(57)【要約】      （修正有）【課題】電力系統に連系する電力変換装置を監視制御する電力系統監視制御装置に対して、電力変換装置が連系する電力系統のインピーダンスの抵抗分Ｒとリアクタンス分Ｘの比であるパラメータα＝Ｒ／Ｘを短時間で求めることができる電力系統監視制御装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】電力系統５に連系する電力変換装置３を監視制御する電力系統監視制御装置１は、電力変換装置が連系する電力系統の電圧変動を検出したときは電力系統の状態を測定する運転モードに切り替え、運転モードは電力変換装置の出力する有効電力及び無効電力が所定値以下の範囲で、異なる三回以上の定常状態になるように制御する。【選択図】図１
2020178440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に連系する電力変換装置を監視制御する電力系統監視制御装置であって、
前記電力系統監視制御装置は前記電力変換装置が連系する前記電力系統の電圧変動を検出したときは前記電力系統の状態を測定する運転モードに切り替え、前記運転モードは前記電力変換装置の出力する有効電力及び無効電力が所定値以下の範囲で、異なる三回以上の定常状態になるように制御することを特徴とする電力系統監視制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力系統監視制御装置であって、
前記電力系統監視制御装置は記憶装置を備え、前記定常状態の時に前記電力変換装置が連系する連系点の電圧、前記電力変換装置の出力する有効電力及び無効電力の指令を前記記憶装置に記憶することを特徴とする電力系統監視制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電力系統監視制御装置であって、
前記記憶装置に記憶されたデータを用いて、前記電力系統の系統インピーダンスを測定することを特徴とする電力系統監視制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の電力系統監視制御装置であって、
測定した前記系統インピーダンスに基づいて、前記電力変換装置の出力する無効電力の無効電力指令を演算し、前記無効電力指令に従って前記電力変換装置が出力することを特徴とする電力系統監視制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電力系統監視制御装置であって、
前記電力変換装置は発電装置と接続して前記発電装置の出力する電力を前記電力系統に供給することを特徴とする電力系統監視制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電力系統監視制御装置であって、
前記発電装置は太陽光発電装置であることを特徴とする電力系統監視制御装置。
【請求項７】
請求項５に記載の電力系統監視制御装置であって、
前記発電装置は風力発電装置であることを特徴とする電力系統監視制御装置。
【請求項８】
電力系統に連系する電力変換装置を監視制御する電力系統監視制御方法であって、
前記電力変換装置が連系する前記電力系統の電圧変動を検出したときは前記電力系統の状態を測定する運転モードに切り替え、前記運転モードは前記電力変換装置の出力する有効電力及び無効電力が所定値以下の範囲で、異なる三回以上の定常状態になるように制御することを特徴とする電力系統監視制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の電力系統監視制御方法であって、
前記定常状態の時に前記電力変換装置が連系する連系点の電圧、前記電力変換装置の出力する有効電力及び無効電力の指令を記憶することを特徴とする電力系統監視制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の電力系統監視制御方法であって、
前記記憶されたデータを用いて、前記電力系統の系統インピーダンスを測定することを特徴とする電力系統監視制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電力系統監視制御方法であって、
測定した前記系統インピーダンスに基づいて、前記電力変換装置の出力する無効電力の無効電力指令を演算し、前記無効電力指令に従って前記電力変換装置が出力することを特徴とする電力系統監視制御方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の電力系統監視制御方法であって、
前記電力変換装置は発電装置と接続して前記発電装置の出力する電力を前記電力系統に供給することを特徴とする電力系統監視制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電力系統監視制御方法であって、
前記発電装置は太陽光発電装置であることを特徴とする電力系統監視制御方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の電力系統監視制御方法であって、
前記発電装置は風力発電装置であることを特徴とする電力系統監視制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力系統に連系する再生可能エネルギー向け電力変換装置を監視制御する電力系統監視制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電や風力発電のような再生可能エネルギーを利用した分散型電源が電力系統へ導入されて、その導入量は年々拡大している。このような再生可能エネルギーを利用した分散型電源は一般に電力変換装置を介して電力系統に連系し、外的環境の変化に応じて電力系統に供給する電力が変動する。例えば、太陽光発電であれば日射状況に応じてその出力は変動し、風力発電であれば風況に応じてその出力は変動する。このような出力変動は連系している電力系統の連系点の電圧を変動させ、電力系統の電圧を適正範囲から逸脱させる要因となり得る。
【０００３】
このような連系点の電圧変動を抑制する方法が特許文献１に開示されている。特許文献１には、電力変換装置が出力する有効電力Ｐの変動成分ΔＰと、それにより生じた連系点の電圧変動ΔＶの各検出値から電力系統のインピーダンスの抵抗分Ｒとリアクタンス分Ｘの比であるパラメータα＝Ｒ／Ｘを推定し、電力変換装置にＱ＝−α×Ｐで求まる無効電力Ｑを出力させることで、連系点の電圧変動を抑制する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５７５２７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１ではパラメータαを推定するために積分演算を用いているため、パラメータαが収束するまで時間を要するという課題がある。パラメータαが収束するまでは無効電力Ｑの出力は最適値からずれた状態が継続するため、その間は連系点の電圧変動が継続するおそれがある。
【０００６】
また、パラメータαが収束して連系点の電圧変動が抑制されたとしても、電力系統の状態が変化すると連系点の電圧変動が再び発生し、パラメータαを推定し直す必要がある。すなわち、パラメータαが再び収束するまでは連系点の電圧変動が継続するおそれがあり、電力系統の状態が頻繁に変化するような場合は特許文献１に記載の方法では対応が困難である。
【０００７】
本発明は、電力系統に連系する電力変換装置を監視制御する電力系統監視制御装置に対して、電力変換装置が連系する電力系統のインピーダンスの抵抗分Ｒとリアクタンス分Ｘの比であるパラメータα＝Ｒ／Ｘを短時間で求め、連系点の電圧変動が継続するのを抑制することができる電力系統監視制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明においては、電力系統に連系する電力変換装置を監視制御する電力系統監視制御装置であって、電力系統監視制御装置は電力変換装置が連系する電力系統の電圧変動を検出したときは電力系統の状態を測定する運転モードに切り替え、運転モードは電力変換装置の出力する有効電力及び無効電力が所定値以下の範囲で、異なる三回以上の定常状態になるように制御することを特徴とする。
【０００９】
また本発明においては、電力系統に連系する電力変換装置を監視制御する電力系統監視制御方法であって、電力変換装置が連系する電力系統の電圧変動を検出したときは電力系統の状態を測定する運転モードに切り替え、運転モードは電力変換装置の出力する有効電力及び無効電力が所定値以下の範囲で、異なる三回以上の定常状態になるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電力系統に連系する電力変換装置を監視制御する電力系統監視制御装置に対して、電力変換装置が連系する電力系統のインピーダンスの抵抗分Ｒとリアクタンス分Ｘの比であるパラメータα＝Ｒ／Ｘを短時間で求めることが可能となる。これにより、連系点の電圧変動の継続を抑制し、また電力系統の状態が頻繁に変化するような場合にもパラメータαを短とき間で推定し直すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る電力系統監視制御装置の構成例を示す図。
【図２】系統電圧変動検出器の構成例を示す図。
【図３】運転モード指令出力器の例を示す図。
【図４】系統状態測定器の構成例を示す図。
【図５】電力系統監視制御装置１の動作例を示す時間図。
【図６】交流電圧実効値、有効電力指令、無効電力指令から系統インピーダンスを測定する方法について説明する図。
【図７】本発明の実施例２に係る電力系統監視制御装置の構成例を示す図。
【図８】発電装置４の具体的な構成例を示す図。
【図９】発電装置４の具体的な構成例を示す図。
【図１０】発電装置４の具体的な構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る電力系統監視制御装置及び方法の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係る電力系統監視制御装置の構成例を示す。
【００１４】
電力系統監視制御装置１は、外部にある通信装置２と通信し、通信装置２は電力変換装置３に接続されている。電力変換装置３は、直流端子と三相交流端子を備え、直流端子には直流電力を出力する発電装置４が接続され、三相の交流端子は電力系統５に連系する。なお、電力変換装置３は三相の交流端子に高調波フィルタを内蔵している。
【００１５】
電力変換装置３は、発電装置４が出力する直流電力を三相交流電力に変換し、連系する電力系統５へ三相交流電力を供給する。電力変換装置３は通信装置２から出力される有効電力及び無効電力に関する電力指令を入力として、その電力指令に従って有効電力及び無効電力を出力する。また、電力変換装置３は電力変換装置３の交流端子の交流電圧検出値を通信装置２へ出力する。
【００１６】
通信装置２は、電力系統監視制御装置１から出力される電力変換装置３への電力指令に関する通信データを受信し、電力変換装置３の交流端子の交流電圧検出値に関する通信データを通信装置１１へ送信する。
【００１７】
本実施例の電力系統監視制御装置１は、通信装置１１、系統電圧変動検出器１２、運転モード指令出力器１３、系統状態測定器１４、切替器１５を有している。
【００１８】
このうち系統電圧変動検出器１２は、通信装置１１が出力する電力変換装置３の交流端子の交流電圧検出値Ｓｇ１を入力として、電力変換装置３が連系する電力系統５の電圧変動の大きさを示す電圧変動検出値Ｓｇ２を出力する。
【００１９】
運転モード指令出力器１３は、系統電圧変動検出器１２が出力する電圧変動検出値Ｓｇ２、あるいは後述する系統状態測定器１４が出力する測定器状態信号Ｓｇ４を入力として、電力変換装置３が通常運転を実施する通常運転モードで動作するか、あるいは電力系統５の状態測定を実施する状態測定モードで動作するかのいずれかを選択し、運転モード指令Ｓｇ５として出力する。
【００２０】
系統状態測定器１４は、通信装置１１が出力する電力変換装置３の交流端子の交流電圧検出値Ｓｇ１、電力変換装置３が通常運転を実施する場合における電力指令である通常運転時電力指令Ｓｇ３、運転モード指令出力器１３が出力する運転モード指令Ｓｇ５を入力として、電力系統５の状態測定を実施する場合における電力指令である状態測定時電力指令Ｓｇ６、電力系統５の状態測定を実施することにより求められる電力系統５のインピーダンス測定値Ｓｇ７、系統状態測定器１４の状態を示す測定器状態信号Ｓｇ４を出力する。
【００２１】
切替器１５は、通常運転時電力指令Ｓｇ３、運転モード指令出力器１３が出力する運転モード指令Ｓｇ５、系統状態測定器１４が出力する状態測定時電力指令Ｓｇ６を入力として、運転モード指令Ｓｇ５に応じた電力指令Ｓｇ８を選択して通信装置１１へ出力し、その電力指令Ｓｇ８は通信装置２を介して電力変換装置３へ与えられる。
【００２２】
図２は、系統電圧変動検出器１２の構成例を示す。系統電圧変動検出器１２は、振幅演算器１２１、ハイパスフィルタ１２２、絶対値演算器１２３を有している。
【００２３】
振幅演算器１２１は、交流電圧検出値Ｓｇ１を入力として、その振幅を演算し、交流電圧振幅検出値Ｓｇ１ａとして出力する。
【００２４】
ハイパスフィルタ１２２は、低周波成分を除去して高周波成分のみを通過させるフィルタであり、交流電圧振幅の高周波成分検出値Ｓｇ１ｂを出力する。すなわち、ハイパスフィルタ１２２の出力は定常的にはゼロであるが、入力である交流電圧振幅検出値Ｓｇ１ａが変化した場合にはその出力が変化し、交流電圧振幅検出値Ｓｇ１ａの変化を検出することができる。
【００２５】
絶対値演算器１２３は、交流電圧振幅の高周波成分検出値の絶対値Ｓｇ１ｂを演算することで、電圧変動の大きさを示す電圧変動検出値Ｓｇ２を出力する。
【００２６】
図３は、運転モード指令出力器１３の構成を示す。運転モード指令出力器１３は比較器１３１、切替器１３２を有している。
【００２７】
比較器１３１は，入力である電圧変動検出値Ｓｇ２、事前に設定した電圧変動閾値Ｓｇ２Ｓの大きさを比較し、その比較結果Ｓｇ２ｂを出力する。
【００２８】
切替器１３２は，比較器１３１が出力する比較結果Ｓｇ２ｂ、運転モード指令出力器１３の入力である測定器状態信号Ｓｇ４を入力として、比較結果Ｓｇ２ｂが「電圧変動検出値Ｓｇ２が電圧変動閾値Ｓｇ２Ｓよりも大きい」という結果の場合は運転モード指令Ｓｇ５として状態測定モード指令Ｓｇ５ｂを出力し、逆に「電圧変動検出値が電圧変動閾値Ｓｇ２Ｓよりも小さい」という結果の場合は運転モード指令Ｓｇ５として通常運転モード指令Ｓｇ５ａを出力する。
【００２９】
また、測定器状態信号Ｓｇ４として、系統状態の測定が終了したという情報が与えられた場合は、運転モード指令Ｓｇ５として通常運転モード指令Ｓｇ５ａを出力する。
【００３０】
図４は、系統状態測定器１４の構成を示す。系統状態測定器１４は電力指令演算器１４１、実効値演算器１４２、記憶装置１４３、系統インピーダンス測定器１４４を有している。
【００３１】
電力指令演算器１４１は，運転モード指令Ｓｇ５、通常運転時電力指令Ｓｇ３を入力として、電力系統５の状態測定を実施する場合に電力変換装置３が出力する電力の指令となる状態測定時電力指令Ｓｇ６、電力系統５の状態測定を実施する場合に記憶装置１４３にデータを記憶するためのトリガーとなる記憶指令Ｓｇ１１、記憶装置１４３に記憶したデータから系統インピーダンスを測定するためのトリガーとなるインピーダンス測定指令Ｓｇ１２、系統状態測定器１４による系統状態の測定が終了したか否かの情報を表す測定器状態信号Ｓｇ４を出力する。
【００３２】
電力指令演算器１４１は、運転モード指令Ｓｇ５として状態測定モード指令Ｓｇ５ｂが入力されると、状態測定を実施するために事前に設定した特定の電力指令（状態測定時電力指令）Ｓｇ６を出力する。この特定の電力指令Ｓｇ６は有効電力指令Ｐｄ及び無効電力指令Ｑｄが所定値（Ｐｔｈ，Ｑｔｈ）以下の範囲で、異なる３回以上の定常状態を備えた指令である。ここで所定値（Ｐｔｈ，Ｑｔｈ）とは、電力変換装置３の定格皮相電力の約１０％〜２０％程度の値であり、定常状態とは電力変換装置３の出力する有効電力Ｐ及び無効電力Ｑが少なくとも１０ｍｓ以上の期間で一定となる状態を表す。
【００３３】
また記憶指令Ｓｇ１１は、この特定の電力指令Ｓｇ６が定常状態になる度に各定常状態におけるデータを記憶するために出力されるトリガー指令である。インピーダンス測定指令Ｓｇ１２は３回以上の定常状態におけるデータが全て記憶装置１４３に記憶された後、記憶したデータから系統インピーダンスを測定するために出力されるトリガー指令である。
【００３４】
実効値演算器１４２は、交流電圧検出値Ｓｇ１を入力として実効値演算を実施し、交流電圧実効値Ｓｇ１３を出力する。
【００３５】
記憶装置１４３は、実効値演算器１４２が出力する交流電圧実効値Ｓｇ１３、電力指令演算器１４１が出力する状態測定時電力指令Ｓｇ６、記憶指令Ｓｇ１１及びインピーダンス測定指令Ｓｇ１２を入力として、記憶指令Ｓｇ１１が入力されたタイミングにおいて交流電圧実効値Ｓｇ１３及び状態測定時電力指令Ｓｇ６を記憶し、インピーダンス測定指令Ｓｇ１２が入力されたタイミングにおいてそれまでに記憶した交流電圧実効値Ｓｇ１３及び状態測定時電力指令Ｓｇ６を出力する。
【００３６】
系統インピーダンス測定器１４４は、電力指令演算器１４１が出力するインピーダンス測定指令Ｓｇ１２、記憶装置１４３が出力する記憶した電力指令Ｓｇ６及び交流電圧実効値Ｓｇ１３を入力として、インピーダンス測定指令Ｓｇ１２が入力されたタイミングにおいて系統インピーダンスの測定演算を実施し、インピーダンス測定値Ｓｇ７を出力する。
【００３７】
図５は、電力系統監視制御装置１の動作例を示す時間図である。横軸の時間軸に対して縦軸には上方から順次、交流電圧検出値Ｓｇ１，運転モードＳｇ５，状態測定時電力指令Ｓｇ６として有効電力指令Ｐｄと無効電力指令Ｑｄ，記憶指令Ｓｇ１１，インピーダンス測定指令Ｓｇ１２，インピーダンス測定値Ｓｇ７の時間変化を示している。
【００３８】
この図では、時間Ｔ０において、何らかの要因で系統状態が変化することで系統電圧Ｓｇ１に変動が発生し、系統電圧変動検出器１２の検出する電圧変動検出値が大きくなったとする。運転モード指令出力器１３は、系統電圧変動検出器１２の出力する電圧変動検出値Ｓｇ１が電圧変動閾値Ｓｇ２ＳであるΔＶｔｈより大きくなると、連系点の電圧変動が発生したと判定し、運転モード指令Ｓｇ５を通常運転モード指令Ｓｇ５ａから状態測定モード指令Ｓｇ５ｂに変更する。
【００３９】
系統状態測定器１４は、運転モード指令Ｓｇ５として状態測定モード指令Ｓｇ５ｂが入力されると、電力指令演算器１４１が所定のパターンで状態測定時電力指令Ｓｇ６を出力する。具体的には、通常運転モードＳｇ５ａにおいて電力変換装置３へ与えられていた電力指令（有効電力指令Ｐｄと無効電力指令Ｑｄ）から、有効電力指令Ｐｄに関しては所定値Ｐｔｈ以下の範囲の指令に、無効電力指令Ｑｄに関しては所定値Ｑｔｈ以下の範囲の指令に低減され、その範囲内で少なくとも３回以上の定常出力状態を維持する。なお、本実施例では定常出力状態が３回の場合で説明する。
【００４０】
１回目の定常状態における時間Ｔ１において、電力指令演算器１４１が記憶指令Ｓｇ１１を出力すると、記憶装置１４３が系統電圧の交流電圧実効値Ｖ１、有効電力指令Ｐ１、無効電力指令Ｑ１を記憶し、その後、電力指令演算器１４１は有効電力指令Ｐｄ及び無効電力指令Ｑｄを変化させる。
【００４１】
２回目の定常状態における時間Ｔ２において、電力指令演算器１４１が記憶指令Ｓｇ１１を出力すると、記憶装置１４３が系統電圧の交流電圧実効値Ｖ２、有効電力指令Ｐ２、無効電力指令Ｑ２を記憶し、その後、電力指令演算器１４１は有効電力指令Ｐｄ及び無効電力指令Ｑｄを変化させる。
【００４２】
３回目の定常状態における時間Ｔ３において、電力指令演算器１４１が記憶指令Ｓｇ１１を出力すると、記憶装置１４３が系統電圧の交流電圧実効値Ｖ３、有効電力指令Ｐ３、無効電力指令Ｑ３を記憶する。
【００４３】
本実施例では、このように有効電力指令Ｐｄ及び無効電力指令Ｑｄを変化させながら定常状態における電圧実効値、電力指令を記憶する処理を３回実施するが、３回以上であれば良い。このような処理が３回以上必要な理由は後述する。
【００４４】
その後、時間Ｔ４において、電力指令演算器１４１がインピーダンス測定指令Ｓｇ７を出力すると、記憶装置１４３は記憶した交流電圧実効値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、有効電力指令Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、無効電力指令Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を系統インピーダンス測定器１４４に出力する。
【００４５】
系統インピーダンス測定器１４４は、電力指令演算器１４１が出力するインピーダンス測定指令Ｓｇ７及び記憶装置１４３が出力する交流電圧実効値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、有効電力指令Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、無効電力指令Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が入力されると、それらの値から系統インピーダンスを測定し、インピーダンス測定値を更新する。
【００４６】
インピーダンス測定値の更新が終了すると、電力指令演算器１４１は状態測定時電力指令Ｓｇ６を通常運転モードにおける通常運転時電力指令Ｓｇ３に向かって増加させ、通常運転時電力指令Ｓｇ３と同じ値に到達したタイミングで電力指令演算器１４１が系統状態の測定が終了したという情報を測定器状態信号Ｓｇ４として出力することで、運転モード指令出力器１３は運転モード指令Ｓｇ５として通常運転モード指令を出力して、電力変換装置３は通常の運転モードに戻る。
【００４７】
以上のように、連系点の電圧変動を検出した場合には、通常の運転モードから系統状態を測定する状態測定モードに移行して系統インピーダンスの測定を実施し、系統インピーダンスの測定が終了すると通常の運転モードに戻る。
【００４８】
一方、本実施例では記載を省略するが、測定したインピーダンス測定値を元にして、電力変換装置３が最適な無効電力を出力することで連系点の電圧変動の少ない運転をすることが可能である。すなわち、系統状態が変化することで、電力変換装置３の出力する無効電力が最適値からずれて電圧変動が大きくなっても、その度に系統インピーダンスの測定を実施することで常に電力変換装置３が最適な無効電力を出力することが可能になる。
【００４９】
ここで、図６を用いて、記憶した交流電圧実効値、有効電力指令、無効電力指令から系統インピーダンスを測定する方法について説明する。
【００５０】
図６に示すように、電力系統５の背後電圧の実効値をＶｓ、電力変換装置３の交流端子の交流電圧実効値をＶ、系統インピーダンスをＲ＋ｊＸ、電力変換装置３から系統側に流れる電流をＩとすると、下記（１）式が成立する。なお、以下の数式は全て単位法で記述されるものとする。また（１）式はベクトル表記としている。
【００５１】
【数１】
2020178440.tif 000003
【００５２】
電力変換装置３が電力系統に出力する有効電力をＰ、無効電力をＱとすると下記（２）式が成立する。ここで、無効電力Ｑは遅れを正とする。（２）式もベクトル表記としている。
【００５３】
【数２】
2020178440.tif 000004
【００５４】
ここで、背後電圧Ｖｓ、交流端子の交流電圧Ｖについて、その絶対値を用い、（１）式、（２）式より下記（３）式が成立する。
【００５５】
【数３】
2020178440.tif 000005
【００５６】
ここで、有効電力Ｐ、無効電力Ｑが十分小さいと仮定すると、（３）式より下記（４）式が成立する。
【００５７】
【数４】
2020178440.tif 000006
【００５８】
したがって、記憶した交流電圧実効値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、有効電力指令Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、無効電力指令Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を用いると、下記（５）式が成立し、Ｖｓ、Ｒ、Ｘを求めることができる。これにより、系統インピーダンスＲ＋ｊＸを求めることができる。
【００５９】
【数５】
2020178440.tif 000007
【００６０】
ここで、定常状態を記憶する処理が３回以上必要な理由は、（４）式から分かるように未知数がＶｓ、Ｒ、Ｘであり、その未知数の数が３であるためである。そのため、定常状態を記憶する処理が３回よりも多い場合は冗長な情報が含まれることになるが、必要な情報だけを用いて系統インピーダンスを測定しても良いし、逆に冗長な情報から系統インピーダンスの測定を複数回実施するようなことをしても良い。
【００６１】
また、状態測定モードで動作する時に、電力変換装置３へ与える有効電力指令を所定値Ｐｔｈ以下の範囲にし、無効電力指令を所定値Ｑｔｈ以下の範囲にする理由は、（４）式を導出する時に有効電力Ｐ及び無効電力Ｑが十分小さいと仮定しているためである。このように、状態測定モードで動作する時に電力変換装置３へ与える有効電力指令及び無効電力指令を所定値以下の範囲にすることで、系統インピーダンスの測定値に含まれる測定誤差を少なくすることができる。
【実施例２】
【００６２】
図７は、本発明の実施例２に係る電力系統監視制御装置の構成例を示す。ここで、図１に示す実施例１と共通である箇所は説明を省略する。図７に示す実施例２における電力系統監視制御装置６は実施例１に対して、電力指令出力器１６が追加されている。
【００６３】
電力指令出力器１６は、系統状態測定器１４が出力するインピーダンス測定値Ｓｇ７を入力として、電力変換装置３が通常運転を実施する場合における電力指令である通常運転時電力指令Ｓｇ３を出力する。ここで、電力指令出力器１６は系統状態測定器１４が出力するインピーダンス測定値Ｓｇ７を元にして、電圧変動が少なくなるような最適な無効電力指令Ｑｄを演算する。具体的には、系統インピーダンス測定値Ｓｇ７がＲ＋ｊＸであるとすると、パラメータα＝Ｒ／ＸとしてＱ＝−α×Ｐｄを満たすような有効電力指令Ｐｄ及び無効電力指令Ｑｄを通常運転時電力指令Ｓｇ３として出力する。電力変換装置３は通常運転時はこの電力指令Ｓｇ３に従って出力する。
【００６４】
以上のように、測定したインピーダンス測定値Ｓｇ７を元にして、電力指令出力器１６が最適な無効電力指令Ｑｄを演算し、電力変換装置３がその指令に従って動作することで、電圧変動の少ない運転をすることが可能となる。
【実施例３】
【００６５】
図８は、発電装置４の具体的な構成例を示す。本実施例は、電力系統監視制御装置１が制御する電力変換装置３に接続する発電装置４が太陽光パネル４１、電力変換装置４２から構成される例である。
【００６６】
太陽光パネル４１は日射に応じた直流電力を発電し、電力変換装置４２は太陽光パネル４１が出力する直流電力を電圧を昇圧して電力変換装置３に直流電力を供給する。このように、発電装置４が太陽光パネル４１、電力変換装置４２から構成されても良い。なお、電力系統監視制御装置１の代わりに電力系統監視制御装置６を用いても良い。
【００６７】
このような太陽光発電システムは通常運転時は最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ制御）を実施しているが、系統電圧の変動を検出すると電力系統の状態を測定する運転モードに切り替え、測定終了後は再び通常運転に戻る。
【実施例４】
【００６８】
図９は、発電装置４の具体的な他の構成例を示す。本実施例は、電力系統監視制御装置１が制御する電力変換装置３に接続する発電装置４が太陽光パネル４１から構成される例である。太陽光パネル４１は日射に応じた直流電力を発電し、電力変換装置３に直流電力を供給する。このように、発電装置４が太陽光パネル４１から構成されても良い。なお、電力系統監視制御装置１の代わりに電力系統監視制御装置６を用いても良い。
【００６９】
このような太陽光発電システムは通常運転時は最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ制御）を実施しているが、系統電圧の変動を検出すると電力系統の状態を測定する運転モードに切り替え、測定終了後は再び通常運転に戻る。
【実施例５】
【００７０】
図１０は、発電装置４の具体的な他の構成例を示す。本実施例は、電力系統監視制御装置１が制御する電力変換装置３に接続する発電装置４が風車ブレード４３、発電機４４、電力変換装置４５から構成される例である。なお、風車ブレード４３と発電機４４の間には回転数を変化させるギアがあっても良い。風車ブレード４３は風況に応じて回転し、風車ブレード４３が発電機４４の回転子を回転させることで発電機４４は交流電力を発電し、電力変換装置４５は発電機４４が出力する交流電力を直流電力に変換して電力変換装置３に直流電力を供給する。このように、発電装置４が風車ブレード４３、発電機４４、電力変換装置４５から構成されても良い。なお、電力系統監視制御装置１の代わりに電力系統監視制御装置６を用いても良い。
【００７１】
このような風力発電システムは通常運転時は例えば上位のウインドファームコントローラから与えられる電力指令に従って運転しているが、系統電圧の変動を検出すると電力系統の状態を測定する運転モードに切り替え、測定終了後は再び通常運転に戻る。
【符号の説明】
【００７２】
１：電力系統監視制御装置
２：通信装置
３：電力変換装置
４：発電装置
５：電力系統
６：電力系統監視制御装置
４１：太陽光パネル
４２：電力変換装置
４３：風車ブレード
４４：発電機
４５：電力変換装置
１１：通信装置
１２：系統電圧変動検出器
１３：運転モード指令出力器
１４：系統状態測定器
１５：切替器
１６：電力指令出力器
１２１：振幅演算器
１２２：ハイパスフィルタ
１２３：絶対値演算器
１３１：比較器
１３２：切替器
１４１：電力指令演算器
１４２：実効値演算器
１４３：記憶装置
１４４：系統インピーダンス測定器
【図１】
2020178440.tif 000008
【図２】
2020178440.tif 000009
【図３】
2020178440.tif 000010
【図４】
2020178440.tif 000011
【図５】
2020178440.tif 000012
【図６】
2020178440.tif 000013
【図７】
2020178440.tif 000014
【図８】
2020178440.tif 000015
【図９】
2020178440.tif 000016
【図１０】
2020178440.tif 000017