TWI910851B - 分散電源管理裝置及配電系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種分散電源管理裝置（31），係管理一台以上的分散電源。一台以上之分散電源的各者係連接於電力系統，且作為電壓源而動作。一台以上之分散電源之各者之頻率與電力的關係係具有垂下特性，且被調整為頻率指令值（Fref）與電力指令值（Pref）彼此對應。分散電源管理裝置（31）係具備：交流頻率收集部（313），係收集電力系統之交流頻率的資訊，且根據所收集之交流頻率的資訊而決定交流頻率的代表值（Fmeasure）；及頻率指令值生成部（315），係根據交流頻率的代表值而生成一台以上之分散電源之各者的頻率指令值（Fref）。

Description

分散電源管理裝置及配電系統

本揭示係關於一種分散電源管理裝置及配電系統，更特定地而言，係關於一種當例如安裝有虛擬同步發電機控制的情況般將具有垂下特性之一台以上的分散電源聯結於交流配電系統之際之提供給各分散電源之控制指令值的生成方法。在本揭示中，複數個分散電源係包含利用太陽電池等再生能源的創能源機器（以下亦稱為「創能機器」）、及／或燃料電池、蓄電池等蓄能源機器（以下亦稱為「蓄能機器」）。

近年來，以降低環境負荷為目標，已加速了導入不會排出二氧化碳之太陽電池等之利用天然能源的發電系統。此外，為了對應東日本大地震災害以來的電力不足等，已推進了具備有蓄電池的系統、利用電動車作為蓄電池的系統、太陽電池與蓄電池組合而成的系統等的製品化。不管上述的哪一個系統都採用了靜止型逆變器（Static Inverter）。

另一方面，做為調整力的火力發電廠，伴隨著再生能源的發電量增加，包含管理成本在內的發電成本提高，因此預期未來會逐步關閉。在此，在火力發電等中所使用的同步發電機潛在地具有在系統頻率變動時加以抑制的作用（稱為慣性力或同步化力等）。因此，當同步發電機因為火力發電廠關閉而逐漸減少時，系統的穩定度的確保將變得困難。

為了解決上述問題，使靜止型逆變器具有同步發電機所擁有之功能的虛擬同步發電機控制技術的開發已在各企業中推進。

例如，日本特開2019-176584號公報（專利文獻1）係揭示了安裝有虛擬同步發電機控制技術之分散電源（更特定而言係靜止型逆變器）之控制參數的設定方法。具體而言，在該文獻中，係記載了根據系統運用者所要求的要求慣性值、和依據分散電源的規格及動作狀態所算出之虛擬慣性值的任一者，而使分散電源聯結於電力系統的靜止型逆變器。

更詳細而言，各個靜止型逆變器中之虛擬慣性加總而得的總虛擬慣性值Jopt係設定如下。首先，系統聯結控制裝置係接收系統運用者對分散電源要求的虛擬慣性值Jreq。接著，系統聯結控制裝置係根據再生能源系統的動作狀態及再生能源系統的規格資料，設定相對於各靜止型逆變器之虛擬慣性的上限值Jmax, i、及以虛擬慣性的上限值Jmax, i動作時虛擬衰減常數的下限值Dmin, i。然後，系統聯結控制裝置係判定各上限值Jmax, i的合計值ΣJmax, i是否比被要求的虛擬慣性值Jreq小。系統聯結控制裝置係當ΣJmax, i的合計值ΣJmax,i比被要求的虛擬慣性值Jreq小的情況下，將適合再生能源系統的總虛擬慣性值Jopt設定作為Jopt=ΣJmax, i。另一方面，系統聯結控制裝置係當Jmax, i的合計值ΣJmax, i比被要求的虛擬慣性值Jreq大的情況下，構成作為Jopt= Jreq。此外，關於適合再生能源系統之總虛衰減常數值Doptimal（亦即最佳值），亦已於專利文獻1中記載了可用相同的方法來設定。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2019-176584號公報

[發明所欲解決的問題]

根據專利文獻1，安裝有虛擬同步發電機控制功能的靜止型逆變器之供虛擬同步發電機控制所用的控制參數（亦即，總虛擬慣性值及總虛擬衰減常數值），係以上述的方法算出後作設定。依據此方法，系統管理者意圖的系統的慣性力雖被確保，但當發生了負載變動時及發電量發生變化時會產生以下的問題。

亦即，若發生了負載變動或發電量的變化，各分散電源即依據各自的虛擬同步發電機特性（亦即垂下特性）來分擔過剩或不足電力。更具體而言，係由各分散電源（更特定而言係靜止型逆變器）根據虛擬同步發電機控制等的垂下特性而進行模擬同步發電機的動作，藉此而由各分散電源供給因為負載變動或發電量的變化所產生的過剩或不足電力。此時，各分散電源係根據來自上位EMS（Energy Management System，能源管理系統）的電力指令值和自身所輸出之電力的差分而決定自身所輸出之系統交流電壓的頻率。另一方面，系統交流電壓的頻率係藉由連接於基幹系統之大容量的同步發電機來管理。換言之，大容量的同步發電機相對於系統交流電壓的頻率更具優異性。設於配電系統之安裝有虛擬同步發電機控制的分散電源即使依據垂下特性而供給了過剩或不足電力，對於系統交流電壓的頻率亦幾乎不會造成影響。此外，可藉由安裝有虛擬同步發電機控制之分散電源而填補之交流系統電壓的頻率，係依據垂下特性及來自上位EMS的電力指令值而決定。一般而言，基幹系統的頻率係對於額定頻率變化±0.2Hz左右。另一方面，安裝有虛擬同步發電機控制的分散電源（亦即，具有垂下特性且作為電壓源動作的分散電源）係限制了自身可填補之交流系統電壓的上下限頻率以穩定動作，且基幹系統可取得的頻率範圍比其頻率範圍更廣。因此，當交流系統電壓的頻率逸脫了安裝有虛擬同步發電機控制之分散電源可填補的頻率範圍時，會有安裝有虛擬同步發電機控制的分散電源將會停止的問題。

本揭示係為了解決上述的問題而研創者，其關於分散電源管理裝置（亦即上位的EMS）。本揭示的目的係在設置有安裝有虛擬同步發電機控制方式的複數個靜止型逆變器的電力系統中，藉由分散電源管理裝置生成控制指令值，俾當即使因為負載的消耗量變動或急遽變動，或來自再生能源等等創能機器的發電電力變動或急遽變動而使交流系統電壓的頻率變化的情況下，亦不會逸脫具有虛擬同步發電機特性（更一般而言係垂下特性）的靜止型逆變器以垂下特性所可管理的頻率範圍，且可在靜止型逆變器不停止下進行持續運轉。 [用以解決問題的手段]

根據本揭示的一態樣，提供一種管理一台以上之分散電源的分散電源管理裝置。一台以上之分散電源的各者係連接於電力系統，且作為電壓源而動作。一台以上之分散電源之各者之頻率與電力的關係係具有垂下特性，且被調整為頻率指令值與電力指令值彼此對應。分散電源管理裝置係具備：交流頻率收集部，係收集電力系統之交流頻率的資訊，且根據所收集之交流頻率的資訊而決定交流頻率的代表值；及頻率指令值生成部，係根據交流頻率的代表值而生成一台以上之分散電源之各者的頻率指令值。

根據本揭示的另一態樣，提供一種管理一台以上之分散電源的分散電源管理裝置。一台以上之分散電源的各者係連接於電力系統，且作為電壓源而動作。一台以上之分散電源之各者之頻率與電力的關係係具有垂下特性，且被調整為頻率指令值與電力指令值彼此對應。分散電源管理裝置係具備：交流頻率收集部，係收集電力系統之交流頻率的資訊，且根據所收集之交流頻率的資訊而決定交流頻率的代表值；及電力指令值補正部，係根據交流頻率的代表值而補正一台以上之分散電源之各者的電力指令值。 [發明功效]

依據本揭示，根據電力系統所實測的交流頻率，而決定提供給各分散電源的頻率指令值或電力指令值。藉此，即使當交流系統電壓的頻率因為供給至系統之來自再生能源等創能機器的發電電力等由於負載的消耗電力變動或急遽變動或日照急遽變動而變動或急遽變動而變化時，亦不會脫離安裝有虛擬同步發電機控制特性（更一般而言係垂下特性）等之靜止型逆變器所管理的頻率範圍，而可在不停止分散電源下進行持續運轉。

以下，參照圖式詳細地說明各實施形態。另外，以下，對於圖中之相同或相等的部分係標示相同的參照符號，其說明原則上不會重複。

實施形態1 [分散電源管理裝置及配電系統的構成例] 圖1係顯示實施形態1之分散電源管理裝置及具備有藉由分散電源管理裝置控制之複數個分散電源之配電系統之構成的方塊圖。另外，在本實施形態1中，雖以三相系統作為配電系統為例作說明，但當然實施形態1的分散電源管理裝置亦可應用於單相系統。

參照圖1，配電系統1係具備：變電所20；主配電線24m，係從該變電所20拉出；分支配電線24a至24d，係從主配電線24m分支；及複數個自動電壓調整器23，係串聯地配置於主配電線24m。在本實施形態1中，係使用SVR（Step Voltage Regulator，步進式電壓調整器）作為自動電壓調整器23。以下，亦將自動電壓調整器23記載為SVR23。此外，將主配電線24m及分支配電線24a至24d統稱為配電線24。如圖1所示，配電線24係供大樓102、大廈103、城鎮A100a、城鎮B100b、城鎮C100c、城鎮D100d、工廠101等用戶、MW級太陽光電系統（mega solar）用電力轉換裝置27、蓄電池用電力轉換裝置41a、41b、41c、及同步發電機30a、30b連接。在MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27中係連接有MW級太陽光電系統26，在蓄電池用電力轉換裝置41a、41b、41c中係分別連接有蓄電池40a、40b、40c。

再者，配電系統1係具備連接於主配電線24m的複數個電壓計22（22a至22x）、配電自動化系統21、及地域能源管理系統（CEMS：Community Energy Management System）31。以下，配電自動化系統21亦記載為DSO（Distribution System Operator，配電系統運營商）21。CEMS31係相當於本揭示中的分散電源管理裝置。此外，以在CEMS31中包含DSO21、蓄電池用電力轉換裝置41、及電壓計22等之方式稱為分散電源管理系統。

在本實施形態中，各電壓計22係根據所量測之配電系統1之配電線24的電壓資訊而算出交流系統電壓的實效電壓值及頻率。各電壓計22係將所算出的實效電壓值及頻率以預先規定的週期（例如1分週期）通知DSO21及CEMS31。

此外，在本實施形態中，各SVR23係以預先規定的週期將觸碰（tap）位置資訊、一次側電壓資訊、及二次側電壓資訊通知配電自動化系統（DSO）21。再者，SVR23係在觸碰切換時，將觸碰位置資訊、一次側電壓資訊、及二次側電壓資訊非定期地通知配電自動化系統（DSO）21。

CEMS31係以預先規定的週期（例如1分週期），從設置於各用戶（亦即城鎮A100a、城鎮B100b、城鎮C100c、城鎮D100d、大樓102、大廈103、工廠101）的智慧電表（smart meter）（未圖示）收集消耗電力等各種量測結果的資訊。再者，CEMS31係以預先規定的週期（例如1分週期），從MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27、同步發電機30a、30b、及蓄電池用電力轉換裝置41a、41b、41c收集各創能機器的發電電力等各種量測結果的資訊。此時，CEMS31係將所收集的上述資料，根據來自DSO21的要求而通知DSO21。根據本實施形態1的情形，係將CEMS31與DSO21的通訊週期設為30分週期。

另外，在上述中，雖將DSO21與CEMS31的通訊週期設為30分，但不限定於此，例如當然亦可為15分週期、或1小時週期。此外，關於各電壓計22及蓄電池用電力轉換裝置41等與CEMS31之間的通訊週期，亦不限定於1分，當然亦可為例如1秒週期、10秒週期、30秒週期、2分週期等。

圖2係圖1所示之CEMS31的方塊構成圖。參照圖2，CEMS31係具備通訊電路311、記憶電路312、交流頻率收集電路313、運轉計劃作成電路314、頻率指令值生成電路315、分散電源垂下特性管理電路316、傳送資料生成電路317、及CEMS內控制電路318。

通訊電路311係經由通訊線25而與DSO21、各電壓計22、各SVR23、各用戶（亦即城鎮A100a、城鎮B100b、城鎮C100c、城鎮D100d、大樓102、大廈103、城鎮100、及工廠101）、MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27、同步發電機30a、30b、及蓄電池用電力轉換裝置41a、41b、41c進行通訊。

記憶電路312係記憶經由通訊電路311所取得的各種資訊，亦即量測結果及各分散電源的狀態（status）資訊等。

交流頻率收集電路313係根據從電壓計22接收之交流系統電壓之頻率的量測結果、從蓄電池用電力轉換裝置41a、41b、41c接收之交流系統電壓之頻率的量測結果、及從MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27接收之交流系統電壓之頻率的量測結果，而生成所量測之交流系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）。另外，在本實施形態1中，交流頻率收集電路313係從經由電壓計22a至22x所量測的交流系統電壓，以從各個地點的頻率算出平均值作為代表值之方式予以輸出。藉此，將各電壓計22的量測誤差予以平均化。

另外，在交流頻率收集電路313中生成頻率之代表值的方法不限定於上述。例如，可利用一個電壓計22的輸出作為代表值，或者當然亦可使用由蓄電池用電力轉換裝置41或其他分散電源所量測之交流系統電壓的頻率量測結果來決定代表值。當配電系統1為自立系統的情況下，作為交流頻率的代表值來說，亦可使用從複數個分散電源中之電力容量最大的分散電源、或從由後述之由運轉計劃作成電路314之蓄電池運轉計劃作成電路3141所生成之電力指令值中之最大電力指令值所對應的分散電源所收集之交流頻率的算出值。

運轉計劃作成電路314係根據來自DSO21的控制指令而作成蓄電池用電力轉換裝置41a、41b、41c的運轉計劃。在本實施形態1中，運轉計劃作成電路314係以30分間隔生成24小時期間的運轉計劃。再者，運轉計劃作成電路314係根據以1分單位收集之蓄電池用電力轉換裝置41a、41b、41c的量測結果及SOC（State Of Charge，充電狀態）等資訊而判斷是否需要修正運轉計劃。運轉計劃作成電路314係當判斷為需要修正運轉計劃時，接著進行從DSO21至被通知控制指令為止之期間的運轉計劃的修正。

頻率指令值生成電路315係根據從交流頻率收集電路313輸出之交流系統電壓之頻率之量測結果的代表值（Fmeasure）而生成頻率指令值（Fref）。

分散電源垂下特性管理電路316係記憶蓄電池用電力轉換裝置41a、41b、41c的垂下特性進行管理。在本實施形態1中，分散電源垂下特性管理電路316係記憶後述之虛擬同步發電機控制參數（亦即，速度調整率：Kgd、調速機時間常數：Tg、慣性常數：M、及制動係數Dg）進行管理。另外，分散電源垂下特性管理電路316係可管理垂下特性本身，此外，當然亦可構成為管理垂下特性的傾斜度△P／△F。再者，分散電源的垂下特性係不限定於虛擬同步發電機控制，當然若為使之具有P（電力）-F（頻率）特性的垂下特性即可。另外，分散電源垂下特性管理電路316當然亦可構成為從蓄電池用電力轉換裝置41的虛擬同步發電機控制電路4093取得控制參數（亦即垂下特性）進行管理。

傳送資料生成電路317係記憶從運轉計劃作成電路314輸出的運轉計劃及從頻率指令值生成電路315輸出的頻率指令值（Fref）。再者，傳送資料生成電路317係根據來自CEMS內控制電路318的傳送指令而將所記憶的資料輸出至通訊電路311。通訊電路311係將從傳送資料生成電路317輸出的資料依據從CEMS內控制電路318輸出的控制信號而進行傳送。

CEMS內控制電路318係控制設於CEMS31內之通訊電路311、記憶電路312、交流頻率收集電路313、運轉計劃作成電路314、頻率指令值生成電路315、分散電源垂下特性管理電路316、及傳送資料生成電路317之各者的動作。

圖3係圖2所示之CEMS31內之運轉計劃作成電路314的方塊構成圖。參照圖3，運轉計劃作成電路314係具備蓄電池運轉計劃作成電路3141、發電量預測電路3142、消耗電力預測電路3143、蓄電池運轉計劃補正電路3144、電力指令值記憶傳送電路3145、及管理電路3146。

蓄電池運轉計劃作成電路3141係根據從DSO21通知的控制指令資訊、由發電量預測電路3142所預測之MW級太陽光電系統26的發電量預測結果、由消耗電力預測電路3143所預測之用戶的消耗電力預測資訊，而生成蓄電池用電力轉換裝置41a、41b、41c之每30分、每24小時的運轉計劃（具體而言，係頻率指令值及電力指令值）。在此，從DSO21通知的控制資訊係在變電所20之負載側所消耗的電力（亦即，從變電所20供給至負載側的供給電力）的計劃值（例如，每30分、24小時期間的計劃）。

發電量預測電路3142係從未圖示的天氣預報伺服器，經由通訊電路311而取得24小時期間的天氣預測資訊。發電量預測電路3142係根據所取得的天氣預測資訊、未圖示之CEMS31之內部的時鐘資訊（年月日、時刻）、及未圖示之發電量預測用所準備的資料庫資訊而預測MW級太陽光電系統26的發電量。

消耗電力預測電路3143係根據未圖示之CEMS31之內部的時鐘資訊（亦即，年月日、星期、時刻）、及未圖示之消耗電路預測用所準備的資料庫資訊而預測各用戶之消耗電力的合計。

蓄電池運轉計劃補正電路3144係根據經由通訊電路311所收集的蓄電池用電力轉換裝置41a、41b、41c的充放電電力量、及所通知的電力指令值資訊而判斷是否需要修正運轉計劃，且當判斷為需要時生成運轉計劃的修正值。

電力指令值記憶傳送電路3145係記憶由蓄電池運轉計劃作成電路3141、及蓄電池運轉計劃補正電路3144所生成之各分散電源的電力指令值，並且根據從運轉計劃作成電路314內之管理電路3146輸出的控制信號，而將電力指令值輸出至頻率指令值生成電路315。

運轉計劃作成電路314內的管理電路3146係管理蓄電池運轉計劃作成電路3141、發電量預測電路3142、消耗電力預測電路3143、蓄電池運轉計劃補正電路3144、電力指令值記憶傳送電路3145的動作。

圖4係圖2所示之CEMS31內之交流頻率收集電路313的方塊構成圖。參照圖4，交流頻率收集電路313係具備平均化電路3131、乘法器3132、加法器3133、乘法器3134、及暫存器（register）3135。如圖4所示，在實施形態1中，交流頻率收集電路313係構成為將平均化電路3131的輸出，以一次的IIR（Infinite Impulse Response，無限脈衝響應）濾波器去除雜訊成分予以輸出。

對於平均化電路3131，係從CEMS內控制電路318以1分週期通知由電壓計22所收集之交流系統電壓的頻率。平均化電路3131係算出所通知之交流系統電壓之頻率的平均值。乘法器3132係將從平均化電路3131所輸出之頻率的平均值，與從CEMS內控制電路318輸出的乘法常數k相乘。加法器3133係將乘法器3132的輸出與乘法器3134的輸出相加，且將相加結果輸出至頻率指令值生成電路315及暫存器3135。暫存器3135係儲存加法器3133的相加結果。乘法器3134係將暫存器3135的值與乘法常數（1-k）相乘，且將相乘結果輸出至加法器3133。

圖5係圖1所示之蓄電池用電力轉換裝置41的方塊構成圖。參照圖5，蓄電池用電力轉換裝置41係包含電壓計401、電流計402、第一DC/DC轉換電路403、第一控制電路404、直流母線405、電壓計406、電流計407、第一DC/AC轉換電路408、第二控制電路409、電壓計410、電流計411、及通訊介面電路412。

電壓計401係量測從蓄電池40輸出的電壓（亦即DC電壓）。電流計402係量測從蓄電池40輸出的電流（亦即DC電流）。第一DC/DC轉換電路403係將從蓄電池40輸出的第一直流電壓（直流電力）轉換為第二直流電壓（直流電力）。第一控制電路404係根據電壓計401、406的量測值及電流計402的量測值而控制第一DC/DC轉換電路403。直流母線405係將從第一DC/DC轉換電路403輸出的第二直流電壓供給至第一DC/AC轉換電路408。

電壓計406係量測直流母線405的電壓。電流計407係量測從第一DC/DC轉換電路403輸出的直流電流。第一DC/AC轉換電路408係將從第一DC/DC轉換電路403輸出的直流電力轉換為交流電力。第二控制電路409係根據電壓計406、410的量測值及電流計407、411的量測值而控制第一DC/AC轉換電路408。電壓計410係量測從第一DC/AC轉換電路408輸出的電壓（亦即AC電壓）。電流計411係量測從第一DC/AC轉換電路408輸出的電流（亦即AC電流）。通訊介面電路412係在蓄電池用電力轉換裝置41與CEMS31之間進行通訊。

另外，作為第一DC/DC轉換電路403、及第一DC/AC轉換電路408的構成來說，係可分別適當地使用公知的DC／DC轉換器及逆變器的構成。此外，在圖5的構成中，第一DC/AC轉換電路408係對應「靜止型逆變器部」的一實施例。此外，第二控制電路409係對應「靜止型逆變器控制部」的一實施例。

圖6係說明圖5所示之控制蓄電池用電力轉換裝置41之第一DC/DC轉換電路403之第一控制電路404之構成的方塊圖。

參照圖6，第一控制電路404係包含充電控制電路4041、放電控制電路4042、第一切換電路4043、及第三控制電路4044。

充電控制電路4041係根據電壓計401、406的量測值及電流計402的量測值，而生成進行蓄電池40之充電控制之際之第一DC/DC轉換電路403的控制指令值。放電控制電路4042係根據電壓計401、406的量測值及電流計402的量測值，而生成進行來自蓄電池40之放電控制之際之第一DC/DC轉換電路403的控制指令值。

第三控制電路4044係對於充電控制電路4041及放電控制電路4042輸出控制參數及控制目標值（指令值）等，並且管理蓄電池40之充電量、充電電流、及放電電力量等。再者，第三控制電路4044係對於第一切換電路4043輸出控制信號。

第一切換電路4043係依據來自第三控制電路4044的控制信號，將充電控制電路4041及放電控制電路4042之輸出之中的一方，作為第一DC/DC轉換電路403的控制指令值而選擇性地輸出。第一切換電路4043係被控制為在被指示蓄電池40的充電之際輸出充電控制電路4041所生成的控制指令值。第一切換電路4043係被控制為在被指示蓄電池40的放電之際輸出放電控制電路4042所生成的控制指令值。

圖7係說明圖5所示之控制蓄電池用電力轉換裝置41之第一DC/AC轉換電路408之第二控制電路409之構成的方塊圖。

參照圖7，第二控制電路409係包含交流頻率檢測電路4091、實效電力算出電路4092、虛擬同步發電機控制電路4093、逆變器電流控制電路4094、逆變器電壓控制電路4095、第二切換電路4096、及第四控制電路4097。

交流頻率檢測電路4091係從由電壓計410所量測之交流的電壓波形檢測相位及頻率。在本實施形態1中，交流頻率檢測電路4091係從交流的電壓波形檢測零交叉（zero cross）點，且從所檢出之零交叉點的時間間隔檢測頻率。另外，交流電壓的頻率檢測方法當然不限定於使用零交叉點之檢測結果的方法。

實效電力算出電路4092係從由電壓計410及電流計411所量測之交流電壓資訊及交流電流資訊算出實效電力。在本實施形態1中，實效電力算出電路4092係根據從交流頻率檢測電路4091輸出的零交叉點檢測資訊及交流頻率資訊而累計交流電壓波形之1週期量的電力，藉此算出實效電力。另外，實效電力的算出方法係不限定於上述方式。例如，當交流系統為三相交流的情況下，當然亦可使用dq轉換等來算出實效電力。

虛擬同步發電機控制電路4093係根據從交流頻率檢測電路4091及實效電力算出電路4092輸出之交流電壓的頻率資訊及交流實效電力資訊，而使第一DC/AC轉換電路408（亦即靜止型逆變器）具有同步發電機所擁有的慣性力、同步化力、及制動力。

以下簡單地說明虛擬同步發電機控制技術。作為火力發電所代表之同步發電機所擁有的功能來說，係具有依據頻率調整要輸出之電力的功能（亦即調速機功能）、維持角速度的功能（亦即慣性力）、與交流系統電壓取得同步的功能（亦即同步化力）、基幹系統的電壓調整功能（亦即AVR（Automatic Voltage Regulator，自動電壓調整器）功能、在系統事故時等發生之交流系統電壓的瞬間降低之際亦持續運轉的功能等。在虛擬同步發電機控制技術中，係透過控制靜止型逆變器的暫態響應，從而使之模擬同步發電機所擁有的功能。具體而言，係調速機功能、模擬依據動搖方程式的質點系統模型（亦即旋轉機的動特性）的功能、及AVR功能的三個功能。

在本實施形態1中，特別針對安裝有調速機功能及模擬依據動搖方程式的質點系統模型之功能的情況進行說明。圖42係顯示用以說明虛擬同步發電機控制技術的概念圖。另外，關於同步發電機所擁有的AVR功能，主要為從上位系統（在實施形態1中係CEMS31）通知的輸出電壓指令、或根據無效電力指令值所控制的功能，故在實施形態1中不安裝。以下，針對調速機功能、及模擬依據動搖方程式的質點系統模型的功能進行具體地說明。

首先說明調速機功能。發電廠的調速機係具有控制火力發電或核能發電的燃氣渦輪或蒸氣渦輪的輸出、或是水力發電的水車導流片等，藉此控制發電機的輸出電力的功能。在交流電力系統中，若需求超過供給，交流系統電壓的頻率即下降。在能夠進行輸出控制的火力發電機及水力發電機中，係控制為使調速機具有垂下（droop）特性，且若頻率降低即增加發電電力。另一方面，若供給超過需求，交流系統電壓的頻率即上升。在此情況下亦同樣地，在可進行輸出控制的火力發電機及水力發電機中係控制為使調速機具有droop特性，且若頻率上升即減少發電電力。

圖42係示意性地表示調速機功能的圖。如圖42所示，若同步發電機的角速度ω增大，調節能量之流入的閥即往右側移動，且供給至同步發電機的能量減少。另一方面，若同步發電機的角速度減少，調節能量之流入的閥即往左側移動，且供給至同步發電機的能量增加。藉此，可藉由自端之交流系統電壓的頻率（亦即同步發電機的角速度）單獨地控制從同步發電機輸出的能量。由於當由同步發電機個別地進行上述動作的情況下，亦被交流系統電壓的頻率所管理，故能夠在發電機間進行負載分擔。作為調速機的模型來說，係已由電氣學會（The Institute of Electrical Engineers of Japan：IEEJ）提供了以一次延遲系統所構成的模型等做為標準模型。

在本實施形態1中，係說明以藉由上述之一次延遲系統構成調速機的模型求近似時的動作。調速機的傳遞係數係以下式（1）來表示。另外，式（1）中的-1/Kgd係顯示調速機的比例增益（Kgd：速度調整率），Tg係顯示一次延遲系統的時間常數（Tg：調速機時間常數）。

．．．（1）

接著說明模擬依據動搖方程式之質點系統模型的功能。同步發電機係如圖42所示具備具有單位慣性常數M的發電機轉子。例如，當MW級太陽光電系統26的發電電力因為日照急遽變動而急遽減少時，在上述調速機控制中，係無法瞬間地供應不足的電力。同步發電機係將蓄積於上述發電機轉子的旋轉能量轉換為電力，且輸出至系統。此時，發電機轉子的角速度（亦即每單位時間的旋轉數）減少。若發電機轉子的角速度減少，由調速機控制所供給的能量即增加，支撐需求和供給。下式（2）係顯示模擬質點系統模型（發電機轉子）的動搖方程式。在下式（2）中，係將能量P除以角速度ω且轉換為轉矩T。此外，式（2）中的Dg係顯示制動係數，M係顯示上述的慣性常數。

．．．（2）

在本實施形態1中，係說明將式（1）及式（2）組入於靜止型逆變器（亦即第一DC/AC轉換電路408）的控制中，且模擬同步發電機所擁有之慣性力、同步化力、及制動力的情況。

返回圖7，逆變器電流控制電路4094係根據電壓計406、電流計411、及交流頻率檢測電路4091的輸出，而生成以電流控制來控制第一DC/AC轉換電路408時的控制指令值。逆變器電壓控制電路4095係根據電壓計410及交流頻率檢測電路4091的輸出，而生成以電壓控制（亦即從第一DC/AC轉換電路408輸出交流系統電壓的控制方式）來控制第一DC/AC轉換電路408時的控制指令值。第二切換電路4096係根據第四控制電路4097的輸出而切換來自逆變器電流控制電路4094的控制指令值和來自逆變器電壓控制電路4095的控制指令值。

第四控制電路4097係收集從電壓計406及電流計407輸出之關於直流母線405的量測結果、從電壓計410及電流計411輸出之關於交流系統的量測結果、以及從第一控制電路404輸出之第一DC/DC轉換電路403的狀態資訊等，且將資訊經由通訊介面電路412通知CEMS31等。

此外，第四控制電路4097係亦將關於上述之虛擬同步發電機控制電路4093、逆變器電流控制電路4094（更詳細而言係第一PI控制電路40942及第二PI控制電路40945）、以及逆變器電壓控制電路4095（更詳細而言係第三PI控制電路40953及第一電流限制電路40955）的各種控制參數經由通訊介面電路412而通知CEMS31等。再者，第四控制電路4097係將關於由未圖示之交流系統之實效電壓量測部所量測之交流系統的實效電壓、以及由未圖示之交流系統之有效．無效電力量測部所量測之有效電力及無效電力資訊，亦經由通訊介面電路412通知CEMS31。再者，第四控制電路4097係將上述之交流系統的實效電壓及有效電力等量測結果亦通知第三控制電路4044。

圖8係說明圖7所示之交流頻率檢測電路4091之構成的方塊圖。參照圖8，交流頻率檢測電路4091係包含相位檢測電路40910、頻率檢測電路40911、及第一正弦波生成電路40912。

相位檢測電路40910係從自電壓計410輸出之交流系統的電壓波形檢測零交叉點。頻率檢測電路40911係根據在相位檢測電路40910檢出零交叉點的結果而檢測頻率。另外，在相位檢測電路40910中檢測相位的方法當然不限定於零交叉點檢測。在外，關於在實機的零交叉點檢測，係因為電壓計410之零點的檢測誤差（主要為偏移（offset）誤差）、電壓計410的振幅檢測誤差（主要為線性（linearity）誤差）、系統交流電壓波形進行取樣之際之取樣週期的誤差（例如利用微電腦等進行取樣之際，從載波中斷到實際進行取樣為止的時間的參差不齊）等而產生誤差。當然亦可構成相位檢測電路40910，以對於此等誤差進行補正且檢測出零交叉點。

第一正弦波生成電路40912係根據在相位檢測電路40910檢測零交叉點的結果、在頻率檢測電路40911檢測頻率的結果、及從CEMS31輸出的系統交流電壓振幅，而產生與交流系統電壓同步的正弦波。交流頻率檢測電路4091係輸出零交叉點檢測結果（亦即零交叉點檢測時刻）、頻率檢測結果、及關於正弦波的資訊（亦即電壓、頻率、相位、及正弦波波形）。

圖9係說明圖7所示之逆變器電流控制電路4094之構成的方塊圖。參照圖9，逆變器電流控制電路4094係包含減法器40941、第一PI控制電路40942、乘法器40943、減法器40944、第二PI控制電路40945、及第一PWM轉換電路40946。

逆變器電流控制電路4094係根據從電壓計406輸出之直流母線405的直流電壓而生成控制第一DC/AC轉換電路408的控制指令值。從電壓計406輸出之直流母線405的直流電壓，係以減法器40941與從第四控制電路4097輸出之直流母線電壓的目標值相減，且輸入於第一PI控制電路40942。第一PI控制電路40942係根據從第四控制電路4097輸出的控制參數（亦即比例增益及積分時間）而輸出指令值使直流母線405的直流電壓成為預定值。

從第一PI控制電路40942輸出的指令值係以乘法器40943，和與從第一正弦波生成電路40912輸出之交流的電壓波形（亦即正弦波波形）同步後的正弦波相乘。藉此，生成電流指令值。從乘法器40943輸出的電流指令值係以減法器40944，與由電流計411所量測之交流系統的電流值相減且輸入於第二PI控制電路40945。在第二PI控制電路40945中，係根據從第四控制電路4097輸出的控制參數（亦即比例增益及積分時間），而將控制指令值輸出於第一PWM轉換電路40946以使從減法器40944輸出的減法結果成為零。第一PWM轉換電路40946係若從第二PI控制電路40945輸入控制指令值即施行PWM調變，且作為指令值而輸出至第一DC/AC轉換電路408。

此外，如上所述，關於第一PI控制電路40942及第二PI控制電路40945的控制參數，亦從第四控制電路4097通知。

圖10係說明圖7所示之逆變器電壓控制電路4095之構成的方塊圖。參照圖10，逆變器電壓控制電路4095係包含第二正弦波生成電路40951、減法器40952、第三PI控制電路40953、第一電流限制電路40955、及第二PWM轉換電路40954。

逆變器電壓控制電路4095係根據從詳細將後述之虛擬同步發電機控制電路4093輸出之頻率及相位資訊、以及從第四控制電路4097輸出之交流系統電壓的振幅資訊（在本實施形態1中係經由第一正弦波生成電路40912而輸入），而輸出控制第一DC/AC轉換電路408的控制指令值。

來自交流頻率檢測電路4091的正弦波資訊（亦即頻率、相位、及振幅資訊）以及來自虛擬同步發電機控制電路4093的頻率及相位資訊，係輸入於第二正弦波生成電路40951。惟，在本實施形態1中，係未以虛擬同步發電機控制電路4093進行QV控制（無效電力-電壓控制），故振幅未被控制。第二正弦波生成電路40951係根據所輸入的頻率、相位、及振幅資訊，而生成從第一DC/AC轉換電路408輸出之交流系統電壓的目標值。

減法器40952係從第二正弦波生成電路40951的輸出減去由電壓計410所量測的電壓，且將相減結果輸出至第三PI控制電路40953。第三PI控制電路40953係藉由PI控制而生成電壓指令使所輸入的相減結果成為零，且將所生成的電壓指令輸出至第一電流限制電路40955。另外，第三PI控制電路的控制參數（亦即控制增益及積分時間）係從第四控制電路4097輸出。第一電流限制電路40955係將從第三PI控制電路40953所輸出的指令值，根據經由第四控制電路4097輸入之由電流計411量測的結果而加上限制。從第一電流限制電路40955輸出的指令值係在以第二PWM轉換電路40954被施加PWM調變後，輸出至第一DC/AC轉換電路408。

圖11係說明圖7所示之虛擬同步發電機控制電路4093之構成的方塊圖。參照圖11，虛擬同步發電機控制電路4093係包含減法器40932、調速機控制電路40933、加法器40935、減法器40936、及質點系統演算電路40937。

減法器40932係從頻率的實測結果減去自第四控制電路4097輸出的頻率指令值（Fref）。減法器40932的輸出係輸入至調速機控制電路40933。另外，調速機控制電路40933之詳細的動作將於後說明。加法器40935係將對於從調速機控制電路40933輸出的電力目標值（指令值）加上的偏移值和從第四控制電路4097輸出的電力指令值（Pref）相加，藉此生成質點系統演算電路40937的控制電力目標值（指令值）。

減法器40936係從自加法器40935輸出的控制電力目標值（指令值）減去自實效電力算出電路4092輸出的實效電力。減法器40936的輸出係輸入至質點系統演算電路40937。詳細內容將於後說明，質點系統演算電路40937係算出從蓄電池用電力轉換裝置41輸出之交流系統電壓的頻率及相位，以使減法器40936的輸出成為零。另外，調速機控制電路40933及質點系統演算電路40937的控制參數（速度調整率Kgd、調速機時間常數Tg、慣性常數M、及制動係數Dg），在本實施形態1中，係經由第四控制電路4097通知由CEMS31所通知者。

圖12係說明圖11所示之調速機控制電路40933之構成的方塊圖。參照圖12，調速機控制電路40933係包含乘法器409331、一次延遲系統模型（在圖中係表示為1／（1+s×Tg））409332、及限幅電路409333。

乘法器409331係將減法器40932的輸出和從第四控制電路4097輸出的比例增益（在圖中係表示為-1／Kgd）相乘。乘法器409331的輸出係輸出至一次延遲系統模型409332。在本實施形態1中，係針對使用由電氣學會（IEEJ）所提示調速機控制之一次延遲系統的標準模型的情況進行說明。因此，一次延遲系統模型409332係如圖12所記載安裝一次延遲系統的模型（亦即1／（1+s×Tg））。一次延遲系統模型409332的輸出係以限幅電路409333施行限幅處理且輸出。

圖13係說明圖11所示之質點系統演算電路40937之構成的方塊圖。參照圖13，質點系統演算電路40937係包含減法器409371、積分器（在圖中係表示為1／（M+s））409372、乘法器409373、除法器409374、加法器409375、及相位計算電路409376。

減法器409371係從圖11之減法器40936的輸出（亦即實測實效電力與電力目標值（指令值）的相減結果）減去乘法器409373的輸出。相減結果係輸入於積分器409372。積分器409372係將減法器409371的輸出乘上1/M倍進行積分，藉此生成圖42所示之發電機轉子的角速度與發電機轉子的角速度指令值的差分值（△ω）。另外，在本實施形態1中，係將頻率指令值設為60[Hz]。因此，角速度指令值係2×π×60[rad/s]。積分器409372的輸出係輸入於乘法器409373，在乘法器409373中與從第四控制電路4097輸出的制動係數Dg相乘。減法器409371係從減法器40936的輸出減去乘法器409373的輸出，藉此質點系統演算電路40937係在第一DC/AC轉換電路408的控制中模擬同步發電機所擁有的制動力。

積分器409372的輸出（△ω）係以除法器409374除以2×π，藉此轉換為頻率差分資訊（△f）。頻率差分資訊（△f）係以加法器409375與頻率目標值（60Hz）相加，藉此轉換為發電機轉子的頻率（旋轉頻率）。加法器409375的輸出係輸入於相位計算電路409376，且在相位計算電路409376中根據來自第四控制電路4097的資訊（亦即零交叉檢測資訊、頻率檢測資訊、新投入開始指示等）而算出發電機轉子的相位。

接著說明質點系統演算電路40937之動搖方程式部分的傳遞函數。動搖方程式部分的傳遞函數係如下式（3）所示，可用具有比例增益：1/Dg及時間常數：M/Dg的一次延遲系統來表示。另外，虛擬同步發電機控制電路4093中之調速機時間常數（Tg）及質點系統演算部時間常數（M/Dg）係根據系統所要求的響應速度來決定。

．．．（3）

圖43係為了算出圖11所示之虛擬同步發電機控制電路4093之傳遞函數F（s）所示的方塊構成圖。圖43所示之方塊構成圖的傳遞函數F（s）（亦即△f／△P）係以下式（4）來表示。

．．．（4）

因此，依據最終值的定理，下式（5）成立。式（5）係相當於虛擬同步發電機控制部之垂下特性的傾斜度（亦即1／（2×π×Dg+1／Kgd））。

．．．（5）

[分散電源管理裝置的動作概要] 接著參照圖14至圖19來說明本實施形態1之分散電源管理裝置的動作概要。

圖14係顯示藉由安裝於蓄電池用電力轉換裝置41的虛擬同步發電機控制填補之區域的圖。在圖14中橫軸係顯示響應時間，縱軸係顯示需求變動幅度。如圖所示，在安裝於靜止型逆變器的虛擬同步發電機控制中，係填補數十ms至數分的微小變動、及短週期變動。至於數分以上的控制，則利用負載頻率控制（LFC：Load Frequency Control）或經濟負載分配控制（EDC：Economic load Dispatching Control）來對應。因此，在本實施形態1中，虛擬同步發電機控制電路4093的響應性能係設為1秒以下繼續說明。

圖15係顯示本實施形態1中所示之虛擬同步發電機控制之垂下特性之一例的圖。圖15的橫軸係頻率，顯示了頻率指令值（Fref）。另外，在本揭示中，將實測頻率（Fmeasure）與頻率指令值的差分稱為△頻率（Fmeasure-Fref）。圖15的縱軸係電力指令值（Pref）與實測實效電力（Pmeasure）的差分（△電力）。式（5）係顯示圖15所示之垂下特性的傾斜度。另外，該圖係為易於說明而顯示將電力指令值（Pref）設為“零”時之例。以垂下特性來說，係被調整為在頻率指令值（Fref）中獲得電力指令值（Pref）。

接著簡單說明配電系統的垂下特性（亦即基幹系統的垂下特性）。一般而言，基幹系統之交流系統電壓之頻率的上下限值係系統頻率（亦即額定頻率）的1至2%左右。因此，當系統頻率為60Hz時，上限頻率成為61.2至60.6Hz、下限頻率成為59.4至58.8Hz左右。此外，配電系統的頻率係在上述頻率範圍之中時時刻刻地轉換。

圖16係顯示以1秒週期實測25小時配電系統電壓之頻率後之結果之一例的圖。如圖所示，可確認以60Hz為中心在±.0.2Hz恆常地變動。

圖17係顯示本實施形態1之配電系統1中之蓄電池用電力轉換裝置41之垂下特性之一例的圖。在圖中，橫軸係顯示交流系統電壓的頻率，縱軸係顯示電力。橫軸的Fmax係顯示蓄電池用電力轉換裝置41所可取得的最大頻率，Fmin係顯示蓄電池用電力轉換裝置41所可取得的最小頻率。60.1Hz係顯示配電系統電壓所可取得的最大頻率，59.9Hz係顯示配電系統電壓所可取得的最小頻率。以下，將配電系統電壓所可取得的頻率範圍亦稱為額定頻率範圍。Fref係顯示虛擬同步發電機控制的頻率指令值，Pref係顯示電力指令值。另外，在本實施形態1中，配電系統電壓之頻率的上下限值係設為±0.1Hz。此外，為易於說明，在本實施形態1中，蓄電池用電力轉換裝置41係設為僅實施放電進行說明。另外，配電系統電壓之頻率的上下限值係不限定於±0.1Hz，例如，當然亦可為大型電力公司作為目標的±0.2Hz、或建構微電網（micro grid）之際，由微電網之配電系統事業者所決定的頻率上下限值（例如±0.15Hz）等。

在此，當使安裝有虛擬同步發電機控制之靜止型逆變器（作為電壓源而動作）聯結於基幹系統時，或是當使分別安裝有虛擬同步發電機控制的複數台靜止型逆變器（分別作為電壓源而動作）藉由自立系統聯結時，或是當同步發電機等使複數種主電源（作為電壓源而動作）藉由自立系統聯結時，為了使安裝有虛擬同步發電機控制的靜止型逆變器（作為電壓源而動作）穩定地動作，需增大制動係數Dg。若增大制動係數Dg，則如式（5）所示，可用虛擬同步發電機控制之垂下特性所可填補的頻率範圍△F將變窄。由此，如圖16所示，相較於交流系統電壓的額定頻率範圍（在本實施形態1中係59.9Hz至60.1Hz），虛擬同步發電機控制的垂下特性所填補的頻率範圍（Fmin至Fmax）變窄。結果，若系統交流電壓的頻率變得比Fmin更小，或是變得比Fmax更大，蓄電池用電力轉換裝置41即無法維持運轉而停止。例如，當Fmin為59.95Hz且系統交流電壓的頻率為59.94Hz時，電壓相位將一直偏移相應於蓄電池用電力轉換裝置41所可輸出之交流系統電壓的頻率與系統交流電壓之頻率的差分，故會有蓄電池用電力轉換裝置41保護性停止的問題。

圖18係用以說明本實施形態1之分散電源管理裝置中之頻率指令值（Fref）之作成方法的圖。詳細內容將於後說明，但在本實施形態1中，在CEMS31作成各蓄電池用電力轉換裝置41的頻率指令值Fref之際，係由圖2所示的運轉計劃作成電路314作成各蓄電池用電力轉換裝置41的電力指令值Pref（亦即運轉計劃電力指令值資訊）。若電力指令值Pref的作成完成，CEMS31即如圖18之A的部分所示，假設頻率指令值Fref等於基幹系統的額定頻率（例如60Hz）而作成垂下特性。再者，相較於由交流頻率收集電路313所接收之交流系統電壓之頻率的實測結果（Fmeasure），例如，當Fmeasure低於Fmin時，以目前的垂下特性來說，係如上所述，蓄電池用電力轉換裝置41將會停止。在本實施形態1中，當為該種情況下，詳細內容將於後說明，但例如CEMS31係如該圖之B的部分所示將頻率指令值Fref設定為實測結果（Fmeasure）而通知蓄電池用電力轉換裝置41。在此情況下，如圖所示，由於垂下特性往左側移動，故蓄電池用電力轉換裝置41係可持續進行動作。

接著參照圖19A和圖19B來說明上述之頻率指令值之作成方法的功效。圖19A係顯示使用了比較例之垂下特性時之頻率指令值的圖。在該圖中，顯示了負載隨著時間經過變輕，且交流系統電壓的頻率呈坡道狀上升的情況。如圖所示，當頻率指令值（Fref）為基幹系統的額定頻率（60Hz）且固定的情況下，粗虛線的內側成為蓄電池用電力轉換裝置41（逆變器）的頻率範圍（亦稱為頻率管理範圍）。如圖所示，若系統電壓的頻率逐漸地增加，系統電壓的頻率即逸脫蓄電池用電力轉換裝置41（逆變器）所可控制之逆變器的頻率範圍（圖中的NG區域），故虛擬同步發電機控制（VSG控制）出現破綻，蓄電池用電力轉換裝置41停止。

另一方面，圖19B係顯示使用本實施形態1之垂下特性時之頻率指令值的圖。如圖所示，根據交流系統電壓之頻率的實測結果而控制頻率指令值（Fref）。具體而言，在本實施形態1中，詳細內容將於後說明，但以1分週期量測交流系統電壓的頻率，且根據量測結果而控制頻率指令值（Fref）。如圖所示，由於頻率指令值（Fref）根據交流系統電壓的頻率而被適當地控制，故當系統電壓的頻率逐漸地增加時，亦可在實測系統頻率不逸脫蓄電池用電力轉換裝置41（逆變器）之頻率管理範圍下繼續聯結運轉。

綜上所述，當具有安裝有以虛擬同步發電機控制為代表之垂下特性（亦即droop特性）之靜止型逆變器的電力轉換裝置連接於交流系統時，構成分散電源管理裝置為根據交流系統電壓的頻率而生成垂下特性（droop特性）的頻率指令值（Fref）。藉此，具有即使當基幹系統的頻率脫離額定頻率（例如60Hz）的情況下，亦可在實測系統頻率不逸脫具有安裝有垂下特性（亦即droop特性）之靜止型逆變器的電力轉換裝置的頻率管理範圍下控制電力轉換裝置的功效。

[分散電源管理裝置（CEMS）之動作的詳細內容] 接著參照圖1至圖30詳細地說明本實施形態1之分散電源管理裝置（CEMS31）的動作。再度參照圖1，說明供實施形態1的分散電源管理裝置連接的配電系統。在實施形態1中，配電系統1為了將從變電所20輸出的配電系統電壓控制為預定的電壓內，具備有三個SVR23，該三個SVR23係串聯連接於變電所20與MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27（或蓄電池用電力轉換裝置41a、城鎮D100d）之間的配電線24m。此外，在MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27的附近配置有蓄電池用電力轉換裝置41a。在本實施形態1中，蓄電池用電力轉換裝置41a係作為電壓源而動作，MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27係作為電流源而動作。MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27係透過使虛擬同步發電機控制電路4093動作亦實施了MW級太陽光電系統26之發電電力之變動量的調整。

此外，作為負載來說，係設有城鎮A100a、城鎮B100b、城鎮C100c、城鎮D100d、工廠101、大樓102、大廈103。從變電所20供給的電力、MW級太陽光電系統26的發電電力、及從蓄電池40a至40c供給的電力係供給至該等負載。此外，在工廠101中係供緊急之用配置有同步發電機30a，在大樓102中係供緊急之用配置有同步發電機30b。

以下說明用以控制從變電所20供給的電力、MW級太陽光電系統26的發電電力、及從蓄電池40a至40c輸出之放電電力的配電系統的動作。

圖20係以圖1所示之CEMS31為中心之分散電源管理系統之通常動作時的序列圖。如圖所示，分散電源管理系統之常態時的處理係包含以30分週期實施的處理P1和以1分週期實施之處理P2的二種處理。

在圖中，若30分週期處理P1開始，DSO21即經由通訊線25對於CEMS31要求所收集之量測資料的輸出要求（F1）。CEMS31係若接收到來自DSO21的要求，即對於蓄電池用電力轉換裝置41、電壓計22、及各用戶（包含MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27）傳送量測資料的輸出要求（F2、F4），且收集最新的量測資訊（F3、F5）。再者，CEMS31係將以1分週期收集的30次量的資料進行合計，藉此算出30分期間之各用戶的消耗電力量、MW級太陽光電系統26的發電電力量、蓄電池40的充放電電力量，且與蓄電池40之SOC（State Of Charge，充電狀態）等資訊一併傳送至DSO21（F6）。

若接收到量測結果，DSO21即作成為了作成蓄電池40之運轉計劃所需之24小時期間之30分週期的需求計劃（亦即30分鐘間經由變電所20供給至配電線24的總供給電力），且將作成結果通知CEMS31（F7）。CEMS31係若接收到要使用於蓄電池之運轉計劃作成的上述資訊，即根據先前收集的SOC資訊、蓄電池40的SOH（State of Health，健康狀態）資訊、MW級太陽光電系統26的發電電力預測資訊（詳細內容將於後說明）、用戶的需求預測資訊（詳細內容將於後說明）而作成蓄電池40的運轉計劃、及控制參數（亦即電力指令值（Pref）、頻率指令值（Fref）等）（F8）。另外，關於運轉計劃及控制參數的作成方法將於後說明。若蓄電池40的運轉計劃及控制參數的作成完成，CEMS31即將運轉計劃及控制參數傳送至各蓄電池用電力轉換裝置41（F9），且結束30分週期處理P1。

此外，CEMS31係在以1分週期實施的處理P2中對於各蓄電池用電力轉換裝置41及電壓計22要求量測資料的輸出（F10、F12），藉此從該等機器收集量測資料（F11、F13）。再者，CEMS31係確認收集的結果、電力指令值（Pref）與實際的充放電電力的差異、進而確認頻率指令值Fref與實測之配電系統電壓之頻率（Fmeasure）的差異，且判斷是否需要修正運轉計劃及／或控制參數（Pref、Fref等）（F14）。根據本實施形態1的情況，CEMS31係當差異為預先規定的值以上時再度計算運轉計劃及／或控制參數（Pref、Fref等）（F15），且將再計算結果通知各蓄電池用電力轉換裝置41（F16）。另外，關於具體的再計算處理方法將於後說明。

接著參照圖21來說明CEMS31的詳細動作。圖21係顯示圖1所示之CEMS31之控制處理的流程圖。在圖中，若處理開始，CEMS31即在步驟S101中確認是否已從DSO21接收到量測資料的傳送要求。CEMS31係當接收到輸出要求時（在步驟S101中為YES（是）），在下一個步驟S102中對於蓄電池用電力轉換裝置41、電壓計22、及各用戶（包含MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27）傳送量測資料的輸出要求，藉此從該等機器收集最新的量測資訊。再者，CEMS31係使用以1分週期收集之30次量的量測資料，而算出30分鐘間之各用戶的消耗電力量、MW級太陽光電系統26的發電電力量、蓄電池40的充放電電力量，且將所算出的各種電力量記憶於記憶電路312。記憶於記憶電路312中的該等資料係相當於在步驟S101中被DSO21要求傳送的量測資料。在該下一個步驟S103中，CEMS31係將記憶於記憶電路312中的上述的量測資料與蓄電池40之SOC等資訊一併地經由通訊電路311傳送至DSO21。

CEMS31係當在步驟S103中傳送量測資料至DSO21之後，或者，當在步驟S101中未從DSO21接收到量測資料的傳送要求時（在步驟S101中為No（否）），使處理前進至步驟S104。在步驟S104中，CEMS31係確認是否接收到來自DSO21的需求計劃通知。CEMS31係當接收到需求計劃時在下一個步驟S105進行運轉計劃的作成。另外，在本實施形態1中，從DSO21係將從基幹系統供給至配電系統1之電力的需求計劃以30分週期對於CEMS31進行24小時期間的通知。以下參照圖22來說明運轉計劃作成處理的詳細內容。

圖22係顯示圖21所示之流程圖之步驟S105中之運轉計劃作成處理之詳細動作的流程圖。在圖22中，若運轉計劃的作成開始，CEMS31即首先在步驟S1051中實施MW級太陽光電系統26的發電量預測。具體而言，再度參照圖2及圖3，CEMS內控制電路318係若從DSO21接收到需求計劃（蓄電池運轉計劃）的通知，即對於運轉計劃作成電路314內的管理電路3146下達指示要作成運轉計劃。管理電路3146係若接收到該指示，即經由蓄電池運轉計劃作成電路3141而對於發電量預測電路3142下達指示要預測MW級太陽光電系統26的發電電力。發電量預測電路3142係若接收到該指示，即從配置於未圖示之網際網路（internet）上之天氣預報伺服器取得24小時期間的天氣預報。發電量預測電路3142係使用天氣預報的取得結果、及發電量預測電路3142所管理之未圖示之發電量預測用之資料庫的資料而預測24小時期間的發電量。另外，未圖示之發電量預測用的資料庫係例如根據以30分週期收集之MW級太陽光電系統26的發電量實績、天氣實績資訊、及時刻資訊（年月日、時刻資訊）而建構者。資料庫之建構方法的詳細內容，因與本案的重點無關，故省略其說明。

若在上述之步驟S1051中之MW級太陽光電系統26的發電量預測結束，CEMS31即在圖22的步驟S1052中預測用戶的消耗電力。具體而言，再度參照圖3，運轉計劃作成電路314內的管理電路3146係若從發電量預測電路3142接收到MW級太陽光電系統26的發電量預測結果，即經由蓄電池運轉計劃作成電路3141而對於消耗電力預測電路3143下達指示要預測用戶的消耗電力。消耗電力預測電路3143係若接收到該指示，即使用消耗電力預測電路3143所管理之未圖示之消耗電力預測用之資料庫的資料而預測24小時期間之用戶的消耗電力。另外，未圖示之消耗電力預測用的資料庫係例如將以30分週期收集之用戶的消耗電力，根據年月日、時刻資訊、天氣資訊而建構者。資料庫之建構方法的詳細內容，因與本案的重點無關，故省略其說明。另外，步驟S1051及S1052係可先執行任一者，亦可同時執行。

若在上述之步驟S1052中之用戶的消耗電力預測結束，CEMS31即在圖22的步驟S1053中開始需求計劃的作成。具體而言，再度參照圖3，運轉計劃作成電路314內的蓄電池運轉計劃作成電路3141係若從消耗電力預測電路3143接收到用戶之消耗電力的預測結果，即根據發電量預測電路3142之MW級太陽光電系統26的發電量預測結果、消耗電力預測電路3143之用戶之消耗電力的預測結果、及從DSO21通知的需求計劃而算出蓄電池40a至40c之每30分之充放電電力的合計值。另外，如上所述根據本實施形態1的情況，從DSO21通知的需求計劃，係對於比變電所20更靠負載側的配電系統1所計劃之24小時期間的電力供給計劃（亦即每30分的電力供給計劃）。

若在圖22的步驟S1053中需求計劃的作成結束，CEMS31即在下一個步驟S1054中制定蓄電池40a至40c的充放電電力。具體而言，再度參照圖2及圖3，運轉計劃作成電路314係從經由通訊電路311而收集於記憶電路312中之蓄電池40a至40c的SOC資訊、及蓄電池40a至40c的蓄電池容量，決定（分配）來自每30分之各個蓄電池的充放電電力量。

在實施形態1中，在24小時期間之蓄電池的運轉計劃之際，運轉計劃作成電路314係制定運轉計劃為蓄電池40a至40c的SOC幾乎同時為零、或於24小時後可同時充放電的狀態。此係基於以下的理由。例如，假想雲層橫越MW級太陽光電系統26（例如10MW）上例如5分鐘左右，發電電力降低（從10MW降低至4MW）的情況。再者，將蓄電池用電力轉換裝置41a至41c的靜止型逆變器容量分別假想為8MW、4MW、2MW。在此，假設在蓄電池40a之SOC變為零的停止狀態下，被通知了蓄電池運轉計劃要從蓄電池40b、及40c分別放電1MW、0.5MW。在此情況下，因為日照急遽變動，從蓄電池40b、及40c放電的電力只能藉由虛擬同步發電機控制分別追加地輸出3MW和1.5MW，無法填補不足量的6MW。另一方面，當蓄電池40a至40c動作時，可進行最大至14MW的放電，相較於先前之例的6MW的情形，可用虛擬同步發電機控制填補的電力範圍變廣。因此，當以CEMS31作成蓄電池40的運轉計劃時，需作成運轉計劃為蓄電池40a至40c幾乎SOC同時為零、或成為滿充電。

若在圖22的步驟S1054中蓄電池40a至40c之充放電電力的制定結束，在下一個步驟S1055中CEMS31內的交流頻率收集電路313即取得配電系統電壓的頻率，且算出平均值（Fmeasure）作為代表值。如上所述在本實施形態1中，係由電壓計22a至22x從所量測的交流系統電壓算出各個地點的頻率，且由交流頻率收集電路313算出頻率的平均值予以輸出。

若在圖22的步驟S1055中配電系統電壓之頻率的收集與代表值（Fmeasure）的算出完成，CEMS內控制電路318即在下一個步驟S1056中確認是否已生成了所有蓄電池用電力轉換裝置41的控制參數（亦即電力指令值及頻率指令值）。當在步驟S1056中為No時，在下一個步驟S1057中CEMS內控制電路318係實施頻率指令值（Fref）的生成。以下參照圖23來說明步驟S1057之頻率指令值（Fref）的生成流程。

圖23係顯示頻率指令值（Fref）之生成程序的流程圖。在圖23中，若頻率指令值（Fref）的生成流程開始，在最初的步驟S10571中圖2所示的頻率指令值生成電路315即對於CEMS內控制電路318下達指示要取得應生成此次頻率指令值（Fref）之蓄電池用電力轉換裝置41的控制參數（亦即垂下特性）。

CEMS內控制電路318係若從頻率指令值生成電路315接收到該指示，即從分散電源垂下特性管理電路316取得垂下特性。在本實施形態1中，CEMS內控制電路318係取得虛擬同步發電機控制的速度調整率（Kgd）、調速機時間常數（Tg）、慣性常數（M）、制動係數（Dg）、及第一DC/AC轉換電路408的容量（逆變器容量）作為控制參數。另外，垂下特性資訊係不限定於上述，當然亦可為顯示從第一DC/AC轉換電路408輸出之△P（亦即電力指令值（Pref）-Pmeasure（有效電力實測值））與所輸出之△F（亦即頻率指令值（Fref）-交流系統電壓之實測值（Fmeasure））之關係的表單資料、或垂下特性之傾斜度等資料。換言之，垂下特性資訊係可為垂下特性的形狀，亦可為決定垂下特性之形狀的參數。

若結束上述的步驟S10571，頻率指令值生成電路315即在下一個步驟S10572中對於CEMS內控制電路318下達指示要生成以垂下特性所定之交流系統電壓之頻率的上限值及下限值。在本實施形態1中，係說明使用虛擬同步發電機控制作為垂下特性的情況。在虛擬同步發電機控制中，△F係可使用上述的式（5）來求出。因此，在本實施形態1中，係可藉由將速度調整率Kgd、制動係數Dg、和△P的最小值及最大值代入式（5），而算出頻率的上限值Fmax及頻率的下限值Fmin。在本實施形態1中，△P的最小值係藉由電力指令值（Pref）-最大放電電力來計算。另一方面，△P的最大值係假設第一DC/AC轉換電路408不進行充電而從電力指令值（Pref）-0來計算。

若在步驟S10572中垂下特性中之交流系統電壓之頻率之上下限值的生成結束，頻率指令值生成電路315即在下一個步驟S10573中，確認所實測之交流系統電壓的頻率是否落在以垂下特性之上下限頻率所定的頻率基準範圍（參照圖24）。以下參照圖24來說明步驟S10573的動作。

圖24係顯示在本實施形態1之分散電源管理系統中，蓄電池用電力轉換裝置41之垂下特性之一例的圖。在圖中橫軸係顯示配電系統電壓的頻率，縱軸係顯示從蓄電池用電力轉換裝置41輸出的放電電力。另外，在本實施形態1中，係為了易於說明而假設蓄電池用電力轉換裝置41不進行充電。圖中的Fmax及Fmin係顯示垂下特性的上下限頻率。此外，在本實施形態1中，係將從該上限頻率Fmax及下限頻率Fmin偏移頻率F_offset而落入內側的範圍設為以上下限頻率Fmax、Fmin所定的頻率基準範圍。另外，頻率偏移F_offset當然可在上限側和下限側取不同的值，亦可依據電力指令值（Pref）的值而改變值。

在圖24中，頻率指令值生成電路315係當從交流頻率收集電路313輸出之實測頻率的代表值（Fmeasure）逸脫了以上下限頻率所定的頻率基準範圍時（圖中＊1），在步驟S10573中係選擇NO，當實測頻率的代表值（Fmeasure）為以上下限頻率所定之頻率基準範圍內時（圖中＊2），係選擇YES。

當在步驟S10573中為YES時，在下一個步驟S10575中頻率指令值生成電路315係將頻率指令值（Fref）設定為電力系統的額定頻率（例如60Hz），且結束頻率指令值（Fref）生成處理。另一方面，當在S10573中為NO的情況下，在下一個步驟S10574中頻率指令值生成電路315係生成頻率指令值（Fref）。以下，參照圖25來說明步驟S10574的動作。

圖25係顯示在圖23的步驟S10574中，頻率指令值（Fref）之生成程序的流程圖。在圖25之最初的步驟S10574中，頻率指令值生成電路315係假定Fref=Fmeasure而生成垂下特性，且算出根據所生成之垂下特性之交流系統電壓之頻率的上下限頻率。具體而言，係與圖23之步驟S10572同樣地可算出上下限頻率。亦即，頻率指令值生成電路315係將速度調整率Kgd、制動係數Dg、△P的最小值、及△P的最大值代入於式（5），藉此算出頻率的上限值Fmax及頻率的下限值Fmin（對應於圖26之B的部分）。在此，如前所述，△P的最小值，在本實施形態1中係藉由電力指令值（Pref）-最大放電電力來計算。△P的最大值，在本實施形態1中，係假設第一DC/AC轉換電路408不進行充電而等於電力指令值（Pref）。

若步驟S105741結束，頻率指令值生成電路315即在下一個步驟S105742中確認垂下特性的上下限頻率是否為交流系統電壓之頻率的上下限值以內（亦即，是否落在預先規定的額定頻率範圍）。在本實施形態1中，交流系統電壓之頻率的上下限值係設為60.1Hz至59.9Hz。當在步驟S105742中為YES的情況下，頻率指令值生成電路315係設為頻率指令值（Fref）=Fmeasure而結束頻率指令值（Fref）的算出程序。另一方面，當在步驟S105742中為NO的情況下，頻率指令值生成電路315係在下一個步驟S105743中進行頻率指令值（Fref）的修正。以下參照圖26來說明步驟S105743的動作。

圖26係用以說明頻率指令值之修正程序的圖。如圖26之A的部分所示，當頻率指令值（Fref）為60Hz時實測交流系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）設為59.915Hz。當在此情況下，當將實測頻率的代表值（Fmeasure）設定為頻率指令值（Fref）而生成垂下特性時，如圖26之B的部分所示垂下特性的下限頻率低於交流系統電壓之頻率的下限值（59.9Hz）。因此，頻率指令值生成電路315係如圖26之C的部分所示修正頻率指令值（Fref）為垂下特性的下限頻率與屬於交流系統電壓之頻率之下限值的59.9Hz一致。具體而言，係在修正為垂下特性的下限頻率與交流系統電壓之頻率的下限值一致的垂下特性中，輸出電力成為電力指令值（Pref）的頻率被設定為頻率指令值（Fref）。

另外，當垂下特性的上限頻率超過了交流系統電壓之頻率的上限值時亦復相同。在此情況下，頻率指令值生成電路315係修正頻率指令值（Fref）為垂下特性的上限頻率與交流系統電壓之頻率的上限值一致。具體而言，係在修正為垂下特性的上限頻率與交流系統電壓之頻率的上限值一致的垂下特性中，輸出電力成為電力指令值（Pref）的頻率被設定為頻率指令值（Fref）。若圖25的步驟S105743結束，CEMS內控制電路318即結束頻率指令值（Fref）的算出（圖23的步驟S10574）。

返回圖22，若結束步驟S1057，CEMS內控制電路318即使處理返回步驟S1056，之後反復步驟S1057，直到步驟S1056成為YES，亦即所有的蓄電池用電力轉換裝置41之頻率指令值Fref的算出完成為止。

返回圖21，CEMS內控制電路318係若結束在步驟S105之運轉計劃的作成，即在下一個步驟S110中，將所作成的運轉計劃（亦即電力指令值Pref及頻率指令值Fref）通知各蓄電池用電力轉換裝置41。在下一個步驟S111中CEMS內控制電路318係判斷是否要停止CEMS31的運轉。當步驟S111為YES時，CEMS內控制電路318係停止CEMS31的運轉。另一方面，當步驟S111為NO時，CEMS內控制電路318係返回步驟S101而反復上述的流程。

接著說明圖21之步驟S104為NO的情況。在此情況下，CEMS內控制電路318係在步驟S106中確認是否為1分週期處理的開始時刻。CEMS內控制電路318係當在步驟S106為NO的情況下，使處理返回步驟S101而反復上述的流程。另一方面，CEMS內控制電路318係當在步驟S106為YES的情況下使處理前進至下一個步驟S107。

CEMS內控制電路318係在步驟S107中收集電壓計22的量測資料、蓄電池用電力轉換裝置41的量測資料、MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27的量測資料、用戶的量測資料等。CEMS內控制電路318係若完成在步驟S107中之量測資料的收集，即在下一個步驟S108中判斷是否需要修正運轉計劃。作為一例來說，在本實施形態1中，當從蓄電池用電力轉換裝置41通知的SoC脫離了預先規定的範圍時，CEMS內控制電路318係判斷是否需要修正運轉計劃。例如，在本實施形態1中，係當於充電時SoC超過了0.9時，或者當於放電時SoC低於0.05時，CEMS內控制電路318係判斷需要修正運轉計劃。另外，SoC係設為於1.0為滿充電。作為另一例來說，CEMS內控制電路318係當從交流頻率收集電路313輸出之實測系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）逸脫了預先規定的範圍時，判斷需要修正運轉計劃。以下參照圖27更詳細地說明圖21的步驟S108。

圖27係顯示判斷是否要修正運轉計劃之程序的流程圖。若判斷是否要修正運轉計劃的程序開始，CEMS內控制電路318即在步驟S1081中清除運轉計劃的修正旗標（flag）。當已建置有運轉計劃的修正旗標的情況下，在圖21的步驟S108中CEMS內控制電路318係判斷需要修正運轉計劃，當運轉計劃修正旗標已被清除的情況下，判斷不需修正運轉計劃。另外，在本實施形態1中，係依蓄電池用電力轉換裝置41準備運轉計劃的修正旗標。

若步驟S1081結束，CEMS內控制電路318即在下一個步驟S1082中，取得從交流頻率收集電路313輸出之實測系統電壓之頻率的代表值Fmeasure。

在下一個步驟S1083中，從各蓄電池用電力轉換裝置41取得充放電電力及SoC。再者，CEMS內控制電路318係在步驟S1084中，從分散電源垂下特性管理電路316取得各蓄電池用電力轉換裝置41的虛擬同步發電機控制參數（垂下特性）。

在下一個步驟S1085中，CEMS內控制電路318係從在步驟S1084中所收集的垂下特性，以在圖23之步驟S10572及圖25之步驟S105741中所說明的要領算出垂下特性的上下限頻率。

若步驟S1085結束，CEMS內控制電路318即在下一個步驟S1086中確認SoC是否為預先規定的範圍內。CEMS內控制電路318係當SoC脫離了預先規定的範圍時，使處理前進至步驟S1088，且在步驟S1088中建置運轉計劃的修正旗標。

當SoC為預先規定的範圍內的情況下（步驟S1086為YES），CEMS內控制電路318係確認在下一個步驟S1087中實測之配電系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）是否落入了以垂下特性之上下限頻率所定的頻率基準範圍。在此，頻率基準範圍係與在圖23的步驟S10573及圖24中所說明者相同。CEMS內控制電路318係當實測系統頻率的代表值（Fmeasure）為以垂下特性所定之頻率基準範圍外時（步驟S1087為NO），使處理前進至步驟S1088，且在步驟S1088中建置運轉計劃的修正旗標。

當在步驟S1088中已建置有運轉計劃的修正旗標的情況下，或者在步驟S1087中確認了實測系統頻率（Fmeasure）為以垂下特性所定之頻率範圍內的情況下（步驟S1087中為YES），處理前進至步驟S1089。在步驟S1089中CEMS內控制電路318係針對所有蓄電池用電力轉換裝置41確認是否已判定了是否要設定修正旗標，當針對所有蓄電池用電力轉換裝置41完成了是否要判定修正旗標的設定時（步驟S1089中為YES），結束判斷是否要修正運轉計劃的處理。另一方面，當在步驟S1089中為NO的情況下，CEMS內控制電路318係使處理返回步驟S1083，且反復上述的程序。

返回圖21，CEMS內控制電路318係當在步驟S108中判斷不需修正運轉計劃時（亦即，所有蓄電池用電力轉換裝置41之運轉計劃的修正旗標為“0”時）（步驟S108中為NO），CEMS內控制電路318係使處理返回最初的步驟S101而反復上述的處理。另一方面，CEMS內控制電路318係當在步驟S108中判斷需要修正運轉計劃（亦即運轉計劃的修正旗標就算一個為“1”的情況）時（步驟S108中為YES），在下一個步驟S109中實施運轉計劃的修正。以下參照圖28說明步驟S109的詳細內容。

圖28係顯示運轉計劃之修正程序的流程圖。若運轉計劃的修正旗標開始，CEMS內控制電路318即在步驟S1091中確認是否已建置有運轉計劃的修正旗標。如上所述，在本實施形態1中，係依蓄電池用電力轉換裝置41設置運轉計劃的修正旗標，且針對需要修正運轉計劃者重新生成頻率指令值（Fref）及／或電力指令值（Pref）。

當未建置有運轉計劃的修正旗標（步驟S1091中為NO），處理前進至步驟S1098。在步驟S1098的處理將於後說明。另一方面，當已建置有運轉計劃的修正旗標的情況下（步驟S1091中為YES），處理前進至步驟S1092至S1094。CEMS內控制電路318係在步驟S1092中，取得由蓄電池用電力轉換裝置41所量測的資料（充放電電力、SoC），且在步驟S1093中取得頻率指令值（Fref）及電力指令值（Pref），更進而在步驟S1094中取得從交流頻率收集電路313輸出之實測交流電壓之頻率的代表值（Fmeasure）。

若步驟S1092至S1094結束，CEMS內控制電路318即在下一個步驟S1095中確認SoC是否為預先規定的範圍內。另外，在本實施形態1中，如上所述，SoC脫離了預先規定的範圍的情況，係指當於充電時SoC超過了0.9的情況、及於放電時SoC低於0.05的情況。在此，SoC係於1.0為滿充電。另外，至於SoC脫離了預先規定的範圍的情況，係限定於此事例。例如，當使用了鉛蓄電池的情況下，若進行過放電，則蓄電池急速地劣化，故將放電時之SoC的下限值例如設為0.3。此外，當為鉛蓄電池的情況下，即使過充電亦不會急速地劣化，故當然可將充電時的上限值設定為1.0以上。如此，依據蓄電池的特性而決定SoC的上限值及下限值亦無妨。

當蓄電池的SoC未落在預先規定的範圍時（步驟S1095中為NO），CEMS內控制電路318係在下一個步驟S1096中變更電力指令值（Pref）。在本實施形態1中，係將依據SoC的值而決定電力指令值之未圖示的資料表單先記憶於CEMS31內，CEMS內控制電路318係根據該資訊而決定電力指令值（Pref）。另外，電力指令值的決定方法係不限定於根據資料表單的方法。例如，亦可接著根據至接收到從DSO21通知之需求計劃的時刻為止的時間、SoC的值、及目前的電力指令值，而在接著從DSO21被通知需求計劃之際，變更電力指令值為不引起過放電或過充電的值。

當蓄電池的SoC為預先規定的範圍內時（步驟S1095中為YES），或是當在上述的步驟S1096中電力指令值（Pref）的生成結束時，處理前進至步驟S1097。在步驟S1097中CEMS內控制電路318係確認所實測之配電系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）是否落入了以垂下特性之上限及下限頻率所定的頻率基準範圍。在此，頻率基準範圍係與在圖23的步驟S10573及圖24中所說明者相同。

當所實測之配電系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）未落入頻率基準範圍時（步驟S1097中為NO），CEMS內控制電路318係在下一個步驟S10910中算出頻率指令值（Fref）。圖28的步驟S10910係與圖23的步驟S10574相同，更詳細而言係與圖25的流程圖相同，故不重複說明。

當未建置有運轉計劃的修正旗標時（步驟S1091中為NO），或者在上述的步驟S10910中頻率指令值（Fref）的算出已完成時，或者所實測之配電系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）為頻率基準範圍內時（步驟S1097中為YES），處理前進至步驟S1098。在步驟S1098中CEMS內控制電路318係確認是否已生成需要修正之所有蓄電池用電力轉換裝置41的控制參數（Pref、Fref）。CEMS內控制電路318係當所有的控制參數的生成已完成時（步驟S1098中為YES），結束運轉計劃的修正流程。另一方面，當需要修正之所有蓄電池用電力轉換裝置41之控制參數的生成未完成時（步驟S1098中為NO），CEMS內控制電路318係於在步驟S1099中將處理對象變更為下一個蓄電池用電力轉換裝置41之後，返回最初的步驟S1091而再度執行上述的處理。

返回圖21，當上述之步驟S109之運轉計劃的修正完成時，或者當上述之步驟S105之運轉計劃的作成完成時，在下一個步驟S110中，CEMS內控制電路318係將所作成的運轉計劃（電力指令值（Pref）及頻率指令值（Fref））通知各蓄電池用電力轉換裝置41。再者，在下一個步驟S111中CEMS內控制電路318係判斷是否要結束CEMS31的動作。當結束CEMS31的動作時（步驟S111中為YES），CEMS31停止。另一方面，當不結束CEMS31的動作時（步驟S111中為NO），處理返回最初的步驟S101，上述的處理被再度執行。

綜上所述，在本實施形態1中，係構成為在以蓄電池用電力轉換裝置41為對象作成運轉計劃（亦即電力指令值（Pref）及頻率指令值（Fref））之際，根據蓄電池用電力轉換裝置41內之靜止型逆變器的垂下特性、所作成的電力指令值、及所實測之交流系統電壓之頻率（Fmeasure）而生成頻率指令值（Fref）。結果，具有即使當因為負載之消耗電力的變動（急遽變動）及／或日照急遽變動，而使從再生能源等創能機器供給至配電系統之發電電力等變動（急遽變動）且交流系統電壓的頻率變化時，亦不會脫離安裝有虛擬同步發電機控制特性（垂下特性）等的靜止型逆變器所管理的頻率範圍，而可在不停止分散電源下持續運轉的功效。

[蓄電池用電力轉換裝置之詳細的動作] 接著參照圖5至圖13、圖29、圖30來說明蓄電池用電力轉換裝置41之動作的詳細內容。在本實施形態1中，係在蓄電池用電力轉換裝置41中安裝有虛擬同步發電機控制，故第一DC/AC轉換電路408係作為電壓源（亦即電壓控制）而動作。因此，第一控制電路404係控制為直流母線405的電壓成為一定值。以下，參照圖6來說明第一控制電路404的動作。直流母線405的電壓係以電壓計406量測，且輸入於充電控制電路4041、放電控制電路4042、及第三控制電路4044。

充電控制電路4041係當直流母線405的電壓比從第三控制電路4044輸出的目標電壓更大時，控制充電至蓄電池40的電力成為目標電壓。另一方面，當直流母線405的電壓比從第三控制電路4044輸出的目標電壓更小時，係由放電控制電路4042控制放電電力為使蓄電池40的放電電力增加。另外，充電控制電路4041的輸出與放電控制電路4042的輸出的切換係以第一切換電路4043實施。對於第一切換電路4043的切換控制信號，係由第三控制電路4044根據由電壓計406所量測之直流母線405的電壓值而輸出。

接著參照圖7至圖13、圖29、及圖30來說明第二控制電路409的動作。圖29係主要顯示第二控制電路409之動作的流程圖。在圖29中若蓄電池用電力轉換裝置41的動作開始，在步驟S201中第二控制電路409即將各種控制參數初始化為預先規定的初始值。

若各種控制參數的初始化完成，第四控制電路4097即在下一個步驟S202中收集電壓計401、406、410的量測電壓、電流計402、407、411的量測電流、及蓄電池40的狀態資訊（例如SOC等）。另外，由於電壓計410所量測的結果為交流電壓，故第四控制電路4097係算出其實效電壓且設為量測電壓。同樣地，由於電流計411所量測的結果為交流電流，故第四控制電路4097係算出其實效電流且設為量測電流。再者，在本實施形態1中，係根據收集資料，以圖6之第三控制電路4044內之未圖示之充放電電力計算電路來算出蓄電池40的充放電電力及充放電電力量。

在圖29的步驟S203中，由電壓計410所量測之配電線24的交流電壓波形，係輸入於圖7及圖8所示之交流頻率檢測電路4091且檢測出交流電壓的零交叉點。具體而言，參照圖8之交流頻率檢測電路4091的方塊圖，電壓計410的量測結果，係輸入於相位檢測電路40910且檢測出零交叉點。另外，在本實施形態1中，相位檢測電路40910係檢測出由電壓計410所量測之交流電壓波形從負切換為正的點及時刻作為零交叉點資訊。經相位檢測電路40910所檢測出的零交叉點資訊係亦被輸入於頻率檢測電路40911。頻率檢測電路40911係從被相位檢測電路40910在前次所檢測出之零交叉點的時刻資訊和此次所檢測出之零交叉點的時刻資訊來算出交流電壓的週期，且根據算出結果而算出交流系統頻率。第一正弦波生成電路40912係將由相位檢測電路40910所檢測出的零交叉點資訊、及由頻率檢測電路40911所檢測出之交流電壓的頻率資訊作為正弦波資訊予以輸出。另外，零交叉點檢測資訊及頻率檢測資訊，係輸出於逆變器電流控制電路4094、逆變器電壓控制電路4095、虛擬同步發電機控制電路4093、及第四控制電路4097。

返回圖29，第四控制電路4097係當在步驟S203中檢測出零交叉點時，在下一個步驟S204中建置零交叉點的檢測旗標。當在步驟S204中檢測旗標的建置完成時，或當零交叉點未被檢測出時（步驟S203中為NO），在下一個步驟S205中，第三控制電路4044係控制第一DC/DC轉換電路403。在本實施形態1中，如上所述，第三控制電路4044係控制蓄電池40的充放電為使直流母線405的電壓成為預先規定的值。若上述步驟S205結束，在下一個步驟S206中，第四控制電路4097即控制第一DC/AC轉換電路408。

圖30係顯示第一DC/AC轉換電路408之控制程序的流程圖。參照圖7及圖30，若第一DC/AC轉換電路408的控制開始，在圖30的步驟S2061中實效電力算出電路4092即根據來自電壓計410及電流計411的量測資訊而算出電力值。在下一個步驟S2062中實效電力算出電路4092係將所量測的電力值以積分器進行積分。再者，當已建置有零交叉點的檢測旗標時（步驟S2063中為YES），實效電力算出電路4092係算出交流電壓1週期量的實效電力值。實效電力算出電路4092係將所算出的實效電力值記憶於第四控制電路4097內之未圖示的記憶電路中（步驟S2064），並且將積分器初始化為零（步驟S2065）。當在上述的步驟S2065中積分器的初始化結束後，或者當未建置有零交叉點的檢測旗標時（步驟S2063中為NO），在下一個步驟S2066中逆變器電壓控制電路4095係生成第一DC/AC轉換電路408的指令值。

以下參照圖7、圖10、及圖30來說明第一DC/AC轉換電路408的控制。如上所述蓄電池用電力轉換裝置41係安裝有虛擬同步發電機控制，故第一DC/AC轉換電路408係作為電壓源而被控制（亦即電壓控制）。因此，當供給至配電線24的電力不足時，係使要輸出的電力增加，當供給電力較多時，係使要輸出的電力減少。

以下參照圖10來說明逆變器電壓控制電路4095的動作。逆變器電壓控制電路4095係根據從虛擬同步發電機控制電路4093輸出的頻率及相位資訊、以及從第四控制電路4097輸出之交流系統電壓的振幅資訊（在本實施形態1中，係經由第一正弦波生成電路40912輸入），而輸出控制第一DC/AC轉換電路408的控制指令值。來自交流頻率檢測電路4091的正弦波資訊（亦即頻率、相位、振幅資訊）、及由虛擬同步發電機控制電路4093所算出之頻率及相位資訊係輸入於第二正弦波生成電路40951。

第二正弦波生成電路40951係根據所輸入的該等資訊，亦即由虛擬同步發電機控制電路4093所算出之頻率及相位資訊以及從第四控制電路407輸出的振幅資訊，而生成從第一DC/AC轉換電路408輸出之交流系統電壓的目標值。減法器40952係從自第二正弦波生成電路40951輸出的交流電壓目標值減去由電壓計410所量測的電壓，且將相減結果輸入於第三PI控制電路40953。第三PI控制電路40953係以PI控制生成電壓指令使所輸入的減法結果成為零，且將所生成的電壓指令輸出至第一電流限制電路40955。

第一電流限制電路40955係對於從第三PI控制電路40953輸出的指令值，根據經由第四控制電路4097所輸入之由電流計411量測的結果而施加限制。具體而言，在本實施形態1中，係當超過第一DC/AC轉換電路408的電流容量的電流流動時實施電流限制，且控制流動於第一DC/AC轉換電路408之電流成為預先規定的電流值（亦即第一DC/AC轉換電路408的電流容量）。第一電流限制電路40955係監視流動於第一DC/AC轉換電路408的電流，且控制（具體而言係限制）電流值為使電流不超過第一DC/AC轉換電路408的電流容量。第一電流限制電路40955的輸出係輸入於第二PWM轉換電路40954。另外，第三PI控制電路40953及第一電流限制電路40955的控制參數（亦即控制增益及積分時間）係從第四控制電路4097輸出。

第二PWM轉換電路40954係對於從第一電流限制電路40955輸出的電壓指令值實施PWM調變，且將PWM調變後的電壓指令值輸出至第二切換電路4096。圖7的第二切換電路4096係根據從第四控制電路輸出的控制信號（亦即切換信號），選擇逆變器電流控制電路4094的控制指令值和逆變器電壓控制電路4095的控制指令值之中的一方，且將所選擇的控制指令值輸出至第一DC/AC轉換電路408。

另外，在本實施形態1中雖未使用，但參照圖9亦說明逆變器電流控制電路4094的動作。逆變器電流控制電路4094係根據從電壓計406輸出之直流母線205的直流電壓而生成控制第一DC/AC轉換電路408的控制指令值。具體而言，減法器40941係將從電壓計406輸出之直流母線405的直流電壓，從自第四控制電路4097輸出之直流母線電壓的目標值減去，且將相減結果輸入於第一PI控制電路40942。第一PI控制電路40942係以PI控制生成指令值為使相減結果成為零，且將所生成的指令值輸出至乘法器4094。第一PI控制電路40942的控制參數（比例增益及積分時間）係從第四控制電路4097輸出。

接著，乘法器40943係對於從第一PI控制電路40942輸出的指令值，乘上與從交流頻率檢測電路4091內之第一正弦波生成電路40912輸出之交流的電壓波形同步後的正弦波。藉此，生成電流指令值。減法器40944係從自乘法器40943輸出的電流指令值，減去由電流計411所量測之交流系統的電流值，且將相減結果輸入於第二PI控制電路40945。第二PI控制電路40945係生成控制指令值為使從減法器40944輸入的減法結果成為零，且將所生成的控制指令值輸出至第一PWM轉換電路40946。第二PI控制電路的控制參數（比例增益及積分時間）係從第四控制電路4097輸入。第一PWM轉換電路40946係對於從第二PI控制電路40945輸入的控制指令值實施PWM調變，且將PWM調變後的控制指令值輸出至第一DC/AC轉換電路408。

返回圖29，若步驟S206之第一DC/AC轉換電路408的控制（更詳而言之，係圖30之步驟S2066之第一DC/AC轉換電路408之指令值的生成）結束，第四控制電路4097即在下一個步驟S207中，確認是否已從CEMS31接收到量測資訊的傳送要求。當從CEMS31接收到量測資訊的傳送要求時（步驟S207中為YES），在下一個步驟S208中第四控制電路4097係將記憶於未圖示之記憶體的各種量測結果經由通訊介面電路412而通知CEMS31。

當未從CEMS31接收到量測資訊的傳送要求時（步驟S207中為NO），或者在上述的步驟S208中已完成了各種量測結果的通知時，第四控制電路4097係在下一個步驟S209中確認是否已從CEMS31接收到控制資訊。第四控制電路4097係當從CEMS31接收到控制資訊時（步驟S209中為YES），在下一個步驟S210中建置接收旗標。當未從CEMS31接收到控制資訊時（步驟S209中為NO），或者在上述的步驟S210中接收旗標的建置已完成時，第四控制電路4097係在下一個步驟S211中確認是否已建置有零交叉點的檢測旗標。當未建置有零交叉點的檢測旗標時（步驟S211中為NO），第四控制電路4097係使處理返回步驟S202，且再度實施步驟S202之後的處理。

另一方面，當已建置有零交叉點的檢測旗標時（步驟S211中為YES），第四控制電路4097係在下一個步驟S212中，取入自交流頻率檢測電路4091輸出之交流系統電壓之頻率的代表值及相位的檢測結果。若在步驟S212中交流頻率及相位的檢測結果的取得完成，第四控制電路4097即在下一個步驟S213中進行虛擬同步發電機的控制。在本實施形態1中，係將交流系統電壓的1週期設為控制週期。另外，關於控制週期，當然亦可為交流系統電壓之週期的整數倍、或1秒週期等之預先規定的週期。

以下參照圖7所示之第二控制電路409的方塊構成圖、圖11所示之虛擬同步發電機控制電路4093的方塊構成圖、圖12所示之調速機控制電路40933的方塊構成圖、及圖13所示之質點系統演算電路40937的方塊構成圖，來說明圖29之步驟S213之虛擬同步發電機的控制。首先，圖7的第四控制電路4097係若判斷為經過控制週期而已到達了執行虛擬同步發電機之控制的時序，即對於虛擬同步發電機控制電路4093下達指示要生成電壓控制所要使用的頻率及相位資訊。在本實施形態1中，逆變器電壓控制電路4095內的第二正弦波生成電路40951係依零交叉點更新交流電壓的頻率及相位的目標值。因此，在本實施形態1中，上述控制週期係成為由交流頻率檢測電路4091所檢測出之零交叉點的週期。

參照圖11，減法器40932係從自頻率檢測電路40911輸出之經實測後之交流系統電壓之頻率的代表值，減去從第四控制電路4097輸出之基準交流電壓的頻率（Fref，例如60Hz），且將相減結果輸入於調速機控制電路40933。

參照圖12，調速機控制電路40933的乘法器409331係將圖11之減法器40932的輸出與從第四控制電路4097通知之控制參數（-1／Kgd）相乘，且將相乘結果輸入於一次延遲系統模型409332。另外，在調速機控制電路40933使用的速度調整率Kgd及調速機時間常數Tg係以將從CEMS31通知者經由第四控制電路4097而建置於未圖示的暫存器之方式被使用。

一次延遲系統模型409332係如上所述使用從第四控制電路4097通知的時間常數Tg，而進行模擬一次延遲系統（1／（1+s×Tg））的演算，且將演算結果輸入於限幅電路409333。限幅電路409333係對於從一次延遲系統模型409332輸入的資料施加限制。具體而言，限幅電路409333係對於調速機控制電路40933的輸出施加限制為不超過第一DC/AC轉換電路408的電力容量。

返回圖11，加法器40935係將調速機控制電路40933的輸出、和從第四控制電路4097輸出的電力指令值（Pref）相加，且將相加結果輸出至減法器40936。另外，如上所述電力指令值係將從CEMS31通知者從第四控制電路4097輸出。減法器40936係從加法器40935的輸出，減去從實效電力算出電路4092輸出之經實測後的實效電力，且將相減結果輸入於質點系統演算電路40937。

以下參照圖13來說明質點系統演算電路40937的動作。質點系統演算電路40937的減法器409371係從圖11之減法器40936的輸出，減去乘法器409373的輸出，且將相減結果輸入於積分器409372。積分器409372係將從減法器409371輸出的相減結果除以從第四控制電路4097輸出的慣性常數M，且將該相除結果進行積分。積分器409372的積分結果，係表示與交流系統頻率之角速度（2×π×60Hz）之間的差分值△ω。積分器409372係將積分結果輸入於乘法器409373及除法器409374。乘法器409373係將積分器409372的輸出△ω和從第四控制電路4097輸出的制動係數Dg相乘，且將相乘結果輸出至前述的減法器409371。此外，除法器409374係將積分器409372的輸出△ω除以2×π，藉此將△ω轉換為與交流系統頻率（60Hz）之間的差分值△f。加法器409375係將除法器409374的輸出△f和屬於交流系統電壓之頻率指令值的Fref相加。藉此，生成以逆變器電壓控制電路4095進行電壓控制之際的頻率。另外，在質點系統演算電路40937內使用的慣性常數M及制動係數Dg，如上所述，係使用在CEMS31中生成且通知者經由第四控制電路4097而建置於未圖示的暫存器者。

此外，從加法器409375輸出的頻率資訊係輸入於相位計算電路409376。以下說明相位計算電路409376的動作。在實施形態1中，從加法器409375輸出的頻率資訊係以相位計算電路409376進行積分且作為以逆變器電壓控制電路4095進行電壓控制之際之配電系統電壓之頻率的相位資訊而輸出。從質點系統演算電路40937輸出的相位資訊及頻率資訊係經由圖8之交流頻率檢測電路4091內的第一正弦波生成電路40912，而輸入於圖10之逆變器電壓控制電路4095內的第二正弦波生成電路40951。第二正弦波生成電路40951係根據所輸入的正弦波資訊，而生成從蓄電池用電力轉換裝置41輸出之交流系統電壓的目標值。

返回圖29，若在步驟S213中虛擬同步發電機的控制處理完成，第四控制電路4097即在下一個步驟S214中重設零交叉點的檢測旗標，且在下一個步驟S215中確認是否建置有接收旗標。當未建置有接收旗標時（步驟S125中為NO），第四控制電路4097係使處理返回步驟S202，且再度執行步驟S202之後的處理。另一方面，當已建置有接收旗標時（步驟S215中為YES），第四控制電路4097係於下一個步驟S216中，在將從CEMS31通知的頻率指令值（Fref）及電力指令值（Pref）建置於第四控制電路4097內之未圖示的暫存器之後，在下一個步驟S217中重設接收旗標。之後，第四控制電路4097係使處理返回步驟S202，且再度執行之後的處理。

[實施形態1的功效] 本實施形態1之分散電源管理裝置及分散電源管理系統係如上所述，構成為在以蓄電池用電力轉換裝置41為對象作成運轉計劃（亦即電力指令值（Pref）及頻率指令值（Fref））之際，根據蓄電池用電力轉換裝置41內之靜止型逆變器的垂下特性、所作成的電力指令值、及所實測之交流系統電壓的頻率（Fmeasure），而生成頻率指令值（Fref）。因此，即使當交流系統電壓的頻率因為負載的消耗電力變動（急遽變動）、或供給至系統之來自再生能源等創能機器的發電電力等因為日照急遽變動而變動（急遽變動）而產生了變化時，交流系統電壓的頻率亦不會脫離安裝有虛擬同步發電機控制特性（垂下特性）等之靜止型逆變器所管理的頻率範圍。結果，具有可在不停止分散電源下持續運轉靜止型逆變器的功效。

在本實施形態1中，係針對具有安裝有以虛擬同步發電機控制為代表之垂下特性（droop特性）之靜止型逆變器的電力轉換裝置連接於交流系統的情況作了說明，但本揭示不限定於該情況。由於構成為根據交流系統電壓之頻率的實測結果（Fmeasure）、電力指令值（Pref）、及靜止型逆變器的垂下特性（亦即droop特性）而生成頻率指令值（Fref），故具有即使當基幹系統的頻率脫離了額定頻率（例如60Hz）的情況下，亦可使安裝有垂下特性（亦即droop特性）之靜止型逆變器的電力轉換裝置在不逸脫其頻率管理範圍下進行控制的功效。

在實施形態1中，雖針對具有垂下特性的電力轉換裝置連接於聯結系統的情況（亦即從基幹系統供給電力的情況）作了說明，但本揭示不限定於該情況。若構成為在自立系統中，亦根據靜止型逆變器的垂下特性、所作成的電力指令值、及所實測之交流系統電壓的實測頻率（Fmeasure）而生成頻率指令值（Fref），即具有即使當自立系統的頻率與聯結時同樣地脫離了額定頻率（例如60Hz）的情況下，亦可在不脫離具有安裝有垂下特性（亦即droop特性）之靜止型逆變器之電力轉換裝置的頻率管理範圍下進行控制的功效。

在本實施形態1中，雖已針對如圖18、圖24、圖26所示蓄電池用電力轉換裝置41為放電動作，負載消耗電力等增加且配電系統電壓的頻率降低的情況作了說明，但本揭示不限定於此情況。例如，當於放電動作時負載消耗電力減少且配電系統電壓的頻率上升時，或者於充電動作時產生負載變動且配電系統電壓的頻率上升或減少之際，若根據配電系統電壓之頻率的實測結果（Fmeasure）控制頻率指令值（Fref），亦達成相同的功效。

實施形態2 在實施形態1中，雖已針對根據交流系統電壓之頻率的實測結果（Fmeasure）而控制頻率指令值（Fref）的情況作了說明，但在實施形態2中，係針對根據交流系統電壓之頻率的實測結果（Fmeasure）而控制（修正）電力指令值（Pref）的情況進行說明。以下，以與實施形態1不同之部分的動作為中心來說明實施形態2。

[實施形態2之CEMS的構成] 圖31係本實施形態2中之CEMS31的方塊構成圖。如圖31所示，實施形態2的CEMS31係具備通訊電路311、記憶電路312、交流頻率收集電路313、運轉計劃作成電路314、電力指令值補正電路320、分散電源垂下特性管理電路316、傳送資料生成電路317、及第二CEMS內控制電路321。亦即，實施形態2的CEMS31係設有電力指令值補正電路320以取代頻率指令值生成電路315，且設有第二CEMS內控制電路321以取代CEMS內控制電路318，此點與圖2所示之實施形態1的CEMS31不同。以下，主要說明與實施形態1不同的上述的構成。

[分散電源管理裝置的動作概要] 圖32A及圖32B係用以說明本實施形態2之CEMS31中之電力指令值之生成方法的圖。圖32A係顯示電力指令值（Pref）之修正前的垂下特性，圖32B係顯示電力指令值（Pref）之修正後的垂下特性。以下參照圖32A及圖32B來說明本實施形態2之CEMS31的動作原理。

在本實施形態2中，CEMS31係將各蓄電池用電力轉換裝置41的電力指令值（Pref）分作二階段來生成。具體而言，若CEMS31開始電力指令值（Pref）的生成，圖31所示的運轉計劃作成電路314即與實施形態1的情況同樣地，根據MW級太陽光電系統26的發電電力預期結果、用戶消耗電力預測結果而作成需求計劃。再者，CEMS31係根據所作成的需求計劃而作成各蓄電池用電力轉換裝置41之修正前的電力指令值（Pref），亦即運轉計劃電力指令值資訊。

CEMS31係若修正前之電力指令值（Pref）的作成完成，即視為頻率指令值Fref與基幹系統的額定頻率（例如60Hz）相等而作成垂下特性（參照圖32A）。再者，相較於由交流頻率收集電路313所接收之交流系統電壓之頻率的實測結果（Fmeasure），例如當低於Fmin的情況下，與實施形態1的情況同樣地，以目前的垂下特性來說，如上所述，會有當發生了負載變動或發電電力的急遽變動時蓄電池用電力轉換裝置41將會停止的可能性。在本實施形態2的CEMS31，當在該種情況下，詳細內容將於後說明，但例如圖32B所示在交流系統電壓之頻率的實測值（Fmeasure）中為使上述之修正前的電力指令值（Pref）的電力被輸出，乃生成輸出至蓄電池用電力轉換裝置41的電力指令值（Pref’）。在圖32B之例中，係電力指令值之修正前的垂下特性（圖中的實線）變更為往左側平行移動後的垂下特性（圖中的一點鏈線）。將相同之垂下特性的變更，當在實施形態1的情況下，透過將實測系統頻率（Fmeasure）設為頻率指令值（Fref）而輸出至蓄電池用電力轉換裝置41來實施。在實施形態2中，係透過修正電力指令值（Pref）來實施垂下特性的變更。具體而言，在圖32B所示之例中，係透過將由運轉計劃作成電路314所作成的電力指令值（Pref）減小而使垂下特性往左側平行移動。結果，如圖32B所示，即使配電系統電壓之頻率的實測值（Fmeasure）脫離了原本之蓄電池用電力轉換裝置41之垂下特性所填補的頻率範圍的情況下，CEMS31亦可透過將所修正的電力指令值（Pref’）傳送至各蓄電池用電力轉換裝置41，從而如圖32B所示使垂下特性往左側移動，故蓄電池用電力轉換裝置41可持續進行動作。

接著參照圖33A及圖33B來說明上述之電力指令值之作成方法的功效。圖33A係顯示使用比較例之垂下特性時之逆變器之頻率範圍的圖。在圖33A中，橫軸係顯示時間，縱軸係顯示交流系統電壓的頻率。在該圖中，顯示了負載隨著時間經過變輕，且交流系統電壓的頻率呈坡道狀上升的情況。如圖所示，當使用頻率指令值（Fref）為額定頻率（60Hz）而固定，而且電力指令值（Pref）為由運轉計劃作成電路314所生成之固定值的情況下，粗虛線的內側成為蓄電池用電力轉換裝置41（逆變器）的頻率範圍（亦稱為頻率管理範圍）。如圖所示，若系統電壓的頻率逐漸地增加，系統電壓的頻率即逸脫蓄電池用電力轉換裝置41（逆變器）所可控制之逆變器的頻率範圍（圖中的NG區域），故虛擬同步發電機控制（VSG控制）帶來破綻，蓄電池用電力轉換裝置41停止。

另一方面，圖33B係顯示使用本實施形態2之垂下特性時之電力指令值及逆變器之頻率的圖。如圖所示，根據交流系統電壓之頻率的實測結果而對於電力指令值（Pref）施加修正後的電力指令值（Pref’）被輸出至蓄電池用電力轉換裝置41。具體而言，在本實施形態2中，係與實施形態1的情況同樣地以1分週期量測交流系統電壓的頻率。再者，根據交流系統電壓之頻率的量測結果而控制電力指令值（Pref’）。在圖33B中，橫軸係顯示時間，縱軸係顯示通知蓄電池用電力轉換裝置41的電力指令值（Pref’）及配電系統電壓的頻率。如圖所示，由於電力指令值（Pref’）根據交流系統電壓的頻率而適當地控制，故即使當系統電壓的頻率逐漸增加的情況下，亦可適當地控制根據虛擬同步發電機控制（垂下特性）的蓄電池用電力轉換裝置41（逆變器）所可控制的頻率範圍（亦稱為頻率管理範圍）。結果，可在配電系統電壓之頻率不逸脫蓄電池用電力轉換裝置41（逆變器）的頻率管理範圍下持續進行聯結運轉。

綜上所述，分散電源管理裝置係構成為當具有安裝有以虛擬同步發電機控制為代表之垂下特性（droop特性）之靜止型逆變器的電力轉換裝置連接於交流系統時，根據交流系統電壓之頻率的實測結果、由運轉計劃作成電路314所作成的電力指令值（Pref）、及垂下特性（droop特性）而生成電力指令值（Pref）。藉此，具有即使當基幹系統的頻率脫離了額定頻率（例如60Hz）的情況下，亦可在不逸脫具有安裝有垂下特性（droop特性）之靜止型逆變器之電力轉換裝置的頻率管理範圍下控制電力轉換裝置的功效。

[分散電源管理裝置（CEMS）之動作的詳細內容] 接著參照圖31至圖38詳細地說明本實施形態2之分散電源管理裝置（CEMS31）的動作。在以下的說明中，係僅針對與實施形態1不同之部分的動作進行說明。供CEMS31連接的配電系統係與實施形態1的情況相同，故不重複說明。此外，CEMS31所管理之蓄電池用電力轉換裝置41的構成及動作亦與實施形態1的情況相同，故不重複說明。另外，在實施形態2中，係從CEMS31對於蓄電池用電力轉換裝置41通知修正後的電力指令值（Pref’）及頻率指令值（具體而言係配電系統電壓之頻率的基準值（亦即額定頻率），例如為60Hz）。

與實施形態1的情況同樣地，從變電所20供給的電力、MW級太陽光電系統26的發電電力（在此，MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27係以電流源動作）、及從蓄電池40a至40c輸出的放電電力係被供給至配電系統1的負載。在此，以CEMS31為中心之分散電源管理系統之通常動作時的序列，係與實施形態1的情況同樣地由圖20所示的30分週期的處理和1分週期的處理所構成。分散電源管理裝置的處理內容基本上亦相同，僅電力指令值及頻率指令值的生成方法不同。

以下參照圖31之CEMS31的方塊構成圖及圖21、圖34至圖39來說明CEMS31的詳細動作。若在CEMS31的處理開始，第二CEMS內控制電路321基本上即依據圖21所示的流程執行處理。另外，圖21所示的流程圖基本上係與實施形態1相同，故關於與實施形態1共通的步驟僅止於簡單的說明，不重複詳細的說明。

在圖21中，若處理開始，CEMS31即在步驟S101中確認是否已從DSO21接收到量測資料的傳送要求。CEMS31係當接收到傳送要求時（步驟S101中為YES），在下一個步驟S102中從蓄電池用電力轉換裝置41、電壓計22、及各用戶（包含MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27）收集最新的量測資訊。再者，CEMS31係使用以1分週期收集之30次量的量測資料，而算出30分鐘間之各用戶的消耗電力量、MW級太陽光電系統26的發電電力量、蓄電池40的充放電電力量。CEMS31係將所算出之各種電力量與蓄電池40之SOC等資訊一併經由通訊電路311傳送至DSO21（S103）。當在上述的步驟S103的資料傳送完成時，或者未從DSO21接收到量測資料的傳送要求時（步驟S101中為NO），CEMS31係在下一個步驟S104中，確認是否已接到道來自DSO21的需求計劃通知。CEMS31係當接收到需求計劃的通知時（步驟S104中為YES），在下一個步驟S105中進行運轉計劃的作成。另外，在本實施形態2中，係與實施形態1的情況同樣地，從DSO21係將從基幹系統供給至配電線24之電力的需求計劃以30分週期對於CEMS31進行24小時期間的通知。

圖34係顯示在本實施形態2中圖21之步驟S105之運轉計劃作成處理之詳細動作的流程圖。在圖34中，若運轉計劃的作成開始，CEMS31即首先在步驟S1051中實施MW級太陽光電系統26的發電量預測。具體而言，再度參照圖31及圖3，第二CEMS內控制電路321係若接收到來自DSO21之需求計劃（具體而言係蓄電池運轉計劃）的通知，即對於運轉計劃作成電路314內的管理電路3146下達指示要作成運轉計劃。管理電路3146係若接收到該指示，即經由蓄電池運轉計劃作成電路3141而對於發電量預測電路3142下達指示要預測MW級太陽光電系統26的發電電力。發電量預測電路3142係若接收到該指示，即從配置於未圖示之網際網路上的天氣預報伺服器取得24小時期間的天氣預報。發電量預測電路3142係使用天氣預報的取得結果、及發電量預測電路3142所管理之未圖示之發電量預測用之資料庫的資料而預測24小時期間的發電量。另外，資料庫的一例係關聯於圖22的流程圖作了說明，故在此不重複說明。

若在上述之圖34之步驟S1051中的發電量預測結束，CEMS31即在下一個步驟S1052中預測用戶的消耗電力。具體而言，再度參照圖3，運轉計劃作成電路314內的管理電路3146係若從發電量預測電路3142接收到MW級太陽光電系統26的發電量預測結果，即經由蓄電池運轉計劃作成電路3141對於消耗電力預測電路3143下達指示要預測用戶的消耗電力。消耗電力預測電路3143係若接收到該指示，即使用消耗電力預測電路3143所管理之未圖示之消耗電力預測用之資料庫的資料而預測24小時期間之用戶的消耗電力。另外，資料庫的一例係關聯於圖22的流程圖作了說明，故在此不重複說明。

若在圖34之步驟S1052中之用戶的消耗電力結束，CEMS31即在圖34的步驟S1053開始需求計劃的作成。具體而言，再度參照圖3，運轉計劃作成電路314內的蓄電池運轉計劃作成電路3141係若從消耗電力預測電路3143接收到用戶之消耗電力的預測結果，即根據發電量預測電路3142之MW級太陽光電系統26的發電量預測結果、消耗電力預測電路3143之用戶之消耗電力的預測結果、及從DSO21所通知的需求計劃而算出蓄電池40a至40c之每30分之充放電電力的合計值。另外，當如上所述為本實施形態2的情況下，從DSO21通知的需求計劃，係對於比變電所20更靠負載側之配電系統1計劃之24小時期間的電力供給計劃（亦即每30分的電力供給計劃）。

若在圖34之步驟S1053之需求計劃的作成結束，CEMS31即在下一個步驟S1054中制定蓄電池40a至40c的充放電電力。具體而言，再度參照圖31及圖3，運轉計劃作成電路314係從經由通訊電路311收集至記憶電路312之蓄電池40a至40c的SOC資訊、及蓄電池40a至40c的蓄電池容量，決定（分配）來自每30分之各個蓄電池的充放電電力。在實施形態2中，係與實施形態1的情況同樣地，作成運轉計劃為在24小時期間之蓄電池的運轉計劃之際，蓄電池40a至40c的SOC幾乎同時為零，或者在24小時後為可充放電的狀態。

若在圖34之步驟S1054之蓄電池40a至40c的充放電電力結束制定，在下一個步驟S1055中CEMS31內的交流頻率收集電路313即取得配電系統電壓的頻率。如上所述在本實施形態2中，係與實施形態1的情況同樣地，由電壓計22a至22x從所量測的交流系統電壓量測各個地點的頻率，且由交流頻率收集電路313算出頻率的平均值作為代表值（Fmeasure）且予以輸出。

若在圖34之步驟S1055中之配電系統電壓之頻率的收集與代表值（Fmeasure）的算出完成，第二CEMS內控制電路321即在下一個步驟S1056中確認是否已生成了所有蓄電池用電力轉換裝置41的控制參數（亦即電力指令值及電力指令值（Pref’））。當在步驟S1056中為NO的情況下，第二CEMS內控制電路321係在下一個步驟S1060中實施電力指令值（Pref’）生成。以下參照圖35來說明步驟S1060之電力指令值（Pref’）生成流程。

圖35係顯示電力指令值（Pref’）之生成程序的流程圖。在圖35中，若電力指令值（Pref’）的生成開始，在最初的步驟S10571中圖31所示的電力指令值補正電路320，即對於第二CEMS內控制電路321下達指示要取得生成此次電力指令值（Pref’）（亦即，對於電力指令值（Pref）施加修正之對象）之蓄電池用電力轉換裝置41之虛擬同步發電機控制電路4093的控制參數（亦即垂下特性）。

第二CEMS內控制電路321係若從電力指令值補正電路320接收到該指示，即從分散電源垂下特性管理電路316取得垂下特性。在本實施形態2中，第二CEMS內控制電路321係與實施形態1的情況同樣地取得虛擬同步發電機控制的速度調整率（Kgd）、調速機時間常數（Tg）、慣性常數（M）、制動係數（Dg）、及第一DC/AC轉換電路408的容量（逆變器容量）作為控制參數。另外，垂下特性係不限定於上述，當然亦可為顯示從第一DC/AC轉換電路408輸出之△P（亦即電力指令值（Pref）-有效電力實測值（Pmeasure））與所輸出之△F（亦即頻率指令值（Fref）-交流系統電壓之頻率之實測值（Fmeasure））之關係的資料表單、或垂下特性之傾斜度等資料。

若上述的步驟S10571結束，電力指令值補正電路320即在下一個步驟S10572中對於第二CEMS內控制電路321下達指示要生成以垂下特性所定之交流系統電壓之頻率的上限值及下限值。在本實施形態2中，係與實施形態1的情況同樣地針對使用虛擬同步發電機控制作為垂下特性的情況進行說明。在虛擬同步發電機控制中，△F係可使用上述的式（5）來求出。詳而言之，在本實施形態2中，係可藉由將速度調整率Kgd、制動係數Dg、△P的最小值和最大值代入於式（5）來算出頻率的上限值Fmax及頻率的下限值Fmin。在本實施形態2中，△P的最小值係藉由電力指令值（Pref）-最大放電電力來計算。另一方面，△P的最大值係假設第一DC/AC轉換電路408不進行充電而由電力指令值（Pref）-0來計算。

若在步驟S10572之垂下特性中之交流系統電壓之頻率的上下限值的生成結束，電力指令值補正電路320即在下一個步驟S10573中，確認所實測之交流系統電壓的頻率是否落入了以垂下特性之上下限頻率所定的頻率基準範圍（參照圖36）。以下參照圖36來說明S10573的動作。

圖36係顯示在本實施形態2之分散電源管理系統中，蓄電池用電力轉換裝置41之垂下特性之一例的圖。在圖中，橫軸係顯示配電系統電壓的頻率，縱軸係顯示從蓄電池用電力轉換裝置41輸出的放電電力。另外，在實施形態2中，係與實施形態1的情況同樣地，為了易於說明，假設蓄電池用電力轉換裝置41係不進行充電。圖中的Fmax及Fmin係顯示垂下特性的上下限頻率。此外，在本實施形態2中，係與實施形態1的情況同樣地，係將從該上限頻率Fmax及下限頻率Fmin偏移頻率F_offset而落入內側的範圍設為以上下限頻率所定的頻率基準範圍。另外，頻率偏移F_offset當然可在上限側和下限側取不同的值，亦可依據由運轉計劃作成電路314所生成之電力指令值（Pref）的值而改變值。

在圖36中，電力指令值補正電路320係當從交流頻率收集電路313輸出之實測頻率的代表值（Fmeasure）逸脫了以上下限頻率所定的頻率基準範圍時（圖中＊1），在步驟S10573中係選擇NO，當實測頻率（Fmeasure）為以上下限頻率所定之頻率基準範圍內時（圖中＊2），在步驟S10573中係選擇YES。

當在步驟S10573中為YES的情況下，在下一個步驟S10581中電力指令值補正電路320係將從運轉計劃作成電路314通知作為運轉計劃的電力指令值（Pref）設為輸出至蓄電池用電力轉換裝置41的電力指令值（Pref’）（步驟S10581）而結束電力指令值（Pref’）生成處理。另一方面，當在步驟S10573中為NO的情況下，在下一個步驟S10580中電力指令值補正電路320係算出電力指令值（Pref’）。以下，參照圖37來說明步驟S10580的動作。

圖37係顯示圖35之步驟S10580中之電力指令值（Pref’）之生成程序的流程圖。在圖37之最初的步驟S105750中，電力指令值補正電路320係與實施形態1的情況同樣地，假定Fref=Fmeasure而生成垂下特性，且算出根據所生成之垂下特性之交流系統電壓之頻率的上下限頻率。具體而言，係可與圖35的步驟S10572同樣地算出上下限頻率。亦即，電力指令值補正電路320係藉由將速度調整率Kgd、制動係數Dg、△P的最小值、及△P的最大值代入於式（5），而算出頻率的上限值Fmax及頻率的下限值Fmin（參照圖38之B的部分）。

再者，在步驟S105750中電力指令值補正電路320係根據所生成的垂下特性，而將目前時點之頻率指令值Fref（例如圖38的60Hz）中之電力的值設定為暫時的電力指令值Pref”。

若步驟S105750結束，電力指令值補正電路320即在下一個步驟S105751中確認垂下特性的上下限頻率是否為交流系統電壓之頻率的上下限值以內。在本實施形態2中，係與實施形態1的情況同樣地，交流系統電壓之頻率的上下限值係設為60.1Hz至59.9Hz。再者，電力指令值補正電路320係確認暫時的電力指令值Pref”是否為蓄電池用電力轉換裝置41之電力容量的範圍內，亦即，暫時的電力指令值Pref”的絕對值是否為最大放電電力以下而且為最大充電電力以下。

當在步驟S105751中為YES的情況下，電力指令值補正電路320係將暫時的電力指令值（Pref”）作為最終決定的電力指令值（Pref’）而結束處理。另一方面，當在步驟S105751中為NO的情況下，電力指令值補正電路320係在下一個步驟S105752中進行暫時的電力指令值（Pref”）的修正，藉此最終決定電力指令值（Pref’）。以下參照圖38來說明步驟S105752的動作。

圖38係用以說明電力指令值之修正程序的圖。如圖38之A的部分所示，假定當頻率指令值（Fref）為60Hz時，實測交流系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）為59.915Hz。在該情況下，如圖38之B的部分所示，電力指令值補正電路320係算出頻率指令值（Fref=60Hz）中之暫時的電力指令值（Pref”），以使在將配電系統電壓之頻率設為Fmeasure之際之蓄電池用電力轉換裝置41的輸出電力成為由運轉計劃作成電路314所作成的電力指令值（Pref）。然而，在此例中，如圖38之B的部分所示垂下特性的下限頻率（亦即最大放電電力中的頻率）低於交流系統電壓之頻率的下限值（59.9Hz）。另外，當圖38的情況下，暫時的電力指令值（Pref”）係蓄電池用電力轉換裝置41之電力容量的範圍內。因此，電力指令值補正電路320係如圖38之C的部分所示藉由修正頻率指令值（Fref=60Hz）中之暫時的電力指令值（Pref”）而最終地決定電力指令值（Pref’），以使垂下特性的下限頻率與交流系統電壓之頻率的下限值一致。

另一方面，當算出頻率指令值（Fref=60Hz）中之電力指令值（Pref”）以使在將配電系統電壓之頻率設為Fmeasure之際之蓄電池用電力轉換裝置41的輸出電力成為由運轉計劃作成電路314所作持的電力指令值（Pref）的情況下，當垂下特性的下限頻率Fmin及上限頻率Fmax為交流系統之額定頻率範圍內（59.9Hz至60.1Hz）時，電力指令值補正電路320係將暫時的電力指令值（Pref”）作為最終的電力指令值（Pref’）而輸出至蓄電池用電力轉換裝置41。

另外，當垂下特性之上限值頻率超過了交流系統電壓之頻率的上限值時亦復相同。在該情況下，電力指令值補正電路320係生成頻率指令值（Fref=60Hz）中的電力指令值（Pref’），以使垂下特性的上限值頻率與交流系統電壓之頻率的上限值一致。

當頻率指令值（Fref=60Hz）中之暫時的電力指令值（Pref”）為蓄電池用電力轉換裝置41之電力容量的範圍外時，係生成電力指令值（Pref’）以成為電力容量的範圍內。參照圖41A，於後將說明該情況的具體例。若圖37的步驟S105752結束，第二CEMS內控制電路321即結束電力指令值（Pref’）的算出（圖35的S10580）。

返回圖34，若步驟S1060結束，第二CEMS內控制電路321即使處理返回步驟S1056，之後反復步驟S1060直到步驟S1056成為YES，亦即所有蓄電池用電力轉換裝置41的電力指令值（Pref’）的算出完成為止。

返回圖21，第二CEMS內控制電路321係若在步驟S105中之運轉計劃的作成結束，即在下一個步驟S110中，將所作成的運轉計劃（電力指令值Pref’及頻率指令值Fref（60Hz））通知各蓄電池用電力轉換裝置41。在下一個步驟S111中，第二CEMS內控制電路321係判斷是否要停止CEMS31。當步驟S111為YES的情況下，第二CEMS內控制電路321係停止CEMS31。另一方面，當S111為NO的情況下，第二CEMS內控制電路321係返回步驟S101而反復上述的流程。

接著說明圖21的步驟S104為NO的情況。在該情況下，第二CEMS內控制電路321係在步驟S106中確認是否為1分週期處理的開始時刻。第二CEMS內控制電路321係當在步驟S106為NO的情況下，使處理返回步驟S101而反復上述的流程。另一方面，第二CEMS內控制電路321係當在步驟S106中為YES的情況下，使處理前進至下一個步驟S107。

第二CEMS內控制電路321係在步驟S107中收集電壓計22的量測資料、蓄電池用電力轉換裝置41的量測資料、MW級太陽光電系統用電力轉換裝置27的量測資料、用戶的量測資料等。第二CEMS內控制電路321係若在步驟S107中之量測資料的收集完成，即在下一個步驟S108中判斷是否需修正運轉計劃。在本實施形態2中，係與實施形態1的情況同樣地，當從蓄電池用電力轉換裝置41通知的SoC脫離了預先規定的範圍時，或者，當交流頻率收集電路313的輸出（Fmeasure）逸脫了預先規定的範圍時等判斷為需要修正。另外，在步驟S108中判斷是否要修正運轉計劃之際的動作，係與實施形態1之圖27所示的流程圖相同，故不重複詳細的說明。

第二CEMS內控制電路321係在步驟S108中判斷無須修正運轉計劃時（亦即所有蓄電池用電力轉換裝置41之運轉計劃的修正旗標為“0”時）（步驟S108中為NO），第二CEMS內控制電路321係使處理返回最初的步驟S101而反復上述的處理。另一方面，第二CEMS內控制電路321係當在步驟S108中判斷需要修正運轉計劃時（亦即運轉計劃的修正旗標就算一個為“1”的情況）時（步驟S108中為YES），在下一個步驟S109中實施運轉計劃的修正。以下參照圖39說明步驟S109的詳細內容。

圖39係顯示在實施形態2的分散電源管理裝置中運轉計劃之修正程序的流程圖。若運轉計劃的修正流程開始，第二CEMS內控制電路321即在步驟S1091中確認是否已建置有運轉計劃的修正旗標。如上所述，在本實施形態2中，係與實施形態1的情況同樣地，依蓄電池用電力轉換裝置41設置運轉計劃的修正旗標，且關於需要修正運轉計劃者重新生成電力指令值（Pref或Pref’）。

當未建置有運轉計劃的修正旗標時（步驟S1091中為NO），處理前進至步驟S1098。在步驟S1098的處理係將於後說明。另一方面，當建置有運轉計劃的修正旗標時（步驟S1091中為YES），處理前進至步驟S1092至S1094）。第二CEMS內控制電路321係在步驟S1092中，取得由蓄電池用電力轉換裝置41所量測的資料（充放電電力、SoC），且在步驟S1093中取得頻率指令值（Fref）及電力指令值（Pref），進而在步驟S1094中取得從交流頻率收集電路313輸出之實測交流電壓之頻率的代表值（Fmeasure）。

若步驟S1092至S1094結束，第二CEMS內控制電路321即在下一個步驟S1095中確認SoC是否為預先規定的範圍內。另外，在本實施形態2中，係與實施形態1的情況同樣地，SoC脫離了預先規定的範圍的情況係指當於充電時SoC超過了0.9的情況、及於放電時SoC低於0.05的情況。在此，SoC係於1.0為滿充電。另外，SoC脫離了預先規定的範圍的情況，當然與實施形態1的情況同樣地不限定於該事例。

當蓄電池的SoC未在預先規定的範圍時（步驟S1095中為NO），第二CEMS內控制電路321係在下一個步驟S1096中變更電力指令值（Pref）。在本實施形態2中，係將依據SoC的值而決定電力指令值之未圖示的資料表單先記憶於CEMS31內，且第二CEMS內控制電路321係根據該資訊而決定電力指令值（Pref）。另外，如在實施形態1中參照圖28所說明，電力指令值的決定方法當然不限定於根據資料表單的方法。

當蓄電池的SoC為預先規定的範圍內時（步驟S1095中為YES），或者當在上述的步驟S1096中電力指令值（Pref）的生成結束時，處理前進至步驟S1097。在步驟S1097中第二CEMS內控制電路321係確認所實測之配電系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）是否落入了頻率基準範圍。在此，頻率基準範圍係與在圖35的步驟S10573及圖36中所說明者相同。

當所實測之配電系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）未落入頻率基準範圍時（步驟S1097中為NO），第二CEMS內控制電路321係在下一個步驟S10911中算出電力指令值（Pref’）。圖39的步驟S10911係與圖35的步驟S10580相同，更詳而言之係與圖37的流程圖相同，故不重複說明。

當未建置有運轉計劃的修正旗標時（步驟S1091中為NO），或者當在上述的步驟S10911中電力指令值（Pref’）的算出完成時，或者所量測之配電系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）為頻率基準範圍內時（步驟S1097中為YES），處理前進至步驟S1098。在步驟S1098中第二CEMS內控制電路321係確認是否已生成了需要修正之所有蓄電池用電力轉換裝置41的控制參數（Pref、Pref’）。第二CEMS內控制電路321係當所有控制參數的生成完成時（步驟S1098中為YES），結束運轉計劃的修正流程。另一方面，當需要修正之所有蓄電池用電力轉換裝置41的控制參數的生成未完成時（步驟S1098中為NO），第二CEMS內控制電路321係在步驟S1099中將處理對象變更為下一個蓄電池用電力轉換裝置41之後，返回最初的步驟S1091而再度執行上述的處理。

返回圖21，當上述之步驟S109之運轉計劃的修正完成時，或者當上述之步驟S105之運轉計劃的作成完成時，在下一個步驟S110中第二CEMS內控制電路321係將所作成的運轉計劃（電力指令值（Pref或Pref’）及頻率指令值（Fref：60Hz）通知各蓄電池用電力轉換裝置41。再者，在下一個步驟S111中，第二CEMS內控制電路321係判斷是否要結束CEMS31的動作。當結束CEMS31的動作時（步驟S111中為YES），CEMS31係停止。另一方面，當未結束CEMS31的動作時（步驟S111中為NO），處理返回最初的步驟S101，再度執行上述的處理。另外，關於蓄電池用電力轉換裝置41的動作係與實施形態1的情況相同，故不重複說明。

[實施形態2的功效] 綜上所述，本實施形態2的分散電源管理裝置（CEMS31）係構成為當以蓄電池用電力轉換裝置41為對象作成運轉計劃（包含電力指令值（Pref’））之際，根據蓄電池用電力轉換裝置41內之靜止型逆變器的垂下特性、由運轉計劃作成電路314所作成的電力指令值（Pref）、及所實測之交流系統電壓的頻率（Fmeasure），而對於由運轉計劃作成電路314作成的電力指令值（Pref）加上修正，藉此算出電力指令值（Pref’）。因此，具有即使當交流系統電壓的頻率因為負載的消耗電力變動或急遽變動、或供給至系統之來自再生能源等創能機器的發電電力等由於日照急遽變動而變動或急遽變動而產生了變化的情況下，亦不會逸脫安裝有虛擬同步發電機控制特性（亦即垂下特性）等之靜止型逆變器所管理的頻率範圍，而可在不停止分散電源下進行持續運轉的功效。

[其他垂下特性之例] 在實施形態1及2中，作為安裝於蓄電池用電力轉換裝置41之垂下特性之例來說，雖已說明了使用了圖15及圖17所示之虛擬同步發電機所具有之垂下特性的情況作了說明，但垂下特性係不限定於虛擬同步發電機所具有的特性。此外，在實施形態1及2中，為了易於說明，係針對蓄電池用電力轉換裝置41僅進行放電動作的情況作了說明。然而，蓄電池用電力轉換裝置41的動作不限定於僅放電，亦可僅充電，亦可充電及放電兩方。以下，參照圖40A至圖40G來說明應用於實施形態1之分散電源管理裝置之其他垂下特性之例，且參照圖41A至圖41D來說明應用於實施形態2之分散電源管理裝置之其他垂下特性之例。

圖40A係顯示在蓄電池用電力轉換裝置41進行充放電時直線狀之垂下特性之例的圖。如圖40A所示，當為實施形態1的情況下頻率指令值Fref係從當初的值（60Hz）變更為實測系統電壓之頻率的代表值（Fmeasure）（例如平均值）。

圖40B係顯示在蓄電池用電力轉換裝置41進行充放電時具有不感帶之直線狀之垂下特性之例的圖。如圖40B所示，當實施形態1的情況下，頻率指令值Fref係從當初的值（60Hz）變更為實測系統電壓之頻率的代表值Fmeasure。

圖40C係顯示在蓄電池用電力轉換裝置41進行充放電時曲線狀之垂下特性之例的圖。如圖40C所示，當實施形態1的情況下，頻率指令值Fref係從當初的值（60Hz）變更為實測系統電壓之頻率的代表值Fmeasure。

圖40D係顯示蓄電池用電力轉換裝置41僅進行放電時具有不感帶之直線狀之垂下特性之例的圖。如圖40D所示，當實施形態1的情況下，頻率指令值Fref係從當初的值（60Hz）變更為實測系統電壓之頻率的代表值Fmeasure。

圖40E係顯示蓄電池用電力轉換裝置41僅進行放電時曲線狀之垂下特性之例的圖。如圖40E所示，當實施形態1的情況下，頻率指令值Fref係從當初的值（60Hz）變更為實測系統電壓之頻率的代表值Fmeasure。

圖40F係顯示蓄電池用電力轉換裝置41僅進行充電時具有不感帶之直線狀之垂下特性之例的圖。如圖40F所示，當實施形態1的情況下，頻率指令值Fref係從當初的值（60Hz）變更為實測系統電壓之頻率的代表值Fmeasure。

圖40G係顯示蓄電池用電力轉換裝置41僅進行充電時曲線狀之垂下特性之例的圖。如圖40G所示，當實施形態1的情況下，頻率指令值Fref係從當初的值（60Hz）變更為實測系統電壓之頻率的代表值Fmeasure。

圖41A係顯示蓄電池用電力轉換裝置41進行充放電時直線狀之垂下特性之例的圖。如圖41A所示，當實施形態2的情況下，係暫態地規定頻率指令值Fref（60Hz）中之暫時的電力指令值Pref”，以在實測系統頻率Fmeasure中獲得藉由運轉計劃而得的電力指令值Pref。然而，在該情況下，由於暫時的電力指令值Pref”超過了DC/AC轉換器容量，故最終規定電力指令值Pref’為與DC/AC轉換器的最大充電電力一致。

圖41B係顯示蓄電池用電力轉換裝置41僅進行充電時直線狀之垂下特性之例的圖。如圖41B所示，當實施形態2的情況下，係暫態地規定頻率指令值Fref（60Hz）中之暫時的電力指令值Pref”，以在實測系統頻率Fmeasure中獲得藉由運轉計劃而得的電力指令值Pref。然而，在該情況下，垂下特性的下限頻率（亦即最大放電電力中的頻率）低於交流系統電壓之頻率的下限值（59.9Hz）。因此，最終規定頻率指令值Fref（60Hz）中的電力指令值Pref’，以使垂下特性的下限頻率與交流系統電壓之頻率的下限值一致。

圖41C係顯示蓄電池用電力轉換裝置41僅進行放電時具有不感帶之直線狀之垂下特性之例的圖。如圖41C所示，當實施形態2的情況下，係規定頻率指令值Fref（60Hz）中的電力指令值Pref”，以在實測系統頻率Fmeasure中獲得藉由運轉計劃而得的電力指令值Pref。

圖41D係顯示蓄電池用電力轉換裝置41僅進行充電時具有不感帶之直線狀之垂下特性之例的圖。如圖41D所示，當實施形態2的情況下，係規定頻率指令值Fref（60Hz）中的電力指令值Pref”，以在實測系統頻率Fmeasure中獲得藉由運轉計劃而得的電力指令值Pref。

[變形例] 以下說明實施形態1及2的變形例。亦可控制為當將分別具有垂下特性之複數台靜止型逆變器藉由分散電源管理裝置（亦即CEMS31（上位EMS））控制時，生成垂下特性（具體而言係頻率指令值Fref）為使該等複數台靜止型逆變器之垂下特性之最大頻率及最小頻率大致一致。藉此如此地控制，將頻率範圍控制為即使當負載變動或創能機器之發電量的急遽變動發生時，安裝有垂下特性之所有靜止型逆變器亦可追隨配電系統電壓的頻率而動作。因此，具有交流系統電壓的頻率不逸脫垂下特性所管理的頻率範圍，而可在不使分散電源停止下進行持續運轉的功效。另外，考慮電壓感測器等的誤差，若為頻率偏差（亦即最大頻率與頻率指令值Fref的差分、或最小頻率與頻率指令值Fref的差分）之5至10%以內的偏移量，複數台靜止型逆變器之垂下特性的最大頻率及最小頻率亦可設為實質地一致。

在實施形態1及2中，雖已針對在蓄電池用電力轉換裝置41安裝有虛擬同步發電機控制的情況作了說明，但安裝虛擬同步發電機控制的對象不限定於此。例如亦可在風力發電機等創能機器、燃料電池等創能機器、對於搭載於電動車及燃料電池車之電池內之電力進行充放電的電力轉換裝置等安裝虛擬同步發電機控制及上述之垂下特性。在該情況下，只要藉由分散電源管理裝置（CEMS31）而根據配電系統電壓之頻率的實測結果（Fmeasure）而控制各分散電源的垂下特性，頻率範圍即被控制為即使配電系統電壓的頻率脫離了額定頻率（例如60Hz）時，安裝有虛擬同步發電機控制特性等垂下特性的靜止型逆變器可追隨配電系統電壓的頻率進行動作。因此，具有交流系統電壓的頻率不會逸脫垂下特性所管理的頻率範圍，而可在不使分散電源停止下進行持續運轉的功效。

另外，由於風力發電機係以螺旋槳（propeller）轉動馬達，故在發電機側具有慣性力，因此當然可達成相同的功效。

在實施形態1及2中，雖已針對設置有安裝有垂下特性之靜止型逆變器（蓄電池用電力轉換裝置41）的配電系統聯結於基幹系統的情況作了說明，但不限定於此，當然自立系統亦可達成相同的功效。此時，除了在自立系統內安裝有靜止型逆變器的蓄電池、風力發電機、太陽能發電系統、燃料電池等分散電源外，還可為設置有緊急用發電機（同步發電機）等的系統。在此種自立系統中，只要將安裝有垂下特性之靜止型逆變器的垂下特性根據交流系統電壓的頻率（Fmeasure）而如實施形態1及2所示控制，靜止型逆變器的頻率範圍即被控制為可追隨配電系統電壓的頻率進行動作。因此，具有交流系統電壓的頻率不會逸脫垂下特性所管理的頻率範圍，而可在不使分散電源停止下進行持續運轉的功效。

在實施形態1及2中，交流系統的額定頻率範圍雖設為基幹系統的額定頻率範圍（例如參照圖17：59.9Hz至60.1Hz），但不限定於該頻率範圍。當聯結於基幹系統時，設定為基幹系統之送配電視業者所可規定的額定頻率範圍（例如±0.2Hz等）即可。此外，當自立系統的情況下，係設為自立系統之事業者所規定之頻率範圍（例如±0.15Hz等）、或者以從CEMS31無法變更垂下特性之同步發電機之垂下特性所定的頻率範圍、或者自立系統內之容量最大之靜止型逆變器之垂下特性所可取得的頻率範圍即可。若設為此種頻率範圍，即使為自立系統，安裝有虛擬同步發電機控制特性等垂下特性的靜止型逆變器，其頻率範圍亦被控制為可追隨配電系統電壓的頻率而動作。因此，具有交流系統電壓的頻率不會逸脫垂下特性所管理的頻率範圍，而可在不使分散電源停止下進行持續運轉的功效。尤其當設置有無法從CEMS31變更垂下特性之同步發電機的情況下，當然若在同步發電機所可取得之頻率範圍內控制其他分散電源的垂下特性，即可有效地使自立系統的頻率穩定化。

在實施形態1及2中，雖將作為對象的配電系統設為三相交流系統作了說明，但不限定於此。例如配電系統當然亦可為單相系統（包含單相三線系統），亦可為三相以上的配電系統。再者，當蓄電池用電力轉換裝置（三相交流）與家庭用蓄電池系統（單相交流）混合的情況下，當然亦與上述的實施形態1及2的情況同樣地若生成具有垂下特性之靜止型逆變器的電力指令值（Pref’）或頻率指令值（Fref），即可獲得相同的功效。

在實施形態1及2中，雖構成為在求出配電系統電壓之頻率的實測結果之際，從由電壓計22a至22x所量測的交流系統電壓量測各個地點的頻率，且以交流頻率收集電路313算出平均值作為代表值，而將電壓計22的量測誤差予以平均化，但如前所述不限定於此。當然亦可使用代表點一處的量測結果、或者在各蓄電池用電力轉換裝置41中之量測結果的平均值。此外，雖將平均化電路3131之輸出中所含的雜訊成分以一次的IIR濾波器予以去除，但亦可不特別設置濾波器。此外，濾波器亦不限定於一次的IIR濾波器，當然亦可為高次的IIR濾波器、或者FIR濾波器。

在實施形態1及2中，作為安裝於蓄電池用電力轉換裝置41之垂下特性之例來說，雖例示了在圖15及圖17所示之虛擬同步發電機控制所使用的垂下特性、或者圖40及圖41所示的垂下特性，但不限定於此。再者，垂下特性不限定於虛擬同步發電機控制所具有的特性。再者，垂下特性之定義的規格並無特別限定。例如，當然亦可為顯示從第一DC/AC轉換電路408輸出之△P（亦即電力指令值（Pref）-Pmeasure（有效電力實測值））與所輸出之△F（亦即頻率指令值（Fref）-交流系統電壓之實測值（Fmeasure））之關係的資料表單、或垂下特性之傾斜度等資料，或者使用如圖40B所示之折線之特性中之折線的始點、折線的終點、及折線之各頂點的座標資訊來定義垂下特性。此外，在實施形態1及2中，雖針對以CEMS31管理各蓄電池用電力轉換裝置41之垂下特性的情況作了說明，但不限定於此，當然構成為由CEMS31取得蓄電池用電力轉換裝置41預先擁有之垂下特性且在分散電源垂下特性管理電路316內進行管理亦可達成相同的功效。另外，分散電源垂下特性管理電路316當然亦可構成為從蓄電池用電力轉換裝置41的虛擬同步發電機控制電路4093取得控制參數（亦即垂下特性）進行管理。

在實施形態1及2中，係如參照圖24及圖36所作的說明，雖將在判定是否要生成頻率指令值（Fref）或電力指令值（Pref’）之際所使用的頻率基準範圍，設為比以垂下特性所定之上限頻率Fmax及下限頻率Fmin偏移頻率F_offset而落入內側的範圍，但如前所述不限定於此。例如，亦可為上限側頻率的偏移F_offset_up與下限側頻率的偏移F_offset_down為不同的值，此外，該值亦可藉由由運轉計劃作成電路314所作成之電力指令值（Pref）的值或配電系統電壓之頻率的實測結果（Fmeasure）的值來變更。例如，亦可隨著電力指令值接近逆變器容量而將頻率偏移F_offset的值縮小等。

在實施形態1及2中，安裝於蓄電池用電力轉換裝置41之虛擬同步發電機控制的調速機控制電路40933雖使用了以圖12所示之一次延遲系統作為基礎的模型，但不限定於此。例如，當然亦可為二次延遲系統模型、或者由電氣學會（IEEJ）等所推薦的其他模型。此外，質點系統演算電路40937雖使用了以圖13所示之動搖方程式作為基礎的模型，但不限定於此，例如，當然亦可用一次延遲系統、二次延遲系統、LPF等來模型化。再者，在本實施形態1及2中，為了易於說明雖未提及在虛擬同步發電機控制中經常實施的VQ控制，但在安裝有VQ控制作為虛擬同步發電機控制的電力轉換裝置中採用本揭示的方式當然亦可獲得相同的功效。

在實施形態1及2中，DSO21和CEMS31的通訊週期雖設為30分，但如前所述不限定於此。通訊週期當然亦可設為例如15分週期或1小時週期。此外，關於與電壓計22及蓄電池用電力轉換裝置41等通訊的週期，如前所述不限定於1分。通訊週期當然亦可為例如1秒週期、10秒週期、30秒週期、2分週期等。

在實施形態1及2中，在從由電壓計410所量測之交流的電壓波形檢測相位之際，從交流的電壓波形檢測出零交叉點，且從所檢測出之零交叉點的時間間隔檢測出頻率，但交流電壓的頻率檢測方法當然不限定於使用零交叉點之檢測結果的方法。例如當三相交流的情況下，當然亦可使用dq轉換等而算出配電系統電壓的頻率。

在實施形態1及2中，係構成為當SoC逸脫了預定的範圍而要變更電力指令值的情況下，將依據SoC的值而決定電力指令值之未圖示的資料表單先記憶於CEMS31內，且根據該資訊而決定電力指令值（Pref），但如前所述電力指令值的決定方法不限定於表單資料。例如，亦可接著根據至接收到從DSO21通知之需求計劃的時刻為止的時間、SoC的值、及目前的電力指令值，而在至接著從DSO21被通知需求計劃為止的期間，變更電力指令值為不引起過放電或過充電的值。

在實施形態1及2中，雖已針對將如配電系統用之蓄電池40般之大容量的蓄電池中所使用的電力轉換裝置連接數台於配電系統的情況作了說明，但當然亦可在家庭用蓄電池的電力轉換裝置及電動車用的電力轉換裝置上安裝虛擬同步發電機控制，且實施與CEMS31相同的控制。在該情況下，連接於配電線24的電力轉換裝置將達數百台規模。再者，如配電系統用之蓄電池40般之大容量者（例如數百kW至數MW）與如家庭用蓄電池般之小容量者（數kW），連接於相同的配電系統當然亦可達成相同的功效。

在本實施形態1及2中，雖已針對蓄電池用電力轉換裝置41作了說明，但不限定於此。關於在將靜止型逆變器作為電壓源控制之例如將來自太陽電池（不限定於MW級太陽光電系統，亦可為家庭用的太陽電池）、風力發電機、燃料電池的發電電力供給至系統之類的系統上安裝有虛擬同步發電機控制的情況，當然若與上述的實施形態1及2的情況同樣地構成為生成虛擬同步發電機控制部的控制參數，亦可獲得相同的功效。再者，亦可使用電動車（EV：Electric Vehicle）、插電式混合動力車（PHEV：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、或燃料電池車（FCV：Fuel Cell Vehicle）等的車載蓄電池。

在本實施形態1及2中，為了便於說明，關於蓄電池用電力轉換裝置41的控制電路係如圖5至圖13所示，關於CEMS31的構成係如圖2至圖4所示，針對將各功能方塊以硬體（H/W）構成的情況作了說明，但不限定於此。將至少一部分之功能方塊的功能，以安裝於CPU（Cenetral Processing Unit，中央處理單元）上的軟體（S/W）來實現，亦可實現相同的控制功能。或者，關於至少一部分的功能方塊，亦可藉由軟體及硬體的功能分割來實現相同的控制功能。

[實施形態1及2之功效的總結] 綜上所述，本揭示的分散電源管理裝置係構成為當在具有安裝有以虛擬同步發電機控制為代表之垂下特性（亦即droop特性）的靜止型逆變器的電力轉換裝置連接於交流系統的情況下，根據交流系統電壓之頻率的實測結果（Fmeasure）而生成垂下特性（亦即droop特性）的頻率指令值（Fref）或電力指令值（Pref’）。因此，具有即使當基幹系統的頻率脫離了額定頻率（例如60Hz）的情況下，亦可在不逸脫具有安裝有垂下特性（droop特性）之靜止型逆變器之電力轉換裝置的頻率管理範圍下進行控制的功效。

此次揭示的實施形態，應理解其所有觀點僅為例示，不應認定為用以限制本發明。本揭示之範圍係由申請專利範圍而非上述之說明所示，且更包含在與申請專利範圍均等的涵義及範圍內的所有變更。

20:變電所 21:配電自動化系統（DSO） 22:電壓計 23:自動電壓調整器（SVR） 24:配電系統 25:通訊線 26:MW級太陽光電系統 27:MW級太陽光電系統用電力轉換裝置 28:開閉器 30:同步發電機 31:CEMS 40:蓄電池 41:蓄電池用電力轉換裝置 100:城鎮 101:工廠 102:大樓 103:大廈 311:通訊電路 312:記憶電路 313:交流頻率收集電路 314:運轉計劃作成電路 315:頻率指令值生成電路 316:分散電源垂下特性管理電路 317:傳送資料生成電路 318:CEMS內控制電路 320:電力指令值補正電路 321:第二CEMS內控制電路 401,406,410:電壓計 402,407,411:電流計 403:第一DC/DC轉換電路 404:第一控制電路 405:直流母線 408:第一DC/AC轉換電路 409:第二控制電路 412:通訊介面電路 3131:平均化電路 3132,3134,40943,409331,409373:乘法器 3133,40935,409375:加法器 3135:暫存器 3141:蓄電池運轉計劃作成電路 3142:發電量預測電路 3143:消耗電力預測電路 3144:蓄電池運轉計劃補正電路 3145:電力指令值記憶傳送電路 3146:管理電路 4041:充電控制電路 4042:放電控制電路 4043:第一切換電路 4044:第三控制電路 4091:交流頻率檢測電路 4092:實效電力算出電路 4093:虛擬同步發電機控制電路 4094:逆變器電流控制電路 4095:逆變器電壓控制電路 4096:第二切換電路 4097:第四控制電路 40910:相位檢測電路 40911:頻率檢測電路 40912:第一正弦波生成電路 40932,40936,40941,40944,40952,409371:減法器 40933:調速機控制電路 40937:質點系統演算電路 40942:第一PI控制電路 40945:第二PI控制電路 40946:第一PWM轉換電路 40951:第二正弦波生成電路 40953:第三PI控制電路 40954:第二PWM轉換電路 40955:第一電流限制電路 409332:一次延遲系統模型 409333:限幅電路 409372:積分器 409374:除法器 409376:相位計算電路

圖1係顯示實施形態1之分散電源管理裝置及具備有藉由分散電源管理裝置控制之複數個分散電源之配電系統之構成的方塊圖。 圖2係圖1所示之CEMS的方塊構成圖。 圖3係圖2所示之CEMS內之運轉計劃作成電路的方塊構成圖。 圖4係圖2所示之CEMS內之交流頻率收集電路的方塊構成圖。 圖5係圖1所示之蓄電池用電力轉換裝置的方塊構成圖。 圖6係說明圖5所示之控制蓄電池用電力轉換裝置之第一DC/DC轉換電路之第一控制電路之構成的方塊圖。 圖7係說明圖5所示之控制蓄電池用電力轉換裝置之第一DC/AC轉換電路之第二控制電路之構成的方塊圖。 圖8係說明圖7所示之交流頻率檢測電路之構成的方塊圖。 圖9係說明圖7所示之逆變器電流控制電路之構成的方塊圖。 圖10係說明圖7所示之逆變器電流控制電路之構成的方塊圖。 圖11係說明圖7所示之虛擬同步發電機控制電路之構成的方塊圖。 圖12係說明圖11所示之調速機（Governor）控制電路之構成的方塊圖。 圖13係說明圖11所示之質點系統演算電路之構成的方塊圖。 圖14係顯示藉由安裝於蓄電池用電力轉換裝置之虛擬同步發電機控制而填補之區域的圖。 圖15係顯示實施形態1所示之虛擬同步發電機控制之垂下特性之一例的圖。 圖16係顯示以1秒週期實測25小時配電系統電壓之頻率之結果之一例的圖。 圖17係顯示實施形態1之配電系統中之蓄電池用電力轉換裝置之垂下特性之一例的圖。 圖18係用以說明實施形態1之分散電源管理裝置中之頻率指令值之作成方法的圖。 圖19A係顯示使用比較例之垂下特性時之頻率指令值的圖。 圖19B係顯示使用本實施形態1之垂下特性時之頻率指令值的圖。 圖20係以圖1所示之CEMS為中心之分散電源管理系統之通常動作時的序列圖。 圖21係顯示圖1所示之CEMS之控制處理的流程圖。 圖22係顯示圖21所示之流程圖之步驟S105中之運轉計劃作成處理之詳細動作的流程圖。 圖23係顯示頻率指令值之生成程序的流程圖。 圖24係顯示在本實施形態1之分散電源管理系統中蓄電池用電力轉換裝置之垂下特性之一例的圖。 圖25係顯示在圖23的步驟S10574中頻率指令值之生成程序的流程圖。 圖26係用以說明頻率指令值之修正程序的圖。 圖27係顯示判斷是否要修正運轉計劃之程序的流程圖。 圖28係顯示運轉計劃之修正程序的流程圖。 圖29係主要顯示第二控制電路之動作的流程圖。 圖30係顯示第一DC/AC轉換電路之控制程序的流程圖。 圖31係實施形態2之CEMS的方塊構成圖。 圖32A係用以說明實施形態2之CEMS中之電力指令值之生成方法的圖（電力指令值修正前）。 圖32B係用以說明實施形態2之CEMS中之電力指令值之生成方法的圖（電力指令值修正後）。 圖33A係顯示使用比較例之垂下特性時之逆變器之頻率範圍的圖。 圖33B係顯示使用實施形態2之垂下特性時之電力指令值及逆變器之頻率的圖。 圖34係顯示實施形態2中圖21之步驟S105之運轉計劃作成處理之詳細動作的流程圖。 圖35係顯示電力指令值之生成程序的流程圖。 圖36係顯示在實施形態2的分散電源管理系統中蓄電池用電力轉換裝置之垂下特性之一例的圖。 圖37係顯示圖35之步驟S10580中之電力指令值之生成程序的流程圖。 圖38係用以說明電力指令值之修正程序的圖。 圖39係顯示在實施形態2之分散電源管理裝置中運轉計劃之修正程序的流程圖。 圖40A係顯示當蓄電池用電力轉換裝置進行充放電時直線狀之垂下特性之例的圖。 圖40B係顯示當蓄電池用電力轉換裝置進行充放電時具有不感帶之直線狀之垂下特性之例的圖。 圖40C係顯示當蓄電池用電力轉換裝置進行充放電時曲線狀之垂下特性之例的圖。 圖40D係顯示當蓄電池用電力轉換裝置僅進行放電時具有不感帶之直線狀之垂下特性之例的圖。 圖40E係顯示當蓄電池用電力轉換裝置僅進行放電時曲線狀之垂下特性之例的圖。 圖40F係顯示當蓄電池用電力轉換裝置僅進行充電時具有不感帶之直線狀之垂下特性之例的圖。 圖40G係顯示當蓄電池用電力轉換裝置僅進行充電時曲線狀之垂下特性之例的圖。 圖41A係顯示當蓄電池用電力轉換裝置進行充放電時直線狀之垂下特性之例的圖。 圖41B係顯示當蓄電池用電力轉換裝置僅進行充電時直線狀之垂下特性之例的圖。 圖41C係顯示當蓄電池用電力轉換裝置僅進行放電時具有不感帶之直線狀之垂下特性之例的圖。 圖41D係顯示當蓄電池用電力轉換裝置僅進行充電時具有不感帶之直線狀之垂下特性之例的圖。 圖42係示意性地顯示調速機功能的圖。 圖43係顯示為了算出圖11所示之虛擬同步發電機控制電路4093之傳遞函數F（s）所示的方塊構成圖。

25:通訊線 31:CEMS 311:通訊電路 312:記憶電路 313:交流頻率收集電路 314:運轉計劃作成電路 315:頻率指令值生成電路 316:垂下特性管理電路 317:傳送資料生成電路 318:CEMS內控制電路

Claims (16)

1. 一種分散電源管理裝置，係管理一台以上的分散電源； 前述一台以上之分散電源的各者係連接於電力系統，且作為電壓源而動作； 前述一台以上之分散電源之各者之頻率與電力的關係係具有垂下特性，且被調整為頻率指令值與電力指令值彼此對應； 前述分散電源管理裝置係具備： 交流頻率收集部，係收集前述電力系統之交流頻率的資訊，且根據前述所收集之交流頻率的資訊而決定交流頻率的代表值；及 頻率指令值生成部，係根據前述交流頻率的代表值而生成前述一台以上之分散電源之各者的前述頻率指令值。
2. 如請求項1之分散電源管理裝置，其中前述分散電源管理裝置更具備垂下特性管理部，該垂下特性管理部係管理前述一台以上之分散電源之各者所對應之前述垂下特性之形狀或決定前述垂下特性之形狀的參數作為垂下特性資訊； 前述頻率指令值生成部係根據前述交流頻率的代表值外還根據被前述垂下特性管理部所管理之前述對應的垂下特性資訊，而生成前述一台以上之分散電源之各者的前述頻率指令值。
3. 如請求項2之分散電源管理裝置，其中前述分散電源管理裝置更具備運轉計劃作成部，該運轉計劃作成部係作成前述一台以上之分散電源之各者所對應的運轉計劃，且根據前述對應的運轉計劃而生成前述一台以上之分散電源之各者所對應的前述電力指令值； 前述頻率指令值生成部係根據前述交流頻率之代表值及記憶於前述垂下特性管理部中之前述對應的垂下特性資訊外，還根據藉由前述運轉計劃作成部所生成之前述對應的電力指令值，而生成前述一台以上之分散電源之各者的前述頻率指令值。
4. 如請求項3之分散電源管理裝置，其中前述頻率指令值生成部係根據前述一台以上之分散電源之各者所對應的電力容量，而決定前述一台以上之分散電源之各者所可取得的最大頻率及最小頻率； 前述頻率指令值生成部係當根據前述最大頻率及前述最小頻率之頻率基準範圍中未包含有目前時點之前述交流頻率的代表值時，將前述頻率指令值變更為根據目前時點之前述交流頻率之代表值的值。
5. 如請求項4之分散電源管理裝置，其中前述頻率指令值生成部係當變更前述一台以上之分散電源中之前述第一分散電源的前述頻率指令值時， （i）在將前述第一分散電源的前述頻率指令值設定為與目前時點之前述交流頻率之代表值相等的假定之下，算出前述第一分散電源所可取得的最大頻率及最小頻率，且當前述所算出之最大頻率及最小頻率滿足了落入於根據前述電力系統之額定頻率之預先規定之額定頻率範圍的第一條件時，將前述頻率指令值設定為與目前時點之前述交流頻率的代表值實際相等， （ii）當前述第一條件未被滿足時，將前述頻率指令值設定為從目前時點之前述交流頻率的代表值偏移後的值以滿足前述第一條件。
6. 如請求項3至5中任一項之分散電源管理裝置，在前述電力系統中係連接有複數個分散電源作為前述一台以上的分散電源； 前述頻率指令值生成部係生成前述複數個分散電源之各者的前述頻率指令值為使前述複數個分散電源分別可取得的最大頻率及最小頻率彼此大致一致。
7. 一種分散電源管理裝置，係管理一台以上的分散電源； 前述一台以上之分散電源的各者係連接於電力系統，且作為電壓源而動作； 前述一台以上之分散電源之各者之頻率與電力的關係係具有垂下特性，且被調整為頻率指令值與電力指令值彼此對應； 前述分散電源管理裝置係具備： 交流頻率收集部，係收集前述電力系統之交流頻率的資訊，且根據前述所收集之交流頻率的資訊而決定交流頻率的代表值；及 電力指令值補正部，係根據前述交流頻率的代表值而補正前述一台以上之分散電源之各者的前述電力指令值。
8. 如請求項7之分散電源管理裝置，其中前述分散電源管理裝置更具備垂下特性管理部，該垂下特性管理部係管理前述一台以上之分散電源之各者所對應之前述垂下特性之形狀或決定前述垂下特性之形狀的參數作為垂下特性資訊； 前述電力指令值補正部係根據前述交流頻率的代表值外還根據被前述垂下特性管理部所管理之前述對應的垂下特性資訊，而補正前述一台以上之分散電源之各者的前述電力指令值。
9. 如請求項8之分散電源管理裝置，其中前述分散電源管理裝置更具備運轉計劃作成部，該運轉計劃作成部係作成前述一台以上之分散電源之各者所對應的運轉計劃，且根據前述對應的運轉計劃而生成前述一台以上之分散電源之各者的前述電力指令值； 前述電力指令值補正部係根據前述交流頻率之代表值及記憶於前述垂下特性管理部中之前述對應的垂下特性資訊，而補正藉由前述運轉計劃作成部所生成的前述電力指令值。
10. 如請求項9之分散電源管理裝置，其中前述電力指令值補正部係根據前述一台以上之分散電源之各者所對應的電力容量，而決定前述一台以上之分散電源之各者所可取得的最大頻率及最小頻率； 前述電力指令值補正部係當根據前述最大頻率及前述最小頻率之頻率基準範圍中未包含有目前時點之前述交流頻率的代表值時，將前述電力指令值補正為根據目前時點之前述交流頻率之代表值的值。
11. 如請求項10之分散電源管理裝置，其中前述電力指令值補正部係當補正前述一台以上之分散電源中之第一分散電源的前述電力指令值時， （i）在將前述頻率指令值所對應之電力指令值補正為第一值以使目前時點之前述交流頻率之代表值中之電力的值等於藉由前述運轉計劃作成部所生成的前述電力指令值的假定之下，算出前述第一分散電源所可取得的最大頻率及最小頻率，且當前述所算出之最大頻率及最小頻率滿足了落入於根據前述電力系統之額定頻率之預先規定之額定頻率範圍而且前述第一值為前述第一分散電源之電源容量內之值的第一條件時，將前述頻率指令值所對應的前述電力指令值實際補正為前述第一值， （ii）當前述第一條件未被滿足時，將前述頻率指令值所對應的前述電力指令值補正為從前述第一值偏移後的值以滿足前述第一條件。
12. 如請求項9至11中任一項之分散電源管理裝置，在前述電力系統中係連接有複數個分散電源作為前述一台以上的分散電源； 前述電力指令值補正部係補正前述複數個分散電源之各者的前述電力指令值為使前述複數個分散電源分別可取得的最大頻率及最小頻率彼此大致一致。
13. 如請求項2至5及8至11中任一項之分散電源管理裝置，其中前述一台以上之分散電源的各者係執行模擬同步發電機之動作的虛擬同步發電機控制； 前述垂下特性管理部係記憶執行前述虛擬同步發電機控制之際之控制參數的調速機時間常數、速度調整率、慣性常數、及制動係數作為前述垂下特性資訊。
14. 如請求項3至5及9至11中任一項之分散電源管理裝置，在前述電力系統中係連接有複數個分散電源作為前述一台以上的分散電源； 前述複數個分散電源的各者係根據前述電力系統的電壓而算出交流頻率； 前述交流頻率收集部係從前述複數個分散電源的至少一台收集交流頻率的算出值作為前述交流頻率的資訊。
15. 如請求項14之分散電源管理裝置，其中前述電力系統係自立系統； 前述交流頻率的代表值係從前述複數個分散電源中之電力容量最大的分散電源、或由前述運轉計劃作成部所生成之電力指令值中之最大的電力指令值所對應的分散電源所收集之交流頻率的算出值。
16. 一種配電系統，係具備請求項1至15中任一項的分散電源管理裝置，該分散電源管理裝置係具備分別作為電壓源而動作之一台以上的分散電源，前述一台以上之分散電源之各者的頻率與電力的關係係具有垂下特性，且被調整為頻率指令值和電力指令值彼此對應， 再者，該分散電源管理裝置係管理前述一台以上的分散電源。