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公開番号2025040038
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023146688
出願日2023-09-11
発明の名称電力制御システム、電力制御方法、および、プログラム
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02J 3/38 20060101AFI20250314BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数の分散リソースに関して安定かつ高精度な応動制御を実現する。
【解決手段】配分演算部は、集約応動指令における応動量を、分散制御部ごとの応動可能量に基づいて、分散制御部ごとに配分することで、複数の分散制御配分指令を出力する。分散制御部は、所定期間における複数の予測ステップごとに分散リソースごとの予測応動量を合計した予測応動データを出力するとともに、予測応動データが分散制御配分指令に近づくように複数の分散リソースを制御するリソース制御指令を出力する。連携制御部は、予測応動データを合算した集約予測応動データを集約応動指令に近づけるための連携制御データであって所定期間における複数の予測ステップごとの要素からなる連携制御データを、集約予測応動データと集約応動指令との差に基づいて算出する。分散制御部は、予測ステップごとに、連携制御データに基づいてリソース制御指令を補正して用いる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
電力に関する複数の分散リソースの全体に対する応動指令である集約応動指令に、複数の前記分散リソースそれぞれによる応動量を合算した集約応動量を追従させるための複数の分散制御部を備える電力制御システムであって、
外部装置から取得した前記集約応動指令における応動量を、少なくとも前記分散制御部ごとの応動可能量に基づいて、前記分散制御部ごとに配分することで、複数の分散制御配分指令を出力する配分演算部と、
所定期間における複数の予測ステップごとに前記分散リソースごとの予測応動量を合計した予測応動データを出力するとともに、前記予測応動データが前記分散制御配分指令に近づくように複数の前記分散リソースを制御するリソース制御指令を出力する前記分散制御部と、
前記予測応動データを合算した集約予測応動データを前記集約応動指令に近づけるための連携制御データであって、前記所定期間における複数の予測ステップごとの要素からなる前記連携制御データを、前記集約予測応動データと前記集約応動指令との差に基づいて算出する連携制御部と、を備え、
前記分散制御部は、前記予測ステップごとに、前記連携制御データに基づいて前記リソース制御指令を補正して用いる、電力制御システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記連携制御部は、
劣勾配法アルゴリズムを適用して前記連携制御データを収束させて算出する、請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項３】
前記分散制御部は、
前記分散リソースの応動遅れ特性、および、応動速度特性の数式モデルに基づいて、前記所定期間における複数の予測ステップごとに前記分散リソースごとの前記予測応動データを出力する、請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項４】
前記連携制御部は、
所定のデジタルフィルタを用いた演算によって、前記連携制御データの周波数帯域を選択する、請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項５】
複数の前記分散制御部による演算を同時に並列で実行するように実装された、請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項６】
前記分散リソースの設置サイトごとに前記分散制御部が設けられ、複数の前記分散制御部が前記配分演算部および前記連携制御部とデータ通信で連携することで協調制御するように構成された、請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項７】
電力に関する複数の分散リソースの全体に対する応動指令である集約応動指令に、複数の前記分散リソースそれぞれによる応動量を合算した集約応動量を追従させるための複数の分散制御部を備える電力制御システムによる電力制御方法であって、
配分演算部が、外部装置から取得した前記集約応動指令における応動量を、少なくとも前記分散制御部ごとの応動可能量に基づいて、前記分散制御部ごとに配分することで、複数の分散制御配分指令を出力する配分演算ステップと、
分散制御部が、所定期間における複数の予測ステップごとに前記分散リソースごとの予測応動量を合計した予測応動データを出力するとともに、前記予測応動データが前記分散制御配分指令に近づくように複数の前記分散リソースを制御するリソース制御指令を出力する分散制御ステップと、
連携制御部が、前記予測応動データを合算した集約予測応動データを前記集約応動指令に近づけるための連携制御データであって、前記所定期間における複数の予測ステップごとの要素からなる前記連携制御データを、前記集約予測応動データと前記集約応動指令との差に基づいて算出する連携制御ステップと、を含み、
前記分散制御部は、前記分散制御ステップにおいて、前記予測ステップごとに、前記連携制御データに基づいて前記リソース制御指令を補正して用いる、電力制御方法。
【請求項８】
電力に関する複数の分散リソースの全体に対する応動指令である集約応動指令に、複数の前記分散リソースそれぞれによる応動量を合算した集約応動量を追従させるための複数の分散制御部を備える電力制御システムであるコンピュータを、
外部装置から取得した前記集約応動指令における応動量を、少なくとも前記分散制御部ごとの応動可能量に基づいて、前記分散制御部ごとに配分することで、複数の分散制御配分指令を出力する配分演算部と、
所定期間における複数の予測ステップごとに前記分散リソースごとの予測応動量を合計した予測応動データを出力するとともに、前記予測応動データが前記分散制御配分指令に近づくように複数の前記分散リソースを制御するリソース制御指令を出力する前記分散制御部と、
前記予測応動データを合算した集約予測応動データを前記集約応動指令に近づけるための連携制御データであって、前記所定期間における複数の予測ステップごとの要素からなる前記連携制御データを、前記集約予測応動データと前記集約応動指令との差に基づいて算出する連携制御部と、して機能させるためのプログラムであって、
前記分散制御部は、前記予測ステップごとに、前記連携制御データに基づいて前記リソース制御指令を補正して用いる、プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力制御システム、電力制御方法、および、プログラムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光、風力などの出力変動を伴う再生可能エネルギーを利用した電源設備の導入拡大で、電力系統の需給バランスを維持するための調整力制御の重要性が増している。
【０００３】
需給調整市場での市場取引を介した調整力の提供において、調整力指令に所定時間以内に所定偏差以内で追従する調整力応動の創出が必要である。また、小規模系統の需給バランスを確保するための調整力としては、連続的に逐次変化する電力需要に追従する調整力の創出が必要である。
【０００４】
分散型電源や分散型蓄電池、さらに需要応答を提供する需要リソース等の分散リソースを利用したＶＰＰ（Virtual Power Plant：仮想発電所）運用による調整力の創出も求められるが、多数の分散リソースの応動量を安定かつ高精度に束ねる制御方法が必要である。
【０００５】
これに関連する制御方法として、例えば、複数の管理装置に処理を分散して処理負荷を低減しながら多数の太陽光発電システムのパワーコンディショナの個別出力電力を制御して合計電力が全体目標になるように制御する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６８４９１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、分散リソースの制御では、制御指令変化に対してリソース応動量は時間遅れを持つとともに応動速度に制約がある分散リソースもある。つまり、分散リソースごとに異なる応動遅れ特性や応動速度特性を持つ場合がある。
【０００８】
そして、多数の分散リソースを利用して調整力を創出する際に、調整力指令に対してオーバーシュートや過大な動作遅れを含まない調整力応動を得るように、各分散リソースの応動遅れ特性や応動速度特性を考慮して、分散リソースの応動量を安定かつ高精度に束ねる必要がある。しかしながら、従来技術では、その点で改善の余地がある。
【０００９】
そこで、本発明の実施形態は、複数の分散リソースに関して安定かつ高精度な応動制御を実現可能な電力制御システム、電力制御方法、および、プログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態の電力制御システムは、電力に関する複数の分散リソースの全体に対する応動指令である集約応動指令に、複数の前記分散リソースそれぞれによる応動量を合算した集約応動量を追従させるための複数の分散制御部を備える電力制御システムであって、外部装置から取得した前記集約応動指令における応動量を、少なくとも前記分散制御部ごとの応動可能量に基づいて、前記分散制御部ごとに配分することで、複数の分散制御配分指令を出力する配分演算部と、所定期間における複数の予測ステップごとに前記分散リソースごとの予測応度量を合計した予測応動データ出力するとともに、前記予測応動データが前記分散制御配分指令に近づくように複数の前記分散リソースを制御するリソース制御指令を出力する前記分散制御部と、前記予測応動データを合算した集約予測応動データを前記集約応動指令に近づけるための連携制御データであって、前記所定期間における複数の予測ステップごとの要素からなる前記連携制御データを、前記集約予測応動データと前記集約応動指令との差に基づいて算出する連携制御部と、を備える。前記分散制御部は、前記予測ステップごとに、前記連携制御データに基づいて前記リソース制御指令を補正して用いる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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