[发明专利]新的能量发电系统输出起伏缓和装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用自然能的发电系统，尤其是，本发明涉及 新的能量发电系统输出起伏缓和装置，以缓和产生的电功率的起伏。

背景技术

利用自然能，例如，风力和日光的发电系统产生的电功率 本身受到气象条件的严重影响。因此，人们提出各种方法以缓和电功 率的起伏。例如，众所周知专利文献1涉及太阳能发电系统。

在专利文献1中，收集串联安装的太阳能电池的输出，而 太阳能电池通过系统互连型逆变器连接到电力系统。此外，有存储装 置的充电或放电电路互连在太阳能电池与逆变器之间。因此，太阳能 电池输出的充电或放电是借助于充电或放电电路。于是，在充电或放 电运行时的控制是这样的，检测太阳能电池的电功率，计算产生的功 率的移动平均值，和实施充电或放电控制以吸收太阳能电池因太阳能 辐射起伏引起的所产生的功率的起伏，以抑制反向功率流到电力系统 中的起伏。

专利文献2公开另一种发电系统，其中在孤岛上安装的作 为商品化功率源的柴油发电机和有严重输出起伏的风力发电系统连 接成分布式功率源。在这个专利文献2中，有严重输出起伏的风力发 电系统连接成分布式功率源。在这个专利文献2中，在利用逆变器和 功率存储装置抑制有效功率起伏和无效功率起伏产生的频率起伏时， 检测风力发电系统的有效功率起伏，有截止频率的高通滤波器用于从 有效功率起伏中提取短周期起伏，并产生逆变器的有效功率命令值， 其中截止频率是从柴油发电机的调节器特征的截止频率中导出的。

专利文献1：日本专利申请公开(tokkai)No.2001-5543。 专利文献2：日本专利申请公开(tokkai)No.2000-4541。

发明内容

如上所述，在利用自然能的发电系统互连到作为功率源的 电力系统的情况下，利用功率存储装置和逆变器抑制反向功率流的起 伏。在该控制中，专利文献1计算电功率的移动平均值并响应基于这 个计算值的信号，执行充电或放电控制。因此，产生以下的问题。就 是说，移动平均得到输出级数y(nT)，它是输入信号级数x(nT) 的移动平均。详细地说，若输入信号级数是用x(nT)表示，则从这 个输入信号级数x(nT)中顺序地提取N个点(N表示执行移动平均 的次数)，和把这N个点相加并把相加的结果除N以得到输出级数y (nT)，输出级数y(nT)是输入信号级数x(nT)的移动平均。所 以，若增大执行移动平均的次数，则相加的数量就增大，存储过去输 入的范围也相应地增大，从而超出控制算术运算设备的处理能力，或 需要有高处理能力的昂贵控制算术运算设备。

此外，在利用上述这种移动平均的情况下，通常，在许多 情况下采用这样一种方法，其中，环形缓冲器的所有字段(字段数对 应于上述的N)在启动时被初始检测值所隐藏。若这个初始检测值是 从不稳定输入数据等中导出的反常检测值，则留下反常检测值的影 响，直至环形缓冲器中所有字段的检测结束。

此外，如在专利文献2中所描述的，通过检测有效功率的 起伏量，在逆变器的命令值是借助于高通滤波器产生的情况下，在抑 制起伏之后提供给电力系统的起伏量的梯度，是随起伏量的幅度而变 化的。一般地说，输出变化率有一个极限，连接到电力系统的发电机 能够跟踪这个起伏。所以，需要设定移动平均次数和截止频率，使系 统受到的起伏是在发电机能够跟踪的极限内。然而，利用自然能的发 电装置的输出变化量是很大的。即使借助于高通滤波器实施输出起伏 的抑制，仍不能根据起伏量的幅度跟踪输出起伏的突变，因此，经常 输出超出发电系统侧的发电机能够跟踪的范围的变化率。类似地，在 借助于移动平均抑制输出起伏的情况下，经常输出超出发电机能够跟 踪的范围的变化率。

因此，本发明的一个目的是提供一种用在利用自然能的发 电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，该装置提供不留下 反常检测值影响的功率起伏，且发电设备中发电机的调节器和/或电力 系统能够跟踪这个功率起伏，即使是在发电部件的输出起伏的突变期 间。