再エネ事業者の系統連系点の潮流の波形図の一例を示す。 第１蓄電システムの出力の波形図の一例を示す。 短周期変動緩和後の再エネ連系点潮流の波形図の一例を示す。 需要シフト計算処理装置の処理フロー図を示す。 基幹系統と送電系統もしくは送電系統と配電系統の系統連系点の需要シフト前の波形図の一例を示す。 第２蓄電システムの出力の一例を示す。 基幹系統と送電系統もしくは送電系統と配電系統の系統連系点の需要シフト後の波形図の一例を示す。 蓄電システム及び再エネ制御量分配処理装置の処理フロー図を示す。 基幹系統と送電系統もしくは送電系統と配電系統の系統連系点の短周期変動抑制及び需要シフト後の連系点潮流を示す。 蓄電システム及び再エネ出力計算部の処理フロー図を示す。 系統事故直後の送電系統もしくは配電系統の潮流分布の一例を示す。 系統事故後の事故除去までの系統安定化制御を行っている時の送電系統もしくは配電系統の潮流分布の一例を示す。
　以下実施例について、図面を用いて説明する。
　図１に系統安定化装置の構成図を示す。以下、各装置ごとに説明する。
　図１における短周期変動抑制計算処理装置３００について、図２の短周期変動抑制計算の処理フローを用いて以下説明する。
　再エネ事業者の系統連系点の潮流データを通信ネットワーク３経由で、短周期変動抑制計算処理装置３００のデータ受信部３０１で受信する。再生可能エネルギー１３は、気象条件などの変化により、予測することが難しいとされ、図３に示すように短周期変動や長周期変動などを含むケースが多い。そこで、フィルタなどを介して、補償する系統連系点の短周期変動を求めて、第１蓄電システム１１の制御量を求める。第１蓄電システム１１の制御量は図４に示すように短周期を緩和するように出力される。蓄電システムデータベース２０は、定格容量や最大出力値やSOCなどの充放電状態を保有しており、第１蓄電システム１１の制約条件を考慮して第１蓄電システム１１の出力を算出する。そこで、第１蓄電システム１１の出力を通信ネットワーク４経由し、蓄電システム及び再エネ制御量分配装置４００へ送信する。このようにして、図５に示すように、短周期変動緩和後の連系点潮流は緩和される。以上のように、短周期変動を緩和することで、送電系統や配電系統の擾乱を防ぐことでき、既存発電機のハンチング等を防ぐことが出来る。
　次に、図１の需要シフト計算処理装置２００について、図６の需要シフト計算の処理フローを用いて以下説明する。
　基幹系統と送電系統もしくは送電系統と配電系統の系統連系点の潮流データから通信ネットワーク２を介して需要シフト計算処理装置２００のデータ受信部２０１で受信する。受信したデータの一例を図７に示す。連系点潮流は、図１のP０とP１の合計値であり、図７に示す例のように時間帯によって変わる。そこで、図８に示すように、重負荷時間帯から軽負荷時間帯へ蓄電池の充放電を行うことで、図９に示すように重負荷時間帯から軽負荷時間帯へ需要をシフトすることができる。ここで、蓄電池出力計算部２０３で求めた蓄電池出力を通信ネットワーク４経由して、蓄電システム及び再エネ制御量分配装置４００へ送信する。以上のように、大きな需要変動が少ないと、発電機の起動停止回数を減少することができるため、経済的な運用を行うことが可能となる。
　次に、図１の蓄電システム及び再エネ制御量分配処理装置４００について、図１０の計算処理フローを用いて以下説明する。
　短周期変動抑制計算装置３００で求めたデータ送信部３０４からの計算結果データを、短周期変動抑制データ受信部４０１で受信し、短周期変動制御決定部４０２で第１蓄電システム１１の中の各々の蓄電池の制御量を確定する。また、需要シフト計算処理装置２００で求めたデータ送信部２０４からの計算結果データを、需要シフトデータ受信部４０３で受信し、需要シフト制御決定部４０４で第２蓄電システム１２の制御量を確定する。そして、通常時の場合は、蓄電システムデータ送信部４０９から、第１蓄電システム１１と第２蓄電システム１２の中にある蓄電池へ制御指令を行い、結果を蓄電システムデータベース２０へ格納し、蓄電池の状態を更新する。異常時の場合、短周期変動抑制制御決定部４０２と需要シフト制御決定部４０４で算出した制御量は、制御量結果データベース４１１へ格納し、制御指令は行わない。また、図１１に示すように、短周期変動緩和後及び需要シフト後の連系点潮流の一例を示す。
　一方、想定事故計算処理装置１００で求めたデータ送信部１０７からの想定事故計算の計算結果データを、想定事故計算データ受信部４０５で受信し、蓄電システム及び再エネ出力計算部４０６で、全体の制御量から第１蓄電システム１１と第２蓄電システム１２と再生可能エネルギー１３の出力抑制量に分解し、第１蓄電システム１１と第２蓄電システム１２の中の個々の蓄電池毎に分類する。蓄電システム制御量決定部４０７では、算出した第１蓄電システム１１と第２蓄電システム１２の制御量を確定し、再エネ出力抑制量決定部４０８では、再生可能エネルギー１３の出力抑制量を確定させる。そして、異常時のときに、蓄電システム及び再エネ出力データ送信部４１０から、第１蓄電システム１１と第２蓄電システム１２の中にある蓄電池と再生可能エネルギー１３へ制御指令を行い、結果を蓄電システムデータベース２０へ格納し、蓄電池の状態を更新する。異常時ではない通常時の場合は、蓄電システム制御量決定部４０７及び再エネ出力抑制量決定部４０８で算出した制御量は、制御量結果データベース４１１へ格納し、制御指令は行わない。
　上記蓄電システム及び再エネ制御量分配処理装置４００における蓄電システム及び再エネ出力計算部４０６の計算処理フローについて図１２を用いて以下説明する。
　想定事故計算データ受信部４０５で受信した再エネ事業者制御量を制御量Ａとする。ここで、制御量Ａと第１蓄電システム合計出力を比較して、制御量Ａの方が少ない場合はその制御量が第１蓄電システム１１の制御量として蓄電システム制御量決定部４０７へ制御指令を送信し、第２蓄電システム１２や再生可能エネルギー１３の制御は行わないものとする。もし、制御量Ａの方が大きい場合は、数１を制御量Ｂとして、第１蓄電システム合計出力を第１蓄電システムの制御量として確定させる。
　次に、制御量Ｂと第２蓄電システム合計出力を比較して、制御量Ｂの方が少ない場合はその制御量が第２蓄電システムの制御量として蓄電システム制御量決定部４０７へ制御指令を送信し、再生可能エネルギー１３の制御は行わないものとする。もし、制御量Ｂの方が大きい場合は、数２を制御量Ｃとして、第２蓄電システム合計出力を第２蓄電システム１２の制御量として確定させる。
　次に、制御量Ｃと再生可能エネルギー合計出力を比較して、制御量Ｃの方が少ない場合はその制御量が再生可能エネルギーの制御量として蓄電システム制御量決定部４０７へ制御指令を送信する。もし、制御量Ｃの方が大きい場合は、再生可能エネルギー合計出力を制御量として確定させる。
　〈数１〉
　制御量Ｂ＝制御量Ａ　－　第１蓄電システム合計出力
　〈数２〉
　制御量Ｃ＝制御量Ｂ　－　第２蓄電システム合計出力
　図１３に一実施形態である送電線もしくは配電線での事故が発生し、ルート断による過負荷が発生した場合の一例を示す。
　図に示すように、事故が発生したため、１部の送電線もしくは配電線において電力供給が実施できない場合が発生する。すると、通常時は第１蓄電システムでは短周期変動抑制制御、第２蓄電システムでは需要シフト制御を行っていたが、異常時に切替える。
　図１４に示したように、想定事故計算の結果から、過負荷を解消すべく、この場合再エネ事業者１では蓄電システムを全て充電し再生可能エネルギーの出力抑制を行い、再エネ事業者２では蓄電システムを放電し、全体の需給バランスを維持しかつ過負荷を解消することが可能となっている。なお、第２蓄電システムのように、比較的早い変動に追従するのが難しい蓄電システムは、事故の頻度を考えて寿命を縮めでも高速に制御することを想定している。
　上記の通り、本発明は通常時及び異常時で異なる制御方法を行うことで、系統全体の安定化を図ることが出来る。
　所定の地域の送電系統や配電系統において、通常時は時々刻々変化する再生可能エネルギーの変動を応答速度の速い第１蓄電システムで吸収し、応答速度は遅いが容量が大きな第２蓄電システムによって、ある地域の重負荷時から軽負荷時へ需要シフトを行うことで、停電時などのバックアップになるとともに、契約電力を下げることもでき、かつ短周期変動の抑制も行うことが可能となる。ここで、蓄電システムと呼んでいるのは、ある１箇所に設置される蓄電池の集合体を示しており、応答速度の速い蓄電池と応答速度は遅いが容量の大きな蓄電池の２種類以上の蓄電池を有するシステムのことを示す。
　また、系統事故時などで過負荷が発生した場合には、ある配電系統の地域全体でみた場合に、一方の蓄電システムから放電し、もう一方の蓄電システムで充電することで、過負荷を解消するとともに需給バランスを維持することが可能となる。ここで、蓄電システムとは、短周期変動の緩和を行う蓄電池と需要シフトを行う蓄電池の双方の用途の蓄電池のことであり、異常時に通常時とは異なる制御方法で、過負荷を解消するとともに需給バランスを維持するために使用できる。
　上記に加え、以下の効果も奏すると考えられる。
　異常時には、蓄電システムで制御するとともに、必要に応じては再生可能エネルギーの出力抑制も行うことが出来るため、蓄電システムでは賄いきれない分の電力量を保証することが可能となり、さらに系統事故に対する信頼性を向上させることが可能である。
　また、新規の系統連系要件などで、再生可能エネルギー事業者が断られるケースが増加してきているが、本発明のシステムを採用し、短周期変動を緩和することで系統接続の条件を緩和することが出来るので、接続可能量が増加することができる。
　更に、複数の蓄電システムを管理しているため、一方の蓄電システムをもつ再エネ事業者だけでは、需給バランスが崩れてしまう可能性がある。しかし、もう一方の蓄電システムを持つ再エネ事業者と協調することで、需給バランス維持を行うことが出来て、単独時よりもさらに信頼性を向上させることが可能である。
　更に、異常を解消することが目的であるため、制御の遅い蓄電システムも寿命を縮めてでも制御することで、電力系統設備の最大限の活用を行うことができる。
　以上の実施例で説明された技術は、次のように表現することもできる。
（表現１）
　電力系統と連系する蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する系統安定化装置において、
　前記電力系統の短周期変動を抑制する第一の制御量を計算する短周期変動抑制制御量決定部と、
　前記電力系統の需給バランスを調整する第二の制御量を計算する需要シフト制御決定部と、を備え、
　通常時は、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて蓄電システムの制御量を決定し、
　異常時は、前記電力系統における想定事象、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて、蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する制御量を決定すること
　を特徴とする系統安定化装置。
（表現２）
　表現１に記載の系統安定化装置は、
　前記想定事象に基づいて電力系統の潮流計算を行い、前記再生可能エネルギーを管理する事業者ごとに制御量を決定する想定事故計算処理装置を更に備えること
　を特徴とする系統安定化装置。
（表現３）
　表現２に記載の系統安定化装置において、
　前記想定事象は、電力系統の計測データ及び系統インピーダンスを含む系統特性データに基づいて計算を行うこと
　を特徴とする系統安定化装置。
（表現４）
　表現１に記載の系統安定化装置において、
　前記第一の制御量は、前記再生可能エネルギーの系統連系点の潮流データ、及び前記蓄電システムの蓄電池情報に基づいて計算すること
　を特徴とする系統安定化装置。
（表現５）
　表現１に記載の系統安定化装置において、
　前記第二の制御量は、前記電力系統における送電系統と配電系統の系統連系点の潮流データ、及び前記蓄電システムの蓄電池情報に基づいて計算すること
　を特徴とする系統安定化装置。
（表現６）
　表現５に記載の系統安定化装置において、
　前記第二の制御量は、前記系統連系点における潮流の変動量の上下限範囲が小さくなるように、需要量をシフトする制御量を計算すること
　を特徴とする系統安定化装置。
（表現７）
　表現１に記載の系統安定化装置において、
　前記異常時に、蓄電システム及び再生可能エネルギーに対する制御量を決定する場合、前記蓄電システムを優先して制御量を分配すること
　を特徴とする系統安定化装置。
（表現８）
　表現７に記載の系統安定化装置において、
　前記で決定した制御量が前記蓄電システムの合計出力量より大きい場合、前記蓄電システムに対して前記合計出力量分を制御量として分配し、その差分を前記再生可能エネルギーに対する制御量に分配すること
　を特徴とする系統安定化装置。
（表現９）
　表現１に記載の系統安定化装置は、
　前記蓄電システムの定格容量、最大出力値、及びＳＯＣを含む充放電状態の蓄電池情報、及び前記決定した制御量に関する情報を格納する蓄電システムデータベースを更に備えること
　を特徴とする系統安定化装置。
（表現１０）
　電力系統と連系する蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する系統安定化方法において、
　前記電力系統の短周期変動を抑制する第一の制御量を計算するステップと、
　前記電力系統の需給バランスを調整する第二の制御量を計算するステップと、を備え、
　通常時は、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて蓄電システムの制御量を決定し、異常時は、前記電力系統における想定事象、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて、蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する制御量を決定すること
　を特徴とする系統安定化方法。
１　通信ネットワーク
２　通信ネットワーク
３　通信ネットワーク
４　通信ネットワーク
１１　第１蓄電システム　
１２　第２蓄電システム
１３　再生可能エネルギー
２０　蓄電システムデータベース
３０　系統連系点の変圧器
３１　基幹系統と送電系統もしくは送電系統と配電系統の系統連系点の変圧器
１００　想定事故計算処理装置
１０１　データ受信部
１０２　系統特性データベース
１０３　想定事象計算部
１０４　潮流計算実行部
１０５　再エネ事業者制御量決定部
１０６　計算結果データベース
１０７　データ送信部
２００　需要シフト計算処理装置
２０１　データ受信部
２０２　需要シフト計算部
２０３　蓄電池出力計算部
２０４　データ送信部
３００　短周期変動抑制計算処理装置
３０１　データ受信部
３０２　短周期変動算出部
３０３　蓄電池出力計算部
３０４　データ送信部
４００　蓄電システム及び再エネ制御量分配処理装置
４０１　短周期変動抑制データ受信部
４０２　短周期変動抑制制御決定部
４０３　需要シフトデータ受信部
４０４　需要シフト制御決定部
４０５　想定事故計算データ受信部
４０６　蓄電システム及び再エネ出力計算部
４０７　蓄電システム制御量決定部
４０８　再エネ出力抑制量決定部
４０９　蓄電システムデータ送信部
４１０　蓄電システム及び再エネ出力データ送信部
４１１　制御量結果データベース

Claims (10)

  1. 　電力系統と連系する蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する系統安定化装置において、
    　前記電力系統の短周期変動を抑制する第一の制御量を計算する短周期変動抑制制御量決定部と、
    　前記電力系統の需給バランスを調整する第二の制御量を計算する需要シフト制御決定部と、を備え、
    　通常時は、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて蓄電システムの制御量を決定し、
    　異常時は、前記電力系統における想定事象、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて、蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する制御量を決定すること
    　を特徴とする系統安定化装置。
  2. 　請求項１に記載の系統安定化装置は、
    　前記想定事象に基づいて電力系統の潮流計算を行い、前記再生可能エネルギーを管理する事業者ごとに制御量を決定する想定事故計算処理装置を更に備えること
    　を特徴とする系統安定化装置。
  3. 　請求項２に記載の系統安定化装置において、
    　前記想定事象は、電力系統の計測データ及び系統インピーダンスを含む系統特性データに基づいて計算を行うこと
    　を特徴とする系統安定化装置。
  4. 　請求項１に記載の系統安定化装置において、
    　前記第一の制御量は、前記再生可能エネルギーの系統連系点の潮流データ、及び前記蓄電システムの蓄電池情報に基づいて計算すること
    　を特徴とする系統安定化装置。
  5. 　請求項１に記載の系統安定化装置において、
    　前記第二の制御量は、前記電力系統における送電系統と配電系統の系統連系点の潮流データ、及び前記蓄電システムの蓄電池情報に基づいて計算すること
    　を特徴とする系統安定化装置。
  6. 　請求項５に記載の系統安定化装置において、
    　前記第二の制御量は、前記系統連系点における潮流の変動量の上下限範囲が小さくなるように、需要量をシフトする制御量を計算すること
    　を特徴とする系統安定化装置。
  7. 　請求項１に記載の系統安定化装置において、
    　前記異常時に、蓄電システム及び再生可能エネルギーに対する制御量を決定する場合、前記蓄電システムを優先して制御量を分配すること
    　を特徴とする系統安定化装置。
  8. 　請求項７に記載の系統安定化装置において、
    　前記で決定した制御量が前記蓄電システムの合計出力量より大きい場合、前記蓄電システムに対して前記合計出力量分を制御量として分配し、その差分を前記再生可能エネルギーに対する制御量に分配すること
    　を特徴とする系統安定化装置。
  9. 　請求項１に記載の系統安定化装置は、
    　前記蓄電システムの定格容量、最大出力値、及びＳＯＣを含む充放電状態の蓄電池情報、及び前記決定した制御量に関する情報を格納する蓄電システムデータベースを更に備えること
    　を特徴とする系統安定化装置。
  10. 　電力系統と連系する蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する系統安定化方法において、
    　前記電力系統の短周期変動を抑制する第一の制御量を計算するステップと、
    　前記電力系統の需給バランスを調整する第二の制御量を計算するステップと、を備え、
    　通常時は、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて蓄電システムの制御量を決定し、異常時は、前記電力系統における想定事象、前記第一の制御量及び前記第二の制御量に基づいて、蓄電システム又は再生可能エネルギーの内少なくとも一つを制御する制御量を決定すること
    　を特徴とする系統安定化方法。
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