[发明专利]电力控制装置和使用该电力控制装置的电力控制系统

说明书

技术领域

本发明通常涉及电力控制装置和使用该电力控制装置的电力控制系统。

背景技术

近年来，在诸如住宅或工厂等的电力的用电方侧越来越多地引入了诸如太阳能发电装置、燃料电池或风力发电装置等的发电装置。此外，电网连接系统也已投入实际使用。电网连接系统使这种发电装置与商用电源的电力系统进行电网连接操作，由此使用该发电装置作为分散电源。在电网连接系统中，允许通过从分散电源发电得到的电力中减去用电方侧的消耗量所获得的剩余电力逆流至商用电源的电力系统。然后，在使得剩余电力从用电方侧向着电力系统进行逆流的情况下，还存在用电方从提供电力作为商用电源的电力供应方得到与进行了逆流的电力量相抵的报酬的情况。

在设置有分散电源的用电方侧的数量增加并且从多台分散电源向电力系统进行逆流的情况下，存在电力系统的电压上升、电力系统的频率由于负载减少而改变或者发生系统电压的相位超前的可能性。特别地，在连接至电力系统的分散电源的台数增加的情况下，容易发生这种现象。此外，从柱上变压器到分散电源的距离越长，由于从设置在更接近柱上变压器的位置的另一分散电源进行逆流，因此电力系统的电压越容易上升。

为了防止在电网连接系统使分散电源与电力系统进行电网连接操作的情况下所发生的上述问题，分散电源具有用于在逆流时电力系统的电压上升的情况下抑制向着电力系统的逆流的输出抑制功能。此外，如上所述，从柱上变压器到分散电源的距离越长，电力系统的电压越容易上升，并且输出抑制功能也越容易进行动作。因而，在设置有分散电源的用电方侧，输出抑制控制的发生频率之间存在差异，或者能够进行逆流的电力量之间存在差异。为了消除用电方侧之间的不公平，提出了如下技术：从柱上变压器到各分散电源的距离越长，输出抑制控制开始的系统电压被设置得越高，由此减少输出抑制控制的发生频率之间的差异(参见日本特许第4266003号公报)。

如上所述，在各分散电源中监视诸如系统电压的上升、频率的变化和相位超前等的现象。然后，在所发生的现象超过规定程度的情况下，对向着电力系统的逆流进行抑制，由此减轻对电力系统产生的影响。此外，上述文献所述的技术基于从柱上变压器到分散电源的距离来设置输出抑制控制开始的电压，由此针对各分散电源均等地分配向着电力系统的逆流的机会。换句话说，该技术可以与从柱上变压器到分散电源的距离无关地均等分配出售剩余电力的可能性。

然后，根据上述文献所述的技术，各分散电源基于柱上变压器和分散电源之间的阻抗(即，基于距离)来设置输出抑制控制开始的系统电压的阈值，由此校正向着电力系统的逆流的机会的不均衡。因此，随着住宅的密集地附近连接至柱上变压器的二次侧的分散电源的台数增加，针对邻接的分散电源所设置的阈值之间的差减小。因而，对于阈值的设置，需要高精度。

在设置上述阈值的情况下，各分散电源还需要计算柱上变压器和连接至该柱上变压器的二次侧的分散电源之间的阻抗。因此，在设置有分散电源的情况下，需要获取与配电网的拓扑、布线距离和线路类型有关的信息，并且还需要与分散电源的规格有关的信息。也就是说，需要管理大量信息，因此存在数据管理的成本增大的问题。

如上所述，上述文献所述的技术具有如下问题：在连接至柱上变压器的二次侧的分散电源的台数较多并且在邻接的分散电源之间电力系统的电路间的距离较短的条件下很难实施。

然后，如上所述，在为了电力供应方侧的便利而抑制逆流的情况下，即使在用电方侧产生了剩余电力，也无法使该剩余电力逆流至电力系统。也就是说，由于用电方在进行剩余电力的逆流的情况下无法从电力供应方得到该剩余电力的报酬，因此这种抑制会对用电方造成经济损失。因此，用电方需要延长分散电源的设置时所投资的费用的回收时间段，并且费用-效果下降。这造成妨碍分散电源的普及的原因。

此外，在用电方侧进行输出抑制控制的情况下，尽管原本分散电源能够发电，但利用分散电源的发电量由于该输出抑制控制而减少。结果，存在分散电源的工作效率下降的问题。特别地，太阳能发电装置将太阳能转换成电能，并且不需要燃料费用。因而，针对分散电源能够发电这一状况仍抑制该发电的做法并不经济。因此，还有可能降低了目的在于太阳能发电装置的普及和促进的津贴制度的效果。