[发明专利]系统稳定化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对与例如设置在孤岛上的电力供给的独立系统经由联络线(tie-line)连接了的多台发电机和蓄电池中的该蓄电池执行控制指令的系统稳定化装置。

背景技术

在发电厂中，配合时时刻刻变化的电力需求来调整来自发电机的电力供给。这里所说的电力需求的变化除了用户消耗的电力的变动以外，例如还包括用户、发电商所设置了的风力发电、太阳能发电等自然能发电的变动、事故导致的解列所引起的变动。

那么，由发电机所供给的电力的频率具有在需求多时下降、在需求少时上升的特征。但是，预想当电力的频率与规定值偏差大时，有时对用户的设备产生坏影响，当偏差进一步变大时对发电设备也产生影响，在最坏的情况下发生停电。因此，在发电厂中通过采取电力的供需平衡来进行供需运用，以使得电力的频率被维持为规定值。通常在检测到频率的偏差的情况下，发电机、发电机控制装置进行根据该偏差调整发电机的燃料的投放量来调整供给电力，由此使频率回到规定值的控制。

但是，一般这种控制成为延迟控制，因此在供需平衡的变化速度超过阈值的情况下来不及控制，在不久的时间内就产生频率的偏差。此外，该阈值根据发电机的运转状态(运转中的发电机的额定输出的合计)而不同。例如，运转中的发电机的额定输出值的合计值越大，阈值越大，越能够追踪大的变化速度。

从发电机所供给的电力具有如以上那样的特征，但是近年来将上述阈值容易变动的自然能变换为电能的发电机的引入取得进展，因此认为今后产生如上述那样的频率的不稳定现象的可能性变高。因此，如专利文献1公开的技术那样，大量研究了如下技术：追加由电容器和逆变器盘构成的蓄电池设备(下面，仅记为“蓄电池”)，对于在发电机中无法恰当地追踪的需求变动使蓄电池的输出进行追踪来稳定频率。此外，这种系统稳定化方式不限于孤岛，在大规模的电力系统中也进行了研究。

专利文献1：国际公开WO2009/125834号小册子

发明内容

那么，在如孤岛那样的小规模的电力供给的独立系统中，供需平衡的变化对频率的影响变得特别大。另外，如上述那样供需平衡的偏差量和频率变化的大小根据此时的发电机的运转状态而不同。

与此相对，专利文献1记载了通过控制部根据时间常数T1、T2来决定系统稳定的增益G的方法，但是没有清楚记载时间常数T1、T2的决定方法本身。因此，认为需要预测发电机的运转状态来事先预先决定时间常数T1、T2。

但是，如在一天内发电机的运转台数具有白天多、夜间少这样的倾向那样，通常被起动·停止的发电机的运转台数配合需求的变化而被变更。因而，难以事先决定恰当的时间常数T1、T2。特别是，在将现有文献1所述的技术应用于孤岛系统中的情况下，当发电机的运转状况与上述的预测不同时，存在基于蓄电池的控制量不足而频率不会立即回到规定值、或控制量过剩而频率反向地变动、进而在增益大的情况下产生振荡现象这样的问题。

因此，本发明是鉴于如上所述的问题点而作出的，其目的在于提供一种能够抑制电力的频率变化的技术。

本发明的系统稳定化装置对与电力供给的独立系统经由第1联络线连接的多台第1发电机以及第1蓄电池中的该第1蓄电池进行控制指令。所述系统稳定化装置具备：参数决定部，根据包含与运转中的所述第1发电机有关的信息的运转信息，求出表示对该运转中的第1发电机整体的输出变化的合计值强加的限制的变化率限制值；以及控制模块部，根据在所述第1联络线中测量出的作为所述第1发电机以及第1蓄电池的输出的合计值的联络点潮流值、和所述参数决定部所求出的所述变化率限制值来生成应该向所述第1蓄电池提供的指令值。

根据本发明，根据时时刻刻变化的第1发电机的运转信息来求出表示对运转中的第1发电机整体的输出变化的合计值强加的限制的变化率限制值，根据联络点潮流值以及变化率限制值来生成应该向第1蓄电池提供的指令值。因而，即使第1发电机的运转状况、联络点潮流值发生变化，也能够主要使用第1蓄电池的输出来应对它们的变化。另外，能够限制运转中的第1发电机整体的输出变化，使得不对电力的频率带来影响，因此能够抑制电力的频率变化。

附图说明

图1是表示实施方式1的系统稳定化装置以及具备该系统稳定化装置的系统稳定化系统的结构的框图。

图2是表示实施方式1的参数决定部的结构的框图。

图3是表示实施方式1的控制模块部的结构的框图。

图4是表示实施方式1的速率限制器的动作的图。

图5是表示与实施方式1的系统稳定化装置比较的动作的图。