JPH11262187A - 電力貯蔵システムの制御装置 - Google Patents
電力貯蔵システムの制御装置Info
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- JPH11262187A JPH11262187A JP10056433A JP5643398A JPH11262187A JP H11262187 A JPH11262187 A JP H11262187A JP 10056433 A JP10056433 A JP 10056433A JP 5643398 A JP5643398 A JP 5643398A JP H11262187 A JPH11262187 A JP H11262187A
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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
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電力貯蔵システムにおいて、風力発電機の系統
併入時の電圧低下補償機能が最大限に発揮できるよう制
御する。 【解決手段】モード切換部３９が、充放電機能と電圧補
償機能との優先度を判断して、電流指令リミッタ３５〜
３６の値を変更する。通常時は充放電機能を優先させる
よう、有効電流指令リミッタの値を大きく、無効電流指
令リミッタの値を小さく設定しておく。風力発電機１５
から系統併入信号が発せられた際には、電圧変動補償機
能をある一定期間だけ優先させるよう、有効電流指令リ
ミッタの値を小さくし、無効電流指令リミッタの値を大
きくする。
併入時の電圧低下補償機能が最大限に発揮できるよう制
御する。 【解決手段】モード切換部３９が、充放電機能と電圧補
償機能との優先度を判断して、電流指令リミッタ３５〜
３６の値を変更する。通常時は充放電機能を優先させる
よう、有効電流指令リミッタの値を大きく、無効電流指
令リミッタの値を小さく設定しておく。風力発電機１５
から系統併入信号が発せられた際には、電圧変動補償機
能をある一定期間だけ優先させるよう、有効電流指令リ
ミッタの値を小さくし、無効電流指令リミッタの値を大
きくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池など電力貯
蔵システムの有効電力及び無効電力を制御する制御装置
に係り、特に風力発電機併入時の系統電圧変動補償を行
うのに好適な電力貯蔵システムの制御装置に関する。
蔵システムの有効電力及び無効電力を制御する制御装置
に係り、特に風力発電機併入時の系統電圧変動補償を行
うのに好適な電力貯蔵システムの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自然エネルギーを利用した風力発
電の電力系統への連系が増加している。しかし、誘導機
タイプの風力発電の場合、系統に併入される際に大きな
励磁突入電流が流れ、系統電圧の低下をもたらす。そこ
で、静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ：Static Var Com
pensator）などを用いて、系統電圧の低下を抑制する方
式が検討されている。
電の電力系統への連系が増加している。しかし、誘導機
タイプの風力発電の場合、系統に併入される際に大きな
励磁突入電流が流れ、系統電圧の低下をもたらす。そこ
で、静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ：Static Var Com
pensator）などを用いて、系統電圧の低下を抑制する方
式が検討されている。
【０００３】一方、二次電池などを用いた電力貯蔵装置
は、負荷平準化や系統安定化などの目的で有効電力の吸
収や放出を行うが、電力変換器の制御により無効電力の
吸収放出を行うことも可能である。たとえば、充放電機
能の他にＳＶＣ機能など多機能を装備したナトリウム−
硫黄電池電力貯蔵システムの例が、平成９年電気学会電
力エネルギー部門大会Ｎo.２３６に記載されている。
は、負荷平準化や系統安定化などの目的で有効電力の吸
収や放出を行うが、電力変換器の制御により無効電力の
吸収放出を行うことも可能である。たとえば、充放電機
能の他にＳＶＣ機能など多機能を装備したナトリウム−
硫黄電池電力貯蔵システムの例が、平成９年電気学会電
力エネルギー部門大会Ｎo.２３６に記載されている。
【０００４】このような電力貯蔵装置を用いれば、平常
時の負荷平準化や系統安定化の機能に加えて、ＳＶＣ機
能により風力発電併入時の系統電圧低下を補償すること
ができる。
時の負荷平準化や系統安定化の機能に加えて、ＳＶＣ機
能により風力発電併入時の系統電圧低下を補償すること
ができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に風力発
電併入時の無効電流は、定格電流の数倍と言われてお
り、それを補償するためには大容量のＳＶＣが必要とな
る。電力貯蔵システムの変換器容量が十分大きければ、
充放電を行いながら無効電力を出力して電圧変動補償を
行うことができるが、そうでない場合には変換器の電流
上限値にかかってしまい、十分な電圧変動補償ができな
い。電圧変動補償機能を十分に働かせるためには、充放
電機能を抑制して大きな無効電流が流せるようにしなけ
ればならないが、上述した方法では、このような場合の
対処方法について検討されていなかった。
電併入時の無効電流は、定格電流の数倍と言われてお
り、それを補償するためには大容量のＳＶＣが必要とな
る。電力貯蔵システムの変換器容量が十分大きければ、
充放電を行いながら無効電力を出力して電圧変動補償を
行うことができるが、そうでない場合には変換器の電流
上限値にかかってしまい、十分な電圧変動補償ができな
い。電圧変動補償機能を十分に働かせるためには、充放
電機能を抑制して大きな無効電流が流せるようにしなけ
ればならないが、上述した方法では、このような場合の
対処方法について検討されていなかった。
【０００６】本発明の目的は、風力発電併入時に十分な
電圧補償機能が発揮できるような電力貯蔵システムの制
御装置を提供することにある。
電圧補償機能が発揮できるような電力貯蔵システムの制
御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、電力貯蔵システムの電力入出力を制御する制御装置
において、充放電機能，系統電圧補償機能、及び充放電
機能と系統電圧補償機能との優先度を判定するモード切
換手段とを備え、モード切換手段が優先度の判定結果に
基づき有効電流指令及び無効電流指令の限界値を設定す
るようにした。
め、電力貯蔵システムの電力入出力を制御する制御装置
において、充放電機能，系統電圧補償機能、及び充放電
機能と系統電圧補償機能との優先度を判定するモード切
換手段とを備え、モード切換手段が優先度の判定結果に
基づき有効電流指令及び無効電流指令の限界値を設定す
るようにした。
【０００８】また、モード切換手段は、風力発電の電力
系統への併入信号が得られた際に、系統電圧補償機能を
優先させ、有効電流指令の限界値を小さく、かつ無効電
流指令の限界値を大きく設定するようにした。
系統への併入信号が得られた際に、系統電圧補償機能を
優先させ、有効電流指令の限界値を小さく、かつ無効電
流指令の限界値を大きく設定するようにした。
【０００９】これにより、風力発電機の系統併入時に
は、有効電流指令が小さくなり、その分無効電流を大き
くすることができるので、効果的に電圧補償機能を発揮
できるようになる。
は、有効電流指令が小さくなり、その分無効電流を大き
くすることができるので、効果的に電圧補償機能を発揮
できるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１１】図１は本発明を適用した二次電池電力貯蔵
システムの構成図である。システムは二次電池１１，電
力変換器１２，制御装置１３とからなり、変換用変圧器
１４を介して電力系統に接続されている。また、自然エ
ネルギー発電として風力発電機１５が系統に連系されて
いる。
システムの構成図である。システムは二次電池１１，電
力変換器１２，制御装置１３とからなり、変換用変圧器
１４を介して電力系統に接続されている。また、自然エ
ネルギー発電として風力発電機１５が系統に連系されて
いる。
【００１２】電力変換器１２は、ＩＢＧＴやダイオード
など半導体素子を用いて構成されており、制御装置１３
からの制御信号に基づいて、二次電池１１の直流電力を
交流電力に、あるいはその逆に変換する。
など半導体素子を用いて構成されており、制御装置１３
からの制御信号に基づいて、二次電池１１の直流電力を
交流電力に、あるいはその逆に変換する。
【００１３】制御装置１３は、風力電力算出部３１，出
力変動補償部３２，電力制御部３３，電圧変動補償部３
４，電流指令リミッタ３５〜３６，電流制御部３７，パ
ルス発生部３８とから構成される。また、電流指令リミ
ッタ３５〜３６の値を切り換えるためのモード切換部３
９とを備えている。
力変動補償部３２，電力制御部３３，電圧変動補償部３
４，電流指令リミッタ３５〜３６，電流制御部３７，パ
ルス発生部３８とから構成される。また、電流指令リミ
ッタ３５〜３６の値を切り換えるためのモード切換部３
９とを備えている。
【００１４】風力電力算出部３１は、風力電流センサ２
１と系統電圧センサ２２が検出した電流、電圧をもとに
風力発電の出力電力を算出する。出力変動補償部３２
は、風力電力の算出値に基づき、出力変動補償量を算出
する。出力変動補償部３２の出力と充放電指令値との合
計が電池に対する有効電力指令値となる。
１と系統電圧センサ２２が検出した電流、電圧をもとに
風力発電の出力電力を算出する。出力変動補償部３２
は、風力電力の算出値に基づき、出力変動補償量を算出
する。出力変動補償部３２の出力と充放電指令値との合
計が電池に対する有効電力指令値となる。
【００１５】電力制御部３３は、実際のインバータ出力
電力を系統電圧センサ２２とインバータ電流センサ２３
が検出した電圧，電流から算出し、有効電力指令値との
偏差を求め、それに基づいてインバータの有効電流指令
値を作成する（充放電機能）。
電力を系統電圧センサ２２とインバータ電流センサ２３
が検出した電圧，電流から算出し、有効電力指令値との
偏差を求め、それに基づいてインバータの有効電流指令
値を作成する（充放電機能）。
【００１６】電圧変動補償部３４は、系統電圧センサ２
２が検出した電圧値と電圧基準値との偏差に基づいて、
偏差がなくなるようインバータの無効電流指令値を作成
する（電圧変動補償機能）。
２が検出した電圧値と電圧基準値との偏差に基づいて、
偏差がなくなるようインバータの無効電流指令値を作成
する（電圧変動補償機能）。
【００１７】有効電流指令値と無効電流指令値はそれぞ
れ電流指令リミッタ３５〜３６を通って電流制御部３７
に入力される。電流制御部３７は、インバータ電流指令
値と実際のインバータ電流との偏差を求め、その偏差が
なくなるよう電力変換器の出力電圧指令値を作成する。
パルス発生器３８は、出力電圧指令値をもとにＰＷＭ
（Pulse Width Modulation）により電力変換器１２のゲ
ートパルス信号を作成する。
れ電流指令リミッタ３５〜３６を通って電流制御部３７
に入力される。電流制御部３７は、インバータ電流指令
値と実際のインバータ電流との偏差を求め、その偏差が
なくなるよう電力変換器の出力電圧指令値を作成する。
パルス発生器３８は、出力電圧指令値をもとにＰＷＭ
（Pulse Width Modulation）により電力変換器１２のゲ
ートパルス信号を作成する。
【００１８】モード切換部３９は、充放電機能と電圧変
動補償機能との優先度を判定して、電流指令リミッタ３
５〜３６の値を変化させる。優先度の判定方法として
は、例えば、風力発電機１５からの併入信号を用いる。
通常は充放電機能を優先させておき、風力発電機１５か
ら併入信号が発せられた場合には、そこからある一定の
期間だけ（例えば１０秒間）電圧補償機能を優先させ
る。
動補償機能との優先度を判定して、電流指令リミッタ３
５〜３６の値を変化させる。優先度の判定方法として
は、例えば、風力発電機１５からの併入信号を用いる。
通常は充放電機能を優先させておき、風力発電機１５か
ら併入信号が発せられた場合には、そこからある一定の
期間だけ（例えば１０秒間）電圧補償機能を優先させ
る。
【００１９】優先度に応じた電流指令リミッタの設定に
ついては、次のようにする。一般に電力変換器は、素子
に流れる電流の大きさの上限が決まっている。電流の大
きさは有効電流と無効電流のベクトル和によって決ま
り、図２に示すように運転可能範囲は円で表される。し
たがって、充放電機能を優先させる場合には、図２に示
すように例えば有効電流指令リミッタを±９０Ａ，無効
電流指令リミッタを±４３Ａとする。電圧変動機能を優
先させる場合には、例えば有効電流指令リミッタを±１
０Ａ、無効電流指令リミッタを±９９Ａと設定する。
ついては、次のようにする。一般に電力変換器は、素子
に流れる電流の大きさの上限が決まっている。電流の大
きさは有効電流と無効電流のベクトル和によって決ま
り、図２に示すように運転可能範囲は円で表される。し
たがって、充放電機能を優先させる場合には、図２に示
すように例えば有効電流指令リミッタを±９０Ａ，無効
電流指令リミッタを±４３Ａとする。電圧変動機能を優
先させる場合には、例えば有効電流指令リミッタを±１
０Ａ、無効電流指令リミッタを±９９Ａと設定する。
【００２０】このように優先度に応じて電流指令リミッ
タの値を変えることにより、それぞれの機能が効果的に
発揮できるようになる。特に、風力発電併入の際には、
電圧補償効果を最大限に発揮できるという効果がある。
タの値を変えることにより、それぞれの機能が効果的に
発揮できるようになる。特に、風力発電併入の際には、
電圧補償効果を最大限に発揮できるという効果がある。
【００２１】なお、風力発電機からの併入信号が得られ
ない場合には、系統電圧の低下により優先度を判定する
ことも可能である。系統電圧の低下量が大きく、無効電
流指令がリミッタに張り付いてしまうような場合には、
電圧補償機能を優先と判定する。この場合には、風力発
電機からの特別な信号線を設けなくても実施できるとい
う効果がある。
ない場合には、系統電圧の低下により優先度を判定する
ことも可能である。系統電圧の低下量が大きく、無効電
流指令がリミッタに張り付いてしまうような場合には、
電圧補償機能を優先と判定する。この場合には、風力発
電機からの特別な信号線を設けなくても実施できるとい
う効果がある。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、風力発電機の系統併入
時に、電力貯蔵システムによる系統電圧低下の補償機能
を最大限に発揮できるという効果がある。
時に、電力貯蔵システムによる系統電圧低下の補償機能
を最大限に発揮できるという効果がある。
【図１】本発明を適用した二次電池電力貯蔵システムの
構成図。
構成図。
【図２】電力変換器の運転範囲を示すグラフ。
１１…二次電池、１２…電力変換器、１３…制御装置、
１４…変換用変圧器、１５…風力発電機、２１…風力電
流センサ、２２…系統電圧センサ、２３…インバータ電
流センサ、３１…風力電力算出部、３２…出力変動補償
部、３３…電力制御部、３４…電圧変動補償部、３５…
有効電流指令リミッタ、３６…無効電流指令リミッタ、
３７…電流制御部、３８…パルス発生部、３９…モード
切換部。
１４…変換用変圧器、１５…風力発電機、２１…風力電
流センサ、２２…系統電圧センサ、２３…インバータ電
流センサ、３１…風力電力算出部、３２…出力変動補償
部、３３…電力制御部、３４…電圧変動補償部、３５…
有効電流指令リミッタ、３６…無効電流指令リミッタ、
３７…電流制御部、３８…パルス発生部、３９…モード
切換部。
Claims (2)
- 【請求項１】電力貯蔵システムの電力入出力を制御する
制御装置において、 充放電機能，系統電圧補償機能、及び充放電機能と系統
電圧補償機能との優先度を判定するモード切換手段とを
備え、 前記モード切換手段は、優先度の判定結果に基づき前記
制御装置の有効電流指令及び無効電流指令の限界値を設
定することを特徴とする電力貯蔵システムの制御装置。 - 【請求項２】請求項１において、 前記モード切換手段は、風力発電の電力系統への併入信
号に基づいて、前記系統電圧補償機能を優先させ、前記
制御装置の有効電流指令の限界値を小さく、かつ無効電
流指令の限界値を大きく設定することを特徴とする電力
貯蔵システムの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056433A JPH11262187A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 電力貯蔵システムの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056433A JPH11262187A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 電力貯蔵システムの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11262187A true JPH11262187A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13026965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10056433A Pending JPH11262187A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 電力貯蔵システムの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11262187A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001352682A (ja) * | 2000-06-09 | 2001-12-21 | Sharp Corp | インバータ装置および電力を商用系統に逆潮流する方法 |
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| EP2849305A1 (en) * | 2013-09-17 | 2015-03-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Voltage fluctuation suppressing apparatus |
-
1998
- 1998-03-09 JP JP10056433A patent/JPH11262187A/ja active Pending
Cited By (18)
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| US9448570B2 (en) | 2013-09-17 | 2016-09-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Voltage fluctuation suppressing apparatus |
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