JP2017017894A - Control device for power storage device, control method for control device for power storage device, and program - Google Patents

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Abstract

【課題】電力系統における複数種類の物理量をより正確に制御する。【解決手段】電力系統に連系する電力貯蔵装置を制御する制御装置であって、電力系統の第１物理量を第１目標値に制御するべく有効電力目標値を算出し、電力系統の第２物理量を第２目標値に制御するべく無効電力目標値を算出する電力算出部と、無効電力に起因する第１物理量の変動を打ち消すような有効電力補正値を算出し、有効電力に起因する第２物理量の変動を打ち消すような無効電力補正値を算出する電力補正部とを備え、電力補正部は、所定のタイミングで有効電力の補正値を算出する際に用いる制御データと無効電力の補正値を算出する際に用いる制御データとを切り替える。【選択図】図６A plurality of types of physical quantities in an electric power system are controlled more accurately. A control device that controls a power storage device linked to a power system, calculates an active power target value to control a first physical quantity of the power system to a first target value, and outputs a second power system value. A power calculation unit that calculates a reactive power target value to control the physical quantity to the second target value, and an active power correction value that cancels the fluctuation of the first physical quantity caused by the reactive power, And a power correction unit that calculates a reactive power correction value that cancels the fluctuation of the physical quantity, and the power correction unit uses control data and a reactive power correction value that are used when calculating the correction value of the active power at a predetermined timing. The control data used when calculating the value is switched. [Selection] Figure 6

Description

本発明は、電力貯蔵装置の制御装置、電力貯蔵装置の制御装置の制御方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a control device for a power storage device, a control method for the control device for the power storage device, and a program.

近年、風力や太陽光などの再生可能エネルギーを用いた発電設備の導入が各地で進められている。しかしながらこのような再生可能エネルギーを用いた発電設備は、気象条件の影響を受けて発電量が変動するため、周波数や電力潮流、電圧などのような電力系統における様々な物理量を変動させ、電力の品質を低下させるおそれがある。   In recent years, the introduction of power generation facilities using renewable energy such as wind power and sunlight has been promoted in various places. However, since power generation facilities using such renewable energy fluctuate under the influence of weather conditions, various physical quantities in the power system such as frequency, power flow, and voltage are fluctuated, May reduce quality.

そのため、蓄電池やフライホイール等の電力貯蔵装置を導入することで電力系統における有効電力及び無効電力を制御し、電力系統の安定化を図る取り組みが進められている（例えば特許文献１参照）。   Therefore, efforts are being made to stabilize the power system by controlling the active power and reactive power in the power system by introducing power storage devices such as storage batteries and flywheels (see Patent Document 1, for example).

特開２０１２−１９６６７号公報JP 2012-19667 A

しかしながら、電力系統における周波数や潮流は、有効電力を制御することによって制御することができるが無効電力の影響も受けて変動し、他方、電力系統における電圧は、無効電力を制御することによって制御することができるが有効電力の影響も受けて変動する。しかも、このような干渉の影響の程度は一定ではなく、電力系統の状態に応じて変動する。   However, the frequency and power flow in the power system can be controlled by controlling the active power, but fluctuate under the influence of the reactive power, while the voltage in the power system is controlled by controlling the reactive power. However, it fluctuates under the influence of active power. Moreover, the degree of the influence of such interference is not constant and varies depending on the state of the power system.

そのため、電力貯蔵装置を用いて電力系統の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量を正確に制御することは容易ではない。   Therefore, it is not easy to accurately control a plurality of types of physical quantities such as the frequency, power flow, and voltage of the power system using the power storage device.

本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、電力系統の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより正確に制御することが可能な電力貯蔵装置の制御装置、電力貯蔵装置の制御装置の制御方法及びプログラムを提供することを一つの目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and a control device for a power storage device and a power storage device capable of more accurately controlling a plurality of types of physical quantities such as frequency, power flow, and voltage of a power system. It is an object to provide a control method and program for the control device.

上記課題を解決するための手段の一つは、電力系統に連系する電力貯蔵装置を制御する制御装置であって、前記電力系統における第１物理量を第１目標値に制御するべく前記電力貯蔵装置が出力すべき有効電力の目標値と、前記電力系統における第２物理量を第２目標値に制御するべく前記電力貯蔵装置が出力すべき無効電力の目標値と、を算出する電力算出部と、前記電力貯蔵装置が前記無効電力を出力することにより生ずる前記第１物理量の変動を打ち消すような前記有効電力の補正値と、前記電力貯蔵装置が前記有効電力を出力することにより生ずる前記第２物理量の変動を打ち消すような前記無効電力の補正値を算出する電力補正部と、を備え、前記電力補正部は、前記電力系統における電力の状態に応じて定まる所定のタイミングで、前記有効電力の補正値を算出する際に用いる制御データを第１制御データから第２制御データに切り替え、前記無効電力の補正値を算出する際に用いる制御データを第３制御データから第４制御データに切り替える。   One of means for solving the above problem is a control device for controlling a power storage device linked to the power system, wherein the power storage is performed so as to control the first physical quantity in the power system to a first target value. A power calculation unit that calculates a target value of active power to be output by the device and a target value of reactive power to be output by the power storage device to control the second physical quantity in the power system to the second target value; A correction value of the active power that cancels the fluctuation of the first physical quantity caused by the reactive power output by the power storage device, and the second generated by the power storage device outputting the active power. A power correction unit that calculates a correction value of the reactive power that cancels the fluctuation of the physical quantity, and the power correction unit is a predetermined timing determined according to the state of power in the power system The control data used when calculating the correction value of the active power is switched from the first control data to the second control data, and the control data used when calculating the correction value of the reactive power is changed from the third control data to the fourth control data. Switch to control data.

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。   In addition, the problems disclosed by the present application and the solutions thereof will be clarified by the description in the column of the embodiment for carrying out the invention and the description of the drawings.

本発明によれば、電力系統の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより正確に制御することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to more accurately control a plurality of types of physical quantities such as the frequency, power flow, and voltage of the power system.

実施形態に係る電力系統の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric power grid | system which concerns on embodiment. 実施形態に係る電力貯蔵装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric power storage apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る記憶装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the memory | storage device which concerns on embodiment. 実施形態に係るブロック線図を示す図である。It is a figure which shows the block diagram which concerns on embodiment. 実施形態に係る制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the control apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the control apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る伝達関数更新テーブルを示す図である。It is a figure which shows the transfer function update table which concerns on embodiment. 実施形態に係る制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the control apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る伝達関数更新テーブルを示す図である。It is a figure which shows the transfer function update table which concerns on embodiment. 実施形態に係るブロック線図を示す図である。It is a figure which shows the block diagram which concerns on embodiment. 実施形態に係る負荷の電力消費量を示す図である。It is a figure which shows the power consumption of the load which concerns on embodiment.

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。   At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

＝＝電力系統＝＝
図１に一例として示すように、本実施形態に係る電力系統４００は、発電設備４１０（Ｇ）、送配電線４３０（Ｚ１、Ｚ２）、母線４２０（ｎ１、ｎ２、ｎ３）、負荷４４０、及び計測器４５０を有して構成されている。 == Power system ==
As shown in FIG. 1 as an example, the power system 400 according to the present embodiment includes a power generation facility 410 (G), a power transmission / distribution line 430 (Z1, Z2), a bus 420 (n1, n2, n3), a load 440, and A measuring instrument 450 is included.

発電設備４１０は、電力エネルギーを生成する電力源であり、水力発電設備や原子力発電設備、火力発電設備、太陽光発電設備、風力発電設備などにより構成される。   The power generation facility 410 is a power source that generates power energy, and includes a hydroelectric power generation facility, a nuclear power generation facility, a thermal power generation facility, a solar power generation facility, a wind power generation facility, and the like.

また母線４２０は、発電所や変電所に設けられる。   The bus 420 is provided at a power plant or a substation.

負荷４４０は、発電設備４１０から供給される電力を利用して動作する工場や家庭等における電気機器である。   The load 440 is an electrical device in a factory or home that operates using the power supplied from the power generation facility 410.

計測器４５０は、電力系統４００に設置され、電力系統４００における電力の状態に応じて変動する物理量（周波数や電圧、潮流など）を計測する機器である。本実施形態では、計測器４５０は所定時間毎（例えば１５分毎や１時間毎）に母線（ｎ３）４２０における周波数（第１物理量）及び電圧（第２物理量）を計測し、後述する制御装置１００に送信している。   The measuring instrument 450 is a device that is installed in the power system 400 and measures physical quantities (frequency, voltage, power flow, etc.) that vary depending on the state of power in the power system 400. In the present embodiment, the measuring instrument 450 measures the frequency (first physical quantity) and voltage (second physical quantity) on the bus (n3) 420 every predetermined time (for example, every 15 minutes or every hour), and a control device described later 100.

計測器４５０は、周波数や電圧を計測するものに限らず、負荷４４０の電力消費量や、送配電線４３０を流れる電流、力率等、その他様々な物理量を計測するものであってもよい。   The measuring instrument 450 is not limited to measuring the frequency and voltage, but may measure various other physical quantities such as the power consumption of the load 440, the current flowing through the transmission and distribution line 430, and the power factor.

また図１には示されていないが、電力系統４００は、電力の位相を制御する調相設備や変圧器、開閉器などの様々な設備を有して構成されている。   Although not shown in FIG. 1, the electric power system 400 is configured to include various facilities such as phase adjusting equipment for controlling the phase of electric power, a transformer, and a switch.

＝＝電力貯蔵装置＝＝
電力貯蔵装置２００は、電力系統４００と連系し、電力系統４００から得た電力エネルギーを蓄積し取り出すことが可能な装置である。電力貯蔵装置２００は、例えば蓄電池やフライホイール、キャパシタなど、様々な方式の装置によって構成することができる。電力貯蔵装置２００の構成を図２に示す。 == Power storage device ==
The power storage device 200 is a device that is connected to the power system 400 and can accumulate and extract power energy obtained from the power system 400. The power storage device 200 can be configured by various types of devices such as a storage battery, a flywheel, and a capacitor. The configuration of the power storage device 200 is shown in FIG.

電力貯蔵装置２００は、双方向コンバータ２１０及びエネルギー貯蔵部２２０を有して構成される。   The power storage device 200 includes a bidirectional converter 210 and an energy storage unit 220.

エネルギー貯蔵部２２０は、電力系統４００から取得した電気エネルギーを、元の電気エネルギーに復元可能な状態で貯蔵する装置である。エネルギー貯蔵部２２０は、ナトリウム硫黄電池、鉛電池、レドックスフロー電池などの各種の化学反応を利用した電池により構成することができる。あるいはエネルギー貯蔵部２２０は電気二重層キャパシタにより構成することができる。またあるいは、エネルギー貯蔵部２２０は電力エネルギーを回転エネルギーの形で貯蔵可能なフライホイールにより構成することができる。   The energy storage unit 220 is a device that stores electrical energy acquired from the power system 400 in a state where it can be restored to the original electrical energy. The energy storage unit 220 can be configured by a battery using various chemical reactions such as a sodium sulfur battery, a lead battery, or a redox flow battery. Alternatively, the energy storage unit 220 can be configured by an electric double layer capacitor. Alternatively, the energy storage unit 220 may be a flywheel that can store electric power energy in the form of rotational energy.

双方向コンバータ２１０は、電力系統４００とエネルギー貯蔵部２２０との間でエネルギーの変換及び授受を行う。双方向コンバータ２１０は、後述する制御装置１００からの指令（有効電力の指令値、無効電力の指令値）に従って、指定された量の有効電力及び無効電力を出力する。   Bidirectional converter 210 performs energy conversion and exchange between power system 400 and energy storage unit 220. Bidirectional converter 210 outputs specified amounts of active power and reactive power in accordance with commands (active power command value, reactive power command value) from control device 100 described later.

有効電力の指令値及び無効電力の指令値が正の値である場合には、本実施形態に係る双方向コンバータ２１０は、電力貯蔵装置２００から電力系統４００に対して有効電力及び無効電力を供給するように動作し、有効電力の指令値及び無効電力の指令値が負の値である場合には、電力系統４００から電力貯蔵装置２００に有効電力及び無効電力を取り込むように動作する。   When the command value of active power and the command value of reactive power are positive values, bidirectional converter 210 according to the present embodiment supplies active power and reactive power from power storage device 200 to power system 400. When the active power command value and the reactive power command value are negative values, the power storage device 200 operates to take in the active power and the reactive power.

変圧器３００は、母線４２０（ｎ３）と電力貯蔵装置２００との間の電圧を変換する。   Transformer 300 converts the voltage between bus 420 (n3) and power storage device 200.

＝＝制御装置＝＝
本実施形態に係る制御装置１００は、電力系統４００における電力の状態に応じて変動する第１物理量（例えば周波数）と、第２物理量（例えば電圧）と、をそれぞれ所定の目標値（第１目標値、第２目標値）に制御するべく、電力貯蔵装置２００から出力する有効電力及び無効電力を制御する情報処理装置である。 == Control device ==
The control device 100 according to the present embodiment sets a first physical quantity (for example, a frequency) and a second physical quantity (for example, a voltage), which vary according to the state of power in the power system 400, to predetermined target values (first target). Value, second target value) to control the active power and reactive power output from the power storage device 200.

本実施形態に係る制御装置１００の全体構成を図３及び図４に示す。図３は、制御装置１００の機能構成を説明するための図であり、図４は、制御装置１００のハードウェア構成を説明するための図である。   3 and 4 show the overall configuration of the control device 100 according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining a functional configuration of the control device 100, and FIG. 4 is a diagram for explaining a hardware configuration of the control device 100.

＜ハードウェア構成＞
図４に示すように、本実施形態に係る制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、メモリ１２０、通信装置１３０、記憶装置１４０、入力装置１５０、出力装置１６０及び記録媒体読取装置１７０を有して構成されるコンピュータである。 <Hardware configuration>
As shown in FIG. 4, the control device 100 according to the present embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) 110, a memory 120, a communication device 130, a storage device 140, an input device 150, an output device 160, and a recording medium reading device 170. It is the computer which has and is comprised.

ＣＰＵ１１０は制御装置１００の全体の制御を司るもので、記憶装置１４０に記憶される本実施形態に係る各種の動作を行うためのコードから構成される制御プログラム６００をメモリ１２０に読み出して実行することにより、制御装置１００としての各種機能を実現する。   The CPU 110 is responsible for overall control of the control device 100, and reads out and executes the control program 600 composed of codes for performing various operations according to the present embodiment stored in the storage device 140 to the memory 120. Thus, various functions as the control device 100 are realized.

例えば、詳細は後述するが、ＣＰＵ１１０により制御プログラム６００が実行され、メモリ１２０や通信装置１３０、記憶装置１４０等のハードウェア機器と協働することにより、図３に示した計測値取得部１０１（第１計測値取得部１０１ａ、第２計測値取得部１０１ｂ）、演算部１０２（有効電力算出部１０２ａ、無効電力算出部１０２ｂ、有効電力補正部１０２ｃ、無効電力補正部１０２ｄ、第１指令値算出部１０２ｅ、第２指令値算出部１０２ｆ、第１差分算出部１０７ａ、第２差分算出部１０７ｂ）、記憶部１０３、予測値算出部１０５（第１予測値算出部１０５ａ、第２予測値算出部１０５ｂ）、指令値出力部１０６などが実現される。   For example, although details will be described later, the control program 600 is executed by the CPU 110 and cooperates with hardware devices such as the memory 120, the communication device 130, and the storage device 140, so that the measurement value acquisition unit 101 ( First measurement value acquisition unit 101a, second measurement value acquisition unit 101b), calculation unit 102 (active power calculation unit 102a, reactive power calculation unit 102b, active power correction unit 102c, reactive power correction unit 102d, first command value calculation Unit 102e, second command value calculation unit 102f, first difference calculation unit 107a, second difference calculation unit 107b), storage unit 103, prediction value calculation unit 105 (first prediction value calculation unit 105a, second prediction value calculation unit) 105b), the command value output unit 106 and the like are realized.

メモリ１２０は例えば半導体記憶装置により構成することができる。   The memory 120 can be configured by a semiconductor memory device, for example.

通信装置１３０は、ネットワークカードなどのネットワークインタフェースである。通信装置１３０は、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを介して他のコンピュータからデータを受信し、受信したデータを記憶装置１４０やメモリ１２０に記憶する。また通信装置１３０は、記憶装置１４０やメモリ１２０に記憶されているデータを、ネットワークを介して他のコンピュータへ送信する。   The communication device 130 is a network interface such as a network card. The communication device 130 receives data from another computer via a network such as the Internet or a LAN (Local Area Network), and stores the received data in the storage device 140 or the memory 120. Further, the communication device 130 transmits data stored in the storage device 140 or the memory 120 to another computer via the network.

入力装置１５０は、操作スイッチやキーボード、マウス、マイク等の装置であり、制御装置１００の操作者による情報の入力を受け付けるための装置である。出力装置１６０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や表示ランプ、各種表示メータ、プリンタ、スピーカ等の装置であり、情報を出力するための装置である。   The input device 150 is a device such as an operation switch, a keyboard, a mouse, or a microphone, and is a device for accepting input of information by an operator of the control device 100. The output device 160 is a device such as an LCD (Liquid Crystal Display), a display lamp, various display meters, a printer, and a speaker, and is a device for outputting information.

記憶装置１４０は、例えばハードディスク装置や半導体記憶装置等により構成することができる。記憶装置１４０は、各種プログラムやデータ、テーブル等を記憶するための記憶領域を提供する装置である。図５に、記憶装置１４０に制御プログラム６００、伝達関数７００〜７０９、第１目標値７１０、第２目標値７２０、系統情報７３０、伝達関数切り替えテーブル７５０、７５１等が記憶されている様子を示す。   The storage device 140 can be constituted by, for example, a hard disk device or a semiconductor storage device. The storage device 140 is a device that provides a storage area for storing various programs, data, tables, and the like. FIG. 5 shows a state in which the control program 600, transfer functions 700 to 709, first target value 710, second target value 720, system information 730, transfer function switching tables 750, 751, and the like are stored in the storage device 140. .

なお、制御プログラム６００や伝達関数７００〜７０９、第１目標値７１０、第２目標値７２０、系統情報７３０、伝達関数切り替えテーブル７５０、７５１は、記録媒体読取装置１７０を用いて、記録媒体（各種の光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリ等）８００から記憶装置１４０に読み出すことで、制御装置１００に格納されるようにすることもできるし、入力装置１５０から、あるいは通信装置１３０を介して通信可能に接続される他のコンピュータから取得することで、制御装置１００に格納されるようにすることもできる。   Note that the control program 600, transfer functions 700 to 709, first target value 710, second target value 720, system information 730, transfer function switching tables 750 and 751 are recorded on a recording medium (various types). Read from the optical disk, magnetic disk, semiconductor memory, etc.) 800 to the storage device 140 so that it can be stored in the control device 100, or can be communicated from the input device 150 or via the communication device 130. It can also be stored in the control device 100 by obtaining from another connected computer.

伝達関数７００〜７０９は、制御装置１００が電力貯蔵装置２００に対して出力する有効電力の指令値及び無効電力の指令値を算出する際に使用する関数である。なお本実施形態に係る伝達関数７００〜７０９は、与えられたデータの値から目的とするデータの値を算出することが可能なデータ変換要素であり、複素数領域で定義される数式に限られず、実時間領域で定義される数式であってもよいし、データテーブルやリストが含まれていても良い。   The transfer functions 700 to 709 are functions used when calculating the active power command value and the reactive power command value output from the control device 100 to the power storage device 200. Note that the transfer functions 700 to 709 according to the present embodiment are data conversion elements that can calculate the value of target data from given data values, and are not limited to mathematical expressions defined in the complex number domain. It may be a mathematical formula defined in the real time domain, or may include a data table or a list.

第１目標値７１０は、電力系統４００における周波数（第１物理量）の目標値である。   The first target value 710 is a target value for the frequency (first physical quantity) in the power system 400.

第２目標値７２０は、電力系統４００における電圧（第２物理量）の目標値である。   The second target value 720 is a target value of the voltage (second physical quantity) in the power system 400.

系統情報７３０は、例えば、電力系統４００における送配電線４３０の長さや線路インピーダンス、負荷４４０の位置や有効電力及び無効電力、発電設備４１０の位置や出力電力等を含む、電力系統４００に関するデータである。   The system information 730 is data relating to the power system 400 including, for example, the length and line impedance of the transmission / distribution line 430 in the power system 400, the position and active power and reactive power of the load 440, the position and output power of the power generation facility 410, and the like. is there.

伝達関数切り替えテーブル７５０、７５１は、制御装置１００が、後述する有効電力の補正値及び無効電力の補正値を算出する際に用いる伝達関数を切り替える際に参照されるテーブルである。   The transfer function switching tables 750 and 751 are tables that are referred to when the control device 100 switches a transfer function used when calculating a correction value for active power and a correction value for reactive power, which will be described later.

伝達関数切り替えテーブル７５０には、図９に示すように、時間帯ごとに、制御装置１００がその時間帯に使用するべき伝達関数が対応付けて記憶されている。   In the transfer function switching table 750, as shown in FIG. 9, transfer functions to be used in the time zone by the control device 100 are stored in association with each time zone.

一方、伝達関数切り替えテーブル７５１には、図１１に示すように、計測器４５０によって計測された電力の状態を表す計測値の範囲ごとに、制御装置１００が使用するべき伝達関数が対応付けて記憶されている。   On the other hand, in the transfer function switching table 751, as shown in FIG. 11, a transfer function to be used by the control device 100 is stored in association with each measurement value range indicating the state of power measured by the measuring instrument 450. Has been.

＜ブロック線図＞
次に図６を参照しながら、本実施形態に係る制御装置１００が、電力貯蔵装置２００に対して出力する有効電力の指令値及び無効電力の指令値を求めるために用いるブロック線図について説明する。 <Block diagram>
Next, referring to FIG. 6, a block diagram used by the control device 100 according to the present embodiment to obtain a command value for active power and a command value for reactive power output to the power storage device 200 will be described. .

なお図６に示すブロック線図は、電力系統４００、電力貯蔵装置２００及び制御装置１００からなる制御モデルを表したものである。そして制御装置１００は、記憶装置１４０に記憶されている伝達関数７００〜７０９や第１目標値７１０、第２目標値７２０、系統情報７３０、伝達関数切り替えテーブル７５０、７５１等のデータを用いながら制御プログラム６００を実行することによってこの制御モデルに従う各種の演算を行ない、電力貯蔵装置２００に対して出力する有効電力の指令値及び無効電力の指令値を算出する。   The block diagram illustrated in FIG. 6 represents a control model including the power system 400, the power storage device 200, and the control device 100. The control device 100 performs control using data such as the transfer functions 700 to 709, the first target value 710, the second target value 720, the system information 730, and the transfer function switching tables 750 and 751 stored in the storage device 140. By executing the program 600, various calculations according to this control model are performed, and a command value for active power and a command value for reactive power output to the power storage device 200 are calculated.

図６において、制御装置１００が電力貯蔵装置２００に対して出力する有効電力の指令値及び無効電力の指令値は、それぞれＰｒ及びＱｒで示されている。   In FIG. 6, the command value of active power and the command value of reactive power output from the control device 100 to the power storage device 200 are indicated by Pr and Qr, respectively.

そしてこれらの有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒに応じて、電力貯蔵装置２００は、電力系統４００に対してＰｂ及びＱｂで示される有効電力及び無効電力を出力する。そしてこれによって、電力系統４００の周波数（第１物理量）はＦ’になり、電圧（第２物理量）はＶ’になる。   The power storage device 200 outputs active power and reactive power indicated by Pb and Qb to the power system 400 in accordance with the active power command value Pr and reactive power command value Qr. As a result, the frequency (first physical quantity) of the power system 400 becomes F ′ and the voltage (second physical quantity) becomes V ′.

なお本実施形態に係る電力貯蔵装置２００は、有効電力の指令値Ｐｒに等しい有効電力Ｐｂを出力し、無効電力の指令値Ｑｒに等しい無効電力Ｑｂを出力するものとしている。   The power storage device 200 according to the present embodiment outputs active power Pb equal to the active power command value Pr and outputs reactive power Qb equal to the reactive power command value Qr.

電力系統４００は、第５伝達関数７０５（Ｇ１１）、第６伝達関数７０６（Ｇ１２）、第７伝達関数７０７（Ｇ２２）、第８伝達関数７０８（Ｇ２１）、第１予測値算出部１０５ａ、第２予測値算出部１０５ｂによって表される。   The power system 400 includes a fifth transfer function 705 (G11), a sixth transfer function 706 (G12), a seventh transfer function 707 (G22), an eighth transfer function 708 (G21), a first predicted value calculation unit 105a, 2 is represented by the predicted value calculation unit 105b.

第５伝達関数７０５（Ｇ１１）は、電力貯蔵装置２００が有効電力の指令値Ｐｒに応じた有効電力Ｐｂを出力することにより見込まれる電力系統４００の周波数（第１物理量）の計算値を算出可能な関数である。   The fifth transfer function 705 (G11) can calculate a calculated value of the frequency (first physical quantity) of the power system 400 expected when the power storage device 200 outputs the active power Pb corresponding to the command value Pr of the active power. Function.

第６伝達関数７０６（Ｇ１２）は、電力貯蔵装置２００が無効電力の指令値Ｑｒに応じた無効電力Ｑｂを出力することにより生じることが見込まれる電力系統４００の周波数（第１物理量）の変動量を算出可能な関数である。   The sixth transfer function 706 (G12) is a fluctuation amount of the frequency (first physical quantity) of the power system 400 that is expected to be generated when the power storage device 200 outputs the reactive power Qb corresponding to the reactive power command value Qr. Is a function that can calculate

第１予測値算出部１０５ａは、上記周波数の計算値を上記周波数の変動量によって補正（本実施形態では加算）して、電力系統４００の周波数の予測値Ｆ’を算出する。   The first predicted value calculation unit 105a corrects the calculated value of the frequency with the amount of fluctuation of the frequency (added in the present embodiment) to calculate a predicted value F ′ of the frequency of the power system 400.

第７伝達関数７０７（Ｇ２２）は、電力貯蔵装置２００が無効電力の指令値Ｑｒに応じた無効電力Ｑｂを出力することにより見込まれる電力系統４００の電圧（第２物理量）の計算値を算出可能な関数である。   The seventh transfer function 707 (G22) can calculate a calculated value of the voltage (second physical quantity) of the power system 400 that is expected when the power storage device 200 outputs the reactive power Qb according to the reactive power command value Qr. Function.

第８伝達関数７０８（Ｇ２１）は、電力貯蔵装置２００が有効電力の指令値Ｐｒに応じた有効電力Ｐｂを出力することにより生じることが見込まれる電力系統４００の電圧（第２物理量）の変動量を算出可能な関数である。   The eighth transfer function 708 (G21) is a fluctuation amount of the voltage (second physical quantity) of the power system 400 that is expected to be generated when the power storage device 200 outputs the active power Pb according to the command value Pr of the active power. Is a function that can calculate

第２予測値算出部１０５ｂは、上記電圧の計算値を上記電圧の変動量によって補正（本実施形態では加算）して、電力系統４００の電圧の予測値Ｖ’を算出する。   The second predicted value calculation unit 105b corrects the calculated value of the voltage with the amount of fluctuation of the voltage (added in the present embodiment) to calculate a predicted value V ′ of the voltage of the power system 400.

このように、電力系統４００は、電力貯蔵装置２００から有効電力Ｐｂが出力されると、電力系統４００の周波数が変動するのみならず電圧も変動し、電力貯蔵装置２００から無効電力Ｑｂが出力されると、電力系統４００の電圧が変動するのみならず周波数も変動する。   As described above, when the active power Pb is output from the power storage device 200, the power system 400 not only changes the frequency of the power system 400 but also the voltage, and the reactive power Qb is output from the power storage device 200. Then, not only the voltage of the electric power system 400 fluctuates but also the frequency fluctuates.

つまり、電力系統４００において、周波数を制御しようとして電力貯蔵装置２００から出力される有効電力Ｐｂを制御すると電力系統４００の電圧も影響を受けて変動し、電圧を制御しようとして電力貯蔵装置２００から出力される無効電力Ｑｂを制御すると電力系統４００の周波数も影響を受けて変動する。   That is, in the power system 400, when the active power Pb output from the power storage device 200 is controlled in order to control the frequency, the voltage of the power system 400 also varies due to the influence, and the output from the power storage device 200 tries to control the voltage. When the reactive power Qb to be controlled is controlled, the frequency of the power system 400 is also affected and fluctuates.

本実施形態に係る制御装置１００は、このような干渉を取り去るために、以下に記載する第３伝達関数７０３（Ｃ１）及び第４伝達関数７０４（Ｃ２）を用いて、電力貯蔵装置２００が出力すべき有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒを算出している。これにより、電力系統４００の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより正確に制御することが可能になる。   In order to remove such interference, the control apparatus 100 according to the present embodiment uses the third transfer function 703 (C1) and the fourth transfer function 704 (C2) described below to output the power storage apparatus 200. The active power command value Pr and the reactive power command value Qr to be calculated are calculated. This makes it possible to more accurately control a plurality of types of physical quantities such as the frequency, power flow, and voltage of the power system 400.

具体的に説明すると、まず、制御装置１００のブロック線図は、第１差分算出部１０７ａ、第２差分算出部１０７ｂ、第１伝達関数７０１（Ｋ１）、第２伝達関数７０２（Ｋ２）、第３伝達関数７０３（Ｃ１）、第４伝達関数７０４（Ｃ２）、第１指令値算出部１０２ｅ、第２指令値算出部１０２ｆにより表される。   Specifically, first, the block diagram of the control device 100 includes a first difference calculation unit 107a, a second difference calculation unit 107b, a first transfer function 701 (K1), a second transfer function 702 (K2), The third transfer function 703 (C1), the fourth transfer function 704 (C2), the first command value calculation unit 102e, and the second command value calculation unit 102f.

第１差分算出部１０７ａは、電力系統４００における周波数の計測値Ｆと、目標周波数（第１目標値）７１０との差分ΔＦを算出する。   The first difference calculation unit 107 a calculates a difference ΔF between the frequency measurement value F in the power system 400 and the target frequency (first target value) 710.

また第２差分算出部１０７ｂは、電力系統４００における電圧の計測値Ｖと、目標電圧（第２目標値）７２０との差分ΔＶを算出する。   The second difference calculation unit 107b calculates a difference ΔV between the voltage measurement value V in the power system 400 and the target voltage (second target value) 720.

第１伝達関数７０１（Ｋ１）は、周波数の差分ΔＦから、電力貯蔵装置２００が出力すべき有効電力の目標値である有効電力目標値を算出する関数である。   The first transfer function 701 (K1) is a function that calculates an active power target value that is a target value of active power that the power storage device 200 should output from the frequency difference ΔF.

第２伝達関数７０２（Ｋ２）は、電圧の差分ΔＶから、電力貯蔵装置２００が出力すべき無効電力の目標値である無効電力目標値を算出する関数である。   The second transfer function 702 (K2) is a function that calculates a reactive power target value that is a target value of reactive power that the power storage device 200 should output from the voltage difference ΔV.

第１伝達関数７０１（Ｋ１）及び第２伝達関数７０２（Ｋ２）は、例えば記憶装置１４０に記憶されている系統情報７３０を用いて設計される。   The first transfer function 701 (K1) and the second transfer function 702 (K2) are designed using the system information 730 stored in the storage device 140, for example.

第３伝達関数７０３（Ｃ１）は、電力系統４００の周波数を有効電力Ｐｂによって制御する場合における無効電力Ｑｂからの干渉を取り除くための関数である。具体的には、第３伝達関数７０３（Ｃ１）は、第２伝達関数７０２（Ｋ２）によって算出された無効電力目標値を用いて、第１伝達関数７０１（Ｋ１）によって算出された有効電力目標値に対する補正量である有効電力補正値を算出する。   The third transfer function 703 (C1) is a function for removing interference from the reactive power Qb when the frequency of the power system 400 is controlled by the active power Pb. Specifically, the third transfer function 703 (C1) uses the reactive power target value calculated by the second transfer function 702 (K2), and the active power target calculated by the first transfer function 701 (K1). An active power correction value that is a correction amount for the value is calculated.

第４伝達関数７０４（Ｃ２）は、上記電力系統４００の電圧を無効電力Ｑｂによって制御する場合における有効電力Ｐｂからの干渉を取り除くための関数である。具体的には、第４伝達関数７０４（Ｃ２）は、第１伝達関数７０１（Ｋ１）によって算出された有効電力目標値を用いて、第２伝達関数７０２（Ｋ２）によって算出された無効電力目標値に対する補正量である無効電力補正値を算出する。   The fourth transfer function 704 (C2) is a function for removing interference from the active power Pb when the voltage of the power system 400 is controlled by the reactive power Qb. Specifically, the fourth transfer function 704 (C2) uses the active power target value calculated by the first transfer function 701 (K1) and uses the reactive power target calculated by the second transfer function 702 (K2). A reactive power correction value that is a correction amount for the value is calculated.

第１指令値算出部１０２ｅは、有効電力目標値を有効電力補正値によって補正（本実施形態では加算）して、電力貯蔵装置２００に対する有効電力の指令値Ｐｒを算出する。   The first command value calculation unit 102e corrects the active power target value with the active power correction value (added in the present embodiment), and calculates the command value Pr of the active power for the power storage device 200.

第２指令値算出部１０２ｆは、無効電力目標値を無効電力補正値によって補正（本実施形態では加算）して、電力貯蔵装置２００に対する無効電力の指令値Ｑｒを算出する。   The second command value calculation unit 102f calculates the reactive power command value Qr for the power storage device 200 by correcting (adding in this embodiment) the reactive power target value with the reactive power correction value.

そして制御装置１００は、電力貯蔵装置２００に対して出力すべき有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力Ｑｒの指令値を算出する。   Then, the control device 100 calculates a command value Pr for the active power and a command value for the reactive power Qr to be output to the power storage device 200.

このように、本実施形態に係る制御装置１００は、第１伝達関数７０１〜第４伝達関数７０４を用いて有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力Ｑｒの指令値を算出するようにしているため、電直貯蔵装置２００や電力系統４００の特性が変化した場合であっても、第１伝達関数７０１〜第４伝達関数７０４を変更することによって、迅速かつ柔軟に対応することができ、電力系統４００の目標周波数や目標電圧を維持するように制御を続けることができる。   As described above, the control device 100 according to the present embodiment calculates the command value Pr of the active power and the command value of the reactive power Qr using the first transfer function 701 to the fourth transfer function 704. Even when the characteristics of the direct storage device 200 and the power system 400 change, it is possible to respond quickly and flexibly by changing the first transfer function 701 to the fourth transfer function 704, and the power system 400 The control can be continued so as to maintain the target frequency and target voltage.

次に、上記干渉を取り除くための第３伝達関数７０３（Ｃ１）及び第４伝達関数７０４（Ｃ２）について具体的に説明する。   Next, the third transfer function 703 (C1) and the fourth transfer function 704 (C2) for removing the interference will be specifically described.

まず、図３に示すブロック線図から、以下の（式１）〜（式６）が成り立つ。   First, the following (Formula 1) to (Formula 6) hold from the block diagram shown in FIG.

Pr=(K1×ΔF)+(C1×K2×ΔV) …（式１）
Qr=(C2×K1×ΔF)+(K2×ΔV) …（式２）
F’=(G11×Pb)+(G12×Qb) …（式３）
V’=(G21×Pb)+(G22×Qb) …（式４）
Pb=Pr …（式５）
Qb=Qr …（式６）
（式１）〜（式６）からPr、Pb、Qr、Qbを消去すると、（式７）〜（式８）が得られる。 Pr = (K1 × ΔF) + (C1 × K2 × ΔV) (Formula 1)
Qr = (C2 × K1 × ΔF) + (K2 × ΔV) (Formula 2)
F ′ = (G11 × Pb) + (G12 × Qb) (Formula 3)
V ′ = (G21 × Pb) + (G22 × Qb) (Formula 4)
Pb = Pr (Formula 5)
Qb = Qr (Formula 6)
When Pr, Pb, Qr, and Qb are deleted from (Expression 1) to (Expression 6), (Expression 7) to (Expression 8) are obtained.

F’=(G11+G12×C2)×(K1×ΔF)+(G11×C1+G12)×(K2×ΔV) …（式７）
V’=(G21+G22×C2)×(K1×ΔF)+(G21×C1+G22)×(K2×ΔV) …（式８）
干渉がなくなるためには（式９）〜（式１０）が成り立つ必要がある。そして（式９）〜（式１０）をC1、C2について解くことにより、C1及びC2を（式１１）〜（式１２）のように求めることができる。 F ′ = (G11 + G12 × C2) × (K1 × ΔF) + (G11 × C1 + G12) × (K2 × ΔV) (Expression 7)
V ′ = (G21 + G22 × C2) × (K1 × ΔF) + (G21 × C1 + G22) × (K2 × ΔV) (Equation 8)
In order to eliminate the interference, (Expression 9) to (Expression 10) must be satisfied. Then, by solving (Equation 9) to (Equation 10) for C1 and C2, C1 and C2 can be obtained as (Equation 11) to (Equation 12).

(G11×C1+G12)=0 …（式９）
(G21+G22×C2)=0 …（式１０）
C1=-G12/G11 …（式１１）
C2=-G21/G22 …（式１２）
つまり、第３伝達関数７０３（Ｃ１）及び第４伝達関数７０４（Ｃ２）は、電力系統４００の伝達関数である第５伝達関数７０５（Ｇ１１）〜第８伝達関数７０８（Ｇ２１）を求めることにより、確定させることができる。 (G11 × C1 + G12) = 0 ... (Formula 9)
(G21 + G22 × C2) = 0 ... (Formula 10)
C1 = -G12 / G11 (Formula 11)
C2 = -G21 / G22 (Formula 12)
That is, the third transfer function 703 (C1) and the fourth transfer function 704 (C2) are obtained by obtaining the fifth transfer function 705 (G11) to the eighth transfer function 708 (G21) which are transfer functions of the power system 400. Can be confirmed.

なお、第５伝達関数７０５（Ｇ１１）〜第８伝達関数７０８（Ｇ２１）は、例えば既知のシステム同定技術を用いることによって求めることが可能である。   The fifth transfer function 705 (G11) to the eighth transfer function 708 (G21) can be obtained by using a known system identification technique, for example.

例えば、第５伝達関数７０５（Ｇ１１）及び第６伝達関数７０６（Ｇ１２）をシステム同定技術を用いて求める場合には、過去の所定期間（例えば１か月間）における電力系統４００の周波数の計測値Ｆと、有効電力の指令値Ｐｒと無効電力の指令値Ｑｒとを用いて、これらのデータの間に成り立つ関係式を第５伝達関数７０５（Ｇ１１）及び第６伝達関数７０６（Ｇ１２）として特定する。   For example, when the fifth transfer function 705 (G11) and the sixth transfer function 706 (G12) are obtained using the system identification technique, the measured value of the frequency of the power system 400 in the past predetermined period (for example, one month). Using F, the command value Pr for active power and the command value Qr for reactive power, a relational expression established between these data is specified as a fifth transfer function 705 (G11) and a sixth transfer function 706 (G12). To do.

つまり、周波数の計測値Ｆを目的変数とし、有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒを説明変数とし、第５伝達関数７０５（Ｇ１１）と第６伝達関数７０６（Ｇ１２）との和を回帰式とした回帰分析を行うことによって、第５伝達関数７０５（Ｇ１１）と第６伝達関数７０６（Ｇ１２）の制御パラメータを決定する。   That is, the frequency measurement value F is an objective variable, the active power command value Pr and the reactive power command value Qr are explanatory variables, and the sum of the fifth transfer function 705 (G11) and the sixth transfer function 706 (G12). By performing regression analysis using the regression equation, control parameters for the fifth transfer function 705 (G11) and the sixth transfer function 706 (G12) are determined.

同様に、第７伝達関数７０７（Ｇ２２）及び第８伝達関数７０８（Ｇ２１）をシステム同定技術を用いて求める場合には、電圧の計測値Ｖを目的変数とし、有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒを説明変数とし、第７伝達関数７０７（Ｇ２２）と第８伝達関数７０８（Ｇ２１）との和を回帰式とした回帰分析を行うことによって、第７伝達関数７０７（Ｇ２２）と第８伝達関数７０８（Ｇ２１）の制御パラメータを決定する。   Similarly, when the seventh transfer function 707 (G22) and the eighth transfer function 708 (G21) are obtained using the system identification technique, the measured value V of the voltage is an objective variable, the command value Pr of the active power and the invalid value The seventh transfer function 707 (G22) is performed by performing regression analysis using the command value Qr of power as an explanatory variable and the sum of the seventh transfer function 707 (G22) and the eighth transfer function 708 (G21) as a regression equation. And the control parameter of the eighth transfer function 708 (G21).

本実施形態に係る制御装置１００は、このようにして定めた第３伝達関数７０３（Ｃ１）及び第４伝達関数７０４（Ｃ２）を制御モデルに組み込むことによって、電力貯蔵装置２００が出力すべき有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒを算出している。このため、電力貯蔵装置２００が有効電力Ｐｂ及び無効電力Ｑｂを出力する際に電力系統４００の周波数や潮流、電圧に生ずる干渉を取り去ることが可能となり、電力系統４００の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより正確に制御することを可能にしている。   The control device 100 according to the present embodiment incorporates the third transfer function 703 (C1) and the fourth transfer function 704 (C2) determined in this way into the control model, thereby enabling the power storage device 200 to output The power command value Pr and the reactive power command value Qr are calculated. For this reason, when the power storage device 200 outputs the active power Pb and the reactive power Qb, it is possible to remove interference generated in the frequency, power flow, and voltage of the power system 400, and the frequency, power flow, voltage, etc. of the power system 400 can be removed. This makes it possible to control a plurality of types of physical quantities more accurately.

ところで、電力系統４００の伝達関数である第５伝達関数７０５（Ｇ１１）〜第８伝達関数７０８（Ｇ２１）は、電力系統４００における電力の状態に応じて変動する。   By the way, the fifth transfer function 705 (G11) to the eighth transfer function 708 (G21), which are transfer functions of the power system 400, vary according to the state of power in the power system 400.

例えば電力系統４００における負荷４４０の電力消費量が図１３に示すように変動する場合、時刻ｔ１とｔ２とでは、電力系統４００の周波数に対する応答特性や潮流に対する応答特性、電圧に対する応答特性はそれぞれ異なるため、時刻ｔ１とｔ２とのそれぞれにおいて、電力貯蔵装置２００から同量の有効電力Ｐｂ及び同量の無効電力Ｑｂを出力した場合であっても、電力系統４００の周波数や潮流、電圧は異なる値に変動する。   For example, when the power consumption of the load 440 in the power system 400 varies as shown in FIG. 13, the response characteristics with respect to the frequency, the response characteristics with respect to the power flow, and the response characteristics with respect to the voltage are different at the times t1 and t2. Therefore, even when the same amount of active power Pb and the same amount of reactive power Qb are output from the power storage device 200 at each of the times t1 and t2, the frequency, power flow, and voltage of the power system 400 are different values. Fluctuates.

また電力系統４００の特性は、負荷４４０の電力消費量の違いだけでなく、電力系統４００を構成する制御機器の動作状況の違いや、太陽光発電や風力発電等の発電量の違いなどによっても異なってくる。   The characteristics of the power system 400 are not only due to the difference in the power consumption of the load 440, but also due to the difference in the operation status of the control devices constituting the power system 400, the difference in the power generation amount such as solar power generation and wind power generation. Come different.

そこで本実施形態に係る制御装置１００は、第３伝達関数７０３（Ｃ１）及び第４伝達関数７０４（Ｃ２）を、電力系統４００における電力の状態に応じて定まる所定のタイミングで切り替えるようにしている。   Therefore, the control device 100 according to the present embodiment switches the third transfer function 703 (C1) and the fourth transfer function 704 (C2) at a predetermined timing determined according to the power state in the power system 400. .

例えば電力系統４００の特性が１日の間で第１状態と第２状態とを毎日繰り返すように規則的に変化する場合には、例えば電力系統４００が第１状態になる昼間の時間帯（６時から１８時まで）と、第２状態になる夜間の時間帯（１８時から６時）に区分して、それぞれの時間帯に適した特性をもった伝達関数を用いるようにする。   For example, when the characteristics of the power system 400 change regularly so that the first state and the second state are repeated every day during one day, for example, the daytime time zone (6 when the power system 400 is in the first state) Time to 18 o'clock) and the night time zone (18 o'clock to 6 o'clock) in the second state, and transfer functions having characteristics suitable for each time zone are used.

例えば昼間の時間帯における電力系統４００の特性が、Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２で表され、夜間の時間帯における電力系統４００の特性が、Ｇ１１’、Ｇ１２’、Ｇ２１’、Ｇ２２’で表される場合、昼間の時間帯には、（式１１）（式１２）で表される第３伝達関数７０３（Ｃ１）及び第４伝達関数７０４（Ｃ２）を用いて有効電力の補正値及び無効電力の補正値を算出するようにし、夜間の時間帯には、（式１３）（式１４）で表される第３伝達関数７０３（Ｃ１’）及び第４伝達関数７０４（Ｃ２’）を用いて有効電力の補正値及び無効電力の補正値を算出するようにする。   For example, the characteristics of the power system 400 in the daytime period are represented by G11, G12, G21, and G22, and the characteristics of the power system 400 in the nighttime period are represented by G11 ′, G12 ′, G21 ′, and G22 ′. In the case of daytime, the correction value and reactive power of the active power are obtained using the third transfer function 703 (C1) and the fourth transfer function 704 (C2) represented by (Equation 11) and (Equation 12). In the night time zone, the third transfer function 703 (C1 ′) and the fourth transfer function 704 (C2 ′) represented by (Expression 13) and (Expression 14) are used. The correction value for the active power and the correction value for the reactive power are calculated.

C1'=-G12'/G11' …（式１３）
C2'=-G21'/G22' …（式１４）
このような態様によって、電力系統４００の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより正確に制御することが可能になる。 C1 '=-G12' / G11 '(Formula 13)
C2 '=-G21' / G22 '(Formula 14)
Such an aspect makes it possible to more accurately control a plurality of types of physical quantities such as the frequency, power flow, and voltage of the power system 400.

このように、電力系統４００の特性が規則的に変化する場合には、この規則性を利用して事前に定めた所定のタイミング（毎日の特定の時刻、あるいは毎月の特定の日、あるいは毎年の特定の月など）で、第３伝達関数７０３及び第４伝達関数７０４を切り替えるようにするとよい。   As described above, when the characteristics of the power system 400 change regularly, a predetermined timing (a specific time every day, a specific day every month, or every year) is determined using the regularity. The third transfer function 703 and the fourth transfer function 704 may be switched in a specific month).

なお、制御装置１００は、第３伝達関数７０３及び第４伝達関数７０４を切り替えるだけでなく、広く、有効電力の補正値及び無効電力の補正値を算出する際に用いる制御データを切り替えるようにできる。このような制御データとしては、例えば上記の（式１１）〜（式１４）で示されるような第３伝達関数７０３や第４伝達関数７０４が含まれるだけでなく、第１目標値７１０、第２目標値７２０、系統情報７３０、各種の係数、制御パラメータ、テーブル、さらにはブロック線図も含まれてよい。   Note that the control device 100 can not only switch between the third transfer function 703 and the fourth transfer function 704, but can also switch control data used when calculating a correction value for active power and a correction value for reactive power. . Such control data includes, for example, the third transfer function 703 and the fourth transfer function 704 as shown in the above (Expression 11) to (Expression 14), as well as the first target value 710, 2 target values 720, system information 730, various coefficients, control parameters, tables, and a block diagram may also be included.

ブロック線図を切り替える場合の例としては、例えば、昼間の時間帯には、有効電力の目標値及び無効電力の目標値を、それぞれ第３伝達関数７０３及び第４伝達関数７０４により算出された補正値で補正するが、夜間の時間帯には、いずれか一方あるいは両方の補正を行わないように切り替えるような例が挙げられる。   As an example of switching the block diagram, for example, during the daytime hours, corrections are made by calculating the target value of the active power and the target value of the reactive power by the third transfer function 703 and the fourth transfer function 704, respectively. An example is such that the correction is made by the value, but switching is performed so that either or both of the corrections are not performed in the night time zone.

このように、本実施形態に係る制御装置１００によれば、電力貯蔵装置２００の制御を電力系統４００の特性の変化に応じて柔軟に行うことが可能となる。そしてこれにより、電力系統４００の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより正確に制御することが可能になる。   Thus, according to the control device 100 according to the present embodiment, the power storage device 200 can be controlled flexibly according to the change in the characteristics of the power system 400. This makes it possible to more accurately control a plurality of types of physical quantities such as the frequency, power flow, and voltage of the power system 400.

また、有効電力の補正値及び無効電力の補正値を算出する際に用いる制御データを切り替えるタイミングは、電力系統４００における電力の状態に応じて定まる所定のタイミングであればよく、上記のように事前に定められた特定の時刻（６時、１８時等）である場合に限らず、電力系統４００に設置される計測器４５０によって計測された電力系統４００の電力の状態を表す計測値と判定値との比較の結果に応じて、切り替えを行うタイミングを動的に決定するようにしてもよい。   In addition, the timing for switching the control data used when calculating the correction value for the active power and the correction value for the reactive power may be a predetermined timing determined according to the power state in the power system 400, and in advance as described above. Measurement values and determination values representing the power state of the power system 400 measured by the measuring instrument 450 installed in the power system 400, not limited to the specific time (6 o'clock, 18:00, etc.) Depending on the comparison result, the timing for switching may be dynamically determined.

動的にタイミングを決定する場合は、例えば、電力系統４００の周波数や負荷端電圧の値の組み合わせが異なる複数の制御モデルについて、それぞれ第３伝達関数７０３及び第４伝達関数７０４を事前に求めて伝達関数切り替えテーブル４５１に記憶しておき、計測器４５０によって随時計測される周波数や負荷端電圧の計測値をそれぞれ判定値と比較することによって、該当する第３伝達関数７０３及び第４伝達関数７０４に切り替えるようにする。   When dynamically determining the timing, for example, the third transfer function 703 and the fourth transfer function 704 are obtained in advance for a plurality of control models having different combinations of the frequency of the power system 400 and the value of the load end voltage. The third transfer function 703 and the fourth transfer function 704 are stored in the transfer function switching table 451, and the measured values of the frequency and the load end voltage measured by the measuring instrument 450 are compared with the determination values, respectively. To switch to.

このような態様によれば、電力貯蔵装置２００の制御を電力系統４００の特性の変化に応じてより一層柔軟に行うことが可能となる。そしてこれにより、電力系統４００の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより一層正確に制御することが可能になる。   According to such an aspect, the power storage device 200 can be controlled more flexibly according to the change in the characteristics of the power system 400. As a result, it is possible to more accurately control a plurality of types of physical quantities such as the frequency, power flow, and voltage of the power system 400.

＜電力貯蔵装置の制御機能＞
次に、図３及び図６〜図７等を参照しながら、本実施形態に係る制御装置１００が有する電力貯蔵装置２００の制御機能及び動作について説明する。 <Control function of power storage device>
Next, the control function and operation of the power storage device 200 included in the control device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 3 and FIGS.

図３に示すように、制御装置１００は、計測値取得部１０１、演算部１０２および指令値出力部１０６を有して構成される。   As shown in FIG. 3, the control device 100 includes a measurement value acquisition unit 101, a calculation unit 102, and a command value output unit 106.

そして演算部１０２には、第１差分算出部１０７ａ、第２差分算出部１０７ｂ、有効電力算出部１０２ａ、無効電力算出部１０２ｂ、有効電力補正部１０２ｃ、無効電力補正部１０２ｄ、第１指令値算出部１０２ｅ、第２指令値算出部１０２ｆが含まれる。   The calculation unit 102 includes a first difference calculation unit 107a, a second difference calculation unit 107b, an active power calculation unit 102a, a reactive power calculation unit 102b, an active power correction unit 102c, a reactive power correction unit 102d, and a first command value calculation. A unit 102e and a second command value calculation unit 102f are included.

なお有効電力算出部１０２ａには、第１伝達関数７０１（Ｋ１）が含まれる。また無効電力算出部１０２ｂには第２伝達関数７０２（Ｋ２）が含まれる。有効電力補正部１０２ｃには第３伝達関数７０３（Ｃ１）が含まれる。無効電力補正部１０２ｄには第４伝達関数７０４（Ｃ２）が含まれる。   The active power calculation unit 102a includes a first transfer function 701 (K1). The reactive power calculation unit 102b includes a second transfer function 702 (K2). The active power correction unit 102c includes a third transfer function 703 (C1). The reactive power correction unit 102d includes a fourth transfer function 704 (C2).

計測値取得部１０１は、計測器４５０によって計測された電力系統４００における周波数（第１物理量）の計測値Ｆと、電圧（第２物理量）の計測値Ｖを取得する。   The measurement value acquisition unit 101 acquires the measurement value F of the frequency (first physical quantity) and the measurement value V of the voltage (second physical quantity) in the power system 400 measured by the measuring instrument 450.

具体的には、計測値取得部１０１は、第１計測値取得部１０１ａと第２計測値取得部１０１ｂとを有し、第１計測値取得部１０１ａは電力系統４００における周波数（第１物理量）の計測値Ｆを取得し、第２計測値取得部１０１ｂは電力系統４００における電圧（第２物理量）の計測値Ｖを取得する。   Specifically, the measurement value acquisition unit 101 includes a first measurement value acquisition unit 101a and a second measurement value acquisition unit 101b, and the first measurement value acquisition unit 101a has a frequency (first physical quantity) in the power system 400. The second measured value acquisition unit 101b acquires the measured value V of the voltage (second physical quantity) in the power system 400.

そして第１差分算出部１０７ａは、周波数の計測値Ｆと、目標周波数（第１目標値）７１０との差分ΔＦを算出する。   Then, the first difference calculation unit 107 a calculates a difference ΔF between the frequency measurement value F and the target frequency (first target value) 710.

また第２差分算出部１０７ｂは、電圧の計測値Ｖと、目標電圧（第２目標値）７２０との差分ΔＶを算出する。   The second difference calculation unit 107b calculates a difference ΔV between the voltage measurement value V and the target voltage (second target value) 720.

そして有効電力算出部１０２ａは、第１伝達関数７０１（Ｋ１）を用いて、上記周波数の差分ΔＦから、電力貯蔵装置２００が出力すべき有効電力の目標値である有効電力目標値を算出する。電力貯蔵装置２００が有効電力目標値に応じた有効電力を出力することによって、電力系統４００の周波数を第１目標値７１０に近づけることができる。   Then, the active power calculation unit 102a uses the first transfer function 701 (K1) to calculate an active power target value that is a target value of active power that the power storage device 200 should output from the frequency difference ΔF. When the power storage device 200 outputs active power corresponding to the active power target value, the frequency of the power system 400 can be brought close to the first target value 710.

一方、無効電力算出部１０２ｂは、第２伝達関数７０２（Ｋ２）を用いて、上記電圧の差分ΔＶから、電力貯蔵装置２００が出力すべき無効電力の目標値である無効電力目標値を算出する。電力貯蔵装置２００が無効電力目標値に応じた有効電力を出力することによって、電力系統４００の電圧を第２目標値７２０に近づけることができる。   On the other hand, the reactive power calculation unit 102b uses the second transfer function 702 (K2) to calculate a reactive power target value that is a target value of reactive power that the power storage device 200 should output from the voltage difference ΔV. . When the power storage device 200 outputs active power corresponding to the reactive power target value, the voltage of the power system 400 can be brought close to the second target value 720.

ただし上述したように、電力系統４００の周波数は、電力貯蔵装置２００が出力する有効電力によって変動するだけでなく、電力貯蔵装置２００が無効電力を出力することによっても影響を受けて変動する。   However, as described above, the frequency of the power system 400 not only varies depending on the active power output from the power storage device 200 but also varies depending on the influence of the power storage device 200 outputting reactive power.

同様に、電力系統４００の電圧は、電力貯蔵装置２００が出力する無効電力によって変動するだけでなく、電力貯蔵装置２００が有効電力を出力することによっても影響を受けて変動する。   Similarly, the voltage of the power system 400 fluctuates not only by the reactive power output by the power storage device 200 but also varies by being affected by the power storage device 200 outputting active power.

このため、本実施形態に係る制御装置１００は、有効電力算出部１０２ａが算出した有効電力目標値を、別途、有効電力補正部１０２ｃによって算出された有効電力補正値によって補正した後に、電力貯蔵装置２００に対して有効電力指令値Ｐｒとして出力する。   Therefore, the control device 100 according to the present embodiment corrects the active power target value calculated by the active power calculation unit 102a with the active power correction value calculated by the active power correction unit 102c separately, and then stores the power storage device. 200 is output as an active power command value Pr.

同様に、制御装置１００は、無効電力算出部１０２ｂが算出した無効電力目標値を、別途、無効電力補正部１０２ｄによって算出された無効電力補正値によって補正した後に、電力貯蔵装置２００に対して、無効電力指令値Ｑｒとして出力する。   Similarly, the control device 100 separately corrects the reactive power target value calculated by the reactive power calculation unit 102b with the reactive power correction value calculated by the reactive power correction unit 102d, The reactive power command value Qr is output.

有効電力補正部１０２ｃは、上述したように、有効電力算出部１０２ａが算出した有効電力目標値に対する補正量である有効電力補正値を算出する。具体的には、有効電力補正部１０２ｃは、第３伝達関数７０３を用いて、無効電力算出部１０２ｂが算出した無効電力目標値から有効電力補正値を算出する。このようにして、電力貯蔵装置２００が無効電力を出力することにより生ずる電力系統４００の周波数の変動を相殺することが可能となる。   As described above, the active power correction unit 102c calculates an active power correction value that is a correction amount for the active power target value calculated by the active power calculation unit 102a. Specifically, the active power correction unit 102c uses the third transfer function 703 to calculate the active power correction value from the reactive power target value calculated by the reactive power calculation unit 102b. In this way, it is possible to cancel out fluctuations in the frequency of the power system 400 caused by the power storage device 200 outputting reactive power.

同様に、無効電力補正部１０２ｄは、無効電力算出部１０２ｂが算出した無効電力目標値に対する補正量である無効電力補正値を算出する。具体的には、無効電力補正部１０２ｄは、第４伝達関数７０４を用いて、有効電力算出部１０２ａが算出した有効電力目標値から無効電力補正値を算出する。このようにして、電力貯蔵装置２００が有効電力を出力することにより生ずる電力系統４００の電圧の変動を相殺することが可能となる。   Similarly, the reactive power correction unit 102d calculates a reactive power correction value that is a correction amount for the reactive power target value calculated by the reactive power calculation unit 102b. Specifically, the reactive power correction unit 102d calculates a reactive power correction value from the active power target value calculated by the active power calculation unit 102a using the fourth transfer function 704. In this way, it is possible to cancel out fluctuations in the voltage of the electric power system 400 caused by the power storage device 200 outputting active power.

第１指令値算出部１０２ｅは、有効電力目標値を有効電力補正値によって補正（本実施形態では加算）して、電力貯蔵装置２００に対する有効電力の指令値Ｐｒを算出する。   The first command value calculation unit 102e corrects the active power target value with the active power correction value (added in the present embodiment), and calculates the command value Pr of the active power for the power storage device 200.

第２指令値算出部１０２ｆは、無効電力目標値を無効電力補正値によって補正（本実施形態では加算）して、電力貯蔵装置２００に対する無効電力の指令値Ｑｒを算出する。   The second command value calculation unit 102f calculates the reactive power command value Qr for the power storage device 200 by correcting (adding in this embodiment) the reactive power target value with the reactive power correction value.

そして図３に示す指令値出力部１０６は、このようにして算出された有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒを、電力貯蔵装置２００に出力する。   The command value output unit 106 shown in FIG. 3 outputs the command value Pr for active power and the command value Qr for reactive power calculated in this way to the power storage device 200.

本実施形態に係る制御装置１００は、このようにして定めた有効電力補正部１０２ｃ、無効電力補正部１０２ｄを用いて、電力貯蔵装置２００が出力すべき有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒを算出している。このため、電力貯蔵装置２００が有効電力Ｐｂ及び無効電力Ｑｂを出力する際に電力系統４００の周波数や潮流、電圧に生ずる干渉を取り去ることが可能となり、電力系統４００の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより正確に制御することを可能にしている。   The control device 100 according to the present embodiment uses the active power correction unit 102c and the reactive power correction unit 102d determined as described above to use the active power command value Pr and the reactive power command that the power storage device 200 should output. The value Qr is calculated. For this reason, when the power storage device 200 outputs the active power Pb and the reactive power Qb, it is possible to remove interference generated in the frequency, power flow, and voltage of the power system 400, and the frequency, power flow, voltage, etc. of the power system 400 can be removed. This makes it possible to control a plurality of types of physical quantities more accurately.

なお計測値取得部１０１は、所定期間毎に（例えば１時間毎に）、周波数の計測値Ｆと電圧の計測値Ｖを取得しているが、本実施形態に係る制御装置１００は、計測値取得部１０１がこれらの計測値を取得する毎に、有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒを新たに算出して、電力貯蔵装置２００に出力している。   The measurement value acquisition unit 101 acquires the frequency measurement value F and the voltage measurement value V every predetermined period (for example, every hour). However, the control device 100 according to the present embodiment uses the measurement value Each time the acquisition unit 101 acquires these measurement values, the active power command value Pr and the reactive power command value Qr are newly calculated and output to the power storage device 200.

このような態様によって、電力系統４００における電力の最新の状態に応じて、電力貯蔵装置２００に対して最適な有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒを継続的に出力することが可能になる。   According to such an aspect, it is possible to continuously output the optimum active power command value Pr and reactive power command value Qr to the power storage device 200 according to the latest state of the power in the power system 400. become.

なお、もちろん、制御装置１００が有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒを算出するタイミングは、周波数の計測値Ｆと電圧の計測値Ｖを取得するタイミングと同じでなくてもよい。   Of course, the timing at which the control device 100 calculates the active power command value Pr and the reactive power command value Qr may not be the same as the timing at which the frequency measurement value F and the voltage measurement value V are acquired.

次に本実施形態に係る制御装置１００の制御方法について図７のフローチャート参照しながら説明する。   Next, a control method of the control device 100 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、計測値取得部１０１は、計測器４５０によって計測された電力系統４００における周波数（第１物理量）の計測値Ｆと、電圧（第２物理量）の計測値Ｖを取得する（S1000）。   First, the measured value acquisition unit 101 acquires the measured value F of the frequency (first physical quantity) and the measured value V of the voltage (second physical quantity) in the power system 400 measured by the measuring instrument 450 (S1000).

そして有効電力算出部１０２ａは、第１伝達関数７０１（Ｋ１）を用いて、周波数の計測値Ｆと目標周波数（第１目標値）７１０との差分ΔＦから、電力貯蔵装置２００が出力すべき有効電力の目標値である有効電力目標値を算出する。同様に無効電力算出部１０２ｂは、第２伝達関数７０２（Ｋ２）を用いて、電圧の計測値Ｖと、目標電圧（第２目標値）７２０との差分ΔＶから、電力貯蔵装置２００が出力すべき無効電力の目標値である無効電力目標値を算出する（S1010）。   Then, the active power calculation unit 102a uses the first transfer function 701 (K1) to calculate the effective power to be output from the power storage device 200 from the difference ΔF between the frequency measurement value F and the target frequency (first target value) 710. An active power target value that is a power target value is calculated. Similarly, the reactive power calculation unit 102b uses the second transfer function 702 (K2) to output the power storage device 200 from the difference ΔV between the voltage measurement value V and the target voltage (second target value) 720. A reactive power target value that is a target value of the reactive power to be calculated is calculated (S1010).

そして有効電力補正部１０２ｃは、第３伝達関数７０３を用いて、無効電力算出部１０２ｂによって算出された無効電力目標値から有効電力補正値を算出する。同様に、無効電力補正部１０２ｄは、第４伝達関数７０４を用いて、有効電力算出部１０２ａによって算出された有効電力目標値から無効電力補正値を算出する（S1020）。   Then, the active power correction unit 102c uses the third transfer function 703 to calculate an active power correction value from the reactive power target value calculated by the reactive power calculation unit 102b. Similarly, the reactive power correction unit 102d uses the fourth transfer function 704 to calculate a reactive power correction value from the active power target value calculated by the active power calculation unit 102a (S1020).

そして第１指令値算出部１０２ｅは、有効電力目標値を有効電力補正値によって補正（本実施形態では加算）して、電力貯蔵装置２００に対する有効電力の指令値Ｐｒを算出する。同様に、第２指令値算出部１０２ｆは、無効電力目標値を無効電力補正値によって補正（本実施形態では加算）して、電力貯蔵装置２００に対する無効電力の指令値Ｑｒを算出する（S1030）。   Then, the first command value calculation unit 102e corrects the active power target value with the active power correction value (addition in the present embodiment), and calculates the active power command value Pr for the power storage device 200. Similarly, the second command value calculation unit 102f corrects the reactive power target value with the reactive power correction value (added in the present embodiment), and calculates the reactive power command value Qr for the power storage device 200 (S1030). .

そして指令値出力部１０６は、有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒを、電力貯蔵装置２００に出力する（S1040）。   Then, the command value output unit 106 outputs the command value Pr for active power and the command value Qr for reactive power to the power storage device 200 (S1040).

このような方法で制御装置１００を制御することによって、電力貯蔵装置２００が有効電力Ｐｂ及び無効電力Ｑｂを出力する際に電力系統４００の周波数や潮流、電圧に生ずる干渉を取り去ることが可能となり、電力系統４００の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより正確に制御することが可能になる。   By controlling the control device 100 in such a manner, it is possible to remove interference generated in the frequency, power flow, and voltage of the power system 400 when the power storage device 200 outputs the active power Pb and the reactive power Qb. It is possible to more accurately control a plurality of types of physical quantities such as the frequency, power flow, and voltage of the power system 400.

＜伝達関数の切り替え機能＞
次に、図３、図６、図８〜図１１等を参照しながら、本実施形態に係る制御装置１００が有する伝達関数の切り替え機能及び動作について説明する。 <Transfer function switching function>
Next, the transfer function switching function and operation of the control device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3, 6, 8 to 11, and the like.

まず本実施形態に係る制御装置１００が、事前に定められた所定のタイミング（時刻、日にち、月、曜日など）が到来したときに、第３伝達関数７０３及び第４伝達関数７０４を切り替える場合について説明する。   First, when the control device 100 according to the present embodiment switches the third transfer function 703 and the fourth transfer function 704 when a predetermined timing (time, date, month, day of the week, etc.) determined in advance arrives. explain.

図８に示すように、有効電力補正部１０２ｃ及び無効電力補正部１０２ｄは、切り替え時刻が到来するのをチェックしている（S2000）。   As shown in FIG. 8, the active power correction unit 102c and the reactive power correction unit 102d check whether the switching time has arrived (S2000).

そして切り替え時刻が到来したら、有効電力補正部１０２ｃ及び無効電力補正部１０２ｄは、図９に示す伝達関数切り替えテーブル７５０を参照し、該当する時間帯の伝達関数に第３伝達関数７０３及び第４伝達関数７０４を切り替える（S2010）。   When the switching time arrives, the active power correction unit 102c and the reactive power correction unit 102d refer to the transfer function switching table 750 illustrated in FIG. 9 and transfer the third transfer function 703 and the fourth transfer to the transfer function in the corresponding time zone. The function 704 is switched (S2010).

このような態様によれば、電力貯蔵装置２００の制御を、電力系統４００の特性の変化に応じて柔軟に行うことが可能となる。そしてこれにより、電力系統４００の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより正確に制御することが可能になる。   According to such an aspect, control of the power storage device 200 can be flexibly performed according to a change in characteristics of the power system 400. This makes it possible to more accurately control a plurality of types of physical quantities such as the frequency, power flow, and voltage of the power system 400.

次に、本実施形態に係る制御装置１００が動的なタイミングで第３伝達関数７０３及び第４伝達関数７０４を切り替える場合について説明する。   Next, a case where the control device 100 according to the present embodiment switches the third transfer function 703 and the fourth transfer function 704 at a dynamic timing will be described.

図１０に示すように、計測値取得部１０１は、第３伝達関数７０３及び第４伝達関数７０４を切り替えるか否かを判定するために定められた電力系統４００における物理量の計測値を取得する（S3000）。このような物理量としては、例えば電力系統４００における周波数や負荷端電圧の計測値などを用いることができる。   As illustrated in FIG. 10, the measurement value acquisition unit 101 acquires a measurement value of a physical quantity in the power system 400 that is determined to determine whether to switch the third transfer function 703 and the fourth transfer function 704 ( S3000). As such a physical quantity, for example, a measured value of a frequency or a load end voltage in the power system 400 can be used.

そして有効電力補正部１０２ｃ及び無効電力補正部１０２ｄは、図１１に示す伝達関数切り替えテーブル７５１を参照し、取得した計測値に該当する第３伝達関数７０３及び第４伝達関数７０４に切り替える（S3010）。   Then, the active power correction unit 102c and the reactive power correction unit 102d refer to the transfer function switching table 751 illustrated in FIG. 11 and switch to the third transfer function 703 and the fourth transfer function 704 corresponding to the acquired measurement value (S3010). .

このような態様により、電力貯蔵装置２００の制御を電力系統４００の特性の変化に応じてより一層柔軟に行うことが可能となる。そしてこれにより、電力系統４００の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより一層正確に制御することが可能になる。   By such an aspect, it becomes possible to control the power storage device 200 more flexibly according to changes in the characteristics of the power system 400. As a result, it is possible to more accurately control a plurality of types of physical quantities such as the frequency, power flow, and voltage of the power system 400.

＝＝他の実施形態＝＝
制御装置１００は、図１２に示すブロック線図によって、電力貯蔵装置２００に対して出力する有効電力の指令値及び無効電力の指令値を算出するようにしてもよい。 == Other Embodiments ==
The control device 100 may calculate a command value for active power and a command value for reactive power output to the power storage device 200 according to the block diagram shown in FIG.

図１２に示すブロック線図は、図６に示したブロック線図に対して、第９伝達関数７４０（Ｄ１）及び第１０伝達関数７４１（Ｄ２）が追加されている。   In the block diagram shown in FIG. 12, a ninth transfer function 740 (D1) and a tenth transfer function 741 (D2) are added to the block diagram shown in FIG.

第９伝達関数７４０（Ｄ１）は、有効電力に対応した変動対応コントローラとして機能する。また第１０伝達関数７４１（Ｄ２）は、無効電力に対応した変動対応コントローラとして機能する。   The ninth transfer function 740 (D1) functions as a fluctuation corresponding controller corresponding to the active power. In addition, the tenth transfer function 741 (D2) functions as a fluctuation corresponding controller corresponding to reactive power.

第９伝達関数７４０（Ｄ１）及び第１０伝達関数７４１（Ｄ２）は、第１伝達関数７０１（Ｋ１）や第２伝達関数７０２（Ｋ２）と同様に、例えば記憶装置１４０に記憶されている系統情報７３０を用いて設計される。   Similarly to the first transfer function 701 (K1) and the second transfer function 702 (K2), the ninth transfer function 740 (D1) and the tenth transfer function 741 (D2) are stored in the storage device 140, for example. Designed using information 730.

そしてこの場合、電力貯蔵装置２００が出力すべき有効電力の目標値である有効電力目標値は、周波数の差分ΔＦを、第１伝達関数７０１（Ｋ１）と第９伝達関数７４０（Ｄ１）で演算することで算出される。また無効電力目標値は、電圧の差分ΔＶを、第２伝達関数７０２（Ｋ２）と第１０伝達関数７４１（Ｄ２）で演算することで算出される。   In this case, the active power target value, which is the target value of the active power to be output by the power storage device 200, is calculated by calculating the frequency difference ΔF using the first transfer function 701 (K1) and the ninth transfer function 740 (D1). It is calculated by doing. The reactive power target value is calculated by calculating the voltage difference ΔV using the second transfer function 702 (K2) and the tenth transfer function 741 (D2).

そして第１指令値算出部１０２ｅは、この有効電力目標値を、第３伝達関数７０３（Ｃ１）によって算出された有効電力補正値によって補正（本実施形態では加算）して、電力貯蔵装置２００に対する有効電力の指令値Ｐｒを算出する。   Then, the first command value calculation unit 102e corrects (adds in this embodiment) the active power target value with the active power correction value calculated by the third transfer function 703 (C1), and outputs the target value to the power storage device 200. A command value Pr for active power is calculated.

第２指令値算出部１０２ｆは、無効電力目標値を、第４伝達関数７０４（Ｃ２）によって算出された無効電力補正値によって補正（本実施形態では加算）して、電力貯蔵装置２００に対する無効電力の指令値Ｑｒを算出する。   The second command value calculation unit 102f corrects (adds in this embodiment) the reactive power target value with the reactive power correction value calculated by the fourth transfer function 704 (C2), and reacts the reactive power with respect to the power storage device 200. Command value Qr is calculated.

次に、図１２に示すブロック線図を用いる場合の第３伝達関数７０３（Ｃ１）及び第４伝達関数７０４（Ｃ２）について具体的に説明する。   Next, the third transfer function 703 (C1) and the fourth transfer function 704 (C2) when the block diagram shown in FIG. 12 is used will be specifically described.

まず、図９に示すブロック線図から、以下の（式１５）〜（式２０）が成り立つ。   First, from the block diagram shown in FIG. 9, the following (Expression 15) to (Expression 20) hold.

Pr=(D1×K1×ΔF)+(C1×K2×ΔV) …（式１５）
Qr=(C2×K1×ΔF)+(D2×K2×ΔV) …（式１６）
F’=(G11×Pb)+(G12×Qb) …（式１７）
V’=(G21×Pb)+(G22×Qb) …（式１８）
Pb=Pr …（式１９）
Qb=Qr …（式２０）
（式１５）〜（式２０）からPr、Pb、Qr、Qbを消去すると、（式２１）〜（式２２）が得られる。 Pr = (D1 × K1 × ΔF) + (C1 × K2 × ΔV) (Formula 15)
Qr = (C2 × K1 × ΔF) + (D2 × K2 × ΔV) (Formula 16)
F ′ = (G11 × Pb) + (G12 × Qb) (Expression 17)
V ′ = (G21 × Pb) + (G22 × Qb) (Formula 18)
Pb = Pr (Formula 19)
Qb = Qr (Formula 20)
When Pr, Pb, Qr, and Qb are deleted from (Expression 15) to (Expression 20), (Expression 21) to (Expression 22) are obtained.

F’=(G11×D1+G12×C2)×(K1×ΔF)+(G11×C1+G12×D2)×(K2×ΔV) …（式２１）
V’=(G21×D1+G22×C2)×(K1×ΔF)+(G21×C1+G22×D2)×(K2×ΔV) …（式２２）
干渉がなくなるためには（式２３）〜（式２４）が成り立つ必要がある。そして（式２３）〜（式２４）をC1、C2について解くことにより、C1及びC2を（式２５）〜（式２６）のように求めることができる。 F ′ = (G11 × D1 + G12 × C2) × (K1 × ΔF) + (G11 × C1 + G12 × D2) × (K2 × ΔV) (Formula 21)
V ′ = (G21 × D1 + G22 × C2) × (K1 × ΔF) + (G21 × C1 + G22 × D2) × (K2 × ΔV) (Formula 22)
In order to eliminate interference, (Equation 23) to (Equation 24) need to hold. Then, by solving (Equation 23) to (Equation 24) for C1 and C2, C1 and C2 can be obtained as (Equation 25) to (Equation 26).

(G11×C1+G12×D2)=0 …（式２３）
(G21×D1+G22×C2)=0 …（式２４）
C1=-(G12×D2)/G11 …（式２５）
C2=-(G21×D1)/G22 …（式２６）
つまり、第３伝達関数７０３（Ｃ１）及び第４伝達関数７０４（Ｃ２）は、電力系統４００の伝達関数である第５伝達関数７０５（Ｇ１１）〜第８伝達関数７０８（Ｇ２１）、第９伝達関数７４０（Ｄ１）、及び第１０伝達関数７４１（Ｄ２）を求めることにより、確定させることができる。 (G11 × C1 + G12 × D2) = 0 (Equation 23)
(G21 × D1 + G22 × C2) = 0 (Formula 24)
C1 =-(G12 × D2) / G11 (Formula 25)
C2 =-(G21 × D1) / G22 (Formula 26)
That is, the third transfer function 703 (C1) and the fourth transfer function 704 (C2) are the fifth transfer function 705 (G11) to the eighth transfer function 708 (G21), which are transfer functions of the power system 400, and the ninth transfer function. This can be determined by obtaining the function 740 (D1) and the tenth transfer function 741 (D2).

本実施形態においても、第５伝達関数７０５（Ｇ１１）〜第８伝達関数７０８（Ｇ２１）は、上述したように、既知のシステム同定技術を用いることによって求めることが可能である。   Also in the present embodiment, the fifth transfer function 705 (G11) to the eighth transfer function 708 (G21) can be obtained by using a known system identification technique as described above.

そのため、本実施形態に係る制御装置１００の場合も、このようにして定めた第３伝達関数７０３（Ｃ１）及び第４伝達関数７０４（Ｃ２）を制御モデルに組み込むことによって、電力貯蔵装置２００が出力すべき有効電力の指令値Ｐｒ及び無効電力の指令値Ｑｒを算出することができる。そして、電力貯蔵装置２００が有効電力Ｐｂ及び無効電力Ｑｂを出力する際に電力系統４００の周波数や潮流、電圧に生ずる干渉を取り去ることが可能となり、電力系統４００の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量をより正確に制御することが可能になる。   Therefore, also in the case of the control device 100 according to the present embodiment, the power storage device 200 is configured by incorporating the third transfer function 703 (C1) and the fourth transfer function 704 (C2) thus determined in the control model. The command value Pr for the active power to be output and the command value Qr for the reactive power can be calculated. Then, when the power storage device 200 outputs the active power Pb and the reactive power Qb, it is possible to remove interference generated in the frequency, current, and voltage of the power system 400. It becomes possible to control the physical quantity of the type more accurately.

以上説明したように、本実施形態に係る制御装置１００、制御装置１００の制御方法及び制御プログラム６００によれば、電力系統４００の周波数や潮流、電圧等の複数種類の物理量に生ずる干渉を取り除き、電力系統４００をより正確に制御することが可能となる。   As described above, according to the control device 100, the control method of the control device 100, and the control program 600 according to the present embodiment, interference generated in a plurality of types of physical quantities such as the frequency, power flow, and voltage of the power system 400 is removed. It becomes possible to control the electric power system 400 more accurately.

そしてまた、電力系統４００における電力の品質維持向上や、そのための労力軽減を図ることが可能となる。   In addition, it is possible to improve and maintain the quality of power in the power system 400 and reduce labor for that purpose.

なお上述した実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。   The embodiments described above are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and equivalents thereof are also included in the present invention.

１００ 制御装置
１０１ 計測値取得部
１０２ 演算部
１０３ 記憶部
１０５ 予測値算出部
１０６ 指令値出力部
１０７ 差分算出部
１１０ ＣＰＵ
１２０ メモリ
１３０ 通信装置
１４０ 記憶装置
１５０ 入力装置
１６０ 出力装置
１７０ 記録媒体読取装置
２００ 電力貯蔵装置
２１０ 双方向コンバータ
２２０ エネルギー貯蔵部
３００ 変圧器
４００ 電力系統
４１０ 発電設備
４２０ 母線
４３０ 送配電線
４４０ 負荷
４５０ 計測器
６００ 制御プログラム
７００〜７０９ 伝達関数
７１０ 第１目標値
７２０ 第２目標値
７３０ 系統情報
７４０〜７４１ 伝達関数
７５０、７５１ 伝達関数切り替えテーブル
８００ 記録媒体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Control apparatus 101 Measurement value acquisition part 102 Operation part 103 Storage part 105 Predicted value calculation part 106 Command value output part 107 Difference calculation part 110 CPU
120 Memory 130 Communication Device 140 Storage Device 150 Input Device 160 Output Device 170 Recording Medium Reading Device 200 Power Storage Device 210 Bidirectional Converter 220 Energy Storage Unit 300 Transformer 400 Electric Power System 410 Power Generation Equipment 420 Bus 430 Transmission / Distribution Electric Wire 440 Load 450 Measurement 600 Control program 700 to 709 Transfer function 710 First target value 720 Second target value 730 System information 740 to 741 Transfer functions 750 and 751 Transfer function switching table 800 Recording medium

Claims (5)

電力系統に連系する電力貯蔵装置を制御する制御装置であって、
前記電力系統における第１物理量を第１目標値に制御するべく前記電力貯蔵装置が出力すべき有効電力の目標値と、前記電力系統における第２物理量を第２目標値に制御するべく前記電力貯蔵装置が出力すべき無効電力の目標値と、を算出する電力算出部と、
前記電力貯蔵装置が前記無効電力を出力することにより生ずる前記第１物理量の変動を打ち消すような前記有効電力の補正値と、前記電力貯蔵装置が前記有効電力を出力することにより生ずる前記第２物理量の変動を打ち消すような前記無効電力の補正値を算出する電力補正部と、
を備え、
前記電力補正部は、前記電力系統における電力の状態に応じて定まる所定のタイミングで、前記有効電力の補正値を算出する際に用いる制御データを第１制御データから第２制御データに切り替え、前記無効電力の補正値を算出する際に用いる制御データを第３制御データから第４制御データに切り替える
ことを特徴とする制御装置。 A control device for controlling a power storage device linked to a power system,
The active power target value to be output by the power storage device to control the first physical quantity in the power system to a first target value, and the power storage to control the second physical quantity in the power system to a second target value. A power calculation unit for calculating a target value of reactive power to be output by the device;
The correction value of the active power that cancels the fluctuation of the first physical quantity that is generated when the power storage device outputs the reactive power, and the second physical quantity that is generated when the power storage device outputs the active power. A power correction unit that calculates a correction value of the reactive power so as to cancel the fluctuation of
With
The power correction unit switches the control data used when calculating the correction value of the active power from the first control data to the second control data at a predetermined timing determined according to the state of power in the power system, A control device that switches control data used when calculating a reactive power correction value from third control data to fourth control data. 請求項１に記載の制御装置であって、
前記電力補正部は、前記電力系統における電力の状態が第１状態から第２状態に切り替わるものとして事前に定められた時刻が到来したときに、前記制御データの切り替えを行うことを特徴とする制御装置。 The control device according to claim 1,
The power correction unit performs switching of the control data when a predetermined time has arrived when the power state in the power system is switched from the first state to the second state. apparatus. 請求項１に記載の制御装置であって、
前記電力補正部は、前記電力系統に設置される計測器によって計測された前記電力系統の電力の状態を表す計測値と判定値との比較の結果に応じて、前記制御データの切り替えを行うことを特徴とする制御装置。 The control device according to claim 1,
The power correction unit performs switching of the control data according to a result of comparison between a measured value representing a power state of the power system measured by a measuring instrument installed in the power system and a determination value. A control device characterized by. 電力系統に連系する電力貯蔵装置の制御装置の制御方法であって、
前記制御装置が、前記電力系統における第１物理量を第１目標値に制御するべく前記電力貯蔵装置が出力すべき有効電力の目標値と、前記電力系統における第２物理量を第２目標値に制御するべく前記電力貯蔵装置が出力すべき無効電力の目標値と、を算出し、
前記制御装置が、前記電力貯蔵装置が前記無効電力を出力することにより生ずる前記第１物理量の変動を打ち消すような前記有効電力の補正値と、前記電力貯蔵装置が前記有効電力を出力することにより生ずる前記第２物理量の変動を打ち消すような前記無効電力の補正値を算出し、
前記制御装置が、前記電力系統における電力の状態に応じて定まる所定のタイミングで、前記有効電力の前記補正値を算出する際に用いる制御データを第１制御データから第２制御データに切り替え、前記無効電力の前記補正値を算出する際に用いる制御データを第３制御データから第４制御データに切り替える
ことを特徴とする制御装置の制御方法。 A control method of a control device of a power storage device linked to a power system,
The control device controls the target value of the active power to be output by the power storage device to control the first physical quantity in the power system to the first target value, and the second physical quantity in the power system to the second target value. To calculate the reactive power target value to be output by the power storage device,
When the control device cancels the fluctuation of the first physical quantity caused by the power storage device outputting the reactive power, the active power correction value, and the power storage device outputs the active power. Calculating a correction value of the reactive power so as to cancel the fluctuation of the second physical quantity that occurs,
The control device switches the control data used when calculating the correction value of the active power from the first control data to the second control data at a predetermined timing determined according to the state of power in the power system, A control method for a control device, wherein control data used for calculating the correction value of reactive power is switched from third control data to fourth control data. 電力系統に連系する電力貯蔵装置を制御する制御装置に、
前記電力系統における第１物理量を第１目標値に制御するべく前記電力貯蔵装置が出力すべき有効電力の目標値と、前記電力系統における第２物理量を第２目標値に制御するべく前記電力貯蔵装置が出力すべき無効電力の目標値と、を算出する機能と、
前記電力貯蔵装置が前記無効電力を出力することにより生ずる前記第１物理量の変動を打ち消すような前記有効電力の補正値と、前記電力貯蔵装置が前記有効電力を出力することにより生ずる前記第２物理量の変動を打ち消すような前記無効電力の補正値を算出する機能と、
前記電力系統における電力の状態に応じて定まる所定のタイミングで、前記有効電力の補正値を算出する際に用いる制御データを第１制御データから第２制御データに切り替え、前記無効電力の補正値を算出する際に用いる制御データを第３制御データから第４制御データに切り替える機能と、
を実現するためのプログラム。 In the control device that controls the power storage device linked to the power system,
The active power target value to be output by the power storage device to control the first physical quantity in the power system to a first target value, and the power storage to control the second physical quantity in the power system to a second target value. A function for calculating a target value of reactive power to be output by the device;
The correction value of the active power that cancels the fluctuation of the first physical quantity that is generated when the power storage device outputs the reactive power, and the second physical quantity that is generated when the power storage device outputs the active power. A function of calculating a correction value of the reactive power so as to cancel the fluctuation of
The control data used when calculating the correction value of the active power is switched from the first control data to the second control data at a predetermined timing determined according to the state of power in the power system, and the correction value of the reactive power is changed. A function of switching control data used for calculation from the third control data to the fourth control data;
Program to realize.
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