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公開番号2024120988
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-05
出願番号2024107314,2023128489
出願日2024-07-03,2020-06-02
発明の名称発電制御システム及び発電制御方法
出願人株式会社ラプラス・システム
代理人弁理士法人M&Partners
主分類H02J 3/46 20060101AFI20240829BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】
時間的に変動する消費電力に対応して、効率的に負荷へ供給する電力を制御する制御プログラム及びその制御プログラムを実行する発電制御システムの提供。
【解決手段】
複数の発電装置の発電電力をそれぞれ制御する各発電制御装置に発電指令値を送信するための発電制御プログラムであり、各発電制御装置からの出力電力を取得するステップと、消費電力の値を取得するステップと、総発電電力の値と消費電力の値の差分の変動に追随して、一部の発電制御装置に選択的に制御指令値を送信する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の発電装置の発電電力をそれぞれ制御する各発電制御装置に発電指令値を送信するための発電制御プログラムであって、
前記各発電制御装置からの出力電力を取得する発電力取得ステップと、
消費電力の値を取得する消費電力取得ステップと、
前記出力電力を合計した総発電電力の値と前記消費電力の値の差分値の変動に追随して、一部の前記発電制御装置のみに対して選択的に制御指令値を送信する指令送信ステップとを実行し、前記消費電力取得ステップの間隔は前記指令送信ステップの間隔より短いことを特徴とする、発電制御プログラム。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記制御指令値は、送信先の前記発電制御装置ごとに必ずしも同一値でないことを特徴とする、請求項１記載の発電制御プログラム。
【請求項３】
前記制御指令値は、送信先ごとに同一の値であることを特徴とする、請求項１記載の発電制御プログラム。
【請求項４】
前記指令送信ステップにおいて、発電指令値を最大出力値に設定した１台又は複数台の発電制御装置と、最大出力に満たない発電指令値に設定した１台の発電制御装置を選択し、かつ、非選択の発電制御装置に対する発電指令値をゼロに設定することを特徴とする請求項２記載の発電制御プログラム。
【請求項５】
前記選択ステップにおいて、１台又は複数台の発電制御装置に対する発電指令値をゼロに設定し、他の全ての発電制御装置に対する発電指令値を０より大きく１００％よりも小さい同一値に設定することを特徴とする請求項３記載の発電制御プログラム。
【請求項６】
前記指令送信ステップの間隔は６秒であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の発電制御プログラム。
【請求項７】
前記消費電力取得ステップの間隔は１秒以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の発電制御プログラム。
【請求項８】
前記消費電力は、現在の測定値に代えて過去の時間的推移に基づいて予測された予測値とすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の発電制御プログラム。
【請求項９】
複数の発電装置と前記発電装置の発電電力を制御する発電制御装置と計測制御端末とを備え、
前記計測制御端末は、請求項１乃至８のいずれか１項記載の前記発電制御プログラムを実行し、前記発電制御装置からの出力電力を制御することを特徴とする発電制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電制御プログラム及びそれを実行する発電制御システムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば太陽光発電システムにおいては、電力会社との売買契約に基づいて、発電電力の内の余剰電力を商用電力線に逆潮流させていた。しかし、太陽光発電のような分散電源の増加に伴い、逆潮流による電力系統の電圧変動という弊害が生じることがあり、太陽電池の発電量を制御する必要が生じてきた。例えば特許文献１～３には、パワーコンディショナ（ＰＣＳと呼ばれる発電制御装置）を用いて、太陽電池の発電量を制御する方法が開示されている。
一般に、小規模の発電システムにおいては、単一の発電制御装置によって発電装置の発電量を制御するが、中規模以上の発電システムの場合、複数の発電装置を複数の発電制御装置によって制御する発電制御システムを採用することが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－０９３１２７号公報
特開２０１２－１７５８５８号公報
特許６３６４５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発電制御システムに求められる要件は、いかなる場合においても逆潮流を回避できるような発電量に制御しつつ、可能な限り多くの発電量を得ることである。一方、発電量の制御を困難にする原因の一つは、消費電力の急激な変動である。特に、発電電力と消費電力のバランスがとれている状態で、消費電力のみが急激に減少した場合、余剰電力が発生し、逆潮流が発生しうる状態となる。なお、蓄電池を有する発電システムにおいては、余剰電力を充電に回して吸収する場合もあるが、蓄電池の充電量が満量となれば以後は消費電力の急激な減少が逆潮流の発生原因となる。
【０００５】
第２の問題として、消費電力の予測精度がそれほど高くないという点が挙げられる。仮に、消費電力は秒単位で急激に変動しうるため、過去の消費電力の変化から現在よりも数秒先の消費電力を高い精度で予測することができれば、仮に消費電力が急変しても、発電量を的確に制御することが可能となる。しかし、このような「予測制御」をしようとしても、その精度は、現状ではそれほど高くないのが実情である。
【０００６】
この原因の一つは、発電制御システムにおける「サンプリング間隔」にあると考えられる。すなわち、従来の一般的な発電制御システムでは、制御に必要な種々のデータ（例えば、各発電装置の発電電力、負荷の消費電力）を監視するため常時所定の間隔（サンプリング間隔）で取得している。予測制御を行うシステムでは、気象データのような発電量に影響を及ぼすデータなども含まれる。そして、これら全てのデータを取得するサンプリング間隔は、従来は一定の間隔で一律に行われることが通常であった。日本においては、歴史的な経緯から、６秒間隔でサンプリングを行うシステムがデファクト・スタンダードとして普及している。
【０００７】
比較的規模の大きな発電制御システムでは、故障以外の原因で発電電力が秒単位で急激に変動することは少ないが、電力を供給する負荷での時々刻々変化する消費電力に追随するには、さらにきめ細かな制御をする必要がある。
【０００８】
しかし、サンプリング間隔を単に短くするだけでは、急激な消費電力の変化に追随して発電量を制御することはできない。この理由は、発電制御装置に発電量を制御する指令を送っても、所望の発電量となるまでには「タイムラグ」が生じ、発電量の急激な変化に追随させることはできないからである。このタイムラグは、規模の大きな発電システムほど大きくなる。
【０００９】
例えば、１０台の太陽光発電装置を１０台の発電制御システムで運転している発電システムにおいて、発電量７０％で運転していたところ、消費電力が増大したために、発電量を８０％に増大させる必要が生じた場合を想定する。この場合、１０台の発電制御装置のそれぞれに対して発電量を８０％まで増加させる制御指令値を送信する。しかし、その直後、消費電力が急激に低下したため発電量を４０％に低下しなければならない状態になったとする。最初の制御指令値によって発電量が８０％になるにはタイムラグがあるため、消費電力の急激な低下に追随できず、逆潮流が発生しうる状態が発生することになる。
【００１０】
発電制御装置の数が多いより規模の大きい発電システムほど、タイムラグが大きくなるため、このような問題の影響は深刻となる。このような問題は、太陽光発電に限らず、風力発電等の他の発電システム、特に複数の発電装置を複数の発電制御装置によって制御するタイプの分散型発電システムにおいても同様である。
（【００１１】以降は省略されています）

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