(57)【要約】  本開示は、送電網において所望の周波数挙動に対する、特に毎時交差時の、周波数偏移を抑制する方法に関し、エネルギー貯蔵装置が、送電網に接続されている。方法は、所望の周波数挙動を基準として送電網における周波数を監視して、検出された周波数偏移を決定するステップと、検出された周波数偏移を閾値と比較するステップと、検出された周波数偏移が閾値を超える場合、貯蔵装置を利用して送電網からのエネルギーを貯蔵装置に充電し、貯蔵装置からのエネルギーを送電網内に放電するステップと、可変閾値を設定するステップとを含む。対応するシステムは、送電網との接続部と、接続部に選択的に接続可能なエネルギー貯蔵装置と、接続部に接続された周波数監視装置と、方法に従ってエネルギー貯蔵装置を選択的に利用するように構成された制御装置とを備える。【選択図】  図２
2019507570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電網において所望の周波数挙動に対する、特に毎時交差時の、周波数偏移を抑制する方法であって、エネルギー貯蔵装置が前記送電網に接続されており、前記方法が、
前記所望の周波数挙動を基準として前記送電網における周波数を監視して、検出された周波数偏移を決定するステップと、
検出された周波数偏移を閾値と比較するステップと、
を含む方法において、
検出された周波数偏移が前記閾値を超える場合、前記貯蔵装置を利用して、前記送電網からのエネルギーを前記貯蔵装置に充電する、又は前記貯蔵装置からのエネルギーを前記送電網内に放電するステップと、
可変閾値を設定するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記貯蔵装置に関連した最大速度で、前記送電網からのエネルギーを前記貯蔵装置に充電する、又は前記貯蔵装置からのエネルギーを前記送電網内に放電するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送電網の及び／又は前記方法の挙動履歴データから、前記送電網における周波数偏移の所定の部分を前記閾値まで抑制するのに必要な電力の量（Ｗ単位のＰ）を決定するステップと、
前記送電網の及び／又は前記方法の挙動履歴データから、前記送電網における周波数偏移の前記所定の部分を前記閾値まで抑制するのに必要なエネルギーの量（Ｗｈ単位のＥ）を決定するステップと、
最大でも前記決定されたエネルギーの量に対する前記決定された電力の量の比率におよそ等しい、貯蔵エネルギーに対する貯蔵電力の比率を示すように、前記貯蔵装置を構成するステップとをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記貯蔵装置を構成するステップが、前記貯蔵エネルギー及び前記貯蔵電力のいずれか又は両方を、前記決定されたエネルギー及び前記決定された電力のいずれか又は両方の最大でも７０％、好ましくは最大でも５５％、より好ましくは最大でも４０％、最も好ましくはおよそ３分の１まで下げるステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
貯蔵エネルギーに対する貯蔵電力の前記比率を、前記決定されたエネルギーの量に対する前記決定された電力の量の前記比率の最大でも７５％、より好ましくはおよそ５０％まで下げるステップをさらに含む、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
固定の閾値を設定するステップをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記送電網の及び／又は前記方法の挙動履歴データから、より大きい及びより小さい周波数偏移が、ある期間の経過中の統計的にいつ起きるかを統計的に決定するステップと、
より大きい周波数偏移が起きることが統計的に予測される時に少なくとも１つの第１のより高い閾値が利用されるように設定し、より小さい周波数偏移が起きることが統計的に予測される時に第２のより低い閾値が利用されるように設定するステップと、
をさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記期間が、１日、１週、１カ月、及び１年を含む群からの少なくとも１つである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記送電網の及び／又は前記方法の挙動履歴データから、少なくとも２つの周波数プロファイルを統計的に決定するステップと、
前記周波数プロファイルのそれぞれに関連した少なくとも１つの閾値を決定するステップと、
時間の経過に伴う前記周波数の動向を監視するステップと、
前記周波数の前記監視された動向を前記プロファイルと比較するステップと、
時間の経過に伴う前記周波数の前記動向に最も類似したプロファイルを選択し、前記関連した閾値を選択するステップと、
前記エネルギー貯蔵装置の前記利用において、前記選択された関連した閾値を利用するステップと、
をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記周波数偏移の動向を監視するステップが、周波数時間勾配（ｄｆ／ｄｔ）を測定するステップを含み、前記選択された関連した閾値を利用するステップが、利用可能な貯蔵容量及び前記周波数偏移の抑制のための予測されたエネルギー必要量に対応して実施される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記貯蔵装置を利用して前記送電網からのエネルギーを前記貯蔵装置に充電する、又は前記貯蔵装置からのエネルギーを前記送電網内に放電する間に、前記周波数偏移が継続して前記閾値を超えることが検出された場合、前記閾値を上げるステップをさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記閾値を上げるステップが、段階的増加、線形増加、漸近的増加を含む群のうちの１つの方法で前記閾値を増加させるステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記貯蔵装置が、少なくとも１つの電池及び少なくとも１つのフライホイールのいずれか又は両方を備え、少なくともいくつかの種類の電池よりもフライホイールの劣化特性が優れていることを考慮すると、フライホイールが電池よりも好ましいことがある、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
毎時交差の近くの時間においてのみ、前記貯蔵装置を利用して、前記送電網からのエネルギーを前記貯蔵装置に充電する、又は前記貯蔵装置からのエネルギーを前記送電網内に放電するステップをさらに含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
検出された周波数偏移が前記閾値未満であるとき、前記貯蔵装置を充電する又は放電するステップをさらに含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記貯蔵装置を充電する又は放電する速度を設定するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記貯蔵装置を全貯蔵容量の一部分まで充電する又は放電するステップを含む、請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記周波数偏移が前記閾値を超えるその後の状況において前記貯蔵装置の放電が必要であると予測される場合は、貯蔵容量の半分と全貯蔵容量との間の容量まで前記貯蔵装置を充電する若しくは放電する、又は前記周波数偏移が前記閾値を超えるその後の状況において前記貯蔵装置の充電が必要であると予測される場合は、前記貯蔵装置を充電なしと全貯蔵容量の半分との間の容量まで充電する若しくは放電するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
送電網への接続部と、
前記接続部に選択的に接続可能なエネルギー貯蔵装置と、
前記接続部に接続された周波数監視装置と、
検出された周波数偏移と閾値との比較に基づいて、前記エネルギー貯蔵装置を前記接続部に選択的に接続するように構成された制御装置とを備えるシステムにおいて、
前記制御装置は、検出された周波数偏移が前記閾値を超える場合、前記エネルギー貯蔵装置を利用して前記送電網からのエネルギーを前記貯蔵装置に充電する、又は前記貯蔵装置からのエネルギーを前記送電網内に放電するように構成され、可変閾値を設定するようにさらに構成されることを特徴とする、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、送電網において所望の周波数挙動に対する、特に毎時交差（hourcrossing（正時交差））時の、周波数偏移を抑制するように構成された方法及びシステムに関する。通常、５０若しくは６０Ｈｚ又は任意の他の値における安定した周波数挙動は、非常に重要である。周波数偏移は、送電網の供給と負荷との間の不均衡に関連している。
【背景技術】
【０００２】
送電網は、国境にわたって延びることがあり、通常、電力線と、電力供給装置と、あらかじめ未知の負荷とを備える。供給装置は、通常、非常に安定した及び予測可能な石炭又は他の化石燃料燃焼発電施設及び／又は核施設などの複数のエネルギー発生施設を備えることができるが、風力、波力及び太陽光発電施設などの、少なくとも幾分よりスプリアスな再生可能発電施設も備えることができる。他の電気供給施設も含むことができる。電力供給施設は、電力供給者によって利用される可能性がある。負荷は、家庭、工場、企業などにおける電力消費者又は最終使用者によって消費される又は受け取られるエネルギーの量によって定義される。
【０００３】
供給電力と負荷電力との間で不均衡が起きる可能性があることは当技術分野で知られており、本明細書において認識されている。
【０００４】
負荷の需要側は、幾分予測不可能であり、さらに、制御するのがほとんど不可能であることに留意されたい。さらに、再生可能なエネルギー発生施設は、例えば予期せぬ無風、日の出前の曇りなど予測不可能な変動をより受けがちである。これらの及び他の影響により、供給と負荷との間の不均衡が生じ、周波数変動をもたらすことがある。さらに、電力供給者は、予測を用意し、送電網へのエネルギー供給に関する契約を交わしており、予測及び契約はしばしば、供給者がエネルギーの所定の又は予測された量を供給する時間ブロックベースの電力供給に基づく。毎時交差時に、周波数偏移は、供給者間の電力供給引き継ぎによって生じ、又は悪化する。
【０００５】
先行技術の送電網において、これらの「通常の」動作状況及び他の、より深刻な緊急事態（送電網からの発電施設の切り離しなど）は、すべて起こる可能性があり、供給と負荷との間の不均衡から生じる周波数偏移を引き起こす可能性がある。一次及び二次制御が準備万端整っており、送電網に接続されていることは、当技術分野では知られており、本明細書において認識されている。これらは、電力／エネルギーの予備を遅延された、比例的なやり方で使用して、真の緊急事態及び結果として生じる周波数偏移に対抗するように設計されている。これは、すなわち、一次制御（ＦＣＲ又はＰＣＲとも呼ばれる）及び二次制御（ＦＲＲ又はＳＣＲとも呼ばれる）の応答は、そのような周波数偏移が検出可能となる瞬間から遅延を伴って、任意の所与の時間における特定の周波数偏移に比例した応答を示すということである。
【０００６】
一次及び二次制御がスプリアスソース、スプリアス負荷によって毎時交差時に生じた不均衡の通常の動作周波数偏移に対処するために常時濫用され、使用されることは、当技術分野でさらに知られており、本明細書においてさらに認識されている。
【０００７】
しかし、これらの一次及び二次制御は、エネルギー発生施設の離脱など、より深刻な及び真の緊急事態のために設計され、意図されている。
【０００８】
通常動作における又はさらには毎時交差時のみにおける一次及び二次制御の反復的又はさらには事実上一定の利用により、一次及び二次制御が過度に使用される可能性があり、その結果として、一次及び二次制御が真の緊急事態の場合に失敗することがあり、それは、特にそのような深刻な及び真の緊急事態の場合に、送電網の安定性の潜在的脅威を提示することがある。しかし、一次及び二次制御の継続的な信頼性のある機能は、通常動作における又はさらには多くの又はすべての毎時交差時のみにおける周波数偏移を減少させるその有効性が一次及び二次制御の過剰な利用の結果として低減する可能性がある限りにおいて、時間の経過につれてすでに損なわれることになる可能性がある。
【０００９】
本開示の本発明人は、フライホイール及び／又は電池などのエネルギー貯蔵装置を使用すること、エネルギーを送電網から吸収し又はエネルギーを送電網内に放出し、以て、周波数偏移を減少させることが過去において提案されていることを認識している。特に国際公開第２０１４／１２１７９４号は、風力タービンを使用する発電及び最大に対する送電網の周波数偏移を継続的に抑えるためにフライホイール又は電池の貯蔵装置を用いる送電網への供給を開示している。そこで、貯蔵装置は、送電網への供給のためにタービン出力を均等化するためにも絶えず利用される。しかし、これが確認され得る限り、例えば電池及びフライホイールにおけるそのようなエネルギー貯蔵は、従来の一次又は二次制御の枠組みにおいてのみ検討され、一定の時間遅延及び比例応答を示したように見える。本開示によれば、方法を最適化するために時刻又は他の検討事項に依存する可能性があるシステムパラメータにより様々な閾値が設定される。そこで、例えば、ｄｆ閾値が決定される。周波数が閾値と交差したとき、貯蔵装置は、周波数偏移を抑制するために比例的に偏移に対抗するように利用される。ｄｆ閾値未満では、アルゴリズムは、その容量を好ましくは５０％レベルまで充電（又は放電）することによって、次のアップ又はダウンピークに対して貯蔵装置を準備することができる。このようにして、貯蔵装置は、正又は負の両方のｄｆピークで反応することができる。（放）充電が起きる速度を設定することもできる。
【００１０】
原理的に、閾値は、例えば１日の正時により、このように動的に適応させることができる。統計では、最大のピークが常にその日の同じ時間に起きるということが分かっている。これらの瞬間に、閾値は、５０ｍＨｚ以上に設定することができる。その日の間の他の瞬間では、閾値は、２０又は３０ｍＨｚまで下げることができる。したがって、閾値の可変適応が予測ピークの程度、及び／又は閾値未満の事実上すべてのピークの抑制に必要な利用可能な貯蔵容量（又は少なくとも事実上すべてのピーク、例えばすべてのそのようなピークの８０％）、及び／又は一次制御の利用可能性などと相関することができる。
【００１１】
シミュレーション及び試験の結果、得られたのは、６００ＭＷ／３６ＭＷｈの貯蔵構成では、２０．７％のｄｆピークの低減及びシミュレーションした日全体を通して９．０％（毎時の平均改善）であった。さらに、このアルゴリズムを使用して、一次制御電力の利用は、２９％だけ低減されている。［より具体的には、例示的な状況において、閾値に基づく追加の貯蔵装置の制御なしのＰＣＲの利用は、１５４４ＭＷであることができるが、閾値に基づいて貯蔵装置が制御されるＰＣＲの利用は、１０９６ＭＷであると予測され、４４８ＭＷの低減である。］
【００１２】
明らかに、可変閾値は、毎時交差よりも他の文脈で利点を有することがやはり分かる。
【発明の概要】
【００１３】
本開示の原理は、先行技術の不利点に対処し、それを緩和又はさらには軽減し、通常動作と考えることができるものの不均衡及び関連した周波数偏移に対処するために一次及び二次制御の誤用を少なくとも緩和又はさらには除去するために開発されている。
【００１４】
このために、添付の方法及びシステムの独立請求項における特徴の組合せが提供される。
【００１５】
本開示は、添付の方法及びシステムの独立請求項に定義された枠組み内の多数の好ましい実施形態にも関する。さらに、多くの好ましい実施形態は、添付の実施形態の図面を参照して以下の実施形態の説明において論じられるが、その場合、実施形態の態様は、添付の方法及びシステムの独立請求項の保護の範囲に対して限定効果を有するものは何もない。実施形態の説明及び図面において、同じ又は同様の参照符号は、好ましい実施形態の同じ又は同様の特徴に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】任意の期間における周波数偏移を示すグラフである。
【図２】本開示によるシステムの簡略化された例示的な実施形態を示す図である。
【図３】送電網上の周波数挙動における電力ピークの統計分析を示すグラフである。
【図４】送電網上の周波数挙動における電力ピークの統計分析を示すグラフである。
【図５】周波数偏移を抑制するのに必要なエネルギーの最大量を例示するグラフである。
【図６】周波数偏移を抑制するのに必要なエネルギーの最大量を例示するグラフである。
【図７】周波数偏移の抑制の大きなエネルギー必要量を例示するグラフである。
【図８】ピークカバレッジの分析を示すグラフである。
【図９】ピークカバレッジの分析を示すグラフである。
【図１０】時間調整閾値の例を示すグラフである。
【図１１】単一の毎時交差時の、一次制御（ＰＣＲ）の利用に対する図１０の方式の効果を示すグラフである。
【図１２】フライホイール構成を例示的な電池ベース構成と比較した表である。
【図１３】フライホイールベース構成の例を示す図である。
【図１４】比例アルゴリズムを試験した結果を示すグラフである。
【図１５】静的閾値レベルベースのアルゴリズムの試験結果を例示するグラフである。
【図１６】特定の毎時交差時の周波数偏移から抽出したｄｆ／ｄｔを示すグラフである。
【図１７】周波数偏移のデータから推論できる例示的なパターンを示すグラフである。
【図１８】１０カ月の例示的なデータセット全体の平均週パターンを示すグラフである。
【図１９】「時間」別に周波数プロファイルをグループ化することによって、１時間当たりの同様の値を有するピーク高さ（及び方向）が推論できることを示すグラフである。
【図２０】毎時交差（hourly crossing）の直前のベース周波数レベルを補正した結果として高さ及び方向の類似性をさらにより明確に示すグラフである。
【図２１】毎時交差の特徴的形状を示すグラフである。
【図２２】右側に動的閾値関数の効果を示すグラフである。
【図２３】エネルギー消費の段階的変化と、エネルギー発生と導入との混合の段階的適応との均衡を示すグラフである。
【図２４】図２１とまったく同じように、毎時交差時の周波数挙動の一般的形状をやはり示すグラフである。
【図２５】すべての観察結果が負である、毎時交差の取り組みの第１の例を示すグラフである。
【図２６】観察結果の大部分が正領域にあり、小部分が負領域にある、毎時交差の第２の例を示すグラフである。
【図２７】観察結果が均等に分布された、さらに別の状況を示すグラフである。
【図２８】全時間直後の周波数勾配に対する測定値を示すグラフである。
【図２９】負荷管理（閾値の動的適応）が何も適用されない実施形態を示すグラフである。
【図３０】閾値の動的適応を通して、負荷レベルの最適調整を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１のグラフにおいて、送電網における周波数偏移が示される。偏移は５０Ｈｚの公称値に対してであるが、６０Ｈｚなどの任意の他の公称値も適用可能である。グラフにおいて、偏移が常に起きることは明らかである。しかし、特に毎時交差時に、周波数偏移が起きる。このグラフは、本開示の本発明人が直面する問題の文脈を示す。
【００１８】
エネルギー消費者によって形成される、エネルギー発生施設などの電源と負荷との間の不均衡により、図１に示すものなど、送電網に周波数偏移が生じることはよく知られた事実である。図１において、送電網における毎時交差時の供給と負荷との間の不均衡により、例えば５０又は６０Ｈｚの所望の安定した周波数に対して、通常、周波数のより大きな偏移が生じるが、毎時交差時以外のときにも、かなりの偏移が起きることがあることは明確に分かっている。
【００１９】
本開示によれば、周波数偏移又は逸脱が閾値を超えるとき、エネルギーがフライホイール又は電池などの貯蔵装置から利用される。フライホイールが、時間が経過しても劣化を何も、又はほとんど示さないので、フライホイールは、本開示による好ましい実施形態である。フライホイールは、周波数逸脱が起きたとき、送電網からのエネルギーで充電し、又はそれからのエネルギーを送電網内に放出するようにされる。
【００２０】
本開示による方法を極度に簡略化された形でやはり具現化するシステム１が、送電網２に接続された周波数監視装置３と、周波数監視装置３によって検出されるときの送電網２上の周波数挙動によりスイッチ６に対して作用する制御器４とを備えて、送電網からのエネルギーを貯蔵装置５に貯蔵するために又は貯蔵装置５からのエネルギーを送電網２内において利用するためにエネルギー貯蔵装置５を送電網に選択的に接続し、以て、図１に示すように周波数逸脱の抑制を実施する。
【００２１】
制御装置４は、瞬時周波数値を閾値、例えば５０又は６０Ｈｚの所望の安定した周波数に対して例えば５０ｍＨｚの閾値と比較して、貯蔵装置５をいつ送電網２に接続するのかを決定することができる。
【００２２】
先行技術の一次制御及び二次制御に対する貯蔵装置５の利点は、貯蔵装置がわずか数ミリ秒以内に応答することができ、したがって、貯蔵装置を任意の所与の時間において利用することができることである。貯蔵装置からの利用可能な電力が制限されるので、タイミングは重要である。貯蔵装置の瞬時利用は、一次（及び二次）制御装置をずっと小さな限度まで利用するか又はまったく利用さえしない可能性があるという利点を有し、したがって、一次及び二次制御を真の災難及び緊急事態などに取っておく、又は保存することができる。例えば、貯蔵装置が単独では対抗することができない、より大きな周波数偏移又はより長い期間にわたって存続する偏移と対抗するために一次及びさらには二次制御が利用されることは排除されない。したがって、そのような出来事は、一次及び二次制御が正しく利用されるという意味で緊急事態と考えるべきである。
【００２３】
図３及び４は、送電網２上の周波数挙動の統計分析を示す。図３は４９．９５Ｈｚ未満の負の偏移を示し、図４は５０．０５Ｈｚを超える正の偏移を示す。
【００２４】
ヨーロッパの状況に必要な貯蔵の量は、図３及び４が基づく同じデータの電力の観点の統計分析により決定される。図３及び４と同様に１カ月分よりも大きいデータセット、例えばまる１年分又は１年より多くのデータセットを利用することができる。閾値周波数は５０ｍＨｚに設定され、その後、この閾値を超えるピークの量が決定され、それは結果として図３及び４のグラフとなる。また、関与する電力のピーク及び量の持続時間が決定された。結果として図３及び４のグラフとなる同じデータセットから、周波数偏移を抑制するのに必要な電力の最大量が３０日目、０時及び１５日目、２３時（図３の負の周波数偏移）において１６３８ＭＷであることが推論された。より幅広い分析により、１６３８ＭＷ／２００ＭＷｈのエネルギーに対する電力がすべてのピークの全抑制に必要であることが分かっている。
【００２５】
図５及び６は、周波数偏移を５０ｍＨｚ未満に抑制するのに必要なエネルギーの量を示すグラフを例示する。最大２００ＭＷｈが１４日目、０時間（図４の正の周波数偏移）において検出可能である。研究及び調査により、この２００ＭＷｈのピークが、回復時間が他の日に見いだされない大きなエネルギー必要量を生じることなく、５０ｍＨｚを超える３つの個々のピークにあることが分かっている。図７参照。
【００２６】
図８に示す、１６３８ＭＷ／２００ＭＷｈの最大貯蔵まで低減されたピークカバレッジの分析により、ピークの８０％がすでに６００ＭＷ／７３ＭＷｈ（比率０．１２）でカバーされていることが分かる。
【００２７】
比率を最適化することにより、０．０６に低減することが可能となるが、それでもまだ、図９に示すように、ピークの８０％（すなわち、正のピークの８５％及び負のピークの７５％）を含む。さらに、比率の低減は対象範囲も低減する。
【００２８】
結論として、すべてのピークを５０ｍＨｚの閾値に抑制するために、ヨーロッパでは、１６３８ＭＷ／７３ＭＷｈの合計量又はさらには７３ＭＷｈを超える合計量を設置する必要がある。これは実行不可能であると考えられ得る。電力対エネルギー比の最適化により、設置される貯蔵容量の量を６００ＭＷ／３６ＭＷｈに低減することによって、すべてのピークの８０％を５０ｍＨｚの閾値に向けて低減することがまだ可能であることが分かる。残りのピークは、一次及び二次制御を作動させることが可能になり得る真の緊急事態と考えることができる。閾値レベルを、この８０％を超えるピークに調整することによって、貯蔵装置の利用の効果をさらに最大化することが可能である。
【００２９】
以下、貯蔵装置の利用のための態様について論じる。
【００３０】
特に添付の方法及びシステムの独立請求項による本開示の保護の範囲に含まれない第１の態様において、図２の制御装置は、周波数の所望の値に対するいずれかの変化が起きたとき、送電網上の周波数の変化を分析して、貯蔵装置の利用について決定することができる。周波数の変化（ｄｆ）に対する比例として設計することができるそのような態様は、送電網に対して継続的に作用し、任意の周波数偏移において反対の作用をする。利点として、周波数変動は継続的に抑えられる。不利点として、貯蔵装置は、実際には、毎時交差の間の最大ピークに対してわずかな効果を有し、最適な貯蔵装置の制御の欠如を有することが決定されている。これは、結果として貯蔵装置が完全にいっぱいであるか又は空であるかのいずれかであるより長い期間となり、したがって、実際には、無駄であり、効果がない。シミュレーション及び試験の結果、得られたのは、６００ＭＷ／３６ＭＷｈの貯蔵構成では、１日全体を通したこのアルゴリズムによるｄｆピークの低減は、５．９％（毎時の平均改善）であり、７．６％のピーク低減である。一次制御電力の利用量の低減は何も決定されなかった。
【００３１】
以下、「閾値」アルゴリズムと呼ぶ第２の態様において、ｄｆ閾値が決定される。周波数が閾値と交差したとき、貯蔵装置が、周波数偏移を抑制するために偏移に対して比例的に対抗するように利用される。ｄｆ閾値未満では、アルゴリズムは、その容量を好ましくは５０％レベルまで充電（又は放電）することによって次のピークに対して貯蔵装置を用意する。このようにして、貯蔵装置は、正又は負の両方のｄｆピークで反応することができる。（放）充電が起きる速度を設定することができる。
【００３２】
原理的に、閾値は、１日の正時により動的に適応させることができる。統計では、最大のピークが常にその日の同じ時間に起きるということが分かっている。これらの瞬間に、閾値は、５０ｍＨｚ以上に設定することができる。その日の間の他の瞬間では、閾値は、２０又は３０ｍＨｚまで下げることができる。
【００３３】
シミュレーション及び試験の結果、得られたのは、６００ＭＷ／３６ＭＷｈの貯蔵構成では、２０．７％のｄｆピークの低減及びシミュレーションした日全体を通して９．０％（毎時の平均改善）であった。さらに、このアルゴリズムを使用して、一次制御電力の利用量は、２９％だけ低減されている。より具体的には、閾値に基づく追加の貯蔵装置の制御なしのＰＣＲの利用は、１５４４ＭＷであり、閾値に基づく貯蔵装置の制御がある、ＰＣＲの利用は、１０９６ＭＷであり、４４８ＭＷの低減である。
【００３４】
図１０は、図１０の最上部のグラフに破線７で時間調整閾値の例を示す。この調整は、送電網２における周波数変化への瞬時応答に基づき、又は履歴データに統計的に基づくことができる（例えば図３〜６参照）。
【００３５】
図１１は、単一の毎時交差時の一次制御（ＰＣＲ）の利用に対するこの方式の効果を示す。効果は並はずれている。
【００３６】
要約すれば、それは貯蔵資産が毎時交差中の周波数逸脱に効果的に取り組み又は少なくとも対抗することを可能にするアルゴリズムを構築する本開示の原理を用いて明らかに可能である。アルゴリズムにより、少量の貯蔵を非常に効果的にすることが可能になる。ヨーロッパ全体にわたってわずか６００ＭＷ／３６ＭＷｈの貯蔵容量を用いて満足度の高い結果を決定した。この貯蔵容量により、最大周波数偏移を２０．７％で低減することが可能であることが分かった。そうすることにおいて、一次制御電力の利用量は、４４８ＭＷだけ低減された。貯蔵装置利用の有効性への重要な寄与は、その高速応答時間によって提供されると考えられる。比較すると、ＰＣＲを用いて周波数偏移の同じ低減を得るのに、ＴＳＯは、それらの待機予備容量を７３％で増加させる必要がある。これは最大５，２００ＭＷまでのヨーロッパの目盛りでは２，２００ＭＷである。
【００３７】
試験されたアルゴリズムに基づいて、フライホイールベースの技術と現在の最新の電池システムとの間で比較が実施された。フライホイール（国際公開第２０１５／１５６．６６７号に開示されたものなどの）と電池との比較は、オランダだけに対する、したがって、上記のヨーロッパ全体で必要な６００ＭＷの４％が２４ＭＷである、貯蔵装置の利用に基づく。必要とされる電力対エネルギー比は１６．７である。技術的に見て、この比率は、フライホイールベースのシステム及び方法の選択に有利であり、それは現在利用可能な電池技術では、そのような電力の量を供給するには、非常に迅速に定格低減しなければないからである。したがって、設置されたエネルギー容量の量を電池の場合２４ＭＷｈに設定した。電力対エネルギー比は１であり、これは十分に電池システムの境界内にある。図１２の表において、フライホイールシステムと、鉛蓄電池と、リチウムイオン電池システムとの間で比較が行われている。結論は、フライホイールベースのシステム及び方法が、現在の電池システムに対して技術的に及び商業的に好ましいことは自明である。
【００３８】
前述の結果の後、本開示による方法及びシステムのフライホイールベースの実施が、計算、予測及びモデリングにより機能することは実験的に証明されている。次いで、本開示の本発明人は、方法及びシステムをさらに最適化することに努め続け、選択された閾値は、あらゆる毎時交差に対して固定され、さらなる改善がｄｆ／ｄｔを使用してアルゴリズムをより自律性のあるものにすることによって調査された。
【００３９】
上記の両方のアルゴリズム（比例及び静的閾値）は、図１３による設定においてフライホイールを制御するために現実の世界で使用された。設定の妥当性確認により、信頼性のある測定を実施できることが証明された。設定は試験され、信頼性があることが分かった。アルゴリズムを試験する前に、システム設定に対する総合的性能試験が実施された。調査結果を要約する。
【００４０】
システム応答
周波数変化とシステムの追跡動作との間の時間は、下記のステップからなる。測定された応答時間とステップの持続時間の原因とは、以下のように分類される。
ゲート制御周波数測定。十分な精度で周波数を測定するために電源周波数は、複数の期間の間サンプリングしなければならない。（４００ｍｓのサンプリング＠２．５ＧＨｚにより、１ｍＨｚの分解能が得られる）
駆動するＣｏｍｐａｃｔ  Ｒｉｏを介したＬａｂＶＩＥＷ  ＰＣからの通信チェーン（４００ｍｓ）
電力設定更新及び駆動のランプ速度に対する反応時間（１５０ｍｓ）
【００４１】
現在の設定において、通信は応答時間のほとんどを占める。この経路を専用設定でほぼ無視できる時間フレームに劇的に短縮することができる。
【００４２】
高調波
高速スイッチングＩＧＢＴ駆動装置が選択された。それはかなりきれいな正弦波をもたらし、３次又は５次高調波の発生は何もない。通常、これらの種類の駆動装置は、より高い高調波をもたらすが、それらは図１３の設定において効率的にフィルタリングされる。
【００４３】
位相平衡
位相平衡は、別の重要な電力品質側面であり、高調波のように、駆動装置によって完全に決定される。現在の設定において、位相平衡に対する顕著な劣化は何もなく、結果として、位相平衡は電力品質アナライザ（ＰＱＡ）の測定誤差内にあった。
【００４４】
劣化
任意のエネルギー貯蔵装置媒体に対して、時間及び使用に応じた劣化が重要な特性である。貯蔵装置の機能に対する劣化の影響は、電池貯蔵デバイスとフライホイール貯蔵デバイスとの間で顕著に異なる。例えば、電池システムの最も重要な劣化測定基準は、充放電サイクルの時間と数とに応じた容量減退である。フライホイールは、その寿命の間に任意の電力又は貯蔵容量を失わない。
【００４５】
合計で、１時間の試験実行３２回が、実際には「高」及び「低」周波数偏移を含む１つの周波数プロファイルに基づいて及び／又はあらかじめ監視している送電網によって獲得されたデータセット並びにきれいなアップ及びダウンランプからなる設計された周波数勾配に基づいて定義されている。
【００４６】
試験実行の変動は、アルゴリズムパラメータ、電力対エネルギー比及びＲＰＭレベルの変動によるものであった。
【００４７】
比例アルゴリズムを試験した結果を図１４に示す。比例アルゴリズムは、前のシミュレーションから予測及び予期されて示されたように挙動した。図１４のゾーンａを見ると、貯蔵装置が、要求された電力出力を完全に追跡していることは自明である。真ん中のグラフにおける必要とされる電力線は、周波数（ｋＷ単位ではない）から導き出された比例値として視覚化されている。同じグラフにおける測定された電力線は、実際の測定された電力（単位ｋＷ）として視覚化されている。ゾーンの終わりに、比例アルゴリズムの限界が見える。周波数が５０Ｈｚにおいて決して安定していないことを考えると、このアルゴリズムは、エネルギーの量を継続的に必要としている。
【００４８】
貯蔵容量が完全に使用されていると、アルゴリズムは、その負荷レベルの５０％のその開始レベルに次第に復帰する。貯蔵容量を完全に自由にする摩擦損失は、ゾーンｂに示すように、アルゴリズムによって直ちに満たされる。ゾーンｂの終わりでは、周波数が５０Ｈｚ未満に下落し始め、貯蔵装置は、対策を利用するように完全に準備される。
【００４９】
図１５は、静的閾値レベルベースのアルゴリズムの試験結果を例示する。静的閾値アルゴリズムは、前にシミュレーションされたようにやはり実施する。この場合も、真ん中のグラフにおける必要とされる電力線は、周波数（ｋＷ単位ではない）から導き出された比例値として示される。同じグラフにおける測定された電力線は、実際の測定された電力（ｋＷ単位）として示される。
【００５０】
第２のグラフは、実際の利用された電力対要求された電力の量を示し、フライホイールは、試験の完全な時間の間、アルゴリズムを継続的に追跡することができる。貯蔵枯渇グラフの目盛りがここで強調されている。貯蔵容量は、このアルゴリズムでも完全に使用される。比例アルゴリズムとの相違は、貯蔵の量が両方のアルゴリズムに対して同じであったが、この静的閾値アルゴリズムに対してのみ十分であることである。
【００５１】
試験の結論は、フライホイールがアルゴリズムによって必要とされる電力をうまく供給することができること、及びフライホイールの反応速度が１秒以内であること（試験設定内の通信ステップによって生じた遅延を除き）である。アルゴリズムの観察された挙動は、前に実施されたシミュレーション実行の予期された挙動及び調査結果に等しい。
【００５２】
上記のとおり、さらに、シミュレーション及び試験が実施された。この研究の目標は、ｄｆ／ｄｔ分析による静的閾値アルゴリズムの自律性及び性能の向上となるものとする。少なくともおよそ１年のデータセットが、送電網周波数の挙動（主に毎時交差を中心にして）を分析するのに使用された。
【００５３】
送電網の周波数挙動の事前分析により、ピーク高さとｄｆ／ｄｔとの相関関係がある程度まで明らかにされた。図１６は、特定の毎時交差時のｄｆ／ｄｔを示す。しかし、検出された相関関係は、ある予防策を講じないと、貯蔵装置の予測利用により適切でないことが判明した。第一に、相関関係を見いだす数学的取り組みにより、予測値におけるある極度の損失がもたらされた。第二に、３６秒フィルタが適用されると予測可能性だけを見いだすことができ、これはアルゴリズムの有効性に有利ではなく、介入の速度に頼る。
【００５４】
実際の周波数プロファイルを用いて、改善されたアルゴリズムをもたらす選択された取り組みにおいて、それに対して実際のデータを継続的に比較する、基準値を発生させることを可能にする方法論がもたらされた。この基準値の組は、時間の経過に伴う調整するデータセットの分析に基づくことができる。したがって、瞬時周波数挙動は、来るべき周波数偏移を予測し、利用すべき関連した閾値を準備するためにプロファイルと比較することができる。
【００５５】
毎時交差プロファイルは、その日のあらゆる時間に対して異なる。これは、毎日の所要電力（ワイスバッハ（Ｗｅｉｓｓｂａｃｈ））に対する発生及び導入プロファイルの計画的／段階的調整の結果として、これらの特定の周波数偏移の起源に関する理論に合致する。その日の間の周波数偏移の方向は、毎日の消費及び生産パターンに関係し、したがって、予測可能である。図１７は周波数偏移のデータから推論できる例示的なパターンを示す。
【００５６】
図１７のデータをより詳しく調べると、ピークの最大高さは、週内で毎日異なるが、この場合も反復的パターンにある。図１８において、１０カ月の例示的なデータセット全体の平均週パターンを示す。週にわたって分割された個々の毎時交差の反復的パターンは、結果として、さらに、１６８の個々の毎時交差プロファイル（週内毎日の日中の毎時）の分析となる。
【００５７】
第一に、用意されたデータセットの毎日の個々の毎時交差が比較された。周波数プロファイルを「時間」別にグループ化することによって、ピーク高さ（及び方向）が１時間当たりの同様の値を有することが分かる（図１９）。毎時交差の直前のベース周波数レベルを補正することにより、高さ及び方向の類似性がさらにもっと分かる（図２０）。
【００５８】
これらの事実に基づいて、実際のｄｆ／ｄｔ値と組み合わせ、瞬時に測定することができる、ピーク（又は下落）の高さ及びｄｆ／ｄｔプロファイルの基準値の組が作成される。貯蔵装置レベルに関する情報とともに、これにより、各個々の毎時交差の新たな閾値の決定が可能になる。
【００５９】
図２１に示すように、毎時交差の特徴的形状を使用することが可能であることが判明している。このために、以下の検討事項を考慮に入れる必要がある。
【００６０】
ｂ及びｅの値は、正又は負であり得る。ａからｆまでの値は、５０．０００Ｈｚの周波数を開始させるためにプロファイルを正規化した後、データセットから決定される。平均及び標準偏差値が、ａからｆまでの値に対して計算される。フェーズ１において、貯蔵レベルは、その最適状態までゆっくり準備される。フェーズ２において、最適閾値点が、実際の周波数を基準プロファイルと組み合わせることによって決定され、設定される。
【００６１】
あらゆる新たな毎時交差がいくつかのパラメータを通して評価されたので、これらの瞬時分析結果を基準値の組に加えることができ、したがって、実施することができ、今後の毎時交差に使用すべき「青写真」を提供することができる、データセットを継続的にリフレッシュすることをもたらす。このようにして、アルゴリズムは、季節的又は他の長期的変化を常に考慮に入れることができる。
【００６２】
要約すれば、この青写真は、来るべきあらゆる毎時交差の継続的に更新された基準プロファイルを与えてくれる。この青写真は、最適貯蔵レベルを決定するために周波数の方向に関する予測データを提供し、実際の周波数信号とともに、どこに初期閾値レベルを設定しなければならないかを決定するために、予測ｄｆ／ｄｔプロファイルも提供する。
【００６３】
毎時交差が開始し、貯蔵装置が利用されると、閾値レベルは、実際のｄｆ／ｄｔ値を実際の貯蔵レベルと比較することによって、毎秒動的に調整される。この比較により、アルゴリズムは、貯蔵装置の利用が同じ閾値レベルに基づいて継続しなければならないのか、又は閾値レベルを微調整する必要があるのかを決定する。
【００６４】
図２２において、左側の静的アルゴリズムと比較して、右側に、動的閾値関数が、最上部のグラフにおける線８を通る動作で示される。静的閾値ベースのアルゴリズムにおいて、閾値は、５０又は６０Ｈｚの所望の安定した周波数に対して０．０７Ｈｚに設定された。動的プロセスにおいて、閾値の初期値が、アルゴリズムによってその開始値において３０：００に設定された。この点から、アルゴリズムは、閾値を増加させて、次第に上方へ移動させ、ついには、周波数偏移が軽減される。結果は、アルゴリズムに基づく純粋に静的な閾値と比較すると、今説明した動的アルゴリズムは、周波数及びＰＣＲの両方の観点から（真ん中のグラフ）、ピーク低減に対して、５４％、より有効である。
【００６５】
図２２のグラフは、特定の毎時交差に対する改善されたアルゴリズムの効果を示す。用意された大きなデータセットに対するアルゴリズムのシミュレーション結果により、以下の表に示す結果が得られる。
【表１】
2019507570.tif 000003
【表２】
2019507570.tif 000004
【００６６】
明らかに、静的閾値ベースのアルゴリズムに比較して性能及び一貫性の両方において著しい改善が実現されており、週のすべての日に対してよりよく適している。
【００６７】
動的閾値設定に到達する周波数データの分析は、実行中の周波数ログの自動分析の組合せを使用して、及び「曜日」及び「時間」ごとに予測を貯蔵装置の最適負荷管理並びに予測ｄｆ／ｄｔプロファイルを実際の測定されたｄｆ／ｄｔ及び利用可能な貯蔵レベルに実演で一致させることによる閾値最適化に使用して、自律性及び性能の両方に顕著な改善をもたらす。
【００６８】
以下に、毎時交差の将来の周波数プロファイルを予測するのを助ける基準値の決定に関する説明をより詳細に提供する。毎時交差内の周波数偏移の勾配（ｄｆ／ｄｔ）は、図２３に示すように、送電網の周波数がエネルギー消費の段階的変化と、エネルギー発生と導入との混合の段階的適応との均衡を表すという事実から生じる。
【００６９】
図２１及び２４の一般的形状は、以下の検討事項を使用して、あらゆる毎時交差を特徴付けるのに使用される。ｂ及びｅの値は正又は負であり得る。ａからｆまでの値は、プロファイルを５０．０００Ｈｚの開始周波数に正規化した後、データセットから決定される。平均及び標準偏差値が、ａからｆまでの値に対して計算される。
【００７０】
毎時交差の一部は、データ点の通常の分布を示し、残りはいくつかの通常の分布を含むように見える。ピーク方向に関しては、この情報を使用して、適切な負荷レベルを決定し、あらかじめ貯蔵装置を準備することができる。毎時交差が開始したら直ちに、負荷レベルを変更することは可能でない（時間不足により）。
【００７１】
図２５は、すべての観察結果が負である、毎時交差の取り組みの第１の例を示す。この情報に基づいて、負の周波数偏移で予測し、貯蔵負荷レベルを１００％に準備することが可能である。
【００７２】
図２６は、観察結果の大部分が正領域にあり、小部分が負領域にある、毎時交差の第２の例を示す。負の領域の観察結果が小さな振幅を有するので、２つの選択肢の中から選ぶことが可能である。すなわち、正の周波数偏移だけを予測し、貯蔵装置を１００％に対して準備する、又は正の周波数偏移で予測し、貯蔵装置を例えば８０％に対して準備し、２０％の「余裕」を小さな負の偏移のために残す。この適応性により、周波数偏移を抑制するために極度に高められた改善がもたらされる。
【００７３】
図２７は、観察結果が均等に分布された、さらに別の状況を示す。次いで、アルゴリズムが、５０％の貯蔵装置レベルを準備し、これは、偏移がどちら側にもなるので、十分及び適切のようである。
【００７４】
全時間の直後に、閾値レベルを貯蔵装置の利用のために決定する必要がある。継続的にリフレッシュする分析に基づいて、最適閾値がその週のあらゆる時間に利用可能である。図２８に示すように、全時間の直後に周波数勾配を測定することによって、周波数偏移を抑制するために、利用可能な貯蔵容量がエネルギー必要量に一致するように閾値レベルを微調整することができる。
【００７５】
継続的にリフレッシュする分析に基づいて、毎時交差の前の時間の間、ピーク方向を予測し、貯蔵装置の負荷レベルの最適調整に使用することができる。図２９は、負荷管理（閾値の動的適応）が何も適用されない実施形態を示し、あらゆる利用の後、５０％の負荷レベルが回復される。対照的に、図３０は、上記のように、閾値の動的適応による負荷レベルの最適調整を示し、以て、決定的瞬間において全貯蔵容量を利用可能にする。次いで、全貯蔵容量は、周波数偏移の抑制を可能にするために、送電網からのエネルギーを付加し又は送電網からエネルギーを抽出するのに利用可能である。結果は、同じ貯蔵容量を用いてｄｆ低減に対して約１００％の改善を構成する。
【００７６】
予測の枠組み内で、全予測と部分予測を構成する変異とが比較された。比例予測において、アルゴリズムは、貯蔵装置からの周波数偏移に対する応答を設定し、その場合、応答が偏移に対して比例しており、全予測において、貯蔵装置からの応答は、その全容量を挿入又は抽出することである。
【表３】
2019507570.tif 000005
【００７７】
上記の表２と３とを比較したとき、わずかな差があるだけで、性能全体は事実上等しいようである。しかし、別の重要な結論に到達し、ピーク方向予測が間違っていた場合、その影響は、わずかであると判明した。これは、貯蔵装置の充電に関する情報と組み合わせた、閾値の適応設定の結果であると考えられる。
【００７８】
毎時交差の直後（フェーズ５の開始）、予測されたピークの高さ及び時間が、貯蔵装置が予測ピークを完全に軽減することが可能になる閾値レベルを計算するのに使用される。実際の周波数レベルは、毎時交差のフェーズ２において測定され、値を予測に変換するのに使用される。貯蔵装置の実際の容量は、図２８の三角形の表面に一致しなければならず、したがって、式中の閾値レベルを固定する。予測閾値は、毎時交差の間、実際の貯蔵レベルと実際のｄｆ／ｄｔとの測定値を比較して微調整される。
【００７９】
本開示の保護の範囲は、実際に開示された、潜在的に好ましい実施形態に決して限定されないが、多くの代替及び追加の特徴及び態様が本開示の及び添付の独立請求項及び従属請求項の枠組み内で可能であることにここで留意されたい。貯蔵装置の代替として、本発明は、非常に迅速に利用可能な供給装置又は発電機を使用して実施することができ、供給装置又は発電機は、現在利用可能な供給装置よりも迅速に利用することができる。別の例として、利用後に及び枯渇された後にフライホイールの充電を送電網からよりも迅速に補充するために予備発電機をフライホイールに結合することができる。
【図１】
2019507570.tif 000006
【図２】
2019507570.tif 000007
【図３】
2019507570.tif 000008
【図４】
2019507570.tif 000009
【図５】
2019507570.tif 000010
【図６】
2019507570.tif 000011
【図７】
2019507570.tif 000012
【図８】
2019507570.tif 000013
【図９】
2019507570.tif 000014
【図１０】
2019507570.tif 000015
【図１１】
2019507570.tif 000016
【図１２】
2019507570.tif 000017
【図１３】
2019507570.tif 000018
【図１４】
2019507570.tif 000019
【図１５】
2019507570.tif 000020
【図１６】
2019507570.tif 000021
【図１７】
2019507570.tif 000022
【図１８】
2019507570.tif 000023
【図１９】
2019507570.tif 000024
【図２０】
2019507570.tif 000025
【図２１】
2019507570.tif 000026
【図２２】
2019507570.tif 000027
【図２３】
2019507570.tif 000028
【図２４】
2019507570.tif 000029
【図２５】
2019507570.tif 000030
【図２６】
2019507570.tif 000031
【図２７】
2019507570.tif 000032
【図２８】
2019507570.tif 000033
【図２９】
2019507570.tif 000034
【図３０】
2019507570.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月3日(2018.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電網において所望の周波数挙動に対する、特に毎時交差時の、周波数偏移を抑制する方法であって、エネルギー貯蔵装置が前記送電網に接続されており、前記方法が、
前記所望の周波数挙動を基準として前記送電網における周波数を監視して、検出された周波数偏移を決定するステップと、
検出された周波数偏移を閾値と比較するステップと、
検出された周波数偏移が前記閾値を超える場合、前記貯蔵装置を利用して、前記送電網からのエネルギーを前記貯蔵装置に充電する、又は前記貯蔵装置からのエネルギーを前記送電網内に放電するステップと、
可変閾値を設定するステップと、
を含む方法において、
前記送電網の及び／又は前記方法の挙動履歴データセットから、より大きい及びより小さい周波数偏移が、ある期間の経過中の統計的にいつ起きるかを統計的に決定するステップであって、前記周波数偏移が、時刻、例えば毎時交差に関連し、前記期間が、１日、１週、１ケ月、及び１年を予め含む群からの少なくとも１つである、決定するステップと、
より大きい周波数偏移が起きることが統計的に予測される時刻に近づくときに少なくとも１つの第１のより高い閾値が利用されるように設定するステップであって、前記少なくとも１つの第１のより高い閾値が、前記予測されたより大きい周波数偏移に比例して設定される、設定するステップと、
より小さい周波数偏移が起きることが統計的に予測される時刻に近づくときに第２のより低い閾値が利用されるように設定するステップであって、前記第２のより低い閾値が、前記予測されたより小さい周波数偏移に比例して設定される、設定するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記貯蔵装置に関連した最大速度で、前記送電網からのエネルギーを前記貯蔵装置に充電する、又は前記貯蔵装置からのエネルギーを前記送電網内に放電するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送電網の及び／又は前記方法の前記挙動履歴データセットから、前記送電網における周波数偏移の所定の部分を前記閾値まで抑制するのに必要な電力の量（Ｗ単位のＰ）を決定するステップと、
前記送電網の及び／又は前記方法の前記挙動履歴データセットから、前記送電網における周波数偏移の前記所定の部分を前記閾値まで抑制するのに必要なエネルギーの量（Ｗｈ単位のＥ）を決定するステップと、
最大でも前記決定されたエネルギーの量に対する前記決定された電力の量の比率におよそ等しい、貯蔵エネルギーに対する貯蔵電力の比率を示すように、前記貯蔵装置を構成するステップと、
をさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記貯蔵装置を構成するステップが、前記貯蔵エネルギー及び前記貯蔵電力のいずれか又は両方を、前記決定されたエネルギー及び前記決定された電力のいずれか又は両方の最大でも７０％、好ましくは最大でも５５％、より好ましくは最大でも４０％、最も好ましくはおよそ３分の１まで下げるステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
貯蔵エネルギーに対する貯蔵電力の前記比率を、前記決定されたエネルギーの量に対する前記決定された電力の量の前記比率の最大でも７５％、より好ましくはおよそ５０％まで下げるステップをさらに含む、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
固定の閾値を設定するステップをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記送電網の及び／又は前記方法の前記挙動履歴データセットから、少なくとも２つの周波数プロファイルを統計的に決定するステップと、
前記周波数プロファイルのそれぞれに関連した少なくとも１つの閾値を決定するステップと、
時間の経過に伴う前記周波数の動向を監視するステップと、
前記周波数の前記監視された動向を前記プロファイルと比較するステップと、
時間の経過に伴う前記周波数の前記動向に最も類似したプロファイルを選択し、前記関連した閾値を選択するステップと、
前記エネルギー貯蔵装置の前記利用において、前記選択された関連した閾値を利用するステップと、
をさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記周波数偏移の動向を監視するステップが、周波数時間勾配（ｄｆ／ｄｔ）を測定するステップを含み、前記選択された関連した閾値を利用するステップが、利用可能な貯蔵容量及び前記周波数偏移の抑制のための予測されたエネルギー必要量に対応して実施される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記貯蔵装置を利用して前記送電網からのエネルギーを前記貯蔵装置に充電する、又は前記貯蔵装置からのエネルギーを前記送電網内に放電する間に、前記周波数偏移が継続して前記閾値を超えることが検出された場合、前記閾値を上げるステップをさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記閾値を上げるステップが、段階的増加、線形増加、漸近的増加を含む群のうちの１つの方法で前記閾値を増加させるステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記貯蔵装置が、少なくとも１つの電池及び少なくとも１つのフライホイールのいずれか又は両方を備え、少なくともいくつかの種類の電池よりもフライホイールの劣化特性が優れていることを考慮すると、フライホイールが電池よりも好ましいことがある、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
毎時交差の近くの時間においてのみ、前記貯蔵装置を利用して、前記送電網からのエネルギーを前記貯蔵装置に充電する、又は前記貯蔵装置からのエネルギーを前記送電網内に放電するステップをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
検出された周波数偏移が前記閾値未満であるとき、前記貯蔵装置を充電する又は放電するステップをさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記貯蔵装置を充電する又は放電する速度を設定するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記貯蔵装置を全貯蔵容量の一部分まで充電する又は放電するステップを含む、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記周波数偏移が前記閾値を超えるその後の状況において前記貯蔵装置の放電が必要であると予測される場合は、貯蔵容量の半分と全貯蔵容量との間の容量まで前記貯蔵装置を充電する若しくは放電する、又は前記周波数偏移が前記閾値を超えるその後の状況において前記貯蔵装置の充電が必要であると予測される場合は、前記貯蔵装置を充電なしと全貯蔵容量の半分との間の容量まで充電する若しくは放電するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
送電網への接続部と、
前記接続部に選択的に接続可能なエネルギー貯蔵装置と、
前記接続部に接続された周波数監視装置と、
検出された周波数偏移と閾値との比較に基づいて、前記エネルギー貯蔵装置を前記接続部に選択的に接続するように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置が、検出された周波数偏移が前記閾値を超える場合、前記エネルギー貯蔵装置を利用して前記送電網からのエネルギーを前記貯蔵装置に充電する、又は前記貯蔵装置からのエネルギーを前記送電網内に放電するように構成され、可変閾値を設定するようにさらに構成されるシステムにおいて、
前記制御装置は、
より大きい周波数偏移が起きることが統計的に予測される時刻に近づくときに少なくとも１つの第１のより高い閾値が利用されるように設定することであって、前記少なくとも１つの第１のより高い閾値が、前記予測されたより大きい周波数偏移に比例して設定される、設定することと、
より小さい周波数偏移が起きることが統計的に予測される時刻に近づくときに第２のより低い閾値が利用されるように設定することであって、前記より低い閾値が、前記予測されたより小さい周波数偏移に比例して設定される、設定することと、
を行うようにさらに構成されており、
前記より大きい周波数偏移及び前記より小さい周波数偏移が、時刻、例えば毎時交差に関連しており、
前記より大きい周波数偏移が起きることが統計的に予測される前記時刻、及び前記より小さい周波数偏移が起きることが統計的に予測される前記時刻が、ある期間の経過中のいつ起きることが予測されるかを決定することによって、前記送電網の及び／又は前記方法の挙動履歴データセットに基づいて統計的に決定することによって、前記送電網の及び／又は前記方法の挙動履歴データセットに基づいて統計的に決定され、前記期間が、１日、１週、１ケ月、及び１年を予め含む群からの少なくとも１つであることを特徴とする、システム。
【国際調査報告】
2019507570.tif 000036
2019507570.tif 000037