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削峰控制装置

阅读:597发布:2020-05-11

专利汇可以提供削峰控制装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 的 削峰 控制装置通过具备差分电 力 运算部(13)和削峰量运算部(14),能够求得最大限度地利用了 蓄 电池 (105)的可充电电力或可放电电力的削峰量,其中,差分电力运算部(13)求出计划发电量与需求预测电量之间的差分电力,削峰量运算部(14)通过每隔规定时间对差分电力、与 蓄电池 (105)的每单位时间的可充电电力或可放电电力进行比较并模拟蓄电池(105)的充放电和临时削峰量的增减,由此求得每隔规定时间的削峰量。,下面是削峰控制装置专利的具体信息内容。

1.一种削峰控制装置,其是并设电池型的自然能源发电系统中的削峰控制装置,所述并设蓄电池型的自然能源发电系统具有自然能源发电装置和蓄电池,所述自然能源发电装置所发电的电的一部分充电至该蓄电池,并且该蓄电池能够将所充电力进行放电,所述削峰控制装置的特征在于,
具有计划发电量运算部、差分电力运算部以及削峰量运算部,
所述计划发电量运算部通过根据需求预测数据确定次日所预想的消费电力的最大值,并从该最大值减去临时削峰量,由此求出每隔规定时间的计划发电量,其中,该需求预测数据表示一日的需求预测电量,该临时削峰量在初始状态下被设定为任意值且通过模拟发生增加或减少,
所述差分电力运算部求出根据所述临时削峰量决定的所述自然能源发电装置的所述计划发电量与预测了每隔规定时间的电力需求后所得到的需求预测电量之间的差分电力,所述削峰量运算部每隔所述规定时间对由所述差分电力运算部求出的差分电力与所述蓄电池的每单位时间的可充电电力或可放电电力进行比较,并模拟向所述蓄电池充电所述差分电力或从所述蓄电池放电所述差分电力以及所述临时削峰量的增减,由此每隔所述规定时间求出削峰量,并且,
所述削峰量运算部,模拟基于所述蓄电池的充电引起的充电电量的增加和所述临时削峰量的增加,以在所述差分电力小于所述可充电电力的范围内使所述临时削峰量变为最大,并且,模拟基于所述蓄电池的放电引起的所述充电电量的减少和所述临时削峰量的减少,以在所述差分电力小于所述可放电电力的范围内使所述临时削峰量变为最小,由此所述削峰量运算部每隔所述规定时间求出削峰量。
2.如权利要求1所述的削峰控制装置,其特征在于,
所述削峰量运算部,取代权利要求1所述的模拟,而模拟通过向所述蓄电池充电所述差分电力而引起的所述充电电量的增加和所述临时削峰量的增加,以在所述蓄电池的充电电量未超出充电极限的范围内使所述临时削峰量变为最大,并且,模拟通过从所述蓄电池放电所述差分电力而引起的所述充电电量的减少和所述临时削峰量的减少,以在所述蓄电池的充电电量未超出放电极限的范围内使所述临时削峰量变为最小,由此所述削峰量运算部每隔所述规定时间求出削峰量。
3.如权利要求1所述的削峰控制装置,其特征在于,
所述削峰量运算部,取代权利要求1所述的模拟,而模拟通过向所述蓄电池充电所述差分电力而引起的所述充电电量的增加和所述临时削峰量的增加,以在所述差分电力小于所述可充电电力、且所述蓄电池的充电电量未超出充电极限的范围内使所述临时削峰量变为最大,并且,模拟通过从所述蓄电池放电所述差分电力而引起的所述充电电量的减少和所述临时削峰量的减少,以在所述差分电力小于所述可放电电力、且所述蓄电池的充电电量未超出放电极限的范围内使所述临时削峰量变为最小,由此所述削峰量运算部每隔所述规定时间求出削峰量。

说明书全文

削峰控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及削峰控制装置(peak-cut control devic e),尤其是涉及并设电池型的自然能源发电系统中的削峰控制装置。

背景技术

[0002] 太阳能发电或发电等具有使用清洁的自然能源这一优点,但是,太阳能发电或风力发电等受日照或风力状况等自然条件的影响而难以确保稳定的发电量。该不稳定的电力不能直接向电网输电。因此,使用了下述技术:即,通过对发电装置并设(附设)蓄电池并使蓄电池将根据自然条件而随时变动的发电输出功率的一部分进行充放电,由此使输出稳定化后向电网输电的技术。
[0003] 另外,也使用下述技术:即,通过将经由发电得到的电力的一部分在电力需求少的夜间(非峰值时)充电至蓄电池内,并在电力需求多的白天(峰值时段)进行放电,由此进行削峰(peak-cut)的技术(例如参照专利文献1、2)。
[0004] 专利文献1:日本公报、特开2009-284586号
[0005] 专利文献2:日本公报、特开2004-62254号
[0006] 在专利文献1所记载的发明中,在每一时段计算电力的需求预测与购入电力规定值的差,当需求预测大于购入电力规定值时,将其差作为峰值功率。而且,将各时段的峰值功率进行积分而计算峰值功率的总量。另一方面,判断峰值功率的总量是否大于利用充放电器测量到的最新的充电电量,在大于的情况下,制定将电力充电至蓄电池的计划,以在产生峰值功率的时段之前确保削峰所需的蓄电量。由此,在进行削峰的时段内,能够由蓄电池供给为了进行削峰而必需的电量。
[0007] 另外,在专利文献2所记载的发明中,根据事先求出的电力消费图形(power-consumption pattern)来假设削峰位置,并以此为基础来假设发电装置的额定发电输出功率。然后,通过进行使用了这些电力消费图形的最大耗电量和削峰位置、电费数据、发电系统的价格数据、 使用时间数据、设备维护或维修费用数据等的规定运算,求出通过利用发电系统所获得的费用削减效果或利润效果。
[0008] 而且,为了在假设的削峰位置的范围内使费用削减效果或利润效果呈最大,而多次变更假设的额定发电输出功率的值。进而,多次变更假设的削峰位置,并求出适合各位置的额定发电输出功率和额定电池容量,从而确定费用削减效果或利润效果呈最大的削峰位置。如此,能够选定针对电力消费者所使用的负荷或电力供应者供应电力的负荷的最为适合的发电系统。

发明内容

[0009] 如上所述,在专利文献1、2所记载的现有技术中,虽然事先进行电力的需求预测并求出削峰量,但是在专利文献1中是根据需求预测与购入电力规定值的差分来求出削峰量。另外,在专利文献2中,是根据需求预测的电力消费图形来求出费用削减效果或利润效果呈最大的削峰量。
[0010] 但是,当以专利文献1的购入电力规定值、或者专利文献2的费用削减效果或利润效果为基准求算削峰量时,存在仅靠蓄电池的充放电而无法充分进行削峰的情况。这是因为:由于未考虑时刻变化的蓄电池的空白容量或蓄电量而求算削峰量,因而导致存在蓄电池的空白容量不足从而无法将剩余的发电电力充分储存于蓄电池内,或者,蓄电池的蓄电量不足从而蓄电池无法充分进行放电的情况。
[0011] 如上所述,在利用蓄电池的充放电无法维持为了进行削峰时,必须对发电机进行控制来调整发电机发电量。但是,在如风力发电机那样带有旋转机械的装置中,存在旋转机械必然会发生的特有的控制困难和由于惯性引起的控制延迟的问题。因此,在依靠旋转机械的风力发电机作为调节时刻变化的电力需求的源头的削峰控制中,存在难以迅速对应这一问题。
[0012] 本发明是为了解决上述问题而达成,其目的在于实现能够最大限度地利用蓄电池,从而尽可能不依赖风力发电机的旋转机械而进行电力的削峰控制。
[0013] 为了解决上述课题,在本发明中,通过求出根据临时削峰量决定的计划发电量、与预测了每隔规定时间的电力需求后得到的需求预测 电量之间的差分电力,并且,每隔规定时间对该求出的差分电力与蓄电池的每单位时间的可充电电力或可放电电力进行比较,并模拟蓄电池的充放电和临时削峰量的增减,由此依次求出每隔规定时间的削峰量。
[0014] 根据上述那样构成的本发明,由于考虑到蓄电池的每单位时间的可充电电力或可放电电力而求得削峰量,因此能够求得最大限度地利用了蓄电池的能力的削峰量。因此,在模拟后的实际运用时,能够最大限度地利用蓄电池的能力并通过蓄电池的充放电来控制相对于实际需求呈超过或不足的发电电力,从而能够尽可能不依赖风力发电机的旋转机械而进行电力的削峰控制。附图说明
[0015] 图1是表示具备有本实施方式涉及的削峰控制装置的并设蓄电池型自然能源发电系统的结构例的图。
[0016] 图2是表示本实施方式涉及的削峰控制装置的功能结构例的图。
[0017] 图3是表示由本实施方式的削峰控制装置进行的模拟工作例的流程图
[0018] 图4是表示由本实施方式的削峰控制装置求出的一日的削峰量的一例的图。
[0019] 图5是表示由本实施方式的联机控制装置进行的联机控制工作例的流程图。

具体实施方式

[0020] 以下,根据附图对本发明的一实施方式进行说明。
[0021] 图1是表示具备有本实施方式涉及的削峰控制装置的并设蓄电池型自然能源发电系统的结构例的图。本实施方式涉及的并设蓄电池型自然能源发电系统是具备自然能源发电装置和蓄电池的系统,其中,蓄电池将该自然能源发电装置所发电的电力的一部分进行充放电。在本实施方式中,使用风力发电系统作为自然能源发电系统的例子。
[0022] 如图1所示,本实施方式的风力发电系统100具备风力发电装置101(相当于自然能源发电装置)、风车控制装置102、充放电控制装置103、变换器104、蓄电池105、发电量测量器106、充电量测量器 107、削峰控制装置108、以及联机控制装置109而构成。另外,本实施方式的风力发电系统100经由供电控制装置200与电力公司的系统201连接。另外,本实施方式的风力发电系统100与需求预测系统300连接。
[0023] 风力发电装置101是由风力驱动并产生用于向系统201供电的电力的装置。具体而言,风力发电装置101构成为:在底座上筑设有塔架部,并在塔架部的上部设有螺旋桨型风车。作为螺旋桨型风车的桨叶(翼)部分的叶片经由轮毂安装于旋转轴上,从而构成为能够迎风与旋转轴一同旋转。旋转轴与发电机连接,从而构成为通过该发电机进行发电而获得的电力经由电力电缆被输出至风力发电装置101的外部。
[0024] 风车控制装置102是对风力发电装置101所具备的风车(旋转机械)的旋转进行控制的装置。风车控制装置102通过控制风车的旋转,而对风力发电装置101中的发电量进行控制。风力发电装置101中所发电的电力经由充放电控制装置103和变换器104被供给至蓄电池105,或者,经由供电控制装置200被输送至系统201。
[0025] 蓄电池105是通过充放电将风力发电装置101所发电的电力的一部分进行蓄电的装置。充放电控制装置103是对蓄电池105的充放电进行控制的装置。基本而言,当风力发电装置101中的发电量大于需求预测系统300所求出的需求电量时,充放电控制装置103控制成将剩余电力充电至蓄电池105内。相反,当风力发电装置101中的发电量低于需求电量时,充放电控制装置103控制成从蓄电池105进行放电,以补充不足的电力。
[0026] 变换器104是进行电力的直流和交流变换的部件。具体而言,在充电时,变换器104将从充放电控制装置103供给的交流电力变换成直流电力并供给至蓄电池105。另外,在放电时,变换器104将从蓄电池105供给的直流电力变换成交流电力并供给至充放电控制装置103。
[0027] 供电控制装置200利用通过风力发电装置101发电所得到的电力、和通过充放电控制装置103的控制而从蓄电池105放电的电力,来控制供电至系统201的电力。例如,供电控制装置200控制成将风力发电装置101的发电量和来自蓄电池105的放电量合成后的电力供给至 系统201。从系统201出发,通过进行该控制,抑制了风力发电装置101的输出电力的变动,并能够将供给至系统201的电力进行圆滑处理(平滑化)使其呈固定。
[0028] 需求预测系统300是对每隔规定时间的电力需求进行预测的系统。在执行求算削峰量的模拟(simulation)时,需求预测系统300每隔规定时间(例如1分钟)对例如次日的电力需求进行预测,并将通过该预测求出的一日的需求预测电量供给至削峰控制装置108。
[0029] 另外,在使用由模拟求出的削峰量实际地运用风力发电系统100来执行联机控制时,需求预测系统300每隔规定时间(例如1秒)预测当日的电力需求,并将由该预测求出的需求预测电量依次供给联机控制装置109。另外,电力需求的预测可以使用公知的方法来进行。在此省略其详细的说明。
[0030] 发电量测量器106对由风力发电装置101实际发电的电量依次进行检测,并将检测出的发电电量通知给联机控制装置109。充电量测量器107对蓄电池105的充电电量(蓄电量)依次进行检测,并将检测出的充电电量通知给联机控制装置109。
[0031] 削峰控制装置108通过模拟求出与电力需求和有关蓄电池105的信息(详细后述)相对应的削峰量。即,削峰控制装置108利用由需求预测系统300求出的次日的需求预测电量和有关蓄电池105的信息来执行模拟,由此求出与次日的电力需求(预测值)和蓄电池105的状态等相对应的恰当的削峰量。
[0032] 联机控制装置109在削峰控制装置108进行了模拟的次日实际地运用风力发电系统100来执行联机控制时,利用前一日所求出的削峰量和由需求预测系统300求出的当日的需求预测电量来对蓄电池105的充放电进行控制,由此执行削峰。
[0033] 具体而言,联机控制装置109将削峰控制装置108在前一日的模拟中所求出的削峰量设定为当日的计划发电量。然后,按照基于该计划发电量的发电计划,在风力发电装置101进行发电的发电量大于由需求预测系统300所求出的需求电量时,以将剩余电力充电至蓄电池105内的方式对充放电控制装置103进行控制。相反,在风力发电装置101的发电量低于需求电量时,以为了补充不足电力而使蓄电池105放电的方式对充放电控制装置103进行控制。
[0034] 另外,通过充电量测量器107检测蓄电池105的充电电量(蓄电量),并将检测出的充电电量通知给联机控制装置109。联机控制装置109根据充电量测量器107所通知的蓄电池105的充电电量,在判断出该充电电量过多或不足从而无法进行上述那样的蓄电池105的充放电时,利用风车控制装置102来控制风力发电装置101的发电量。
[0035] 图2是表示本实施方式涉及的削峰控制装置108的功能结构例图。如图2所示,本实施方式的削峰控制装置108的构成作为功能结构而具备数据读入部11、计划发电量运算部12、差分电力运算部13、削峰量运算部14、以及削峰量存储部15。
[0036] 数据读入部11从需求预测系统300读入需求预测数据,该需求预测数据是表示通过每隔规定时间(例如1分钟)预测次日的电力需求而得到的一日需求预测电量。
[0037] 计划发电量运算部12根据由数据读入部11读入的需求预测数据、和由削峰量运算部14临时设定的临时削峰量TPC,来运算风力发电装置101中的计划发电量SGenP。具体而言,通过根据需求预测数据确定次日所预想的消费电力的最大值MaxP,并从该最大值MaxP减去临时削峰量TPC,由此求出每隔规定时间的计划发电量SGenP(SGenP=MaxP-TPC)。
[0038] 差分电力运算部13求算由计划发电量运算部12求出的每隔规定时间的计划发电量SGenP与预测了每隔规定时间的电力需求后得到的需求预测电量FLP之间的差分电力DP(DP=SGenP-FLP)。另外,需求预测电量FLP利用作为需求预测数据而由数据读入部11从需求预测系统300读入的数据。
[0039] 削峰量运算部14每隔规定时间对由差分电力运算部13求出的差分电力DP、与蓄电池105的可充电电力PCP或可放电电力PDP进行比较,并模拟蓄电池105的充放电和临时削峰量TP C的增减,由此每隔规定时间求出削峰量PC。然后,削峰量运算部14将求出的每隔规定时间的削峰量PC记录于削峰量存储部15内。
[0040] 另外,所谓可充电电力PCP表示能够对蓄电池105充电的每单位时间的电力(瞬间值)。这是与蓄电池105的充电电量(蓄电量)RC不同的概念。充电电量RC表示蓄电池105实际蓄电的电量。例如,在蓄电池105的总容量为20,000kWh(例如,额定为每单位时间 2,000kW的电力能够放电10小时)的情况下,当蓄电至该总容量的一半时,充电电量RC为10,000kWh。
[0041] 相对于此,2,000kW这一值是指可充电电力PCP。即使蓄电池105的总容量同为20,000kWh,若额定不同,可充电电力PCP便也不同。例如,在额定为每单位时间1,000kW的电力能够连续放电20小时的情况下,可充电电力PCP是1,000kW。可放电电力PDP的情况也相同。
即,可放电电力PDP表示能够从蓄电池105放电的每单位时间的电力(瞬间值)。
[0042] 削峰量运算部14模拟基于蓄电池105的充电所引起的充电电量RC的增加和临时削峰量TPC的增加,以实现在由差分电力运算部13求出的差分电力DP小于可充电电力PCP的范围内使临时削峰量TPC变为最大。另外,削峰量运算部14模拟基于蓄电池105的放电所引起的充电电量RC的减少和临时削峰量TP C的减少,以实现在差分电力DP小于可放电电力PDP的范围内使临时削峰量TPC变为最小。
[0043] 削峰量运算部14将通过上述模拟最终求出的临时削峰量TPC决定为削峰量PC。削峰量运算部14通过以将一日划分为每隔规定时间的单位多次反复进行上述模拟,从而求出一日的每隔规定时间的削峰量PC。
[0044] 另外,在通过模拟求算削峰量PC时,优选在考虑蓄电池105的可充电电力PCP和可放电电力PDP的基础上,也考虑蓄电池105的充电极限CLMh和放电极限DLMh。充电极限CLMh是指蓄电池105呈充电完成的状态(充电电量RC为100%的状态)。另外,放电极限DLMh是指蓄电池105呈放电完成的状态(充电电量RC为0%的状态)。另外,也可以留±15%左右的余量,将充电电量RC为85%的状态设为充电极限CLMh,将充电电量RC为15%的状态设为放电极限DLMh。
[0045] 在也考虑了蓄电池105的充电极限CLMh和放电极限DLMh的情况下,削峰量运算部14模拟基于蓄电池105的充电引起的充电电量RC的增加和临时削峰量TPC的增加,以实现在差分电力DP小于可充电电力P CP、且蓄电池105的充电电量RC未超出充电极限CLMh的范围内使临时削峰量TPC变为最大。另外,削峰量运算部14模拟基于蓄电池105的放电引起的充电电量RC的减少和临时削峰量TPC的减少,以实现在差分电力DP小于可放电电力PDP、且蓄电池105的 充电电量RC未超出放电极限DLMh的范围内使临时削峰量TP C变为最小。
[0046] 接着,对如上所述构成的本实施方式涉及的削峰控制装置108的动作进行说明。图3是表示由本实施方式的削峰控制装置108进行的模拟工作例的流程图。图3所示的流程开始于由用户进行指示模拟开始的操作之时。
[0047] 在图3中,削峰控制装置108的数据读入部11从需求预测系统300读入表示次日的一日需求预测电量的需求预测数据(步骤S1)。此时,削峰控制装置108将前导时间(1ead time)t的值初始化为“1”,其中,前导时间t表示进行一日的模拟时的规定时间的值(分单位)。
[0048] 接着,计划发电量运算部12根据从由数据读入部11读入的需求预测数据而确定的次日消费电力的最大值MaxP、和由削峰量运算部14临时设定的临时削峰量TPC,来运算风力发电装置101中的计划发电量SGenP(=MaxP-TPC)(步骤S2)。另外,在初始状态下临时削峰量TPC被设定为任意值。
[0049] 进而,差分电力运算部13求算由计划发电量运算部12求出的计划发电量SGenP、与从由数据读入部11读入的需求预测数据确定的规定前导时间t(最初t=1)的需求预测电量FLP之间的差分电力DP(=SGenP-FLP)(步骤S3)。
[0050] 然后,削峰量运算部14判断由差分电力运算部13算出的差分电力DP是否为正值(步骤S4)。
[0051] 当差分电力DP为正值时,通过步骤S5~S9进行充电的模拟。
[0052] 首先,削峰量运算部14判断由差分电力运算部13所求出的差分电力DP是否小于蓄电池105的可充电电力PCP(步骤S5)。
[0053] 在此,当差分电力DP小于可充电电力P CP时,意味着能够将该差分电力DP充电至蓄电池105。因此,削峰量运算部14进行用于使蓄电池105的充电电量RC仅增加差分电力DP部分的运算(步骤S6)。具体而言,通过RCt=RC+DP*t/60这一运算,计算出蓄电池105的该前导时间t中的充电电量RCt。在此,之所以乘以“t/60”,是为了将差分电力DP的单位从“kW”转换成“kwh”。
[0054] 削峰量运算部14判断上述那样算出的前导时间t中的充电电量RCt是否超出蓄电池105的充电极限CLMh,即,充电电量RCt的值 是否大于充电极限CLMh的值(步骤S7)。
[0055] 当充电电量RCt超出充电极限CLMh时,即使可充电电力PCP的条件满足,蓄电池105的空白容量也不足从而实际上意味着无法进行充电,因此,削峰量运算部14使临时削峰量TP C的值仅增加规定电量Pstep(步骤S8),并返回步骤S2的处理。
[0056] 另外,当在上述步骤S5中削峰量运算部14判断为差分电力DP不小于蓄电池105的可充电电力PCP时,也意味着无法将差分电力DP充电至蓄电池105内。因此,该情况下削峰量运算部14也使临时削峰量TPC的值仅增加规定电量Pstep(步骤S8),并返回步骤S2的处理。
[0057] 另一方面,当在上述步骤S7中削峰量运算部14判断为前导时间t中的充电电量RCt未超出蓄电池105的充电极限CLMh时,削峰量运算部14将此时的临时削峰量TPC确定为该前导时间t的削峰量PC,并将其记录于削峰量存储部15内(步骤S9)。然后,处理前进至步骤S15。
[0058] 如以上所述,在差分电力DP的值为正值时,削峰量运算部14在某一前导时间t内模拟基于蓄电池105的充电引起的充电电量RCt的增加和临时削峰量TPC的增加,以实现在差分电力DP小于可充电电力PCP、且蓄电池105的充电电量RCt未超出充电极限CLMh的范围内使临时削峰量TP C变为最大。
[0059] 另一方面,在差分电力DP为非正值时,通过步骤S10~S14进行放电的模拟。
[0060] 首先,削峰量运算部14判断由差分电力运算部13求出的差分电力DP是否小于蓄电池105的可放电电力PDP(步骤S10)。
[0061] 在此,当差分电力DP小于可放电电力PDP时,意味着能够从蓄电池105放电该差分电力DP。因此,削峰量运算部14进行用于使蓄电池105的充电电量RC仅减少差分电力DP部分的运算(步骤S11)。具体而言,通过RCt=RC-DP*t/60这一运算,计算出蓄电池105的该前导时间t中的充电电量RCt。
[0062] 削峰量运算部14判断上述那样算出的前导时间t中的充电电量RCt是否超出蓄电池105的放电极限DLMh,即,充电电量RCt的值是否小于放电极限DLMh的值(步骤S12)。
[0063] 当超出放电极限DLMh时,即使可放电电力PDP的条件满足,蓄电池105的充电余量也不足从而实际上意味着无法放电,因此,削峰量运算部14使临时削峰量TPC的值仅减少规定电量Pstep(步骤S13),并返回步骤S2的处理。
[0064] 另外,当在上述步骤S10中削峰量运算部14判断为差分电力DP不小于蓄电池105的可放电电力PDP时,也意味着无法从蓄电池105放电差分电力DP。因此,该情况下削峰量运算部14也使临时削峰量TPC的值仅减少规定电量Pstep(步骤S13),并返回步骤S2的处理。
[0065] 另一方面,当在上述步骤S12中削峰量运算部14判断为前导时间t中的充电电量RCt未超出蓄电池105的放电极限DLMh时,削峰量运算部14将此时的临时削峰量TPC确定为该前导时间t的削峰量PC,并将其记录于削峰量存储部15内(步骤S14)。然后,处理前进至步骤S15。
[0066] 如上所述,在差分电力DP的值为非正值时,削峰量运算部14在某一前导时间t内模拟基于蓄电池105的放电引起的充电电量RCt的减少和临时削峰量TPC的减少,以实现在差分电力DP小于可放电电力PDP、且蓄电池105的充电电量RCt未超出放电极限DLMh的范围内使临时削峰量TP C变为最小。
[0067] 在步骤S15中,削峰控制装置108将前导时间t仅向前推进规定时间tstep(例如1分钟)。
[0068] 然后,削峰控制装置108判断该前导时间t是否变为表示一日结束的值(t=1440)(步骤S16)。当变为t=1440时则一日量的模拟完成,因此结束图3的处理。另一方面,当未变为t=1440时,设定为RC=RCt(步骤S17),并返回步骤S1的处理。
[0069] 削峰控制装置108通过对各前导时间t执行上述那样的模拟,求出一日的每隔规定时间(每一前导时间t)的削峰量PC并将其记录于削峰量存储部15内。图4是表示由削峰控制装置108求出的一日的削峰量P C的一例的图。
[0070] 图5是表示由本实施方式涉及的联机控制装置109进行的联机控制工作例的流程图。图5所示的流程开始于由用户进行指示联机控制开始的操作之时。
[0071] 在图5中,联机控制装置109从削峰量存储部15读入由削峰控制 装置108于前一日求出的削峰量PC,并且从需求预测系统300读入表示当日的需求预测电量的需求预测数据(步骤S21)。
[0072] 接着,联机控制装置109将从削峰量存储部15读入的削峰量PC设定为当日的计划发电量SGenP,并根据该计划发电量SGenP控制风车控制装置102。另外,联机控制装置109将如上述那样设定的计划发电量SGenP设定为风力发电装置101的实际发电量AGenP即风力发电装置101按计划发电的发电量(步骤S22)。
[0073] 然后,联机控制装置109求出该实际发电量AGenP、与从需求预测系统300读入的当前需求预测电量ALP之间的差分电力ADP(=AGenP-ALP)(步骤S23)。
[0074] 另外,虽在此对于将计划发电量SGenP设定为实际发电量AGenP的例子进行了说明,但也可以将由发电量测量器106检测出的发电量设定为实际发电量AGenP。
[0075] 联机控制装置109判断步骤S23中求出的差分电力ADP是否为正值(步骤S24)。当差分电力ADP为正值时,意味着实际发电量AGenP有剩余,因此通过步骤S25~S29进行向蓄电池105的充电。
[0076] 首先,联机控制装置109判断差分电力ADP是否小于蓄电池105的可充电电力PCP(步骤S25)。
[0077] 在此,当差分电力ADP小于可充电电力P CP时,意味着能够将该差分电力ADP充电至蓄电池105。因此,联机控制装置109控制充放电控制装置103将差分电力ADP充电至蓄电池105(步骤S26)。
[0078] 由此,蓄电池105的充电电量RC增加为以RC=RC+ADP*t/3600这一运算所示的值。在此,之所以乘以“t/3600”,是为了将差分电力ADP的单位从“kW”转换成“kwh”。之所以与模拟时不同而乘以“t/3600”,是因为是精密地以秒单位(以高时间分辨率)而不是分钟单位进行联机控制。
[0079] 接着,联机控制装置109判断充电后的蓄电池105的充电电量RC是否超出蓄电池105的充电极限CLMh,即,充电电量RC的值是否大于充电极限CLMh的值(步骤S27)。
[0080] 另外,蓄电池105的充电电量RC由充电量测量器107检测。在此,在蓄电池105的充电电量RC未超出充电极限CLMh的情况下,对于向蓄电池105充电并没有特别的问题,因此处理返回步骤S21, 接着继续进行联机控制。
[0081] 另外,当在上述步骤S25中判断为差分电力ADP不小于蓄电池105的可充电电力PCP时,意味着无法对蓄电池105充电差分电力ADP。另外,当在上述步骤S27中判断为充电电量RC超出充电极限CLMh时,也意味着无法再对蓄电池105充电差分电力ADP。因此,在这些情况下,联机控制装置109使计划发电量SGenP的值仅减少规定电量Pstep(步骤S28),并返回步骤S21的处理。
[0082] 但是,在本实施方式中通过模拟求出下述那样的削峰量PC并将该削峰量PC作为当日的计划发电量SGenP加以使用,其中,上述削峰量PC是指:在差分电力DP小于可充电电力PCP、且蓄电池105的充电电量RC未超出充电极限CLMh的范围内变为最大的削峰量PC。因此,大部分情况下不会进入步骤S28的处理。
[0083] 即使存在电力需求未如预测那般而实际的差分电力ADP与模拟时的差分电力DP稍微有所不同的情况,也能够抑制差分电力ADP未变得小于蓄电池105的可充电电力PCP的情况、或蓄电池105的充电电量RC超出充电极限CLMh的情况。由此,即使不控制风力发电装置101的风车来调节发电量,也能够通过向蓄电池105的充电来实现削峰。
[0084] 当在上述步骤S24中判断为差分电力ADP为非正值时,意味着实际发电量AGenP不足,因此通过步骤S29~S31进行从蓄电池105的放电。
[0085] 首先,联机控制装置109判断差分电力ADP是否小于蓄电池105的可放电电力PDP(步骤S29)。
[0086] 在此,当差分电力ADP小于可放电电力PDP时,意味着能够从蓄电池105放电该差分电力ADP。因此,联机控制装置109将充放电控制装置103控制成使蓄电池105放电差分电力ADP(步骤S30)。由此,蓄电池105的充电电量RC减少为以RC=RC-ADP*t/3600这一运算所示的值。
[0087] 接着,联机控制装置109判断放电后的蓄电池105的充电电量RC是否超出蓄电池105的放电极限DLMh,即,判断充电电量RC的值是否小于放电极限DLMh的值(步骤S31)。当充电电量RC未超出放电极限DLMh时,对于从蓄电池105的放电并没有特别的问题,因此 处理返回步骤S21,接着继续进行联机控制。
[0088] 另外,当在上述步骤S29中判断为差分电力ADP不小于蓄电池105的可放电电力PDP时,意味着无法从蓄电池105放电差分电力ADP。另外,当在上述步骤S31中判断为充电电量RC超出放电极限DLMh时,也意味着无法再从蓄电池105放电差分电力ADP。因此,在这些情况下,联机控制装置109使计划发电量SGenP的值仅增加规定电量Pstep(步骤S32),并返回步骤S21的处理。
[0089] 但是,在本实施方式中通过模拟求出下述那样的削峰量PC并将该削峰量PC作为当日的计划发电量SGenP加以使用,其中,上述削峰量PC是指:在差分电力DP小于可放电电力PDP、且蓄电池105的充电电量RC未超出放电极限DLMh的范围内变为最小的削峰量PC。因此,大部分情况下不会进入步骤S32的处理。
[0090] 即使存在电力需求未如预测那般而实际的差分电力ADP与模拟时的差分电力DP稍微有所不同的情况,也能够抑制差分电力ADP未变得小于蓄电池105的可放电电力PDP的情况、或蓄电池105的充电电量RC超出放电极限DLMh的情况。由此,即使不控制风力发电装置101的风车来调整发电量,也能够通过从蓄电池105的放电来实现削峰。
[0091] 如以上详细说明所述,在本实施方式中,求出根据临时削峰量TPC决定的计划发电量SGenP与预测了每隔规定时间的电力需求后得到的需求预测电量之间的差分电力DP。并且,每隔规定时间对该求出的差分电力DP、与蓄电池105的每单位时间的可充电电力PCP或可放电电力PDP进行比较,并模拟蓄电池105的充放电和临时削峰量TPC的增减,由此求出每隔规定时间的削峰量PC。
[0092] 根据上述那样构成的本实施方式,由于考虑了蓄电池105的每单位时间的可充电电力PCP或可放电电力PDP而求得削峰量PC,因此能够求得最大限度地利用了蓄电池105的可充电电力PCP或可放电电力PDP的削峰量PC。因此,在模拟后的实际联机控制时,能够最大限度地利用蓄电池105的每单位时间的充放电能力并通过蓄电池105的充放电来控制相对于实际的需求呈超过或不足的电力,从而能够尽可能不依赖风力发电装置101的旋转机械而进行电力的削峰控制。
[0093] 另外,在本实施方式中,每隔规定时间对蓄电池105的充电电量 RC与蓄电池105的充电极限CLMh或放电极限DLMh进行比较,并模拟蓄电池105的充放电和临时削峰量TPC的增减,由此求出每隔规定时间的削峰量PC。
[0094] 根据如此构成的本实施方式,能够求得最大限度地利用了蓄电池105容量的削峰量PC。因此,在模拟后的实际联机控制时,能够最大限度地利用蓄电池105的容量并通过蓄电池105的充放电来控制相对于实际的需求呈超过或不足的电力,从而能够尽可能不依赖风力发电装置101的旋转机械而进行电力的削峰控制。
[0095] 另外,在上述实施方式中对于进行下述两个方面的比较并模拟的例子进行了说明,上述两个方面的比较是指:差分电力DP与蓄电池105的每单位时间的可充电电力PCP或可放电电力PDP的比较、以及蓄电池105的充电电量RC与充电极限CLMh或放电极限DLMh的比较。虽然也可以只进行前者或后者的任意一方面比较,但是为了不依赖风力发电装置101的旋转机械而最大限度地利用蓄电池105进行电力的削峰控制,优选进行两个方面的比较。
[0096] 另外,在上述实施方式中对于通过模拟求算次日的一日削峰量PC的例子进行了说明,但是本发明并不限定于此。例如,也可以求算下一周的一周量的削峰量PC。
[0097] 另外,在上述实施方式中对于将模拟时的前导时间t以1分钟为单位划分的例子进行了说明,但是该数字仅仅只是一个例子。另外,在上述实施方式中对于以1秒为单位进行联机控制时的充放电控制的例子进行了说明,但是该数字也仅仅只是一个例子。
[0098] 另外,在上述实施方式中,对于在执行模拟时通过从根据需求预测电量数据而确定的消费电力的最大值MaxP中减去临时削峰量TPC由此求出计划发电量SGenP的例子进行了说明,但是计划发电量SGenP的求算方法并不限定于此。例如,也可以使用根据次日的风力状况等预测发电量的发电预测系统并通过公知的方法求算计划发电量SGenP。
[0099] 另外,在上述实施方式中,对于将可充电电力PCP和可放电电力PDP设定为固定值的例子进行了说明,但是本发明并不限定于此。例如,也可以根据蓄电池105的充电电量使可充电电力PCP变动。具体而言,若蓄电池105充电至接近充电完成时,则将可充电电力PCP设 定为小于额定。另外,若蓄电池105放电至接近放电完成时,则将可放电电力PDP设定为小于额定。
[0100] 例如,在额定的可充电电力PCP为2,000kW的情况下,当充电电量未满90%时按照额定将可充电电力PCP设定为2,000kW。相对于此,当充电电量呈90%以上且未满95%时,将可充电电力PCP降低至例如1,000kW。进而,当充电电量呈95%以上且未满100%时,将可充电电力PCP降低至例如500kW,在蓄电池105呈满充时,将可充电电力PCP设定为0kW。
[0101] 除此之外,上述实施方式均只表示实施本发明时的具体化的一例,并不能由此对本发明的技术范围作出限定性解释。即,在不脱离本发明的要旨或主要特征的范围内可以以各种形式实施本发明。
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