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JP6032365B2 - Power stabilization system and control device - Google Patents

Power stabilization system and control device Download PDF

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JP6032365B2
JP6032365B2 JP2015523945A JP2015523945A JP6032365B2 JP 6032365 B2 JP6032365 B2 JP 6032365B2 JP 2015523945 A JP2015523945 A JP 2015523945A JP 2015523945 A JP2015523945 A JP 2015523945A JP 6032365 B2 JP6032365 B2 JP 6032365B2
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Description

本発明は、電力安定化システムおよび制御装置に関する。   The present invention relates to a power stabilization system and a control device.

近年、風力や太陽光などの自然エネルギーを利用した風力発電機や太陽電池などの分散型電源の商用電力系統への連系が増加している。しかしながら、自然エネルギーを利用した分散型電源は、風速や天候などの自然条件に応じて時々刻々と出力が変動するため、特に僻地や離島などの弱い電力系統では系統周波数の変動が生じ、系統運用上の問題となる場合がある。また、強い電力系統においても、自然エネルギーの導入量が増加するにつれて、分散型電源の出力変動により、系統周波数の大きな変動が生じる可能性が懸念される。   In recent years, the interconnection of a distributed power source such as a wind power generator or a solar battery using natural energy such as wind power or solar power to a commercial power system is increasing. However, since the output of a distributed power source using natural energy fluctuates from moment to moment depending on natural conditions such as wind speed and weather, fluctuations in the grid frequency occur especially in weak power systems such as remote areas and remote islands. It may be a problem above. Further, even in a strong power system, there is a concern that the system frequency may fluctuate greatly due to the output fluctuation of the distributed power source as the amount of introduced natural energy increases.

上記のような自然エネルギーによる系統周波数の変動に対しては、例えば回転機を増設して、ガバナフリー制御による周波数調整容量を増加させることによって、周波数変動を抑制することができる。しかしながら、この場合には、ガバナフリー制御により、周波数調整のために定格出力を下回る出力で発電機を運転する分だけ、発電効率が低下する。また、その分だけ、自然エネルギーの導入による二酸化炭素排出量の削減効果は相殺されることとなる。   For fluctuations in the system frequency due to natural energy as described above, for example, an increase in frequency adjustment capacity by governor-free control can be suppressed by adding a rotating machine and increasing the frequency adjustment capacity. However, in this case, the power generation efficiency is reduced by the amount of operation of the generator at an output lower than the rated output for frequency adjustment by the governor-free control. In addition, the reduction effect of carbon dioxide emissions due to the introduction of natural energy is offset by that amount.

そこで、例えば特許文献1では、二次電池などの電力貯蔵システムを用いて電力の吸収または放出を行うことにより、発電出力の変動分を補償する制御装置が開示されている。例えば、分散型電源(風力発電機や太陽電池など)の発電出力が増加した場合には、電力貯蔵システムによる電力の放出を減少させる、または電力の吸収を増大させることにより、電力系統への連系点における周波数変動を抑制することができる。一方、分散型電源の発電出力が減少した場合には、電力貯蔵システムによる電力の吸収を減少させる、または電力の放出を増大させることにより、電力系統への連系点における周波数変動を抑制することができる。   Thus, for example, Patent Document 1 discloses a control device that compensates for fluctuations in power generation output by absorbing or discharging power using a power storage system such as a secondary battery. For example, if the power generation output of a distributed power source (such as a wind power generator or a solar cell) increases, it can be connected to the power grid by reducing the power released by the power storage system or increasing the power absorption. Frequency fluctuations at the system point can be suppressed. On the other hand, when the power generation output of the distributed power supply decreases, the frequency fluctuation at the connection point to the power system is suppressed by decreasing the absorption of power by the power storage system or increasing the discharge of power. Can do.

特開平11−262186号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-262186

特許文献1の電力貯蔵システムの制御装置では、電流センサおよび電圧センサを用いて風力発電機の出力電力を検出し、その変動分に応じて補償量を求めている。しかしながら、このように1箇所の分散型電源による電力潮流の変動に応じて補償量を求めた場合、系統周波数が目標範囲を逸脱してしまう可能性がある。例えば、ある分散型電源の出力変動により、制御装置で検出される電力潮流が変化しても、別の場所にある分散型電源の出力変動によっては、系統周波数がほとんど変化しない場合もある。この場合に、制御装置が検出した電力潮流の変動に応じて補償量を求めると、実際には不要な補償が行われ、それにより系統周波数が目標範囲を逸脱する場合もあり得る。   In the control device of the power storage system of Patent Document 1, the output power of the wind power generator is detected using a current sensor and a voltage sensor, and the compensation amount is obtained according to the variation. However, when the compensation amount is obtained in accordance with the fluctuation of the power flow by one distributed power source in this way, the system frequency may deviate from the target range. For example, even if the power flow detected by the control device changes due to the output fluctuation of a certain distributed power supply, the system frequency may hardly change depending on the output fluctuation of the distributed power supply at another location. In this case, when the compensation amount is obtained according to the fluctuation of the power flow detected by the control device, actually unnecessary compensation is performed, and the system frequency may deviate from the target range.

前述した課題を解決する主たる本発明は、交流電力系統の有効電力変動を抑制する電力安定化システムであって、電力を貯蔵し、前記交流電力系統との間で電力の吸収または放出を行う電力貯蔵装置と、前記交流電力系統と前記電力貯蔵装置との間で吸収または放出される電力を相互に変換する電力変換器と、前記交流電力系統の有効電力変動に応じて前記電力変換器を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記交流電力系統の系統周波数を周波数計測値として検出する周波数検出部と、前記交流電力系統の電力潮流を電力潮流計測値として検出する電力潮流検出部と、前記周波数計測値に基づいて、前記系統周波数の変動を補償する電力量を周波数補償量として求める周波数制御部と、前記電力潮流計測値および前記周波数補償量に基づいて、前記電力潮流の変動を補償する電力量を電力潮流補償量として求める電力潮流制御部と、前記周波数補償量および前記電力潮流補償量に応じて前記電力変換器を制御する電力変換器制御部と、を有することを特徴とする電力安定化システムである。   The main present invention that solves the above-described problems is a power stabilization system that suppresses fluctuations in the active power of an AC power system, and stores power and absorbs or releases power with the AC power system. A storage device; a power converter that mutually converts power absorbed or released between the AC power system and the power storage device; and the power converter is controlled in accordance with an active power fluctuation of the AC power system A control device that detects a system frequency of the AC power system as a frequency measurement value, and a power flow detection that detects a power flow of the AC power system as a power flow measurement value. A frequency control unit that obtains, as a frequency compensation amount, an amount of power that compensates for fluctuations in the system frequency based on the frequency measurement value, the power flow measurement value, and the frequency compensation A power flow control unit for obtaining a power flow compensation amount as a power flow compensation amount based on the power flow, and a power converter for controlling the power converter according to the frequency compensation amount and the power flow compensation amount And a control unit.

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。   Other features of the present invention will become apparent from the accompanying drawings and the description of this specification.

本発明によれば、電力潮流の変動に応じた不要な補償制御を抑制し、系統周波数の目標範囲からの逸脱を防止することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the unnecessary compensation control according to the fluctuation | variation of electric power flow can be suppressed, and the deviation from the target range of a system frequency can be prevented.

本発明の第1ないし第3実施形態における制御装置を備えた電力安定化システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric power stabilization system provided with the control apparatus in the 1st thru | or 3rd embodiment of this invention. 交流電力系統および電力安定化システムの具体的な接続状態の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the specific connection state of an alternating current power system and a power stabilization system. 本発明の第1ないし第3実施形態における制御装置の構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the control apparatus in the 1st thru | or 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus in 1st Embodiment of this invention. 周波数制御部および電力潮流制御部がそれぞれ独立して周波数補償量および電力潮流補償量を求める制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus in which a frequency control part and a power flow control part each obtain | require a frequency compensation amount and a power flow compensation amount independently. 図5に示した制御装置による周波数変動の抑制動作の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the suppression operation of a frequency fluctuation by the control apparatus shown in FIG. 図5に示した制御装置による周波数変動の抑制動作の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the suppression operation of a frequency fluctuation by the control apparatus shown in FIG. 本発明の第1実施形態における制御装置による周波数変動の抑制動作の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the suppression operation of the frequency variation by the control apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態における制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態における制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態における上下限設定部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the upper / lower limit setting part in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態における制御装置による周波数変動の抑制動作の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the suppression operation of the frequency variation by the control apparatus in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態における制御装置による周波数変動の抑制動作の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the suppression operation of the frequency variation by the control apparatus in 3rd Embodiment of this invention.

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。   At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

===電力安定化システムの構成===
以下、図1ないし図3を参照して、後述する第1ないし第3実施形態における制御装置を備えた電力安定化システムの構成について説明する。なお、図1ないし図3においては、電力線を実線で示し、信号線を破線で示している。
=== Configuration of Power Stabilization System ===
Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 3, a configuration of a power stabilization system including a control device in first to third embodiments to be described later will be described. In FIG. 1 to FIG. 3, the power line is indicated by a solid line and the signal line is indicated by a broken line.

図1に示されている電力安定化システム1は、交流電力系統9の有効電力変動、特に系統周波数の変動を抑制するためのシステムである。交流電力系統9には、自然エネルギーを利用した分散型電源として、例えば太陽光発電所5に設置された太陽電池モジュール50、および風力発電所6に設置された風力発電機60がそれぞれ電力変換器51および61を介して連系されている。また、交流電力系統9には、その他の発電所7の発電機(不図示)も連系されている。ここで、その他の発電所7としては、風速や天候などの自然条件による出力変動を伴わない火力発電所や原子力発電所、水力発電所などを含み得る。さらに、交流電力系統9には、需要家負荷8が接続されている。   The power stabilization system 1 shown in FIG. 1 is a system for suppressing fluctuations in active power of the AC power system 9, particularly fluctuations in the system frequency. In the AC power system 9, as a distributed power source using natural energy, for example, a solar cell module 50 installed in the solar power plant 5 and a wind power generator 60 installed in the wind power plant 6 are respectively power converters. Interconnected via 51 and 61. In addition, a generator (not shown) of another power plant 7 is also connected to the AC power system 9. Here, the other power plants 7 may include thermal power plants, nuclear power plants, hydroelectric power plants and the like that are not accompanied by output fluctuations due to natural conditions such as wind speed and weather. Further, a consumer load 8 is connected to the AC power system 9.

電力安定化システム1は、制御装置10、計器用変圧器15、電力貯蔵装置20、および電力変換器21を含んで構成されている。   The power stabilization system 1 includes a control device 10, an instrument transformer 15, a power storage device 20, and a power converter 21.

電力貯蔵装置20は、電力変換器21を介して交流電力系統9に連系されている。ここで、電力貯蔵装置20は、例えばフライホイール発電電動機や二次電池など、種類は問わず、電力を貯蔵し、交流電力系統9との間で電力の吸収または放出を行う能力を有していればよい。また、電力変換器21は、交流電力系統9と電力貯蔵装置20との間で吸収/放出される電力を相互に変換する機能を有している。   The power storage device 20 is linked to the AC power system 9 via a power converter 21. Here, the power storage device 20 has the capability of storing power and absorbing or discharging power with the AC power system 9 regardless of the type, such as a flywheel generator motor or a secondary battery. Just do it. In addition, the power converter 21 has a function of mutually converting power absorbed / released between the AC power system 9 and the power storage device 20.

制御装置10は、計器用変圧器15を介して交流電力系統9に接続されている。また、制御装置10には、交流電力系統9の状態を示す系統情報が入力されている。そして、制御装置10は、計器用変圧器15により得られた、または系統情報として得られた交流電力系統9の状態に応じて、交流電力系統9の有効電力変動(系統周波数の変動)を抑制すべく電力変換器21を制御する。   The control device 10 is connected to the AC power system 9 via an instrument transformer 15. In addition, system information indicating the state of the AC power system 9 is input to the control device 10. And the control apparatus 10 suppresses the active power fluctuation | variation (fluctuation | variation of a system frequency) of the alternating current power system 9 according to the state of the alternating current power system 9 obtained by the instrument transformer 15 or obtained as system information. The power converter 21 is controlled accordingly.

図2は、交流電力系統9および電力安定化システム1の具体的な接続状態の一例を示している。   FIG. 2 shows an example of specific connection states of the AC power system 9 and the power stabilization system 1.

図2においては、自然エネルギーを利用した分散型電源の一例として太陽電池モジュール50aおよび50bが示されている。太陽電池モジュール50aは、電力変換器51aおよび(電力用)変圧器52aを介して交流電力系統9に連系され、太陽電池モジュール50bは、電力変換器51bおよび変圧器52bを介して交流電力系統9に連系されている。また、その他の発電所7の発電機の一例として、複数の小容量ディーゼル発電機からなるディーゼル発電機群70aおよび70bが示されている。ディーゼル発電機群70aは、変圧器72aを介して交流電力系統9に連系され、ディーゼル発電機群70bは、変圧器72bを介して交流電力系統9に連系されている。さらに、需要家負荷8aは、変圧器82aを介して交流電力系統9に接続され、需要家負荷8bは、変圧器82bを介して交流電力系統9に接続されている。   In FIG. 2, solar cell modules 50a and 50b are shown as an example of a distributed power source using natural energy. The solar cell module 50a is connected to the AC power system 9 via a power converter 51a and a (for power) transformer 52a, and the solar cell module 50b is connected to the AC power system via a power converter 51b and a transformer 52b. 9 linked. Further, as an example of other generators of the power plant 7, diesel generator groups 70a and 70b including a plurality of small-capacity diesel generators are shown. The diesel generator group 70a is linked to the AC power system 9 via the transformer 72a, and the diesel generator group 70b is linked to the AC power system 9 via the transformer 72b. Further, the customer load 8a is connected to the AC power system 9 via the transformer 82a, and the customer load 8b is connected to the AC power system 9 via the transformer 82b.

図2においては、電力貯蔵装置20の一例として蓄電池が示され、当該蓄電池20は、電力変換器21および変圧器22を介して交流電力系統9に連系されている。また、制御装置10には、太陽電池モジュール50a、ディーゼル発電機群70a、および需要家負荷8aに近いノードの電力潮流PL1を検出するため、系統情報の一例として、各ノードの電圧・電流データまたは電力潮流データが入力されている。なお、制御装置10には、太陽電池モジュール50b、ディーゼル発電機群70b、および需要家負荷8bに近いノードの電力潮流PL2を検出するための電圧・電流データや電力潮流データは入力されていない。   In FIG. 2, a storage battery is shown as an example of the power storage device 20, and the storage battery 20 is linked to the AC power system 9 via a power converter 21 and a transformer 22. Further, in order to detect the power flow PL1 of the node close to the solar cell module 50a, the diesel generator group 70a, and the consumer load 8a, the control device 10 detects voltage / current data of each node or Power flow data is input. Note that voltage / current data and power flow data for detecting the power flow PL2 of the node close to the solar cell module 50b, the diesel generator group 70b, and the customer load 8b are not input to the control device 10.

図3は、制御装置10の構成の概略を示している。図3に示されている制御装置10は、周波数検出部111、周波数制御部113、電力潮流検出部121、電力潮流制御部123、指令値生成部134、および電力変換器制御部135を含んで構成されている。   FIG. 3 shows an outline of the configuration of the control device 10. The control device 10 shown in FIG. 3 includes a frequency detection unit 111, a frequency control unit 113, a power flow detection unit 121, a power flow control unit 123, a command value generation unit 134, and a power converter control unit 135. It is configured.

周波数検出部111は、計器用変圧器15を介して交流電力系統9に接続されている。そして、周波数検出部111は、計器用変圧器15により得られる交流電力系統9の電圧波形に基づいて、交流電力系統9の系統周波数を周波数計測値f1として検出する。また、周波数制御部113には、周波数目標値f0と周波数計測値f1との周波数偏差Δfが入力されている。そして、周波数制御部113からは、系統周波数の変動を補償する電力量に相当する周波数補償量Wfが出力されている。   The frequency detection unit 111 is connected to the AC power system 9 via the instrument transformer 15. And the frequency detection part 111 detects the system frequency of the alternating current power system 9 as the frequency measurement value f1 based on the voltage waveform of the alternating current power system 9 obtained by the transformer 15 for instruments. Further, the frequency controller 113 receives a frequency deviation Δf between the frequency target value f0 and the frequency measurement value f1. The frequency control unit 113 outputs a frequency compensation amount Wf corresponding to the amount of power that compensates for fluctuations in the system frequency.

電力潮流検出部121には、交流電力系統9の系統情報が入力されている。そして、電力潮流検出部121は、入力される系統情報に基づいて、交流電力系統9の電力潮流を電力潮流計測値PL1として検出する。例えば、系統情報として各ノードの電圧・電流データが入力され、これらのデータから電圧値,位相角や、さらに有効電力,無効電力などを求める。なお、電力潮流検出部121には、各ノードの電力潮流データが直接入力されてもよい。また、電力潮流制御部123には、電力潮流計測値PL1、または、電力潮流目標値PL0と電力潮流計測値PL1との電力潮流偏差Δpが入力されている。さらに、電力潮流制御部123には、周波数補償量Wfも入力されている。そして、電力潮流制御部123からは、電力潮流の変動を補償する電力量に相当する電力潮流補償量Wpが出力されている。   System information of the AC power system 9 is input to the power flow detection unit 121. The power flow detection unit 121 detects the power flow of the AC power system 9 as a power flow measurement value PL1 based on the input system information. For example, voltage / current data of each node is input as system information, and a voltage value, a phase angle, active power, reactive power, and the like are obtained from these data. Note that the power flow detection unit 121 may directly input power flow data of each node. Further, the power flow control unit 123 is input with the power flow measurement value PL1 or the power flow deviation Δp between the power flow target value PL0 and the power flow measurement value PL1. Furthermore, the frequency compensation amount Wf is also input to the power flow control unit 123. The power flow control unit 123 outputs a power flow compensation amount Wp corresponding to the power amount that compensates for fluctuations in the power flow.

指令値生成部134には、周波数補償量Wfおよび電力潮流補償量Wpが入力されている。また、指令値生成部134から電力変換器制御部135には、制御指令値W0が入力されている。そして、電力変換器制御部135からは、電力変換器21の制御信号C0が出力されている。   The command value generator 134 receives the frequency compensation amount Wf and the power flow compensation amount Wp. Further, the control command value W 0 is input from the command value generation unit 134 to the power converter control unit 135. And from the power converter control part 135, the control signal C0 of the power converter 21 is output.

<第1実施形態>
===制御装置の構成===
以下、図4を参照して、第1の実施形態における制御装置の構成について説明する。
<First Embodiment>
=== Configuration of Control Device ===
Hereinafter, the configuration of the control device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

図4において、91は、制御指令値W0を操作量、電力潮流PL1を制御量とする制御対象(プラント)を示し、この伝達関数をP1とすると、

Figure 0006032365
のように、一次遅れ要素で表すことができる。ここで、sはラプラス変換子であり、T1は時定数である。なお、制御指令値W0には、加算器93において電力潮流PL1の変動分が外乱d1として加算され、その加算結果が制御対象91に入力されている。In FIG. 4, 91 indicates a control object (plant) having the control command value W0 as the manipulated variable and the power flow PL1 as the controlled variable. If this transfer function is P1,
Figure 0006032365
As shown in FIG. Here, s is a Laplace transformer, and T 1 is a time constant. The control command value W0 is added with the fluctuation of the power flow PL1 as the disturbance d1 in the adder 93, and the addition result is input to the control object 91.

図4において、92は、電力潮流PL1を操作量、系統周波数f1を制御量とする制御対象を示し、この伝達関数をP2とすると、

Figure 0006032365
のように、積分要素で表すことができる。ここで、Mは発電機の単位慣性定数である。なお、電力潮流PL1には、加算器94において電力潮流PL2の変動分が外乱d2として加算され、その加算結果が制御対象92に入力されている。In FIG. 4, reference numeral 92 denotes a control target having the power flow PL1 as an operation amount and the system frequency f1 as a control amount. If this transfer function is P2,
Figure 0006032365
As shown in FIG. Here, M is a unit inertia constant of the generator. The power flow PL1 is added with the fluctuation of the power flow PL2 as disturbance d2 in the adder 94, and the addition result is input to the control object 92.

図4に示されている制御装置10aは、周波数検出部111、加算器112、周波数制御部113、電力潮流検出部121、電力潮流制御部123、および指令値生成部134を含んで構成されている。なお、図4においては、図3に示した指令値生成部134は加算器として構成され、電力変換器制御部135は省略されている。   The control device 10a shown in FIG. 4 includes a frequency detection unit 111, an adder 112, a frequency control unit 113, a power flow detection unit 121, a power flow control unit 123, and a command value generation unit 134. Yes. In FIG. 4, the command value generation unit 134 shown in FIG. 3 is configured as an adder, and the power converter control unit 135 is omitted.

加算器112には、周波数目標値f0と、周波数検出部111によって検出された周波数計測値f1とが入力されている。また、加算器112から周波数制御部113には、周波数偏差Δf(=f0−f1)が入力されている。そして、周波数制御部113からは、周波数補償量Wfが出力されている。   The adder 112 receives the frequency target value f0 and the frequency measurement value f1 detected by the frequency detection unit 111. The frequency deviation Δf (= f0−f1) is input from the adder 112 to the frequency control unit 113. The frequency controller 113 outputs a frequency compensation amount Wf.

電力潮流制御部123は、電力潮流モデル部1231、加算器1232、および第1の比例ゲイン1233を含んで構成されている。ここで、第1の比例ゲイン1233の値をL1とする。なお、電力潮流モデル部1231は、周波数補償量Wfによる電力潮流PL1の変化をモデル化したものであり、制御対象91に対するノミナルプラントに相当する。したがって、この伝達関数をP1nとすると、

Figure 0006032365
のように、制御対象91の伝達関数P1と同様に、一次遅れ要素で表される。The power flow control unit 123 includes a power flow model unit 1231, an adder 1232, and a first proportional gain 1233. Here, the value of the first proportional gain 1233 is L1. The power flow model unit 1231 models a change in the power flow PL1 due to the frequency compensation amount Wf, and corresponds to a nominal plant for the control target 91. Therefore, if this transfer function is P1 n ,
Figure 0006032365
Like this, like the transfer function P1 of the control object 91, it is represented by a first-order lag element.

電力潮流モデル部1231には、周波数補償量Wfが入力され、電力潮流モデル部1231からは、電力潮流推定値PLeが出力されている。また、加算器1232には、電力潮流推定値PLeと、電力潮流検出部121によって検出された電力潮流計測値PL1とが入力されている。さらに、加算器1232から第1の比例ゲイン1233には、電力潮流推定値PLeと電力潮流計測値PL1との差Δp’(=PLe−PL1)が入力されている。そして、第1の比例ゲイン1233からは、電力潮流補償量Wpが出力されている。   The power flow model unit 1231 receives the frequency compensation amount Wf, and the power flow model unit 1231 outputs the power flow estimated value PLe. The adder 1232 is supplied with the power flow estimated value PLe and the power flow measurement value PL1 detected by the power flow detection unit 121. Further, the difference Δp ′ (= PLe−PL1) between the power flow estimated value PLe and the power flow measured value PL1 is input from the adder 1232 to the first proportional gain 1233. Then, from the first proportional gain 1233, the power flow compensation amount Wp is output.

指令値生成部(加算器)134には、周波数補償量Wfおよび電力潮流補償量Wpが入力されている。そして、指令値生成部134からは、制御指令値W0(=Wf+Wp)が出力されている。   The command value generator (adder) 134 receives the frequency compensation amount Wf and the power flow compensation amount Wp. The command value generation unit 134 outputs a control command value W0 (= Wf + Wp).

===制御装置の動作===
次に、本実施形態における制御装置の動作について説明する。
=== Operation of Control Device ===
Next, the operation of the control device in this embodiment will be described.

周波数制御部113は、周波数偏差Δfに基づいて周波数補償量Wfを求める。例えば、周波数制御部113は、PI(Proportional-Integral:比例・積分)制御器として構成することができる。また、例えば、周波数制御部113は、ハイパスフィルタなどにより周波数偏差Δfから系統周波数の変動成分を抽出し、当該抽出した変動成分に比例ゲインを乗算し、位相補償(位相進み補償や位相遅れ補償)などを行って、周波数補償量Wfを求めてもよい。周波数制御部113の伝達関数をKとすると、周波数制御部113から出力される周波数補償量Wfは、

Figure 0006032365
と表される。The frequency control unit 113 obtains the frequency compensation amount Wf based on the frequency deviation Δf. For example, the frequency control unit 113 can be configured as a PI (Proportional-Integral) controller. Further, for example, the frequency control unit 113 extracts a system frequency fluctuation component from the frequency deviation Δf by a high-pass filter or the like, multiplies the extracted fluctuation component by a proportional gain, and performs phase compensation (phase advance compensation or phase delay compensation). For example, the frequency compensation amount Wf may be obtained. When the transfer function of the frequency control unit 113 is K, the frequency compensation amount Wf output from the frequency control unit 113 is
Figure 0006032365
It is expressed.

電力潮流制御部123は、電力潮流計測値PL1および周波数補償量Wfに基づいて電力潮流補償量Wpを求める。具体的には、まず、電力潮流モデル部1231は、周波数補償量Wfに基づいて、当該周波数補償量Wfに応じた電力変換器の制御による電力潮流の変化を電力潮流推定値PLeとして推定する。そして、電力潮流推定値PLeと電力潮流計測値PL1との差Δp’に第1の比例ゲインL1を乗算して、電力潮流補償量Wpを求める。したがって、電力潮流制御部123から出力される電力潮流補償量Wpは、

Figure 0006032365
と表される。The power flow control unit 123 obtains a power flow compensation amount Wp based on the power flow measurement value PL1 and the frequency compensation amount Wf. Specifically, first, based on the frequency compensation amount Wf, the power flow model unit 1231 estimates a change in power flow due to control of the power converter according to the frequency compensation amount Wf as the power flow estimated value PLe. Then, the power flow compensation amount Wp is obtained by multiplying the difference Δp ′ between the power flow estimated value PLe and the power flow measurement value PL1 by the first proportional gain L1. Therefore, the power flow compensation amount Wp output from the power flow control unit 123 is
Figure 0006032365
It is expressed.

指令値生成部134は、周波数補償量Wfと電力潮流補償量Wpとを加算して制御指令値W0を求める。そして、図3に示した電力変換器制御部135は、制御指令値W0に応じて制御信号C0を出力し、電力変換器21の電力変換動作を制御する。   The command value generator 134 adds the frequency compensation amount Wf and the power flow compensation amount Wp to obtain the control command value W0. And the power converter control part 135 shown in FIG. 3 outputs the control signal C0 according to the control command value W0, and controls the power conversion operation | movement of the power converter 21. FIG.

===周波数変動の抑制動作の具体例===
以下、図5ないし図8を適宜参照して、本実施形態における制御装置による周波数変動の抑制動作の具体例について説明する。
=== Specific Example of Frequency Variation Suppression Operation ===
Hereinafter, specific examples of the frequency fluctuation suppressing operation performed by the control device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 8 as appropriate.

まず、比較例として、周波数補償量Wfが電力潮流制御部に入力されず、周波数制御部および電力潮流制御部がそれぞれ独立して周波数補償量および電力潮流補償量を求める制御装置の構成を図5に示す。図5に示されている制御装置10dは、本実施形態の制御装置10aに対して、電力潮流制御部123の代わりに電力潮流制御部153を含み、加算器122をさらに含んで構成されている。また、電力潮流制御部153は、ハイパスフィルタ1531および第4の比例ゲイン1532を含んで構成されている。ここで、第4の比例ゲイン1532の値をL4とする。   First, as a comparative example, a configuration of a control device in which the frequency compensation amount Wf is not input to the power flow control unit, and the frequency control unit and the power flow control unit independently obtain the frequency compensation amount and the power flow compensation amount as shown in FIG. Shown in The control device 10d shown in FIG. 5 includes a power flow control unit 153 instead of the power flow control unit 123, and further includes an adder 122 with respect to the control device 10a of the present embodiment. . The power flow controller 153 includes a high-pass filter 1531 and a fourth proportional gain 1532. Here, the value of the fourth proportional gain 1532 is L4.

加算器122には、電力潮流目標値PL0と電力潮流計測値PL1とが入力され、加算器122からは、電力潮流偏差Δp(=PL0−PL1)が出力されている。そして、電力潮流制御部153は、ハイパスフィルタ1531により電力潮流偏差Δpから電力潮流の変動成分Δp”を抽出し、当該抽出した変動成分Δp”に第4の比例ゲインL4を乗算して、電力潮流補償量Wpを求める。ハイパスフィルタ1531の伝達関数をHとすると、

Figure 0006032365
と表され、電力潮流制御部153から出力される電力潮流補償量Wpは、
Figure 0006032365
と表される。The power flow target value PL0 and the power flow measurement value PL1 are input to the adder 122, and the power flow deviation Δp (= PL0−PL1) is output from the adder 122. Then, the power flow control unit 153 extracts the power flow fluctuation component Δp ″ from the power flow deviation Δp by the high-pass filter 1531 and multiplies the extracted fluctuation component Δp ″ by the fourth proportional gain L4 to A compensation amount Wp is obtained. If the transfer function of the high-pass filter 1531 is H,
Figure 0006032365
The power flow compensation amount Wp output from the power flow control unit 153 is
Figure 0006032365
It is expressed.

ここで、図5に示した制御装置10dによる周波数変動の抑制動作の一例を図6に示す。図6においては、一例として、図2に示した交流電力系統9において、時刻t1〜t2の期間に、ディーゼル発電機群70aおよび70bのうち稼動している発電機の合計容量に対して6%の出力変動が太陽電池モジュール50aにより生じた場合を示している(太陽光発電出力1を参照)。この場合において、図5に示した制御装置10dから出力される制御指令値W0に応じて電力変換器21を制御すると、例えば図6に示すように、蓄電池20による充放電(電力の吸収/放出)が行われ、周波数変動を目標範囲内に収めることができる。   Here, FIG. 6 shows an example of the operation of suppressing the frequency fluctuation by the control device 10d shown in FIG. In FIG. 6, as an example, in the AC power system 9 shown in FIG. 2, 6% of the total capacity of the operating generators of the diesel generator groups 70 a and 70 b in the period from time t1 to t2 is 6%. Is shown when the solar cell module 50a causes the output fluctuation (see the photovoltaic power generation output 1). In this case, when the power converter 21 is controlled in accordance with the control command value W0 output from the control device 10d shown in FIG. 5, for example, as shown in FIG. 6, charging / discharging (absorption / release of power) by the storage battery 20 is performed. ) And the frequency variation can be kept within the target range.

これに対して、図7は、太陽電池モジュール50bにおいて、太陽電池モジュール50aの出力変動とは逆極性の出力変動が生じた場合を示している(太陽光発電出力2を参照)。この場合において、制御装置10dによる補償制御がなければ、太陽電池モジュール50aおよび50bの出力変動は互いに打ち消し合い、系統周波数は変化しない。   On the other hand, FIG. 7 shows a case where an output fluctuation having a polarity opposite to the output fluctuation of the solar cell module 50a occurs in the solar cell module 50b (see the photovoltaic power generation output 2). In this case, if there is no compensation control by the control device 10d, output fluctuations of the solar cell modules 50a and 50b cancel each other, and the system frequency does not change.

しかしながら、制御装置10dは、太陽電池モジュール50aに近いノードの電力潮流計測値PL1に基づいて電力潮流補償量Wpを求め、これにより、太陽電池モジュール50aの出力変動を抑制すべく蓄電池20に充電動作をさせ、系統周波数を低下させる。その後、制御装置10dは、低下した周波数計測値f1に基づいて周波数補償量Wfを求め、これにより、蓄電池20に放電動作をさせて系統周波数を上昇させるものの、系統周波数が一時的に目標範囲を逸脱してしまう
本実施形態の制御装置10aでは、電力潮流制御部123は、周波数制御部113から入力される周波数補償量Wfに基づいて電力潮流推定値PLeを推定し、電力潮流推定値PLeと電力潮流計測値PL1との差Δp’に第1の比例ゲインL1を乗算して電力潮流補償量Wpを求めている。そして、周波数補償量Wfと電力潮流補償量Wpとを加算した制御指令値W0に応じて電力変換器21を制御する。これにより、例えば図8に示すように、太陽電池モジュール50aおよび50bにおいて互いに打ち消し合う逆極性の出力変動が生じた場合であっても、不要な補償制御を抑制し、周波数変動を目標範囲内に収めることができる。
However, the control device 10d calculates the power flow compensation amount Wp based on the power flow measurement value PL1 of the node close to the solar cell module 50a, and thereby charges the storage battery 20 in order to suppress the output fluctuation of the solar cell module 50a. To reduce the system frequency. Thereafter, the control device 10d obtains the frequency compensation amount Wf based on the reduced frequency measurement value f1, thereby causing the storage battery 20 to perform a discharging operation to increase the system frequency, but the system frequency temporarily falls within the target range. In the control device 10a of the present embodiment that deviates, the power flow control unit 123 estimates the power flow estimated value PLe based on the frequency compensation amount Wf input from the frequency control unit 113, and the power flow estimated value PLe The power flow compensation amount Wp is obtained by multiplying the difference Δp ′ from the power flow measurement value PL1 by the first proportional gain L1. Then, the power converter 21 is controlled according to the control command value W0 obtained by adding the frequency compensation amount Wf and the power flow compensation amount Wp. As a result, for example, as shown in FIG. 8, even in the case where output fluctuations with opposite polarities canceling each other occur in the solar cell modules 50a and 50b, unnecessary compensation control is suppressed, and the frequency fluctuation is kept within the target range. Can fit.

<第2実施形態>
===制御装置の構成===
以下、図9を参照して、第2の実施形態における制御装置の構成について説明する。
Second Embodiment
=== Configuration of Control Device ===
Hereinafter, the configuration of the control device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 9.

図9に示されている制御装置10bは、第1実施形態の制御装置10aに対して、外乱フィードバック部143および加算器144をさらに含んで構成されている。また、外乱フィードバック部143は、系統周波数モデル部1431、1432、加算器1433、および第2の比例ゲイン1434を含んで構成されている。ここで、第2の比例ゲイン1434の値をL2とする。なお、系統周波数モデル部1431および1432は、周波数補償量Wfによる系統周波数f1の変化をモデル化したものであり、それぞれ制御対象91および92に対するノミナルプラントに相当する。したがって、系統周波数モデル部1431の伝達関数は、電力潮流モデル部1231の伝達関数P1nと同じであり、系統周波数モデル部1432の伝達関数をP2nとすると、

Figure 0006032365
のように、制御対象92の伝達関数P2と同様に、積分要素で表される。The control device 10b shown in FIG. 9 further includes a disturbance feedback unit 143 and an adder 144 with respect to the control device 10a of the first embodiment. The disturbance feedback unit 143 includes system frequency model units 1431 and 1432, an adder 1433, and a second proportional gain 1434. Here, the value of the second proportional gain 1434 is L2. System frequency model units 1431 and 1432 model changes in system frequency f1 due to frequency compensation amount Wf, and correspond to nominal plants for control objects 91 and 92, respectively. Therefore, the transfer function of the system frequency model unit 1431 is the same as the transfer function P1 n of the power flow model unit 1231, and the transfer function of the system frequency model unit 1432 is P2 n .
Figure 0006032365
Like the transfer function P2 of the control object 92, it is expressed by an integral element.

系統周波数モデル部1431および1432は、直列に接続され、系統周波数モデル部1431には、周波数補償量Wfが入力され、系統周波数モデル部1432からは、周波数推定値feが出力されている。また、加算器1433には、周波数推定値feと周波数計測値f1とが入力されている。さらに、加算器1433から第2の比例ゲイン1434には、周波数推定値feと周波数計測値f1との差Δf’(=fe−f1)が入力されている。そして、第2の比例ゲイン1434からは、周波数外乱補償量Wdが出力されている。   System frequency model units 1431 and 1432 are connected in series, frequency compensation amount Wf is input to system frequency model unit 1431, and frequency estimation value fe is output from system frequency model unit 1432. The adder 1433 receives the frequency estimation value fe and the frequency measurement value f1. Further, the difference Δf ′ (= fe−f1) between the frequency estimation value fe and the frequency measurement value f1 is input from the adder 1433 to the second proportional gain 1434. A frequency disturbance compensation amount Wd is output from the second proportional gain 1434.

加算器144には、周波数補償量Wfおよび周波数外乱補償量Wdが入力されている。また、加算器134には、加算器144の出力値と電力潮流補償量Wpとが入力されている。そして、加算器134からは、制御指令値W0(=Wf+Wp+Wd)が出力されている。なお、本実施形態では、加算器134および144が指令値生成部に相当する。   The adder 144 receives the frequency compensation amount Wf and the frequency disturbance compensation amount Wd. The adder 134 receives the output value of the adder 144 and the power flow compensation amount Wp. The adder 134 outputs a control command value W0 (= Wf + Wp + Wd). In the present embodiment, the adders 134 and 144 correspond to a command value generation unit.

===制御装置の動作===
次に、本実施形態における制御装置の動作について説明する。
=== Operation of Control Device ===
Next, the operation of the control device in this embodiment will be described.

外乱フィードバック部143は、周波数計測値f1および周波数補償量Wfに基づいて周波数外乱補償量Wdを求める。具体的には、まず、系統周波数モデル部1431および1432は、周波数補償量Wfに基づいて、当該周波数補償量Wfに応じた電力変換器の制御による系統周波数の変化を周波数推定値feとして推定する。そして、周波数推定値feと周波数計測値f1との差Δf’に第2の比例ゲインL2を乗算して、周波数外乱補償量Wdを求める。したがって、外乱フィードバック部143から出力される周波数外乱補償量Wdは、

Figure 0006032365
と表される。The disturbance feedback unit 143 obtains the frequency disturbance compensation amount Wd based on the frequency measurement value f1 and the frequency compensation amount Wf. Specifically, first, system frequency model units 1431 and 1432 estimate, as frequency estimated value fe, a change in system frequency by control of the power converter according to frequency compensation amount Wf, based on frequency compensation amount Wf. . Then, the frequency disturbance compensation amount Wd is obtained by multiplying the difference Δf ′ between the frequency estimation value fe and the frequency measurement value f1 by the second proportional gain L2. Therefore, the frequency disturbance compensation amount Wd output from the disturbance feedback unit 143 is
Figure 0006032365
It is expressed.

指令値生成部(加算器134および144)は、周波数補償量Wfと電力潮流補償量Wpと周波数外乱補償量Wdとを加算して制御指令値W0を求める。図3に示した電力変換器制御部135は、制御指令値W0に応じて制御信号C0を出力し、電力変換器21の電力変換動作を制御する。   The command value generation unit (adders 134 and 144) obtains the control command value W0 by adding the frequency compensation amount Wf, the power flow compensation amount Wp, and the frequency disturbance compensation amount Wd. The power converter control unit 135 shown in FIG. 3 outputs a control signal C0 according to the control command value W0, and controls the power conversion operation of the power converter 21.

本実施形態の制御装置10bでは、外乱フィードバック部143は、周波数制御部113から入力される周波数補償量Wfに基づいて周波数推定値feを推定し、周波数推定値feと周波数計測値f1との差Δf’に第2の比例ゲインL2を乗算して周波数外乱補償量Wdを求めている。そして、周波数補償量Wfと電力潮流補償量Wpと周波数外乱補償量Wdとを加算した制御指令値W0に応じて電力変換器21を制御する。これにより、例えば図8に示したように、太陽電池モジュール50aおよび50bにおいて互いに打ち消し合う逆極性の出力変動が生じた場合であっても、不要な補償制御を抑制し、周波数変動を目標範囲内に収めることができる。   In the control device 10b of the present embodiment, the disturbance feedback unit 143 estimates the frequency estimation value fe based on the frequency compensation amount Wf input from the frequency control unit 113, and the difference between the frequency estimation value fe and the frequency measurement value f1. A frequency disturbance compensation amount Wd is obtained by multiplying Δf ′ by the second proportional gain L2. Then, the power converter 21 is controlled according to a control command value W0 obtained by adding the frequency compensation amount Wf, the power flow compensation amount Wp, and the frequency disturbance compensation amount Wd. As a result, for example, as shown in FIG. 8, even in the case where output fluctuations with opposite polarities canceling each other occur in the solar cell modules 50a and 50b, unnecessary compensation control is suppressed, and frequency fluctuations are kept within the target range. Can fit in.

<第3実施形態>
===制御装置の構成===
以下、図10および図11を参照して、第3の実施形態における制御装置の構成について説明する。
<Third Embodiment>
=== Configuration of Control Device ===
Hereinafter, the configuration of the control device according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

図10に示されている制御装置10cは、第1実施形態の制御装置10aに対して、電力潮流制御部123の代わりに電力潮流制御部133を含み、加算器122および上下限設定部132をさらに含んで構成されている。また、電力潮流制御部133は、ハイパスフィルタ1331、加算器1332、リミッタ部1333、および第3の比例ゲイン1334を含んで構成されている。ここで、第3の比例ゲイン1334の値をL3とする。   The control device 10c illustrated in FIG. 10 includes a power flow control unit 133 instead of the power flow control unit 123, and includes an adder 122 and an upper and lower limit setting unit 132, as compared with the control device 10a of the first embodiment. Furthermore, it is comprised. The power flow control unit 133 includes a high-pass filter 1331, an adder 1332, a limiter unit 1333, and a third proportional gain 1334. Here, the value of the third proportional gain 1334 is L3.

加算器122からハイパスフィルタ1331には、電力潮流偏差Δpが入力され、ハイパスフィルタ1331からは、電力潮流の変動成分Δp”が出力されている。また、加算器1332には、電力潮流の変動成分Δp”と周波数補償量Wfとが入力されている。さらに、加算器1332からリミッタ部1333には、電力潮流の変動成分Δp”と周波数補償量Wfとの差が入力されている。そして、第3の比例ゲイン1334には、リミッタ部1333の出力値が入力され、第3の比例ゲイン1334からは、電力潮流補償量Wpが出力されている。   The power flow deviation Δp is input from the adder 122 to the high-pass filter 1331, and the power flow fluctuation component Δp ″ is output from the high-pass filter 1331. The power flow fluctuation component is output to the adder 1332. Δp ″ and the frequency compensation amount Wf are input. Further, the difference between the power flow fluctuation component Δp ″ and the frequency compensation amount Wf is input from the adder 1332 to the limiter unit 1333. The output value of the limiter unit 1333 is input to the third proportional gain 1334. Is input, and the power flow compensation amount Wp is output from the third proportional gain 1334.

図11は、本実施形態における上下限設定部132の構成を示している。図11に示されている上下限設定部132は、ハイパスフィルタ1321、判定部1322、1325、選択部1323、1326、および一次遅れ要素1324、1327を含んで構成されている。なお、上下限設定部132のうち、判定部1322、選択部1323、および一次遅れ要素1324が上限値設定部に相当し、判定部1325、選択部1326、および一次遅れ要素1327が下限値設定部に相当する。   FIG. 11 shows the configuration of the upper and lower limit setting unit 132 in the present embodiment. The upper / lower limit setting unit 132 illustrated in FIG. 11 includes a high-pass filter 1321, determination units 1322 and 1325, selection units 1323 and 1326, and first-order lag elements 1324 and 1327. Of the upper and lower limit setting units 132, the determination unit 1322, the selection unit 1323, and the first-order lag element 1324 correspond to an upper limit value setting unit, and the determination unit 1325, the selection unit 1326, and the first-order lag element 1327 are lower limit value setting units. It corresponds to.

ハイパスフィルタ1321には、周波数偏差Δfが入力されている。そして、ハイパスフィルタ1321から出力される系統周波数の変動成分Δf”は、判定部1322および1325に入力されている。   A frequency deviation Δf is input to the high pass filter 1321. The system frequency fluctuation component Δf ″ output from the high-pass filter 1321 is input to the determination units 1322 and 1325.

選択部1323および1326は、2入力1出力のマルチプレクサとして構成されている。選択部1323の選択制御入力には、判定部1322の出力値が入力され、判定部1322の出力値が1の場合に対応するデータ入力には、上限設定値MAXが入力され、判定部1322の出力値が0の場合に対応するデータ入力には、値「0」が入力されている。一方、選択部1326の選択制御入力には、判定部1325の出力値が入力され、判定部1325の出力値が1の場合に対応するデータ入力には、下限設定値MINが入力され、判定部1325の出力値が0の場合に対応するデータ入力には、値「0」が入力されている。   The selectors 1323 and 1326 are configured as a 2-input 1-output multiplexer. An output value of the determination unit 1322 is input to the selection control input of the selection unit 1323, and an upper limit set value MAX is input to a data input corresponding to the case where the output value of the determination unit 1322 is 1, and the determination unit 1322 The value “0” is input to the data input corresponding to the case where the output value is 0. On the other hand, the output value of the determination unit 1325 is input to the selection control input of the selection unit 1326, and the lower limit set value MIN is input to the data input corresponding to the case where the output value of the determination unit 1325 is 1, and the determination unit The value “0” is input to the data input corresponding to the case where the output value of 1325 is 0.

一次遅れ要素1324には、選択部1323の出力値が入力され、一次遅れ要素1324からは、上限値Pmaxが出力されている。一方、一次遅れ要素1327には、選択部1326の出力値が入力され、一次遅れ要素1327からは、下限値Pminが出力されている。   The output value of the selection unit 1323 is input to the first-order lag element 1324, and the upper limit value Pmax is output from the first-order lag element 1324. On the other hand, the output value of the selection unit 1326 is input to the primary delay element 1327, and the lower limit value Pmin is output from the primary delay element 1327.

===制御装置の動作===
次に、本実施形態における制御装置の動作について説明する。
=== Operation of Control Device ===
Next, the operation of the control device in this embodiment will be described.

電力潮流制御部133は、電力潮流偏差Δpおよび周波数補償量Wfに基づいて電力潮流補償量Wpを求める。具体的には、電力潮流制御部133は、まず、ハイパスフィルタ1331により電力潮流偏差Δpから電力潮流の変動成分Δp”を抽出する。そして、当該抽出した変動成分Δp”と周波数補償量Wfとの差(Δp”−Wf)を、リミッタ部1333により上限値Pmaxまたは下限値Pminで制限し、第3の比例ゲインL3を乗算して、電力潮流補償量Wpを求める。   The power flow control unit 133 obtains a power flow compensation amount Wp based on the power flow deviation Δp and the frequency compensation amount Wf. Specifically, the power flow control unit 133 first extracts the power flow fluctuation component Δp ″ from the power flow deviation Δp by the high-pass filter 1331. Then, the extracted fluctuation component Δp ″ and the frequency compensation amount Wf are extracted. The difference (Δp ″ −Wf) is limited by the limiter unit 1333 with the upper limit value Pmax or the lower limit value Pmin, and multiplied by the third proportional gain L3 to obtain the power flow compensation amount Wp.

ここで、上下限設定部132は、ハイパスフィルタ1321により周波数偏差Δfから系統周波数の変動成分Δf”を抽出し、当該抽出した変動成分Δf”の大きさに応じて、リミッタ部1333の上限値Pmaxおよび下限値Pminを切り替える。   Here, the upper / lower limit setting unit 132 extracts the fluctuation component Δf ″ of the system frequency from the frequency deviation Δf by the high-pass filter 1321, and the upper limit value Pmax of the limiter unit 1333 according to the magnitude of the extracted fluctuation component Δf ″. And the lower limit value Pmin is switched.

具体的には、判定部1322は、変動成分Δf”が所定の第1閾値Aset(<0)以下となった場合に値「1」の出力を開始し、これにより、リミッタ部1333から上限値Pmax(=MAX)で制限された出力値の出力が開始される。また、当該リミッタ部1333からの出力が開始された後、変動成分Δf”が所定の第3閾値Arst(>Aset)以上となると、判定部1322は、値「0」の出力を開始して上限値Pmax=0とすることにより、リミッタ部1333の出力を停止する。ここで、一例として、第3閾値Arst=0とする。そして、判定部1322は、Aset<Δf”<Arstの間、出力の状態を保持する。なお、一次遅れ要素1324は、上限値Pmaxの切り替え時における、値「0」から上限設定値MAXへの変化、または上限設定値MAXから値「0」への変化を緩やかにする。   Specifically, the determination unit 1322 starts to output a value “1” when the fluctuation component Δf ″ is equal to or less than a predetermined first threshold value Set (<0), whereby the limiter unit 1333 outputs an upper limit value. Output of an output value limited by Pmax (= MAX) is started. In addition, after the output from the limiter unit 1333 is started, when the fluctuation component Δf ″ becomes equal to or greater than the predetermined third threshold value Arst (> Aset), the determination unit 1322 starts outputting the value “0” and sets the upper limit. By setting the value Pmax = 0, the output of the limiter unit 1333 is stopped. Here, as an example, the third threshold value Arst = 0. Then, the determination unit 1322 holds the output state while Set <Δf ”<Arst. The first-order lag element 1324 changes the value“ 0 ”to the upper limit set value MAX when the upper limit value Pmax is switched. The change or the change from the upper limit set value MAX to the value “0” is moderated.

一方、判定部1325は、変動成分Δf”が所定の第2閾値Bset(>0)以上となった場合に値「1」の出力を開始し、これにより、リミッタ部1333から下限値Pmin(=MIN)で制限された出力値の出力が開始される。また、当該リミッタ部1333からの出力が開始された後、変動成分Δf”が所定の第4閾値Brst(<Bset)以下となると、判定部1325は、値「0」の出力を開始して下限値Pmin=0とすることにより、リミッタ部1333の出力を停止する。ここで、一例として、第4閾値Brst=0とする。そして、判定部1325は、Brst<Δf”<Bsetの間、出力の状態を保持する。なお、一次遅れ要素1327は、下限値Pminの切り替え時における、値「0」から下限設定値MINへの変化、または下限設定値MINから値「0」への変化を緩やかにする。   On the other hand, the determination unit 1325 starts to output the value “1” when the fluctuation component Δf ″ is equal to or greater than the predetermined second threshold value Bset (> 0), whereby the limiter unit 1333 outputs the lower limit value Pmin (= The output of the output value limited by MIN) is started. Further, after the output from the limiter unit 1333 is started, when the fluctuation component Δf ″ becomes equal to or less than the predetermined fourth threshold value Brst (<Bset), the determination unit 1325 starts outputting the value “0” and sets the lower limit By setting the value Pmin = 0, the output of the limiter unit 1333 is stopped. Here, as an example, the fourth threshold value Brst = 0. Then, the determination unit 1325 holds the output state while Brst <Δf ″ <Bset. The first-order lag element 1327 changes from the value “0” to the lower limit set value MIN when the lower limit value Pmin is switched. The change or the change from the lower limit set value MIN to the value “0” is moderated.

本実施形態の制御装置10cでは、電力潮流制御部133は、電力潮流偏差Δpから電力潮流の変動成分Δp”を抽出し、上下限設定部132は、周波数偏差Δfから系統周波数の変動成分Δf”を抽出している。また、変動成分Δf”の絶対値がある程度大きい場合にのみ、リミッタ部1333からの出力を開始し、その出力値に第3の比例ゲインL3を乗算して電力潮流補償量Wpを求めている。そして、周波数補償量Wfと電力潮流補償量Wpとを加算した制御指令値W0に応じて電力変換器21を制御する。   In the control device 10c of the present embodiment, the power flow control unit 133 extracts the power flow fluctuation component Δp ″ from the power flow deviation Δp, and the upper and lower limit setting unit 132 uses the frequency deviation Δf to change the system frequency fluctuation component Δf ″. Is extracted. Only when the absolute value of the fluctuation component Δf ″ is large to some extent, output from the limiter unit 1333 is started, and the output value is multiplied by the third proportional gain L3 to obtain the power flow compensation amount Wp. Then, the power converter 21 is controlled according to the control command value W0 obtained by adding the frequency compensation amount Wf and the power flow compensation amount Wp.

これにより、例えば図12に示すように、太陽電池モジュール50aおよび50bにおいて互いに打ち消し合う逆極性の出力変動が生じた場合には、系統周波数が変化せず、変動成分Δf”=0となるため、Pmax=Pmin=0となり、電力潮流補償量Wpは0となる。したがって、変動成分Δp”に応じた不要な補償制御が抑制され、系統周波数の目標範囲からの逸脱を防止することができる。なお、この場合、周波数補償量Wfも0となっている。一方、例えば図13に示すように、太陽電池モジュール50aだけで出力変動が生じた場合には、電力潮流制御部133から変動成分Δp”と周波数補償量Wfとの差に応じた電力潮流補償量Wpが出力され、周波数変動を目標範囲内に収めることができる。   Thereby, as shown in FIG. 12, for example, when output fluctuations of opposite polarities canceling each other occur in the solar cell modules 50a and 50b, the system frequency does not change and the fluctuation component Δf ″ = 0. Pmax = Pmin = 0 and the power flow compensation amount Wp is 0. Therefore, unnecessary compensation control according to the fluctuation component Δp ″ is suppressed, and deviation of the system frequency from the target range can be prevented. In this case, the frequency compensation amount Wf is also zero. On the other hand, as shown in FIG. 13, for example, when the output fluctuation occurs only in the solar cell module 50a, the power flow compensation amount according to the difference between the fluctuation component Δp ″ and the frequency compensation amount Wf from the power flow control unit 133. Wp is output, and the frequency variation can be kept within the target range.

前述したように、図3に示した制御装置10を備えた電力安定化システムにおいて、周波数計測値f1(周波数偏差Δf)に基づいて、交流電力系統9の系統周波数の変動を補償する電力量に相当する周波数補償量Wfを求め、電力潮流計測値PL1(電力潮流偏差Δp)および周波数補償量Wfに基づいて、電力潮流の変動を補償する電力量に相当する電力潮流補償量Wpを求め、これらを加算した制御指令値W0に応じて、電力変換器21による交流電力系統9と電力貯蔵装置20との間での電力変換動作を制御することによって、電力潮流の変動に応じた不要な補償制御を抑制し、系統周波数の目標範囲からの逸脱を防止することができる。   As described above, in the power stabilization system including the control device 10 shown in FIG. 3, the power amount for compensating for the fluctuation of the system frequency of the AC power system 9 is set based on the frequency measurement value f1 (frequency deviation Δf). The corresponding frequency compensation amount Wf is obtained, and based on the power flow measurement value PL1 (power flow deviation Δp) and the frequency compensation amount Wf, the power flow compensation amount Wp corresponding to the power amount that compensates for fluctuations in the power flow is obtained. By controlling the power conversion operation between the AC power system 9 and the power storage device 20 by the power converter 21 in accordance with the control command value W0 to which the power is added, unnecessary compensation control according to fluctuations in the power flow Can be suppressed, and deviation of the system frequency from the target range can be prevented.

また、図4に示した制御装置10aを備えた電力安定化システムにおいて、周波数補償量Wfに応じた電力変換器の制御による電力潮流の変化を電力潮流推定値PLeとして推定し、電力潮流推定値PLeと電力潮流計測値PL1との差Δp’に第1の比例ゲインL1を乗算して電力潮流補償量Wpを求めることによって、複数の分散型電源において互いに打ち消し合う逆極性の出力変動が生じた場合であっても、周波数変動を目標範囲内に収めることができる。   Further, in the power stabilization system including the control device 10a shown in FIG. 4, a change in the power flow due to the control of the power converter according to the frequency compensation amount Wf is estimated as the power flow estimated value PLe, and the power flow estimated value By calculating the power flow compensation amount Wp by multiplying the difference Δp ′ between PLe and the measured power flow value PL1 by the first proportional gain L1, output fluctuations of opposite polarities canceling each other occur in a plurality of distributed power sources. Even in this case, the frequency variation can be kept within the target range.

また、図9に示した制御装置10bを備えた電力安定化システムにおいて、周波数補償量Wfに応じた電力変換器の制御による系統周波数の変化を周波数推定値feとして推定し、周波数推定値feと周波数計測値f1との差Δf’に第2の比例ゲインL2を乗算して周波数外乱補償量Wdをさらに求めることによって、周波数補償量Wfと電力潮流補償量Wpと周波数外乱補償量Wdとを加算した制御指令値W0に応じて、電力変換器21の電力変換動作を制御し、複数の分散型電源において互いに打ち消し合う逆極性の出力変動が生じた場合であっても、周波数変動を目標範囲内に収めることができる。   Further, in the power stabilization system provided with the control device 10b shown in FIG. 9, the change of the system frequency due to the control of the power converter according to the frequency compensation amount Wf is estimated as the frequency estimated value fe, and the frequency estimated value fe The frequency disturbance compensation amount Wd is further obtained by multiplying the difference Δf ′ from the frequency measurement value f1 by the second proportional gain L2, thereby adding the frequency compensation amount Wf, the power flow compensation amount Wp, and the frequency disturbance compensation amount Wd. In response to the control command value W0, the power conversion operation of the power converter 21 is controlled, and even when output fluctuations with opposite polarities canceling each other occur in a plurality of distributed power sources, the frequency fluctuation is within the target range. Can fit in.

また、図10に示した制御装置10cを備えた電力安定化システムにおいて、系統周波数の変動成分Δf”を抽出し、Δf”≦Aset(<0)となった場合に、リミッタ部1333から上限値Pmax(=MAX)で制限された出力値の出力を開始し、Δf”≧Aset(>0)となった場合に、リミッタ部1333から下限値Pmin(=MIN)で制限された出力値の出力を開始し、その出力値に第3の比例ゲインL3を乗算して電力潮流補償量Wpを求めることによって、変動成分Δf”の絶対値がある程度大きい場合にのみ電力潮流補償量Wpを出力して、電力潮流の変動成分Δp”に応じた不要な補償制御を抑制し、系統周波数の目標範囲からの逸脱を防止することができる。   Further, in the power stabilization system including the control device 10c shown in FIG. 10, when the fluctuation component Δf ″ of the system frequency is extracted and Δf ″ ≦ Aset (<0), the limiter unit 1333 outputs the upper limit value. When the output of the output value limited by Pmax (= MAX) is started and Δf ″ ≧ Aset (> 0) is satisfied, the output of the output value limited by the lower limit value Pmin (= MIN) is output from the limiter unit 1333. And the output value is multiplied by the third proportional gain L3 to obtain the power flow compensation amount Wp, so that the power flow compensation amount Wp is output only when the absolute value of the fluctuation component Δf ″ is large to some extent. Therefore, unnecessary compensation control according to the fluctuation component Δp ″ of the power flow can be suppressed, and deviation of the system frequency from the target range can be prevented.

さらに、リミッタ部1333からの出力が開始された後、Δf”≧Arst(>Aset)またはΔf”≦Brst(<Bset)となった場合に、リミッタ部1333の出力を停止することによって、変動成分Δf”が第1閾値Aset付近にある場合の上限値Pmaxの頻繁な切り替えや、変動成分Δf”が第2閾値Bset付近にある場合の下限値Pminの頻繁な切り替えを抑制し、電力貯蔵装置20の出力における振動を防止することができる。   Further, when Δf ″ ≧ Arst (> Aset) or Δf ″ ≦ Brst (<Bset) is satisfied after the output from the limiter unit 1333 is started, the output of the limiter unit 1333 is stopped to thereby change the fluctuation component. The frequent switching of the upper limit value Pmax when Δf ″ is in the vicinity of the first threshold value Aset and the frequent switching of the lower limit value Pmin when the fluctuation component Δf ″ is in the vicinity of the second threshold value Bset are suppressed. Can be prevented from vibrating.

なお、上記第1ないし第3実施形態において、例えば第1の比例ゲインL1,第2の比例ゲインL2,第3の比例ゲインL3などの各制御定数は、一般的な制御系の設計手法を用いて求めることができる。例えば、周波数変動を抑制する対象である交流電力系統9における実際の運用試験や、交流電力系統9のモデルによる動作シミュレーションを行うことによって、実験的に求めることができる。   In the first to third embodiments, for example, the control constants such as the first proportional gain L1, the second proportional gain L2, and the third proportional gain L3 use a general control system design technique. Can be obtained. For example, it can be obtained experimentally by performing an actual operation test in the AC power system 9 that is a target for suppressing frequency fluctuations or an operation simulation using a model of the AC power system 9.

また、上記第2実施形態において、第1の比例ゲインL1と第2の比例ゲインL2とは、第1の比例ゲインL1を先に決定する方が望ましい。この場合、例えば、まず第2の比例ゲインL2を0として第1の比例ゲインL1を決定した後に、決定した第1の比例ゲインL1を用いて第2の比例ゲインL2を決定する。   In the second embodiment, it is preferable that the first proportional gain L1 and the second proportional gain L2 are determined first in the first proportional gain L1. In this case, for example, the first proportional gain L1 is first determined by setting the second proportional gain L2 to 0, and then the second proportional gain L2 is determined using the determined first proportional gain L1.

また、上記第3実施形態において、第1閾値Aset,第2閾値Bset,第3閾値Arst,第4閾値Brstの各閾値は、交流電力系統9の特性や系統周波数の目標範囲などから、上記各制御定数の場合と同様に実験的に求めることができる。同様に、一次遅れ要素1324および1327についても、交流電力系統9の特性などから実験的に求めることができる。   In the third embodiment, the threshold values of the first threshold value Aset, the second threshold value Bset, the third threshold value Arst, and the fourth threshold value Brst are determined based on the characteristics of the AC power system 9 and the target range of the system frequency. It can be obtained experimentally as in the case of the control constant. Similarly, the first-order lag elements 1324 and 1327 can also be obtained experimentally from the characteristics of the AC power system 9 and the like.

なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。   In addition, the said embodiment is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.

1 電力安定化システム
5 太陽光発電所
6 風力発電所
7 発電所
8(8a、8b) 需要家負荷
9 交流電力系統
10(10a〜10d) 制御装置
15 計器用変圧器
20 電力貯蔵装置(蓄電池)
21、51(51a、51b)、61 電力変換器
22、52a、52b、72a、72b、82a、82b (電力用)変圧器
50(50a、50b) 太陽電池モジュール
60 風力発電機
70a、70b ディーゼル発電機群
91、92 制御対象
93、94 加算器
111 周波数検出部
112、122、144 加算器
113 周波数制御部
121 電力潮流検出部
123、133、153 電力潮流制御部
132 上下限設定部
134 指令値生成部(加算器)
135 電力変換器制御部
143 外乱フィードバック部
1231 電力潮流モデル部
1232、1332、1433 加算器
1233、1334、1434、1532 比例ゲイン
1321、1331、1531 ハイパスフィルタ
1322、1325 判定部
1323、1326 選択部
1324、1327 一次遅れ要素
1333 リミッタ部
1431、1432 系統周波数モデル部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power stabilization system 5 Solar power plant 6 Wind power plant 7 Power plant 8 (8a, 8b) Customer load 9 AC power system 10 (10a-10d) Control device 15 Instrument transformer 20 Power storage device (storage battery)
21, 51 (51a, 51b), 61 Power converter 22, 52a, 52b, 72a, 72b, 82a, 82b (For power) Transformer 50 (50a, 50b) Solar cell module 60 Wind power generator 70a, 70b Diesel power generation Machine group 91, 92 Control target 93, 94 Adder 111 Frequency detection unit 112, 122, 144 Adder 113 Frequency control unit 121 Power flow detection unit 123, 133, 153 Power flow control unit 132 Upper / lower limit setting unit 134 Command value generation Part (adder)
135 Power converter control unit 143 Disturbance feedback unit 1231 Power flow model unit 1232, 1332, 1433 Adder 1233, 1334, 1434, 1532 Proportional gain 1321, 1331, 1531 High-pass filter 1322, 1325 Judgment unit 1323, 1326 Selection unit 1324, 1327 Primary delay element 1333 Limiter part 1431, 1432 System frequency model part

Claims (6)

交流電力系統の有効電力変動を抑制する電力安定化システムであって、
電力を貯蔵し、前記交流電力系統との間で電力の吸収または放出を行う電力貯蔵装置と、
前記交流電力系統と前記電力貯蔵装置との間で吸収または放出される電力を相互に変換する電力変換器と、
前記交流電力系統の有効電力変動に応じて前記電力変換器を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記交流電力系統の系統周波数を周波数計測値として検出する周波数検出部と、
前記交流電力系統の電力潮流を電力潮流計測値として検出する電力潮流検出部と、
前記周波数計測値に基づいて、前記系統周波数の変動を補償する電力量を周波数補償量として求める周波数制御部と、
前記電力潮流計測値および前記周波数補償量に基づいて、前記電力潮流の変動を補償する電力量を電力潮流補償量として求める電力潮流制御部と、
前記周波数補償量および前記電力潮流補償量に応じて前記電力変換器を制御する電力変換器制御部と、
を有することを特徴とする電力安定化システム。
A power stabilization system that suppresses fluctuations in the active power of an AC power system,
A power storage device that stores power and absorbs or discharges power with the AC power system; and
A power converter that mutually converts power absorbed or released between the AC power system and the power storage device;
A control device for controlling the power converter in accordance with an active power fluctuation of the AC power system;
With
The control device includes:
A frequency detection unit for detecting a system frequency of the AC power system as a frequency measurement value;
A power flow detector for detecting the power flow of the AC power system as a power flow measurement value;
Based on the frequency measurement value, a frequency control unit that obtains an amount of power that compensates for fluctuations in the system frequency as a frequency compensation amount;
A power flow control unit for obtaining a power flow compensation amount as a power flow compensation amount based on the power flow measurement value and the frequency compensation amount;
A power converter controller that controls the power converter according to the frequency compensation amount and the power flow compensation amount;
A power stabilization system comprising:
請求項1に記載の電力安定化システムであって、
前記電力潮流制御部は、
前記周波数補償量に応じた前記電力変換器の制御による前記電力潮流の変化を電力潮流推定値として推定する電力潮流モデル部を含み、
前記電力潮流推定値と前記電力潮流計測値との差に第1の比例ゲインを乗算して前記電力潮流補償量を求めることを特徴とする電力安定化システム。
The power stabilization system according to claim 1,
The power flow controller is
A power flow model unit that estimates a change in the power flow by the control of the power converter according to the frequency compensation amount as a power flow estimation value;
A power stabilization system for obtaining the power flow compensation amount by multiplying a difference between the power flow estimated value and the power flow measurement value by a first proportional gain.
請求項2に記載の電力安定化システムであって、
前記周波数補償量に応じた前記電力変換器の制御による前記系統周波数の変化を周波数推定値として推定する系統周波数モデル部を含み、前記周波数推定値と前記周波数計測値との差に第2の比例ゲインを乗算して周波数外乱補償量を求める外乱フィードバック部をさらに有し、
前記電力変換器制御部は、前記周波数補償量、前記電力潮流補償量、および前記周波数外乱補償量に応じて前記電力変換器を制御することを特徴とする電力安定化システム。
The power stabilization system according to claim 2,
A system frequency model unit that estimates a change in the system frequency as controlled by the power converter according to the frequency compensation amount as a frequency estimated value; and a second proportional to the difference between the frequency estimated value and the frequency measured value A disturbance feedback unit for multiplying the gain to obtain a frequency disturbance compensation amount;
The power converter control unit controls the power converter in accordance with the frequency compensation amount, the power flow compensation amount, and the frequency disturbance compensation amount.
請求項1に記載の電力安定化システムであって、
前記電力潮流制御部は、
前記電力潮流の変動成分と前記周波数補償量との差が入力され、上限値または下限値で制限して出力するリミッタ部を含み、
前記リミッタ部の出力値に第3の比例ゲインを乗算して前記電力潮流補償量を求め、
前記リミッタ部は、
前記系統周波数の変動成分が所定の負の第1閾値以下となった場合にのみ、前記上限値で制限された出力値の出力を開始し、
前記系統周波数の変動成分が所定の正の第2閾値以上となった場合にのみ、前記下限値で制限された出力値の出力を開始することを特徴とする電力安定化システム。
The power stabilization system according to claim 1,
The power flow controller is
A difference between the fluctuation component of the power flow and the frequency compensation amount is input, and includes a limiter unit that outputs an upper limit value or a lower limit value,
The power flow compensation amount is obtained by multiplying the output value of the limiter unit by a third proportional gain,
The limiter unit is
Only when the fluctuation component of the system frequency is equal to or less than a predetermined negative first threshold, starts outputting the output value limited by the upper limit value,
The power stabilization system starts output of the output value limited by the lower limit value only when the fluctuation component of the system frequency becomes equal to or greater than a predetermined positive second threshold value.
請求項4に記載の電力安定化システムであって、
前記リミッタ部は、
前記上限値で制限された出力値を出力している場合に、前記系統周波数の変動成分が前記第1閾値より大きい所定の第3閾値以上となったときには、前記上限値で制限された出力値の出力を停止し、
前記下限値で制限された出力値を出力している場合に、前記系統周波数の変動成分が前記第2閾値より小さい所定の第4閾値以下となったときには、前記下限値で制限された出力値の出力を停止することを特徴とする電力安定化システム。
The power stabilization system according to claim 4,
The limiter unit is
When the output value limited by the upper limit value is output, if the fluctuation component of the system frequency becomes equal to or greater than a predetermined third threshold value greater than the first threshold value, the output value limited by the upper limit value Stop the output of
When outputting the output value limited by the lower limit value, if the fluctuation component of the system frequency becomes equal to or less than a predetermined fourth threshold value smaller than the second threshold value, the output value limited by the lower limit value Power stabilization system characterized by stopping the output of
電力を貯蔵し、交流電力系統との間で電力の吸収または放出を行う電力貯蔵装置と、
前記交流電力系統と前記電力貯蔵装置との間で吸収または放出される電力を相互に変換する電力変換器と、
ともに用いられ、前記交流電力系統の有効電力変動を抑制すべく前記電力変換器を制御する制御装置であって、
前記交流電力系統の系統周波数を周波数計測値として検出する周波数検出部と、
前記交流電力系統の電力潮流を電力潮流計測値として検出する電力潮流検出部と、
前記周波数計測値に基づいて、前記系統周波数の変動を補償する電力量を周波数補償量として求める周波数制御部と、
前記電力潮流計測値および前記周波数補償量に基づいて、前記電力潮流の変動を補償する電力量を電力潮流補償量として求める電力潮流制御部と、
前記周波数補償量および前記電力潮流補償量に応じて前記電力変換器を制御する電力変換器制御部と、
を有することを特徴とする制御装置。
A power storage device that stores power and absorbs or discharges power to and from the AC power system;
A power converter that mutually converts power absorbed or released between the AC power system and the power storage device;
A control device that is used together to control the power converter to suppress fluctuations in the active power of the AC power system,
A frequency detection unit for detecting a system frequency of the AC power system as a frequency measurement value;
A power flow detector for detecting the power flow of the AC power system as a power flow measurement value;
Based on the frequency measurement value, a frequency control unit that obtains an amount of power that compensates for fluctuations in the system frequency as a frequency compensation amount;
A power flow control unit for obtaining a power flow compensation amount as a power flow compensation amount based on the power flow measurement value and the frequency compensation amount;
A power converter controller that controls the power converter according to the frequency compensation amount and the power flow compensation amount;
A control device comprising:
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965588A (en) * 1995-08-24 1997-03-07 Hitachi Ltd Power storage system
JP2011024386A (en) * 2009-07-17 2011-02-03 Kyushu Electric Power Co Inc Power stabilizer and controller thereof
JP2011050133A (en) * 2009-08-25 2011-03-10 Toshiba Corp Device for controlling demand-supply of power system, demand-supply control program, and recording medium therefor
JP2011114899A (en) * 2009-11-25 2011-06-09 Fuji Electric Systems Co Ltd Method and apparatus for controlling load frequency

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965588A (en) * 1995-08-24 1997-03-07 Hitachi Ltd Power storage system
JP2011024386A (en) * 2009-07-17 2011-02-03 Kyushu Electric Power Co Inc Power stabilizer and controller thereof
JP2011050133A (en) * 2009-08-25 2011-03-10 Toshiba Corp Device for controlling demand-supply of power system, demand-supply control program, and recording medium therefor
JP2011114899A (en) * 2009-11-25 2011-06-09 Fuji Electric Systems Co Ltd Method and apparatus for controlling load frequency

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