(57)【要約】      （修正有）【課題】分散電源を連携する電力系統の周波数制御を行うためのコンバータ制御装置を提供する。【解決手段】周波数検出装置により検出された系統周波数が周波数しきい値を上回っている場合に、コンバータのスイッチング周波数を上昇させ、系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合に、コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行う。【選択図】図１
2011167014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、
前記周波数検出装置により検出された系統周波数が周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を抑制する制御を行い前記コンバータから系統への有効電力出力を抑制する制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項２】
コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、
前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項３】
コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置とタイマー機能を備え、
前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ１の間継続して周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を抑制する制御を行い前記コンバータから系統への有効電力出力を抑制する制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ２の間継続して前記周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項４】
コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置とタイマー機能を備え、
前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ３の間継続して周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項５】
コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、
前記周波数検出装置により検出された系統周波数が周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行い前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を抑制する制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項６】
コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、
前記周波数検出装置により検出された系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項７】
コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、
前記周波数検出装置により検出された系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を増加させる制御を行い前記コンバータから系統への有効電力出力を増加させる制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項８】
コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置とタイマー機能を備え、
前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ４の間継続して周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項９】
コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置とタイマー機能を備え、
前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ５の間継続して周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を増加させる制御を行い前記コンバータから系統への有効電力出力を増加させる制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ６の間継続して周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項１０】
コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、
前記周波数検出装置により検出された系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行い前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を増加させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の周波数に応じて個々の需要地点で電力系統に接続されるコンバータの制御を行うコンバータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統においては、周波数を常に一定に保つために電力需要に電力供給を一致させる電力需給制御として発電出力制御が行われている。
【０００３】
この電力需給制御については、時々刻々と変動する電力系統の状況に合わせ系統運用者の制御下にある比較的大規模な火力発電機および水力発電機を制御対象として制御が行われている。需要家の構内に設置されている小規模な自家発や、再生可能エネルギーによる発電である太陽光発電や風力発電、小規模な水力発電などは、それぞれあらかじめ定められた運転パターンによるスケジュール運転、構内負荷に合わせた運転、再生可能エネルギーによる発電の効率を最大化する運転など系統運用者の制御によらず運転が行われている。
【０００４】
系統運用者の制御によらず運転が行われている自家発や再生可能エネルギーによる発電についても出力変動はあるが、これら自家発や再生可能エネルギーによる発電の出力変動と電力需要の変動を合わせた電力系統全体の電力需給変動に応じて、系統運用者の制御対象である比較的大規模な火力発電機および水力発電機の出力を制御することにより電力需要と電力供給を一致させ、一定の周波数が維持されている。
【０００５】
このような状況において、近年の電力系統では風力発電や太陽発電といった出力が不安定である再生可能エネルギーによる発電が増加していることに伴い、これら再生可能エネルギーによる発電の出力変動の抑制のため、再生可能エネルギーによる発電設備に蓄電池を併設し、再生可能エネルギーによる発電の出力に併せて蓄電池出力を制御することにより、再生可能エネルギーによる発電と蓄電池出力とを合計した出力を安定化させる技術が知られている。（例えば特許文献１参照）
【０００６】
また、分散的な制御として個々の再生可能エネルギーによる発電設備に周波数検出装置を設け、検出された周波数に応じて再生可能エネルギーによる発電の出力を制御する技術（例えば特許文献２参照）や、個々の需要家機器側に周波数検出装置を設け、検出された周波数に応じて負荷機器の消費電力を制御する技術がある。（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００５―１４３２１８号公報
【特許文献２】特開２００８−１７６５２号公報
【特許文献３】特開２００６−４２４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
地球温暖化防止のために、二酸化炭素排出量の削減が求められる近年の状況下において、電力事業者（一般電気事業者、特定電気事業者および特定規模電気事業者）に対しては、一定量の再生可能エネルギーの導入が義務づけられている。また、さらなる二酸化炭素排出量削減のため、原子力発電の高稼働化や、再生可能エネルギーのさらなる導入が必要とされている。このような状況において、電力系統に接続される風力発電や太陽光発電設備導入の拡大が進んでいる。
【０００９】
これら風力発電や太陽光発電の設備量が大きくなり、再生可能エネルギーによる発電電力が大きい時間帯においては、相対的に火力発電および水力発電の発電電力は抑制する必要があることから、火力発電および水力発電の発電機運転台数を減少させることとなる。そのため、電力系統の需要変動に対応して系統運用者が制御を行うための火力発電および水力発電による発電出力の調整可能電力の幅も減少することとなる。
【００１０】
その一方、風力発電および太陽光発電は、気象状況による発電出力への影響を受けやすく、前週や前日段階における発電電力予想と発電実績の乖離および至近時点からの出力変動のいずれも大きいため、この発電電力予想と実績の乖離および至近時点での出力変動に対応し、電力需要と電力供給のバランスをとり系統周波数を一定に保つためには、風力発電および太陽光発電による発電予想と実績の乖離および至近時点での出力変動に相当する電力以上の調整可能電力を確保する必要がある。
【００１１】
火力発電および水力発電による発電電力の減少と、気象状況により発電電力が大きな影響を受ける風力発電および太陽光発電の増加に伴う火力発電および水力発電による調整可能電力の確保という、相反する要求を満たすためには、火力発電および水力発電の発電機運転台数を増やした上で個々の発電出力を抑制し、調整可能電力を確保するという方法も考え得るが、この場合、火力発電機および水力発電機については、出力が定格電力から大きく抑制され、発電出力の最高効率点から大きく外れた出力で運転することになり、当該発電機の発電効率は大きく減少することとなる。また、調整可能電力の確保のため、火力発電機および水力発電機を増設する必要がある場合も考えられ、これら発電機の建設には多大な費用と時間を要する。
【００１２】
気象状況による風力発電や太陽光発電の発電出力変動を抑制するために、風力発電や太陽光発電設備に蓄電池を併設し、風力発電や太陽光発電の発電出力と蓄電池の充放電電力の合計を一定とする、あるいは設置地点の構内負荷の電力需要または電力系統全体の電力需要と合わせた事前に設定された出力カーブとするといった方法があるが、電池容量を大きくする場合には高コストとなる。また、蓄電池の充電可能量、放電可能量に限りがあるため、充放電量に制約を受ける。
【００１３】
電力系統全体で電力需要と比較して電力供給が上回っている場合には、まず系統運用者の制御対象である火力発電および水力発電の出力抑制が行われる。更に電力供給が電力需要を上回り、系統周波数が規程値である５０．０Ｈｚまたは６０．０Ｈｚから一定の裕度を超えて上回っている場合には、系統に接続された発電機の遮断制御が行われる。この遮断制御が行われた場合、出力が大きい発電機が遮断されることにより系統周波数が大きく動揺するなど電力系統の安定運転への影響があるとともに、遮断対象となる発電機への遮断のショックによる機械的悪影響が懸念される。
【００１４】
また、電力系統全体で電力需要と比較して電力供給が下回っている場合には、まず電力系統運用者の制御対象である火力発電および水力発電の出力増加が行われる。更に電力供給が電力需要を下回り、系統周波数が規程値である５０．０Ｈｚまたは６０．０Ｈｚから一定の裕度を超えて下回っている場合には、系統に接続された負荷の遮断制御が行われる。
【００１５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、太陽光発電や風力発電など直流発電設備を電力系統に連系するコンバータ各々の制御により、電力系統の周波数制御を行うためのコンバータ制御装置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】
【００１６】
請求項１の発明は、コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、前記周波数検出装置により検出された系統周波数が周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を抑制する制御を行い前記コンバータから系統への有効電力出力を抑制する制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置である。
【００１７】
請求項２の発明は、コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置である。
【００１８】
請求項３の発明は、コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置とタイマー機能を備え、前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ１の間継続して周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を抑制する制御を行い前記コンバータから系統への有効電力出力を抑制する制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ２の間継続して前記周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置である。
【００１９】
請求項４の発明は、コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置とタイマー機能を備え、前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ３の間継続して周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置である。
【００２０】
請求項５の発明は、コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、前記周波数検出装置により検出された系統周波数が周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行い前記コンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記周波数しきい値を上回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を抑制する制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置である。
【００２１】
請求項６の発明は、コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、前記周波数検出装置により検出された系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置である。
【００２２】
請求項７の発明は、コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、前記周波数検出装置により検出された系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を増加させる制御を行い前記コンバータから系統への有効電力出力を増加させる制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置である
【００２３】
請求項８の発明は、コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置とタイマー機能を備え、前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ４の間継続して周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置である。
【００２４】
請求項９の発明は、コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置とタイマー機能を備え、前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ５の間継続して周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を増加させる制御を行い前記コンバータから系統への有効電力出力を増加させる制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記タイマー機能に設定された設定時間ｔ６の間継続して周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置である。
【００２５】
請求項１０の発明は、コンバータの交流側系統の系統周波数を検出する周波数検出装置を備え、前記周波数検出装置により検出された系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行い前記コンバータのスイッチング周波数を低下させる制御を行った後に前記周波数検出装置により検出された系統周波数が前記周波数しきい値を下回っている場合に前記コンバータから系統への有効電力出力を増加させる制御を行うことを特徴とするコンバータ制御装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るコンバータ制御装置を用いることにより電力供給が電力需要を上回ることによる周波数上昇の抑制および電力供給が電力需要を下回ることによる周波数低下の抑制が可能となり、系統周波数の安定を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のコンバータ制御装置の構成図である。
【図２】従来のコンバータ制御装置の構成図である。
【図３】スイッチング周波数を上昇させた場合のＰＷＭ制御による出力イメージ図である。
【図４】スイッチング周波数を低下させた場合のＰＷＭ制御による出力イメージ図である。
【図５】タイマー機能の設定時間と周波数およびコンバータから系統への有効電力出力の関係図である。
【図６】タイマー機能の設定時間と周波数およびコンバータから系統への有効電力出力の関係図である。
【図７】タイマー機能の設定時間と周波数およびコンバータから系統への有効電力出力の関係図である。
【図８】タイマー機能の設定時間と周波数およびコンバータから系統への有効電力出力の関係図である。
【図９】タイマー機能の設定時間と周波数およびコンバータから系統への有効電力出力の関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
本発明に係るコンバータ制御装置１０の構成は図１のように構成され、図２に示す従来例に対しコンバータ６０の系統連系点において交流系統７０の系統周波数を検出する周波数検出装置２０を追加して備えている。
【００３０】
本コンバータ制御装置１０の行う制御内容を、系統周波数が周波数目標値を上回っている場合について説明する。
【００３１】
周波数検出装置２０により検出された周波数が、所定の周波数目標値である５０．０Ｈｚまたは６０．０Ｈｚからの偏差が０．２Ｈｚ以内の場合には、ＰＶアレイ５０に接続されたコンバータ６０は最大電力追従運転を行うことができる。位相検出機能３０はコンバータ６０の系統連系点において交流系統７０の位相情報を検出し、交流系統７０と同期するようコンバータ６０はＰＷＭ制御される。
【００３２】
電力系統全体への電力供給が電力需要を上回っており、系統周波数が周波数目標値を上回っている場合には、系統運用者が大規模な火力発電や水力発電の出力を抑制し供給電力を低下させることにより電力供給と電力需要とを一致させ、系統周波数を周波数目標値に維持する制御が行われる。
【００３３】
しかし、系統運用者の制御対象以外の発電による電力供給が極めて大きく、系統運用者が発電機の出力を抑制しても系統周波数が周波数しきい値を上回っている場合には、系統周波数を周波数目標値まで低下させるために、ＰＶアレイ５０に接続されたコンバータ６０の制御装置１０に備えられた周波数検出装置２０が系統周波数の上昇を検出し、コンバータ６０から交流系統７０へ出力している有効電力出力を抑制する。本技術ではゲートブロックによるコンバータ６０の停止は行わず、コンバータ６０の直流電圧を上昇させることにより、ＰＶアレイ５０からの出力を停止させる。これによりコンバータ６０を負荷として運転するためのスイッチング動作を継続できる。
【００３４】
コンバータ６０から系統へ出力している有効電力出力を抑制する制御を実施した後も、周波数検出装置２０により検出される周波数が周波数しきい値を上回っている場合には、コンバータ制御装置１０は、図３のようにコンバータのスイッチング周波数を上昇させる制御を行う。
【００３５】
コンバータは５０〔Ｈｚ〕〜１００［ｋＨｚ〕程度の高周波スイッチングでＰＷＭ制御を行うことができる。
【００３６】
コンバータのスイッチング周波数を上昇させるとスイッチング損失が増加するが、このスイッチング損失はスイッチング周波数と比例する。
【００３７】
ここでコンバータ制御装置１０は、コンバータ６０のスイッチング周波数を上昇させる制御を行うことにより、コンバータ６０に用いられているパワーデバイスのスイッチング損失は増加する。このスイッチング損失の増加は電力を消費することになるので、電力系統側から見た場合にはの電力需要が増えたことになる。
【００３８】
電力供給が電力需要を大きく上回っている状況から電力需要が増えたことと同じ効果が電力系統にもたらされるわけであるから、電力供給と電力需要の差を小さくすることに貢献し、上昇していた周波数が周波数目標に近づくこととなる。
【００３９】
スイッチング周波数を上昇させることに伴いコンバータ６０に用いられるパワーデバイスの温度も上昇することになる。コンバータ６０のスイッチング周波数を上昇させる制御を行う場合のスイッチング周波数の上限は、このパワーデバイスが許容する熱容量限界によって決定される。
【００４０】
さらに、スイッチング周波数を上昇させる制御を行う際にスイッチング周波数を上限値にする制御を行う他に、例えばまず上限値の半分の周波数とする制御を行い、その後更に系統周波数が周波数しきい値を上回っている場合にコンバータ６０のスイッチング周波数を上限値とする制御を行うといったように、段階を設けた制御を行うこともできる。
【００４１】
また、コンバータ制御装置１０にタイマー機能をもたせ、周波数検出装置２０により検出された系統周波数が、図５に示すようタイマー機能により設定された設定時間ｔ１の間継続して周波数しきい値を上回っている場合にコンバータ６０から系統へ出力する有効電力出力を抑制する制御を実施し、またその後にタイマー機能により設定された設定時間ｔ２の間継続して周波数しきい値を上回っている場合にコンバータ６０のスイッチング周波数を上昇させる制御を行うようにすることもできる。
【００４２】
図６に示すように、設定時間ｔ１または設定時間ｔ２の間に系統周波数が周波数しきい値の範囲内となった場合には、コンバータ制御装置１０はそれまで行っていた制御を継続する。系統周波数が周波数しきい値を上回っていることを検出してからコンバータ６０の制御を行うまでの設定時間を持つことにより、系統事故等による極めて一時的な周波数変動の際の不要なコンバータ６０の制御を回避することが可能となる。
【００４３】
また、周波数検出装置２０により検出された系統周波数が周波数しきい値を上回っている場合に、コンバータ６０から系統へ出力する有効電力出力を抑制する制御は行わず、最大電力追従運転などの状態からコンバータ６０のスイッチング周波数を上昇させる制御を行うこともできる。
【００４４】
さらに、コンバータ制御装置１０にタイマー機能をもたせ、図７に示すように、タイマー機能により設定された設定時間ｔ３の間継続して系統周波数が周波数しきい値を上回っている場合に、コンバータ６０のスイッチング周波数を上昇させる制御を行うようにすることもできる。
【００４５】
あるいは、周波数検出装置２０により検出された系統周波数が周波数しきい値を上回っている場合に最大電力追従運転などの状態からコンバータ６０のスイッチング周波数を上昇させる制御を行い、その後更に系統周波数が周波数しきい値を上回っている場合にコンバータ６０から系統へ出力する有効電力出力を抑制する制御を行うという順序で制御を行うこともできる。
【００４６】
次に、本コンバータ制御装置１０の行う制御内容を、系統周波数が周波数目標値を下回っている場合について説明する。
【００４７】
周波数検出装置２０により検出された周波数が、所定の周波数目標値である５０．０Ｈｚまたは６０．０Ｈｚからの偏差が０．２Ｈｚ以内の場合には、ＰＶアレイ５０に接続されたコンバータ６０は最大電力追従運転制御を行うことができる。
【００４８】
しかし、電力需要が極めて大きく、系統運用者が発電機の出力を増加させても系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合には、ＰＶアレイ５０に接続されたコンバータ６０の制御装置に備えられた周波数検出装置２０が系統周波数の低下を検出し、図４のようにコンバータ６０のスイッチング周波数を低下させる制御を行う。
【００４９】
ここで、コンバータ６０から系統への有効電力出力を維持しつつ、コンバータ６０のスイッチング周波数を低下させることにより、コンバータ６０に用いられているパワーデバイスのスイッチング損失が低下する。このスイッチング損失の低下はコンバータ６０の効率向上を実現し、電力系統側から見た場合にはスイッチング損失の低下と同量の電力需要が減少したことになる。
【００５０】
電力供給が電力需要を大きく下回っている状況から電力需要が減少したことと同じ効果が電力系統にもたらされるわけであるから、電力供給と電力需要の差を小さくすることに貢献し、低下していた周波数が周波数目標に近づくこととなる。
【００５１】
またコンバータ制御装置１０にはタイマー機能をもたせ、周波数検出装置２０により系統が周波数しきい値を下回っていることを検出した際には、図８に示すようにタイマー機能により設定された設定時間ｔ４の間継続して系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合にコンバータ６０のスイッチング周波数制御を低下させる制御を行うようにすることもできる。
【００５２】
また、図１の実施例では発電装置として、太陽光発電のＰＶアレイを例示しているが、風力発電や燃料電池などの分散電源や二次電池などの電力貯蔵装置のようにコンバータを介して系統連系する発電装置または電力貯蔵装置とすることも可能である。
【００５３】
ＰＶアレイは最大電力追従運転から更に出力を増加させることはできないが、燃料電池や二次電池のように最大出力で運転しているとは限らず出力増加の余地のある電源装置または電力貯蔵装置が接続されている場合には、系統周波数が周波数目標値を下回っている場合の制御として、次の様な制御も行うことができる。
【００５４】
周波数検出装置２０は系統周波数が周波数しきい値を下回っていることを検出し、コンバータ６０から交流系統７０へ出力している有効電力出力を増加させる。コンバータ６０から系統へ出力している有効電力出力を増加させる制御を実施した後も、周波数検出装置２０により検出される系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合には、コンバータ制御装置１０は、コンバータ６０のスイッチング周波数を上昇させる制御を行う。
【００５５】
また、コンバータ制御装置１０にタイマー機能をもたせ、周波数検出装置２０により検出された系統周波数が、図９に示すようにタイマー機能により設定された設定時間ｔ５の間継続して系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合にコンバータ６０から系統へ出力する有効電力出力を増加させる制御を実施し、その後にタイマー機能により設定された設定時間ｔ６の間継続して系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合にコンバータ６０のスイッチング周波数を低下させる制御を行うようにすることもできる。
【００５６】
また、周波数検出装置２０により検出された系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合にコンバータ６０のスイッチング周波数を低下させる制御を行い、その後更に系統周波数が周波数しきい値を下回っている場合にコンバータ６０から系統へ出力する有効電力出力を増加させる制御を行うという順序で制御を行うこともできる。
【００５７】
以上によって、系統周波数の安定を図るためのコンバータ制御を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１０・・・コンバータ制御装置
２０・・・周波数検出装置
３０・・・位相検出機能
４０・・・ＰＷＭ制御機能
５０・・・ＰＶアレイ
６０・・・コンバータ
７０・・・交流系統
【図１】
2011167014.tif 000003
【図２】
2011167014.tif 000004
【図３】
2011167014.tif 000005
【図４】
2011167014.tif 000006
【図５】
2011167014.tif 000007
【図６】
2011167014.tif 000008
【図７】
2011167014.tif 000009
【図８】
2011167014.tif 000010
【図９】
2011167014.tif 000011