JP2017184364A - Distributed power supply controller and distributed power supply control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分散電源制御装置および分散電源制御方法に関する。 The present invention relates to a distributed power supply control device and a distributed power supply control method.
太陽光発電や風力発電などのように再生可能エネルギである自然エネルギを利用した分散電源が増加しつつある。しかし、自然エネルギを利用する分散電源は、天気や風向きなどで発電量が大きく異なるため、大量の分散電源を電力系統に連系させると、分散電源の発電量が急変したときに、需給平衡が崩れ、電力余剰が発生するおそれがある。電力余剰が発生すると、電力系統に繋がる発電機の回転周波数が上昇し、電力の安定供給が難しくなり、電力品質が低下するおそれがある。 Distributed power sources using renewable energy, such as solar power generation and wind power generation, are increasing. However, since the amount of power generated by distributed power sources that use natural energy varies greatly depending on the weather, wind direction, etc., if a large number of distributed power sources are connected to the power system, supply and demand balance will be lost when the amount of power generated by the distributed power source suddenly changes. There is a risk that power collapse will occur. When power surplus occurs, the rotational frequency of the generator connected to the power system increases, and it becomes difficult to stably supply power, which may reduce power quality.
そこで電力系統の電力品質を安定化すべく、火力発電所の発電量を下げて、需給調整力を確保する。しかし、火力発電所の発電量が安定運転できる最低発電量まで低下した場合は、それ以上の需給調整力を確保することができない。このため、火力発電所の発電量が最低発電量まで低下したときに、好天や風に恵まれて分散電源の発電量が増加すると、電力余剰が発生する。 Therefore, in order to stabilize the power quality of the power system, the power generation amount of the thermal power plant is reduced to ensure supply and demand adjustment. However, if the power generation amount of the thermal power plant is reduced to the minimum power generation amount at which stable operation is possible, it is not possible to secure further supply-demand adjustment capability. For this reason, when the power generation amount of the thermal power plant is reduced to the minimum power generation amount, if the amount of power generation of the distributed power source increases due to good weather and wind, an electric power surplus occurs.
したがって、電力余剰が発生した場合は、分散電源の発電量を抑制させるように運用する必要がある（特許文献１）。特許文献１には、各分散電源に対して発電許容量を指示することで、各分散電源の発電量を抑制する方法が記載されている。 Therefore, when power surplus occurs, it is necessary to operate so as to suppress the power generation amount of the distributed power supply (Patent Document 1). Patent Document 1 describes a method of suppressing the power generation amount of each distributed power source by instructing the power generation allowable amount to each distributed power source.
なお、太陽光発電の発電量を推定するために日射量を推定することが考えられる。衛星画像等のデータを用いた日射量推定方法としては、例えば、橋本篤、小林隆久、田村英寿、平口博丸：「太陽光発電出力予測のための衛星画像データを用いた日射量推定・予測モデルの開発」、電力中央研究所報告．研究報告．Ｎ１３００３、（２０１３．８）に記載されている。さらに、日射量から太陽光発電の出力を推定する技術に関しては、例えば、新山政和、松本孝俊、麻生照雄：「太陽光発電出力予測推定システムの開発」、平成２６年電気学会全国大会、Ｎｏ．６−１０３、ｐｐ．１９５−１９６（２０１４）に記載されている。また、配電系統における電圧分布を推定する計算方法としては、例えば、電気学会論文誌．Ｂ、電力・エネルギー部門誌Ｖｏｌ．１３０（２０１０）、Ｎｏ．１１、ｐｐ．９８１−９８８に記載されている。 In addition, in order to estimate the electric power generation amount of solar power generation, it is possible to estimate the solar radiation amount. Examples of solar radiation estimation methods using satellite imagery data include Atsushi Hashimoto, Takahisa Kobayashi, Hidetoshi Tamura, Hiromaru Hiraguchi: “Estimation and prediction of solar radiation using satellite image data for solar power output prediction Model development ", Power Central Research Institute report. Research report. N13003, (2013. 8). Further, regarding the technology for estimating the output of photovoltaic power generation from the amount of solar radiation, for example, Masakazu Niiyama, Takatoshi Matsumoto, Teruo Aso: “Development of a photovoltaic power generation output prediction estimation system”, 2014 Annual Conference of the Institute of Electrical Engineers of Japan, No. 6-103, pp. 195-196 (2014). As a calculation method for estimating the voltage distribution in the distribution system, for example, the IEEJ Transactions. B, Journal of Electricity and Energy Vol. 130 (2010), no. 11, pp. 981-988.
電力系統に連系する分散電源には、通信ネットワークを介して通信可能であり、発電量を遠隔制御可能な分散電源もあれば、通信ネットワークには接続されていない分散電源もある。発電量を遠隔から随時調整可能な分散電源と、事前に設定された発電量抑制計画に基づいて発電量を抑制する分散電源とが混在する電力系統であっても、各分散電源を管理する発電事業者間で不公平とならないように、各分散電源において抑制する発電量や抑制時間を割り当てる必要がある。さらに、自然環境重視の観点からは、分散電源を可能な限り積極的に利用するのが好ましいため、分散電源で抑制する発電量はできるだけ少ないことが望まれる。 Distributed power sources connected to the electric power system include a distributed power source capable of communicating via a communication network and capable of remotely controlling the amount of power generation, and a distributed power source not connected to the communication network. Power generation that manages each distributed power source even in a power system that includes a distributed power source that can remotely adjust the power generation amount at any time and a distributed power source that suppresses power generation based on a preset power generation amount control plan It is necessary to assign a power generation amount and a suppression time to be suppressed in each distributed power source so as not to be unfair among business operators. Furthermore, from the viewpoint of emphasizing the natural environment, it is preferable to use a distributed power source as actively as possible. Therefore, it is desirable that the amount of power generation suppressed by the distributed power source is as small as possible.
遠隔制御可能な分散電源の場合は、必要に応じて発電量の抑制をその都度指示すればよいが、遠隔制御できない分散電源の発電量も抑制しないと不公平が生じる。そこで、遠隔制御できない分散電源の発電量を抑制するために、発電抑制の時期や抑制する発電量を含む計画を事前に分散電源に設定しておくことが考えられる。例えば、日本の場合、春や秋は気候が穏やかであるため、空調装置の使用頻度は少ない。したがって、例えば電力需要が低い春や秋の日中は、発電量を通常よりも低下させるといった計画情報を分散電源に記憶させておく。これにより、通信ネットワークを介して制御することのできない分散電源であっても、ある程度は発電量を抑制することができる。 In the case of a distributed power source that can be remotely controlled, it suffices to indicate the suppression of the power generation amount as needed, but unfairness arises if the power generation amount of the distributed power source that cannot be remotely controlled is not suppressed. Therefore, in order to suppress the power generation amount of the distributed power source that cannot be remotely controlled, it is conceivable to set a plan including the timing of power generation suppression and the power generation amount to be suppressed in advance for the distributed power source. For example, in Japan, the climate is mild in spring and autumn, so air conditioners are used less frequently. Therefore, for example, during spring and autumn days when power demand is low, plan information for reducing the amount of power generation than usual is stored in the distributed power source. Thereby, even if it is a distributed power supply which cannot be controlled via a communication network, electric power generation amount can be suppressed to some extent.
しかし、当初の電力需給予測が気象の急変動などで大きく外れた場合、事前の計画にしたがって発電するだけでは、発電量の抑制量が不十分となり、電力余剰の発生を防止できない可能性がある。電力余剰の生じる可能性を低下させるためには、事前計画での抑制量を多めに設定する必要がある。しかし、気象変化などに対応すべく、発電の抑制量を多めに設定すると、遠隔制御できない分散電源を十分に利用できない可能性が高まり、自然環境保護の観点からは好ましくない。 However, if the initial power supply and demand forecast deviates significantly due to sudden changes in weather, etc., it may not be possible to prevent the generation of surplus electricity simply by generating power according to the plan in advance, resulting in insufficient power generation suppression. . In order to reduce the possibility of surplus power, it is necessary to set a large amount of suppression in the advance plan. However, setting a large amount of power generation suppression to cope with weather changes and the like increases the possibility that a distributed power source that cannot be remotely controlled will not be fully utilized, which is not preferable from the viewpoint of protecting the natural environment.
本発明は上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、通信によって発電量の抑制を直接指示できない分散電源に対しても、発電量を必要に応じて適宜抑制することができるようにした分散電源制御装置および分散電源制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the purpose of the present invention is to appropriately suppress the power generation amount as needed even for a distributed power source that cannot directly instruct suppression of the power generation amount by communication. An object of the present invention is to provide a distributed power supply control device and a distributed power supply control method.
上記課題を解決すべく、本発明に従う分散電源制御装置は、分散電源を制御する分散電源制御装置であって、分散電源が接続された配電系統の電圧を調整する電圧調整装置と通信可能に接続された通信部と、所定の場合に、電圧調整装置により配電系統の電圧を所定の電圧に調整するための指令値を生成し、指令値を通信部から電圧調整装置へ送信させる指令値生成部と、を備え、電圧調整装置により配電系統を所定の電圧にさせることで、分散電源から配電系統へ供給する発電量を制御させる。 In order to solve the above problems, a distributed power supply control device according to the present invention is a distributed power supply control device that controls a distributed power supply, and is communicably connected to a voltage adjustment device that adjusts the voltage of a distribution system to which the distributed power supply is connected. And a command value generation unit that generates a command value for adjusting the voltage of the distribution system to a predetermined voltage by the voltage adjustment device and transmits the command value from the communication unit to the voltage adjustment device in a predetermined case. The power generation amount supplied from the distributed power source to the power distribution system is controlled by setting the power distribution system to a predetermined voltage by the voltage regulator.
本発明によれば、電圧調整装置へ指令値を送信することで、電圧調整装置により配電系統の電圧を所定の電圧に調整し、この結果、分散電源から配電系統へ供給する発電量を間接的に制御することができる。 According to the present invention, by sending a command value to the voltage regulator, the voltage regulator adjusts the voltage of the distribution system to a predetermined voltage, and as a result, the power generation amount supplied from the distributed power source to the distribution system is indirectly Can be controlled.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、通信可能な分散電源４Ａと通信不能な分散電源４Ｂとが混在している状況下において、配電系統の電圧を意図的に調整することで、通信不能な分散電源４Ｂから配電系統に流入する発電量（電力）を間接的に抑制する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, in a situation where a
そこで、本実施形態に係る分散電源制御装置１は、後述のように、例えば、分散電源発電量推定部１１０、分散電源設備情報と配電系統設備情報を記憶するデータ保持部１５０、追加抑制量評価部１２０、操作量指令値計算部１３０、出力部１４０を備える。
Therefore, the distributed power supply control device 1 according to the present embodiment includes, for example, a distributed power generation
追加抑制量評価部１２０は、電圧調整装置５の操作量変更による配電系統９Ｂでの電力抑制量を解析して評価する。操作量指令値計算部１３０は、希望の発電量抑制量を達成するために電圧調整装置５に送信して操作量を変更するための指令値を計算する。出力部１４０は、操作量指令値を電圧調整装置へ送信する。
The additional suppression
本実施形態の分散電源制御装置１は、電圧調整装置５への操作量指令値を変更することで、配電系統９Ｂの電圧を変更する。分散電源４Ａ，４Ｂは、配電系統９Ｂとの連系点の電圧に基づいて発電量（分散電源から配電系統に流入する電力）を自律的に変化させる制御機能を備えている。
The distributed power supply control device 1 of the present embodiment changes the voltage of the
分散電源制御装置１が電圧調整装置５を介して配電系統９Ｂの電圧を変化させることで、通信ネットワークに接続されていない分散電源４Ｂの自律的な発電制御機能を作動させることができる。この結果、通信ネットワークを介して直接指示することのできない分散電源４Ｂから配電系統へ供給される発電量を、間接的に制御することができる。
When the distributed power supply control device 1 changes the voltage of the
このように本実施形態によれば、分散電源の発電量過剰による電力系統の需給不平衡の発生が予測される場合に、通信による遠隔操作ができない分散電源４Ｂの発電量を、電力系統連系点の電圧制御によって抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, when the occurrence of supply and demand imbalance in the power system due to the excessive power generation amount of the distributed power source is predicted, the power generation amount of the
本実施例では、図１を用いて電力系統とシステムの全体構成を説明し、図２を用いて分散電源運用装置の構成を説明する。さらに、図３，図４を用いて分散電源制御装置の構成を説明する。さらに、図５，図６を用いて分散電源における発電制御処理を説明し、図８，図９で分散電源制御装置における制御処理を説明する。 In the present embodiment, the overall configuration of the power system and the system will be described with reference to FIG. 1, and the configuration of the distributed power supply operating apparatus will be described with reference to FIG. Further, the configuration of the distributed power supply control device will be described with reference to FIGS. Furthermore, the power generation control process in the distributed power supply will be described with reference to FIGS. 5 and 6, and the control process in the distributed power supply control apparatus will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
図１は、分散電源の接続された配電系統を含むシステム全体を示す説明図である。図１は、それぞれ後述するように、例えば、分散電源制御装置１、分散電源運用装置２、データ供給装置３，６、分散電源４Ａ，４Ｂ、電圧調整装置５、配電系統状態計測装置７、発電所８、送電系統（送電網）９Ａ、配電系統（配電網）９Ｂを含む。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the entire system including a power distribution system to which distributed power sources are connected. FIG. 1 shows, for example, a distributed power supply control device 1, a distributed power
先に電力系統の構成を説明する。在来型の発電所（例えば火力発電所）８で発電した電力は、送電系統９Ａを介して配電変電所（図示せず）へ送られ、配電変電所から複数の配電系統９Ｂを介して、電力の需要家Ｃに供給される。配電系統９Ｂには、電圧調整装置５が設けられている。
First, the configuration of the power system will be described. Electric power generated at a conventional power plant (for example, a thermal power plant) 8 is sent to a distribution substation (not shown) via a
電圧調整装置５は、配電系統９Ｂの電圧を許容範囲内で調整する装置である。電圧調整装置５は、通信ネットワークＣＮ３を介して分散電源制御装置１に接続されている。電圧調整装置５としては、例えば、配電用変電所で用いられる負荷時タップ切換変圧器（ＬＲＴ：Load Ratio Control Transformer）を用いることができる。ＬＲＴは、配電線への送り出し電圧を変更する機能を有する。この送り出し電圧変更機能は、配電系統９Ｂの配電線の電圧推定値を入力として、電圧分布が適正範囲内に収まるように変圧器のタップ比を切り替えて、配電線の送り出し電圧を変更する。
The voltage adjusting device 5 is a device that adjusts the voltage of the
ＬＲＴに代えて、高圧自動電圧調整器（ＳＶＲ：Step Voltage Regulator）や、静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ：Static Var Compensator）のような他の電圧調整装置を用いることもできる。高電圧自動電圧調整器（ＳＶＲ）とは、配電線に直列に挿入された変圧器である。静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ）とは、配電線に並列に接続され、無効電力を供給することによって電圧を制御する機能を持つ装置である。なお、図中では、電圧調整装置５を一つだけ示すが、実際には複数の配電系統（配電線）９Ｂのそれぞれに電圧調整装置５が設けられている。 Instead of the LRT, other voltage regulators such as a high voltage automatic voltage regulator (SVR) or a static var compensator (SVC) can be used. A high voltage automatic voltage regulator (SVR) is a transformer inserted in series with a distribution line. A static reactive power compensation device (SVC) is a device that is connected in parallel to a distribution line and has a function of controlling a voltage by supplying reactive power. In the drawing, only one voltage adjustment device 5 is shown, but in reality, the voltage adjustment device 5 is provided in each of a plurality of distribution systems (distribution lines) 9B.
配電系統９Ｂには、電圧調整装置５の下流側に位置して、少なくとも一つの（通常は複数の）分散電源４が接続されている。本実施例の分散電源４とは、例えば、太陽光発電装置、風力発電装置のような自然エネルギを利用して発電する装置である。分散電源４には、通信ネットワークＣＮ１に接続された「第１分散電源」としての分散電源４Ａと、通信ネットワークＣＮ１に接続されていない「第２分散電源」としての分散電源４Ｂとが含まれる。分散電源４Ａ，４Ｂを区別しない場合、分散電源４と呼ぶ。
At least one (usually a plurality of) distributed power sources 4 are connected to the
分散電源４は、後述のように、電圧を適正範囲に維持するための自律的電圧制御機能（電圧抑制機能）を備える。分散電源４は、事前に設定された閾値にしたがって、配電系統９Ｂへ供給する発電量（電力）を制御する。
As will be described later, the distributed power source 4 has an autonomous voltage control function (voltage suppression function) for maintaining the voltage within an appropriate range. The distributed power supply 4 controls the power generation amount (electric power) supplied to the
さらに、通信機能を有する分散電源４Ａは、分散電源運用装置２からの指示にしたがって、発電量を制御することができる。これに対し、遠隔制御のための通信機能を持たない分散電源４Ｂは、後述のように、事前に設定されたスケジュールにしたがって、発電量を調整することができる。
Furthermore, the distributed
なお、分散電源４Ｂは、分散電源運用装置２による遠隔制御を受信するための通信機能は備えていないが、分散電源４Ｂの近くの端末からの通信を受信するための近距離無線通信機能は備えてもよい。分散電源４Ｂを保守する作業員は、携帯型の通信端末を用いて、周囲の分散電源４Ｂに対して閾値やスケジュールを設定することができる。
The distributed
ところで分散電源４の配電系統９Ｂへの接続位置によって、分散電源４の発電量と配電線の電圧上昇との相関が異なる。このため、分散電源４には、電圧上昇時にできるだけ公平に発電量が抑制されるように、電圧の閾値がそれぞれ設定されている。例えば、分散電源４に設定する閾値は、その接続場所に応じて、低圧２００Ｖ配電系統の適正上限である２２２Ｖでもよいし、または２１８Ｖでもよい。
By the way, the correlation between the amount of power generated by the distributed power source 4 and the voltage rise of the distribution line differs depending on the connection position of the distributed power source 4 to the
分散電源制御装置１は、電圧調整装置５を介して配電系統９Ｂの電圧を調整することで、通信機能を持たない分散電源４Ｂから配電系統９Ｂへ供給される発電量を制御するための装置である。分散電源制御装置１の構成と機能は、図３，図４で後述する。
The distributed power supply control device 1 is a device for controlling the power generation amount supplied from the distributed
分散電源運用装置２は、分散電源４Ａの運用を管理する装置である。分散電源運用装置２は、発電量の推定値や電力需要の推定値などから配電系統９Ｂの電力需給状態を予測し、分散電源４Ａの発電量を通信ネットワークＣＮ１を介して遠隔制御する。分散電源運用装置２の機能構成は、図２で後述する。
The distributed power
データ供給装置３は、分散電源運用装置２に対して、分散電源４Ａの運用管理に必要なデータを供給する装置である。データ供給装置３は、通信ネットワークＣＮ２を介して分散電源運用装置２に接続されている。データ供給装置３は、例えば、電力系統を管理する管理装置でもよいし、その管理装置からのデータを記憶する記憶装置でもよい。
The
他のデータ供給装置６は、電圧調整装置５へ出力する指令値を計算するために使用するデータ（例えば気象データ）を供給する装置である。データ供給装置６は、通信ネットワークＣＮ４を介して分散電源制御装置１に接続されている。データ供給装置６は、例えば気象データを配信するサーバでもよいし、気象データを記憶する記憶装置でもよい。気象データには、気象予報データと、過去の気象データを含む。 The other data supply device 6 is a device that supplies data (for example, weather data) used to calculate a command value to be output to the voltage regulator 5. The data supply device 6 is connected to the distributed power supply control device 1 via the communication network CN4. The data supply device 6 may be, for example, a server that distributes weather data or a storage device that stores weather data. The weather data includes weather forecast data and past weather data.
配電系統状態計測装置７は、配電系統９Ｂの状態（電圧や周波数等）を計測し、計測結果（図４に示す配電系統状態計測データＤ４）を分散電源制御装置１に送信する。配電系統状態計測装置７は、通信ネットワークＣＮ３を介して分散電源制御装置１に接続されている。
The distribution system state measurement device 7 measures the state (voltage, frequency, etc.) of the
なお、図１に示す通信接続の構成は一例であり、本実施例は図１に示す通信接続例に限定されない。例えば、通信ネットワークＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３，ＣＮ４を共通の通信ネットワークとして構成してもよい。通信ネットワークＣＮ３を、電圧調整装置５と分散電源制御装置１を接続する通信ネットワークと、配電系統状態計測装置７と分散電源制御装置１を接続する通信ネットワークに分けても良い。さらに、通信ネットワークＣＮ２と通信ネットワークＣＮ４を共通の通信ネットワークとし、通信ネットワークＣＮ１，ＣＮ３と区別してもよい。 The configuration of the communication connection shown in FIG. 1 is an example, and the present embodiment is not limited to the communication connection example shown in FIG. For example, the communication networks CN1, CN2, CN3, and CN4 may be configured as a common communication network. The communication network CN3 may be divided into a communication network that connects the voltage regulator 5 and the distributed power controller 1 and a communication network that connects the distribution system state measuring device 7 and the distributed power controller 1. Furthermore, the communication network CN2 and the communication network CN4 may be a common communication network and may be distinguished from the communication networks CN1 and CN3.
図２を用いて、分散電源運用装置２の機能構成を説明する。分散電源運用装置２は、許容総発電量データＤ１１と、分散電源発電量予測データＤ１２、抑制電力量推定データＤ１３を入力とする。
The functional configuration of the distributed power
許容総発電量データＤ１１は、在来型の発電設備８による調整力が分散電源４に許容する発電量である。分散電源発電量予測データＤ１２は、分散電源４の出力（発電量）の予測値である。抑制電力量推定データＤ１３は、電力の需給を適正範囲に収めるために、分散電源４で抑制すべき発電量の推定値である。 The allowable total power generation amount data D <b> 11 is a power generation amount allowed by the distributed power source 4 by the adjustment force by the conventional power generation facility 8. The distributed power generation amount prediction data D12 is a predicted value of the output (power generation amount) of the distributed power source 4. The suppressed power amount estimation data D13 is an estimated value of the power generation amount that should be suppressed by the distributed power source 4 in order to keep the power supply and demand within an appropriate range.
許容総発電量データＤ１１は、当該データが想定した日時における総需要の予想値と、同じ日時における在来の発電設備８（火力発電所、原子力発電所、水力発電所等）の起動停止計画とに基づいて計算される。すなわち、制御対象時点で起動している発電設備８において電力系統の安定運用のために最小限必要な総発電量と、その制御対象時点における総需要の予測値との差が、分散電源４に許容する発電量である。 The allowable total power generation amount data D11 includes an expected value of total demand at the date and time assumed by the data, and a start / stop plan for conventional power generation facilities 8 (thermal power plant, nuclear power plant, hydropower plant, etc.) at the same date and time. Calculated based on That is, the difference between the minimum amount of power generation required for stable operation of the power system in the power generation facility 8 activated at the time of the control target and the predicted value of the total demand at the time of the control target is The amount of power generation allowed.
分散電源発電量予測データＤ１２は、制御対象時点における日射量予測データや風向風速の予測データ等から計算される。 The distributed power generation amount prediction data D12 is calculated from solar radiation amount prediction data, wind direction and wind speed prediction data at the time of the control target.
抑制電力量推定データＤ１３は、過去に実施した抑制指令により抑制された電力（分散電源から配電系統へ供給された電力）の推定値である。抑制電力量推定データＤ１３は、抑制対象の分散電源４Ａの出力と、日射量等から推定された発電量予測値との差として、求めることができる。
The suppression power amount estimation data D13 is an estimated value of power (power supplied from the distributed power source to the distribution system) suppressed by a suppression command executed in the past. The suppression power amount estimation data D13 can be obtained as a difference between the output of the distributed
分散電源運用装置２の機能を説明する。分散電源運用装置２は、例えば、抑制電力量計画部２１と計画結果出力部２２、追加抑制希望量計算部２３を含む。
The function of the distributed power
抑制電力量計画部２１は、入力データＤ１１，Ｄ１２，Ｄ１３を用いて、制御対象時刻における分散電源４の出力予測値が許容総発電量を上回る分を抑制するように、計画を策定する。
The suppression power
抑制電力量計画部２１は、過去の実績であるデータＤ１３も踏まえて、対象の分散電源４Ａに対してできるだけ公平に抑制が実施されるような計画を立てる。抑制配分設定データＤ２は、その計画の結果である。
The suppressed power
抑制配分設定データＤ２は、計画結果出力部２２に入力される。計画結果出力部２２は、分散電源４Ａと分散電源運用装置２とを接続する通信ネットワークＣＮ１を介して、抑制配分設定データＤ２を分散電源４Ａへ送信する。通信ネットワークＣＮ１に代えて、例えば、電話やファクシミリ等の通信手段を用いて、抑制配分設定データＤ２を分散電源４Ａへ通知してもよい。
The suppression distribution setting data D <b> 2 is input to the plan
上述のように抑制計画である抑制配分設定データＤ２は、分散電源の出力予測や総電力需要等の予測に基づいて指令される。分散電源４Ａは、設定データＤ２に含まれる指定日時に、指定された発電抑制を実施する。
As described above, the suppression distribution setting data D2 that is a suppression plan is commanded based on predictions such as output prediction of the distributed power source and total power demand. The distributed
一方、抑制電力量計画部２１は、抑制配分設定データＤ２を追加抑制希望量計算部２３にも入力する。追加抑制希望量計算部２３は、抑制配分設定データＤ２だけでは発電量の抑制が不十分な場合に、追加で抑制すべき発電量を計算する機能である。
On the other hand, the suppression power
追加抑制希望量計算部２３は、設定データＤ２の想定する日時に近づいた時点で、抑制計画を見直す。追加抑制希望量計算部２３は、分散電源発電量予測データＤ１２の予測が更新され、その最新の予測が当初の想定を予測誤差を超えて増加した際に、即ち、データＤ１２の最新予測が、データＤ１２の更新時点で想定される予測誤差を上回って増加した際に、追加が必要となる抑制量Ｄ１を計算する。
The additional suppression desired
許容総発電量データＤ１１が変化した場合も、抑制する発電量の追加が必要となる場合がある。許容総発電量データＤ１１が変化する場合とは、例えば、配電系統９Ｂの総電力需要が減少した場合、保守等のために発電設備８の構成に変化が生じた場合である。追加抑制希望量計算部２３は、許容総発電量データＤ１１の変化に対応すべく、追加抑制希望量データＤ１を計算する。追加抑制希望量データＤ１は、分散電源運用装置２から通信ネットワークＣＮ１を介して分散電源制御装置１に送信される。
Even when the allowable total power generation amount data D11 changes, it may be necessary to add the power generation amount to be suppressed. The case where the allowable total power generation amount data D11 changes is, for example, a case where the configuration of the power generation facility 8 changes due to maintenance or the like when the total power demand of the
分散電源制御装置１は、事前に取得した抑制配分設定データＤ２と、後から取得した追加抑制希望量データＤ１と、気象データＤ３と、配電系統状態計測データＤ４等を入力として、後述のように、電圧調整装置５の操作量を制御するための指令値データＤ７を計算する。操作量指令値データＤ７は、遠隔制御できない分散電源４Ｂに対して発電量を間接的に抑制させるための指示であり、「指令値」に対応する。以下、操作量指令値データＤ７を指令値データＤ７と略記する場合がある。
The distributed power supply control device 1 receives the suppression distribution setting data D2 acquired in advance, the additional suppression desired amount data D1 acquired later, the weather data D3, the distribution system state measurement data D4, and the like as described below. The command value data D7 for controlling the operation amount of the voltage regulator 5 is calculated. The operation amount command value data D7 is an instruction for indirectly suppressing the power generation amount to the distributed
図３を用いて、分散電源制御装置１のハードウェア構成の例を説明する。分散電源制御装置１は、例えば、演算処理部（ＣＰＵ：Central Processing Unit）１１と、メモリ１２と、記憶部１３と、表示部１４と、入力部１５と、通信部１６を備えており、それら各装置１１〜１６はバス１７を介して接続されている。
An example of the hardware configuration of the distributed power supply control device 1 will be described with reference to FIG. The distributed power supply control device 1 includes, for example, an arithmetic processing unit (CPU: Central Processing Unit) 11, a
ＣＰＵ１１は、一つまたは複数の半導体チップとして構成してもよいし、または、計算機サーバのようなコンピュータ装置として構成してもよい。メモリ１２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）として構成され、記憶部１３から読みだされたプログラムデータＤ８を記憶したり、各処理に必要な計算結果データを記憶したりする。
The CPU 11 may be configured as one or a plurality of semiconductor chips, or may be configured as a computer device such as a computer server. The
記憶部１３は、例えばフラッシュメモリデバイスやハードディスクドライブとして構成されている。記憶部１３は、分散電源４Ｂの発電量抑制に使用するための、データＤ５，Ｄ６およびプログラムデータＤ８を記憶する。
The
ＣＰＵ１１は、記憶部１３に格納されたプログラムデータＤ８をメモリ１２に読込み、その読み込んだプログラムデータＤ８を実行することで、分散電源制御装置１としての機能１１〜１４（図３で後述）を実現する。ＣＰＵ１１は、操作量指令値データＤ７を計算して、メモリ１２へ記憶する。
The CPU 11 reads the program data D8 stored in the
入力部１５は、システム管理者等のユーザが分散電源制御装置１に情報を入力するための装置である。入力部１５は、例えば、キーボードスイッチ、マウス等のポインティング装置、タッチパネル、音声指示装置、視線移動と瞬きの検知による非接触型入力装置等の少なくともいずれか一つを備えて構成できる。
The
表示部１４は、分散電源制御装置１からユーザへ情報を提示する装置である。表示部１４は、ディスプレイとして構成される。ディスプレイに加えて、またはディスプレイの代わりに、プリンタや音声合成出力装置などの他の情報出力装置を用いてもよい。
The
通信部１６は、通信ネットワークＣＮ３，ＣＮ４に接続するための、通信回路および通信プロトコルを備える。メモリ１２に格納された操作量指令値データＤ７は、通信部１６から通信ネットワークＣＮ３を介して電圧調整装置５に送信される。
The
なお、図３のハードウェア構成は例示であり、分散電源制御装置１は、図３に示すハードウェア構成と異なる構成であってもよい。例えば、複数のコンピュータ装置を連携させることで分散電源制御装置１を構成してもよい。さらに、分散電源制御装置１と分散電源運用装置２を、一つのコンピュータとして構成してもよい。
The hardware configuration in FIG. 3 is an example, and the distributed power supply control device 1 may have a configuration different from the hardware configuration shown in FIG. For example, the distributed power supply control device 1 may be configured by linking a plurality of computer devices. Furthermore, the distributed power supply control device 1 and the distributed power
図４を用いて、分散電源制御装置１の機能構成を説明する。分散電源制御装置１は、例えば、分散電源発電量推定部１１０と、追加抑制量評価部１２０と、操作量指令値計算部１３０と、出力部１４０と、データ保持部１５０を備える。データＤ４，Ｄ５，Ｄ６については後述する。
The functional configuration of the distributed power supply control device 1 will be described with reference to FIG. The distributed power supply control device 1 includes, for example, a distributed power generation
分散電源発電量推定部１１０は、抑制配分設定データＤ２と、気象データＤ３と、データ保持部１５から参照する分散電源設備データＤ５とを用いて、各分散電源４の発電量推定データＤ９を計算する。
The distributed power generation
追加抑制量評価部１２０は、電圧調整装置５の操作量を変更することで、分散電源の発電量が抑制される量をシミュレーション処理等で評価する。追加抑制量評価部１２０は、抑制配分設定データＤ２と、配電系統状態計測データＤ４と、分散電源の発電量推定データＤ９と、分散電源設備データＤ５と、配電系統設備データＤ６と、を用いて、追加抑制量評価データＤ１０を計算し、出力する。
The additional suppression
詳しくは、追加抑制量評価部１２０は、配電線９Ｂの電圧分布の推定計算と、その電圧分布に対する分散電源の発電量の時間軸シミュレーションとを組み合わせることで、図７で後述するように電圧調整装置５の操作量を変更したときの、追加抑制量評価データＤ１０を出力する。
Specifically, the additional suppression
換言すれば、追加抑制量評価部１２０は、電圧調整装置５の操作量変更による配電系統９Ｂの電圧分布計算と、系統電圧変化時における分散電源の自律的な発電量抑制機能の応答とを解析する。つまり、追加抑制量評価部１２０は、例えば電圧調整装置５のタップをどの程度変更すると、分散電源の自律的な制御が発動されて発電量が抑制されるかを評価する。
In other words, the additional suppression
操作量指令値計算部１３０は、分散電源運用装置２から取得した追加抑制希望量データＤ１と、配電系統設備データＤ６と、追加抑制量評価データＤ１０とを入力として、電圧調整装置５の操作量を指令する指令値データＤ７を出力する。操作量指令値計算部１３０は、追加抑制希望量データＤ１を達成するように、追加抑制量評価データＤ１０を用いて、電圧調整装置５の操作量指令値データＤ７を計算する。
The operation amount command
出力部１４０は、操作量指令値データＤ７を通信部１６から通信ネットワークＣＮ３を介して、電圧調整装置５へ送信する。通信ネットワークＣＮ３は、従来から存在する制御用の通信線を含むことができる。
The
電圧調整装置５は、分散電源制御装置１から操作量指令値データＤ７を受信すると、そのデータＤ７に基づいて配電系統９Ｂの電圧を調整する。各分散電源４は、配電系統（配電線）９Ｂとの接続点における電圧を測定し、その電圧値が各分散電源４に設定された閾値を超えたときに、分散電源４から配電系統９Ｂへ供給する発電量を抑制する。これにより、分散電源４の需給不平衡が解消する方向に作用するため、配電系統９Ｂの周波数が安定化し、電力品質が維持される。
When the voltage adjustment device 5 receives the operation amount command value data D7 from the distributed power supply control device 1, the voltage adjustment device 5 adjusts the voltage of the
ここで、配電系統状態計測データＤ４は、配電系統状態計測装置７によって計測されたデータである。計測データＤ４としては、例えば、配電自動化システムで計測された配電用変電所における変圧器バンクや、センサ付開閉器で計測された配電線中の有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、電圧Ｖ、電流Ｉ、配電自動化システムで計測された配電線中での開閉器の開閉状態等が含まれる。需要家設備に設置されたいわゆるスマートメータで計測した有効電力計測データを、配電系統状態計測データＤ４に含めてもよい。 Here, the distribution system state measurement data D <b> 4 is data measured by the distribution system state measurement device 7. The measurement data D4 includes, for example, a transformer bank in a distribution substation measured by a distribution automation system, an active power P, a reactive power Q, a voltage V, and a current I in a distribution line measured by a sensor-equipped switch. The switching state of the switch in the distribution line measured by the distribution automation system is included. Active power measurement data measured by a so-called smart meter installed in a customer facility may be included in the distribution system state measurement data D4.
過去の配電系統状態計測データＤ４は、記憶部１３に保存することができる。追加抑制量評価部１２０は、配電系統の電圧分布を推定する際に、パラメータおよび初期値を算出するためのデータとして、過去の配電系統状態計測データを参照してもよい。
The past distribution system state measurement data D4 can be stored in the
分散電源設備データＤ５は、例えば、分散電源の定格容量と、分散電源が直流電源の場合はインバータに関する情報と、発電量の抑制についての契約内容とを含む。インバータに関する情報には、例えば、インバータの皮相電力容量および種類（電圧上昇時の抑制方法等、電圧上昇時に自律的抑制を始める電圧の閾値）が含まれる。発電量の抑制についての契約内容には、例えば、発電量を抑制する日数の上限値、発電量抑制時の優先順位等が含まれる。分散電源設備データＤ５は、分散電源の管理者が分散電源を電力系統に接続する際に、送配電事業者に対して申請する設備情報から得ることができる。分散電源設備データＤ５を適宜更新する機能やサービスを、分散電源制御装置１の内部または外部に設けても良い。 The distributed power supply facility data D5 includes, for example, the rated capacity of the distributed power supply, information on the inverter when the distributed power supply is a DC power supply, and the contract content for suppressing the power generation amount. The information related to the inverter includes, for example, the apparent power capacity and type of the inverter (the threshold value of the voltage at which autonomous suppression starts when the voltage rises, such as a suppression method when the voltage rises). The contract details for power generation amount suppression include, for example, the upper limit value of the number of days for suppressing power generation amount, the priority order when power generation amount is suppressed, and the like. The distributed power supply facility data D5 can be obtained from facility information applied to the power transmission and distribution company when the administrator of the distributed power supply connects the distributed power supply to the power system. A function or service for appropriately updating the distributed power supply facility data D5 may be provided inside or outside the distributed power supply control device 1.
配電系統設備データＤ６には、例えば、電圧調整装置５についての情報と、配電線のネットワーク構成の情報と、配電線および変圧器のインピーダンスに関する情報等を含むことができる。電圧調整装置５についての情報には、例えば、配電用変電所のＬＲＴの制御方式、タップ数、インピーダンス等が含まれる。 The distribution system facility data D6 can include, for example, information on the voltage regulator 5, information on the network configuration of the distribution line, information on the impedance of the distribution line and the transformer, and the like. The information about the voltage regulator 5 includes, for example, the LRT control method of the distribution substation, the number of taps, impedance, and the like.
図５は、分散電源４が自律的に発電量を制御する処理のフローチャートである。分散電源４は、配電系統９Ｂと分散電源４とが接続された連系点の電圧である自端電圧Ｖｄを取得する（Ｓ１０）。
FIG. 5 is a flowchart of processing in which the distributed power supply 4 autonomously controls the amount of power generation. The distributed power supply 4 acquires the local voltage Vd that is the voltage at the interconnection point where the
分散電源４は、自端電圧Ｖｄが予め設定された上限閾値ＴｈＨを超えたか判定する（Ｓ１１）。分散電源４は、自端電圧Ｖｄが上限市来ＴｈＨを超えたと判定すると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、発電量を低下させる（Ｓ１２）。分散電源４は、自端電圧Ｖｄが上限閾値ＴｈＨを超えていない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ステップＳ１０へ戻る。 The distributed power supply 4 determines whether the local voltage Vd exceeds the preset upper limit threshold ThH (S11). If the distributed power supply 4 determines that the self-end voltage Vd has exceeded the upper limit marketed ThH (S11: YES), the power generation amount is reduced (S12). The distributed power supply 4 returns to step S10, when the self-end voltage Vd is not over the upper limit threshold ThH (S11: NO).
一方、分散電源４は、自端電圧Ｖｄが予め設定された下限閾値ＴｈＬを下回ったか判定する（Ｓ１３）。分散電源４は、自端電圧Ｖｄが下限閾値ＴｈＬを下回ったと判定すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、発電量の自発的抑制（自律的抑制）を解除し、発電量を上昇させる（Ｓ１４）。分散電源４は、自端電圧Ｖｄが下限閾値ＴｈＬ以上の場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１０へ戻る。分散電源４は、配電系統９Ｂの連系点の電圧Ｖｄが所定範囲に入るように（ＴｈＬ≦Ｖｄ≦ＴｈＨ）、発電量を段階的に増加または減少させる。
On the other hand, the distributed power supply 4 determines whether or not the local voltage Vd falls below a preset lower limit threshold ThL (S13). When the distributed power supply 4 determines that the self-end voltage Vd has fallen below the lower limit threshold ThL (S13: YES), the distributed power supply 4 releases the spontaneous suppression (autonomous suppression) of the power generation amount and increases the power generation amount (S14). The distributed power supply 4 returns to step S10, when the self-end voltage Vd is more than the lower limit threshold ThL (S13: NO). The distributed power supply 4 increases or decreases the amount of power generation stepwise so that the voltage Vd at the connection point of the
図６は、分散電源４が分散電源運用装置２から受信したスケジュールにしたがって発電量を抑制する処理を示すフローチャートである。本処理は、遠隔制御可能な分散電源４Ａにより実施される。
FIG. 6 is a flowchart showing a process of suppressing the power generation amount according to the schedule received by the distributed power supply 4 from the distributed power
分散電源４Ａは、図２で述べたように、分散電源運用装置２から抑制配分設定データＤ２を受信し、メモリなどに保存する（Ｓ２０）。分散電源４Ａは、内蔵したカレンダやタイマにより、または外部のタイムサーバから取得する時間情報により、抑制配分設定データＤ２で指示された発電量の抑制開始日時が到来したか監視する（Ｓ２１）。
As described in FIG. 2, the distributed
分散電源４Ａは、発電量の抑制開始日時が到来すると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、抑制配分設定データＤ２で指示された通り、発電量を低下させる（Ｓ２２）。分散電源４Ａは、抑制配分設定データＤ２で指示された抑制期間が終了するまで（Ｓ２３：ＮＯ）、ステップＳ２１へ戻り、発電量の抑制を継続する。
When the power generation amount suppression start date and time arrives (S21: YES), the distributed
分散電源４Ａは、配分設定データＤ２で指定された抑制期間が終了すると（Ｓ２３：ＹＥＳ）、発電量の抑制を解除し、発電量の抑制を開始する前の値（初期値）まで、発電量を増加させる（Ｓ２４）。
When the suppression period specified by the distribution setting data D2 ends (S23: YES), the distributed
図７は、分散電源制御装置１の実施する全体処理を示すフローチャートである。まず、簡単に流れを説明する。分散電源制御装置１は、分散電源設備データＤ５と配電系統設備データＤ６とを取得して記憶する（Ｓ３０）。分散電源制御装置１は、追加抑制希望量データＤ１と、抑制配分設定データＤ２と、気象データＤ３と、配電系統状態計測データＤ４とを受信し（Ｓ３１）、各分散電源４の発電量の推定値を計算する（Ｓ３２）。 FIG. 7 is a flowchart showing the overall processing performed by the distributed power supply control device 1. First, the flow will be briefly described. The distributed power supply control device 1 acquires and stores the distributed power supply facility data D5 and the distribution system facility data D6 (S30). The distributed power supply control device 1 receives additional suppression desired amount data D1, suppression distribution setting data D2, weather data D3, and distribution system state measurement data D4 (S31), and estimates the power generation amount of each distributed power source 4. A value is calculated (S32).
分散電源制御装置１は、抑制配分設定データＤ２と、配電系統状態計測データＤ４と、ステップＳ３２で計算した分散電源の発電量の推定値Ｄ９とを用いて、電圧調整装置５の操作量変更による追加抑制量を評価する（Ｓ３３）。追加抑制量を評価して評価データＤ１０を得る処理の詳細は、図８で後述する。 The distributed power supply control device 1 uses the suppression distribution setting data D2, the distribution system state measurement data D4, and the estimated value D9 of the power generation amount of the distributed power supply calculated in step S32 to change the operation amount of the voltage regulator 5 The additional suppression amount is evaluated (S33). Details of the process of evaluating the additional suppression amount and obtaining the evaluation data D10 will be described later with reference to FIG.
分散電源制御装置１は、電圧調整装置５の操作量変更による追加抑制量の評価結果Ｄ１０を用いて、追加抑制希望量データＤ１だけ総抑制量が増加するような、各電圧調整装置５の操作量指令値Ｄ７を計算する（Ｄ３４）。操作量指令値データＤ７は、分散電源制御装置１から各電圧調整装置５へ送信される。 The distributed power supply control device 1 operates each voltage regulator 5 such that the total suppression amount increases by the additional suppression desired amount data D1 using the additional suppression amount evaluation result D10 by changing the operation amount of the voltage regulator 5. A quantity command value D7 is calculated (D34). The manipulated variable command value data D7 is transmitted from the distributed power supply controller 1 to each voltage regulator 5.
図７の処理を詳細に説明する。分散電源制御装置１は、分散電源設備データＤ５と配電系統設備データＤ６とが予め設定されていない場合、分散電源設備データＤ５と配電系統設備データＤ６とを入力部１５や通信部１６から取得する（Ｓ３０）。分散電源設備データＤ５と配電系統設備データＤ６とが分散電源制御装置１に予め設定されている場合、それらデータＤ５，Ｄ６をそのまま使用してもよいし、修正して使用してもよい。
The process of FIG. 7 will be described in detail. The distributed power supply control device 1 acquires the distributed power supply facility data D5 and the distribution system facility data D6 from the
分散電源制御装置１は、追加抑制希望量データＤ１と、抑制配分設定データＤ２と、気象データＤ３、配電系統状態計測データＤ４を受信する。そして、分散電源制御装置１は、分散電源発電量推定データＤ９を計算して出力する（Ｓ３２）。 The distributed power supply control device 1 receives additional suppression desired amount data D1, suppression distribution setting data D2, weather data D3, and distribution system state measurement data D4. The distributed power supply control device 1 calculates and outputs the distributed power generation amount estimation data D9 (S32).
分散電源４が太陽光発電である場合、その発電量の推定値Ｄ９は、衛星画像データ等を用いて日射量を推定し、推定した日射量と、発電設備の情報（パネルの面積、設置角度、電力変換効率等）等とを用いることで計算できる。 When the distributed power source 4 is solar power generation, the estimated power generation amount D9 is obtained by estimating the solar radiation amount using satellite image data or the like, and the estimated solar radiation amount and information on the power generation equipment (panel area, installation angle). , Power conversion efficiency, etc.).
分散電源制御装置１は、抑制配分設定データＤ２と、配電系統状態計測データＤ４と、分散電源設備データＤ５と、配電系統設備データＤ６と、分散電源発電量推定データＤ９とを用いて、電圧調整装置５の操作量変更シナリオに対する分散電源４の発電量の変化をシミュレーションによって解析する（Ｓ３３）。なお、全ての電圧調整装置５についてシミュレーションするのではなく、操作する電圧調整装置５を一部の電圧調整装置５に限定したり、解析する操作量変更シナリオの数を低減したりしてもよい。これにより、ステップＳ３３の計算に要する時間を短縮できる。 The distributed power supply controller 1 uses the suppression distribution setting data D2, the distribution system state measurement data D4, the distributed power supply facility data D5, the distribution system facility data D6, and the distributed power generation amount estimation data D9 to adjust the voltage. A change in the power generation amount of the distributed power source 4 with respect to the operation amount change scenario of the device 5 is analyzed by simulation (S33). Instead of simulating all the voltage regulators 5, the voltage regulator 5 to be operated may be limited to a part of the voltage regulators 5 or the number of operation amount change scenarios to be analyzed may be reduced. . Thereby, the time required for the calculation in step S33 can be shortened.
ここで、図８を用いて、ステップＳ３３の詳細を説明する。分散電源制御装置１は、抑制配分設定データＤ２と、配電系統状態計測データＤ４と、分散電源設備データＤ５と、配電系統設備データＤ６と、分散電源発電量推定データＤ９とを、メモリ１２に読み込む（Ｓ３３０）。
Here, the details of step S33 will be described with reference to FIG. The distributed power control device 1 reads the suppression distribution setting data D2, the distribution system state measurement data D4, the distributed power facility data D5, the distribution system facility data D6, and the distributed power generation amount estimation data D9 into the
分散電源制御装置１は、ステップＳ３３０で読み込んだデータを基に、配電系統の電圧分布推定シミュレーションモデル内で、需要家の電力負荷と、分散電源の発電量と、電圧調整装置の操作量の初期値を設定する（Ｓ３３１）。 Based on the data read in step S330, the distributed power supply control device 1 uses the data distribution estimation simulation model of the distribution system to initialize the power load of the consumer, the amount of power generated by the distributed power supply, and the amount of operation of the voltage regulator. A value is set (S331).
分散電源制御装置１は、電圧調整装置５に対する操作量変更シナリオを一つ選択する（Ｓ３３２）。例えば、ＬＲＴのタップを１つ変更するといったシナリオである。 The distributed power supply control device 1 selects one operation amount change scenario for the voltage regulator 5 (S332). For example, there is a scenario in which one LRT tap is changed.
分散電源制御装置１は、設定した配電系統のパラメータと、操作量変更シナリオにおける電圧分布とを計算する（Ｓ３３３）。 The distributed power supply control device 1 calculates the set distribution system parameters and the voltage distribution in the manipulated variable change scenario (S333).
分散電源制御装置１は、推定した電圧分布が全ての分散電源４の上限閾値ＴｈＨ以下であるか判定する（Ｓ３３４）。分散電源制御装置１は、推定した電圧分布が全ての分散電源の上限閾値ＴｈＨ以下ではない場合（Ｓ３３４）、分散電源の電圧調整用の応答を解析するため、ステップＳ３３５へ進む。 The distributed power supply control device 1 determines whether the estimated voltage distribution is equal to or lower than the upper limit threshold ThH of all the distributed power supplies 4 (S334). If the estimated voltage distribution is not less than or equal to the upper limit threshold ThH of all the distributed power sources (S334), the distributed power supply control device 1 proceeds to step S335 in order to analyze the response for voltage adjustment of the distributed power sources.
分散電源制御装置１は、各分散電源について、電圧に応じた発電量の変更量を、シミュレーション時間を単位時間ずつ進めながら計算して、発電量を変更する（Ｓ３３５）。そして、分散電源制御装置１は、ステップＳ３３３へ戻る。 The distributed power supply control device 1 calculates the change amount of the power generation amount according to the voltage for each distributed power supply while advancing the simulation time by unit time to change the power generation amount (S335). Then, the distributed power supply control device 1 returns to step S333.
これに対し、分散電源制御装置１は、ステップＳ３３３で推定した電圧分布が全ての分散電源の上限閾値ＴｈＨ以下である場合（Ｓ３３４：ＹＥＳ）、全ての操作量変更シナリオについて解析したか判定する（Ｓ３３６）。分散電源制御装置１は、未解析のシナリオが残っている場合（Ｓ３３６：ＮＯ）、ステップＳ３３２へ戻る。分散電源制御装置１は、予め用意された全ての操作量変更シナリオについて解析すると（Ｓ３３６：ＹＥＳ）、本処理を終了し、図７へ移る。 On the other hand, when the voltage distribution estimated in step S333 is equal to or lower than the upper limit threshold ThH of all the distributed power sources (S334: YES), the distributed power source control apparatus 1 determines whether all the operation amount change scenarios have been analyzed ( S336). If the unanalyzed scenario remains (S336: NO), the distributed power supply control device 1 returns to step S332. When the distributed power supply control device 1 analyzes all the operation amount change scenarios prepared in advance (S336: YES), this process ends, and the process proceeds to FIG.
図７に戻る。分散電源制御装置１は、図８で述べた処理により、電圧調整装置の操作量変更による追加抑制量評価データＤ１０を計算してに出力する（Ｓ３３）。 Returning to FIG. The distributed power supply control device 1 calculates and outputs additional suppression amount evaluation data D10 by changing the operation amount of the voltage regulator by the process described in FIG. 8 (S33).
次に、分散電源制御装置１は、追加抑制希望量データＤ１と、配電系統設備データＤ６と、追加抑制量評価データＤ１０とを用いて、電圧調整装置５毎の操作量指令値を計算する（Ｓ３４）。操作量指令値データＤ７の算出方法の例を説明する。分散電源制御装置１は、例えば、追加抑制希望量データＤ１で要求された抑制量を確保するという制約の下で、配電系統設備データＤ６で参照した電圧調整装置５の操作可能範囲内で、各電圧調整装置５の操作量を決定する。このような最適化問題を解くことで、操作量指令値データＤ７を計算することができる。 Next, the distributed power supply control device 1 calculates an operation amount command value for each voltage regulator 5 by using the additional suppression desired amount data D1, the distribution system facility data D6, and the additional suppression amount evaluation data D10 ( S34). An example of a method for calculating the manipulated variable command value data D7 will be described. For example, the distributed power supply control device 1 is within the operable range of the voltage regulator 5 referred to in the distribution system facility data D6 under the restriction of securing the suppression amount requested in the additional suppression desired amount data D1. The operation amount of the voltage adjusting device 5 is determined. By solving such an optimization problem, the operation amount command value data D7 can be calculated.
ここで、電圧調整装置５の操作量変更による追加抑制量評価データＤ１０は、電圧調整装置５の操作量変更に対する追加抑制量の感度係数として用いることができる。目的関数を、操作量を変更する電圧調整装置５の台数の最小化として、電圧調整機器の劣化を低減しもよいし、目的関数を、電圧調整装置５ごとの抑制量の差分の絶対値の最小化として、抑制の負担を公平化してもよい。例えば、ＬＲＴのタップを離散の決定変数として、整数計画問題として解くことができる。最適化問題の解法としては、遺伝アルゴリズム（ＧＡ：Genetic Algorithm）などを用いてもよい。 Here, the additional suppression amount evaluation data D <b> 10 due to the operation amount change of the voltage adjustment device 5 can be used as a sensitivity coefficient of the additional suppression amount with respect to the operation amount change of the voltage adjustment device 5. The objective function may be the minimization of the number of voltage regulators 5 that change the manipulated variable to reduce the degradation of the voltage regulator, or the objective function may be the absolute value of the difference in the amount of suppression for each voltage regulator 5. As a minimization, the burden of restraint may be made fair. For example, LRT taps can be solved as integer programming problems with discrete decision variables. As a solution to the optimization problem, a genetic algorithm (GA) may be used.
最後に、分散電源制御装置１は、ステップＳ３４で計算した操作量指令値データＤ７を、通信部１６および通信ネットワークＣＮ３を介して、各電圧調整装置５へ送信する（Ｓ５５）。
Finally, the distributed power supply control device 1 transmits the operation amount command value data D7 calculated in step S34 to each voltage regulator 5 via the
このように構成される本実施例では、以下の作用効果を奏する。本実施例では、各電圧調整装置５は、操作量指令値データＤ７に基づいて電圧を調整する。これにより各分散電源４は、配電系統９Ｂとの接続点における電圧Ｖｄを測定し、それぞれに設定された上限閾値ＴｈＨに従って、発電量を自律的に抑制する。なお、分散電源運用装置２が、追加抑制希望量データＤ１分だけの抑制量が得られないことを検出した場合、追加抑制希望量データＤ１を計算し直して、再び分散電源制御装置１に入力してもよい。
In this embodiment configured as described above, the following operational effects are obtained. In this embodiment, each voltage adjusting device 5 adjusts the voltage based on the operation amount command value data D7. Thereby, each distributed power supply 4 measures the voltage Vd at the connection point with the
本実施例では、電圧調整装置５を介して配電系統９Ｂの電圧を変化させることで、通信ネットワークに接続されていない分散電源４Ｂの自律的な発電制御機能を作動させることができる。この結果、通信ネットワークを介して直接指示することのできない分散電源４Ｂから配電系統へ供給される発電量を、間接的に制御することができる。
In the present embodiment, the autonomous power generation control function of the distributed
この結果、複数の分散電源４が連系する電力系統の需給を適切に調整することができ、電力品質を一定の範囲に保持することができる。さらに、本実施例では、遠隔制御可能な分散電源４Ａばかりが発電量の抑制対象となり、不公平が生じるのを軽減できる。従って、本実施例の分散電源制御装置１を分散電源管理システムへ導入することで、各分散電源の事業者を公平に扱うことができ、分散電源管理システムへの信頼が向上する。
As a result, it is possible to appropriately adjust the supply and demand of an electric power system in which a plurality of distributed power sources 4 are connected, and it is possible to maintain electric power quality within a certain range. Furthermore, in the present embodiment, only the remotely controlled distributed
第２実施例を説明する。本実施例は第１実施例の変形例に該当するため、第１実施例との相違を中心に説明する。本実施例では、第１実施例において、需給調整を目的とした抑制が許可された分散電源４と、抑制が許可されていない分散電源４とが混在している場合を考える。例えば契約等により、需給調整時に発電量抑制が許可された分散電源と許可されていない分散電源とが混在する場合がある。 A second embodiment will be described. Since the present embodiment corresponds to a modification of the first embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. In the present embodiment, a case is considered in which distributed power sources 4 that are allowed to be suppressed for the purpose of supply and demand adjustment are mixed with distributed power sources 4 that are not allowed to be suppressed in the first embodiment. For example, there may be a case where a distributed power source permitted to suppress the amount of power generation during supply and demand adjustment and a distributed power source not permitted are mixed due to a contract or the like.
そこで、本実施例では、発電量を抑制する期間において、発電量抑制が許可されていない分散電源の上限閾値を基準値よりも高めておくと共に、発電量抑制が許可されている分散電源の上限閾値を基準値よりも下げておく。これにより、発電量抑制が許可された分散電源の発電量から先に抑制することができ、発電量抑制が許可されていない分散電源において発電量が抑制されるのを防止できる。 Therefore, in this embodiment, during the period for suppressing the power generation amount, the upper limit threshold of the distributed power source for which power generation amount suppression is not permitted is set higher than the reference value, and the upper limit for the distributed power source for which power generation amount suppression is permitted. The threshold value is lowered below the reference value. Thereby, it is possible to suppress the power generation amount of the distributed power source permitted to suppress the power generation amount first, and it is possible to prevent the power generation amount from being suppressed in the distributed power source that is not permitted to suppress the power generation amount.
このように構成される本実施例も第１実施例と同様に、需給不平衡を解消することができ、、電力系統の周波数の安定化に資する。 Similarly to the first embodiment, this embodiment configured as described above can eliminate supply and demand imbalance and contributes to stabilization of the frequency of the power system.
なお、発電量の抑制期間のみ上限閾値ＴｈＨを下げて、小さい電圧上昇幅に対して自律的な発電量抑制機能を反応させることで、電圧上昇による需要家の消費電力の変動を小さくできる。配電系統９Ｂの電圧により、需要家での消費電力が変動するためである。
In addition, the fluctuation | variation of the consumer's power consumption by a voltage rise can be made small by making lower limit upper threshold ThH only for the generation | occurrence | production suppression period, and making the autonomous power generation amount suppression function react with respect to a small voltage increase width. This is because the power consumption at the consumer varies depending on the voltage of the
このように、小さい電圧上昇幅に対して自律的な発電量抑制機能を発動させることで、需要家での消費電力の変動を小さくしながら、遠隔制御できない分散電源４Ｂの発電量を間接的に抑制することができる。
In this way, by activating the autonomous power generation amount suppression function for a small voltage rise range, the power generation amount of the distributed
なお、上限閾値ＴｈＨを事前計画値に基づいて抑制期間のみ変更する機能を分散電源４に付加した場合、送配電事業者および小売事業者が分散電源の発電量を買い取るときの価格を高くするサービスを設けてもよい。 In addition, when the function to change the upper limit threshold ThH only in the suppression period based on the pre-planned value is added to the distributed power supply 4, a service for increasing the price when the transmission / distribution company and the retailer purchase the power generation amount of the distributed power supply May be provided.
本実施例における分散電源制御装置の実現例を説明する。例えば、第１実施例の分散電源制御装置１は、過去の追加抑制希望データＤ１、抑制配分設定データＤ２、気象データＤ３、配電系統状態計測データＤ４、分散電源設備データＤ５、配電系統設備データＤ６を用いて、抑制配分設定データＤ２で指定された抑制計画日における分散電源４の上限閾値を計算する。 An implementation example of the distributed power supply control device in this embodiment will be described. For example, the distributed power supply control device 1 of the first embodiment includes past desired additional suppression data D1, suppression distribution setting data D2, weather data D3, distribution system state measurement data D4, distributed power facility data D5, and distribution system facility data D6. Is used to calculate the upper limit threshold value of the distributed power source 4 on the suppression plan date specified by the suppression distribution setting data D2.
分散電源制御装置１は、各分散電源４の上限閾値ＴｈＨを含む事前計画データを、記憶部１３に保存された分散電源設備データＤ５に反映させる。
The distributed power supply control device 1 reflects the preliminary plan data including the upper limit threshold value ThH of each distributed power supply 4 in the distributed power supply facility data D5 stored in the
上限閾値ＴｈＨの事前計画データは、通信ネットワークＣＮ１を介して分散電源４Ａに自動的に送信して設定することができる。または、上限閾値ＴｈＨの事前計画を、電話やファクシミリ、電子メールなどの連絡手段を介して、分散電源の管理者へ通知することもできる。管理者は、手動または自動的に、管理下の分散電源の上限閾値を変更することができる。
The advance plan data of the upper limit threshold ThH can be automatically transmitted and set to the distributed
第３実施例を説明する。第１実施例では、分散電源４Ｂの自律的な発電量抑制を発動させて電力需給を調整するために、配電系統９Ｂの電圧を意図的に上昇させるが、この場合、需要家の消費電力が増加してしまう。そこで、本実施例では、発電量の抑制期間に配電系統９Ｂの電圧を上昇させた場合、別の期間において、電圧調整装置５により配電系統９Ｂの電圧を低下させる。
A third embodiment will be described. In the first embodiment, the voltage of the
本実施例の分散電源制御装置１は、配電系統状態計測データＤ４等を用いて、電圧調整装置５による電圧上昇により需要家の消費電力が増加した量を推定する。そして、分散電源制御装置１は、発電量抑制を実施しない日において、消費電力の推定増加量を相殺するために、電圧調整装置５により配電系統９Ｂの電圧を低下させる。
The distributed power supply control device 1 according to the present embodiment uses the distribution system state measurement data D4 and the like to estimate the amount of increase in consumer power consumption due to the voltage increase by the voltage regulator 5. Then, the distributed power supply control device 1 lowers the voltage of the
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例では、需要家での消費電力の変動を小さくしつつ、遠隔制御できない分散電源４Ｂの発電量を抑制できる。本実施例は、第２実施例と結合することもできる。
Configuring this embodiment like this also achieves the same operational effects as the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, it is possible to suppress the power generation amount of the distributed
図９を用いて第４実施例を説明する。本実施例では、発電量の追加抑制を開始する前に、遠隔制御可能な分散電源４Ａの上限閾値ＴｈＨを事前に高めておく。図９は、分散電源運用装置２の実行する上限閾値ＴｈＨの制御処理を示すフローチャートである。
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the upper limit threshold ThH of the remotely controlled distributed
分散電源運用装置２は、第１実施例で述べたように、抑制対象日（抑制計画日、抑制期間の開始日時）が近づくと、発電量の追加抑制をすべきか判断する（Ｓ４０）。
As described in the first embodiment, the distributed power
分散電源運用装置２は、追加抑制すると判定した場合（Ｓ４１）、遠隔制御可能な分散電源４Ａが自律的な発電量抑制処理を開始しないように、その上限閾値ＴｈＨを計算する（Ｓ４１）。分散電源運用装置２は、ステップＳ４１で計算した上限閾値ＴｈＨを通信ネットワークＣＮ１を介して、分散電源４Ａへ送信する（Ｓ４２）。
When the distributed power
分散電源４Ａは、分散電源運用装置２から上限閾値ＴｈＨを受信すると、その上限閾値ＴｈＨを設定する（Ｓ４３）。
When the distributed
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、追加抑制の開始前に、分散電源４Ａの上限閾値ＴｈＨを自動的に設定変更することができ、分散電源４Ａが自律的な発電量抑制処理を行うのを防止できる。この結果、遠隔制御可能な分散電源４Ａが追加抑制に参加する頻度を制御でき、分散電源４Ａの管理者（事業者）と分散電源４Ｂの管理者（事業者）の間の不公平感を軽減できる。本実施例は、第１〜第３実施例のいずれとも結合させることができる。
Configuring this embodiment like this also achieves the same operational effects as the first embodiment. Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to automatically change the setting of the upper limit threshold ThH of the distributed
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。上述の実施形態において、添付図面に図示した構成例に限定されない。本発明の目的を達成する範囲内で、実施形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. A person skilled in the art can make various additions and changes within the scope of the present invention. In the above-described embodiment, the present invention is not limited to the configuration example illustrated in the accompanying drawings. The configuration and processing method of the embodiment can be changed as appropriate within the scope of achieving the object of the present invention.
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。 Moreover, each component of the present invention can be arbitrarily selected, and an invention having a selected configuration is also included in the present invention. Further, the configurations described in the claims can be combined with combinations other than those specified in the claims.
１：分散電源制御装置、２：分散電源運用装置、４Ａ，４Ｂ：分散電源、５：電圧調整装置、７：配電系統状態計測装置、８：発電設備、９Ａ，９Ｂ：電力系統、１１０：分散電源発電量推定部、１２０：追加抑制量評価部、１３０：操作量指令値計算部、１４０：出力部 1: distributed power supply control device, 2: distributed power supply operation device, 4A, 4B: distributed power supply, 5: voltage regulator, 7: distribution system state measurement device, 8: power generation equipment, 9A, 9B: power system, 110: distributed Power generation amount estimation unit, 120: additional suppression amount evaluation unit, 130: manipulated variable command value calculation unit, 140: output unit
Claims (12)
前記分散電源が接続された配電系統の電圧を調整する電圧調整装置と通信可能に接続された通信部と、
所定の場合に、前記電圧調整装置により前記配電系統の電圧を所定の電圧に調整するための指令値を生成し、前記指令値を前記通信部から前記電圧調整装置へ送信させる指令値生成部と、
を備え、
前記電圧調整装置により前記配電系統を前記所定の電圧にさせることで、前記分散電源から前記配電系統へ供給する発電量を制御させる、
分散電源制御装置。 A distributed power supply control device for controlling a distributed power supply,
A communication unit that is communicably connected to a voltage adjustment device that adjusts the voltage of the distribution system to which the distributed power source is connected;
A command value generation unit configured to generate a command value for adjusting the voltage of the distribution system to a predetermined voltage by the voltage adjustment device and to transmit the command value from the communication unit to the voltage adjustment device in a predetermined case; ,
With
By controlling the power generation amount supplied from the distributed power source to the power distribution system by causing the power distribution system to have the predetermined voltage by the voltage regulator.
Distributed power controller.
請求項１に記載の分散電源制御装置。 The distributed power supply autonomously controls the power generation amount supplied to the power distribution system by comparing a preset threshold value with the voltage of the power distribution system.
The distributed power supply control device according to claim 1.
前記指令値生成部は、前記電圧調整装置により前記配電系統を前記所定の電圧にさせることで、前記分散電源から前記配電系統へ供給する発電量を抑制させる、
請求項２に記載の分散電源制御装置。 The predetermined case is a case in which suppression of power generation supplied to the distribution system from the distributed power source is instructed,
The command value generation unit suppresses the power generation amount supplied from the distributed power source to the power distribution system by causing the power distribution system to have the predetermined voltage by the voltage regulator.
The distributed power supply control device according to claim 2.
請求項３に記載の分散電源制御装置。 In the predetermined case, it is determined that the estimated value of the power generation amount of the distributed power source is larger than the power generation amount that the power distribution system can accept from the distributed power source, and is supplied from the distributed power source to the power distribution system. This is the case where the suppression of power generation is instructed.
The distributed power supply control device according to claim 3.
前記指令値生成部は、前記分散電源から前記配電系統に供給する発電量の抑制が指示された場合の発電量抑制指示を実現するように、前記評価部による評価データを用いて前記指令値を生成する、
請求項４に記載の分散電源制御装置。 An evaluation unit that preliminarily evaluates the relationship between the command value and the voltage change of the distribution system due to the operation amount of the voltage regulator;
The command value generation unit uses the evaluation data from the evaluation unit to calculate the command value so as to realize a power generation amount suppression instruction when an instruction to suppress the power generation amount supplied to the distribution system from the distributed power source is issued. Generate,
The distributed power supply control device according to claim 4.
請求項１〜５のいずれか一項に記載の分散電源制御装置。 The threshold value of the distributed power source can be changed before the command value is given to the voltage regulator.
The distributed power supply control device according to any one of claims 1 to 5.
請求項１〜５のいずれか一項に記載の分散電源制御装置。 When the voltage regulator increases the voltage of the distribution system by the voltage regulator, the command value generation unit sends another command value to the voltage regulator to cancel the voltage increase of the distribution system within a predetermined period. Reducing the voltage of the distribution system by giving it via the communication unit,
The distributed power supply control device according to any one of claims 1 to 5.
前記第１分散電源は、分散電源を運用する分散電源運用装置から前記通信ネットワークを介して指示される発電量抑制指示に従って、指示された時間に指示された量だけ発電量を抑制できるようになっている、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の分散電源制御装置。 A first distributed power source connected to a communication network and a second distributed power source not connected to the communication network are connected to the distributed power source,
The first distributed power supply can suppress the power generation amount by the amount indicated at the instructed time in accordance with the power generation amount suppression instruction instructed via the communication network from the distributed power supply operating device that operates the distributed power supply. ing,
The distributed power supply control device according to any one of claims 1 to 5.
前記分散電源は、予め設定された閾値と前記配電系統の電圧とを比較することで、前記配電系統へ供給する発電量を自律的に抑制するようになっており、
前記所定の場合とは、前記分散電源から前記配電系統に供給する発電量の抑制が指示された場合であり、
前記第１分散電源は、前記分散電源運用装置が前記発電量の抑制の指示を出力する際に、前記分散電源運用装置から受信する指示に従って前記閾値を変更することで、前記第１分散電源の発電量の抑制量を低下させる、
請求項８に記載の分散電源制御装置。 The instruction to suppress the power generation amount is output from the distributed power supply operation device,
The distributed power supply is configured to autonomously suppress the amount of power to be supplied to the power distribution system by comparing a preset threshold value with the voltage of the power distribution system,
The predetermined case is a case in which suppression of power generation supplied to the distribution system from the distributed power source is instructed,
The first distributed power supply changes the threshold according to an instruction received from the distributed power supply operation apparatus when the distributed power supply operation apparatus outputs an instruction to suppress the amount of power generation, so that the first distributed power supply Reduce the amount of power generation,
The distributed power supply control device according to claim 8.
前記分散電源は、接続先の配電系統の電圧と予め設定される閾値とを比較することで前記配電系統へ供給する発電量を自律的に制御するようになっており、
所定の場合になったかを判定し、
前記所定の場合になったと判定すると、前記配電系統の電圧を調整する電圧調整装置により前記配電系統の電圧を所定の電圧に調整するための指令値を生成し、
前記指令値を前記通信部から前記電圧調整装置へ送信し、前記電圧調整装置により前記配電系統を前記所定の電圧にさせることで前記分散電源から前記配電系統へ供給する発電量を制御させる、
分散電源制御方法。 A method of controlling a distributed power source,
The distributed power supply is configured to autonomously control the amount of power supplied to the power distribution system by comparing the voltage of the power distribution system of the connection destination and a preset threshold.
Determine if it is a given case,
When it is determined that the predetermined case has occurred, a command value for adjusting the voltage of the power distribution system to a predetermined voltage is generated by a voltage adjustment device that adjusts the voltage of the power distribution system,
The command value is transmitted from the communication unit to the voltage regulator, and the amount of power supplied from the distributed power source to the power distribution system is controlled by causing the voltage regulator to set the power distribution system to the predetermined voltage.
Distributed power control method.
前記指令値生成部は、前記電圧調整装置により前記配電系統を前記所定の電圧にさせることで、前記分散電源から前記配電系統へ供給する発電量を抑制させる、
請求項２に記載の分散電源制御方法。 The predetermined case is a case in which suppression of power generation supplied to the distribution system from the distributed power source is instructed,
The command value generation unit suppresses the power generation amount supplied from the distributed power source to the power distribution system by causing the power distribution system to have the predetermined voltage by the voltage regulator.
The distributed power supply control method according to claim 2.
前記コンピュータは、前記分散電源が接続された配電系統の電圧を調整する電圧調整装置と通信可能に接続されており、
所定の場合に、前記電圧調整装置により前記配電系統の電圧を所定の電圧に調整するための指令値を生成し、前記指令値を前記通信部から前記電圧調整装置へ送信させる指令値生成機能と、
を前記コンピュータに実現させることで、
前記電圧調整装置により前記配電系統を前記所定の電圧にして、前記分散電源から前記配電系統へ供給する発電量を制御させる、
コンピュータプログラム。 A computer program for causing a computer to function as a distributed power supply control device for controlling a distributed power supply,
The computer is communicably connected to a voltage regulator that regulates the voltage of the distribution system to which the distributed power source is connected,
A command value generating function for generating a command value for adjusting the voltage of the distribution system to a predetermined voltage by the voltage adjusting device and transmitting the command value from the communication unit to the voltage adjusting device in a predetermined case; ,
By realizing the above in the computer,
With the voltage adjustment device, the power distribution system is set to the predetermined voltage, and the power generation amount supplied from the distributed power source to the power distribution system is controlled.
Computer program.
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