专利名称：自律分散型的交流电力系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及如下的自律分散型交流电力系统具备交流系统的电力消耗设备、发电设备、具有自系统联系用逆变器的直流蓄电装置的蓄电系统的电力供需单元中的自律分散型交流电力系统；和将相邻系统联系用逆变器作为电力供需控制设备而相互连接具备与上述相同设备和蓄电系统的多个电力供需单元、在多个电力供需单元之间使过与不足电力融通的自律分散型交流电力系统。
背景技术：
以往的电力系统(电力system)如图8所示，基本上是将大规模发电站91设为顶点、将电力需要单元92设为外围(裾野)的“放射状系统”。在图8中，为了确保多个送电系统，在一部分导入了“环状系统”。这种电力系统广域(例如数万km2)、且大规模(数十 Gff)地构成为单一系统。另一方面，近年来，太阳能发电、燃料电池的系统联系型的分散发电系统(例如， 参照专利文献1 3等)受到瞩目。系统联系型的分散发电系统通常构筑于以往的放射状的电力系统的终端区域或者接近终端的局部区域，以与以往的电力系统的联系为前提。专利文献1 日本特开平6-327146号公报专利文献2 日本特开2004-15882公报专利文献3 日本特开2002-44870公报
发明内容
发明要解决的课题然而，在图8所示的以往的电力系统构造中，电力的移送大量且覆盖长距离，并且一直连续进行(“同时同量原则”)，所以损失较多，另外，在由太阳能 风能等可再生的能量而来的发电中，因为该可再生能量普遍存在，所以难以构筑利用这些能量的大规模发电站。本发明的发明者以消除上述的问题为目的，在先提出了涉及作为W0/2008/047400 国际公开的自律分散型电力系统的发明。本发明的目的在于提供如下的自律分散型交流电力系统在交流系统的电力消耗设备中需要由自系统联系逆变器对积蓄于直流蓄电装置的电力进行转换得到的交流电力、 并且也能够进行用于此的电力的供给的电力供需单元的自律分散型电力系统；或者分别具备这样的电力系统而连接的多个电力供需单元不依赖于以往的电力系统而能够自立的自律分散型交流电力系统。另外，这并不意味着排除本发明系统与以往的电力系统并存的情况。用于解决课题的手段用于解决上述课题的本发明电力系统的第一结构，一种具备蓄电系统的电力供需单元的自律分散型交流电力系统，所述电力供需单元包括发电设备、由该发电设备蓄电的直流蓄电装置、用于将该直流蓄电装置与交流电力消耗设备的交流系统连接的自系统联系用逆变器(电压型自励式逆变器)、和控制该逆变器的控制系统，其特征在于，由所述控制系统根据所述直流蓄电装置的蓄电量(kWh)的变化来对所述逆变器的输出频率进行可变控制。在上述的本发明电力系统中，可以将相邻的电力供需单元彼此的一方的电力供需单元的直流蓄电装置和自系统联系用逆变器之间、与另一方的电力供需单元的交流系统经由具备控制系统的相邻系统联系用逆变器相互连接，对连接了的系统的输出频率进行比较来判断各自的直流蓄电装置的蓄电量的过与不足，通过所述相邻系统联系用逆变器的控制系统进行控制以使得联系线潮流从输出频率较高的系统流向输出频率较低的系统。另外，在上述的本发明电力系统中，可以以包含电力供需单元群的区分开的单位， 进行与上述同样地进行过与不足蓄电量的融通(交换)的控制，所述电力供需单元群是将多个电力供需单元集合并经由相邻系统联系用逆变器相互连接而成的。进而，在上述的本发明电力系统中，可以基于自系统联系用逆变器的输出频率与由相邻系统联系用逆变器检测到的相邻系统的频率的大小关系，控制所述相邻系统联系用逆变器的联系线潮流。这一点对于自群系统联系用逆变器和相邻群系统联系用逆变器也同样。在此，可以在作为电力供需控制设备而设置的自系统联系用逆变器的控制部或者相邻系统联系用逆变器的控制部，设定可任意设定以及变更的不能工作或者不能通电的不敏感带作为基准水平，为了对频率或者联系线潮流进行控制，基于所述基准水平使所述逆变器的控制部工作。另外，作为上述不敏感带的设定方法，作为一例，可以在自系统联系用逆变器中， 使直流蓄电装置的蓄电量与所述逆变器的输出频率的变化相关联，在蓄电量的减少处于一定范围内时进行不使所述逆变器的输出频率变化的控制。在相邻系统联系用逆变器中，对一方的系统与另一方的系统的频率进行比较，在频率的差异处于一定范围内时，将该一定范围设定为不敏感带并进行控制以使得联系线潮流不流动。基于如上所述设定的不敏感带的控制，在区分开的多个电力供需单元群之间也能够与上述同样地应用。发明的效果在本发明中，具有下述优点通过使各电力供需单元的蓄电装置的电力量(kWh) 的多少反映于自系统联系用逆变器的输出频率，从而能够不设置特别的通信电路而对系统内的电源设备和/或供需单元传递电力供需状况。通过该优点，在向各电力供需单元导入了能够控制的电源(柴油发电机等)时，能够进行其AFC运行(频率控制运行)，另一方面也能够在例如有大量需要的电力供需单元实现负载限制(需求方管理，demand side management)。另一方面，在相邻系统联系用逆变器的控制中，如果例如对系统A与系统B的频率进行比较、使联系线潮流从频率较高的系统(A或者B)向频率较低的系统(B或者A)流动， 则两系统A、B的蓄电装置的电力量被平均化。附带地，因为频率在交流系统中为通用的变量，所以通过检测频率，不需要特别的通信电路，能够仅通过自系统端的信息来进行控制。作为联系线潮流控制的具体策略的一例，预先设定与两系统的频率差成比例的潮流的大小，潮流的方向则是将从频率高的系统向频率低的系统流动的方向设为正极性。
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的实施方式例进行说明。在附图中，图1是表示本发明电力系统的结构的第一例的框图，图2是表示本发明电力系统的结构的第二例的框图，图3是用于说明与图1、图2的电力系统的一个电力供需单元的权利要求1的发明相对应的实施方式例的框图，图4是用于说明与权利要求2的发明相对应的相邻的电力供需单元彼此的连接方式例的框图，图5是用于说明图4的连接方式中的控制系统的实施方式例的框图，图6是表示基于蓄电池电力量的下垂特性的线图， 图7是表示类神经网络的工序图的框图，图8是用于说明以往的电力系统的框图。图1、图2所例示的本发明电力系统1，作为一例将5个电力供需单元11 15相互连接，在图1中将电力供需单元11设为中心，其他的电力供需单元12 15呈放射状连接，在图2中各电力供需单元11 15多级连接。各电力供需单元11 15分别如图3所例示，具备利用可再生能量的至少一个发电设备101、NAS电池等直流蓄电设备102、多个负载(交流电气设备，下面也称为“交流系统”)103、和作为电力供需控制设备的一例而配置于所述蓄电装置102与交流系统103之间的自系统联系用逆变器104。另外，所述逆变器104的控制系统包含于图中的该逆变器104 的单元框内。这一点在后述的逆变器154、164中也是同样的。另外，能够与本发明电力系统联系的电力供需单元，图1 图3中未图示的其他的电力供需单元也具备与所述电力供需单元11 15同样的设备101 104，各设备连接于枝状的屋内配线。在此，在图示的全部各电力供需单元11 15或者未图示但与本发明电力系统联系的任意的电力供需单元中，也能够将发电设备101或者/以及蓄电设备102搭载于卡车等的货箱，或者预先设置得能够搭载，在产生需要时将所述发电设备101和/或蓄电设备 102指向其他的电力供需单元，由此进行电力的传递。在本发明中，各电力供需单元之间弱结合。S卩，如果以图1、图2举例，各电力供需单元11 15基本上为自律型，以能够在发生电力不足时从其他的电力供需单元接受电力的供给、在产生电力剩余时向其他的电力供需单元供给电力的方式结合。本发明中的电力供需单元11 15例如为一般家庭房屋、集合住宅、小 中 大各种规模的工厂、低层·中层·高层的各层的建筑等。另外，多个这些一般家庭房屋、集合住宅等电力供需单元集合而成的电力供需单元的群也作为本发明的电力供需单元11 15或者其中的任意一方来进行处理。典型地，发电设备101为太阳能发电器、燃料电池、NAS电池等DC电源(下面也称为直流蓄电装置)。作为发电设备101，大多使用太阳能发电、风力发电、微型水力发电、和/ 或生物发电那样的再生能量发电系统，但有时也使用利用燃气发动机方式、燃气轮机方式、 燃料电池方式等的热电联供(cogeneration)系统(下面，在本说明书中称为热电联供)。 另外，一部分发电设备、生物发电设备、热电联供为AC电源，所以能够不进行变换地直接使用于交流系统，也能够对该输出进行AC/DC转换而将其储存于直流蓄电装置102，作为DC电源而使用。
进而，在发电设备101以及/或者蓄电设备102中，虽然未图示，但也能够使用飞轮单元(flywheel unit)。在蓄电设备102中，包含将蓄电池与双电荷层电容器组合而成的蓄电设备。交流系统的负载103为通过商用交流电源驱动的电灯、空调、冰箱、电磁炉、电饭煲等AC设备。在本发明中，作为为了控制各电力供需单元的电力的需求、供给而设置的电力供需控制设备，在图3的例子中，使用自系统联系用逆变器104。而且，作为本发明的各电力供需单元所具备的蓄电装置102的一例的图2的NAS电池系统(蓄电池102与逆变器104)， 为了控制该电力供需单元的电力供需，如下所述对逆变器104的频率和电压进行控制。S卩，上述NAS电池系统(102、104)在CVCF模式(定电压控制·定频率控制模式) 下运行。在CVCF模式下，NAS电池的逆变器输出电压的频率作为独立变量能够任意设定， 所以将该频率作为该电力供需单元的额定频率，设为发电设备系统101的基准频率。这样一来，频率维持即该电力供需单元的电力供需的控制，仅通过该NAS电池系统进行，发电设备101进行最大输出下的运行即可。另一方面，在NAS电池系统(102、104)的CVCF模式下的运行中，逆变器104的输出电压的大小也能够控制，所以例如输出电压维持即无效电力控制，与NAS电池系统的控制一起，也与具备控制功能的发电设备101协调来进行控制。具体地说，设为考虑了与发电设备101和/或蓄电设备102的额定容量相应的下垂率特性的控制分配。关于上述的电力供需的控制能够在各电力供需单元中进行，由此当在例如图1、图 2的电力供需单元11中产生电力剩余时，作为具体例在逆变器104具备的控制系统中检测出负载103的电力使用量降低并且蓄电设备102充满电或者接近充满电时，将发电设备101 生成的电力经由相邻系统联系用逆变器164向电力不足的其他的电力供需单元供给。在该电力供给中，也能够使具有剩余电力的电力供需单元的该发电设备101或者蓄电设备102向电力不足的电力供需单元的附近移动来进行电力供给。另一方面，作为电力供需控制设备而设置于各电力供需单元之间的相邻系统联系用逆变器164，作为一例当电力供需单元11发生电力不足时，能够通过所述逆变器164的频率或者/以及电压的控制部检测出例如负载103的电力使用量急剧增加，经由作为电力供需控制设备而设置于产生电力剩余的其他的电力供需单元12 15的任意一个的相邻系统联系用逆变器164而在电力交换部接受电力的供给来驱动负载103，或者在蓄电设备102 蓄电。接下来，通过图4对电力供需单元11与电力供需单元15之间的过与不足电力的传递的例子进行说明。图4所例示的其他的电力供需单元15具备发电设备151、直流蓄电设备152、作为电力供需控制设备的自系统联系用逆变器154、和交流电气设备153。发电设备151典型地为包含热电联供和/或生物发电设备的火力、水力、风力等中小规模设备，直流蓄电设备 152典型地为二次电池，但也可以为组合二次电池与双电荷层电容器而成的设备。图4的电力供需单元15能够经由自系统联系用逆变器154向自系统的交流系统153供给电力，这一点与图3的电力供需单元11同样。另外，图4的电力供需单元15除了与电力供需单元11 以外，也能够在与其他的电力供需单元12 14之间接受电力的供给。该电力供需单元11 与15的电力的传递，如图4所示那样经由相邻系统联系用逆变器164进行，但也能够如上所述那样通过在该电力供需单元15中引入电力供需单元11的能够移动的发电设备101和 /或蓄电设备102而进行。在图4中，在电力供需单元15与电力供需单元11之间交换的电力，为例如通过发电设备15生成的电力或者在蓄电设备152中积蓄的电力，电力供需单元15被从电力供需单元11供给的电力积蓄于蓄电设备152中。在本发明电力系统中，在各电力供需单元的经由相邻系统联系用逆变器164的电力交换(传递)中，能够根据基于所预测的天气、电力需要的预测、热需要的预测等的值或者各电力供需单元的设定值等，对各电力供需单元中的包含热电联供和/或生物发电机的多个发电设备进行自动或者手动控制。进而，各电力供需单元11 15能够从其他的电力供需单元中的各自的相邻系统联系用逆变器164参照信息(频率或者电压)、并且基于由该各电力供需单元预测的电力消耗量，设定或者变更设置于各电力供需单元11 15之间的相邻系统联系用逆变器164的工作条件。在图4所例示的各发电设备101、151中，也可以例如太阳能发电器通过调节器对每个发电设备分别进行控制；燃料电池、微型热电联供器通过电力调节器对每个发电设备分别进行控制。在本发明电力系统中，通过作为电力供需控制设备而起作用的相邻系统联系用逆变器164综合控制各发电设备101、151所共通的控制要素，通过分别控制各发电设备101、 151固有的控制要素，能够将一系列的电力供需单元11、15中的发电设备101、151作为整体来进行最合适的控制。附带地，以往的太阳能发电器、燃料电池等各发电设备仅通过各自的电力调节器进行完全输出的控制与系统连接的控制，但在本发明中，构成为能够在各发电设备的输出从零到完全输出的期间内，利用飞轮单元等将所供需的电力平均化，通过各自的电力供需单元的自系统联系用逆变器104、IM来进行自由的控制。另外，上述的蓄电设备102、152作为DC电源而典型地单独使用二次电池、例如NAS 电池，但在本发明电力系统中，能够在蓄电设备102、152中合并使用蓄电池(二次电池)与双电荷层电容器，经由自系统联系用逆变器104、154向自系统的交流电气设备供给电力。在此，在合并使用所述的蓄电池与双电荷层电容器时，通过由自系统联系用逆变器104、巧4控制例如进行与蓄电特性和/或放电特性相应的分别使用的控制等，能够合理地应对各电力供需单元中的电力的需求方式的多样化或者各供需单元中的电力的供给方式的多样化。另外，作为电力供需单元11所具备的负载103(交流系统)的各种电气设备，以往通过简单地分别接通、切断(ON、OFF)电力来分别运行。这一点对于其他的电力供需单元 12 15也同样。但是，在本发明电力系统中，在自系统联系用逆变器104的控制部预先设定起动优先顺序、起动电力的大小(从大到小的顺序或者逆序)等，以例如使起动的顺序(或者切断的顺序)为设定的顺序或者电动势较大的顺序等的方式，对作为一例构成该电力供需单元11中的负载103的各电气设备例如冰箱、空调、电视等进行控制，由此能够实现消耗电力的平均化。
另外，在使起动电力较大的电气设备103起动时，能够使电力供需控制部工作，以使得从具备双电荷层电容器的蓄电池和/或飞轮单元供给该起动时的电力。进而，对于难以预测的一般家庭的电力需求和/或其峰值，能够在各家庭的冰箱、 空调等电气设备103预先搭载能够使该设备103进行例如2小时左右的运行的电池等蓄电设备(未图示)，在该电力供需单元的内部补充需求峰值时的电力不足。该方法也有助于消耗电力的平均化。在通过如上所述那样控制起动时的优先顺序等、能够实现消耗电力的平均化时， 能够对在各电气设备103起动时容易在逆变器104的控制部和/或各电气设备103中流动的过大电流进行分散控制，所以能够延长连接该逆变器104自身、各电气设备或者这些构件之间的配线等配线部件的寿命。另外，如图5所例示，通过由联系线潮流控制电路170检测电力供需单元11的频率和电力供需单元15的频率、基于该检测结果控制相邻系统联系用逆变器164，能够进行在联系线潮流中不产生脉动或者不容易产生脉动的控制，所以在确保各电力供需单元中的电气设备的更稳定的工作方面也有用。进而，通过各电力供需单元之间的电力供需的控制和使用的DC电力的AC化，能够实现不需要例如TV的待机状态、其他设备的待机运行，所以能够抑制无用的电力消耗。在此，通过相邻系统联系用逆变器164联系图4、图5所例示的电力供需单元11与 15的目的在于，使由设置于各电力供需单元11与15的直流蓄电设备102、153和自系统联系用逆变器104、164构成的直流蓄电设备例如NAS电池系统的充电电力量在两电力供需单元11与15之间平均化。通过该联系，能够事先回避在一方的电力供需单元11或者15内有可能产生的电力供给障碍，提高电流供需的迅速性。这在上述以外的电力供需单元之间也同样。接下来，对于相邻系统之间的联系线潮流的控制方式，具体地说对于使多少电力向那个电力供需单元的方向流动，通过附随配备于NAS电池系统102、104等的相邻系统联系用逆变器164来执行。在本实施例中，控制联系用潮流以使其从NAS电池(蓄电设备的一例，下同)的充电电力量较多一方向较少一方流动。因此，需要检测并把握联系用逆变器164的相邻的电力供需单元中的NAS电池的充电电力量。在此，检测各NAS电池所附设的各自系统联系用逆变器的产生电压的频率，NAS电池的充电电力量的多少反映于此。S卩，在充电电力量较多的情况下，将该电力供需单元的额定频率设定得较高，相反在充电电力量较少的情况下将该电力供需单元的额定频率设定得较低。在采用上述那样的控制方式时，在相邻系统联系用逆变器的控制中，对一个电力供需单元与其他的电力供需单元的频率进行比较、使潮流从频率高侧的电力供需单元向频率低侧的电力供需单元流动即可。频率为交流系统中的通用的变量，所以通过检测频率并进行控制从而不需要特别的通信电路，能够仅通过自系统端的信息(频率)来进行控制。附带地，联系线潮流的大小作为一例设定为与两电力供需单元的频率差成比例。在图6中示意性地表示直流蓄电池的电力量的下垂特性。在图6中，在纵轴(Y轴)为自系统联系用逆变器的频率设定值、横轴(X轴)为蓄电池的充电电力量(kWh)时，在由通过表示基准电力量的点的右上(左下)的特性线描画下垂特性时，在电力量比目标(基准电力)多时将逆变器的频率设定为高侧，在电力量比目标(基准电力)少时将逆变器的频率设定为低侧。在通过基于上述那样的蓄电池电力量的下垂特性控制各电力供需单元的自系统联系用逆变器时，能够使与各电力供需单元所具备的蓄电池容量相应的电力量平均化。在使蓄电池的充电电力量的大小反映于各电力供需单元的频率时，在同一电力供需单元内在哪里检测都相同，所以能够不需要特别的通信电路而对各电力供需单元内的电源和/或负载传递电力的供需状况的信息。由此，能够进行各电力供需单元中的电源侧和 /或负载侧的电力供需的控制。总结上面所述的本发明电力系统的特征，如下所述。首先，在各电力供需单元中，(1)自然能量发电设备(太阳能、风力、微型水车等) 进行最大限度地对利用的能量进行电力转换的运行控制。(2)作为电力储存单元的NAS电池等在CVCF模式下运用。( CVCF模式下的设定频率设为能够根据NAS电池等蓄电设备的充电电力量而可变。具体地说，在充电电力量比目标值(基准值)多时，设定得比额定频率高，相反在比目标值少时，设定得比额定频率低。为了将各电力供需单元的多个电力供需单元进行联系并进行控制，在本发明中， 设为在作为电力储存单元的蓄电设备中除了自系统联系用逆变器之外还具备相邻系统联系用逆变器的结构。在与相邻系统联系用逆变器相联系的2个电力供需单元之间，检测两者的频率，进行与频率差相应的联系电力的控制。即，使电力从频率较高的电力供需单元向频率较低的电力供需单元融通。在本发明中，对关于各电力供需单元中的蓄电设备的蓄电(充电)电力量的基准值(目标电力值)、或者设定于自系统联系用逆变器的基准频率(目标频率)，设定某一宽度的不敏感带，由此不会使得联系潮流在两电力供需单元之间以过剩的次数或者过剩的频率为了电力融通(电力的传递)而流动。应对此的方法即不敏感带的设定，能够采用下面所说明的方法，所以下面对于该方法进行描述。作为确定本发明电力系统中的潮流方向的基准的充电电力量(或者频率)，通过图7所例示的控制单元块的类神经网络得到预测值。即，首先，预测各电力供需单元翌日的总发电量、最大电力需要量、总电力需要量。下面对该预测进行说明。首先，推定(预测)翌日的各电力供需单元的“太阳能电池总发电量”和“日最大电力需要量”以及“日总电力需要量”。在推定中通过将该各供需单元的地域及其相邻地域的翌日的天气预报和过去的天气信息以及“太阳能电池总发电量”、“日最大电力需要量”、 “日总电力需要量”的各实际值、日历信息(星期几、节假日)、理论日照量数据输入阶层型类神经网络来进行。类神经网络将各电力供需单元的地域及周边地域的气候模式和地域的总发电量、 电力需要的实际值的数据组合设为模式并进行学习，通过将翌日的天气预想模式与过去的模式进行对比来进行非线性内插推定。该模式学习使用每日观测数据来对模型进行更新，所以推定精度也会日渐上升。 另外，对于各电力供需单元的各地域内的环境变化(太阳能电池总容量、需要单元的变化、 长期的气象变动、中期的异常气象等)也通过自立的模型更新来对应。另外，也不需要构筑各电力供需单元的地域内的各供需单元数据库。上述预测通过下面的步骤执行。(i)准备对发电量以及电力需要量进行预测的类神经网络模型(当不存在时，通过虚拟数据制作假设模型)。在该模型中输入过去的实际数据、翌日的天气预报、日历信息以及当日的晴天时的日照量(理论值)。(此时，为了提高预测精度，优选不仅仅使用该地域的天气信息，还附加使用相邻地域的天气信息)(ii)预测总发电量、最大电力需要量、总电力需要量。(通过模式对比进行非线性内插推定)(iii)收集用于类神经网络再学习的实际数据。收集实际数据，进行类神经网络再学习的准备。作为实际数据，为包含当日的过去一定期间的各种实际数据(发电量、最大电力、总电力、天气、日历信息、理论晴天时日照量)。(iv)在类神经网络中使用反向传播(Back propagation)(误差反向传播法)来进行再学习。(ν)通过更新后的类神经网络，预测翌日的总发电量、最大电力需要量、总电力需要量。下面，重复进行(i) (V)来提高预测数据的精度。如上所述那样，得到各电力供需单元的翌日的总发电量、最大电力需要量、总电力量的预测值(数据)，然后对每个电力供需单元，分别求得作为基准的充电电力量(目标值)，进而在各目标值的前后设定具有宽度的不敏感带。上面所述的本发明电力系统中的各电力供需单元11、15等，将分别具备的作为电力供需控制设备的相邻系统联系用逆变器164设为节点而在与其他的电力供需单元之间形成电力网络。因此，自系统联系用逆变器104(154)、相邻系统联系用逆变器164具备控制各电力供需单元11、15之间的电力交换的功能。在图1、图2所例示的本发明电力系统中，能够将集合适当多的电力供需单元而成的群作为电力供需单元11 15或者其中的任意一方来进行处理。作为该电力供需单元群， 假设例如数十户 1万户左右。另外，作为电力供需单元群也能够以“町(日本)”单位、 “市”单位、“县(日本)”单位等而形成。虽然未图示，但电力供需单元群彼此经由相邻系统联系用逆变器相互连接。在相互连接中存在电力供需单元群在上、下方向上被阶层化的连接。电力供需单元群的各上位阶层与下位阶层的连接也经由相邻系统联系用逆变器而相互阶层连接。在本发明的实施方式中，虽然未图示，但各电力供需单元有时呈分支状连接，也能够采用星状连接的连接模式、网状连接的模式以及以将这些模式复合的形态连接的模式。产业上的可利用性根据本发明，能够提供一种经由相邻系统联系用逆变器相互连接多个电力供需单元而构成、而且在相连接的各电力供需单元之间不需要信息传递用的通信线，不依赖于以往公知的现有电力系统的自律型电力系统。
图1是表示本发明电力系统的结构的第一例的框图。图2是表示本发明电力系统的结构的第二例的框图。图3是用于说明与构成图1、图2的电力系统的一个电力供需单元的权利要求1的发明相对应的实施方式例的框图。图4是用于说明与权利要求2的发明相对应的相邻的电力供需单元彼此的连接方式例的框图。图5是用于说明图4的连接方式中的控制系统的实施方式例的框图。图6是表示基于蓄电池电力量的下垂特性的线图。图7是表示类神经网络的工序图的框图。图8是用于说明以往的电力系统的框图。附图标记的说明1:本发明电力系统11、12、13、14、15 电力供需单元104、164 联系用逆变器101 发电设备102 蓄电设备(NAS电池等)103:负载(交流系统)
权利要求
1.一种具备蓄电系统的电力供需单元的自律分散型交流电力系统，所述电力供需单元包括发电设备、由该发电设备蓄电的直流蓄电装置、用于将该直流蓄电装置与交流电力消耗设备的交流系统连接的自系统联系用逆变器、和控制该逆变器的控制系统，其特征在于， 由所述控制系统根据所述直流蓄电装置的蓄电量(kWh)的变化来对所述逆变器的输出频率进行可变控制。
2.一种自律分散型交流电力系统，其特征在于，将权利要求1的自律分散型电力系统的相邻的电力供需单元彼此的一方的电力供需单元的直流蓄电装置和自系统联系用逆变器之间、与另一方的电力供需单元的交流系统经由具备控制系统的相邻系统联系用逆变器相互连接，对连接了的系统的输出频率进行比较来判断各自的直流蓄电装置的蓄电量的过与不足，通过所述相邻系统联系用逆变器的控制系统进行控制以使得联系线潮流从输出频率较高的系统流向输出频率较低的系统。
3.如权利要求2所述的自律分散型交流电力系统，其特征在于，基于自系统联系用逆变器的输出频率与由相邻系统联系用逆变器检测到的相邻系统的频率的大小关系，控制所述相邻系统联系用逆变器的联系线潮流。
4.如权利要求2或3所述的自律分散型交流电力系统，其中，电力供需单元包括将多个电力供需单元集合并经由相邻系统联系用逆变器相互连接而成的电力供需单元的群。
5.如权利要求2 4中的任一项所述的自律分散型交流电力系统，其中，在作为电力供需控制设备而设置的自系统联系用逆变器的控制部或者相邻系统联系用逆变器的控制部， 设定不能工作或者不能通电的不敏感带，为了对输出频率或输出电压进行控制，基于能够任意设定或变更的基准水平来使该逆变器的控制部工作。
6.如权利要求5所述的自律分散型交流电力系统，其中，在自系统联系用逆变器中，使直流蓄电装置的蓄电量与所述逆变器的输出频率的变化相关联，在蓄电量的减少处于一定范围内时进行不使所述逆变器的输出频率变化的控制。
7.如权利要求5所述的自律分散型交流电力系统，其中，在相邻系统联系用逆变器中， 对一方的系统的输出频率与另一方的系统的输出频率进行比较，在频率的差异处于一定范围内时，将该一定范围设定为不敏感带并进行控制以使得联系线潮流不流动。
全文摘要
提供一种在交流系统的电力消耗设备中需求由自系统联系逆变器对积蓄于直流蓄电装置的电力进行转换而成的交流电力、并且能够进行用于此的电力的供给的电力供需单元的自律分散型电力系统，或者分别具备这样的电力系统并连接起的多个电力供需单元不依赖于以往的电力系统而能够自立的自律分散型交流电力系统。一种具备蓄电系统的电力供需单元11、12、13、14、15的自律分散型交流电力系统，所述电力供需单元包括发电设备101、由该发电设备101蓄电的直流蓄电装置102、用于将该直流蓄电装置102与交流电力消耗设备103的交流系统连接的自系统联系用逆变器104、164(电压型自励式逆变器)、和控制该逆变器104、164的控制系统，由所述控制系统根据所述直流蓄电装置102的蓄电量(kWh)的变化来对所述逆变器104、164的输出频率进行可变控制。
文档编号H02J3/32GK102246383SQ200980149509
公开日2011年11月16日 申请日期2009年3月12日 优先权日2009年3月12日
发明者小柳薰, 永田敏 申请人:Vpec株式会社