【手続補正書】
【提出日】令和1年5月17日(2019.5.17)
【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】
配電系統に接続されたマイクログリッドを制御する方法であって、
前記マイクログリッドの前記配電系統との系統連系点(ＰＣＣ)における電力潮流の測定値を用いて、該マイクログリッドのダイナミクスのモデルのパラメータを求めることであって、該モデルは前記ＰＣＣにおいて電圧設定値に対して安定しているものと、
前記モデルの前記パラメータを用いて、前記ＰＣＣにおける電圧を前記電圧設定値に対して漸近安定で維持するために必要な無効電力の量を求めることと、
無効電力コントローラを介して、前記量の無効電力を生成するように前記マイクログリッドの発電機を制御することと、
を含み、
前記無効電力コントローラは、前記モデルの一次制御成分を使用して前記発電機を制御するドループコントローラと、前記モデルの安定化成分を使用して前記発電機を制御する二次電圧コントローラと、を含み、前記ドループコントローラは、前記ＰＣＣにおける前記電圧と前記発電機によって生成される前記無効電力の前記量との間の比例関係を確実にして、ドループ勾配を用いて一次制御のダイナミクスに従って前記発電機を制御し、前記二次電圧コントローラは、前記安定化成分に従って前記ドループコントローラの前記ドループ勾配をシフトさせ、
該方法の少なくとも幾つかのステップはプロセッサを用いて実行される、方法。
【請求項２】
前記モデルは、前記ＰＣＣに注入された無効電力の関数、前記マイクログリッドにおける負荷変動の関数、及び前記ＰＣＣにおける電圧変動の関数を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記モデルは、一次制御成分及び安定化成分のダイナミクスを含み、
前記モデルはさらに、
前記ＰＣＣにおける前記電圧変動に対して比例する関数を用いて、前記一次制御成分を求めることと、
前記ＰＣＣに注入された前記無効電力の無効電力設定値からの偏差、前記ＰＣＣにおける前記電圧の前記電圧設定値からの偏差、及び前記マイクログリッドにおける前記負荷変動を用いて、前記安定化成分を求めることと、
前記一次制御成分及び前記安定化成分の組合せを用いて、前記無効電力の量を求めることと、
を更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＰＣＣ、及び接続リンクを介して前記マイクログリッドに接続された前記配電系統の母線において、電力潮流の状態を測定して、前記電力潮流の測定値を生成することであって、前記電力潮流の状態は、前記ＰＣＣにおける実電力注入及び無効電力注入と、該ＰＣＣにおける電圧の大きさと、前記接続された母線から該ＰＣＣへの実電力潮流及び無効電力潮流と、前記接続された母線における電圧の大きさとを含むものと、
前記電力潮流の前記測定値を用いて前記接続リンクのパラメータを求めることと、
前記電力潮流の前記測定値と前記接続リンクの前記パラメータとを用いて、前記無効電力注入、前記電圧の偏差及び前記マイクログリッドにおける前記負荷変動を求めることと、
前記マイクログリッドにおける前記負荷変動の影響を無効にする前記安定化成分を求めることと、
を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記接続リンクの前記パラメータは、等価アドミタンスの大きさ及び位相角並びに変圧器比を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記モデルは、以下を含み、
【数１】
2017060380.tif 000001
式中、ｍＱ，ｉは、前記ドループコントローラのドループ勾配を定義する係数であり、Ｅｒｅｆ，ｉは、以下のように前記電圧設定値Ｅｓｅｔ，ｉ及び無効電力設定値Ｑｓｅｔ，ｉに基づいて求められた前記ＰＣＣにおける電圧基準であり、
【数２】
2017060380.tif 000002
Ｑｌｏａｄ，ｓｅｔ，ｉ(Ｅｓｅｔ，ｉ)は、前記電圧設定値の電圧下でのＰＣＣにおける負荷需要の前記無効電力であり、Ｅｉは、前記ＰＣＣにおける電圧であり、Ｑｇｅｎ，ｉは、前記発電機によって生成される前記無効電力の量であり、該無効電力の量Ｑｇｅｎ，ｉは、前記ＰＣＣにおける前記電圧の前記電圧設定値からの偏差に比例し、ｕｉは、前記ＰＣＣにおける前記電圧の時間ｔ導関数をゼロ値に対して指数安定にするように求められた前記安定化成分である、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記安定化成分ｕｉは、以下を用いて求められた前記ドループコントローラに対する二次電圧制御入力であり、
【数３】
2017060380.tif 000003
式中、
【数４】
2017060380.tif 000004
であり、式中、ΔＱＺ−ｌｏａｄ，ｉは、定インピーダンス負荷成分の変動であり、ΔＱＩ−ｌｏａｄ，ｉは、定電流負荷成分の変動であり、ΔＱＰ−ｌｏａｄ，ｉは、定電力負荷成分の変動であり、Ｂｉｊは、前記ＰＣＣと配電系統の第１の母線との間の接続リンクのインピーダンスｚｉｊの逆数の負数として求められた等価アドミタンスの虚数成分である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記安定化成分は、以下の前記ＰＣＣにおける前記電圧の値の領域において収束速度が
【数５】
2017060380.tif 000005
より高速である安定に至るように求められ、
【数６】
2017060380.tif 000006
式中、ａｉ＝ＱＺ−ｌｏａｄ，ｓｅｔ，ｉ＋Ｂｉｊであり、
【数７】
2017060380.tif 000007
であり、ＱＺ−ｌｏａｄ，ｓｅｔ，ｉは公称定インピーダンス負荷成分の無効電力であり、ＱＩ−ｌｏａｄ，ｉは公称定電流負荷成分の無効電力である、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
外乱を含む前記モデルは、各ｐ∈［１，∞)に対して安定した小信号有限利得Ｌｐである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記発電機は、小型同期発電機、ソーラーパネル、風力タービン及びエネルギーストレージのうちの１つ又は組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
配電系統に接続されたマイクログリッドの電圧を制御するシステムであって、
要求された量の無効電力を生成する発電機と、
前記マイクログリッド及び配電網の系統連系点(ＰＣＣ)における電圧設定値に対して安定している該マイクログリッドのダイナミクスのモデルを用いて、無効電力の量を求めるプロセッサであって、前記モデルは、前記ＰＣＣに注入された無効電力の関数、前記マイクログリッドにおける負荷変動の関数、及び前記ＰＣＣにおける電圧変動の関数を含むものと、
前記ＰＣＣを前記配電系統の母線に接続するリンクに対する電力潮流の状態を測定して、前記モデルのパラメータを求める、一組のセンサと、
前記量の無効電力を生成するように前記発電機を制御する無効電力コントローラと、
を備え、
前記無効電力コントローラは、前記モデルの一次制御成分を使用して前記発電機を制御するドループコントローラと、前記モデルの安定化成分を使用して前記発電機を制御する二次電圧コントローラと、を含み、前記ドループコントローラは、前記ＰＣＣにおける前記電圧と前記発電機によって生成される前記無効電力の前記量との間の比例関係を確実にして、ドループ勾配を用いて一次制御のダイナミクスに従って前記発電機を制御し、前記二次電圧コントローラは、前記安定化成分に従って前記ドループコントローラの前記ドループ勾配をシフトさせる、システム。
【請求項１２】
配電系統に接続されたマイクログリッドを制御する方法であって、
前記マイクログリッドの前記配電系統との系統連系点(ＰＣＣ)における電力潮流の測定値を用いて、該マイクログリッドのダイナミクスのモデルのパラメータを求めることであって、該モデルは前記ＰＣＣにおいて電圧設定値に対して安定しており、また前記電圧設定値に対して安定したリアプノフであり、関連するリアプノフ関数は、
【数８】
2017060380.tif 000008
として定義され、前記モデルの平衡点はＥｉ＝Ｅｓｅｔ，ｉであるものと、
前記モデルの前記パラメータを用いて、前記ＰＣＣにおける電圧を前記電圧設定値に対して漸近安定で維持するために必要な無効電力の量を求めることと、
前記量の無効電力を生成するように前記マイクログリッドの発電機を制御することと、
を含み、
該方法の少なくとも幾つかのステップはプロセッサを用いて実行される、方法。