[发明专利]系统电压稳定化装置以及稳定化方法

说明书

技术领域

本发明涉及系统稳定化装置以及系统稳定化方法，特别涉及在连接太阳能发电或风力发电装置等的分散电源的电力系统中，适合于实现系统电压的稳定化的系统稳定化装置以及系统稳定化方法。

背景技术

以低碳社会为目标，正希望大量导入利用太阳能发电(PV)、风力发电等自然能量来进行发电的设备。它们与现有的火力发电、水力发电、原子能发电等的集中型电源相比，由于在地理上大多被分散设置，因此称为分散型电源或分散电源。一般而言，需求家庭，要经由电力系统购入集中型电源提供的电力来进行利用，但具有分散型电源的需求家庭，能够将自家发电的电力利用于自己消费。而且，不够的部分进行购入(买电)，剩余电力向电力系统提供(卖电)，由此能够充当分散型电源的购入费用的回收。

电力系统，是多个电源、负载、系统自身的电感等被复杂组合而构成的。由于各自具有变动因素，因此对需求家庭稳定地进行电力提供成为重要的课题。系统电压的变动，会对构成电力系统的设备机器产生过大的电压或电流而可能成为设备特性的降低或寿命缩短等的主要原因。此外，可能成为需求家庭保有的设备的动作的不稳定因素。因此，例如，在配电的低压系统中，有101±6V的系统电压范围规定。现有技术，以维持系统自身以及关联的设备的稳定动作来抑制由负载等引起的电压变动为目的，正不断开发着电压稳定化技术。例如，公知有：负载时抽头切换变压器(LRT)、阶梯电压控制装置(SVR)、静止型无功电力辅助装置(SVC)等电压控制器。

然而，分散型电源，具有与现有的集中型电源不同的特性。首先，利用其自然能量的分散电源的发电量会根据日照量、风向风力等的气象条件而发生变动。此外，一般而言，虽然电力系统越行至末端，电压越低，但由于分散电源向电力系统提供剩余电力，因此有时系统的末端侧的电压会上升。组合这些特性，系统电压会由于气象条件而发生变动。

以下表示：在连接有分散电源的电力系统中，可对超出电压的允许范围进行抑制的代表性技术。在专利文献1记载的技术中，预测基于气象预测的系统电压的变动，并进行基于PV设备(PCS)的无功电力提供的电压控制。在专利文献2记载的技术中，根据未来的气象信息来推测系统电压分布，并判断能否进行基于电压调整装置的电力提供。在专利文献3记载的技术中，在有基于由PV发电引起的反通量的电压上升时，进行基于开关器的切换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2010-259154号公报

专利文献2：JP特开2010-233352号公报

专利文献3：JP特开2008-199703号公报

发明概要

然而，这些现有技术，未考虑到分散电源会短时间地发生电压变动。若由某种传感器检测到系统电压的变动，且根据检测结果生成电压控制设备的控制信号，则会实际上产生至电压控制装置进行动作为止的时间延迟。至此期间，电压变动会残留，无法得到充分稳定化的效果。

例如，太阳能发电(PV)，虽然通过来自太阳的日照进行发电，但到达PV设备的日照量，会根据基于季节的太阳的仰角的变化、晴天·雨天等气候、云影等而变动。其中，公知太阳与PV设备相对的角度能够使用纬度经度等来计算。某种程度的期间的气候变化，能够利用气象台发布的预测信息。然而，例如，因风而移动的云所引起的日照量变化(也就是发电量的变化)是随机的，有时以秒单位进行变化。

日照量能够使用日照计来测定。

然而，未考虑到因具有地理上的广泛性的气象状况而变动的分散电源、与具有地理上的广泛性而布线的电力系统的关系，其结果是，无法得到系统电压的稳定化。

导入这样的分散电源，从系统稳定化的观点(运用公司)而言，成为使系统状态变动的主要原因。从另一个分散电源的观点(需求家庭)而言，系统状态的变动，成为妨碍向系统提供(卖电)剩余电力时的主要原因。这需要针对二者的关联点，根据系统状态(电压等)来结合分散电源的输出状态(电压等)，在该结合不充分的情况下，无法如期待那样进行剩余电力的卖电。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种系统电压的稳定化可能的系统电压稳定化装置以及稳定化方法。

为了实现上述目的，在本发明中，构成为具有：输入部，其输入气象预测信息；和指令运算部，其根据所述气象预测信息和系统结构信息，求出用于以抑制被所述气象变动所影响的系统的电压变动的方式连接／切断系统的各开关器的开关指令。

发明效果