[发明专利]分散型电源组的控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及分散型电源组的控制方法及系统，例如涉及风力发电、太 阳光发电、小规模水力发电、潮汐潮力发电等分散设置将自然能或可再生 能作为发电能的多个发电源后构成的分散型电源组的控制方法及系统。

背景技术

削减被认为是全球变暖的元凶的二氧化碳排放量，是人类亟待解决的 大课题。作为削减二氧化碳排放量的手段之一，风力发电、太阳光发电等 分散型电源正在争先恐后地问世。这些分散型电源大多与电力系统联网使 用，由于其发电输出随着风速及日照量的变动而变动，所以人们担心它们 会影响联网系统的电压，拥有大量的分散型电源组时它们还会影响联网系 统的电力品质例如电力系统的电压及频率。

例如作为抑制风力发电机通过电力变换器作媒介与电力系统联网时 的联系点(位置)的电压变动的方法，在专利文献1中公布了根据分散型 电源的有效功率的变动量和电压变动的各检出值，估计关系到电压变动的 系统参数α(α＝从联系点看的电力系统的合成阻抗的电阻Req/该电抗 Xeq之比(Req/Xeq))，从分散型电源供给抵消起因于有效功率变动的电 压变动的那种无功功率后抑制电压变动的方法。

为了提高风力发电的效率，往往采用由多个风力发电机组成的风力发 电机组或风场(wind farm)，专利文献1的抑制电压变动的方法也能够适 用于这种风力发电机组。

另外，在专利文献2中公布了产生次数间高潮波，从而求出关系到电 压变动的系统参数的方法。

专利文献1：JP特开2007-124779号公报 专利文献2：JP特开2002-171667号公报

在由多个风力发电机组成的分散型电源组中应用专利文献1的技术 时，需要根据各分散型电源的计测信息，决定各分散型电源的理想的有效 功率、无功功率，换言之决定其理想的功率因数。

可是，例如即使与电力系统侧交换的有效功率和无功功率相同，也存 在着各分散型电源的无功功率的分担失衡或者作为整体从分散型电源组 获得的有效功率下降等问题。

另外，具备多个太阳光发电装置的被称作“千万个太阳”的分散型电 源组，也由于存在输出随着日照量的变动而变动及起因于它的联系点的电 压变动，所以存在着各分散型电源的无功功率的分担失衡或者作为整体从 分散型电源组获得的有效功率下降等同样的问题。

发明内容

本发明就是针对上述情况研制的，其目的在于提供一边抑制分散型电 源组与系统联网的联系点的电压变动，一边协调控制各分散型电源，适当 地分配有效功率及无功功率，使分散型电源组的应用最佳化的技术。

为了达到上述目的，本发明的第1样态，其特征在于：在通过分散型 电源用输电线作媒介，使具备将发电源的输出变换成所需的电压和功率后 输出的电力变换器的多个分散型电源与电力系统连接后构成的分散型电 源组的控制方法或系统中，在每个预先规定的控制周期，收集所述各分散 型电源的输出电压和输出功率的计测值，分别求出所述各分散型电源的有 效功率和无功功率的指令值，控制所述各分散型电源的所述电力变换器， 以便满足使所述各分散型电源的有效功率的变动量及所述电力系统的联 系点的电压变动量被所述各分散型电源的无功功率吸收的第1制约条件、 抑制所述各分散型电源相互之间的横向流动的第2制约条件、使所述各分 散型电源的有效功率在上限及下限的范围内的第3制约条件，而且使有效 功率对于所述联系点的所述控制周期而言的变动最小化。

这样，因为满足第1制约条件地抑制联系点的电压变动、满足第2制 约条件地抑制各分散型电源之间的横向流动，进而一边满足第3制约条件 地考虑各分散型电源的特性，一边求出分散型电源组内的各分散型电源的 有效功率和无功功率的指令值，所以能够协调控制各分散型电源，适当地 分配有效功率及无功功率，使分散型电源组的应用最佳化。特别是能够使 作为分散型电源组整体的有效功率(输出)的变动最小化。

另外，本发明的第2样态，其特征在于：分别求出所述各分散型电源 的有效功率和无功功率，控制所述各分散型电源的所述电力变换器，以便 满足第1～第3制约条件，而且使所述电力系统输出的所述各分散型电源 的有效功率最大化。

这样，就具有能够协调控制各分散型电源，适当地分配有效功率及无 功功率，使分散型电源组的应用最佳化，特别是能够使作为分散型电源组 整体的有效功率(输出)最大化的优点。