功率控制装置、发电系统以及电力网系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种功率控制装置、发电系统以及电力网系统。在包括把来自发电装置的输出进行功率转换的功率转换装置、把来自发电装置的输出或者功率转换装置的输出进行蓄存的同时根据需要来释放所蓄存的电力的蓄电装置，并把该功率转换装置的输出输出给电力系统的功率控制装置中，检测发电装置在预定时间内所发电的电能，根据各期间的电能，决定功率控制装置在下一个预定期间的输出图形，并根据输出图形来控制功率控制装置的输出，由此，即使在来自发电装置的输出变动的情况下，也能够预先确定输出给电力系统的电能，通过向蓄电装置充电或者从蓄电装置放电来吸收相当于与该电能的差异的功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率控制装置、发电系统以及电力网系统，更详细地讲，涉及包括功率转换装置和蓄电装置、并把来自发电装置的输出进行功率转换后输出到电力系统的功率控制装置的控制。
技术介绍
近年来，例如由于伴随传统燃料的使用释放二氧化碳而使地球变暖、因原子能设备的意外事故以及核废弃物引起的放射性污染等环境问题非常严重，并且关注的焦点集中在陆地环境和能量方面。在这种情况下，在全世界已经实际使用了太阳能电池等利用太阳光这种无穷无尽而且清洁能源的装置等。太阳能电池根据入射到感光面的太阳光的强度，输出功率产生很大变动。当把这种输出变动剧烈的发电单元连接到电力系统(以下，也简单地称为「系统」)时，为了稳定系统的频率或者电压，需要使用蓄电池等蓄电装置以使输出稳定。通过这种输出稳定化，改善由以下两个原因引起的系统频率或者电压的品质恶化。原因之一是发电一侧剧烈的输出变动，另一个原因是连接在系统上的负荷的变动。提出了很多用于这种输出稳定化的控制方法或者系统。例如，在特公平2-61227号公报中，记载了在把太阳能电池连接到系统上时，为了使太阳能电池的急剧输出变动在系统中不产生影响，把太阳能电池的输出暂时在蓄电池等中蓄存，检测太阳能电池的输出或者日照，控制电力网连接变换器的输出使其成为平滑的值。另外，在特开昭63-186538号公报中，记载了如下方法在电力系统中设置由蓄电池和双向变压器构成的系统稳定化装置，在产生负荷变动时，调整来自系统稳定化装置的输出。即，在连接太阳能发电系统时发生的系统输出变动在负荷中产生影响的情况下，在电力不足时从系统稳定化装置进行供给，而在电力富裕时在系统稳定化装置中进行所蓄存的负荷调整。另一方面，在电力系统一侧，通常连接多台发电机(以下，把它们称为系统发电单元)，这些发电机根据预先确定的供需计划，决定发电机的运转(起动以及停止)。通过考虑到过去的负荷变动而制定这些供需计划，根据该计划来控制起动或者停止。如上所述，在根据单纯基于过去的负荷时间情况的供需计划来控制系统的发电单元的系统中，在连接太阳能电池等不稳定的发电单元后进行系统连接时，由于不能够过于指望由太阳能电池等不稳定的发电单元产生的电力，因此与通常动作时相比较，需要相当低地估计其电力。从而，在连接了太阳能电池等输出不稳定的发电单元时，在发电机的运用上，浪费非常多。为了消除浪费，考虑使用上述专利文献2记述的蓄电装置使太阳能电池等输出不稳定的发电单元的输出稳定化。然而，记载在特开昭63-186538号公报中的方法基本上以设置在系统中的发电机根据恒定的供需计划发电为前提。因此，例如，如果考虑在台风或者局部天气急剧变化的大规模范围内对太阳能电池等的输出产生很大影响的情况，则为了安全需要充分加大蓄电装置的容量，其结果，具备太阳能电池等不稳定的发电单元的发电系统成为很高的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于减少功率控制装置的蓄电装置的容量，所述功率控制装置包括功率转换装置和蓄电装置，把来自发电装置的输出进行功率转换后输出到电力系统中。实现上述目的的本专利技术的一种方式的功率控制装置是把来自发电装置的输出进行功率转换后输出到电力系统的功率控制装置，具备 功率转换装置，把上述发电装置的输出进行功率转换；蓄电装置，在把来自上述发电装置的输出或者来自上述功率转换装置的输出进行蓄存的同时，根据需要释放所蓄存的电力；检测单元，检测由上述发电装置在预定期间内发电的电能；以及控制单元，根据各预定期间的上述电能，决定上述功率控制装置在下一个预定期间的输出图形(pattern)，并根据该输出图形来控制上述功率控制装置的输出。即，在本专利技术中，在包括把来自发电装置的输出进行功率转换的功率转换装置、把来自发电装置的输出或者来自功率转换装置的输出进行蓄存的同时根据需要把所蓄存的电力进行释放的放电装置，并把该功率转换装置的输出向电力系统输出的功率控制装置中，检测由发电装置在预定期间内发电的电能，根据各预定期间的电能，决定下一个预定期间中的功率控制装置的输出图形，根据输出图形，控制功率控制装置的输出。如果这样做，则由于根据在各预定期间内的发电电能，来控制功率控制装置下一个预定期间的输出，因此例如即使在来自发电装置的输出发生变动的情况下，也能够预先决定向电力系统输出的电能，通过向蓄电装置充电或者从蓄电装置放电来吸收与其电能差异相当的电力。从而，能够减少功率控制装置内的蓄电装置的容量的同时，在电力系统一侧能够具有余量建立供需计划。另外，最好是控制单元决定输出图形使得在下一个预定期间内从功率控制装置输出的电能与在预定期间内从功率控制装置输出的电能实际上相等。在这种情况下，作为输出图形，可以把在下一个预定期间内从功率控制装置输出的功率取为恒定，也可以具有使在下一个预定期间的一部分从功率控制装置输出的功率值变化的移动部。在具有移动部的情况下，最好把功率控制装置在移动部中的输出的变化速度限制为小于或等于预定值。也可以将蓄电装置的输入输出连接到功率转换装置的输入一侧，使得控制单元可以控制来自功率转换装置的输出功率。也可以还具备检测蓄电装置的蓄电状态的蓄电状态检测单元，使得控制单元依据检测出的蓄电状态而修正输出图形。另外，上述目的还通过使用了依据本专利技术的功率控制装置的发电系统或者电力网系统而实现。本专利技术的其它特征和优点将从以下结合附图进行的描述中明了，其中，相同的参考符号在所有的附图中表示相同或者相似的部分。附图说明被引入说明书的附图构成说明书的一部分，本专利技术中举例说明的具体实施例与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是表示依据本专利技术的发电系统的基本结构例的方框图。图2是表示图1的发电系统的功率控制装置的基本结构例的方框图。图3是表示图1的发电系统的功率控制装置的基本结构例的方框图。图4是表示本专利技术的发电系统的第1实施方式的结构的方框图，图5A到5C用于说明第1实施方式的预定输出图形，图6A到6C用于说明第2实施方式的预定输出图形，图7是表示本专利技术的发电系统的第3实施方式的结构的方框图，图8是表示本专利技术的发电系统的第4实施方式的结构的方框图，图9是表示依据本专利技术的电力系统的基本结构例的方框图，图10是表示第1实施方式中的控制单元所进行的处理的流程图。具体实施例方式下面将参照附图详细地描述本专利技术的最佳实施方式。应注意以下实施方式的每一个元件都不是想要限定本专利技术的范围，而仅是作为一个例子来描述。基本的结构图1是表示本专利技术的发电系统的基本结构例的框图。发电系统1具备发电装置2和以从发电装置2输出的电力为输入向电力系统4进行输出的功率控制装置3。功率控制装置3具有功率转换装置5、蓄电装置6、控制单元7以及检测单元8，来自控制单元7的输出被输出给通知单元9，通知单元9的输出向电力系统4输入。进而，图9是表示本专利技术的电力网系统100的基本结构例的框图，更详细地示出图1的电力系统4的结构。电力系统4具备包括104a、104b、104c3个发电机的发电机104、接收来自发电系统1中的通知单元9的信号的接收单元101、根据来自接收单元101的信号决定发电机104的供需计划的供需计划决定单元102、根据供需计划起动以及停止发电机的发电机起动停止单元103，其中来自发电系统1以及发电机104的输出被供给到负荷110。功率控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率控制装置，将来自发电装置的输出进行功率转换后输出到电力系统，包括：功率转换装置，对上述发电装置的输出进行功率转换；蓄电装置，在把来自上述发电装置的输出或者来自上述功率转换装置的输出进行蓄存的同时，根据需要释放所蓄存的 电力；检测单元，检测由上述发电装置在预定期间内产生的电能；以及控制单元，根据各预定期间的上述电能，决定上述功率控制装置在下一个预定期间的输出图形，并根据该输出图形来控制上述功率控制装置的输出。

【技术特征摘要】
JP 2004-4-19 2004-1234421.一种功率控制装置，将来自发电装置的输出进行功率转换后输出到电力系统，包括功率转换装置，对上述发电装置的输出进行功率转换；蓄电装置，在把来自上述发电装置的输出或者来自上述功率转换装置的输出进行蓄存的同时，根据需要释放所蓄存的电力；检测单元，检测由上述发电装置在预定期间内产生的电能；以及控制单元，根据各预定期间的上述电能，决定上述功率控制装置在下一个预定期间的输出图形，并根据该输出图形来控制上述功率控制装置的输出。2.根据权利要求1所述的功率控制装置，其中上述控制单元决定上述输出图形，以使在下一个预定期间从上述功率控制装置输出的电能与在上述预定期间从上述功率控制装置输出的电能基本相等。3.根据权利要求2所述的功率控制装置，其中上述输出图形中，在下一个预定期间从上述功率控制装置输出的功率大致相同。4.根据权利要求2所述的功率控制装置，其中上述输出图形具有使上述功率控制装置输出的功率值在下一个预定期间的一部分期间发生变化的移动部。5.根据权利要求4所述的功率控制装置，其中来自上述功率控制装置的输出在上述移动部中的变化速度被限制为小于或等于预定值。6.根据权利要求1所述的功率控制装置，其中上述蓄电装置的输入输出连接在上述功率转换装置的输入一侧，上述控制单元控制来自上述功率转换装置的输出功率。7.根据权利要求1所述的功率控制装置，其中还具备检测上述蓄电装置的蓄电状态的蓄电状态检测单元，上述控制单元根据检测出的蓄电状态来修正上述输出图形。8.一种发电系统，包括功率控制装置，将来自发电装置的输出进行功率转换后输出到电力系统，包括功率转换装置，对上述发电装置的输出进行功率转换；蓄电装置，在把来自上述发电装置的输出或者来自上述功率转换装置的输出进行蓄存的同时，根据需要释放所蓄存的电力；检测单元，检测由上述发电装置在预定期间内产生的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑神诚路，竹原信善，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]