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公開番号2025043515
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-01
出願番号2023150829
出願日2023-09-19
発明の名称電力システム、および、集中管理装置
出願人株式会社ダイヘン
代理人個人,個人
主分類H02J 3/32 20060101AFI20250325BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】自立運転時においても誘導指標を用いた自律分散協調制御方式により運転を継続できる電力システム、および、集中管理装置を提供する。
【解決手段】電力システムF1において、蓄電池29が接続されたパワーコンディショナBと、複数のパワーコンディショナC,Dと、これらを管理する集中管理装置Aと、を備えた。集中管理装置Aは、蓄電池29の充電率socに基づいて、複数のパワーコンディショナB,C,Dに対して出力電力を制御させるための共通の誘導指標prを算出する指標算出部13を備え、誘導指標prを複数のパワーコンディショナB,C,Dにそれぞれ送信する。複数のパワーコンディショナB,C,Dはそれぞれ、誘導指標prと設定された最適化問題とに基づいて個別目標電力P^refを算出する目標電力算出部21と、自装置の出力電力が個別目標電力P^refとなるように制御する出力制御部22と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のパワーコンディショナと、前記複数のパワーコンディショナを管理する集中管理装置と、を備える電力システムであって、
前記複数のパワーコンディショナは、蓄電池が接続された第１パワーコンディショナと、複数の第２パワーコンディショナとを含んでおり、
前記集中管理装置は、前記蓄電池の充電率に基づいて、前記複数の第２パワーコンディショナに対して出力電力を制御させるための共通の第１指標を算出する第１指標算出部を備え、前記第１指標を前記複数の第２パワーコンディショナにそれぞれ送信し、
前記複数の第２パワーコンディショナはそれぞれ、
前記集中管理装置から受信した前記第１指標と、それぞれに設定された最適化問題とに基づいて、自装置の出力電力の個別目標電力を算出する目標電力算出部と、
自装置の出力電力が前記個別目標電力となるように制御する出力制御部と、
を備えている、
電力システム。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記集中管理装置は、
前記複数のパワーコンディショナと電力系統との連系点における連系点電力を検出する検出部と、
前記連系点電力が目標電力となるように、前記複数のパワーコンディショナに対して出力電力を制御させるための共通の第２指標を算出する第２指標算出部と、
前記第１指標を前記複数の第２パワーコンディショナにそれぞれ送信する第１状態と、前記第２指標を前記複数のパワーコンディショナにそれぞれ送信する第２状態と、を切り替える切替部と、
をさらに備え、
前記切替部は、前記電力システムが前記電力系統に連系している場合に前記第２状態とし、前記電力システムが前記電力系統から切り離されている場合に前記第１状態とする、
請求項１に記載の電力システム。
【請求項３】
前記第１指標算出部は、前記充電率が所定値未満の場合に最小値となり、前記充電率が前記所定値以上の場合に、前記最小値から前記充電率に比例して増加する値となるように、前記第１指標を算出する、
請求項１に記載の電力システム。
【請求項４】
前記第１指標算出部は、前記第１パワーコンディショナの出力電力を、前記充電率に基づいて算出された出力目標値に制御するように、前記第１指標を算出する、
請求項１に記載の電力システム。
【請求項５】
複数のパワーコンディショナを管理する集中管理装置であって、
前記複数のパワーコンディショナは、蓄電池が接続された第１パワーコンディショナと、複数の第２パワーコンディショナとを含んでおり、
前記蓄電池の充電率に基づいて、前記複数の第２パワーコンディショナに対して出力電力を制御させるための共通の指標を算出する指標算出部を備え、前記指標を前記複数の第２パワーコンディショナにそれぞれ送信し、
前記複数の第２パワーコンディショナはそれぞれ、前記集中管理装置から受信した前記指標と、それぞれに設定された最適化問題とに基づいて、自装置の出力電力の個別目標電力を算出し、自装置の出力電力が前記個別目標電力となるように制御する、
集中管理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力システム、および、当該電力システムに用いられる集中管理装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電力系統に接続された複数の電力装置を管理して、電力系統との間で送受される電力の制御を行う電力システムが普及しつつある。例えば、特許文献１には、集中管理装置と複数の電力装置とを備え、自律分散協調制御方式により出力電力の制御を行う電力システムの一例が開示されている。集中管理装置は、電力システム全体の出力電力を目標電力に制御するための誘導指標を算出する。複数の電力装置は、集中管理装置が算出した共通の誘導指標を用いて、それぞれ設定されている最適化問題に基づいて、自装置の出力電力の目標値を算出する。そして、出力電力が当該目標値となるように、自装置の出力電力を制御する。各電力装置が、誘導指標に基づいて自律的に出力電力を制御することで、電力システム全体の出力電力が目標電力に制御される。集中管理装置は、各電力装置の状態などを把握することなく、誘導指標を算出して送信するだけなので、演算や通信の負担が小さい。したがって、高性能で高価な集中管理装置は必要でなく、初期導入費用を軽減できる。また、電力システムを拡張する場合に、集中管理装置の大きな改修が必要にならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１４８６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力システムには、電力系統から切り離された場合に自立運転を行って、負荷に電力を供給するものがある。この場合、電力システムに含まれている蓄電池システムが電力系統の代わりとなって振る舞い、その他の電力装置が当該蓄電池システムに連系して、負荷に対して電力供給を行う。自立運転時に、各電力装置が自由に充放電を行ってしまうと、蓄電池システムの蓄電池が満充電や充電率不足になって、蓄電池システムが停止してしまう場合がある。また、過電流の発生などによるハードの異常によっても、蓄電池システムが停止してしまう場合がある。蓄電池システムが停止してしまうと、その他の電力装置も連系先がなくなってしまうので、電力システム全体が停止してしまう。
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、自立運転時においても誘導指標を用いた自律分散協調制御方式により運転を継続できる電力システム、および、当該電力システムに用いられる集中管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供される電力システムは、複数のパワーコンディショナと、前記複数のパワーコンディショナを管理する集中管理装置と、を備える電力システムであって、前記複数のパワーコンディショナは、蓄電池が接続された第１パワーコンディショナと、複数の第２パワーコンディショナとを含んでおり、前記集中管理装置は、前記蓄電池の充電率に基づいて、前記複数の第２パワーコンディショナに対して出力電力を制御させるための共通の第１指標を算出する第１指標算出部を備え、前記第１指標を前記複数の第２パワーコンディショナにそれぞれ送信し、前記複数の第２パワーコンディショナはそれぞれ、前記集中管理装置から受信した前記第１指標と、それぞれに設定された最適化問題とに基づいて、自装置の出力電力の個別目標電力を算出する目標電力算出部と、自装置の出力電力が前記個別目標電力となるように制御する出力制御部と、を備えている。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記集中管理装置は、前記複数のパワーコンディショナと電力系統との連系点における連系点電力を検出する検出部と、前記連系点電力が目標電力となるように、前記複数のパワーコンディショナに対して出力電力を制御させるための共通の第２指標を算出する第２指標算出部と、前記第１指標を前記複数の第２パワーコンディショナにそれぞれ送信する第１状態と、前記第２指標を前記複数のパワーコンディショナにそれぞれ送信する第２状態と、を切り替える切替部と、をさらに備え、前記切替部は、前記電力システムが前記電力系統に連系している場合に前記第２状態とし、前記電力システムが前記電力系統から切り離されている場合に前記第１状態とする。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１指標算出部は、前記充電率が所定値未満の場合に最小値となり、前記充電率が前記所定値以上の場合に、前記最小値から前記充電率に比例して増加する値となるように、前記第１指標を算出する。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１指標算出部は、前記第１パワーコンディショナの出力電力を、前記充電率に基づいて算出された出力目標値に制御するように、前記第１指標を算出する
【００１０】
本発明の第２の側面によって提供される集中管理装置は、複数のパワーコンディショナを管理する集中管理装置であって、前記複数のパワーコンディショナは、蓄電池が接続された第１パワーコンディショナと、複数の第２パワーコンディショナとを含んでおり、前記蓄電池の充電率に基づいて、前記複数の第２パワーコンディショナに対して出力電力を制御させるための共通の指標を算出する指標算出部を備え、前記指標を前記複数の第２パワーコンディショナにそれぞれ送信し、前記複数の第２パワーコンディショナはそれぞれ、前記集中管理装置から受信した前記指標と、それぞれに設定された最適化問題とに基づいて、自装置の出力電力の個別目標電力を算出し、自装置の出力電力が前記個別目標電力となるように制御する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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