JPH0865895A - 電力系統安定化装置 - Google Patents
電力系統安定化装置Info
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- JPH0865895A JPH0865895A JP6198181A JP19818194A JPH0865895A JP H0865895 A JPH0865895 A JP H0865895A JP 6198181 A JP6198181 A JP 6198181A JP 19818194 A JP19818194 A JP 19818194A JP H0865895 A JPH0865895 A JP H0865895A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】電力変換装置１３と電池連１４により構成され
るユニットを複数個接続し、交流系統１１が定常状態の
時に、各ユニットをあらかじめ放電用と充電用に選択し
ておく。放電用ユニットについては、充電量検出装置１
６により検出される電池連１４の充電量を照合しなが
ら、統括制御装置１８が制御装置１５に指令を送り、電
力変換装置１３を動作させ、電池連１４を放電に適した
充電量にする。充電用ユニットについても、同様に電池
連１４を充電用ユニットに対する充電量にする。 【効果】急激な交流系統の状態の変動に二次電池の放電
および充電を高速に追随させることが可能となり、ま
た、装置内の電池の全容量を必要最小限にできる。
るユニットを複数個接続し、交流系統１１が定常状態の
時に、各ユニットをあらかじめ放電用と充電用に選択し
ておく。放電用ユニットについては、充電量検出装置１
６により検出される電池連１４の充電量を照合しなが
ら、統括制御装置１８が制御装置１５に指令を送り、電
力変換装置１３を動作させ、電池連１４を放電に適した
充電量にする。充電用ユニットについても、同様に電池
連１４を充電用ユニットに対する充電量にする。 【効果】急激な交流系統の状態の変動に二次電池の放電
および充電を高速に追随させることが可能となり、ま
た、装置内の電池の全容量を必要最小限にできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は二次電池を用いた電力系
統安定化装置に関するものである。
統安定化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電力需要はますます増大してきて
おり、また、電力系統も複雑化してきている。このた
め、電力を安定に送電する目的で系統安定化装置が必要
となり、これまでに様々な装置が考案されているが、電
力貯蔵装置を応用したものも幾つか考案されている。代
表的な例としては、例えば、特開平5−300674 号に記載
されているような、超電導エネルギー貯蔵装置（ＳＭＥ
Ｓ）がある。これは、交流系統に電力変換装置を介して
超電導コイルを接続し、超電導コイルに電力を貯蔵した
り、超電導コイルからあらかじめ貯蔵された電力を放出
させて、系統安定化を図るものである。
おり、また、電力系統も複雑化してきている。このた
め、電力を安定に送電する目的で系統安定化装置が必要
となり、これまでに様々な装置が考案されているが、電
力貯蔵装置を応用したものも幾つか考案されている。代
表的な例としては、例えば、特開平5−300674 号に記載
されているような、超電導エネルギー貯蔵装置（ＳＭＥ
Ｓ）がある。これは、交流系統に電力変換装置を介して
超電導コイルを接続し、超電導コイルに電力を貯蔵した
り、超電導コイルからあらかじめ貯蔵された電力を放出
させて、系統安定化を図るものである。
【０００３】超電導エネルギー貯蔵装置では電力の貯蔵
用に超電導コイルを用いているが、超電導コイルの代わ
りにナトリウム−硫黄電池等の大容量の二次電池を用い
ても、同様の装置を作ることができる。
用に超電導コイルを用いているが、超電導コイルの代わ
りにナトリウム−硫黄電池等の大容量の二次電池を用い
ても、同様の装置を作ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、二次電池を用
いた装置の場合、通常は装置内の電池を一括して放電若
しくは充電させる方式のものである。この方式の場合、
装置の運用時の放電若しくは充電の速度が必ずしも高い
とは言えず、また、必要以上の容量の電池を用意してお
かなければならないといった問題があった。
いた装置の場合、通常は装置内の電池を一括して放電若
しくは充電させる方式のものである。この方式の場合、
装置の運用時の放電若しくは充電の速度が必ずしも高い
とは言えず、また、必要以上の容量の電池を用意してお
かなければならないといった問題があった。
【０００５】本発明の目的は、より少ない電池の容量
で、交流系統の状態の急激な変動に対応することが可能
な、二次電池を用いた系統安定化装置を提供することで
ある。
で、交流系統の状態の急激な変動に対応することが可能
な、二次電池を用いた系統安定化装置を提供することで
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、まず、複数の電池と交流−直流電力変換装置の組
を１つのユニットとし、このユニットを複数個用意して
並列に接続することにより各ユニットを個別に制御，運
用可能とした。また、各ユニットは、あらかじめ、放電
用と充電用に選択，分類し、放電用に選択されたユニッ
ト内の電池は放電に適した充電量にし、充電用に選択さ
れたユニット内の電池は放電用に選択されたユニット内
の電池の充電量とは異なる充電量としておくことで、送
電線故障による有効電力の動揺等、急激な交流系統の状
態の変動に対応させる。
めに、まず、複数の電池と交流−直流電力変換装置の組
を１つのユニットとし、このユニットを複数個用意して
並列に接続することにより各ユニットを個別に制御，運
用可能とした。また、各ユニットは、あらかじめ、放電
用と充電用に選択，分類し、放電用に選択されたユニッ
ト内の電池は放電に適した充電量にし、充電用に選択さ
れたユニット内の電池は放電用に選択されたユニット内
の電池の充電量とは異なる充電量としておくことで、送
電線故障による有効電力の動揺等、急激な交流系統の状
態の変動に対応させる。
【０００７】
【作用】各ユニットは、あらかじめ、放電用と充電用に
選択，分類して、放電用に選択されたユニット内の電池
は放電に適した充電量に、充電用に選択されたユニット
内の電池は放電用に選択されたユニット内の電池の充電
量とは異なる充電量にする。なお、一般に二次電池にお
いては、電池容量に対して７０〜９８％の充電量が放電
速度が最も速く、この範囲の充電量が放電に適した充電
量であることが知られている。放電用のユニットは交流
系統に電力を放出する時にだけ使用し、充電用のユニッ
トは交流系統から電力を吸収する時にだけ使用する。
選択，分類して、放電用に選択されたユニット内の電池
は放電に適した充電量に、充電用に選択されたユニット
内の電池は放電用に選択されたユニット内の電池の充電
量とは異なる充電量にする。なお、一般に二次電池にお
いては、電池容量に対して７０〜９８％の充電量が放電
速度が最も速く、この範囲の充電量が放電に適した充電
量であることが知られている。放電用のユニットは交流
系統に電力を放出する時にだけ使用し、充電用のユニッ
トは交流系統から電力を吸収する時にだけ使用する。
【０００８】交流系統に電力を放出する時は、放電用に
選択されたユニット内の電池は放電に適した充電量とな
っているので、電池の種類に応じた最大限の放電速度で
放電することが可能である。交流系統から電力を吸収す
る時は、充電用に選択されたユニットは充電専用となっ
ており、可能な限り急速に充電することができる。
選択されたユニット内の電池は放電に適した充電量とな
っているので、電池の種類に応じた最大限の放電速度で
放電することが可能である。交流系統から電力を吸収す
る時は、充電用に選択されたユニットは充電専用となっ
ており、可能な限り急速に充電することができる。
【０００９】また、放電用ユニットについては放電に必
要な容量の電池を、充電用ユニットについても充電に必
要な容量の電池を用意しておけばよいので、装置内の電
池を一括して放電若しくは充電させる方式と較べて、装
置全体で電池の容量を少なくすることができる。
要な容量の電池を、充電用ユニットについても充電に必
要な容量の電池を用意しておけばよいので、装置内の電
池を一括して放電若しくは充電させる方式と較べて、装
置全体で電池の容量を少なくすることができる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例を図１に示す。図１は
装置の全体図である。各ユニットは１台の電力変換装置
１３と複数の電池を直列接続した１組の電池連１４によ
り構成されている。このユニットは複数個並列に接続さ
れており、交流系統１１には変圧器１２を介して接続さ
れている。各ユニットの電力変換装置１３には、電力変
換装置１３を制御するための制御装置１５が取付けら
れ、さらに各制御装置１５には統括制御装置１８が接続
されている。また、統括制御装置１８には、各ユニット
に取付けられた充電量検出装置１６と、交流系統１１に
取付けられた有効電力を検出する検出装置１７が接続さ
れている。
装置の全体図である。各ユニットは１台の電力変換装置
１３と複数の電池を直列接続した１組の電池連１４によ
り構成されている。このユニットは複数個並列に接続さ
れており、交流系統１１には変圧器１２を介して接続さ
れている。各ユニットの電力変換装置１３には、電力変
換装置１３を制御するための制御装置１５が取付けら
れ、さらに各制御装置１５には統括制御装置１８が接続
されている。また、統括制御装置１８には、各ユニット
に取付けられた充電量検出装置１６と、交流系統１１に
取付けられた有効電力を検出する検出装置１７が接続さ
れている。
【００１１】図１の実施例に示した装置では、各ユニッ
トは、あらかじめ、放電用と充電用に選択されている。
このとき、放電用ユニットの数と、充電用ユニットの数
は、交流系統１１の状態、交流系統１１における図１の
装置の設置点等により決定される。例えば、地絡事故に
よる発電機の脱調を防止する目的で、発電機に近い地点
に本装置を設置する場合は、充電用ユニットの数を、地
絡事故直後に有効電力を吸収して発電機の加速を防ぐた
めに必要な容量に見合った数とする。
トは、あらかじめ、放電用と充電用に選択されている。
このとき、放電用ユニットの数と、充電用ユニットの数
は、交流系統１１の状態、交流系統１１における図１の
装置の設置点等により決定される。例えば、地絡事故に
よる発電機の脱調を防止する目的で、発電機に近い地点
に本装置を設置する場合は、充電用ユニットの数を、地
絡事故直後に有効電力を吸収して発電機の加速を防ぐた
めに必要な容量に見合った数とする。
【００１２】各放電用ユニット内の電池連１４は、交流
系統１１が定常状態の時に、統括制御装置１８が各電力
変換装置の制御装置１５に指令を送って電力変換装置１
３を動作させ、各充電量検出装置１６により検出される
各ユニット内の電池連１４の充電量を照合しながら、放
電に適した充電量にする。同様に、各充電用ユニット内
の電池連１４も、交流系統１１が定常状態の時に、統括
制御装置１８が各電力変換装置の制御装置１５に指令を
送って電力変換装置１３を動作させ、各充電量検出装置
１６により検出される各ユニット内の電池連１４の充電
量を照合しながら、充電用ユニットに対する充電量にす
る。
系統１１が定常状態の時に、統括制御装置１８が各電力
変換装置の制御装置１５に指令を送って電力変換装置１
３を動作させ、各充電量検出装置１６により検出される
各ユニット内の電池連１４の充電量を照合しながら、放
電に適した充電量にする。同様に、各充電用ユニット内
の電池連１４も、交流系統１１が定常状態の時に、統括
制御装置１８が各電力変換装置の制御装置１５に指令を
送って電力変換装置１３を動作させ、各充電量検出装置
１６により検出される各ユニット内の電池連１４の充電
量を照合しながら、充電用ユニットに対する充電量にす
る。
【００１３】図２は各ユニット内の電池連の充電量を示
したグラフの例である。なお、この例では、放電用ユニ
ット内の電池連の充電量は９５％とし、充電用ユニット
内の電池連１４の充電量は１０％としてある。図２にお
いては、１〜ｎまでの各ユニットの中で、３個のユニッ
トを放電用ユニットとし、他のユニットについては、充
電用ユニットとしてある。
したグラフの例である。なお、この例では、放電用ユニ
ット内の電池連の充電量は９５％とし、充電用ユニット
内の電池連１４の充電量は１０％としてある。図２にお
いては、１〜ｎまでの各ユニットの中で、３個のユニッ
トを放電用ユニットとし、他のユニットについては、充
電用ユニットとしてある。
【００１４】図３にこの装置の動作の例を示す。図３で
は、時刻ｔ０で地絡事故が発生し、時刻ｔ１で事故が除
去されている。事故が除去された後、交流系統１１の有
効電力は動揺する。
は、時刻ｔ０で地絡事故が発生し、時刻ｔ１で事故が除
去されている。事故が除去された後、交流系統１１の有
効電力は動揺する。
【００１５】時刻ｔ１〜ｔ２および時刻ｔ３〜ｔ４では
交流系統１１内の発電機が加速して有効電力が増加し、
時刻ｔ２〜ｔ３および時刻ｔ４以降では交流系統１１内
の発電機が減速して有効電力が減少する。
交流系統１１内の発電機が加速して有効電力が増加し、
時刻ｔ２〜ｔ３および時刻ｔ４以降では交流系統１１内
の発電機が減速して有効電力が減少する。
【００１６】交流系統１１の有効電力は検出装置１７に
より検出され、検出された信号は統括制御装置１８に送
られる。時刻ｔ１〜ｔ２および時刻ｔ３〜ｔ４のよう
に、有効電力が増加している時には、統括制御装置１８
は、充電用ユニットの制御装置１５に指令を送り電力変
換装置１３を動作させて交流電力を直流電力に変換し、
交流系統１１の有効電力を吸収する。時刻ｔ２〜ｔ３お
よび時刻ｔ４以降のように、有効電力が減少している時
には、統括制御装置１８は、放電用ユニットの制御装置
１５に指令を送り電力変換装置１３を動作させて直流電
力を交流電力に変換し、交流系統１１に有効電力を供給
する。このようにして、交流系統１１の有効電力が動揺
した時に、動揺に応じて、有効電力の吸収および放出を
繰り返し、動揺を減衰させる。
より検出され、検出された信号は統括制御装置１８に送
られる。時刻ｔ１〜ｔ２および時刻ｔ３〜ｔ４のよう
に、有効電力が増加している時には、統括制御装置１８
は、充電用ユニットの制御装置１５に指令を送り電力変
換装置１３を動作させて交流電力を直流電力に変換し、
交流系統１１の有効電力を吸収する。時刻ｔ２〜ｔ３お
よび時刻ｔ４以降のように、有効電力が減少している時
には、統括制御装置１８は、放電用ユニットの制御装置
１５に指令を送り電力変換装置１３を動作させて直流電
力を交流電力に変換し、交流系統１１に有効電力を供給
する。このようにして、交流系統１１の有効電力が動揺
した時に、動揺に応じて、有効電力の吸収および放出を
繰り返し、動揺を減衰させる。
【００１７】なお、図３で示した例は、放電用ユニット
と充電用ユニットのOn−Off を制御した場合であるが、
On−Off 制御でなく、交流系統１１の有効電力の動揺の
大きさに応じて放電量および充電量を制御する方式もあ
る。
と充電用ユニットのOn−Off を制御した場合であるが、
On−Off 制御でなく、交流系統１１の有効電力の動揺の
大きさに応じて放電量および充電量を制御する方式もあ
る。
【００１８】また、前記各制御装置、および前記各検出
装置の構成および接続については必ずしも上記の通りと
は限らない。例えば、発電機の近くに設置された場合
は、検出装置１７は、有効電力を検出するための交流系
統１１に取付けられた検出装置ではなく、発電機タービ
ンの回転速度を検出するための発電機に取付けられた検
出装置でもよく、その場合は、発電機の動揺が直接検出
できるので、より効果的に動揺が抑制できる。
装置の構成および接続については必ずしも上記の通りと
は限らない。例えば、発電機の近くに設置された場合
は、検出装置１７は、有効電力を検出するための交流系
統１１に取付けられた検出装置ではなく、発電機タービ
ンの回転速度を検出するための発電機に取付けられた検
出装置でもよく、その場合は、発電機の動揺が直接検出
できるので、より効果的に動揺が抑制できる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、送電線
故障による有効電力の動揺等、急激な交流系統の状態の
変動に二次電池の放電および充電を高速に追随させるこ
とが可能となる効果があり、また、電力変換装置と電池
連１４により構成されているユニットを、放電用と充電
用に分類することで、装置全体の電池の容量を少なくす
る効果がある。
故障による有効電力の動揺等、急激な交流系統の状態の
変動に二次電池の放電および充電を高速に追随させるこ
とが可能となる効果があり、また、電力変換装置と電池
連１４により構成されているユニットを、放電用と充電
用に分類することで、装置全体の電池の容量を少なくす
る効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す、装置の全体図であ
る。
る。
【図２】各ユニット内の電池連の充電状態の例を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図３】本発明の実施例に示した装置の動作の例を示す
図である。
図である。
１１…交流系統、１２…変圧器、１３…電力変換装置、
１４…電池連、１５…電力変換装置の制御装置、１６…
充電量検出装置、１７…有効電力検出装置、１８…統括
制御装置。
１４…電池連、１５…電力変換装置の制御装置、１６…
充電量検出装置、１７…有効電力検出装置、１８…統括
制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 叶井 実 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 小西 博雄 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】二次電池と電力変換器とから成る複数個の
ユニットと、前記電力変換器を制御する制御装置とを備
え、交流系統の状態に応じて電力を吸収若しくは放出を
する電力系統安定化装置において、 各ユニットを放電用ユニット又は充電用ユニットのいず
れかにあらかじめ選択しておくことを特徴とする電力系
統安定化装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の電力系統安定
化装置であって、 前記放電用ユニットは放電に適した充電量とし、前記充
電用ユニットは、前記放電用ユニットの充電量とは異な
る充電量とすることを特徴とする電力系統安定化装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の電力系統安定
化装置であって、 交流系統から電力を吸収する時は充電用ユニットを使用
し、交流系統に電力を放出する時は放電用ユニットを使
用することを特徴とする電力系統安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6198181A JPH0865895A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 電力系統安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6198181A JPH0865895A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 電力系統安定化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0865895A true JPH0865895A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16386832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6198181A Pending JPH0865895A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 電力系統安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0865895A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003023933A1 (es) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Made Tecnologías Renovables, S.A. | Sistema acondicionador, generador/almacenador, de potencia en redes de distribución eléctrica, para mejora de su estabilidad dinámica y control de frecuencia |
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| JPWO2013008859A1 (ja) * | 2011-07-12 | 2015-02-23 | 三洋電機株式会社 | 蓄電池集合体制御システム |
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-
1994
- 1994-08-23 JP JP6198181A patent/JPH0865895A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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