特許 5979404 分散型電源の制御方法及び制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5979404

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月24日

(54)【発明の名称】分散型電源の制御方法及び制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/18 20060101AFI20160817BHJP

   H02J 3/16 20060101ALI20160817BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20160817BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/18

   H02J3/16

   H02J3/38 120

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-76443(P2016-76443)

(22)【出願日】2016年4月6日

【審査請求日】2016年4月6日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091281

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 雄一

(72)【発明者】

【氏名】藤井 幹介

【審査官】 緑川 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１７７８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２４７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−８７２３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／１８

Ｈ０２Ｊ ３／１６

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｇ０５Ｆ １／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電設備に接続され、かつ電力系統に連系して運転される電力変換器を備えた分散型電源の制御方法であって、前記電力変換器から出力される無効電力を制御して前記電力系統と前記電力変換器との連係点の電圧変動を抑制するようにした分散型電源の制御方法において、
前記連系点の一定期間の電圧及び電流から連系点電圧変動量、連系点有効電力及び連系点力率を演算し、前記連系点有効電力と前記連系点電圧変動量との関係を一次関数により近似して前記一次関数の傾きを最小二乗法により求め、
所定の演算周期に従って演算した前記連系点力率の増減及び前記傾きの増減に応じて力率変動量を設定し、前記力率変動量を最新の前記連系点力率に加算して前記傾きをほぼ０にするような力率指令を演算すると共に、
前記力率指令に基づいて前記電力変換器の半導体スイッチング素子を駆動することにより、前記電力変換器から出力される無効電力を制御して前記連係点の電圧変動を抑制することを特徴とした分散型電源の制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載した分散型電源の制御方法において、
前記連系点電圧変動量が前記電力系統の定格電圧を含む前後の所定電圧範囲にある時を除いて、前記力率指令の演算処理を実行することを特徴とする分散型電源の制御方法。

【請求項3】

発電設備に接続され、かつ電力系統に連系して運転される電力変換器を備えた分散型電源の制御装置であって、前記電力変換器から出力される無効電力を制御して前記電力系統と前記電力変換器との連係点の電圧変動を抑制するようにした分散型電源の制御装置において、
前記連系点の一定期間の電圧及び電流から連系点電圧変動量、連系点有効電力及び連系点力率を演算する手段と、
前記連系点有効電力と前記連系点電圧変動量との関係を一次関数により近似して前記一次関数の傾きを最小二乗法により求める傾き演算手段と、
所定の演算周期に従って演算した前記連系点力率の増減及び前記傾きの増減に応じて力率変動量を設定し、前記力率変動量を最新の前記連系点力率に加算して前記傾きをほぼ０にするような力率指令を演算する力率演算手段と、
前記力率指令が与えられる制御器と、
を備え、
前記制御器が前記力率指令に基づいて生成した駆動信号によって前記電力変換器の半導体スイッチング素子を駆動することにより、前記電力変換器から出力される無効電力を制御して前記連係点の電圧変動を抑制することを特徴とした分散型電源の制御装置。

【請求項4】

請求項３に記載した分散型電源の制御装置において、
前記連系点電圧変動量が前記電力系統の定格電圧を含む前後の所定電圧範囲にある時を除いて、前記力率演算手段による演算処理を実行することを特徴とする分散型電源の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽光発電システムや風力発電システム等からなる分散型電源の制御方法及び制御装置に関し、詳しくは、分散型電源と電力系統との連系点における電圧変動を抑制する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、太陽光発電システムや風力発電システム等の実用化が進んでおり、これらの分散型電源を電力系統に連系させるために、通常、インバータ及びその制御器を含むパワーコンディショナーが使用されている。この場合、分散型電源から出力される有効電力は気象条件等によって変動するものであり、有効電力の変動は電力系統との連系点における電圧を変動させ、系統の安定化を阻害する原因となる。
上記の点に鑑み、従来から、連系点における電圧変動を抑制するために種々の技術が提供されている。

【0003】

例えば、図８は特許文献１に記載された風力発電システムの全体構成図である。
図８において、３０は風力発電装置を有する分散型電源、３１は風車ブレード、３２は発電機、３３はコンバータ及びインバータからなる電力変換器、３４は電圧検出器、３５は電流検出器、３６は制御器、３７は風車コントローラ、４０は抵抗成分Ｒ_１及びリアクトル成分Ｘ_１により表した連系線、５０は電力系統、６０は抵抗成分Ｒ_２及びリアクトル成分Ｘ_２により表した一般負荷、Ａは分散型電源３０と系統側との連系点である。

【0004】

また、図９は制御器３６の内部構成を示すブロック図である。
この制御器３６は、連系点Ａの電圧検出値Ｖ及び電流検出値Ｉが入力されて有効電力Ｐと電圧振幅値Ｖ_ｐを演算する電力電圧演算器３６ａと、有効電力Ｐの変動成分ΔＰを検出する変動検出器３６ｂと、電圧振幅値Ｖ_ｐの変動成分ΔＶ_ｐを検出する変動検出器３６ｄと、有効電力Ｐ及び変動成分ΔＰ，ΔＶ_ｐから無効電力指令値Ｑ^＊を演算する無効電力指令演算器３６ｃと、図８の風車コントローラ３７から入力される有効電力指令値Ｐ^＊及び無効電力指令値Ｑ^＊を用いてゲートパルス指令Ｇ^＊を生成する電力制御器３６ｅと、を備えている。そして、ゲートパルス指令Ｇ^＊により電力変換器３３の半導体スイッチング素子をオン・オフさせて無効電力Ｑを制御し、有効電力Ｐの変動に伴って発生する電圧振幅値Ｖ_ｐの変動成分ΔＶ_ｐをゼロに近付けている。

【0005】

なお、無効電力指令演算器３６ｃでは、変動成分ΔＰ，ΔＶ_ｐを乗算してその結果を積分することにより、制御パラメータαを電力系統側の合成インピーダンスの抵抗分とリアクタンス分との比に収束させ、この制御パラメータαと有効電力Ｐ及び（−１）を乗算して無効電力指令値Ｑ^＊を求めている。

【0006】

次に、図１０は特許文献２に記載された太陽光発電システムの全体構成図である。
図１０において、連系線４０上の連系点Ａには、変圧器７１及び構内配線７２を介して複数台の太陽光発電装置８０が互いに並列に接続されている。これらの太陽光発電装置８０は、太陽電池８１、電力変換器８２及び制御器８５を備えており、各検出器７３，８３，８４により検出した全体の出力電流Ｉ、自己の出力電流Ｉ_１及び出力電圧Ｖ_１が入力される制御器８５によって電力変換器８２に対するゲートパルス信号Ｇ_１を生成するように構成されている。

【0007】

図１１は、制御器８５の内部構成を示すブロック図である。
この制御器８５は、電圧Ｖ_１及び電流Ｉ，Ｉ_１が入力されて電圧Ｖ_１，電流Ｉ_１のｄ，ｑ軸成分Ｖ_１ｄ，Ｖ_１ｑ，Ｉ_１ｄ，Ｉ_１ｑと全体の有効電力Ｐを演算する電圧電流電力演算器８５ａと、連系点Ａの電圧振幅Ｖ_Ｓを推定する電圧推定演算器８５ｂと、電圧振幅Ｖ_Ｓの変動成分ΔＶ_Ｓを検出する変動検出器８５ｃと、合計有効電力Ｐの変動成分ΔＰを検出する変動検出器８５ｄと、有効電力Ｐの変動成分ΔＰの増減方向を示す符号信号ΔＰ_ＳＩＧＮを生成する不感帯付符号器８５ｅと、変動成分ΔＶ_Ｓと符号信号ΔＰ_ＳＩＧＮとを乗算する乗算器８５ｆと、その出力を積分して特許文献１と同様の制御パラメータαを得る積分器８５ｇと、連系点Ａの有効電力Ｐ_１と制御パラメータαとを用いて無効電力補償量Ｑ_１^＊を演算する無効電力補償演算器８５ｈと、有効電力Ｐの変動成分ΔＰと制御パラメータαとを用いて有効電力変動指令ΔＰ_１^＊を演算する出力変動発生器８５ｉと、を備えている。

【0008】

上記の無効電力補償量Ｑ_１^＊、有効電力変動指令ΔＰ_１^＊は、電圧Ｖ_１及び電流Ｉ_１と共に電力制御器８５ｊに入力されている。電力制御器８５ｊは、有効電力変動指令ΔＰ_１^＊のもとで無効電力補償量Ｑ_１^＊に等しい無効電力Ｑが出力されるようにゲートパルス信号Ｇ_１を生成して電力変換器８２の半導体スイッチング素子をオン・オフさせ、電圧振幅Ｖ_Ｓの変動成分ΔＶ_Ｓをゼロに近付けている。

【0009】

以上のように、制御パラメータαに基づき適切な力率で無効電力を調整することにより連系点Ａの電圧変動を抑制する原理は、非特許文献１に詳しく記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特許第４５７５２７２号公報（段落［００２５］〜［００３４］、図１，図２等）

【特許文献2】特許第５３２９６０３号公報（段落［００２２］〜［００３３］、図１，図２等）

【非特許文献】

【0011】

【非特許文献1】内山倫行ほか３名，「大規模太陽光発電システムの無効電力制御による電圧変動抑制」，電気学会論文誌Ｂ，１３０巻３号，２０１０年

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

特許文献１，２に記載されている技術では、分散型電源３０や太陽光発電装置８０の出力が変動しないと、最適な制御パラメータαを求めることができない。このため、例えば特許文献２では、電力制御器に有効電力の変動指令を与えて有効電力Ｐを意図的に変動させている。
しかしながら、有効電力Ｐを変動させることは本来的に出力可能な発電電力を減少させることにもなり、発電機会の損失につながると共に、系統の安定化という観点からは決して好ましいものではない。

【0013】

そこで、本発明の解決課題は、太陽光発電装置等の分散型電源から出力される有効電力を変動させずに力率を最適化して電力変換器を制御することにより、連系点における電圧変動を抑制するようにした、分散型電源の制御方法及び制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、発電設備に接続され、かつ電力系統に連系して運転される電力変換器を備えた分散型電源の制御方法であって、前記電力変換器から出力される無効電力を制御して前記電力系統と前記電力変換器との連係点の電圧変動を抑制するようにした分散型電源の制御方法において、
前記連系点の一定期間の電圧及び電流から連系点電圧変動量、連系点有効電力及び連系点力率を演算し、前記連系点有効電力と前記連系点電圧変動量との関係を一次関数により近似して前記一次関数の傾きを最小二乗法により求め、
所定の演算周期に従って演算した前記連系点力率の増減及び前記傾きの増減に応じて力率変動量を設定し、前記力率変動量を最新の前記連系点力率に加算して前記傾きをほぼ０にするような力率指令を演算すると共に、
前記力率指令に基づいて前記電力変換器の半導体スイッチング素子を駆動することにより、前記電力変換器から出力される無効電力を制御して前記連係点の電圧変動を抑制するものである。

【0015】

請求項２に係る発明は、請求項１に記載した分散型電源の制御方法において、前記連系点電圧変動量が前記電力系統の定格電圧を含む前後の所定電圧範囲にある時を除いて、前記力率指令の演算処理を実行するものである。

【0016】

請求項３に係る発明は、発電設備に接続され、かつ電力系統に連系して運転される電力変換器を備えた分散型電源の制御装置であって、前記電力変換器から出力される無効電力を制御して前記電力系統と前記電力変換器との連係点の電圧変動を抑制するようにした分散型電源の制御装置において、
前記連系点の一定期間の電圧及び電流から連系点電圧変動量、連系点有効電力及び連系点力率を演算する手段と、
前記連系点有効電力と前記連系点電圧変動量との関係を一次関数により近似して前記一次関数の傾きを最小二乗法により求める傾き演算手段と、
所定の演算周期に従って演算した前記連系点力率の増減及び前記傾きの増減に応じて力率変動量を設定し、前記力率変動量を最新の前記連系点力率に加算して前記傾きをほぼ０にするような力率指令を演算する力率演算手段と、
前記力率指令が与えられる制御器と、を備え、
前記制御器が前記力率指令に基づいて生成した駆動信号によって前記電力変換器の半導体スイッチング素子を駆動することにより、前記電力変換器から出力される無効電力を制御して前記連係点の電圧変動を抑制するものである。

【0017】

請求項４に係る発明は、請求項３に記載した分散型電源の制御装置において、前記連系点電圧変動量が前記電力系統の定格電圧を含む前後の所定電圧範囲にある時を除いて、前記力率演算手段による演算処理を実行するものである。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、分散型電源から出力される有効電力を変動させずに、連系点における電圧変動量と有効電力とに基づいて最適化した力率に従って無効電力を制御することにより、連系点の電圧変動を抑制することができる。
このため、分散型電源の発電電力の有効利用及び系統の安定化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態を太陽光発電システムに適用した場合の全体構成図である。

【図2】連系点の有効電力と電圧変動量との関係を示す概念図である。

【図3】力率と一次関数の傾きとの関係を示す概念図である。

【図4】本発明の実施形態における力率演算器の機能ブロック図である。

【図5】本発明の実施形態における力率指令を変更する処理のフローチャートである。

【図6】本発明の実施形態における力率演算実行判定手段の動作説明図である。

【図7】連系点の有効電力と電圧変動量との関係を示す概念図である。

【図8】特許文献１に記載された風力発電システムの全体構成図である。

【図9】図８における制御器の内部構成を示すブロック図である。

【図10】特許文献２に記載された太陽光発電システムの全体構成図である。

【図11】図１０における制御器の内部構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は、この実施形態を太陽光発電システムに適用した場合の全体構成図である。

【0021】

図１において、２０は分散型電源としての太陽光発電システムである。
この太陽光発電システム２０は、太陽電池２１と、その直流出力電圧を交流電圧に変換するインバータ等の電力変換器２２と、電力変換器２２の半導体スイッチング素子を駆動するための制御器２３と、を備えている。上記構成の太陽光発電システム２０と連系変圧器２６との直列回路は複数、並列に接続され、連系変圧器２６の一次側が連系点Ａに接続されている。

【0022】

太陽電池２１の出力電圧（ＰＶ電圧）及び出力電流（ＰＶ電流）は電圧・電流検出手段２４により検出され、電力変換器２２の出力電圧及び出力電流は電圧・電流検出手段２５により検出される。制御器２３は、これらの各検出値と後述する力率指令とに基づいて駆動信号（ゲート信号）を生成し、電力変換器２２の半導体スイッチング素子をオン・オフ制御する。

【0023】

また、連系点Ａと連系変圧器２６の一次側との間には電圧検出器２７及び電流検出器２８が接続され、これらによって検出された連系点電圧及び連系点電流が力率演算器２９に入力されている。力率演算器２９は、連系点電圧及び連系点電流に基づいて生成した力率指令を前記制御器２３に送出する。
なお、上記構成において、太陽光発電システム２０は三相出力であり、三相の電力系統５０及び連系線４０に連系しているものとする。

【0024】

次に、力率演算器２９の動作原理を説明する。
力率演算器２９では、力率を変化させない一定時間（例えば１０分間）に測定した連系点電圧及び連系点電流から、連系点Ａの有効電力と電圧変動量との関係を一次関数（比例関数）により近似し、その一次関数の傾きが０になるように力率指令（＝力率の移動平均値＋力率変動量）を最適化して出力する。

【0025】

ここで、図２は、連系点Ａの有効電力と電圧変動量との関係を示す概念図である。
図示するように、連系点電圧変動量を連系点有効電力の一次関数によって近似した場合、一次関数の傾きが正である場合には力率が高過ぎ、また、傾きが負である場合には力率が低過ぎると考えられる。
従って、図３における一次関数の傾き（△にて示す）がほぼ０に収束するように、すなわち、連系点有効電力の変動に関わらず連系点電圧変動量がほぼ０となるように力率を最適化する。

【0026】

上記一次関数の傾きは、連系点Ａの有効電力が０の時に電圧変動量が０になることを前提とした最小二乗法により求め、また、力率を最適化する方法としては、局所探索法の一種である山登り法を用いることとした。
なお、力率演算器２９は、連系点Ａの電圧のばらつきが定格電圧を中心とした所定電圧範囲に収まっている場合には、力率を変化させずに従前の値を用いることとした。

【0027】

図４は、力率演算器２９の機能ブロック図である。
図４において、連系点演算手段１は、一定時間（例えば１０分間）に所定のサンプリング周期により検出した連系点Ａの電圧、電流（何れも瞬時値）から、三相各相の電圧実効値の平均値Ｖ_ｓ、連系点Ａの有効電力Ｐ_ｓ、連系点Ａの力率φを演算して出力する。

【0028】

次に、移動平均手段２は、平均値Ｖ_ｓから移動平均値Ｖ_ｓａｖｅを求め、この移動平均値Ｖ_ｓａｖｅを定格電圧（電圧変動量を求めるためのベース分）として出力する。ただし、電力判定手段４によって有効電力Ｐ_ｓが電圧変動を起こさないレベルであると判定した場合には、入力された移動平均値Ｖ_ｓａｖｅを更新して出力するサンプルホールド手段３が設けられている。

【0029】

減算手段５では、サンプルホールド手段３から出力されたＶ_ｓａｖｅと平均値Ｖ_ｓとの差を演算し、連系点Ａの電圧変動量Ｖ_ｓｖａｌ（＝Ｖ_ｓａｖｅ−Ｖ_ｓ）を求める。
この電圧変動量Ｖ_ｓｖａｌを、例えば１０分間のデータを格納するリングバッファ６に入力する。すなわち、リングバッファ６には、常に１０分前までのデータ（電圧変動量Ｖ_ｓｖａｌ）が格納されており、１０分経過した古いデータは順に廃棄されるようになっている。
連系点Ａの有効電力Ｐ_ｓについても、リングバッファ７によって常に１０分前までのデータ（有効電力Ｐ_ｓ）が格納される。

【0030】

ここで、電圧変動量Ｖ_ｓｖａｌを関数ｙ(i)、有効電力Ｐ_ｓを関数ｘ(i)とすると、傾き演算手段８では、両者の関係を一次関数：ｙ(i)＝ａｘ(i)によりモデル化し、最小二乗法により、以下の数式１〜３に示すごとく、残差平方和Ｓの偏微分値（∂Ｓ／∂ａ）が０となる傾きａを演算する。数式３による傾きａの演算は、リングバッファ６，７に格納されている過去１０分間のデータｙ(i)，ｘ(i)を対象として実行する。

【0031】

［数式１］
Ｓ＝Σ（ｙ(i)−ａｘ(i)）^２
［数式２］
∂Ｓ／∂ａ＝０
［数式３］
ａ＝Σｘ(i)ｙ(i)／Σｘ(i)^２

【0032】

一方、前述した連系点演算手段１により演算された連系点Ａの力率φは、移動平均手段９に入力されており、力率φの移動平均値の今回値、及び、サンプルホールド手段１１により保持された前回値が、力率演算手段１６に入力されている。
また、傾き演算手段８により演算された傾きａの今回値、及び、サンプルホールド手段１３により保持された傾きａの前回値が、力率演算手段１６に入力されている。
なお、１０，１２はサンプルホールド手段１１，１３及び後述のアンドゲート１５にそれぞれ入力されるクロック信号を生成する定周期タイマである。

【0033】

力率演算手段１６では、図５のフローチャートに従って力率指令を生成する。なお、力率指令とは、前述したように力率の移動平均値に力率変動量を加えた値である。

【0034】

まず、前回の力率指令の変更後に（ステップＳ１）、傾きａの今回値すなわちａ(i)の正負を判断する（同Ｓ２）。前述の図２，図３に示したように、傾きａが正側に大きい場合には力率φが高すぎるため（同Ｓ２Ｙｅｓ）、次に、力率φの増減傾向について判断する（同Ｓ３）。

【0035】

力率の今回値φ(i)が前回値φ(i-1)より減少しており（同Ｓ３Ｙｅｓ）、更に、傾きの今回値ａ(i)が前回値ａ(i-1)より減少している場合には（同Ｓ４Ｙｅｓ）、その方向（力率φを低下させて傾きａを０に近付ける方向）に力率φを調整していけば良いため、力率変動量を（−Δφ）とし（同Ｓ５）、これを力率の今回値φ(i)に加算して力率を変更する（同Ｓ１）。
また、力率の今回値φ(i)が前回値φ(i-1)より減少していても（同Ｓ３Ｙｅｓ）、電圧変動量Ｖ_ｓｖａｌの増加や有効電力Ｐ_ｓの減少により傾きの今回値ａ(i)が前回値ａ(i-1)より増加しているか、または前回値ａ(i-1)と変わらない場合には（同Ｓ４Ｎｏ）、力率φを逆方向に変化させるために、力率変動量を（＋Δφ）とし（同Ｓ６）、これを力率の今回値φ(i)に加算して力率を変更する（同Ｓ１）。

【0036】

前述したステップＳ３において、力率の今回値φ(i)が前回値φ(i-1)より増加しているか、または前回値φ(i-1)と変わらない場合には（同Ｓ３Ｎｏ）、傾きａの増減傾向について判断する（同Ｓ７）。そして、電圧変動量Ｖ_ｓｖａｌの増加や有効電力Ｐ_ｓの減少により傾きの今回値ａ(i)が前回値ａ(i-1)より増加している場合には（同Ｓ７Ｙｅｓ）、力率φを逆方向に変化させる必要がある。
よって、力率が低くなるように力率変動量を（−Δφ）とし（同Ｓ８）、これを力率の今回値φ(i)に加算して力率を変更する（同Ｓ１）。

【0037】

また、傾きの今回値ａ(i)が前回値ａ(i-1)より減少しているか、または前回値ａ(i-1)と変わらない場合には（同Ｓ７Ｎｏ）、力率φを逆方向に変化させるために力率変動量を（＋Δφ）とし（同Ｓ９）、これを力率の今回値φ(i)に加算して力率を変更する（同Ｓ１）。

【0038】

更に、図２，図３に示したように、傾きａが負側に大きい場合には力率φが低すぎるため（同Ｓ２Ｎｏ）、ステップＳ３〜Ｓ９と同様に力率φの増減傾向、傾きａの増減傾向を判断し（同Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１４）、傾きａの増減に応じてステップＳ５，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ９とはそれぞれ逆の力率変動量を設定して力率を変更する（同Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１）。

【0039】

ここで、図４における力率演算実行判定手段１４は、電圧変動量Ｖ_ｓｖａｌが定格電圧を中心として±ΔＶ_ｓ（ΔＶ_ｓは、例えば定格電圧の２［％］）の電圧範囲に含まれるときには力率演算手段１６が力率演算を実行しないように、図６に示す如く“１”または“０”の論理値を発生し、この論理値が定周期タイマ１２からのクロック信号と共にアンドゲート１５に入力されている。

【0040】

以上のように、本実施形態では、有効電力Ｐ_ｓの変動量が小さくても、図７に示すように原点を通る一次関数ｙ(i)＝ａｘ(i)により連系点有効電力と連系点電圧変動量との関係を近似している。このため、図４の力率演算手段１６、言い換えれば図１の力率演算器２９は、ｙ(i)及びｘ(i)（電圧変動量Ｖ_ｓｖａｌ及び有効電力Ｐ_ｓ）に基づいて傾きａを求めることができ、この傾きａを０に近付けるように力率指令を最適化することが可能である。

【0041】

こうして生成された力率指令は、図１の制御器２３に送られている。制御器２３では、入力された力率指令に従って電力変換器２２が所定の無効電力を出力するように半導体スイッチング素子に対する駆動信号を生成してオン・オフ制御する。これにより、電力変換器２２が出力する有効電力を意図的に変動させずに連系点Ａの電圧変動を抑制することができる。
従って、太陽光発電システム２０の発電能力を有効に利用可能であると共に、系統の安定化にも寄与する。

【0042】

図１の実施形態では、太陽光発電システム２０が複数、並列に接続されているが、本発明は、単一の分散型電源が電力系統５０に連系されている場合にも勿論、適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明は、太陽光発電システムだけでなく、風力発電システムや燃料電池発電システム等、各種の発電設備を備えた分散型電源に利用することができる。

【符号の説明】

【0044】

Ａ：連系点
１：連系点演算手段
２，９：移動平均手段
３，１１，１３：サンプルホールド手段
４：電力判定手段
５：減算手段
６，７：リングバッファ
８：傾き演算手段
１０，１２：定周期タイマ
１４：力率演算実行判定手段
１５：アンドゲート
１６：力率演算手段
２０：太陽光発電システム（分散型電源）
２１：太陽電池
２２：電力変換器
２３：制御器
２４，２５：電圧・電流検出手段
２６：連系変圧器
２７：電圧検出器
２８：電流検出器
２９：力率演算器
４０： 連系線
５０： 電力系統

【要約】

【課題】有効電力を変動させずに最適な力率を演算して電力変換器を制御し、連系点の電圧変動を抑制するようにした制御方法及び制御装置を提供する。
【解決手段】系統に連系した電力変換器から出力される無効電力を制御して連係点の電圧変動を抑制する分散型電源の制御方法において、一定時間内の連系点の電圧及び電流から連系点電圧変動量、連系点有効電力及び連系点力率を演算し、連系点有効電力と連系点電圧変動量との関係を一次関数により近似してその傾きを最小二乗法により求め、所定の周期に従って演算した連系点力率の増減及び傾きの増減に応じて力率変動量を設定し、この力率変動量を最新の連系点力率に加算して前記傾きをほぼ０にする力率指令を求め、この力率指令に基づいて電力変換器を駆動することにより、電力変換器から出力される無効電力を制御して連係点の電圧変動を抑制する。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】