(57)【要約】      （修正有）【課題】負荷周波数制御（以下ＬＦＣという）対象発電機確保のために地域要求量を用いるフィードバック制御のため、急激に変動が大きくなった場合等にも、ＬＦＣ調整力を確保する。【解決手段】新エネルギー発電設備を備える電力系統の負荷周波数制御装置１０は、電力系統における新エネルギー発電設備の出力と、新エネルギー発電設備の理論的最大出力から電力系統の上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を決定するＬＦＣ調整力決定部１１と、電力系統の系統周波数偏差と連系線潮流偏差から地域要求量を算出し、上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を制限範囲とする地域要求量を出力する地域要求量計算部１４と、地域要求量計算部からの地域要求量を入力としてＬＦＣ対象発電機への出力指令値を配分する指令値配分部１５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
新エネルギー発電設備を備える電力系統の負荷周波数制御装置であって、
電力系統における新エネルギー発電設備の出力と、新エネルギー発電設備の理論的最大出力から電力系統の上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を決定するＬＦＣ調整力決定部と、電力系統の系統周波数偏差と連系線潮流偏差から地域要求量を算出し、前記上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を制限範囲とする前記地域要求量を出力する地域要求量計算部と、該地域要求量計算部からの地域要求量を入力としてＬＦＣ対象発電機への出力指令値を配分する指令値配分部とを備えることを特徴とする電力系統の負荷周波数制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力系統の負荷周波数制御装置であって、
前記ＬＦＣ調整力決定部は、新エネルギー発電設備の理論的最大出力と新エネルギー発電設備の出力の差を下げ側のＬＦＣ調整力とし、新エネルギー発電設備の出力を上げ側のＬＦＣ調整力として決定することを特徴とする電力系統の負荷周波数制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力系統の負荷周波数制御装置であって、
新エネルギー発電設備の理論的最大出力に対する新エネルギー発電設備の出力の大きさの出力変動統計解析結果を解析により求め記憶する出力変動統計解析部を備え、前記ＬＦＣ調整力決定部は前記出力変動統計解析部からの解析結果を用いて電力系統の上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を決定することを特徴とする電力系統の負荷周波数制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電力系統の負荷周波数制御装置であって、
前記ＬＦＣ調整力決定部は、電力系統における新エネルギー発電設備の出力の予測値と、新エネルギー発電設備の理論的最大出力の予測値から電力系統の上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を決定することを特徴とする電力系統の負荷周波数制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電力系統の負荷周波数制御装置であって、
時間断面毎のＬＦＣ調整力に対して、新エネルギー発電設備の出力、理論的最大出力、ＬＦＣ調整力の算出方法等を紐付け、ＬＦＣ調整力決定根拠として出力するＬＦＣ調整力決定根拠出力部を備えることを特徴とする電力系統の負荷周波数制御装置。
【請求項６】
新エネルギー発電設備を備える電力系統の負荷周波数制御方法であって、
電力系統における新エネルギー発電設備の出力と、新エネルギー発電設備の理論的最大出力から電力系統の上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を決定し、電力系統の系統周波数偏差と連系線潮流偏差から地域要求量を算出し、前記上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を制限範囲とする前記地域要求量に基づいて、ＬＦＣ対象発電機への出力指令値を配分することを特徴とする電力系統の負荷周波数制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電力系統の負荷周波数制御方法であって、
新エネルギー発電設備の理論的最大出力と新エネルギー発電設備の出力の差を下げ側のＬＦＣ調整力とし、新エネルギー発電設備の出力を上げ側のＬＦＣ調整力とすることを特徴とする電力系統の負荷周波数制御方法。
【請求項８】
請求項６に記載の電力系統の負荷周波数制御方法であって、
新エネルギー発電設備の理論的最大出力に対する新エネルギー発電設備の出力の大きさの出力変動統計解析結果を求め、解析結果を用いて電力系統の上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を決定することを特徴とする電力系統の負荷周波数制御方法。
【請求項９】
請求項６に記載の電力系統の負荷周波数制御方法であって、
電力系統における新エネルギー発電設備の出力の予測値と、新エネルギー発電設備の理論的最大出力の予測値から電力系統の上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を決定することを特徴とする電力系統の負荷周波数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の負荷周波数制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統において負荷変動等により需給アンバランスが発生すると、周波数変動が発生する。負荷周波数制御（以下ＬＦＣという）では、数分〜２０分程度の負荷変動（新エネルギー変動を含む）に対して、中央給電指令所で変動量を計算し、これに追従する量を各発電機に指令することで、系統周波数を許容範囲に抑制する。この負荷変動量を地域要求量ＡＲと定義し、この地域要求量ＡＲを満たすように発電機に対し出力指令することで、需給平衡を保つことができる。出力指令は全ての発電機に出されるわけでなく、短周期で出力を変更できる発電機（以下ＬＦＣ対象発電機という）に対して出される。なお、通常の運用では数分〜２０分程度の負荷変動の調整力（以下ＬＦＣ調整力という）は系統容量の１〜２％程度を確保するよう運用している。
【０００３】
連系された各電力系統では、主に次の２つのＬＦＣ方式が採用される。
【０００４】
１つ目の方式は、定周波数制御方式（以下ＦＦＣ方式という）である。ＦＦＣ方式では、系統周波数偏差Δｆを検出し、系統周波数偏差Δｆを低減すべくＬＦＣ対象発電機に対して発電機出力指令を送ることで、周波数を規定値に保つ。
【０００５】
２つ目の方式は、周波数バイアス連系線潮流制御方式（以下ＴＢＣ方式という）である。ＴＢＣ方式では、系統周波数偏差Δｆと連系線潮流偏ΔＰｔを検出し、系統周波数偏差Δｆと連系線潮流偏ΔＰｔで定まる値を低減すべくＬＦＣ対象発電機に対して発電機出力指令を送ることで、自エリア内を規定値に保つ。ＴＢＣ方式における地域要求量ＡＲは以下の（１）式で算出される。（１）式においてＫは系統定数である。なおＦＦＣ方式ではＴＢＣ方式の（１）式から周波数偏差Δｆを省略することで算出される。
［数１］
ＡＲ＝−Ｋ×Δｆ＋ΔＰｔ・・・（１）
ここで、電力系統に新エネルギー（太陽光発電や風力発電）が大量に導入され、それに伴う変動が大きくなると、系統容量の１〜２％程度のＬＦＣ調整力では不足であり、周波数変動を防止できない恐れがある。一方で、ＬＦＣ調整力を大量に確保すると、新エネルギーの出力が小さい時間帯において、過剰なＬＦＣ対象発電機を確保することになり、経済的でない運用に繋がる。
【０００６】
本技術分野において、特許文献１の方式が知られている。特許文献１によると、新エネルギーと負荷変動を切り分けて地域要求量ＡＲを算出し、地域要求量ＡＲの大きさによりＬＦＣ対象発電機及びＬＦＣ対象除外発電機を切替えることで、需給制御性能を向上させることが可能と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−２０４５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の電力系統の需給制御システム及び需給制御装置では、ＬＦＣ対象発電機確保のために地域要求量ＡＲを用いるフィードバック制御のため、急激に変動が大きくなった場合等にＬＦＣ調整力を確保できない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する為に本発明は、「新エネルギー発電設備を備える電力系統の負荷周波数制御装置であって、電力系統における新エネルギー発電設備の出力と、新エネルギー発電設備の理論的最大出力から電力系統の上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を決定するＬＦＣ調整力決定部と、電力系統の系統周波数偏差と連系線潮流偏差から地域要求量を算出し、上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を制限範囲とする地域要求量を出力する地域要求量計算部と、地域要求量計算部からの地域要求量を入力としてＬＦＣ対象発電機への出力指令値を配分する指令値配分部とを備えることを特徴とする電力系統の負荷周波数制御装置。」としたものである。
【００１０】
また本発明は、「新エネルギー発電設備を備える電力系統の負荷周波数制御方法であって、電力系統における新エネルギー発電設備の出力と、新エネルギー発電設備の理論的最大出力から電力系統の上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を決定し、電力系統の系統周波数偏差と連系線潮流偏差から地域要求量を算出し、上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力を制限範囲とする地域要求量に基づいて、ＬＦＣ対象発電機への出力指令値を配分することを特徴とする電力系統の負荷周波数制御方法。」としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、新エネルギーの理論的最大出力に対する出力の大きさを用いて、出力変動を見込んだＬＦＣ調整力を確保することで、周波数変動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る電力系統の周波数制御装置１０の機能構成例を示す図。
【図２】典型的な電力系統と、本発明の実施例１に係る電力系統の周波数制御装置の構成例を示す図。
【図３】本発明の実施例１に係るＬＦＣ調整力決定の処理を示すフローチャート。
【図４】新エネルギーの出力のイメージ例を示す図。
【図５】地域要求量ＡＲ計算部１４の処理の一例を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施例２に係る電力系統の周波数制御装置１０の機能構成例を示す図。
【図７】本発明の実施例２に係るＬＦＣ調整力決定の処理を示すフローチャート。
【図８】算出した出力変動統計解析結果のイメージ例を示したテーブルを示す図。
【図９】本発明の実施例３に係る電力系統の周波数制御装置１０の機能構成例を示す図。
【図１０】本発明の実施例４に係る電力系統の周波数制御装置１０の機能構成例を示す図。
【図１１】ＬＦＣ調整力決定根拠出力部の出力イメージ例を示すテーブルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施に好適な実施例について説明する。尚、下記はあくまでも実施例に過ぎず、下記具体的内容に発明自体が限定されることを意図するものではない。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１に係る電力系統の周波数制御装置１０の機能構成例を示す図である。電力系統の周波数制御装置１０は、新エネルギー出力データベースＤＢ１、新エネルギー理論的最大出力データベースＤＢ２、出力指令値データベースＤＢ３、ＬＦＣ調整力決定部１１、周波数検出部１２、連系線潮流検出部１３、地域要求量ＡＲ計算部１４、指令値配分部１５を備える。
【００１５】
新エネルギー出力データベースＤＢ１には、電力系統に接続されている新エネルギーの出力が格納されている。新エネルギーの出力は、測定値が得られない場合には設備容量、設置位置、気象データ等から算出した推定値でもよい。
【００１６】
新エネルギー理論的最大出力データベースＤＢ２には、新エネルギーの理論的最大出力が格納されている。新エネルギーの理論的最大出力は、新エネルギーの設備容量、設置位置、気象データ等から算出した値とする。
【００１７】
出力指令値データベースＤＢ３には、電力系統に接続されている発電機のうち、ＬＦＣ対象とされた発電機（ＬＦＣ対象発電機）への出力指令値が格納されている。
【００１８】
ＬＦＣ調整力決定部１１では、新エネルギーの出力と新エネルギーの理論的最大出力を入力としてＬＦＣ調整力を決定する。
【００１９】
周波数検出部１２では、系統周波数偏差Δｆを検出する。
【００２０】
連系線潮流検出部１３では、連系線潮流偏ΔＰｔを検出する。
【００２１】
地域要求量ＡＲ計算部１４では、ＬＦＣ調整力と、系統周波数偏差Δｆと、連系線潮流偏ΔＰｔを入力として地域要求量ＡＲを計算する。
【００２２】
指令値配分部１５では、地域要求量ＡＲを入力としてＬＦＣ対象発電機の各発電機への出力指令値を配分する。
【００２３】
出力指令値データベースＤＢ３には、配分後のＬＦＣ対象発電機の各発電機への出力指令値が記録される。
【００２４】
図２は、複数の計測データが通信ネットワークを介してデータベースに格納される電力系統と、本発明の実施例１に係る電力系統の周波数制御装置の構成例図を表している。
【００２５】
図２の上側に例示した電力系統は、複数の発電機Ｇ及び負荷ＬｄがノードＢｕｓ、変圧器Ｔｒ、送電線路Ｌ等を介して相互に連系されたシステムである。ノードＢｕｓには、電力系統の保護、制御、監視の目的で各種の計測器が適宜設置されており、計測器で検知した信号は通信ネットワーク３００を介して電力系統の負荷周波数制御装置１０の通信部２３に送られる。なお図２では、ノードＢｕｓに対して図示したノード番号を適宜付与して示している。
【００２６】
図２の下側に例示した電力系統の周波数制御装置１０は計算機システムで構成されており、ディスプレイ装置等の表示部２１、キーボードやマウス等の入力部２２、通信部２３、ＣＰＵ２４、メモリ２５、および各種データベースＤＢがバス線２６に接続されている。
【００２７】
電力系統の周波数制御装置１０のデータベースＤＢとしては、新エネルギーデータベースＤＢ１、新エネルギー理論的最大出力データベースＤＢ２、出力指令値データベースＤＢ３を備える。
【００２８】
表示部２１は、例えば、ディスプレイ装置に代えて、またはディスプレイ装置と共に、プリンタ装置または音声出力装置等を用いる構成でもよい。
【００２９】
入力部２２は、例えば、キーボードスイッチ、マウス等のポインティング装置、タッチパネル、音声指示装置等の少なくともいずれか一つを備えて構成できる。
【００３０】
通信部２３、通信ネットワークに接続するための回路及び通信プロトコルを備える。
【００３１】
ＣＰＵ２４は、計算プログラムを実行して表示すべき画像データの指示や、各種データベース内のデータの検索等を行う。一つまたは複数の半導体チップとして構成してもよいし、または、計算サーバのようなコンピュータ装置として構成してもよい。
【００３２】
メモリ２５は、例えば、ＲＡＭとして構成され、コンピュータプログラムを記憶したり、各処理に必要な計算結果データ及び画像データ等を記憶したりする。メモリ２５に格納された画面データは、表示部２１に送られて表示される。
【００３３】
図３は、ＬＦＣ調整力決定の処理を示すフローチャートを表している。
【００３４】
処理ステップＳ１では、電力系統に接続されている新エネルギーの出力の総和ＰＡを求める。なお、新エネルギーの出力の総和ＰＡを求めるに際し、通信を介して新エネルギーの出力を入手可能である場合には測定値を用い、通信がないなどの理由により測定値が得られない新エネルギーである場合には、設備容量、設置位置、気象データ等から新エネルギーの出力の推定値を算出して用いる。あるいは通信はあるが通信周期、計測周期が十分でない場合については、適宜時間的補間処理などにより推定して、最終的に新エネルギーの出力の総和ＰＡを求める。ここでは新エネルギーの出力の総和ＰＡが時間情報と共に時系列的情報として得られる。
【００３５】
図４は新エネルギーの出力のイメージ例である。図４は、横軸に時間、縦軸に新エネルギーとして太陽光を想定したときの太陽光発電量を示しており、新エネルギーの出力総和の推定値ＰＡは、日照のある例えば朝６時から夕方６時までの間で、天候を反映した出力変動を示している。
【００３６】
処理ステップＳ２では、設備容量、設置位置、気象データ等から算出した新エネルギーの理論的最大出力を求め、これを例えばＰＢとする。図４において、新エネルギーの理論的最大出力は天候の影響を排除した特性（全時間帯で快晴を想定した特性）であり、正弦状の変化を示す特性のものである。
【００３７】
この図で例えば時刻ｔにおける新エネルギーの理論的最大出力はＰＢｔであり、実際には日照の関係で太陽光発電量としてはＰＡｔを計測していることを示している。なお図示の例では、ｔは１１時３０分であり、太陽光発電量ＰＡｔは新エネルギーの理論的最大出力ＰＢｔの６０％であるとする。
【００３８】
この時刻ｔの状態から、近未来において晴天に移行したとする。このときに、太陽光発電量ＰＡｔは４０％増加して、新エネルギーの理論的最大出力ＰＢｔとなるが、このことを電力系統側から評価すると、新エネルギー出力が急増したとき、電力系統は、供給電力＞負荷となり、系統周波数が高くなる傾向であることから、系統周波数上昇を抑制するために必要なＬＦＣ対象発電機によるＬＦＣ調整力は、４０％相当分、低下させる必要があることを意味している。
【００３９】
逆に時刻ｔの状態から、近未来において曇天に移行したとする。このときに、太陽光発電量ＰＡｔは６０％減少して、０となるが、このことを電力系統側から評価すると、新エネルギー出力が急減したとき、電力系統は、供給電力＜負荷となり、系統周波数が低くなる傾向であることから、系統周波数低下を回復するに必要なＬＦＣ対象発電機によるＬＦＣ調整力は、６０％相当分、増加させる必要があることを意味している。
【００４０】
このように晴れ方向（太陽光としては出力増大方向）であれば、ＬＦＣ対象発電機としては下げ方向の発電量とし、曇天方向（太陽光としては出力減少方向）であれば、ＬＦＣ対象発電機としては上げ方向の発電量とするという関係にある。
【００４１】
このことから処理ステップＳ３では、新エネルギーの出力増加方向の最大変動幅を想定し、下げ側のＬＦＣ調整力を例えば（ＰＢｔ−ＰＡｔ）とする。これは現在曇天であるが、快晴に転じた状態を想定したときに、新エネルギーの出力の増大量（ＰＢｔ−ＰＡｔ）を、下げ側のＬＦＣ調整力としたものである。
【００４２】
処理ステップＳ４では、新エネルギーの出力減少方向の最大変動幅を想定し、上げ側のＬＦＣ調整力をＰＡとする。これは現在曇天であるが、暗天に転じた状態を想定したときに、新エネルギーの出力の減少量ＰＡｔを、上げ側のＬＦＣ調整力としたものである。
【００４３】
図１に戻り、地域要求量ＡＲ計算部１４では、上げ、下げ方向のＬＦＣ調整力と、系統周波数偏差Δｆと、連系線潮流偏差ΔＰｔを入力として地域要求量ＡＲを計算する。ここでの処理は、具体的には例えば図５の処理フローにより実施される。
【００４４】
図５の最初の処理ステップＳ１１では、地域要求量ＡＲ計算部１４で使用する情報を入手する。これらは、下げ側のＬＦＣ調整力（ＰＢｔ−ＰＡｔ）と、上げ側のＬＦＣ調整力ＰＡｔと、系統周波数偏差Δｆと、連系線潮流偏差ΔＰｔである。処理ステップＳ１２では、（１）式を実行し、地域要求量ＡＲ１を算出する。ここで求めた地域要求量ＡＲ１は、現在時点からの変動量として算出されている。
【００４５】
処理ステップＳ２０では、上げ、及び下げ側のＬＦＣ調整力の範囲内に（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１を調整し、地域要求量ＡＲとして出力する。具体的には上記の例でいうと、上げ側のＬＦＣ調整力ＰＡｔとして定まる６０％と、下げ側のＬＦＣ調整力（ＰＢｔ−ＰＡｔ）として定まる−４０％の範囲内に（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１を制限する出力を与える。例えば地域要求量ＡＲ１が６０％以上増大するものである場合に、出力値は６０％を上限として制限される。逆に地域要求量ＡＲ１が４０％以上減少するものである場合に、出力値は−４０％を下限として制限される。
【００４６】
図５の処理ステップＳ２０内の処理ステップＳ１３では、下げ側のＬＦＣ調整力（ＰＢｔ−ＰＡｔ）と（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１を絶対値で大小比較し、処理ステップＳ１４では、上げ側のＬＦＣ調整力ＰＡｔと（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１を絶対値で大小比較している。
【００４７】
処理ステップＳ１３の処理で、下げ側のＬＦＣ調整力（ＰＢｔ−ＰＡｔ）が（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１よりも大きいと判定された場合、処理ステップＳ１６に移り、（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１を地域要求量ＡＲとして出力する。
【００４８】
処理ステップＳ１３の処理で、下げ側のＬＦＣ調整力（ＰＢｔ−ＰＡｔ）が（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１よりも小さいと判定された場合、処理ステップＳ１６に移り、下げ側のＬＦＣ調整力（ＰＢｔ−ＰＡｔ）を地域要求量ＡＲとして出力する。
【００４９】
処理ステップＳ１４の処理で、上げ側のＬＦＣ調整力ＰＡｔが（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１よりも大きいと判定された場合、処理ステップＳ１７に移り、（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１を地域要求量ＡＲとして出力する。
【００５０】
処理ステップＳ１４の処理で、上げ側のＬＦＣ調整力ＰＡｔが（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１よりも小さいと判定された場合、処理ステップＳ１８に移り、上げ側のＬＦＣ調整力ＰＡｔ地域要求量ＡＲとして出力する。
【００５１】
指令値配分部１５では、上げ、及び下げ側のＬＦＣ調整力と（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１から定めた地域要求量ＡＲを受け、ＬＦＣ対象発電機に対する指令値の配分を決定する。本発明では、配分の手法を限定しない
出力指令値データベースＤＢ３には、再定義され、或は配分後のＬＦＣ対象発電機の各発電機への出力指令値が記録される。
【００５２】
実施例１によれば、新エネルギーの理論的最大出力に対する出力の大きさを用いて、出力変動を見込んだＬＦＣ調整力を確保することで、周波数変動を抑制できる。
【実施例２】
【００５３】
本発明の実施例２について、以下に説明する。なお、実施例１で説明した内容と重複する説明については省略する。
【００５４】
図６に示す実施例２の電力系統の負荷周波数制御装置は、実施例１の構成に出力変動統計解析部１６、出力変動統計解析結果データベースＤＢ４を追加したものである。
【００５５】
出力変動統計解析部１６では、新エネルギーの理論的最大出力ＰＢに対する出力の大きさＰＡの統計解析結果を算出する。
【００５６】
出力変動統計解析結果データベースＤＢ４には、新エネルギーの理論的最大出力ＰＡに対する出力の大きさＰＢの統計解析結果が格納されている。
【００５７】
図７は、実施例２に係るＬＦＣ調整力決定の処理を示すフローチャートを表している。なお、図３のフローチャートの処理と同じ処理内容のものについては、同一符号を付与している。
【００５８】
図７の最初の処理ステップＳ１では、電力系統に接続されている新エネルギーの出力の総和ＰＡを求める。なお、新エネルギーの出力の総和ＰＡを求めるに際し、通信を介して新エネルギーの出力を入手可能である場合には測定値を用い、通信がないなどの理由により測定値が得られない新エネルギーである場合には、設備容量、設置位置、気象データ等から新エネルギーの出力の推定値を算出して用いる。あるいは通信はあるが通信周期、計測周期が十分でない場合については、適宜時間的補間処理により推定して、最終的に新エネルギーの出力の総和ＰＡを求める。ここでは新エネルギーの出力の総和ＰＡが時間情報と共に時系列的情報として得られる。
【００５９】
処理ステップＳ２では、設備容量、設置位置、気象データ等から算出した新エネルギーの理論的最大出力を求め、これを例えばＰＢとする。図４において、新エネルギーの理論的最大出力は天候の影響を排除した特性（全時間帯で快晴を想定した特性）であり、正弦状の変化を示す特性のものである。この図で例えば時刻ｔにおける新エネルギーの理論的最大出力はＰＢｔであり、実際には日照の関係で太陽光発電量としてはＰＡｔを計測していることを示している。
【００６０】
処理ステップＳ５では、新エネルギー理論的最大出力ＰＢに対する新エネルギー出力ＰＡの大きさＺをＺ＝ＰＡ／ＰＢとする。処理ステップＳ６では、新エネルギーの理論的最大出力ＰＢに対する出力ＰＡの大きさＣの統計解析結果を算出する。なお処理ステップＳ５および処理ステップＳ６の処理は、図７の出力変動統計解析部１６において実行される。
【００６１】
図８は、算出した出力変動統計解析結果のイメージ例を示したテーブルである。図８のテーブルでは縦軸側に太陽光発電量の上げ側と下げ側を示し、横軸側に新エネルギーの理論的最大出力ＰＢに対する出力ＰＡの大きさＣの値を出力帯ごとに区分して示している。具体的には、大きさＣの値を１から０の範囲で規定化して示し、これを０．１幅で区分した出力帯を横軸に定義している。また太陽光発電量の上げ側（：ＰＢ−ＰＡ）についての単位時間ｘ当たりの出力変動ΔＺをΔＺ＝Ｚ（ｔ＋ｘ）―Ｚ（ｔ）として定めて、標準偏差σについてσ、２σ、３σの時の変動幅の値を算出し、下げ側（：ＰＡ）についての単位時間ｘ当たりの出力変動ΔＺをΔＺ＝Ｚ（ｔ）―Ｚ（ｔ＋ｘ）として定めて、標準偏差σについてσ、２σ、３σの時の変動幅の値を算出している。なお、ｔは現在時刻、ｘはｔの１０分後と設定する等、ｘは任意の時刻を設定できるものとする。
【００６２】
図８のテーブルによる出力変動統計解析結果によれば、出力帯が例えば０．１以下である時に、上げ側の上げ幅が標準偏差σである時の、ｘ時間後の出力変動ΔＺは３．２％であり、上げ側の上げ幅が標準偏差２σである時の、ｘ時間後の出力変動ΔＺは６．４％であり、上げ側の上げ幅が標準偏差３σである時の、ｘ時間後の出力変動ΔＺは９．６％である。同様に、出力帯が例えば０．１以下である時に、下げ側の上げ幅が標準偏差σである時の、ｘ時間後の出力変動ΔＺは１．２％であり、下げ側の上げ幅が標準偏差２σである時の、ｘ時間後の出力変動ΔＺは２．４％であり、下げ側の上げ幅が標準偏差３σである時の、ｘ時間後の出力変動ΔＺは３．６％である。
【００６３】
このテーブルによれば、同一出力帯であれば、上げまたは下げ側の出力変動ΔＺは標準偏差σの倍数で増加する。また同一出力帯であれば、変動幅の大きい側での出力変動ΔＺが大きな数値となる。例えば出力帯が０．１以下である時に、上げ側の上げ幅は大きいが、下げ幅は小さいことから、下げ側の出力変動ΔＺが小さな値を示す。
【００６４】
処理ステップＳ３では、処理ステップＳ６の新エネルギーの出力変動統計解析結果を考慮して下げ側のＬＦＣ調整力を決定する。処理ステップＳ４では、処理ステップＳ６の新エネルギーの出力変動統計解析結果を考慮して上げ側のＬＦＣ調整力を決定する。
【００６５】
なお処理ステップＳ３、Ｓ４の処理に関し、例えば出力帯が０．１以下である時に、上げ側、あるいは下げ側の標準偏差σとして、σ、２σ、３σのいずれを選択するのかについては、人為的判断で行われ、あるいは需給バランスと経済性を考慮して自動的に決定される。小さい標準偏差σを選択すれば、需給バランスは悪いが経済性上は有利に働く、逆に大きい標準偏差３σを選択すれば、需給バランスは良いが経済性上は不利であることから、何らかの指針をもって、適宜の数値を選択して使用する。
【００６６】
このようにして選択された上げ側と下げ側の出力変動ΔＺの数値が、ＬＦＣ調整力における上げ側と下げ側での値とされる。
【００６７】
ＡＲ計算部１４においては、図８から得られた上げ側、下げ側の出力変動ΔＺの数値を、ｘ時間後における制限値として用い、（１）式から求めた地域要求量ＡＲ１を制限値とする範囲内の地域要求量ＡＲを出力する。
【００６８】
実施例２によれば、新エネルギーの理論的最大出力ＰＡに対する実出力ＰＢの大きさＣの出力変動統計解析結果を用いて、出力変動を見込んだＬＦＣ調整力を確保することで、周波数変動を抑制できる。
【実施例３】
【００６９】
本発明の実施例３について、以下に説明する。なお、実施例１で説明した内容と重複する説明については省略する。
【００７０】
図９に示す実施例３の電力系統の負荷周波数制御装置１０は、実施例１の負荷周波数制御装置１０において、新エネルギー出力データベースＤＢ１と新エネルギー理論的最大出力データベースＤＢ２を、新エネルギー出力予測データベースＤＢ５に変更したものである。
【００７１】
新エネルギー出力予測データベースＤＢ５には、新エネルギーの出力予測値が格納されている。新エネルギーの出力予測値は、ニューラルネットワーク等の手法を用いて、数分、数時間先の値を予測したもの等である。
【００７２】
実施例３によれば、新エネルギーの出力予測値を使用し、出力変動を見込んだＬＦＣ調整力を確保することで、周波数変動を抑制できる。
【実施例４】
【００７３】
本発明の実施例４について、以下に説明する。なお、実施例１で説明した内容と重複する説明については省略する。
【００７４】
図１０に示す実施例４の電力系統の負荷周波数制御装置１０は、実施例１の負荷周波数制御装置１０において、ＬＦＣ調整力決定根拠出力部１７を追加したものである。
【００７５】
ＬＦＣ調整力決定根拠出力部１７において、時間断面毎のＬＦＣ調整力に対して、新エネルギー出力、新エネルギー理論的最大出力、ＬＦＣ調整力の算出方法等を紐付けた一覧表等の結果を出力する。
【００７６】
図１１はＬＦＣ調整力決定根拠出力部の出力イメージ例を示すテーブルである。各時間断面における上げ側と下げ側のＬＦＣ調整力とそれに基づくＬＦＣ調整力決定根拠を記載している。
【００７７】
実施例４によれば、時間断面毎のＬＦＣ調整力に対して、新エネルギー出力、理論的最大出力、ＬＦＣ調整力の算出方法等を紐付け、ＬＦＣ調整力決定根拠として出力することで、公平性・透明性を担保することができる。
【符号の説明】
【００７８】
ＤＢ１：新エネルギー出力データベース
ＤＢ２：新エネルギー理論的最大出力データベース
ＤＢ３：出力指令値データベース
ＤＢ４：出力変動統計解析データベース
ＤＢ５：新エネルギー出力予測データベース
１０：電力系統の負荷周波数制御装置
１１：ＬＦＣ調整力決定部
１２：周波数検出部
１３：連系線潮流検出部
１４：ＡＲ計算部
１５：指令値配分部
１６：出力変動統計解析部
１７：ＬＦＣ調整力決定根拠出力部
２１：表示部
２２：入力部
２３：通信部
２４：ＣＰＵ
２５：メモリ
２６：バス線
Ｂｕｓ：ノード
Ｔｒ：変圧器
Ｇ：発電機
１４０：送電線路
Ｌｄ：負荷
３００：通信ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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