(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散型電源とともに交流電力系統に接続され、該分散型電源の有効電力変動を抑制するための電力安定化システムであって、
電力を貯蔵し、前記交流電力系統に対して充放電を行う電力貯蔵装置と、
前記分散型電源の有効電力を有効電力計測値として検出する有効電力検出手段と、
前記電力貯蔵装置の貯蔵電力量または該貯蔵電力量に相当する信号を検出する貯蔵電力量検出手段と、
前記有効電力計測値の変動成分に基づいて補償電力を演算する補償電力演算手段と、
前記貯蔵電力量が貯蔵電力量上限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置から放電する方向に補償電力補正信号を生成し、前記貯蔵電力量が貯蔵電力量下限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置へ充電する方向に補償電力補正信号を生成する、補償電力補正信号生成手段と、
前記補償電力と前記補償電力補正信号とに基づいて前記補償電力の補正を行い、補正補償電力を生成する補償電力補正手段と、
前記補正補償電力に応じて電力変換器出力指令を発信する電力変換器制御手段と、
前記電力変換器制御手段から発せられた電力変換器出力指令に応じて、前記電力貯蔵装置と前記交流電力系統との間で充放電電力を相互に変換する電力変換器を備え、
前記補償電力補正信号生成手段は、
有効電力計測値が分散型電源の出力下限値から所定の範囲内にある場合、前記補償電力補正手段における電力貯蔵装置から放電する方向に行う補正処理を促進させるように前記補償電力補正信号を生成し、
および/または、有効電力計測値が分散型電源の出力上限値から所定の範囲内にある場合、前記補償電力補正手段における電力貯蔵装置へ充電する方向に行う補正処理を促進させるように前記補償電力補正信号を生成する
ことを特徴とする電力貯蔵装置を用いた電力安定化システム。
【請求項２】
前記補償電力補正信号生成手段は、
有効電力計測値が前記分散型電源の出力下限値から所定の範囲内にある場合、貯蔵電力量を増加させる方向に貯蔵電力量補正信号を出力し、および/または、有効電力計測値が前記分散型電源の出力上限値から所定の範囲内にある場合、貯蔵電力量を減少させる貯蔵電力量補正信号を出力する貯蔵電力量補正信号演算手段と、
貯蔵電力量と前記貯蔵電力量補正信号とに基づいて貯蔵電力量の補正を行い、補正貯蔵電力量を生成する貯蔵電力量補正手段と、
前記補正貯蔵電力量が前記電力貯蔵装置の貯蔵電力量上限値から所定の範囲内にある場合、該電力貯蔵装置から放電する方向に前記補償電力補正信号を出力し、前記補正貯蔵電力量が前記電力貯蔵装置の貯蔵電力量下限値から所定の範囲内にある場合、該電力貯蔵装置へ充電する方向に前記補償電力補正信号を出力する補償電力補正信号演算手段と、
から構成されることを特徴とする請求項１記載の電力安定化システム。
【請求項３】
前記貯蔵電力量補正信号演算手段は、
前記分散型電源の出力可能範囲の中で、低出力時補正開始しきい値Ｔｈ１、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ２、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ３、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ４を、Ｔｈ１＜Ｔｈ２＜Ｔｈ３＜Ｔｈ４、となるように設定し、
有効電力計測値が低下し前記Ｔｈ１を下回った場合に、貯蔵電力量を増加させる方向に前記貯蔵電力量補正信号の出力を開始し、その後、有効電力計測値が上昇し前記Ｔｈ２を上回った場合に、該貯蔵電力量補正信号の出力を停止し、
有効電力計測値が上昇し前記Ｔｈ４を上回った場合に、貯蔵電力量を減少させる方向に前記貯蔵電力量補正信号の出力を開始し、その後、有効電力計測値が低下し前記Ｔｈ３を下回った場合に、該貯蔵電力量補正信号の出力を停止する
ことを特徴とする請求項２記載の電力安定化システム。
【請求項４】
前記補償電力補正信号生成手段は、
貯蔵電力量が貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを上回った場合、前記電力貯蔵装置から放電する方向に前記補償電力補正信号を出力し、貯蔵電力量が貯蔵電力量下限しきい値ＥＬを下回った場合、前記電力貯蔵装置へ充電する方向に前記補償電力補正信号を出力する補償電力補正信号演算手段と、
有効電力計測値が前記分散型電源の出力下限値から所定の範囲内にある場合、前記貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを減少させる方向にしきい値補正信号を出力し、および/または、有効電力計測値が前記分散型電源の出力上限値から所定の範囲内にある場合、前記貯蔵電力量下限しきい値ＥＬを増加させる方向にしきい値補正信号を出力するしきい値補正信号演算手段と、
から構成されることを特徴とする請求項１記載の電力安定化システム。
【請求項５】
前記しきい値補正信号演算手段は、
前記分散型電源の出力可能範囲の中で、低出力時補正開始しきい値Ｔｈ５、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ６、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ７、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ８を、Ｔｈ５＜Ｔｈ６＜Ｔｈ７＜Ｔｈ８、となるように設定し、
有効電力計測値が低下し前記Ｔｈ５を下回った場合に、前記貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを減少させる方向に前記しきい値補正信号の出力を開始し、その後、有効電力計測値が上昇し前記Ｔｈ６を上回った場合に、該しきい値補正信号の出力を停止し、
有効電力計測値が上昇し前記Ｔｈ８を上回った場合に、前記貯蔵電力量下限しきい値ＥＬを増加させる方向に前記しきい値補正信号の出力を開始し、その後、有効電力計測値が低下し前記Ｔｈ７を下回った場合に、該しきい値補正信号の出力を停止する
ことを特徴とする請求項４記載の電力安定化システム。
【請求項６】
電力貯蔵装置に貯蔵されている電力の充放電を制御するための制御装置であって、
前記分散型電源の有効電力を有効電力計測値として検出する有効電力検出手段と、
前記電力貯蔵装置の貯蔵電力量または該貯蔵電力量に相当する信号を検出する貯蔵電力量検出手段と、
前記有効電力計測値の変動成分に基づいて補償電力を演算する補償電力演算手段と、
前記貯蔵電力量が貯蔵電力量上限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置から放電する方向に補償電力補正信号を生成し、前記貯蔵電力量が貯蔵電力量下限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置へ充電する方向に補償電力補正信号を生成する、補償電力補正信号生成手段と、
前記補償電力と前記補償電力補正信号とに基づいて前記補償電力の補正を行い補正補償電力を生成する補償電力補正手段と、
前記補正補償電力に応じた電力変換器出力指令値によって電力変換器の変換動作を制御する電力変換器制御手段と、
を備え、
前記補償電力補正信号生成手段は、
有効電力計測値が分散型電源の出力下限値から所定の範囲内にある場合、前記補償電力補正手段における電力貯蔵装置から放電する方向に行う補正処理を促進させるように前記補償電力補正信号を生成し、
および/または、有効電力計測値が分散型電源の出力上限値から所定の範囲内にある場合、前記補償電力補正手段における電力貯蔵装置へ充電する方向に行う補正処理を促進させるように前記補償電力補正信号を生成する
ことを特徴とする制御装置。
【請求項７】
電力貯蔵装置に貯蔵されている電力の充放電を制御するための制御装置において使用される制御プログラムであって、
前記貯蔵電力量が貯蔵電力量上限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置から放電する方向に電力貯蔵装置に貯蔵されている電力の充放電を制御する信号を補正し、前記貯蔵電力量が貯蔵電力量下限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置へ充電する方向に電力貯蔵装置に貯蔵されている電力の充放電を制御する信号を補正し、
かつ、
有効電力計測値が該分散型電源の出力下限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置から放電する方向に行う補正を促進させる処理を実行し、
および/または、有効電力計測値が該分散型電源の出力上限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置へ充電する方向に行う補正を促進させる処理を実行する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力貯蔵装置を用いて分散電源による電力変動を安定化させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、風力や太陽光等の自然エネルギーを利用した分散型電源の電力系統への連系が増加している。しかし、自然エネルギーを利用した分散型電源は、風速などの自然条件に応じて時々刻々と出力が変動するため、特に僻地や離島などの弱い電力系統では系統の周波数や電圧の変動が生じ、問題となる場合がある。
【０００３】
そこで、従来より、フライホイールや二次電池等の電力貯蔵装置を用いて、電力の吸収または放出を行うことにより、自然エネルギーを利用した分散型電源の出力変動を補償する電力安定化システムが開発されている。例えば、風力発電機の出力変動補償を行う場合、風力発電機の発電出力が増加した場合には、電力貯蔵装置の電力放出を減少または電力吸収を増大させ、一方、風力発電機の発電出力が減少した場合には、電力貯蔵装置の電力吸収を減少または電力放出を増大させる。これにより、風力発電機と電力貯蔵装置の連系点の電力変動が補償される。
【０００４】
ところで、電力貯蔵装置や電力変換器では充放電の際に損失が発生するため、電力貯蔵装置に蓄えられる平均的な貯蔵電力量は徐々に減少し、終には貯蔵電力量下限値に至り電力変動補償効果が得られなくなってしまう。また、有効電力変動量の平均値が電力貯蔵装置へ充電する方向に偏っていた場合には、電力貯蔵装置に蓄えられる平均的な貯蔵電力量は徐々に増加し、終には貯蔵電力量上限値に至り電力変動補償効果が得られなくなってしまう。そこで、電力貯蔵装置の充放電量の平均的な偏りを補正し、貯蔵電力量が長期的に貯蔵電力量上下限値で張り付いてしまう状態を防止するための、各種制御方式が提案されている。
【０００５】
例えば、フライホイールの制御装置において、貯蔵電力量に相当するフライホイールの回転速度と、回転速度上限値と下限値との間に設定される目標回転速度との差異に基づいて、回転速度が目標回転速度に近づくよう、フライホイールへの出力指令値に補正信号を加算することで、フライホイールの充放電量の平均的な偏りを制御する技術について提供されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
この他、二次電池の制御装置において、端子電圧の許容範囲内に上下２つのしきい値を予め設定しておき、貯蔵電力量に相当する二次電池の端子電圧がこれらしきい値を超えた場合に、端子電圧許容範囲の中間方向に近づけるよう、二次電池への出力指令値を補正することにより、二次電池の充放電量の平均的な偏りを制御する技術について提供されている（例えば、非特許文献１）。なお、ここでの補正は、分散型電源の有効電力計測値から変動成分を除去した補償目標値に対し、補正値を加算することにより行っている。
【特許文献１】特開２００１−３３９９９５号公報
【非特許文献１】蓄電池併設風力発電導入可能性調査、ＮＥＤＯ−ＮＰ−０００４、２００２年２月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
分散型電源の出力範囲には上下限値が存在する。分散型電源の出力が出力下限値付近の場合、分散型電源の出力は出力下限値以下にはならないため、電力変動の多くは出力が増加する方向、即ち立ち上がり方向に発生する。しかし、貯蔵電力量空き容量が不足した場合、増加する電力変動成分を電力貯蔵装置が吸収しきれず、貯蔵電力量が貯蔵電力量上限値に達して以降は電力変動補償効果が得られないという問題があった。
【０００８】
同様に、分散型電源の出力が出力上限値付近の場合、分散型電源の出力は出力上限値以上にはならないため、電力変動の多くは出力が減少する方向、即ち立ち下がり方向に発生する。しかし、貯蔵電力量が不足した場合、減少する電力変動成分を電力貯蔵装置の貯蔵電力量では補償しきれず、貯蔵電力量が貯蔵電力量下限値に達して以降は電力変動補償効果が得られないという問題があった。
【０００９】
従来技術においては、貯蔵電力量に応じて電力貯蔵装置の充放電量の平均的な偏りを補正はしていた。しかし、分散型電源出力が立ち上がる場合、あるいは立ち下がる場合に生じる電力変動に備えて、あらかじめ貯蔵電力量、あるいは貯蔵電力量空き容量を確保する補正技術については存在しなかった。
【００１０】
本発明は、分散型電源の出力に応じて分散型電源の立ち上がり、あるいは立ち下りのときの電力変動補償に必要な貯蔵電力量、あるいは貯蔵電力量空き容量を確保することにより、分散型電源の立ち上がり、あるいは立ち下りの際の電力変動に対し、効果的な電力変動補償を可能とする技術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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る電力安定化システムは、分散型電源とともに交流電力系統に接続され、該分散型電源の有効電力変動を抑制するための電力安定化システムであって、電力を貯蔵し、前記交流電力系統に対して充放電を行う電力貯蔵装置と、前記分散型電源の有効電力を有効電力計測値として検出する有効電力検出手段と、前記電力貯蔵装置の貯蔵電力量または該貯蔵電力量に相当する信号を検出する貯蔵電力量検出手段と、前記有効電力計測値の変動成分に基づいて補償電力を演算する補償電力演算手段と、前記貯蔵電力量が貯蔵電力量上限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置から放電する方向に補償電力補正信号を生成し、前記貯蔵電力量が貯蔵電力量下限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置へ充電する方向に補償電力補正信号を生成する、補償電力補正信号生成手段と、前記補償電力と前記補償電力補正信号とに基づいて前記補償電力の補正を行い補正補償電力を生成する補償電力補正手段と、補正補償電力に応じて電力変換器出力指令を発信する電力変換器制御手段と、前記電力変換器制御手段から発せられた電力変換器出力指令に応じて、前記電力貯蔵装置と前記交流電力系統との間で充放電電力を相互に変換する電力変換器を備え、前記補償電力補正信号生成手段は、有効電力計測値が分散型電源の出力下限値から所定の範囲内にある場合、前記補償電力補正手段における電力貯蔵装置から放電する方向に行う補正処理を促進させるように前記補償電力補正信号を生成し、および/または、有効電力計測値が分散型電源の出力上限値から所定の範囲内にある場合、前記補償電力補正手段における電力貯蔵装置へ充電する方向に行う補正処理を促進させるように前記補償電力補正信号を生成することによって実現できる。
【００１２】
上記構成の電力安定化システムによれば、前記補償電力補正信号生成手段において、前記貯蔵電力量が貯蔵電力量上限値Ｅｍａｘから所定の範囲内（ＥＨ〜Ｅｍａｘ、ここでＥＨは貯蔵電力量上限しきい値、ただしＥＨ＜Ｅｍａｘ）にあると判定した場合、電力貯蔵装置から放電する方向に補償電力補正信号を生成することにより、通常は貯蔵電力量が長期的に貯蔵電力量上限値で張り付いてしまう状態を防止する。ここで、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ、ここでＰＬは出力下限しきい値、ただしＰｍｉｎ＜ＰＬ）である場合、前記補償電力補正手段における電力貯蔵装置から放電する方向に行う補正処理を促進させるように前記補償電力補正信号を生成する。例えば、上記判定範囲を広げる（ＥＨ’〜Ｅｍａｘ、ここでＥＨ’は変更後の貯蔵電力量上限しきい値、ただしＥＨ’＜ＥＨ）ことにより、電力貯蔵装置から放電する方向に補償電力補正信号を生成しやすくする（補正開始タイミングの早期化、補正期間の延長）。あるいは、上記補償電力補正信号を電力貯蔵装置から放電する方向に増加させることにより、電力貯蔵装置から放電する方向に行う補正効果を通常より高める。これにより、分散型電源の立ち上がり方向の電力変動を吸収するために必要な貯蔵電力量空き容量を確保することができる。なお、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）であっても電力貯蔵装置に十分な貯蔵電力量空き容量があれば放電方向の補正はかからないため、不要な補正がかかることは無い。結果、増加する電力変動成分を電力貯蔵装置が吸収しきれず電力変動補償ができなくなるリスクを低減し、分散型電源が立ち上がる際の電力変動を効果的に補償することが可能となる。
【００１３】
同様に、前記補償電力補正信号生成手段において、前記貯蔵電力量が貯蔵電力量下限値Ｅｍｉｎから所定の範囲内（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ、ここでＥＬは貯蔵電力量下限しきい値、ただしＥｍｉｎ＜ＥＬ）にあると判定した場合、電力貯蔵装置へ充電する方向に補償電力補正信号を生成することにより、通常は貯蔵電力量が長期的に貯蔵電力量下限値で張り付いてしまう状態を防止する。ここで、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ、ここでＰＨは出力上限しきい値、ただしＰＨ＜Ｐｍａｘ）である場合、前記補償電力補正手段における電力貯蔵装置へ充電する方向に行う補正処理を促進させるように前記補償電力補正信号を生成する。例えば、上記判定範囲を広げる（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ’、 ここでＥＬ’は変更後の貯蔵電力量下限しきい値、ただしＥＬ＜ＥＬ’）ことにより、電力貯蔵装置へ充電する方向に補償電力補正信号を生成しやすくする（補正開始タイミングの早期化、補正期間の延長）。あるいは、上記補償電力補正信号を電力貯蔵装置へ充電する方向に増加させることにより、電力貯蔵装置へ充電する方向に行う補正効果を通常より高める。これにより、分散型電源の立ち下がり方向の電力変動を補償するために必要な貯蔵電力量を確保することができる。なお、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）であっても電力貯蔵装置に十分な貯蔵電力量があれば充電方向の補正はかからないため、不要な補正がかかることは無い。結果、減少する電力変動成分を電力貯蔵装置が補償しきれず電力変動補償ができなくなるリスクを低減し、分散型電源が立ち下がる際の電力変動を効果的に補償することが可能となる。
【００１４】
なお、前記補償電力補正信号生成手段は、有効電力計測値が分散型電源の出力下限値から所定の範囲内にある場合、貯蔵電力量を増加させる方向に貯蔵電力量補正信号を出力し、および/または、有効電力計測値が分散型電源の出力上限値から所定の範囲内にある場合、貯蔵電力量を減少させる貯蔵電力量補正信号を出力する貯蔵電力量補正信号演算手段と、貯蔵電力量と前記貯蔵電力量補正信号とに基づいて貯蔵電力量の補正を行い、補正貯蔵電力量を生成する貯蔵電力量補正手段と、前記補正貯蔵電力量が電力貯蔵装置の貯蔵電力量上限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置から放電する方向に前記補償電力補正信号を出力し、前記補正貯蔵電力量が電力貯蔵装置の貯蔵電力量下限値から所定の範囲内にある場合、電力貯蔵装置へ充電する方向に前記補償電力補正信号を出力する補償電力補正信号演算手段とから構成してもよい。
【００１５】
上記構成の補償電力補正信号生成手段によれば、前記補償電力補正信号演算手段において、前記貯蔵電力量が貯蔵電力量上限値Ｅｍａｘから所定の範囲内（ＥＨ〜Ｅｍａｘ）にあると判定した場合、電力貯蔵装置から放電する方向に補償電力補正信号を生成し、また、前記貯蔵電力量が貯蔵電力量下限値Ｅｍｉｎから所定の範囲内（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ）にあると判定した場合、電力貯蔵装置へ充電する方向に補償電力補正信号を生成することにより、貯蔵電力量が長期的に上下限値で張り付いてしまう状態を防止する。
【００１６】
ところで、貯蔵電力量補正信号演算手段において、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）である場合、貯蔵電力量を増加させる方向に貯蔵電力量補正信号を出力し、貯蔵電力量補正手段において貯蔵電力量と前記貯蔵電力量補正信号とに基づいて貯蔵電力量の補正を行い、補正貯蔵電力量を生成する。つまり、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）である場合、補正貯蔵電力量を実際の貯蔵電力量より貯蔵電力量上限値に近づける。これにより、前記補償電力補正信号演算手段において、電力貯蔵装置から放電する方向に補償電力補正信号を生成しやすくする。あるいは上記補償電力補正信号を電力貯蔵装置から放電する方向に増加させる。結果、分散型電源の立ち上がり方向の電力変動を吸収するために必要な貯蔵電力量空き容量を確保することができる。
【００１７】
同様に、貯蔵電力量補正信号演算手段において、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）である場合、貯蔵電力量を減少させる方向に貯蔵電力量補正信号を出力し、貯蔵電力量補正手段において貯蔵電力量と前記貯蔵電力量補正信号とに基づいて貯蔵電力量の補正を行い、補正貯蔵電力量を生成する。つまり、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）である場合、補正貯蔵電力量を実際の貯蔵電力量より貯蔵電力量下限値に近づける。これにより、前記補償電力補正信号演算手段において、電力貯蔵装置へ充電する方向に補償電力補正信号を生成しやすくする。あるいは上記補償電力補正信号を電力貯蔵装置へ充電する方向に増加させる。結果、分散型電源の立ち下がり方向の電力変動を補償するために必要な貯蔵電力量を確保することができる。
【００１８】
更には、前記貯蔵電力量補正信号演算手段は、前記分散型電源の出力可能範囲の中で、低出力時補正開始しきい値Ｔｈ１、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ２、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ３、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ４を、Ｔｈ１＜Ｔｈ２＜Ｔｈ３＜Ｔｈ４、となるように設定し、有効電力計測値が低下し前記Ｔｈ１を下回った場合に、貯蔵電力量を増加させる方向に前記貯蔵電力量補正信号の出力を開始し、その後、有効電力計測値が上昇し前記Ｔｈ２を上回った場合に、該貯蔵電力量補正信号の出力を停止し、有効電力計測値が上昇し前記Ｔｈ４を上回った場合に、貯蔵電力量を減少させる方向に前記貯蔵電力量補正信号の出力を開始し、その後、有効電力計測値が低下し前記Ｔｈ３を下回った場合に、該貯蔵電力量補正信号の出力を停止するよう動作することによって実現してもよい。
【００１９】
上記構成の貯蔵電力量補正信号演算手段によれば、低出力時補正開始しきい値Ｔｈ１、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ２を分散型電源の出力下限値に近づけて設定し、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ３、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ４を分散型電源の出力上限値に近づけて設定することにより、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎ近傍あるいは出力上限値Ｐｍａｘ近傍である場合にのみ貯蔵電力量補正信号を出力することができるため、分散型電源が出力下限値Ｐｍｉｎ近傍あるいは出力上限値Ｐｍａｘ近傍で無い場合における不要な補正動作を防止することができる。また補正開始しきい値と補正終了しきい値を別々に設定するため、一旦貯蔵電力量補正信号の出力を開始した場合は分散型電源の出力が（補正終了しきい値にかかるほど）大きく変動しない限り、出力が停止することはなく、また出力が停止した後、分散型電源の出力が（補正開始しきい値にかかるほど）大きく変動しない限り、出力が再開することはないため、補正動作が頻繁に入り切り（ＯＮ／ＯＦＦ）することを防ぐことができる。
【００２０】
あるいは、前記補償電力補正信号生成手段は、貯蔵電力量が貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを上回った場合、前記電力貯蔵装置から放電する方向に前記補償電力補正信号を出力し、貯蔵電力量が貯蔵電力量下限しきい値ＥＬを下回った場合、前記電力貯蔵装置へ充電する方向に前記補償電力補正信号を出力する補償電力補正信号演算手段と、有効電力計測値が前記分散型電源の出力下限値から所定の範囲内にある場合、前記貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを減少させる方向にしきい値補正信号を出力し、および/または、有効電力計測値が前記分散型電源の出力上限値から所定の範囲内にある場合、前記貯蔵電力量下限しきい値ＥＬを増加させる方向にしきい値補正信号を出力するしきい値補正信号演算手段とから構成してもよい。
【００２１】
上記構成の補償電力補正信号生成手段によれば、前記補償電力補正信号演算手段において、前記貯蔵電力量が貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを上回った場合、電力貯蔵装置から放電する方向に補償電力補正信号を生成し、前記貯蔵電力量が貯蔵電力量下限しきい値ＥＬを下回った場合、電力貯蔵装置へ充電する方向に補償電力補正信号を生成することにより、通常、貯蔵電力量が長期的に上下限値で張り付いてしまう状態を防止する。
【００２２】
ところで、しきい値補正信号演算手段において、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）にある場合、貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを減少させる方向にしきい値補正信号を出力する。これにより、前記補償電力補正信号演算手段において、電力貯蔵装置から放電する方向に補正がかかりやすくなり、分散型電源の立ち上がり方向の電力変動を吸収するために必要な貯蔵電力量空き容量を確保することができる。
【００２３】
同様に、しきい値補正信号演算手段において、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）にある場合、貯蔵電力量下限しきい値ＥＬを増加させる方向にしきい値補正信号を出力する。これにより、前記補償電力補正信号演算手段において、電力貯蔵装置へ充電する方向に補正がかかりやすくなり、分散型電源の立ち下がり方向の電力変動を補償するために必要な貯蔵電力量を確保することができる。
【００２４】
更には、前記しきい値補正信号演算手段は、前記分散型電源の出力可能範囲の中で、低出力時補正開始しきい値Ｔｈ５、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ６、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ７、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ８を、Ｔｈ５＜Ｔｈ６＜Ｔｈ７＜Ｔｈ８、となるように設定し、有効電力計測値が低下し前記Ｔｈ５を下回った場合に、前記貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを減少させる方向に前記しきい値補正信号の出力を開始し、その後、有効電力計測値が上昇し前記Ｔｈ６を上回った場合に、該しきい値補正信号の出力を停止し、有効電力計測値が上昇し前記Ｔｈ８を上回った場合に、前記貯蔵電力量下限しきい値ＥＬを増加させる方向に前記しきい値補正信号の出力を開始し、その後、有効電力計測値が低下し前記Ｔｈ７を下回った場合に、該しきい値補正信号の出力を停止するよう動作することによって実現してもよい。
【００２５】
上記構成のしきい値補正信号演算手段によれば、低出力時補正開始しきい値Ｔｈ５、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ６を分散型電源の出力下限値に近づけて設定し、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ７、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ８を分散型電源の出力上限値に近づけて設定することにより、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎ近傍あるいは出力上限値Ｐｍａｘ近傍である場合にのみしきい値補正信号を出力することができるため、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎ近傍あるいは出力上限値Ｐｍａｘ近傍で無い場合における不要な補正動作を防止することができる。また補正開始しきい値と補正終了しきい値を別々に設定するため、一旦しきい値補正信号の出力を開始した場合は分散型電源の出力が（補正終了しきい値にかかるほど）大きく変動しない限り、出力が停止することはなく、また出力が停止した後、分散型電源の出力が（補正開始しきい値にかかるほど）大きく変動しない限り、出力が再開することはないため、補正動作が頻繁に入り切り（ＯＮ／ＯＦＦ）することを防ぐことができる。
【００２６】
なお、本発明は、上記電力安定化システムに限定されるものではない。上記方法を実現する制御装置、方法、およびそのプログラム等であっても、本発明に含まれる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、不要な補正動作や頻繁な補正動作を防止しつつ、分散型電源の立ち上がりあるいは立ち下りの電力変動を補償するために必要な貯蔵電力量、あるいは貯蔵電力量空き容量が確保され、効果的な電力変動補償が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である電力安定化システムの構成の一例を示す概念図である。図１に示す電力安定化システム１０は、電力貯蔵装置５、電力変換器６、制御装置１から構成され、変圧器７を介して電力系統４に接続する。
【００２９】
また、以下の説明においては、電力安定化システム１０は自然エネルギーを利用した分散型電源の出力変動補償を行う場合を想定し、例として風力発電機２が、変圧器３を介して電力系統４に接続されているとする。なお、交流電力系統に連系された分散型電源であれば、風力発電機２に限らず、例えば太陽光発電等であってもよい。
【００３０】
電力貯蔵装置５は、例えばフライホイール、二次電池、キャパシタ等である。
電力変換器６は、制御装置１からの電力変換器出力指令値ＰＯ（ここでは、電力貯蔵装置５から電力を放出する方向を、“正”とする）に基づいて、電力系統４と電力貯蔵装置５との間で電力ＰＳの授受を行う。電力貯蔵装置５がフライホイールである場合は、フライホイール側の交流電力と電力系統４側の交流電力を双方向に変換する。電力貯蔵装置５が二次電池・キャパシタ等である場合には、二次電池・キャパシタ側の直流電力と電力系統４側の交流電力を双方向に変換する。
【００３１】
制御装置１は、有効電力検出部１１、補償電力演算部１２、貯蔵電力量検出部１４、補償電力補正信号生成部１５、補償電力補正部１６、電力変換器制御部１３、等を有する。
なお、制御装置１は、特に図示しないが、ＣＰＵ等と、メモリや各種記憶媒体（ハードディスク等）等の記憶装置等を備えており、以下に説明する各種補正信号の演算処理、補償電力の演算処理および電力変換器の制御処理等については、ハードウェアによって実現してもよいし、ＣＰＵが記憶装置に記憶されている所定のアプリケーションプログラムを読出して実行することにより実現してもよい。また、ハードウェアによって実現する場合、プログラマブルコントローラ等のディジタル回路を用いて制御してもよいし、オペアンプ等によるアナログ制御回路で実現してもよい。
【００３２】
有効電力検出部１１は、風力発電機２の出力端の電圧・電流値に基づいて、風力発電機２の有効電力計測値ＰＧを検出する。
補償電力演算部１２は、ハイパスフィルタ等から構成され、有効電力計測値ＰＧから有効電力変動成分を抽出し補償電力ΔＰＧ（ここでは、電力貯蔵装置５から電力を放出する方向を、“正”とする）を演算する。なお、補償電力演算部１２は、有効電力変動成分を抽出する機能を有していれば、何次のハイパスフィルタを用いても良く、あるいは、ハイパスフィルタを何段か直列させる構成でも良い。あるいは、ローパスフィルタ等の変動分を除去するフィルタ（有効電力変動成分を除去する機能を有していれば、何次のローパスフィルタを用いても良く、あるいは、ローパスフィルタを何段か直列させる構成でも良い。）や、移動平均等の平滑化処理等により有効電力計測値ＰＧから有効電力変動成分を除去して補償目標値ＰＡを演算し、さらに補償目標値ＰＡから有効電力計測値ＰＧを減算することにより補償電力ΔＰＧを演算する構成としても良い。
【００３３】
貯蔵電力量検出部１４は、電力貯蔵装置５の貯蔵電力量ＥＳを、直接あるいは間接的に検出／算出する。例えば電力貯蔵装置５がフライホイールである場合は、フライホイール回転数を検出し、二次電池・キャパシタ等である場合は端子電圧を検出して、検出結果に基づいて貯蔵電力量ＥＳを算出する。
【００３４】
補償電力補正信号生成部１５は、前記貯蔵電力量ＥＳが貯蔵電力量上限値Ｅｍａｘから所定の範囲内（ＥＨ〜Ｅｍａｘ、ここでＥＨは貯蔵電力量上限しきい値、ただしＥＨ＜Ｅｍａｘ）にある場合、電力貯蔵装置５から放電する方向（ここでは“正”方向）に補償電力補正信号ＰＣを生成し、前記貯蔵電力量ＥＳが貯蔵電力量下限値Ｅｍｉｎから所定の範囲内（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ、ここでＥＬは貯蔵電力量下限しきい値、ただしＥｍｉｎ＜ＥＬ）にある場合、電力貯蔵装置５へ充電する方向（ここでは“負”方向）に補償電力補正信号ＰＣを生成する。ただし、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ、ここでＰＬは出力下限しきい値、ただしＰｍｉｎ＜ＰＬ）にある場合、補償電力補正部１６における電力貯蔵装置５から放電する方向の補正処理を促進させ（補正量の増加、補正開始タイミングの早期化、補正期間の延長、等）、および/または、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ、ここでＰＨは出力上限しきい値、ただしＰＨ＜Ｐｍａｘ）にある場合、補償電力補正部１６における電力貯蔵装置５へ充電する方向の補正処理を促進させる（補正量の増加、補正開始タイミングの早期化、補正期間の延長、等）操作を行う。この補償電力補正信号生成部１５のより詳細な構成および原理は後述の実施形態にて説明する。
【００３５】
補償電力補正部１６は、例えば前記補償電力ΔＰＧに前記補償電力補正信号ＰＣを加算することで前記補償電力ΔＰＧの補正を行い、補正補償電力ΔＰＧ’を算出する。その場合前述の補償電力補正信号ＰＣは、貯蔵電力量ＥＳが貯蔵電力量上限値Ｅｍａｘから所定の範囲内（ＥＨ〜Ｅｍａｘ）にある場合、プラスの値とし、前記貯蔵電力量ＥＳが貯蔵電力量下限値Ｅｍｉｎから所定の範囲内（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ）にある場合、マイナスの値とする。
【００３６】
電力変換器制御部１３は、補償電力補正部１６において算出された補正補償電力ΔＰＧ’の大きさに応じて電力変換器出力指令値ＰＯを生成し、電力変換器出力指令値ＰＯに基づいて電力変換器６を制御し、電力貯蔵装置５に電力ＰＳを充放電させる。
【００３７】
上述の構成の本実施の形態の制御装置の特徴は、補償電力補正信号生成部１５において、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）にある場合においては、補償電力補正部１６における電力貯蔵装置５から放電する方向の補正処理を促進させ（補正量の増加、補正開始タイミングの早期化、補正期間の延長、等）、および/または、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）にある場合、補償電力補正部１６における電力貯蔵装置５へ充電する方向の補正処理を促進させる（補正量の増加、補正開始タイミングの早期化、補正期間の延長、等）操作を行うことにある。
【００３８】
補償電力補正信号生成部１５を実現する第１の構成例を図２に示す。
貯蔵電力量補正信号演算部２１では、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）にある場合、貯蔵電力量を増加させる方向に貯蔵電力量補正信号ＥＣを出力し、および/または、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）にある場合、貯蔵電力量を減少させる貯蔵電力量補正信号ＥＣを出力する。
【００３９】
なお、図２中では貯蔵電力量補正信号演算部２１において、出力下限しきい値ＰＬ、出力上限しきい値ＰＨに対し、それぞれ補正開始しきい値、補正終了しきい値を設ける例を示す。つまり、低出力時補正開始しきい値Ｔｈ１、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ２、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ３、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ４を設ける。
【００４０】
そして、分散型電源の出力可能範囲の中で、Ｔｈ１＜Ｔｈ２＜Ｔｈ３＜Ｔｈ４、となるように設定する。
また、低出力時の貯蔵電力量補正信号ＥＣｐ（≧０．０）及び高出力時の貯蔵電力量補正信号ＥＣｍ（≦０．０）を設定する。
【００４１】
貯蔵電力量補正信号演算部２１は、有効電力検出部で算出した有効電力計測値ＰＧを入力とし、有効電力計測値ＰＧと、Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３、Ｔｈ４の各々との関係に基づいて、貯蔵電力量補正信号ＥＣとして、貯蔵電力量補正信号ＥＣｍ、０（零）、貯蔵電力量補正信号ＥＣｐのいずれかを出力する。
【００４２】
貯蔵電力量補正信号演算部２１は、有効電力計測値ＰＧが低下し低出力時補正開始しきい値Ｔｈ１を下回った場合に、貯蔵電力量補正信号ＥＣとして貯蔵電力量補正信号ＥＣｐの出力を開始する。貯蔵電力量補正信号ＥＣｐはプラスの信号であり、後段の貯蔵電力量補正部２２においては貯蔵電力量ＥＳに貯蔵電力量補正信号ＥＣを加算するため、補正貯蔵電力量ＥＳ’は貯蔵電力量ＥＳに対し貯蔵電力量補正信号ＥＣｐ分だけ増加することになる。
【００４３】
その後、有効電力計測値ＰＧが上昇し低出力時補正終了しきい値Ｔｈ２を上回った場合に、貯蔵電力量補正信号演算部２１は、その貯蔵電力量補正信号ＥＣｐの出力を停止する。すなわち貯蔵電力量補正信号ＥＣは零になる。
【００４４】
同様に、貯蔵電力量補正信号演算部２１は、有効電力計測値ＰＧが上昇し高出力時補正開始しきい値Ｔｈ４を上回った場合に、貯蔵電力量補正信号ＥＣとして貯蔵電力量補正信号ＥＣｍの出力を開始する。貯蔵電力量補正信号ＥＣｍはマイナスの信号であり、後述する貯蔵電力量補正部２２においては貯蔵電力量ＥＳに貯蔵電力量補正信号ＥＣを加算するため、補正貯蔵電力量ＥＳ’は貯蔵電力量ＥＳに対し貯蔵電力量補正信号ＥＣｍ分だけ減少することになる。
【００４５】
その後、有効電力計測値ＰＧが低下し高出力時補正終了しきい値Ｔｈ３を下回った場合に、貯蔵電力量補正信号演算部２１は、その貯蔵電力量補正信号ＥＣｍの出力を停止する。すなわち貯蔵電力量補正信号ＥＣは零になる。
【００４６】
貯蔵電力量補正部２２は、貯蔵電力量ＥＳと前記貯蔵電力量補正信号ＥＣとに基づいて貯蔵電力量ＥＳの補正を行い、補正貯蔵電力量ＥＳ’を生成する。
なお図２中では、貯蔵電力量ＥＳに貯蔵電力量補正信号ＥＣを加算することで貯蔵電力量ＥＳの補正を行い、補正貯蔵電力量ＥＳ’を算出する例を示す。これはあくまで例であり、貯蔵電力量ＥＳに貯蔵電力量補正信号ＥＣを乗算することにより貯蔵電力量ＥＳの補正を行っても良い。ただしその場合、前述の貯蔵電力量補正信号演算部２１において、出力信号である貯蔵電力量補正信号ＥＣが、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）にある場合、１．０以上の値となり、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）にある場合、１．０以下の値となり、それ以外の場合は値が１．０となるように、貯蔵電力量補正信号演算部２１を構成する必要がある。
【００４７】
補償電力補正信号演算部２３は補正貯蔵電力量ＥＳ’が貯蔵電力量上限値Ｅｍａｘから所定の範囲内（ＥＨ〜Ｅｍａｘ）にある場合、電力貯蔵装置から放電する方向、即ちプラスの補償電力補正信号ＰＣを出力し、補正貯蔵電力量ＥＳ’が電力貯蔵装置の貯蔵電力量下限値Ｅｍｉｎから所定の範囲内（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ）にある場合、電力貯蔵装置へ充電する方向、即ちマイナスの補償電力補正信号ＰＣを出力する。
【００４８】
なお、図２中では補償電力補正信号演算部２３において、貯蔵電力量下限しきい値ＥＬ、貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを設ける例を示す。
貯蔵電力量下限しきい値ＥＬ、貯蔵電力量上限しきい値ＥＨは、電力貯蔵装置５における貯蔵電力量ＥＳの許容運転範囲内（たとえば、フライホイールでは回転数の上下限と下限値の間、二次電池では端子電圧の上下限と下限値の間）で、ＥＬ＜ＥＨ、となるように設定する。
【００４９】
また、低貯蔵電力量時の補償電力補正信号ＰＣｍ（≦０．０）及び高貯蔵電力量時の補償電力補正信号ＰＣｐ（≧０．０）を設定する。
補償電力補正信号演算部２３は、補正貯蔵電力量ＥＳ’を入力とし、補正貯蔵電力量ＥＳ’と、ＥＬ、ＥＨの各々との関係に基づいて、補償電力補正信号ＰＣとして、補償電力補正信号ＰＣm、０（零）、補償電力補正信号ＰＣｐのいずれかを出力する。
【００５０】
補償電力補正信号演算部２３は、補正貯蔵電力量ＥＳ’が低下し貯蔵電力量下限しきい値ＥＬを下回った場合に、補償電力補正信号ＰＣとして補償電力補正信号ＰＣｍの出力を開始する。補償電力補正信号ＰＣｍはマイナスの信号であり、後段の補償電力補正部１６においては補償電力ΔＰＧに補償電力補正信号ＰＣを加算するため、補正補償電力ΔＰＧ’は補償電力ΔＰＧに対し補償電力補正信号ＰＣｍ分だけ電力貯蔵装置へ充電する方向にシフトすることになる。
【００５１】
その後、補正貯蔵電力量ＥＳ’が上昇し貯蔵電力量下限しきい値ＥＬを上回った場合に、補償電力補正信号演算部２３は、その補償電力補正信号ＰＣｍの出力を停止する。すなわち補償電力補正信号ＰＣは零になる。
【００５２】
同様に、補償電力補正信号演算部２３は、補正貯蔵電力量ＥＳ’が上昇し貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを上回った場合に、補償電力補正信号ＰＣとして補償電力補正信号ＰＣｐの出力を開始する。補償電力補正信号ＰＣｐはプラスの信号であり、後段の補償電力補正部１６においては補償電力ΔＰＧに補償電力補正信号ＰＣを加算するため、補正補償電力ΔＰＧ’は補償電力ΔＰＧに対し補償電力補正信号ＰＣｐ分だけ電力貯蔵装置５から放電する方向にシフトすることになる。
【００５３】
その後、補正貯蔵電力量ＥＳ’が低下し貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを下回った場合に、補償電力補正信号演算部２３は、その補償電力補正信号ＰＣｐの出力を停止する。すなわち補償電力補正信号ＰＣは零になる。
【００５４】
補償電力補正信号生成部を図２の様に構成することにより、補償電力補正信号演算部２３において、補正貯蔵電力量ＥＳ’が貯蔵電力量上限値Ｅｍａｘから所定の範囲内（ＥＨ〜Ｅｍａｘ）にあると判定した場合、電力貯蔵装置５から放電する方向に補償電力補正信号ＰＣを生成し、また、補正貯蔵電力量ＥＳ’が貯蔵電力量下限値Ｅｍｉｎから所定の範囲内（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ）にあると判定した場合、電力貯蔵装置５へ充電する方向に補償電力補正信号ＰＣを生成することにより、貯蔵電力量が長期的に上下限値で張り付いてしまう状態を防止する。
【００５５】
ところで、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）である場合、貯蔵電力量補正信号演算部２１、及び貯蔵電力量補正部２２によって、貯蔵電力量ＥＳは増加方向に補正される。これにより補正貯蔵電力量ＥＳ’は実際の貯蔵電力量ＥＳより貯蔵電力量上限値Ｅｍａｘに近づくことになり、貯蔵電力量上限値Ｅｍａｘから所定の範囲内（ＥＨ〜Ｅｍａｘ）に入りやすくなる。これは、電力貯蔵装置５から放電する方向に補償電力補正信号ＰＣを生成する際、補償電力補正信号ＰＣの生成可否を判定する所定範囲（ＥＨ〜Ｅｍａｘ）を拡大（ＥＨ’〜Ｅｍａｘ、ここでＥＨ’は変更後の貯蔵電力量上限しきい値、ただしＥＨ’＜ＥＨ）することと同じであり、電力貯蔵装置から放電する方向に補正がかかりやすく（補正開始タイミングの早期化、補正期間の延長）なる。なお、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）であっても電力貯蔵装置５に十分な貯蔵電力量空き容量があれば放電方向の補正はかからないため、不要な補正がかかることは無い。結果、分散型電源の立ち上がり方向の電力変動を吸収するために必要な貯蔵電力量空き容量を確保することができ、増加する電力変動成分を電力貯蔵装置５が吸収しきれず電力変動補償ができなくなるリスクを低減し、分散型電源が立ち上がる際の電力変動を効果的に補償することが可能となる。
【００５６】
同様に、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）である場合、貯蔵電力量補正信号演算部２１、及び貯蔵電力量補正部２２によって、貯蔵電力量ＥＳは減少方向に補正される。これにより補正貯蔵電力量ＥＳ’は実際の貯蔵電力量ＥＳより貯蔵電力量下限値Ｅｍｉｎに近づくことになり、貯蔵電力量下限値Ｅｍｉｎから所定の範囲内（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ）に入りやすくなる。これは、電力貯蔵装置５へ充電する方向に補償電力補正信号ＰＣを生成する際、補償電力補正信号ＰＣの生成可否を判定する所定範囲（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ）を拡大（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ’、ここでＥＬ’は変更後の貯蔵電力量下限しきい値、ただしＥＬ＜ＥＬ’）することと同じであり、電力貯蔵装置５へ充電する方向に補正がかかりやすく（補正開始タイミングの早期化、補正期間の延長）なる。なお、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）であっても電力貯蔵装置５に十分な貯蔵電力量があれば充電方向の補正はかからないため、不要な補正がかかることは無い。結果、分散型電源の立ち下がり方向の電力変動を補償するために必要な貯蔵電力量を確保することができ、減少する電力変動成分を電力貯蔵装置５が補償しきれず電力変動補償ができなくなるリスクを低減し、分散型電源が立ち下がる際の電力変動を効果的に補償することが可能となる。
【００５７】
なお、貯蔵電力量補正信号演算部２１において、出力下限しきい値ＰＬ、出力上限しきい値ＰＨに対し、それぞれ補正開始しきい値、補正終了しきい値（低出力時補正開始しきい値Ｔｈ１、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ２、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ３、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ４）を設け、低出力時補正開始しきい値Ｔｈ１、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ２を分散型電源の出力下限値Ｐｍｉｎに近づけて設定し、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ３、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ４を分散型電源の出力上限値Ｐｍａｘに近づけて設定することにより、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎ近傍、あるいは出力上限値Ｐｍａｘ近傍に至った場合にのみ、貯蔵電力量補正信号ＥＣを出力することができるため、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎ近傍、あるいは出力上限値Ｐｍａｘ近傍で無い場合における不要な補正動作を防止することができる。また補正開始しきい値と補正終了しきい値を別々に設定するため、一旦貯蔵電力量補正信号ＥＣの出力を開始した場合は分散型電源の出力が（補正終了しきい値にかかるほど）大きく変動しない限り、貯蔵電力量補正信号ＥＣの出力が停止することはなく、また貯蔵電力量補正信号ＥＣの出力が停止した後、分散型電源の出力が（補正開始しきい値にかかるほど）大きく変動しない限り、貯蔵電力量補正信号ＥＣの出力が再開することはないため、貯蔵電力量補正信号ＥＣによる補正動作が頻繁に入り切り（ＯＮ／ＯＦＦ）することを防ぐことができる。
【００５８】
補償電力補正信号演算部を実現する他の構成例を図３に示す。なお、補償電力補正信号演算部以外の構成は図２に示す通りとする。
図３における補償電力補正信号演算部２３Ａでは、補正貯蔵電力量ＥＳ’を入力とし、補正貯蔵電力量ＥＳ’がある基準値ＴＨを上回った場合、プラスの補償電力補正信号ＰＣを出力し、補正貯蔵電力量ＥＳ’がある基準値ＴＨを下回った場合、マイナスの補償電力補正信号ＰＣを出力し、なおかつ補正貯蔵電力量ＥＳ’が基準値ＴＨから離れるほどその信号の絶対値を大きくする。
【００５９】
本構成における基準値ＴＨは基準値ＴＨ＝貯蔵電力量下限しきい値ＥＬ＝貯蔵電力量上限しきい値ＥＨとみなすことができ、本構成によれば、補正貯蔵電力量ＥＳ’が貯蔵電力量上限値Ｅｍａｘから基準値ＴＨの範囲内（ＴＨ〜Ｅｍａｘ、ただしＴＨ＜Ｅｍａｘ）にあると判定した場合、電力貯蔵装置５から放電する方向に補償電力補正信号ＰＣを生成し、補正貯蔵電力量ＥＳ’が貯蔵電力量下限値Ｅｍｉｎから基準値ＴＨの範囲内（Ｅｍｉｎ〜ＴＨ、ただしＥｍｉｎ＜ＴＨ）にあると判定した場合、電力貯蔵装置５へ充電する方向に補償電力補正信号ＰＣを生成することになる。
【００６０】
補償電力補正信号演算部を図３の様に構成した場合、貯蔵電力量補正信号演算部２１、及び貯蔵電力量補正部２２による貯蔵電力量ＥＳの補正は、補償電力補正信号演算部２３Ａに対し以下のような影響を及ぼす。
【００６１】
補正貯蔵電力量ＥＳ’が実際の貯蔵電力量ＥＳより増加するように補正された場合、補償電力補正信号演算部２３Ａからの補償電力補正信号ＰＣは（実際の貯蔵電力量ＥＳが入力された場合と比較して）増加する。つまり、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）である場合、補償電力補正信号ＰＣは電力貯蔵装置５から放電する方向にシフトすることになり、補償電力補正部１６においては、電力貯蔵装置５から放電する方向に補正効果が強まることになる。すなわち、補償電力補正部１６における電力貯蔵装置５から放電する方向にする補正処理が、より促進されることとなる。なお、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）であっても電力貯蔵装置５に十分な貯蔵電力量空き容量があれば放電方向の補正はかからないため、不要な補正がかかることは無い。結果、分散型電源の立ち上がり方向の電力変動を吸収するために必要な貯蔵電力量空き容量を確保することができ、増加する電力変動成分を電力貯蔵装置５が吸収しきれず電力変動補償ができなくなるリスクを低減し、分散型電源が立ち上がる際の電力変動を効果的に補償することが可能となる。
【００６２】
同様に、補正貯蔵電力量ＥＳ’が実際の貯蔵電力量ＥＳより減少するように補正された場合、補償電力補正信号演算部２３Ａからの補償電力補正信号ＰＣは（実際の貯蔵電力量ＥＳが入力された場合と比較して）減少する。つまり、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）である場合、補償電力補正信号ＰＣは電力貯蔵装置５へ充電する方向にシフトすることになり、補償電力補正部１６においては、電力貯蔵装置５へ充電する方向に補正効果が強まることになる。すなわち、補償電力補正部１６における電力貯蔵装置５に充電する方向にする補正処理が、より促進されることとなる。なお、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）であっても電力貯蔵装置５に十分な貯蔵電力量があれば充電方向の補正はかからないため、不要な補正がかかることは無い。結果、分散型電源の立ち下がり方向の電力変動を補償するために必要な貯蔵電力量を確保することができ、減少する電力変動成分を電力貯蔵装置５が補償しきれず電力変動補償ができなくなるリスクを低減し、分散型電源が立ち下がる際の電力変動を効果的に補償することが可能となる。
【００６３】
補償電力補正信号生成部を実現する第２の構成例を図４に示す。
しきい値補正信号演算部３１では、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）にある場合、貯蔵電力量上限しきい値ＥＨを減少させる方向にしきい値補正信号ＬＣを出力し、および/または、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）にある場合、貯蔵電力量下限しきい値ＥＬを増加させる方向にしきい値補正信号ＬＣを出力する。
【００６４】
なお、図４中ではしきい値補正信号演算部３１において、出力下限しきい値ＰＬ、出力上限しきい値ＰＨに対し、それぞれ補正開始しきい値、補正終了しきい値を設ける例を示す。つまり、低出力時補正開始しきい値Ｔｈ５、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ６、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ７、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ８を設ける。
【００６５】
そして、分散型電源の出力可能範囲の中で、Ｔｈ５＜Ｔｈ６＜Ｔｈ７＜Ｔｈ８、となるように設定する。
また、低出力時のしきい値補正信号ＬＣｍ（≦０．０）及び高出力時のしきい値補正信号ＬＣｐ（≧０．０）を設定する。
【００６６】
しきい値補正信号演算部３１は、有効電力検出部で算出した有効電力計測値ＰＧを入力とし、有効電力計測値ＰＧと、Ｔｈ５、Ｔｈ６、Ｔｈ７、Ｔｈ８の各々との関係に基づいて、しきい値補正信号ＬＣとして、しきい値補正信号ＬＣm、０（零）、しきい値補正信号ＬＣｐのいずれかを出力する。
【００６７】
しきい値補正信号演算部３１は、有効電力計測値ＰＧが低下し低出力時補正開始しきい値Ｔｈ５を下回った場合に、しきい値補正信号ＬＣとしてしきい値補正信号ＬＣmの出力を開始する。しきい値補正信号ＬＣmはマイナスの信号であり、後段の補償電力補正信号演算部３２においては貯蔵電力量上限しきい値ＥＨがしきい値補正信号ＬＣm分だけ減少することになる。
【００６８】
その後、有効電力計測値ＰＧが上昇し低出力時補正終了しきい値Ｔｈ６を上回った場合に、しきい値補正信号演算部３１は、そのしきい値補正信号ＬＣmの出力を停止する。すなわちしきい値補正信号ＬＣは零になる。
【００６９】
同様に、しきい値補正信号演算部３１は、有効電力計測値ＰＧが上昇し高出力時補正開始しきい値Ｔｈ８を上回った場合に、しきい値補正信号ＬＣとしてしきい値補正信号ＬＣｐの出力を開始する。しきい値補正信号ＬＣｐはプラスの信号であり、後段の補償電力補正信号演算部３２においては貯蔵電力量下限しきい値ＥＬがしきい値補正信号ＬＣｐ分だけ増加することになる。
【００７０】
その後、有効電力計測値ＰＧが低下し高出力時補正終了しきい値Ｔｈ７を下回った場合に、しきい値補正信号演算部３１は、そのしきい値補正信号ＬＣｐの出力を停止する。すなわちしきい値補正信号ＬＣは零になる。
【００７１】
補償電力補正信号演算部３２は貯蔵電力量ＥＳが貯蔵電力量上限値Ｅｍａｘから所定の範囲内（ＥＨ〜Ｅｍａｘ、ここでＥＨは貯蔵電力量上限しきい値）にある場合、電力貯蔵装置５から放電する方向、即ちプラスの補償電力補正信号ＰＣを出力し、貯蔵電力量ＥＳが電力貯蔵装置５の貯蔵電力量下限値Ｅｍｉｎから所定の範囲内（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ、ここでＥＬは貯蔵電力量下限しきい値）にある場合、電力貯蔵装置５へ充電する方向、即ちマイナスの補償電力補正信号ＰＣを出力する。
【００７２】
ただし、上記しきい値補正信号演算部３１からのしきい値補正信号ＬＣに応じて、貯蔵電力量上限しきい値ＥＨ、および/または、貯蔵電力量下限しきい値ＥＬは変化する。つまり、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）にある場合、貯蔵電力量上限しきい値ＥＨはしきい値補正信号ＬＣm分だけ減少しＥＨ’（ここでＥＨ’は変更後の貯蔵電力量上限しきい値）となる。および/または、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）にある場合、貯蔵電力量下限しきい値ＥＬはしきい値補正信号ＬＣｐ分だけ増加しＥＬ’（ここでＥＬ’は変更後の貯蔵電力量下限しきい値）となる。
【００７３】
貯蔵電力量下限しきい値ＥＬ、貯蔵電力量上限しきい値ＥＨは、電力貯蔵装置５における貯蔵電力量ＥＳの許容運転範囲内（たとえば、フライホイールでは回転数の上下限と下限値の間、二次電池では端子電圧の上下限と下限値の間）で、ＥＬ＜ＥＨ、となるように設定する。
【００７４】
また、低貯蔵電力量時の補償電力補正信号ＰＣｍ（≦０．０）及び高貯蔵電力量時の補償電力補正信号ＰＣｐ（≧０．０）を設定する。
補償電力補正信号演算部３２は、貯蔵電力量ＥＳを入力とし、貯蔵電力量ＥＳと、ＥＬ（ＥＬ’）、ＥＨ（ＥＨ’）の各々との関係に基づいて、補償電力補正信号ＰＣとして、補償電力補正信号ＰＣm、０（零）、補償電力補正信号ＰＣｐのいずれかを出力する。
【００７５】
補償電力補正信号演算部３２は、貯蔵電力量ＥＳが低下し貯蔵電力量下限しきい値ＥＬ（ＥＬ’）を下回った場合に、補償電力補正信号ＰＣとして補償電力補正信号ＰＣｍの出力を開始する。補償電力補正信号ＰＣｍはマイナスの信号であり、後段の補償電力補正部１６においては補償電力ΔＰＧに補償電力補正信号ＰＣを加算するため、補正補償電力ΔＰＧ’は補償電力ΔＰＧに対し補償電力補正信号ＰＣｍ分だけ電力貯蔵装置５へ充電する方向にシフトすることになる。
【００７６】
その後、貯蔵電力量ＥＳが上昇し貯蔵電力量下限しきい値ＥＬ（ＥＬ’）を上回った場合に、補償電力補正信号演算部３２は、その補償電力補正信号ＰＣｍの出力を停止する。すなわち補償電力補正信号ＰＣは零になる。
【００７７】
同様に、補償電力補正信号演算部３２は、貯蔵電力量ＥＳが上昇し貯蔵電力量上限しきい値ＥＨ（ＥＨ’）を上回った場合に、補償電力補正信号ＰＣとして補償電力補正信号ＰＣｐの出力を開始する。補償電力補正信号ＰＣｐはプラスの信号であり、後段の補償電力補正部１６においては補償電力ΔＰＧに補償電力補正信号ＰＣを加算するため、補正補償電力ΔＰＧ’は補償電力ΔＰＧに対し補償電力補正信号ＰＣｐ分だけ電力貯蔵装置から放電する方向にシフトすることになる。
【００７８】
その後、貯蔵電力量ＥＳが低下し貯蔵電力量上限しきい値ＥＨ（ＥＨ’）を下回った場合に、補償電力補正信号演算部３２は、その補償電力補正信号ＰＣｐの出力を停止する。すなわち補償電力補正信号ＰＣは零になる。
【００７９】
補償電力補正信号生成部を図４の様に構成することにより、補償電力補正信号演算部において、貯蔵電力量ＥＳが貯蔵電力量上限値Ｅｍａｘから所定の範囲内（ＥＨ〜Ｅｍａｘ、あるいはＥＨ’〜Ｅｍａｘ）にあると判定した場合、電力貯蔵装置５から放電する方向に補償電力補正信号ＰＣを生成し、また、補正貯蔵電力量ＥＳが貯蔵電力量下限値Ｅｍｉｎから所定の範囲内（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ、あるいはＥｍｉｎ〜ＥＬ’）にあると判定した場合、電力貯蔵装置５へ充電する方向に補償電力補正信号ＰＣを生成することにより、貯蔵電力量が長期的に上下限値で張り付いてしまう状態を防止する。
【００８０】
ところで、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）である場合、しきい値補正信号演算部３１からのしきい値補正信号ＬＣによって、貯蔵電力量上限しきい値ＥＨは減少方向に補正され、ＥＨ’となる。
【００８１】
これにより、電力貯蔵装置５から放電する方向に補償電力補正信号ＰＣを生成する際、補償電力補正信号ＰＣの生成可否を判定する所定範囲（ＥＨ〜Ｅｍａｘ）が拡大（ＥＨ’〜Ｅｍａｘ、ただしＥＨ’＜ＥＨ）し、電力貯蔵装置５から放電する方向に補正がかかりやすく（補正開始タイミングの早期化、補正期間の延長）なる。なお、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）であっても電力貯蔵装置５に十分な貯蔵電力量空き容量があれば放電方向の補正はかからないため、不要な補正がかかることは無い。結果、分散型電源の立ち上がり方向の電力変動を吸収するために必要な貯蔵電力量空き容量を確保することができ、増加する電力変動成分を電力貯蔵装置５が吸収しきれず電力変動補償ができなくなるリスクを低減し、分散型電源が立ち上がる際の電力変動を効果的に補償することが可能となる。
【００８２】
同様に、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）である場合、しきい値補正信号演算部３１からのしきい値補正信号ＬＣによって、貯蔵電力量下限しきい値ＥＬは増加方向に補正され、ＥＬ’となる。
【００８３】
これにより電力貯蔵装置５へ充電する方向に補償電力補正信号ＰＣを生成する際、補償電力補正信号ＰＣの生成可否を判定する所定範囲（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ）が拡大（Ｅｍｉｎ〜ＥＬ’、ただしＥＬ＜ＥＬ’）し、電力貯蔵装置へ充電する方向に補正がかかりやすく（補正開始タイミングの早期化、補正期間の延長）なる。なお、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）であっても電力貯蔵装置５に十分な貯蔵電力量があれば充電方向の補正はかからないため、不要な補正がかかることは無い。結果、分散型電源の立ち下がり方向の電力変動を補償するために必要な貯蔵電力量を確保することができ、減少する電力変動成分を電力貯蔵装置が補償しきれず電力変動補償ができなくなるリスクを低減し、分散型電源が立ち下がる際の電力変動を効果的に補償することが可能となる。
【００８４】
なお、しきい値補正信号演算部３１において、出力下限しきい値ＰＬ、出力上限しきい値ＰＨに対し、それぞれ補正開始しきい値、補正終了しきい値（低出力時補正開始しきい値Ｔｈ５、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ６、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ７、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ８）を設け、低出力時補正開始しきい値Ｔｈ５、低出力時補正終了しきい値Ｔｈ６を分散型電源の出力下限値Ｐｍｉｎに近づけて設定し、高出力時補正終了しきい値Ｔｈ７、高出力時補正開始しきい値Ｔｈ８を分散型電源の出力上限値Ｐｍａｘに近づけて設定することにより、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎ近傍、あるいは出力上限値Ｐｍａｘ近傍に至った場合にのみ、しきい値補正信号ＬＣを出力することができるため、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎ近傍、あるいは出力上限値Ｐｍａｘ近傍で無い場合における不要な補正動作を防止することができる。また補正開始しきい値と補正終了しきい値を別々に設定するため、一旦しきい値補正信号ＬＣの出力を開始した場合は分散型電源の出力が（補正終了しきい値にかかるほど）大きく変動しない限り、しきい値補正信号ＬＣの出力が停止することはなく、またしきい値補正信号ＬＣの出力が停止した後、分散型電源の出力が（補正開始しきい値にかかるほど）大きく変動しない限り、しきい値補正信号ＬＣの出力が再開することはないため、しきい値補正信号ＬＣによる補正動作が頻繁に入り切り（ＯＮ／ＯＦＦ）することを防ぐことができる。
【００８５】
補償電力補正信号演算部を実現する他の構成例を図５に示す。なお、補償電力補正信号演算部以外の構成は図４に示す通りとする。
図５における補償電力補正信号演算部３２Ａでは、貯蔵電力量ＥＳを入力とし、貯蔵電力量ＥＳがある基準値ＴＨを上回った場合、プラスの補償電力補正信号ＰＣを出力し、貯蔵電力量ＥＳがある基準値ＴＨを下回った場合、マイナスの補償電力補正信号ＰＣを出力し、なおかつ貯蔵電力量ＥＳが基準値ＴＨから離れるほどその信号の絶対値を大きくする。
【００８６】
ただし、上記しきい値補正信号演算部３１からのしきい値補正信号ＬＣに応じて、基準値ＴＨは変化する。つまり、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）にある場合、基準値ＴＨはしきい値補正信号ＬＣm分だけ減少し、および/または、有効電力計測値ＰＧが分散型電源の出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）にある場合、基準値ＴＨはしきい値補正信号ＬＣｐ分だけ増加する。
【００８７】
補償電力補正信号演算部を図５の様に構成した場合、しきい値補正信号演算部３１からのしきい値補正信号ＬＣは、補償電力補正信号演算部３２Ａに対し以下のような影響を及ぼす。
【００８８】
しきい値補正信号ＬＣmにより基準値ＴＨが減少するように補正された場合、補償電力補正信号演算部３２Ａからの補償電力補正信号ＰＣは（基準値ＴＨに対して補正を行わなかった場合と比較して）増加する。つまり、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）である場合、補償電力補正信号ＰＣは電力貯蔵装置５から放電する方向にシフトすることになり、補償電力補正部１６においては、電力貯蔵装置５から放電する方向に補正効果が強まることになる。すなわち、補償電力補正部１６における電力貯蔵装置５から放電する方向にする補正処理が、より促進されることとなる。なお、分散型電源の出力が出力下限値Ｐｍｉｎから所定の範囲内（Ｐｍｉｎ〜ＰＬ）であっても電力貯蔵装置５に十分な貯蔵電力量空き容量があれば放電方向の補正はかからないため、不要な補正がかかることは無い。結果、分散型電源の立ち上がり方向の電力変動を吸収するために必要な貯蔵電力量空き容量を確保することができ、増加する電力変動成分を電力貯蔵装置５が吸収しきれず電力変動補償ができなくなるリスクを低減し、分散型電源が立ち上がる際の電力変動を効果的に補償することが可能となる。
【００８９】
同様に、しきい値補正信号ＬＣpにより基準値ＴＨが増加するように補正された場合、補償電力補正信号演算部３２Ａからの補償電力補正信号ＰＣは（基準値ＴＨに対して補正を行わなかった場合と比較して）減少する。つまり、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）である場合、補償電力補正信号ＰＣは電力貯蔵装置５へ充電する方向にシフトすることになり、補償電力補正部１６においては、電力貯蔵装置５へ充電する方向に補正効果が強まることになる。すなわち、補償電力補正部１６における電力貯蔵装置５に充電する方向にする補正処理が、より促進されることとなる。なお、分散型電源の出力が出力上限値Ｐｍａｘから所定の範囲内（ＰＨ〜Ｐｍａｘ）であっても電力貯蔵装置５に十分な貯蔵電力量があれば充電方向の補正はかからないため、不要な補正がかかることは無い。結果、分散型電源の立ち下がり方向の電力変動を補償するために必要な貯蔵電力量を確保することができ、減少する電力変動成分を電力貯蔵装置５が補償しきれず電力変動補償ができなくなるリスクを低減し、分散型電源が立ち下がる際の電力変動を効果的に補償することが可能となる。
【００９０】
以上説明した電力安定化システム１０の効果について、図６から図１０に示す検証結果を参照して説明することとする。ここでは、風力発電機の出力変動補償のために、図１から図３に示す構成を備えた電力貯蔵装置５を用いた電力安定化システム１０において、貯蔵電力量補正信号演算部２１、及び貯蔵電力量補正部２２による貯蔵電力量ＥＳの補正を行った場合（以下「貯蔵電力量補正制御有り」）の実測波形を示す。また、図８、図９、図１０においては、比較のため、貯蔵電力量補正信号演算部２１、及び貯蔵電力量補正部２２による貯蔵電力量ＥＳの補正を行わない場合（以下「貯蔵電力量補正制御無し」）のシミュレーション結果を併せて示す。
【００９１】
なお、実機において制御装置１内の構成を変えることは難しく、仮に構成を変更したとしても、補償対象である風力発電の出力は風任せで再現できないため、ここでは、貯蔵電力量補正制御無しの場合の電力貯蔵装置５を用いた電力安定化システムをモデル化し、実機において計測した風力発電出力データを入力することで、すなわち同じデータを入力することで、上記シミュレーション結果を得ている。
【００９２】
図６は、風力発電機（分散型電源）２の有効電力計測値ＰＧを示したグラフである。図６に示す通り、０秒から７０００秒近辺において、風力発電機（分散型電源）２の有効電力計測値ＰＧがゼロに近く、その後７０００秒近辺から９０００秒近辺にかけて風力発電機（分散型電源）２の有効電力計測値ＰＧが大きく増加していることが分かる。
【００９３】
図７は、貯蔵電力量補正信号ＥＣを示したグラフである。図６に示す通り、０秒から７０００秒近辺においては、風力発電機（分散型電源）２の出力がゼロに近い。このため、プラスの貯蔵電力量補正信号ＥＣを出力し、貯蔵電力量ＥＳを増加方向に補正している。
【００９４】
図８は、貯蔵電力量補正制御有りの場合の貯蔵電力量ＥＳ（図中ＥＳ１）と、貯蔵電力量補正制御無しの場合の貯蔵電力量ＥＳ（図中ＥＳ２）を示したグラフである。
先に図７に示した通り、貯蔵電力量補正制御有りの場合においては、０秒から７０００秒近辺において風力発電機（分散型電源）２の出力がゼロに近いため、貯蔵電力量補正信号ＥＣを出力し、貯蔵電力量ＥＳを増加方向に補正した結果、図８におけるＥＳ1に示すように、０秒から５０００秒近辺においては貯蔵電力量に十分な空き容量が確保されたことが分かる。
【００９５】
図９は、貯蔵電力量補正制御有りの場合の補正信号ＰＣ（図中ＰＣ1）と、貯蔵電力量補正制御無しの場合の補正信号ＰＣ（図中ＰＣ2）を示したグラフである。
図７に示す通り、貯蔵電力量補正制御により０秒から７０００秒近辺において貯蔵電力量補正信号ＥＣを出力しているが、図８におけるＥＳ１で分かるように、０秒から５０００秒近辺においては、貯蔵電力量ＥＳに十分な空き容量がある。このため、図９におけるＰＣ1に示すように、補正信号ＰＣは出力されていない。即ち貯蔵電力量補正制御を行っていても、十分な貯蔵電力量の空き容量（貯蔵電力量）がある場合には不要な補正動作を行わないことを示している。
【００９６】
また、貯蔵電力量補正制御により貯蔵電力量が増加方向に補正され、補償電力補正信号演算部２３において貯蔵電力量を放電する方向に補正がかかりやすくなった結果、図９におけるＰＣ１に示すように、５０００秒近辺から６０００秒近辺にかけては、補正信号ＰＣが出力されている。すなわち、貯蔵電力量補正制御によって、必要な貯蔵電力量の容量（空き容量）を確保するよう動作していることが分かる。
【００９７】
一方、貯蔵電力量補正制御無しの場合、図８におけるＥＳ2に示す通り、７０００秒から９０００秒近辺において貯蔵電力量の空き容量が逼迫している。この結果、図９におけるＰＣ２に示すように、補償電力補正信号が出力され、貯蔵電力量の空き容量を確保するよう動作していることが分かる。
【００９８】
図１０は、風力発電機２の出力である有効電力値ＰＧと電力安定化システムの出力ＰＳとの合計値、つまり補償後有効電力ＰＧ+ＰＳを示したグラフである。貯蔵電力量補正制御有りの場合の補償後有効電力ＰＧ+ＰＳ（図中ＰＧ+ＰＳ１）の実測波形と、貯蔵電力量補正制御無しの場合の補償後有効電力ＰＧ+ＰＳ（図中ＰＧ+ＰＳ２）のシミュレーション結果、および（補償前の）有効電力計測値ＰＧを示したグラフである。
【００９９】
図１０におけるＰＧに示す通り、５０００秒近辺から６０００秒近辺にかけて、風力発電機（分散型電源）２の出力がゼロに近く、かつ図８におけるＥＳ１に示すように、貯蔵電力量が若干上限値に近づいたため、貯蔵電力量補正制御有りの場合、５０００秒近辺から６０００秒近辺にかけて貯蔵電力量をあらかじめ放電するよう制御した結果、図１０におけるＰＧ+ＰＳ１に示す通り、補償後有効電力が増加していることが確認できる。また、貯蔵電力量補正制御により貯蔵電力量の空き容量が確保できたため、７０００秒近辺から９０００秒近辺にかけての風力発電機（分散型電源）２の出力増加による変動を抑制できていることについても同様に、図１０におけるＰＧ+ＰＳ１から分かる。
【０１００】
一方、貯蔵電力量補正制御無しの場合、７０００秒近辺から９０００秒近辺にかけての風力発電機（分散型電源）２の出力増加により貯蔵電力量が上限に近づくと共に、貯蔵電力量が上限に近づいたことによる貯蔵電力量補正がかかる。その結果、図１０におけるＰＧ+ＰＳ２に示す通り、７０００秒近辺から９０００秒近辺にかけての風力発電機（分散型電源）２の出力増加による変動を十分に抑制できていないことが分かる。
【０１０１】
以上説明したように、本例の電力貯蔵装置を用いた電力安定化システムによれば、分散型電源の出力に応じて貯蔵電力量、あるいは補償電力補正信号演算部の貯蔵電力量上下限しきい値を補正し、分散型電源の立ち上がり（立ち下り）時の電力変動補償に必要な貯蔵電力量（貯蔵電力量空き容量）を確保することにより、分散型電源の立ち上がり（立ち下り）時の電力変動に対し効果的な電力変動補償が可能な、電力貯蔵装置を用いた電力安定化システム、その制御装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本実施形態に係る電力安定化システムの構成図である。
【図２】補償電力補正信号生成部の第１の構成例である。
【図３】図２の補償電力補正信号生成部を構成する補償電力補正信号演算部の他の構成例である。
【図４】補償電力補正信号生成部の第２の構成例である。
【図５】図４の補償電力補正信号生成部を構成する補償電力補正信号演算部の他の構成例である。
【図６】風力発電機（分散型電源）の有効電力計測値を示したグラフである。
【図７】貯蔵電力量補正信号を示したグラフである。
【図８】貯蔵電力量補正制御有りの場合および貯蔵電力量補正制御無しの場合についての貯蔵電力量を示したグラフである。
【図９】貯蔵電力量補正制御有りの場合および貯蔵電力量補正制御無しの場合についての補償電力補正信号を示したグラフである。
【図１０】補償後有効電力を示したグラフである。
【符号の説明】
【０１０３】
１    制御装置
２    風力発電機
３    変圧器
４    電力系統
５    電力貯蔵装置
６    電力変換器
７    変圧器
１０    電力安定化システム
１１    有効電力検出部
１２    補償電力演算部
１３    電力変換器制御部
１４    貯蔵電力量検出部
１５    補償電力補正信号生成部
１６    補償電力補正部
【図１】
0004665831.tif 000002
【図２】
0004665831.tif 000003
【図３】
0004665831.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004665831.tif 000006
【図６】
0004665831.tif 000007
【図７】
0004665831.tif 000008
【図８】
0004665831.tif 000009
【図９】
0004665831.tif 000010
【図１０】
0004665831.tif 000011