JP5347760B2 - Multiple power supply control system and power conversion device - Google Patents

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Description

本発明は、複数の電源を制御するためのシステム、に関する。   The present invention relates to a system for controlling a plurality of power supplies.

世界経済の発展、特に、アジア地域の経済成長にともない、今後もエネルギー需要の増加は続くと考えられる。たとえば、国際エネルギー機関は、２０３０年における世界の一次エネルギー需要を２０００年比６６％増と予測している。こういった社会状況において、太陽、風力、バイオマス、地熱、潮汐力といった再生可能エネルギー（Renewable Energy）に対する期待が高まっている。   With the development of the world economy, especially the economic growth in the Asian region, the demand for energy will continue to increase. For example, the International Energy Agency predicts global primary energy demand in 2030 to be 66% higher than 2000. In such a social situation, expectations for renewable energy such as solar, wind, biomass, geothermal and tidal power are increasing.

再生可能エネルギーは、クリーンで永続利用可能という優れた特性を有するが、出力が安定しないという課題を指摘されている。たとえば、風力発電機は、風力という自然現象によって出力が変化するため、安定的な電力供給源となりにくい。このような課題に対処するため、風力発電や太陽光発電、太陽熱発電といった複数の再生可能エネルギー源を組み合わせることにより電力供給を安定させることを目的とした電源分散型の発電システムが提案されている（たとえば、特許文献１、２、３、４参照）。   Renewable energy has an excellent characteristic that it is clean and can be used permanently, but it has been pointed out that the output is not stable. For example, a wind power generator is unlikely to be a stable power supply source because its output changes due to the natural phenomenon of wind power. In order to cope with such a problem, a distributed power generation system has been proposed that aims to stabilize power supply by combining a plurality of renewable energy sources such as wind power generation, solar power generation, and solar thermal power generation. (For example, see Patent Documents 1, 2, 3, and 4).

特開２００３−３９９１１８号公報JP 2003-399118 A 特開２００５−２２４００９号公報JP 2005-224209 A 特開平０４−３７２５２８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-372528 特開２００３−３４３４１６号公報JP 2003-343416 A 特開２００６−９４６５２号公報JP 2006-94652 A 特開２００３−７９０５７号公報JP 2003-79057 A 特開２００４−０８８９００号公報JP 2004-088900 A 特開平０５−１２２８５５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-122855 特開昭５８−０９５９８８号公報JP 58-095988 A

電源分散型の発電システムに含まれる電源の中には耐用年数の長いものもあれば短いものもある。電源分散型の発電システムを長期安定稼働させるためには、耐用年数の短い電源に対する物理的な負荷を軽減することが望ましい。特許文献６は、複数のマイクロガスタービンを発電源とする電源システムを開示している。特許文献６では、各マイクロガスタービンの余寿命を推定し、電力供給を抑制したいときには、余寿命が短いマイクロガスタービンから停止させている。   Some of the power sources included in the distributed power generation system have a long service life and some are short. In order to stably operate a power distribution type power generation system for a long period of time, it is desirable to reduce a physical load on a power supply having a short service life. Patent Document 6 discloses a power supply system that uses a plurality of micro gas turbines as power generation sources. In patent document 6, when the remaining life of each micro gas turbine is estimated and it is desired to suppress power supply, the micro gas turbine is stopped from the short remaining life.

実際に、電源分散型の発電システムを運用する場合、いずれかの電源を停止させてしまうよりも、いずれかの電源の出力を抑制する方が現実的である。本発明者は、耐用年数の短い電源から優先的に電力抑制することにより、このような電源の負荷を効果的に抑制できるのではないかと考えた。更に、電力を抑制しても、かえって電源にかかる物理的負荷が大きくなってしまう場合があることを本発明者は認識した。   Actually, when operating a power distribution type power generation system, it is more realistic to suppress the output of one of the power sources than to stop one of the power sources. The present inventor considered that such a load on the power source can be effectively suppressed by preferentially suppressing power from a power source having a short service life. Furthermore, the present inventor has recognized that even if power is suppressed, the physical load applied to the power supply may increase.

本発明は、本発明者による上記課題認識に基づいて完成された発明であり、その主たる目的は、複数の電源を制御し、電源システム全体としての長寿命化を実現するためのシステム、を提供することにある。   The present invention is an invention completed based on the above-mentioned problem recognition by the present inventor, and its main object is to provide a system for controlling a plurality of power supplies and realizing a long life as a whole power supply system. There is to do.

本発明に係る複数電源制御システムは、外部要因によって出力可能な電力が変化する電源である複数の不規則電源と接続される。不規則電源は、制御パラメータによる出力の増減制御が可能であり、かつ、出力が極大値近傍となるように制御パラメータが設定された状態で運用される電源である。このシステムは、複数の不規則電源それぞれの出力を制御する出力制御部と、複数の不規則電源全体から単位時間中に出力される総電力量を取得する計測部と、総電力量が所定の出力抑制条件を充足するか否かを判定する条件判定部と、出力抑制条件が充足されたとき、複数の不規則電源のうち耐用性が低い不規則電源から優先的に選択する電源選択部を備える。出力制御部は、制御パラメータの値を増加させることによる電力抑制方法と減少させることによる電力抑制方法のうち、選択された不規則電源の耐用性への影響が低い方の電力抑制方法により、選択された不規則電源から出力される電力を抑制する。   The multiple power supply control system according to the present invention is connected to a plurality of irregular power supplies that are power supplies whose output power varies depending on external factors. The irregular power supply is a power supply that can be controlled to increase or decrease the output by the control parameter and that is operated in a state in which the control parameter is set so that the output is close to the maximum value. This system includes an output control unit that controls the output of each of a plurality of irregular power supplies, a measurement unit that obtains the total power output from a plurality of irregular power supplies in a unit time, and a total power amount that is predetermined. A condition determination unit that determines whether or not an output suppression condition is satisfied, and a power source selection unit that preferentially selects a random power source having low durability among a plurality of irregular power sources when the output suppression condition is satisfied Prepare. The output control unit selects the power suppression method by increasing the value of the control parameter and the power suppression method by decreasing the power control method with the lower influence on the durability of the selected irregular power source. The power output from the irregular power supply is suppressed.

ここでいう「不規則電源」とは、再生可能エネルギーに由来する電源であってもよいし、燃料電池のように外気温によって出力が影響される電源であってもよい。「複数の不規則電源」は、太陽光発電と風力発電のような異種の電源であってもよいし、太陽光発電と太陽光発電のように同種の電源であってもよい。計測部は電力量を自ら計測してもよいし、外部センサから計測値を取得してもよい。「優先的に選択する」とは、耐用性が低い不規則電源ほど選択されやすいように制御することを意味する。たとえば、耐用性だけでなくそれ以外のパラメータに基づく総合判断であってもよい。複数の電源のうち耐用性の低い電源から優先的に電力抑制し、更に、複数の電力抑制方法のうち、電源の耐用性に対する影響が最も低い電力抑制方法を採用して電力抑制するため、システムを長期にわたって安定稼働させやすくなる。   The “irregular power source” referred to here may be a power source derived from renewable energy, or may be a power source whose output is affected by the outside air temperature, such as a fuel cell. The “plurality of irregular power sources” may be different types of power sources such as solar power generation and wind power generation, or may be the same type of power sources such as solar power generation and solar power generation. The measurement unit may measure the amount of power itself, or may acquire a measurement value from an external sensor. “Select preferentially” means that control is performed such that an irregular power source having lower durability is more easily selected. For example, comprehensive judgment based on not only the durability but also other parameters may be used. The system suppresses power preferentially from a power source having a low durability among a plurality of power sources, and further suppresses power by adopting a power suppression method having the least influence on the durability of the power source among a plurality of power suppression methods. Can be operated stably over a long period of time.

出力制御部は、選択された不規則電源が非単結晶半導体による太陽電池であるときには、太陽電池の出力電圧を増加させて太陽電池の出力電流を減少させることにより、非単結晶半導体による太陽電池から出力される電力を抑制してもよい。このような制御方法によれば、非単結晶半導体による太陽電池の結晶構造に対する物理的な負荷を抑制しやすくなるため、太陽電池を長寿命化させやすくなる。なお、非単結晶半導体による太陽電池には特に低い信頼度（耐用性の高さを示す値）を設定しておき、このような太陽電池が優先的に、あるいは、確実に電力抑制対象となるようにしてもよい。   When the selected irregular power source is a non-single crystal semiconductor solar cell, the output control unit increases the output voltage of the solar cell to decrease the output current of the solar cell, thereby reducing the solar cell based on the non-single crystal semiconductor. You may suppress the electric power output from. According to such a control method, it is easy to suppress a physical load on the crystal structure of the solar cell made of a non-single crystal semiconductor, and thus it is easy to extend the life of the solar cell. Note that a low reliability (a value indicating high durability) is set for a solar cell made of a non-single crystal semiconductor, and such a solar cell is preferentially or reliably targeted for power suppression. You may do it.

出力制御部は、選択された不規則電源が風力発電機であるときには、風力発電機の出力電圧を減少させて風力発電機における風車の回転速度を減少させることにより、風力発電機から出力される電力を抑制してもよい。このような制御方法によれば、風車の軸受部に対する物理的な負荷を抑制しやすくなるため、風力発電機を長寿命化させやすくなる。なお、風力発電機には特に低い信頼度を設定しておき、風力発電機が優先的に、あるいは、確実に電力抑制対象となるようにしてもよい。   When the selected irregular power source is a wind power generator, the output control unit outputs the wind power generator by decreasing the output voltage of the wind power generator and decreasing the rotational speed of the wind turbine in the wind power generator. Electric power may be suppressed. According to such a control method, it is easy to suppress a physical load on the bearing portion of the windmill, and thus it is easy to extend the life of the wind power generator. Note that a particularly low reliability may be set for the wind power generator so that the wind power generator is preferentially or reliably targeted for power suppression.

このシステムは、複数の不規則電源の運用状態を監視する監視部と、各不規則電源の運用状態に応じて、信頼度情報を更新する信頼度更新部と、を更に備えてもよい。このような制御方法によれば、各電源の運用状態に応じて信頼度を動的に更新できるため、複数の電源の使用終期を揃えやすくなる。   The system may further include a monitoring unit that monitors the operation state of a plurality of irregular power supplies, and a reliability update unit that updates reliability information according to the operation state of each irregular power source. According to such a control method, the reliability can be dynamically updated according to the operating state of each power supply, and therefore it becomes easy to align the end of use of a plurality of power supplies.

このシステムは、複数の不規則電源からの電力により充電されるリチウムイオン電池の充放電を制御する充放電制御部、を更に備え、条件判定部は、リチウムイオン電池の充電率が所定の閾値を超えたときに出力抑制条件が成立したと判定し、充放電制御部は、出力抑制条件の成立を契機として総電力量が抑制されるとき、リチウムイオン電池を放電させてもよい。リチウムイオン電池の充電率を考慮して総電力を抑制することにより、リチウムイオン電池の長寿命化が図られるため、ひいては、システム全体としての安定稼働性を向上させやすくなる。   The system further includes a charge / discharge control unit that controls charging / discharging of a lithium ion battery that is charged by power from a plurality of irregular power supplies, and the condition determination unit sets the charging rate of the lithium ion battery to a predetermined threshold value. When it exceeds, it determines with the output suppression condition having been satisfied, and a charge / discharge control part may discharge a lithium ion battery, when total electric energy is suppressed by establishment of an output suppression condition. By suppressing the total power in consideration of the charging rate of the lithium ion battery, the life of the lithium ion battery can be extended, and as a result, the stable operability of the entire system can be easily improved.

本発明に係る別の複数電源制御システムは、外部要因によって出力可能な電力が変化する電源である複数の不規則電源のうちの一以上と接続され、不規則電源から出力される電力のうち共通電力線に供給すべき電力の大きさを制御する複数の電力変換装置と、複数の電力変換装置を制御する統合制御装置を備える。不規則電源は、制御パラメータによる出力の増減制御が可能であり、かつ、出力が極大値近傍となるように制御パラメータが設定された状態で運用される電源である。統合制御装置は、複数の不規則電源から共通電力線に供給される単位時間あたりの総電力量を取得する計測部と、総電力量が所定の出力抑制条件を充足するか否かを判定する条件判定部と、出力抑制条件が充足されたとき、不規則電源の耐用性の高さを示す信頼度情報を参照し、複数の不規則電源のうち耐用性が低い不規則電源から優先的に選択する電源選択部と、選択された不規則電源の制御を担当とする電力変換装置に出力の抑制指示を送信する抑制指示部と、を含む。電力変換装置は、接続先の不規則電源の出力を制御する出力制御部と、統合制御装置から抑制指示を受信する抑制指示受信部と、を含み、出力制御部は、抑制指示を受信したとき、制御パラメータの値を増加させることによる電力抑制方法と減少させることによる電力抑制方法のうち、選択された不規則電源の耐用性への影響が低い方の電力抑制方法により、選択された不規則電源の出力を抑制する。   Another multiple power supply control system according to the present invention is connected to one or more of a plurality of irregular power supplies, which are power supplies whose output power varies depending on external factors, and is common among the power output from the irregular power supplies. A plurality of power conversion devices that control the magnitude of power to be supplied to the power line, and an integrated control device that controls the plurality of power conversion devices. The irregular power supply is a power supply that can be controlled to increase or decrease the output by the control parameter and that is operated in a state in which the control parameter is set so that the output is close to the maximum value. The integrated control device includes a measuring unit that acquires a total power amount per unit time supplied to a common power line from a plurality of irregular power supplies, and a condition that determines whether the total power amount satisfies a predetermined output suppression condition When the judgment unit and output suppression conditions are satisfied, refer to reliability information indicating the high durability of the irregular power supply, and select among the irregular power supplies with low durability among the multiple irregular power supplies. And a suppression instruction unit that transmits an output suppression instruction to the power conversion apparatus that is in charge of controlling the selected irregular power source. The power conversion device includes an output control unit that controls the output of the irregular power source of the connection destination, and a suppression instruction receiving unit that receives a suppression instruction from the integrated control device, and the output control unit receives the suppression instruction The irregularity selected by the power suppression method having the lower influence on the durability of the selected irregular power source among the power suppression method by increasing the value of the control parameter and the power suppression method by decreasing the value. Suppress power output.

本発明に係るある電力変換装置は、外部要因によって出力可能な電力が変化する電源である不規則電源と接続される。この装置は、不規則電源から出力される電力のうち共通電力線に提供すべき電力を制御する出力制御部と、不規則電源の耐用性を示す信頼度情報を保持する信頼度情報保持部と、別の不規則電源と接続されている他の電力変換装置と信頼度情報を送受信する通信部と、を備える。出力制御部は、所定の出力抑制条件が充足されたとき、他の電力変換装置から受信した信頼度情報を参照し、他の電力変換装置が担当している不規則電源の耐用性よりも自装置が担当している不規則電源の耐用性が低いときには、制御パラメータの値を基準点から増加させることによる電力抑制方法と減少させることによる電力抑制方法のうち、担当している不規則電源の耐用性への影響が低い方の電力抑制方法により、担当している不規則電源の出力を抑制する。   One power converter according to the present invention is connected to an irregular power source, which is a power source that changes output power due to external factors. The apparatus includes an output control unit that controls power to be provided to the common power line among power output from the irregular power source, a reliability information holding unit that holds reliability information indicating durability of the irregular power source, A communication unit that transmits / receives reliability information to / from another power conversion device connected to another irregular power source. When a predetermined output suppression condition is satisfied, the output control unit refers to the reliability information received from the other power conversion device, and is more reliable than the durability of the irregular power source that the other power conversion device is responsible for. When the irregular power supply with which the device is in charge is low, the power suppression method by increasing the control parameter value from the reference point or the power suppression method by decreasing the control parameter value The output of the irregular power supply in charge is suppressed by the power suppression method with the lower impact on durability.

この装置は、接続先の不規則電源の運用状態を監視する監視部と、接続先の不規則電源の運用状態に応じて、信頼度情報を更新する信頼度更新部と、を更に備えてもよい。   The apparatus further includes a monitoring unit that monitors an operation state of the irregular power source at the connection destination, and a reliability update unit that updates the reliability information according to the operation state of the irregular power source at the connection destination. Good.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、複数の電源を制御することにより、システム全体としての長寿命化を実現しやすくなる。   According to the present invention, it is easy to realize a long life as a whole system by controlling a plurality of power supplies.

第１の実施形態における複数電源制御システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the multiple power supply control system in 1st Embodiment. 総電力を調整するための計測過程と計算過程を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the measurement process and calculation process for adjusting total electric power. 第１の実施形態における統合制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the integrated control apparatus in 1st Embodiment. 第１の実施形態における電力変換装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the power converter device in a 1st embodiment. 第１の実施形態における出力制御回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of an output control circuit in the first embodiment. 太陽電池の電流電圧特性を示すグラフである。It is a graph which shows the current-voltage characteristic of a solar cell. 太陽電池の電力電圧特性を示すグラフである。It is a graph which shows the power voltage characteristic of a solar cell. 風力発電の電流電圧特性を示すグラフである。It is a graph which shows the current voltage characteristic of wind power generation. 第１の実施形態において総電力を抑制する過程のフローチャートである。It is a flowchart of the process which suppresses total electric power in 1st Embodiment. 第２の実施形態における複数電源制御システムのハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the multiple power supply control system in 2nd Embodiment. 第２の実施形態における電力変換装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the power converter device in 2nd Embodiment. 第２の実施形態において総電力を抑制する過程のフローチャートである。It is a flowchart of the process which suppresses total electric power in 2nd Embodiment.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。まず、第１の実施形態として、統合制御装置が複数の電源を統括的に制御するタイプの電源制御システムについて説明する。次に、第２の実施形態として、複数の電力変換装置が複数の電源を自律的に制御するタイプの電源制御システムについて説明する。以下、第１の実施形態および第２の実施形態を特に区別しないときには、単に「本実施形態」とよぶ。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, as a first embodiment, a power control system of a type in which an integrated control apparatus controls a plurality of power supplies in an integrated manner will be described. Next, a power control system of a type in which a plurality of power conversion devices autonomously control a plurality of power supplies will be described as a second embodiment. Hereinafter, when the first embodiment and the second embodiment are not particularly distinguished, they are simply referred to as “this embodiment”.

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態における複数電源統合システム２００の構成を示すブロック図である。複数電源統合システム２００は、複数の電源を制御することにより、システム全体からの安定的な電力供給を実現するシステムである。同図の場合、「複数の電源」には、太陽電池３０２、風力発電３０４、バイオマス３０６、燃料電池３０８（以下、特に区別しないときには単に「電源３００」とよぶ）が該当する。複数の電源３００という意味では、電源群３１０ともよぶ。本実施形態における複数電源制御システム２００は、家庭やマンションなどの集合住宅、小規模村落への電力供給を目的として設計された電源分散型の電源システムである。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a multiple power supply integration system 200 in the first embodiment. The multiple power supply integrated system 200 is a system that realizes stable power supply from the entire system by controlling a plurality of power supplies. In the case of the figure, the “plurality of power sources” corresponds to a solar cell 302, wind power generation 304, biomass 306, and fuel cell 308 (hereinafter simply referred to as “power source 300” unless otherwise specified). In the meaning of a plurality of power supplies 300, they are also referred to as power supply groups 310. The multiple power supply control system 200 in this embodiment is a distributed power supply system designed for the purpose of supplying power to apartment houses such as homes and condominiums and small villages.

各電源３００は、互いに干渉せず、独自に発電する。太陽電池３０２、風力発電３０４、バイオマス３０６、燃料電池３０８は、それぞれ電力変換装置３１２ａ〜ｄ(以下、単に「電力変換装置３１２」とよぶ）を介して、共通電力線４００と接続される。電力変換装置３１２は、後述の方法にて、各電源３００から共通電力線４００への電力供給量を制御する。本実施の形態においては、電力変換装置３１２と電源３００は１対１で接続されるが、１対多であってもよい。共通電力線４００は、直流電力を送電する電力線である。各電源３００から共通電力線４００に供給された電力の合計(以下、「総電力」とよぶ）は、共通電力線４００からインバータ４０２を介して、電気機器等の各種負荷に供給される。総電力の全部または一部は、売電されてもよい。   Each power supply 300 generates power independently without interfering with each other. Solar cell 302, wind power generation 304, biomass 306, and fuel cell 308 are connected to common power line 400 via power conversion devices 312a to 312d (hereinafter simply referred to as “power conversion device 312”), respectively. The power converter 312 controls the amount of power supplied from each power supply 300 to the common power line 400 by a method described later. In the present embodiment, power conversion device 312 and power supply 300 are connected on a one-to-one basis, but may be one-to-many. The common power line 400 is a power line that transmits DC power. The total power (hereinafter referred to as “total power”) supplied from each power source 300 to the common power line 400 is supplied from the common power line 400 to various loads such as electric devices via the inverter 402. All or part of the total power may be sold.

統合制御装置１００は、複数の電力変換装置３１２、共通電力線４００およびバッテリー４０４と接続される。統合制御装置１００は、総電力を計測し、計測結果に基づいて各電力変換装置３１２に出力制御を指示する。総電力が需要を上回るときには余剰分はバッテリー４０４を充電する。総電力が需要を下回るときにはバッテリー４０４が不足分を補う。総電力が需要を上回り、かつ、バッテリー４０４の充電率も高いときには、統合制御装置１００は１以上の電力変換装置３１２に電力の供給を抑制させる。   Integrated control device 100 is connected to a plurality of power conversion devices 312, common power line 400, and battery 404. The integrated control device 100 measures the total power and instructs each power conversion device 312 to perform output control based on the measurement result. When the total power exceeds the demand, the excess battery charges the battery 404. When the total power falls below demand, the battery 404 compensates for the shortage. When the total power exceeds the demand and the charging rate of the battery 404 is high, the integrated control device 100 causes one or more power conversion devices 312 to suppress the supply of power.

本実施形態における統合制御装置１００は、１分間隔で総電力を計測する。「総電力」は、この１分間の計測時間中に発電された１秒当たりの電力量（Ｗｓ）である。いいかえれば、平均の電力である。統合制御装置１００は、自ら計測してもよいし、外部センサから計測値を取得してもよい。計測時間の長さを１分間としたのはあくまでも例示であり、統合制御装置１００や電源３００の性能、動作環境等に基づいて、最適な計測時間を決定すればよい。   The integrated control apparatus 100 in this embodiment measures total power at 1 minute intervals. “Total power” is the amount of electric power (Ws) generated per second during the measurement time of 1 minute. In other words, it is average power. The integrated control apparatus 100 may measure by itself or may acquire a measurement value from an external sensor. The measurement time length of one minute is merely an example, and the optimal measurement time may be determined based on the performance of the integrated control device 100 and the power supply 300, the operating environment, and the like.

電源群３１０の中には、耐用年数の長い電源３００もあれば、短い電源３００もある。各電源３００には、耐用性の高さを示す指標値として０〜１００の範囲の「信頼度」が設定される。複数電源制御システム２００の管理者は、推定される耐用年数が長い電源３００ほど高い信頼度を設定しておく。たとえば、ＭＴＴＦ（Mean Time To Failure）やＭＴＢＦ（Mean Time Between Failure）に基づき、これらの値が大きな電源３００ほど高い信頼度を設定してもよい。信頼度の値は、複数電源制御システム２００の運用条件等に鑑みて実験やシミュレーションにより決定すればよい。   Within the power supply group 310, there are a power supply 300 with a long service life and a short power supply 300. Each power supply 300 is set with a “reliability” in the range of 0 to 100 as an index value indicating the high durability. The administrator of the multiple power supply control system 200 sets a higher reliability for the power supply 300 having a longer estimated useful life. For example, based on MTTF (Mean Time To Failure) and MTBF (Mean Time Between Failure), the power supply 300 having a larger value may set higher reliability. The reliability value may be determined by experiments or simulations in consideration of the operating conditions of the multiple power supply control system 200.

複数電源制御システム２００は、通常、２０年以上の長期安定稼働を期待される。そのためには、信頼度の低い電源３００(以下、「低信頼度電源」とよぶ）にかかる物理的負荷をなるべく軽減することが望ましい。そこで、本実施形態においては、総電力を抑制したいときには低信頼度電源から優先的に電力抑制する。いいかえれば、低信頼度電源から休ませる。   The multiple power supply control system 200 is normally expected to operate stably for a long period of 20 years or longer. For this purpose, it is desirable to reduce as much as possible the physical load applied to the power supply 300 with low reliability (hereinafter referred to as “low reliability power supply”). Therefore, in this embodiment, when it is desired to suppress the total power, the power is preferentially suppressed from the low reliability power source. In other words, rest from a low-reliability power source.

統合制御装置１００は、所定の「出力抑制条件」が成立したとき、低信頼度電源を担当する電力変換装置３１２に電力抑制を指示する。指示を受信した電力変換装置３１２は、後述の方法にて該当電源３００の供給電力を抑制する。出力抑制条件とは、総電力を抑制すべき状況が発生したときに成立する条件として任意に定めればよい。たとえば、総電力が閾値を超えたときや、総電力の単位時間あたりの上昇度が閾値を超えたときに成立する条件として定義されてもよい。出力抑制条件は、バッテリー４０４の充電率が閾値を超えたときや、複数電源制御システム２００の管理者から電力抑制指示を受けたときに成立するとしてもよい。以下においては、電力抑制対象として選択された電源３００のことを「抑制対象電源」とよぶ。本実施の形態においては、信頼度の最も低い電源３００を抑制対象電源として選択する。   When the predetermined “output suppression condition” is satisfied, the integrated control apparatus 100 instructs the power conversion apparatus 312 in charge of the low-reliability power supply to suppress power. The power conversion device 312 that has received the instruction suppresses the supply power of the corresponding power supply 300 by a method described later. The output suppression condition may be arbitrarily determined as a condition that is satisfied when a situation in which total power is to be suppressed occurs. For example, it may be defined as a condition that is satisfied when the total power exceeds a threshold or when the increase degree of the total power per unit time exceeds the threshold. The output suppression condition may be satisfied when the charging rate of the battery 404 exceeds a threshold or when a power suppression instruction is received from an administrator of the multiple power supply control system 200. Hereinafter, the power supply 300 selected as the power suppression target is referred to as a “suppression target power supply”. In the present embodiment, the power supply 300 having the lowest reliability is selected as the suppression target power supply.

なお、電源３００としては、このほかにも、潮汐力、地熱、雪氷熱といったさまざまな再生可能エネルギー由来の電源が考えられる。また、再生可能エネルギーに由来する電源に限らず、外部要因によって出力可能な電力が変化する電源は複数電源制御システム２００の制御対象となり得る。   In addition to the above, the power source 300 may be a power source derived from various renewable energies such as tidal power, geothermal heat, snow and ice heat. Further, not only the power source derived from renewable energy, but also a power source whose output power varies depending on external factors can be controlled by the multiple power source control system 200.

図２は、総電力を調整するための計測過程と計算過程を示すタイムチャートである。まず、時刻ｔ０〜ｔ１において、統合制御装置１００は総電力を計測する。この計測結果を「Ｍ１」とよぶ。本実施の形態においては、時刻ｔ０〜ｔ１の計測期間は１分間である。次に、時刻ｔ１〜ｔ２において、統合制御装置１００は、計測結果Ｍ１に基づいて総電力調整の要否を判定し、総電力を調整する。この調整処理を「Ａ１」とよぶ。ここでいう調整とは、電力抑制やその解除、バッテリー４０４の充放電等の処理を含むが、詳細については図９に関連して後に詳述する。調整処理Ａ１の完了後、時刻ｔ２〜ｔ３において再び総電力を計測する。この計測結果を「Ｍ２」とよぶ。計測が完了した時刻ｔ３〜ｔ４において、計測結果Ｍ２に基づく調整処理Ａ２が実行される。このように、総電力の計測と調整が繰り返し実行される。 FIG. 2 is a time chart showing a measurement process and a calculation process for adjusting the total power. First, at times t 0 to t 1 , the integrated control device 100 measures total power. This measurement result is called “M1”. In the present embodiment, the measurement period from time t 0 to t 1 is 1 minute. Next, at times t 1 to t 2 , the integrated control apparatus 100 determines whether or not the total power adjustment is necessary based on the measurement result M1, and adjusts the total power. This adjustment process is referred to as “A1”. The term “adjustment” as used herein includes processing such as power suppression and release, charging / discharging of the battery 404, and the like, which will be described in detail later with reference to FIG. After completion of the adjustment process A1, measure the total power again at time t 2 ~t 3. This measurement result is called “M2”. At times t 3 to t 4 when the measurement is completed, the adjustment process A2 based on the measurement result M2 is executed. In this way, measurement and adjustment of the total power are repeatedly performed.

図３は、第１の実施形態における統合制御装置１００の機能ブロック図である。統合制御装置１００は、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする電子デバイスで実現でき、ソフトウェア的にはデータ送受信機能のあるプログラム等によって実現されるが、以下に説明する図３等ではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できる。ここでは、各機能ブロックの構成を中心として説明する。具体的な処理内容については、構成の説明後に詳述する。   FIG. 3 is a functional block diagram of the integrated control apparatus 100 according to the first embodiment. The integrated control apparatus 100 can be realized in hardware by an electronic device such as a CPU of a computer, and is realized in software by a program having a data transmission / reception function. However, in FIG. The functional block realized by those cooperation is drawn. Therefore, these functional blocks can be realized in various forms by a combination of hardware and software. Here, the configuration of each functional block will be mainly described. Specific processing contents will be described in detail after the description of the configuration.

統合制御装置１００は、計測部１１０、データ処理部１２０および信頼度情報保持部１４０を含む。計測部１１０は総電力を計測する。データ処理部１２０は、計測部１１０や信頼度情報保持部１４０から取得されたデータを元にして各種のデータ処理を実行する。データ処理部１２０は、計測部１１０と信頼度情報保持部１４０の間のインタフェースの役割も果たす。信頼度情報保持部１４０は、各電源３００の信頼度が登録された信頼度情報を保持するための記憶領域である。   The integrated control apparatus 100 includes a measurement unit 110, a data processing unit 120, and a reliability information holding unit 140. The measuring unit 110 measures the total power. The data processing unit 120 executes various data processing based on data acquired from the measurement unit 110 and the reliability information holding unit 140. The data processing unit 120 also serves as an interface between the measurement unit 110 and the reliability information holding unit 140. The reliability information holding unit 140 is a storage area for holding reliability information in which the reliability of each power supply 300 is registered.

データ処理部１２０は、条件判定部１２２、電源選択部１２４、信頼度更新部１２６、電源制御部１３０および充放電制御部１３６を含む。条件判定部１２２は、出力抑制条件の成否を判定する。電源選択部１２４は、出力抑制条件が成立したとき、信頼度情報を参照して抑制対象電源を選択する。第１の実施形態においては、信頼度が最も低い電源３００を抑制対象電源として選択する。   The data processing unit 120 includes a condition determination unit 122, a power supply selection unit 124, a reliability update unit 126, a power supply control unit 130, and a charge / discharge control unit 136. The condition determination unit 122 determines whether the output suppression condition is successful. The power source selection unit 124 selects the power source to be suppressed with reference to the reliability information when the output suppression condition is satisfied. In the first embodiment, the power supply 300 having the lowest reliability is selected as the suppression target power supply.

電源制御部１３０は、電力変換装置３１２を介して電源３００からの電力供給量を制御する。電源制御部１３０は、指示部１３２と監視部１３４を含む。指示部１３２は、出力抑制条件が成立したとき、抑制対象電源を担当する電力変換装置３１２に対して、電力抑制を指示する。なお、出力抑制条件が成立状態から不成立状態に戻ったときには、抑制対象電源の電力抑制を解除させる。監視部１３４は、電力変換装置３１２を介して、各電源３００の運用情報を受信する。運用情報は、電源３００に対する累積負荷を定量的に示す数値情報であればよい。たとえば、運用情報には、電源３００が供給した電力の積算値や出力電流の積算値、総稼働時間などが含まれてもよい。風力発電３０４であれば風車の総回転数を運用情報に含めてもよい。運用情報を受信することにより、監視部１３４は各電源３００の運用状態を監視する。信頼度更新部１２６は、運用情報に基づいて信頼度情報を更新する。たとえば、ある電源３００が１０万（ｋＷｈ）分の電力量を供給するごとに信頼度を１ずつ低下させてもよい。信頼度更新部１２６が信頼度を更新するアルゴリズムは、電源３００の性能、使用環境等に基づいて実験やシミュレーション等により決定されればよいが、いずれにしても、電源３００に対する累積負荷が大きくなるほど信頼度が低下させることが好ましい。   The power supply control unit 130 controls the amount of power supplied from the power supply 300 via the power conversion device 312. The power supply control unit 130 includes an instruction unit 132 and a monitoring unit 134. When the output suppression condition is satisfied, the instruction unit 132 instructs the power conversion device 312 in charge of the suppression target power supply to suppress power. When the output suppression condition returns from the established state to the unestablished state, the power suppression of the suppression target power supply is released. The monitoring unit 134 receives operation information of each power supply 300 via the power conversion device 312. The operation information may be numerical information that quantitatively indicates the accumulated load on the power supply 300. For example, the operation information may include an integrated value of power supplied from the power supply 300, an integrated value of output current, a total operating time, and the like. In the case of wind power generation 304, the total number of rotations of the windmill may be included in the operation information. By receiving the operation information, the monitoring unit 134 monitors the operation state of each power supply 300. The reliability update unit 126 updates the reliability information based on the operation information. For example, the reliability may be decreased by one each time a certain power supply 300 supplies an amount of power for 100,000 (kWh). The algorithm by which the reliability update unit 126 updates the reliability may be determined by experiments, simulations, or the like based on the performance of the power supply 300, the usage environment, or the like, but in any case, the cumulative load on the power supply 300 increases. It is preferable to reduce the reliability.

なお、統合制御装置１００と電力変換装置３１２は、信頼度情報や運用情報等の各種データを専用通信線や無線システムにより送受してもよいし、共通電力線４００等の電力系統に交流信号として重畳することにより送受してもよい。   Note that the integrated control device 100 and the power conversion device 312 may transmit and receive various types of data such as reliability information and operation information through a dedicated communication line or a wireless system, or may be superimposed on an electric power system such as the common power line 400 as an AC signal. You may send and receive by doing.

充放電制御部１３６は、バッテリー４０４の充放電を制御する。本実施形態におけるバッテリー４０４はリチウムイオン電池である。総電力が需要を上回るときには余剰電力によりバッテリー４０４が充電される。一方、総電力が需要を下回るときにはバッテリー４０４から共通電力線４００に不足分を放電させる。リチウムイオン電池は、一般的には、５０％〜８０％の充電率で利用するのが好ましいとされる。リチウムイオン電池を充電率１００％にすると、負極側に金属リチウムが析出する可能性があるため好ましくない。そこで、条件判定部１２２は、バッテリー４０４の充電率が所定の閾値、たとえば、７５％を超えたときにも出力抑制条件が成立したと判定し、総電力を抑制させる。このとき、充放電制御部１３６は、抑制分をバッテリー４０４からの放電により補填する。このような処理方法により、電源３００だけでなくバッテリー４０４の長寿命化を図る。   The charge / discharge control unit 136 controls charge / discharge of the battery 404. The battery 404 in this embodiment is a lithium ion battery. When the total power exceeds the demand, the battery 404 is charged with surplus power. On the other hand, when the total power falls below the demand, the shortage is discharged from the battery 404 to the common power line 400. In general, the lithium ion battery is preferably used at a charging rate of 50% to 80%. A lithium ion battery with a charging rate of 100% is not preferable because metallic lithium may be deposited on the negative electrode side. Therefore, the condition determination unit 122 determines that the output suppression condition is satisfied even when the charging rate of the battery 404 exceeds a predetermined threshold, for example, 75%, and suppresses the total power. At this time, the charge / discharge control unit 136 compensates for the suppression by discharging from the battery 404. With such a processing method, not only the power supply 300 but also the battery 404 is extended in life.

図４は、第１の実施形態における電力変換装置３１２の機能ブロック図である。電力変換装置３１２も、ハードウェア的には、各種電子回路素子で実現でき、ソフトウェア的にはデータ送受信機能のあるプログラム等によって実現されるが、図４もそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックもハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できる。   FIG. 4 is a functional block diagram of the power conversion device 312 in the first embodiment. The power conversion device 312 can also be realized by various electronic circuit elements in terms of hardware, and can be realized in terms of software by a program having a data transmission / reception function. FIG. 4 also shows functional blocks realized by their cooperation. I'm drawing. Therefore, these functional blocks can also be realized in various forms by a combination of hardware and software.

電力変換装置３１２は、出力制御部３２０、指示受信部３２２および運用情報送信部３２４を含む。出力制御部３２０は、図５に関連して後述する昇圧チョッパ回路を含み、その入力インピーダンスを制御することにより供給電力を増減させる。指示受信部３２２は、統合制御装置１００の指示部１３２から、抑制指示等の各種指示を受信する。抑制指示を受信したとき、出力制御部３２０は電源３００から共通電力線４００に供給する電力を抑制する。運用情報送信部３２４は、運用情報を取得し、統合制御装置１００に送信する。   The power conversion device 312 includes an output control unit 320, an instruction reception unit 322, and an operation information transmission unit 324. The output control unit 320 includes a step-up chopper circuit, which will be described later with reference to FIG. 5, and increases or decreases the supplied power by controlling the input impedance. The instruction receiving unit 322 receives various instructions such as a suppression instruction from the instruction unit 132 of the integrated control apparatus 100. When receiving the suppression instruction, the output control unit 320 suppresses the power supplied from the power source 300 to the common power line 400. The operation information transmission unit 324 acquires operation information and transmits it to the integrated control apparatus 100.

図５は、第１の実施形態における出力制御回路３３０の回路図である。出力制御回路３３０は、２つの入力端子Ｐ１、Ｐ２と２つの出力端子Ｐ３、Ｐ４の４端子を備える典型的な昇圧チョッパ回路である。入力端子Ｐ１、Ｐ２には電源３００が接続され、出力端子Ｐ３、Ｐ４には共通電力線４００が接続される。入力端子Ｐ１から出力端子Ｐ３への経路にはインダクタＬとダイオードＤが直列に挿入される。インダクタＬとダイオードＤの中間点Ｐ５と、入力端子Ｐ２と出力端子Ｐ４の中間点Ｐ６との間にはトランジスタＴｒが接続される。トランジスタＴｒは、オン・オフが周期的に繰り返されるため、中間点Ｐ５から中間点Ｐ６までの経路は周期的に導通・非導通となる。ダイオードＤと出力端子Ｐ３の中間点Ｐ７と、中間点Ｐ６と出力端子Ｐ４の中間点Ｐ８との間にはコンデンサＣが接続される。 FIG. 5 is a circuit diagram of the output control circuit 330 in the first embodiment. The output control circuit 330 is a typical step-up chopper circuit having four terminals of two input terminals P 1 and P 2 and two output terminals P 3 and P 4 . A power supply 300 is connected to the input terminals P 1 and P 2 , and a common power line 400 is connected to the output terminals P 3 and P 4 . Inductor L and the diode D is inserted in series in the path from the input terminal P 1 to the output terminal P 3. The intermediate point P 5 of the inductor L and the diode D, the transistor Tr is connected between the intermediate point P 6 of the input terminal P 2 and the output terminal P 4. Transistor Tr, since the on-off are periodically repeated, the path from the intermediate point P 5 to the intermediate point P 6 becomes periodically conductive and non-conductive. A diode D and the intermediate point P 7 of the output terminal P 3, the capacitor C is connected between the intermediate point P 6 and the intermediate point P 8 output terminals P 4.

入力端子Ｐ１、Ｐ２間の電圧を入力電圧Ｖｉｎ、入力端子Ｐ１に流入する電流を入力電流Ｉｉｎとすると、電源３００からみた入力インピーダンスＺｉｎは、Ｚｉｎ＝Ｖｉｎ／Ｉｉｎとして定義される。出力端子Ｐ３、Ｐ４間の電圧を出力電圧Ｖｏｕｔ、出力端子Ｐ３から流出する電流を出力電流Ｉｏｕｔとする。トランジスタＴｒのオン・オフのタイミングを制御することにより、入力インピーダンスＺｉｎが変化する。このため、トランジスタＴｒのオン・オフのデューティー比によって、出力電圧Ｖｏｕｔや出力電流Ｉｏｕｔも変化する。 Assuming that the voltage between the input terminals P 1 and P 2 is the input voltage V in and the current flowing into the input terminal P 1 is the input current I in , the input impedance Z in viewed from the power supply 300 is Z in = V in / I in Is defined as A voltage between the output terminals P 3 and P 4 is an output voltage V out , and a current flowing out from the output terminal P 3 is an output current I out . By controlling the timing of on and off of the transistor Tr, the input impedance Z in is changed. For this reason, the output voltage Vout and the output current Iout also vary depending on the duty ratio of the transistor Tr.

トランジスタＴｒのオン時間の割合が大きくなるときには、入力インピーダンスＺｉｎが小さくなり、出力電圧Ｖｏｕｔは小さくなり、出力電流Ｉｏｕｔは大きくなる。トランジスタＴｒのオン時間の割合が小さくなるときには、入力インピーダンスＺｉｎが大きくなり、出力電圧Ｖｏｕｔは大きくなり、出力電流Ｉｏｕｔは小さくなる。出力制御回路３３０の入力インピーダンスＺｉｎをトランジスタＴｒのデューティー比によって制御することにより、電源３００の動作状態を制御できる。 When the power-on time of transistor Tr increases, the input impedance Z in is reduced, the output voltage V out decreases, the output current I out is increased. When the power-on time of transistor Tr is small, the input impedance Z in is increased, the output voltage V out increases, the output current I out decreases. By controlling the input impedance Z in of the output control circuit 330 according to the duty ratio of the transistor Tr, the operating state of the power supply 300 can be controlled.

次に、太陽電池３０２と風力発電３０４のそれぞれについて、電力抑制方法を説明する。   Next, the power suppression method will be described for each of the solar cell 302 and the wind power generation 304.

（１）太陽電池
図６は、太陽電池の電流電圧特性を示すグラフである。同図において横軸は出力電圧Ｖｏｕｔ、縦軸は出力電流Ｉｏｕｔを示す。太陽電池は、出力電圧Ｖｏｕｔが最小となるときに出力電流Ｉｏｕｔが最大となる。入力インピーダンスを調整して出力電圧Ｖｏｕｔを上昇させると、出力電流Ｉｏｕｔは徐々に低下する。電源３００が供給する電力は出力電圧Ｖｏｕｔと出力電流Ｉｏｕｔの積で表されるため、出力電流Ｉｏｕｔや出力電圧Ｖｏｕｔを制御パラメータとして調整することにより、電力の大きさを調整できる。より具体的には、出力制御回路３３０におけるトランジスタＴｒのデューティー比を制御パラメータとして、電力を調整している。太陽電池の電流電圧特性がグラフＧ１により表されるときには、同図の点Ｓ（出力電流Ｉｏｕｔ＝Ｉｓ、出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖｓ）において電力最大となる。以下、点Ｓのことを「基準点」とよぶ。太陽光が強くなると電流電圧特性はグラフＧ３のようになり、出力可能な電力が大きくなる。反対に、太陽光が弱くなると、電流電圧特性はグラフＧ２のようになり、出力可能な電力が小さくなる。いずれにしても、太陽電池３０２を管轄する電力変換装置３１２ａは、与えられた日照条件の下で、電力最大となる基準点Ｓに制御パラメータを設定する。 (1) Solar cell FIG. 6 is a graph showing current-voltage characteristics of a solar cell. In the figure, the horizontal axis represents the output voltage V out and the vertical axis represents the output current I out . In the solar cell, the output current Iout becomes maximum when the output voltage Vout becomes minimum. When the output voltage Vout is increased by adjusting the input impedance, the output current Iout gradually decreases. Since the power supplied from the power supply 300 is represented by the product of the output voltage Vout and the output current Iout , the magnitude of the power can be adjusted by adjusting the output current Iout and the output voltage Vout as control parameters. More specifically, the power is adjusted using the duty ratio of the transistor Tr in the output control circuit 330 as a control parameter. When the current-voltage characteristic of the solar cell is represented by the graph G1, the power becomes maximum at a point S (output current I out = Is, output voltage V out = Vs) in the same figure. Hereinafter, the point S is referred to as a “reference point”. When sunlight becomes strong, the current-voltage characteristic becomes as shown in the graph G3, and the power that can be output increases. On the contrary, when sunlight becomes weak, the current-voltage characteristic becomes as shown in the graph G2, and the power that can be output becomes small. In any case, the power conversion device 312a having jurisdiction over the solar cell 302 sets a control parameter at the reference point S at which the power is maximum under the given sunshine conditions.

太陽電池には、単結晶半導体型太陽電池と非単結晶半導体型太陽電池がある。単結晶シリコンなどを用いる単結晶半導体型太陽電池は、耐用年数が長いというメリットがある反面、コストが高くなる。多結晶シリコンやアモルファスシリコンなどを用いる非単結晶半導体型太陽電池は、低コストというメリットがあるが耐用性の面では単結晶半導体型太陽電池に劣る。これは発電時におけるキャリアの移動が太陽電池の結晶構造を損傷するためである。多結晶型の場合には、発電時における電荷の移動によって粒界の結晶欠陥が促進される。アモルファスシリコンの場合には、電荷の移動によって珪素−水素結合が分離されてしまう。したがって、コスト面で有利な非単結晶型太陽電池を長期にわたって利用するためには、キャリアの移動量、すなわち、非単結晶半導体型太陽電池の出力電流Ｉｏｕｔをなるべく抑制する必要がある。 Solar cells include single crystal semiconductor solar cells and non-single crystal semiconductor solar cells. A single crystal semiconductor solar cell using single crystal silicon or the like has a merit that it has a long service life, but has a high cost. Non-single-crystal semiconductor solar cells using polycrystalline silicon, amorphous silicon, or the like have a merit of low cost, but are inferior to single-crystal semiconductor solar cells in terms of durability. This is because the movement of carriers during power generation damages the crystal structure of the solar cell. In the case of the polycrystalline type, crystal defects at the grain boundaries are promoted by the movement of charges during power generation. In the case of amorphous silicon, silicon-hydrogen bonds are separated by the movement of electric charges. Therefore, in order to use a non-single crystal solar cell advantageous in terms of cost for a long time, it is necessary to suppress the amount of carrier movement, that is, the output current I out of the non-single crystal semiconductor solar cell as much as possible.

図７は、太陽電池の電力電圧特性を示すグラフである。同図において横軸は出力電圧Ｖｏｕｔ、縦軸は電力Ｐを示す。図７のグラフは図６のグラフＧ１に基づく。電力Ｐは、出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖｓのとき極大値Ｐｍaｘとなる。したがって、出力電圧Ｖｏｕｔを基準点Ｓに設定している場合（出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖｓ）には、出力電圧ＶｏｕｔをＶｓより増加させても減少させても、電力を抑制できる。ここで図６を参照すると、出力電圧ＶｏｕｔをＶｓよりも大きくすると、出力電流ＩｏｕｔはＩｓよりも小さくなる。一方、出力電圧ＶｏｕｔをＶｓよりも小さくすると、出力電流ＩｏｕｔはＩｓよりも大きくなる。したがって、非単結晶型太陽電池を抑制対象電源とする場合には、出力電圧ＶｏｕｔをＶｓよりも増加させて電力を抑制する方法と減少させて電力を抑制させる方法のいずれも選択可能であるが、耐用性を考慮して前者を選択する。このような制御方法によれば、電力抑制時に非単結晶型太陽電池の内部を流れる電流量も抑制できるため、非単結晶型太陽電池の長寿命化を実現しやすくなる。本実施形態においては、出力制御回路３３０の入力インピーダンスを増加させる、すなわち、トランジスタＴｒのオン時間の割合を減少させることにより、出力電流Ｉｏｕｔを抑制しつつ、供給電力を抑制する。 FIG. 7 is a graph showing power voltage characteristics of the solar cell. In the figure, the horizontal axis represents the output voltage V out and the vertical axis represents the power P. The graph of FIG. 7 is based on the graph G1 of FIG. The electric power P has a maximum value P max when the output voltage V out = Vs. Therefore, when the output voltage Vout is set to the reference point S (output voltage Vout = Vs), power can be suppressed regardless of whether the output voltage Vout is increased or decreased from Vs. Referring now to FIG. 6, when the output voltage Vout is greater than Vs, the output current Iout is smaller than Is. On the other hand, when the output voltage Vout is made smaller than Vs, the output current Iout becomes larger than Is. Therefore, when a non-single-crystal solar cell is used as the power source to be suppressed, either a method for suppressing the power by increasing the output voltage Vout above Vs or a method for suppressing the power by decreasing the output voltage Vout can be selected. However, the former is selected in consideration of durability. According to such a control method, since the amount of current flowing inside the non-single-crystal solar cell when power is suppressed can be suppressed, it is easy to realize a long life of the non-single-crystal solar cell. In the present embodiment, the input power of the output control circuit 330 is increased, that is, the ratio of the on-time of the transistor Tr is decreased, so that the supplied power is suppressed while the output current Iout is suppressed.

（２）風力発電
図８は、風力発電の電流電圧特性を示すグラフである。同図において横軸は出力電圧Ｖｏｕｔ、縦軸は出力電流Ｉｏｕｔを示す。風力発電は、出力電圧Ｖｏｕｔを上昇させると、出力電流Ｉｏｕｔは上昇して極大値に到達した後に徐々に減少するという電流電圧特性を示す。風力発電においても、出力電流Ｉｏｕｔや出力電圧Ｖｏｕｔを制御パラメータとして調整することにより、電力の大きさを調整できる。風力発電機の電流電圧特性がグラフＧ１により表されるときには、同図の基準点Ｓ（出力電流Ｉｏｕｔ＝Ｉｓ、出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖｓ）において電力最大となる。風力が強くなると電流電圧特性はグラフＧ３のようになり、出力可能な電力が大きくなる。反対に、風力が弱くなると、電流電圧特性はグラフＧ２のようになり、出力可能な電力が小さくなる。いずれにしても、風力発電３０４を管轄する電力変換装置３１２ｂは、与えられた風力条件の下で、電力最大となる基準点Ｓに制御パラメータを設定する。 (2) Wind Power Generation FIG. 8 is a graph showing current-voltage characteristics of wind power generation. In the figure, the horizontal axis represents the output voltage V out and the vertical axis represents the output current I out . Wind power generation shows a current-voltage characteristic that when the output voltage Vout is increased, the output current Iout increases and gradually decreases after reaching the maximum value. Even in wind power generation, the magnitude of power can be adjusted by adjusting the output current I out and the output voltage V out as control parameters. When the current-voltage characteristic of the wind power generator is represented by the graph G1, the power becomes maximum at the reference point S (output current I out = Is, output voltage V out = Vs) in FIG. When the wind force becomes stronger, the current-voltage characteristic becomes like the graph G3, and the power that can be output increases. On the other hand, when the wind power becomes weak, the current-voltage characteristic becomes as shown in the graph G2, and the power that can be output becomes small. In any case, the power conversion device 312b having jurisdiction over the wind power generation 304 sets a control parameter at the reference point S that maximizes the power under the given wind conditions.

複数電源制御システム２００の導入コストを抑制するためには、風力発電機の耐用性をある程度犠牲にせざるを得ない場合も考えられる。そして、風力発電機は、通常、プロペラの軸受部が最も経年劣化しやすい。したがって、低コストな風力発電機を長期にわたって利用するためには、風力発電機の回転数をなるべく抑制する必要がある。   In order to suppress the introduction cost of the multiple power supply control system 200, it may be possible to sacrifice the durability of the wind power generator to some extent. And in a wind power generator, the bearing part of a propeller usually tends to deteriorate over time. Therefore, in order to use a low-cost wind power generator for a long period of time, it is necessary to suppress the rotation speed of the wind power generator as much as possible.

風力発電機が発生させる電力は、プロペラの回転速度とトルクの積として表される。そして、回転速度と出力電圧は正比例関係にあるため、出力制御回路３３０の入力インピーダンスを制御することにより風量発電機の回転速度を制御できる。   The electric power generated by the wind power generator is expressed as a product of the rotation speed and torque of the propeller. Since the rotational speed and the output voltage are directly proportional, the rotational speed of the air flow generator can be controlled by controlling the input impedance of the output control circuit 330.

電力Ｐは、出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖｓのとき極大値Ｐｍaｘとなる。したがって、出力電圧Ｖｏｕｔを基準点に設定している場合（出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖｓ）には、出力電圧ＶｏｕｔをＶｓより増加させても減少させても、電力を抑制できる。風力発電を抑制対象電源とする場合には、出力電圧ＶｏｕｔをＶｓよりも増加させて電力を抑制する方法と減少させて電力を抑制させる方法のいずれも選択可能であるが、耐用性を考慮して後者を選択する。このような制御方法によれば、風力発電機のプロペラの回転速度を抑制できるため、風力発電機の長寿命化させやすくなる。すなわち、トランジスタＴｒがオン時間の割合を増加させることにより、回転速度を減少させつつ、供給電力を抑制する。 The electric power P has a maximum value P max when the output voltage V out = Vs. Therefore, when the output voltage Vout is set as a reference point (output voltage Vout = Vs), power can be suppressed regardless of whether the output voltage Vout is increased or decreased from Vs. When wind power generation is used as the power source to be suppressed, either the method of suppressing the power by increasing the output voltage Vout beyond Vs or the method of suppressing the power by decreasing the output voltage can be selected. And select the latter. According to such a control method, since the rotation speed of the propeller of the wind power generator can be suppressed, it is easy to extend the life of the wind power generator. That is, the transistor Tr increases the on-time ratio, thereby reducing the rotation speed and suppressing the power supply.

図９は、第１の実施形態において総電力を抑制する過程のフローチャートである。同図に示す処理は、一定の時間間隔で繰り返し実行される。まず、計測部１１０は、総電力を計測する（Ｓ１０）。条件判定部１２２は、出力抑制条件の成否を判定する（Ｓ１２）。出力抑制条件が成立するときには（Ｓ１２のＹ）、電源選択部１２４は抑制対象電源を選択し（Ｓ１４）、指示部１３２は抑制対象電源を管轄する電力変換装置３１２に電力抑制を指示する（Ｓ１６）。出力抑制条件は、総電力やバッテリー４０４の充電率が閾値を超過したときに成立する。指示受信部３２２にて抑制指示を受信した電力変換装置３１２は、出力制御回路３３０の入力インピーダンスを変化させることにより、抑制対象電源の電力供給を抑制する（Ｓ１６）。バッテリー４０４の充電率が所定の閾値以上となり、放電が必要であれば（Ｓ１８のＹ）、充放電制御部１３６はバッテリー４０４を放電させる（Ｓ２０）。放電不要であれば（Ｓ１８のＮ）、Ｓ２０はスキップされる。出力抑制条件が成立しないときには（Ｓ１２のＮ）、Ｓ１４からＳ２０までの処理はスキップされる。この場合には、必要に応じて抑制対象電源の制御パラメータを基準点に戻し、電力抑制を解除してもよい。   FIG. 9 is a flowchart of the process of suppressing the total power in the first embodiment. The process shown in the figure is repeatedly executed at regular time intervals. First, the measurement unit 110 measures the total power (S10). The condition determination unit 122 determines whether the output suppression condition is successful (S12). When the output suppression condition is satisfied (Y in S12), the power source selection unit 124 selects the suppression target power source (S14), and the instruction unit 132 instructs the power converter 312 having jurisdiction over the suppression target power source (S16). ). The output suppression condition is satisfied when the total power or the charging rate of the battery 404 exceeds a threshold value. The power conversion device 312 that has received the suppression instruction by the instruction receiving unit 322 changes the input impedance of the output control circuit 330, thereby suppressing the power supply of the suppression target power supply (S16). If the charging rate of the battery 404 is equal to or greater than a predetermined threshold and discharging is necessary (Y in S18), the charge / discharge control unit 136 discharges the battery 404 (S20). If no discharge is required (N in S18), S20 is skipped. When the output suppression condition is not satisfied (N in S12), the processes from S14 to S20 are skipped. In this case, if necessary, the control parameter of the power source to be suppressed may be returned to the reference point to cancel the power suppression.

各電力変換装置３１２は運用情報を送信し、統合制御装置１００の監視部１３４はこれを受信する（Ｓ２２）。信頼度更新部１２６は、新たに受信した運用情報に基づいて信頼度情報を更新する（Ｓ２４）。   Each power conversion device 312 transmits operation information, and the monitoring unit 134 of the integrated control device 100 receives this (S22). The reliability update unit 126 updates the reliability information based on the newly received operation information (S24).

［第２の実施形態］
図１０は、第２の実施形態における複数電源制御システムの構成を示すブロック図である。複数電源制御システム２０２も、複数の電源を制御することにより、システム全体からの安定的な電力供給を実現するシステムである。図１と同一の符号を付した構成は、図１で説明した構成と同一または同様の機能を有する。第２の実施形態における複数電源制御システム２０２は、統合制御装置１００を含まない代わりに電力監視装置１５０を備える。電力監視装置１５０は、統合制御装置１００の計測部１１０に相当し、総電力を監視する。いずれかの電力変換装置４１２が電力監視装置１５０の機能を兼備してもよい。第２の実施形態における電力変換装置４１２は、第１の実施形態における電力変換装置３１２よりも機能が拡大されているが、詳細については後述する。 [Second Embodiment]
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a multiple power supply control system according to the second embodiment. The multiple power supply control system 202 is also a system that realizes stable power supply from the entire system by controlling multiple power supplies. The configurations denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same or similar functions as the configurations described in FIG. The multiple power supply control system 202 according to the second embodiment includes a power monitoring device 150 instead of including the integrated control device 100. The power monitoring device 150 corresponds to the measurement unit 110 of the integrated control device 100 and monitors the total power. Any one of the power conversion devices 412 may have the function of the power monitoring device 150. The function of the power conversion device 412 in the second embodiment is larger than that of the power conversion device 312 in the first embodiment, and details will be described later.

第２の実施形態においても、図２と同様、総電力の計測と総電力の調整が繰り返し実行される。ただし、総電力を計測するのは電力監視装置１５０であり、各電力変換装置４１２が自律的に総電力を調整する点で異なる。   Also in the second embodiment, as in FIG. 2, the measurement of the total power and the adjustment of the total power are repeatedly performed. However, it is the power monitoring device 150 that measures the total power, and is different in that each power conversion device 412 autonomously adjusts the total power.

図１１は、第２の実施形態における電力変換装置４１２の機能ブロック図である。電力変換装置４１２は、出力制御部４２０、データ処理部３４０、信頼度情報保持部３５０および運用情報保持部３５２を含む。出力制御部４２０は、第１の実施形態における電力変換装置３１２の出力制御部３２０の機能に加えて、自らが担当する電源３００(以下、「担当電源」とよぶ）を抑制対象電源とすべきか判定する機能も備える。データ処理部３４０は、出力制御部４２０や信頼度情報保持部３５０、運用情報保持部３５２から取得されたデータを元にして各種のデータ処理を実行する。データ処理部３４０は、出力制御部４２０と信頼度情報保持部３５０、運用情報保持部３５２との間のインタフェースの役割も果たす。信頼度情報保持部３５０は、担当電源の信頼度が登録された信頼度情報を保持する。また、必要に応じて他の電力変換装置４１２が担当する電源３００の信頼度情報も保持する。運用情報保持部３５２は、担当電源の運用情報を保持する。   FIG. 11 is a functional block diagram of the power conversion device 412 according to the second embodiment. The power conversion device 412 includes an output control unit 420, a data processing unit 340, a reliability information holding unit 350, and an operation information holding unit 352. In addition to the function of the output control unit 320 of the power conversion device 312 in the first embodiment, the output control unit 420 should use the power supply 300 that it is responsible for (hereinafter referred to as “charged power supply”) as the suppression target power supply. It also has a function to determine. The data processing unit 340 executes various types of data processing based on data acquired from the output control unit 420, the reliability information holding unit 350, and the operation information holding unit 352. The data processing unit 340 also serves as an interface between the output control unit 420, the reliability information holding unit 350, and the operation information holding unit 352. The reliability information holding unit 350 holds reliability information in which the reliability of the assigned power source is registered. Moreover, the reliability information of the power supply 300 which the other power converter device 412 takes charge is also hold | maintained as needed. The operation information holding unit 352 holds operation information of the assigned power source.

データ処理部３４０は、条件判定部３４２、信頼度更新部３４４、通信部３４８および監視部３４６を含む。条件判定部３４２は、電力監視装置１５０による総電力の計測結果に基づいて、出力抑制条件の成否を判定する。なお、いずれか一つの電力変換装置４１２によって出力抑制条件の成否を判定し、他の電力変換装置４１２はその判定結果を受信するとしてもよい。あるいは、電力変換装置４１２以外の専用装置から出力抑制指示を受信してもよい。通信部３４８は、他の電力変換装置４１２と信頼度情報を送受する。これにより、電力変換装置４１２は、担当電源の信頼度だけでなく他の電源３００の信頼度も取得できる。監視部３４６は、担当電源を監視して運用情報を取得し運用情報保持部３５２に登録する。信頼度更新部３４４は運用情報に基づいて信頼度情報を更新する。   The data processing unit 340 includes a condition determination unit 342, a reliability update unit 344, a communication unit 348, and a monitoring unit 346. The condition determination unit 342 determines whether the output suppression condition is successful based on the measurement result of the total power by the power monitoring device 150. In addition, the success or failure of the output suppression condition may be determined by any one of the power conversion devices 412, and the other power conversion device 412 may receive the determination result. Alternatively, an output suppression instruction may be received from a dedicated device other than the power conversion device 412. The communication unit 348 transmits / receives reliability information to / from another power conversion device 412. As a result, the power conversion device 412 can acquire not only the reliability of the assigned power supply but also the reliability of the other power supply 300. The monitoring unit 346 acquires the operation information by monitoring the power supply in charge and registers it in the operation information holding unit 352. The reliability update unit 344 updates the reliability information based on the operation information.

なお、電力変換装置４１２も、信頼度情報等の各種データを専用通信線や無線システムにより送受してもよいし、共通電力線４００等の電力系統に交流信号として重畳することにより送受してもよい。   The power conversion device 412 may also transmit and receive various data such as reliability information by a dedicated communication line or a wireless system, or may be transmitted and received by superimposing the data on the power system such as the common power line 400 as an AC signal. .

出力制御部４２０は、出力抑制条件が成立したとき、各電源３００の信頼度情報を参照し、担当電源を抑制対象電源とすべきか判定する。第２の実施形態においては、担当電源３００の信頼度が他の電源３００の信頼度のいずれよりも低いとき、担当電源を抑制対象電源として選択する。   When the output suppression condition is satisfied, the output control unit 420 refers to the reliability information of each power source 300 and determines whether the assigned power source should be the suppression target power source. In the second embodiment, when the reliability of the assigned power source 300 is lower than any of the other power sources 300, the assigned power source is selected as the suppression target power source.

図１２は、第２の実施形態において総電力を抑制する過程のフローチャートである。同図に示す処理も、一定の時間間隔で繰り返し実行される。まず、通信部３４８により、各電力変換装置４１２はお互いに信頼度情報を交換する（Ｓ３０）。次に、各電力変換装置４１２は、総電力の計測結果を電力監視装置１５０から取得し（Ｓ３２）、条件判定部３４２は出力抑制条件の成否を判定する（Ｓ３４）。出力抑制条件が成立するとき（Ｓ３４のＹ）、出力制御部４２０は、担当電源を抑制対象電源とすべきか判定する（Ｓ３６）。出力抑制条件が不成立の場合には（Ｓ３４のＮ）、Ｓ３６およびＳ３８の処理はスキップされる。抑制対象電源として選択するときには（Ｓ３６のＹ）、出力制御回路３３０の入力インピーダンスを制御することにより、供給電力を抑制する（Ｓ３８）。抑制対象電源として選択しないときには（Ｓ３６のＮ）、Ｓ３８の処理はスキップされる。監視部３４６は、運用状態を監視し、運用情報を登録する（Ｓ４０）。信頼度更新部３４４は、運用情報に基づいて信頼度情報を更新する（Ｓ４２）。   FIG. 12 is a flowchart of a process for suppressing the total power in the second embodiment. The processing shown in the figure is also repeatedly executed at regular time intervals. First, the power converters 412 exchange reliability information with each other by the communication unit 348 (S30). Next, each power electronics device 412 acquires the measurement result of the total power from the power monitoring device 150 (S32), and the condition determination unit 342 determines whether the output suppression condition is successful (S34). When the output suppression condition is satisfied (Y in S34), the output control unit 420 determines whether the assigned power source should be the suppression target power source (S36). If the output suppression condition is not satisfied (N in S34), the processes in S36 and S38 are skipped. When selecting as the power source to be suppressed (Y in S36), the power supply is suppressed by controlling the input impedance of the output control circuit 330 (S38). When it is not selected as the power source to be suppressed (N of S36), the process of S38 is skipped. The monitoring unit 346 monitors the operation status and registers the operation information (S40). The reliability update unit 344 updates the reliability information based on the operation information (S42).

第２の実施形態においても、バッテリー４０４としてリチウムイオン電池を利用する場合には、いずれかの電力変換装置４１２がバッテリー４０４の充放電を制御することにより、バッテリー４０４の長寿命化を図ってもよい。   Also in the second embodiment, when a lithium ion battery is used as the battery 404, any power conversion device 412 can control the charging / discharging of the battery 404, thereby extending the life of the battery 404. Good.

以上、第１および第２の実施形態に基づいて複数電源制御システム２００、２０２を説明した。複数電源制御システム２００、２０２によれば、各電源３００からの総電力を定期的に計測し、総電力を抑制したいときには、各電源３００の耐用年数を考慮して抑制対象電源を選択できる。そして、抑制対象電源の電力抑制方法が複数存在するとき、抑制対象電源に対する物理的負荷が軽い方の電力抑制方法を選択するため、耐用年数が短くなっている電源３００の使用可能期限を延長させやすくなる。また、運用状態に応じて信頼度情報を更新するため、複数の電源３００の使用終期を揃えやすい構成となっている。   The multiple power supply control systems 200 and 202 have been described based on the first and second embodiments. According to the multiple power supply control systems 200 and 202, when the total power from each power supply 300 is periodically measured and it is desired to suppress the total power, the suppression target power supply can be selected in consideration of the service life of each power supply 300. Then, when there are a plurality of power suppression methods for the suppression target power source, the power suppression method with the lighter physical load on the suppression target power source is selected. It becomes easy. In addition, since the reliability information is updated according to the operation state, it is easy to align the end of use of the plurality of power supplies 300.

更に、リチウムイオン電池の充電率を考慮して総電力を抑制するため、リチウムイオン電池の長寿命化が図られ、複数電源制御システム２００、２０２全体としての安定稼働性が向上する。   Furthermore, since the total power is suppressed in consideration of the charging rate of the lithium ion battery, the life of the lithium ion battery is extended, and the stable operability of the plurality of power supply control systems 200 and 202 as a whole is improved.

第２の実施形態においては、電力変換装置４１２が自律的に信頼度情報を更新・交換する。このため、電源３００や電力変換装置４１２の追加・削除によるメンテナンス負荷が軽減される。たとえば、新たな電源３００を追加するときには、その電源３００を担当電源とする電力変換装置４１２を追加し、信頼度を初期設定してやればよい。あとは、各電力変換装置４１２が信頼度情報の更新・交換を自動的に行う。このため、拡張性に優れた複数電源制御システム２０２を提供できる。
統合制御装置１００や電力変換装置４１２は、いずれかの電源３００の信頼度が所定の閾値よりも小さくなったとき、警告情報を送信する警告部を備えてもよい。 In the second embodiment, the power conversion device 412 autonomously updates / exchanges reliability information. For this reason, the maintenance load due to the addition / deletion of the power supply 300 and the power conversion device 412 is reduced. For example, when a new power supply 300 is added, a power conversion device 412 that uses the power supply 300 as a responsible power supply may be added and the reliability may be initialized. After that, each power converter 412 automatically updates and exchanges reliability information. For this reason, the multiple power supply control system 202 excellent in expandability can be provided.
The integrated control device 100 and the power conversion device 412 may include a warning unit that transmits warning information when the reliability of any power source 300 becomes smaller than a predetermined threshold.

本実施の形態においては、太陽電池と風力発電についての電圧抑制方法について説明したが、「制御パラメータによる出力の増減制御が可能であり、かつ、出力が極大値近傍となる基準点に制御パラメータが設定された状態で運用される電源」であれば本発明における電圧抑制方法を応用可能である。各電源３００に、あらかじめ、制御パラメータの値を基準点よりも増加させる領域と減少させる領域のいずれが耐久性への影響が少ない領域であるかを設定しておいてもよい。そして、電力変換装置３１２、４１２は、この設定にしたがって、極大値から電力抑制するときの制御パラメータの変更方法を判断すればよい。   In the present embodiment, the voltage suppression method for solar cells and wind power generation has been described. However, the control parameter is set at a reference point where the output can be increased or decreased by the control parameter, and the output is in the vicinity of the maximum value. The voltage suppression method according to the present invention can be applied to a “power supply that operates in a set state”. Each power supply 300 may be set in advance as to which of the areas where the control parameter value is increased from the reference point and the area where the value of the control parameter is decreased is an area having less influence on the durability. Then, the power converters 312 and 412 may determine how to change the control parameter when suppressing power from the maximum value according to this setting.

本実施の形態においては、低信頼度電源を抑制対象電源として選択したが、変形例として、信頼度以外の要素に基づいて抑制対象電源を選択してもよい。たとえば、電力制御しやすい電源、すなわち、制御性の高い電源を優先的に抑制対象電源として選択してもよい。制御性を所定範囲、たとえば、０〜１００の範囲で正規化した値を制御度として定義し、制御度／信頼度の比率が最も高い電源、すなわち制御度が高く信頼度が低い電源を抑制対象電源として選択してもよい。このような制御方法によれば、信頼度だけでなく制御性も考慮して抑制対象電源を選択できる。   In the present embodiment, the low reliability power source is selected as the suppression target power source, but as a modification, the suppression target power source may be selected based on elements other than the reliability level. For example, a power source that is easy to control power, that is, a power source with high controllability may be preferentially selected as the suppression target power source. The controllability is defined as a degree of control with a value that is normalized in a predetermined range, for example, 0 to 100, and the power source with the highest control degree / reliability ratio, that is, the power source with high control degree and low reliability is to be suppressed. You may select as a power supply. According to such a control method, it is possible to select a suppression target power source in consideration of not only reliability but also controllability.

天候などの外的要因により大電力を供給している電源を抑制対象電源として優先的に選択してもよい。たとえば、風力が所定値以上となっているときには、風力発電機の物理的負荷を抑制するため、風力発電機を抑制対象電源として選択してもよい。このほかにも、総電力を大きく抑制したいときには供給電力の大きい電源の電力を抑制し、総電力を少しだけ抑制したいときには供給電力の小さい電源の電力を抑制してもよい。   A power source that supplies a large amount of power due to external factors such as the weather may be preferentially selected as the power source to be suppressed. For example, when the wind power is equal to or greater than a predetermined value, the wind power generator may be selected as the suppression target power source in order to suppress the physical load of the wind power generator. In addition to this, the power of the power source having a large supply power may be suppressed when the total power is largely suppressed, and the power of the power source having a small supply power may be suppressed when the total power is to be suppressed a little.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. The embodiments are exemplifications, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. .

１００ 統合制御装置
１１０ 計測部
１２０ データ処理部
１２２ 条件判定部
１２４ 電源選択部
１２６ 信頼度更新部
１３０ 電源制御部
１３２ 指示部
１３４ 監視部
１３６ 充放電制御部
１４０ 信頼度情報保持部
１５０ 電力監視装置
２００ 複数電源制御システム
２０２ 複数電源制御システム
３００ 電源
３０２ 太陽電池
３０４ 風力発電
３０６ バイオマス
３０８ 燃料電池
３１０ 電源群
３１２ 電力変換装置
３２０ 出力制御部
３２２ 指示受信部
３２４ 運用情報送信部
３３０ 出力制御回路
３４０ データ処理部
３４２ 条件判定部
３４４ 信頼度更新部
３４６ 監視部
３４８ 通信部
３５０ 信頼度情報保持部
４００ 共通電力線
４０２ インバータ
４０４ バッテリー
４１２ 電力変換装置
４２０ 出力制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Integrated control apparatus 110 Measurement part 120 Data processing part 122 Condition determination part 124 Power supply selection part 126 Reliability update part 130 Power supply control part 132 Instruction part 134 Monitoring part 136 Charge / discharge control part 140 Reliability information holding part 150 Power monitoring apparatus 200 Multiple power supply control system 202 Multiple power supply control system 300 Power supply 302 Solar cell 304 Wind power generation 306 Biomass 308 Fuel cell 310 Power supply group 312 Power converter 320 Output control unit 322 Instruction reception unit 324 Operation information transmission unit 330 Output control circuit 340 Data processing unit 342 Condition determination unit 344 Reliability update unit 346 Monitoring unit 348 Communication unit 350 Reliability information holding unit 400 Common power line 402 Inverter 404 Battery 412 Power converter 420 Output control unit

Claims (9)

外部要因によって出力可能な電力が変化し、かつ、制御パラメータによる出力の増減制御が可能な電源である複数の不規則電源に接続されるシステムであって、
前記複数の不規則電源それぞれの出力を制御する出力制御部と、
前記複数の不規則電源全体から単位時間中に出力される総電力量を取得する計測部と、
前記総電力量が所定の出力抑制条件を充足するか否かを判定する条件判定部と、
前記出力抑制条件が充足されたとき、不規則電源の耐用性の高さを示す信頼度情報を参照し、前記複数の不規則電源のうち耐用性が低い不規則電源から優先的に選択する電源選択部と、を備え、
前記不規則電源は、出力が極大値近傍となるように制御パラメータが設定された状態で運用されており、
前記出力制御部は、前記制御パラメータの値を増加させることによる電力抑制方法と減少させることによる電力抑制方法のうち、前記選択された不規則電源の耐用性への影響が低い方の電力抑制方法により、前記選択された不規則電源から出力される電力を抑制することを特徴とする複数電源制御システム。 A system that is connected to a plurality of irregular power sources, which are power sources that can control output increase / decrease according to control parameters, in which power that can be output varies depending on external factors,
An output control unit for controlling the output of each of the plurality of irregular power sources;
A measuring unit for obtaining a total amount of power output during a unit time from the plurality of irregular power sources,
A condition determination unit for determining whether or not the total electric energy satisfies a predetermined output suppression condition;
When the output suppression condition is satisfied, a power supply that is preferentially selected from the irregular power supplies with low durability among the plurality of irregular power supplies with reference to reliability information indicating the durability of the irregular power supplies A selection unit, and
The irregular power supply is operated in a state where control parameters are set so that the output is in the vicinity of the maximum value,
The output control unit includes a power suppression method having a lower influence on the durability of the selected irregular power source among a power suppression method by increasing a value of the control parameter and a power suppression method by decreasing the value. The multiple power supply control system characterized by suppressing the electric power output from the selected irregular power supply. 前記不規則電源は、再生可能エネルギーに由来する電源であることを特徴とする請求項１に記載の複数電源制御システム。   The multiple power supply control system according to claim 1, wherein the irregular power supply is a power supply derived from renewable energy. 前記出力制御部は、前記選択された不規則電源が非単結晶半導体による太陽電池であるときには、前記太陽電池の出力電圧を増加させて前記太陽電池の出力電流を減少させることにより、前記非単結晶半導体による太陽電池から出力される電力を抑制することを特徴とする請求項１または２に記載の複数電源制御システム。   The output control unit increases the output voltage of the solar cell and decreases the output current of the solar cell by increasing the output voltage of the solar cell when the selected irregular power source is a solar cell made of a non-single crystal semiconductor. The multiple power supply control system according to claim 1, wherein power output from a solar cell made of a crystalline semiconductor is suppressed. 前記出力制御部は、前記選択された不規則電源が風力発電機であるときには、前記風力発電機の出力電圧を減少させて前記風力発電機における風車の回転速度を減少させることにより、前記風力発電機から出力される電力を抑制することを特徴とする請求項１または２に記載の複数電源制御システム。   When the selected irregular power source is a wind power generator, the output control unit decreases the output voltage of the wind power generator to reduce the rotation speed of the wind turbine in the wind power generator, thereby generating the wind power generation. The multiple power supply control system according to claim 1, wherein power output from the machine is suppressed. 前記複数の不規則電源の運用状態を監視する監視部と、
各不規則電源の運用状態に応じて、前記信頼度情報を更新する信頼度更新部と、を更に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の複数電源制御システム。 A monitoring unit for monitoring an operation state of the plurality of irregular power sources;
The multiple power supply control system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a reliability update unit that updates the reliability information according to an operation state of each irregular power supply. 前記複数の不規則電源からの電力により充電されるリチウムイオン電池の充放電を制御する充放電制御部、を更に備え、
前記条件判定部は、前記リチウムイオン電池の充電率が所定の閾値を超えたときに前記出力抑制条件が成立したと判定し、
前記充放電制御部は、前記出力抑制条件の成立を契機として前記総電力量が抑制されるとき、前記リチウムイオン電池を放電させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の複数電源制御システム。 A charge / discharge control unit for controlling charge / discharge of a lithium ion battery charged by electric power from the plurality of irregular power sources;
The condition determination unit determines that the output suppression condition is satisfied when a charging rate of the lithium ion battery exceeds a predetermined threshold,
The said charging / discharging control part discharges the said lithium ion battery, when the said total electric energy is suppressed triggered by establishment of the said output suppression conditions, The lithium ion battery is discharged as described in any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. Multiple power control system. 外部要因によって出力可能な電力が変化し、かつ、制御パラメータによる出力の増減制御が可能な電源である複数の不規則電源のうちの一以上と接続され、不規則電源から出力される電力のうち共通電力線に供給すべき電力の大きさを制御する複数の電力変換装置と、
前記複数の電力変換装置を制御する統合制御装置と、を備え、
前記不規則電源は、出力が極大値近傍となるように制御パラメータが設定された状態で運用されており、
前記統合制御装置は、
前記複数の不規則電源から前記共通電力線に供給される単位時間あたりの総電力量を取得する計測部と、
前記総電力量が所定の出力抑制条件を充足するか否かを判定する条件判定部と、
前記出力抑制条件が充足されたとき、不規則電源の耐用性の高さを示す信頼度情報を参照し、前記複数の不規則電源のうち耐用性が低い不規則電源から優先的に選択する電源選択部と、
前記選択された不規則電源の制御を担当とする電力変換装置に出力の抑制指示を送信する抑制指示部と、を含み、
前記電力変換装置は、
接続先の不規則電源の出力を制御する出力制御部と、
前記統合制御装置から前記抑制指示を受信する抑制指示受信部と、を含み、
前記出力制御部は、前記抑制指示を受信したとき、前記制御パラメータの値を増加させることによる電力抑制方法と減少させることによる電力抑制方法のうち、前記選択された不規則電源の耐用性への影響が低い方の電力抑制方法により、前記選択された不規則電源の出力を抑制することを特徴とする複数電源制御システム。 Power that can be output due to external factors and that is connected to one or more of a plurality of irregular power supplies that can be controlled to increase or decrease the output by control parameters. A plurality of power conversion devices that control the amount of power to be supplied to the common power line;
An integrated control device for controlling the plurality of power conversion devices,
The irregular power supply is operated in a state where control parameters are set so that the output is in the vicinity of the maximum value,
The integrated controller is
A measurement unit for obtaining a total amount of power per unit time supplied to the common power line from the plurality of irregular power sources;
A condition determination unit for determining whether or not the total electric energy satisfies a predetermined output suppression condition;
When the output suppression condition is satisfied, a power supply that is preferentially selected from the irregular power supplies with low durability among the plurality of irregular power supplies with reference to reliability information indicating the durability of the irregular power supplies A selection section;
A suppression instruction unit that transmits an output suppression instruction to the power conversion device in charge of controlling the selected irregular power source, and
The power converter is
An output control unit for controlling the output of the irregular power source of the connection destination;
A suppression instruction receiving unit that receives the suppression instruction from the integrated control device,
When the output control unit receives the suppression instruction, a power suppression method by increasing a value of the control parameter and a power suppression method by decreasing the power parameter to the durability of the selected irregular power source. A multiple power supply control system, wherein the output of the selected irregular power supply is suppressed by a power suppression method having a lower influence. 外部要因によって出力可能な電力が変化し、かつ、制御パラメータによる出力の増減制御が可能な電源である不規則電源と接続される装置であって、
不規則電源から出力される電力のうち共通電力線に提供すべき電力を制御する出力制御部と、
前記不規則電源の耐用性の高さを示す信頼度情報を保持する信頼度情報保持部と、
別の不規則電源と接続されている他の電力変換装置と信頼度情報を送受信する通信部と、を備え、
前記不規則電源は、出力が極大値近傍となるように制御パラメータが設定された状態で運用される電源であり、
前記出力制御部は、所定の出力抑制条件が充足されたとき、前記他の電力変換装置から受信した信頼度情報を参照し、前記他の電力変換装置が担当している不規則電源の耐用性よりも自装置が担当している不規則電源の耐用性が低いときには、前記制御パラメータの値を増加させることによる電力抑制方法と減少させることによる電力抑制方法のうち、前記担当している不規則電源の耐用性への影響が低い方の電力抑制方法により、前記担当している不規則電源の出力を抑制することを特徴とする電力変換装置。 A device connected to an irregular power source, which is a power source capable of controlling the output increase / decrease by a control parameter, in which the power that can be output changes due to an external factor,
An output control unit for controlling the power to be provided to the common power line among the power output from the irregular power source;
A reliability information holding unit for holding reliability information indicating the durability of the irregular power supply;
A communication unit that transmits and receives reliability information with another power conversion device connected to another irregular power source,
The irregular power supply is a power supply that is operated in a state in which control parameters are set so that the output is in the vicinity of the maximum value,
The output control unit refers to the reliability information received from the other power converter when a predetermined output suppression condition is satisfied, and the durability of the irregular power source that the other power converter is in charge of When the irregular power supply with which the device is in charge is less durable, the irregularity in charge of the power suppression method by increasing the value of the control parameter and the power suppression method by decreasing the control parameter. A power conversion device that suppresses the output of the irregular power source in charge by a power suppression method having a lower influence on the durability of the power source. 接続先の不規則電源の運用状態を監視する監視部と、
前記接続先の不規則電源の運用状態に応じて、前記信頼度情報を更新する信頼度更新部と、を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の電力変換装置。 A monitoring unit that monitors the operational status of the irregular power supply at the connection destination;
The power conversion device according to claim 8, further comprising: a reliability update unit that updates the reliability information according to an operation state of the irregular power supply at the connection destination.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6023486B2 (en) * 2012-07-06 2016-11-09 ローム株式会社 Power management circuit, electronic device and wireless sensor
JP5709275B2 (en) * 2012-12-19 2015-04-30 シオン電機株式会社 Power transmission system
BR112015023958A2 (en) * 2013-03-22 2017-07-18 Koninklijke Philips Nv device to couple fonts to a load, system, method for a device to couple fonts to a load, computer program product, and media
JPWO2014203520A1 (en) * 2013-06-20 2017-02-23 日本電気株式会社 Power network system, power interchange method, power router, and control device
DE102016115431A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 Wobben Properties Gmbh Method for controlling a wind energy plant
JP2020141509A (en) * 2019-02-28 2020-09-03 富士電機株式会社 Power generation control system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2786281B2 (en) * 1989-12-15 1998-08-13 株式会社日立製作所 Power plant control device
JP2002112460A (en) * 2000-09-29 2002-04-12 Tokyo Electric Power Co Inc:The Power source unit control system, power-supply system and power supply method
JP2003079057A (en) * 2001-08-30 2003-03-14 Tokyo Electric Power Co Inc:The Power supply control device, power supply system, power supply method, and program
JP2005269841A (en) * 2004-03-22 2005-09-29 Jfe Engineering Kk Method for determining working facility of a plurality of operating facilities
JP4302025B2 (en) * 2004-09-24 2009-07-22 大阪瓦斯株式会社 Power generation control system and power generation facility equipped with the same
JP2006149061A (en) * 2004-11-18 2006-06-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Operation control method and control device of distributed energy system

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