太阳能发电系统及供电系统的制作方法

专利名称：太阳能发电系统及供电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够并网到电力系统中而与火力发电机等同步发电机协调运用的太阳能发电系统及供电系统。
背景技术：
太阳能发电系统因在发电时不排放温室效应气体，而作为“零排放电源”受到期待，在世界上计划今后会大量的导入。例如，根据专利文献1，公开了一种太阳能发电系统及太阳能发电设施，具备 太阳电池阵列，具有多个太阳电池；逆变器，将从该太阳电池阵列输出的直流电力变换为交流电力；和升压变压器，将从逆变器输出的交流电力升压为高压。在这样的结构的太阳能发电 系统中，因其输出随着天气的变化而变动，所以希望使输出平滑化。根据专利文献2，公开了一种分散电源系统，该系统具备由蓄电部、充放电部及控制部构成的电力变动平滑化装置、太阳能电池等分散电源、及系统并网型的电力变换装置。在这样的结构的分散电源系统中，当分散电源的输出减小时，将蓄电部放电，当分散电源的输出增加时，对蓄电部充电，从而使输出平滑化。在先技术文献专利文献I :日本特开2007 - 274841公报专利文献2 日本特许第4170565号公报发明的概要发明所要解决的技术课题在对电力系统供给电力的火力发电机或水力发电机等同步发电机中，在设计制造后，该发电机的发电机特性是固定的。但是，以往的太阳能发电系统、以及将直流电力储存并变换为交流而输出的供电系统不具有同步发电机那样的发电机特性。其理由为，以往的太阳能发电系统等不具有同步发电机那样的旋转机部分、不具有调速机类的装置、不具有电压调整装置等的所谓的励磁类的装置。为此，以往的太阳能发电系统及供电系统不能与已经导入的同步发电机协调而贡献于电力系统的稳定的运行，即稳定度维持、频率维持、电压维持。本发明的目的是，提供一种具有与同步发电机等价的发电机特性的太阳能发电系统及供电系统。根据本发明的一技术方案，提供一种太阳能发电系统，是能够向电力系统供给电力的太阳能发电系统，其特征在于，具备存储器，存储在太阳能发电系统中应用的发电机特性；计测部，对太阳能发电系统所结合的电力系统的系统数据和从太阳能发电系统向电力系统的输出数据进行计测；目标值设定部，受理太阳能发电系统的运转目标值的设定；计算部，使用从上述存储器读入的发电机特性、从上述目标值设定部发送来的运转目标值、和从上述计测部发送来的系统数据及输出数据，计算太阳能发电系统应输出的输出目标值；以及太阳能电池装置，具备太阳能电池、蓄电池、和将从上述太阳能电池及上述蓄电池输出的电能变换为适合于电力系统的电力的电力变换装置，基于由上述计算部计算出的输出目标值，将对应的电力向电力系统供给。根据本发明的一技术方案，提供一种供电系统，是能够向电力系统供给电力的供电系统，其特征在于，具备存储器，存储在该供电系统中应用的发电机特性；计测部，对供电系统所结合的电力系统的系 统数据和从供电系统向电力系统的输出数据进行计测；目标值设定部，受理供电系统的运转目标值的设定；计算部，使用从上述存储器读入的发电机特性、从上述目标值设定部发送来的运转目标值、和从上述计测部发送来的系统数据及输出数据，计算供电系统应输出的输出目标值；供电装置，具备蓄电池和将从上述蓄电池输出的电能变换为适合于电力系统的电力的电力变换装置，基于由上述计算部计算出的输出目标值，将对应的电力向电力系统供给。根据本发明，能够提供具有与同步发电机等价的发电机特性的太阳能发电系统及供电系统。


图IA是概略地表示实施例I的太阳能发电系统的结构的框图。图IB是概略地表示实施例I的供电系统的结构的框图。图2A是概略地表示实施例2的太阳能发电系统的结构的框图。图2B是概略地表示实施例2的供电系统的结构的框图。图3A是概略地表示实施例3的太阳能发电系统的结构的框图。图3B是概略地表示实施例3的供电系统的结构的框图。图4A是概略地表示实施例4的太阳能发电系统的结构的框图。图4B是概略地表示实施例4的供电系统的结构的框图。图5A是概略地表示实施例5的太阳能发电系统的结构的框图。图5B是概略地表示实施例5的供电系统的结构的框图。图6A是概略地表示实施例6的太阳能发电系统的结构的框图。图6B是概略地表示实施例6的供电系统的结构的框图。图7是表示实施例7的太阳能发电系统的计算部的处理框图的一例的图。图8是表示实施例8的太阳能发电系统的存储在第一存储器中的第I电力相差曲线、存储在第二存储器中的第2电力相差曲线、以及存储在第n存储器中的第n电力相差曲线的一例的图。图9是表示实施例9的太阳能发电系统的存储在第一存储器中的第I速度调定率、存储在第二存储器中的第2速度调定率、以及存储在第n存储器中的第n速度调定率的一例的图。图IOA是概略地表示实施例11的太阳能发电系统的结构的框图。图IOB是概略地表示实施例11的供电系统的结构的框图。图IlA是概略地表示实施例12的太阳能发电系统的结构的框图。图IlB是概略地表示实施例12的供电系统的结构的框图。图12A是概略地表示实施例13的太阳能发电系统的结构的框图。图12B是概略地表示实施例13的供电系统的结构的框图。
图13A是概略地表示实施例14的太阳能发电系统的结构的框图。图13B是概略地表示实施例14的供电系统的结构的框图。图14A是概略地表示变形例的太阳能发电系统的结构的框图。图14B是概略地表示变形例的供电系统的结构的框图。
具体实施例方式以下，参照附图详细说明一实施方式。另外，在各图中，对于发挥相同或类似的功能的构成要素赋予相同的标号，省略重复的说明。(实施例I)
图IA是概略地表示实施例I的太阳能发电系统I的结构的框图。该太阳能发电系统I具备太阳能发电装置2、计算部10、计测部11、目标值设定部12、和存储器15而构成。太阳能发电装置2具备变电装置4、太阳能电池5、电力变换装置6、蓄电池8、和控制部9而构成。存储器15存储在太阳能发电系统I中应用的发电机特性。这里所谓的发电机特性，是在并网的电力系统90的变化时、或者在由目标值设定部12设定的运转目标值的设定变化时等决定太阳能发电系统I的动作的特性。更具体地讲，这里的发电机特性例如对应于I)由发电机模型、调速机类模型、励磁类模型、和各个模型的构成要素的特性常数构成的发电机特性、2)由同步化力或电力相差角曲线构成的发电机特性、3)由速度调定率构成的发电机特性、及4)由输出变化速度和输出上下限值构成的发电机特性等。计测部11是对太阳能发电系统I所结合的电力系统90的系统数据和从太阳能发电系统I向电力系统90的输出数据进行计测的单元。该计测部11将计测出的系统数据及输出数据向计算部10输出。例如，系统数据是电力系统90的系统频率、并网点的电压的大小及相位等，输出数据是太阳能发电系统I的有效电力、电压的大小、相位及频率等。目标值设定部12受理太阳能发电系统I的运转目标值的设定。该目标值设定部12将设定的运转目标值向计算部10输出。运转目标值是有效电力、电压或无效电力等。这样的目标值设定部12在该太阳能发电系统I中能够直接受理输入的情况下，例如由键盘等各种输入装置构成。计算部10基于发电机特性，计算与电力系统90的供需状况等的变动对应的太阳能发电系统I的输出。更具体地讲，计算部10从存储器15读入发电机特性。并且，计算部10基于读入的发电机特性及从目标值设定部12输出的运转目标值，使用从计测部11输出的系统数据及输出数据，计算与系统数据的变化相应的该太阳能发电系统I的输出。这里，与系统数据的变化相应的该太阳能发电系统I的输出的变化的计算方法根据发电机特性的种类而设定。计算部10计算基于发电机特性的发电机的输出值，将计算出的发电机的输出值作为该太阳能发电系统I应输出的输出目标值向太阳能发电装置2输出。太阳能发电装置2将与从计算部10输出的太阳能发电系统I的输出目标值对应的电力向电力系统90供给。S卩，太阳能电池5将太阳能变换为直流电力。蓄电池8根据需要，将由太阳能电池5变换后的直流电力储存。电力变换装置6将从太阳能电池5及蓄电池8输出的电能变换为适合于电力系统90的电力。
控制部9将太阳能电池5当前变换中的直流电力Pl读入，并且将能够基于蓄电池8的剩余蓄电量进行蓄电池8的充放电的直流电力P2读入。并且，控制部9基于从计算部10输出的输出目标值，对电力变换装置6输出输出指令值。更具体地讲，控制部9首先调查是否能够根据直流电力Pl和直流电力P2发出相当于输出目标值的电力。并且，控制部9在判断为能够相对于输出目标值没有过量及不足地发电(即，直流电力Pl与直流电力P2的总和是输出目标值以上)的情况下，将输出目标值作为输出指令值而向电力变换装置6输出。此外，控制部9在判断为直流电力Pl比输出目标值大、并且即使将超过输出目标值的量充电到蓄电池8中也不能完全充电的情况下，将不能充电完的部分与输出目标值相加后的值作为输出指令值向电力变换装置6输出。此夕卜，控制部9在判断为直流电力Pl比输出目标值小、并且不能通过蓄电池8将不足于输出目标值的量放电完的情况下，将从输出目标值减去不能由蓄电池8放电完的量后的值作为输出指令值向电力变换装置6输出。
电力变换装置6在来自太阳能电池5的输出电力相对于从控制部9输出的输出指令值不足的情况下，使不足的量从蓄电池8放电，在来自太阳能电池5的输出电力超过输出指令值的情况下，使超过的量充电到蓄电池8中。此外，该电力变换装置6将作为来自太阳能电池5的输出电力的直流电力和根据需要从蓄电池8放电的直流电力变换为交流电力，将变换后的交流电力向变电装置4送电。变电装置4与电力系统90并网，将从电力变换装置6受电的交流电力向电力系统
90供给。另外，关于上述太阳能发电装置2的结构，只要是至少包括太阳能电池5、蓄电池8、和电力变换装置6的结构就可以，只要从计算部10接受输出目标值、具有进行发电以使 太阳能发电系统I的输出成为输出目标值的功能就可以，并不限于图IA所示的例子。此外，关于这些太阳能电池5、蓄电池8及电力变换装置6，只要能够达到上述功能就可以，并不限于特定的结构。此外，该实施例I如图IB所示，还能够提供具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。在蓄电池8中蓄电有来自电力系统90的电力。控制部9将能够基于蓄电池8的剩余蓄电量进行蓄电池8的充放电的直流电力P2读入，基于从计算部10输出的输出目标值，对电力变换装置6输出输出指令值。更具体地讲，控制部9首先基于直流电力P2，调查是否能够输出相当于输出目标值的电力。并且，控制部9在判断为能够相对于输出目标值没有过量及不足地输出(即，直流电力P2是输出目标值以上)的情况下，将输出目标值作为输出指令值向电力变换装置6 输出。此外，控制部9在判断为蓄电池8的蓄电量相对于输出目标值不足(即，直流电力P2不到输出目标值)的情况下，将从输出目标值减去不能由蓄电池8放电完的量后的值作为输出指令值向电力变换装置6输出。电力变换装置6根据从控制部9输出的输出指令值,使蓄电池8放电,在相对于输出指令值足够多的情况下，使超过输出指令值的量蓄电到蓄电池8中。此外，该电力变换装置6将从蓄电池8放电的直流电力变换为交流电力，将变换后的交流电力向变电装置4送电。变电装置4将从电力变换装置6受电的交流电力向电力系统90供给。在此情况下，上述处理不仅是从蓄电池8向电力系统90供给电力时，在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也被米用。根据上述实施例I，尽管不具有火力发电机或水力发电机等同步发电机那样的旋转机部分、调速机类的装置、励磁类的装置等，也能够实现具有与同步发电机等价的发电机特性的太阳能发电系统及供电系统I。即，实施例I的太阳能发电系统及供电系统I将与同步发电机等价的发电机特性预先存储在存储器15中。因此，不是单单基于由目标值设定部12设定的运转目标值计算输出目标值，而基于存储在存储器15中的发电机特性及由目标值设定部12设定的运转目标值，计算与系统数据的变化相适应的输出目标值。因而，太阳能发电装置及供电装置能够将加入了发电机特性的交流电力向电力系统90供给。根据具有这样的功能的太阳能发电系统及供电系统1，能够与已经导入的同步发电机协调而贡献于电力系统90的稳定的运行，即稳定度维持、频率维持、电压维持。(实施例2)图2A是概略地表示实施例2的太阳能发电系统I的结构的框图。该实施例2的太阳能发电系统I的结构与实施例I相比，不同点在于，还具备受理存储在存储器15中的发电机特性的直接输入的特性设定部16。其以外的结构与图IA所示的结构相同。一般的太阳能发电系统不具有与同步发电机等价的发电机特性。此外，同步发电机仅具有在设计制造阶段中固定地设定的发电机特性，在运行后不能变更发电机特性、新设定发电机特性、或重新设定而变更发电机特性等。在该实施例2中，提供一种具有与同步发电机等价的发电机特性的太阳能发电系统1，并且提供一种能够设定该发电机特性、或根据需要而变更发电机特性的太阳能发电系统I。以下，更具体地说明。特性设定部16例如由键盘等各种输入装置构成。此外，该实施例2如图2B所示，还提供一种具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。根据这样的实施例2，除了上述实施例I的效果以外，还能够在太阳能电池5及蓄电池8的容量等制约的范围内自由地设定发电机特性，并且能够将一旦设定的发电机特性根据系统状况及运行环境而变更为相应的发电机特性。根据这样的实施例2，能够实现能够通过特性设定部16进行发电机特性的设定及变更的太阳能发电系统及供电系统I。即，在同步发电机中，在运行后不能变更其发电机特性，此外，也不能设定新的发电机特性，但在实施例2的太阳能发电系统及供电系统I中，能够实现在同步发电机中难以实现的功能。(实施例3)图3A是概略地表示实施例3的太阳能发电系统I的结构的框图。该实施例3的太阳能发电系统I的结构与实施例2相比，不同点在于，代替受理发电机特性的直接输入的特性设定部16，而具备受理经由发电机特性的通信线路的远程输入的特性设定部17。其以外的结构与图2A所示的结构相同。 特性设定部17与远程的系统或终端结合而受理发电机特性的从远程的设定。
此外，该实施例3如图3B所示，还能够提供一种具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。根据这样的实施例3，除了上述实施例2的效果以外，还能够将发电机特性从远程的系统或终端通过通信来设定，是非常有利的。特别是，对于多个太阳能发电系统及供电系统1，具有能够从一处集中地管理发电机特性的优点。(实施例4)图4A是概略地表示实施例4的太阳能发电系统I的结构的框 图。该实施例4的太阳能发电系统I的结构与实施例2相比，不同点在于，代替受理发电机特性的直接输入的特性设定部16，而具备计划设定部13，以及计算部10包括时钟CL及特性选择部18。其以外的结构与图2A所示的结构相同。在到目前为止导入的发电机中，还不存在在运行中变更其发电机特性的考虑方式的发电机，所以没有例如将采用的发电机特性的计划预先设定到发电机中、并基于该计划运行的概念。在该实施例4中，提供一种按照预先设定的发电机特性的计划来自动地变更发电机特性、并遵循变更后的发电机特性进行动作的太阳能发电系统I。以下，更具体地说明。计划设定部13受理太阳能发电系统I的发电机特性的计划的设定。计划是设定使太阳能发电系统I具有的今后的发电机特性的预定的，表示何时使其具有怎样的发电机特性。更具体地讲，计划设定部13例如由键盘等各种输入装置构成。该计划设定部13受理与时刻建立了对应的发电机特性的计划的直接输入。将由计划设定部13设定的发电机特性的计划存储到存储器15中。时钟CL将时刻细分。特性选择部18构成为从时钟CL读入当前时刻。特性选择部18从时钟CL读入当前时刻，并且参照存储在存储器15中的发电机特性的计划，并按照该计划从存储器15中选择与当前时刻建立了对应的太阳能发电系统I应具有的发电机特性。在包括这样的时钟CL及特性选择部18的结构的计算部10中，使用由计测部11计测的系统数据及输出数据、由特性选择部18选择的发电机特性、从目标值设定部12输出的运转目标值，来计算输出目标值，向太阳能发电装置2输出输出目标值。即，在计算部10中，能够基于预先设定的发电机特性的计划，自动地变更发电机特性。此外，该实施例4如图4B所示，还能够提供具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。在此情况下，上述处理不仅是从蓄电池8向电力系统90供给电力时，在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也能够采用。根据这样的实施例4，除了上述实施例2的效果以外，还能够实现按照计划进行基于发电机特性的动作的太阳能发电系统及供电系统I。例如，通过按照电力负荷的变动预测来设定发电机特性的计划，能够实现能够贡献于系统运行的稳定运行的太阳能发电系统及供电系统I。(实施例5)图5A是概略地表示实施例5的太阳能发电系统I的结构的框图。该实施例5的太阳能发电系统I的结构与实施例4相比，不同点在于，代替受理发电机特性的计划的直接输入的计划设定部13，而具备受理发电机特性的计划的、经由通信线路的远程输入的计划设定部14。其以外的结构与图4A所示的结构相同。计划设定部14与远程的系统或终端结合，受理发电机特性的计划的、自远程的设定。此外，该实施例5如图5B所示，还能够提供一种具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。根据这样的实施例5，除了上述实施例4的效果以外，还能够将发电机特性的计划从远程的系统或终端通过通信设定，是非常有利的。特别是，对多个太阳能发电系统及供电
系统1，具备能够从一处集中地管理发电机特性的计划的优点。(实施例6)图6A是概略地表示实施例6的太阳能发电系统I的结构的框图。该实施例6的太阳能发电系统I的结构与实施例2相比，不同点在于，代替特性设定部16而具备选择条件设定部19，以及计算部10包括特性选择部18。其以外的结构与图2A所示的结构相同。在到目前为止导入的发电机中，不存在在运行中变更其发电机特性的考虑方式的发电机，所以没有例如将多个发电机特性预先设定在发电机中、自律地选择与此时的运行环境相适应的特性、以所选择的发电机特性运行的概念。在该实施例6中，提供一种从预先设定的多个发电机特性中根据该时点的运行环境自律地选择发电机特性、并按照所选择的发电机特性进行动作的太阳能发电系统I。以下，更具体地说明。在图示的例子中，存储器15由存储有第I发电机特性的第一存储器15a、存储有第2发电机特性的第二存储器15b、…、存储有第n发电机特性的第n存储器15n构成(其中，n是正整数)。各个发电机特性与各存储器所固有的存储器识别符建立了对应。另外，关于存储器15的结构，并不需要分别设置第一存储器15a、第二存储器15b、…，也可以是单一的存储器15具有相当于第一存储器15a、第二存储器15b、…的存储区域的结构。此外，将存储器识别符与发电机特性建立了对应，但也可以将固有的识别符与发电机特性分别建立对应。这样的存储器15只要是能够达到分别存储与固有的识别符建立了对应的多个发电机特性的功能就可以，并不限定于特定的结构。选择条件设定部19设定用来选择存储在存储器15中的多个发电机特性中的、应根据选择条件选择的发电机特性的识别符(在图示的例子中是存储器识别符)。该选择条件设定部19将设定的识别符向计算部10输出。这里，所谓选择条件，例如是时刻与存储器识别符的对应条件、电力市场的电力费用与存储器识别符的对应条件、气象状况与存储器识别符的对应条件等，表示发挥太阳能发电系统I的特征的条件与对应于该条件的发电机特性的关系。计算部10的特性选择部18从存储器15中选择存储在存储器15中的多个发电机特性中的、与由选择条件设定部19设定的识别符建立了对应的太阳能发电系统I应具有的发电机特性。例如，特性选择部18在由选择条件设定部19作为存储器识别符而设定了与第一存储器15a相应的识别符的情况下，选择第一存储器15a，并选择存储在所选择的第一存储器15a中的第I发电机特性作为希望的发电机特性。
在包括这样的特性选择部18的结构的计算部10中，使用由特性选择部18选择的发电机特性、从目标值设定部12输出的运转目标值、和由计测部11计测出的系统数据及输出数据，来计算输出目标值，向太阳能发电装置2输出输出目标值。即，在计算部10中，当从存储在存储器15中的多个发电机特性选择某个发电机特性时，按照从选择条件设定部19发送来的条件自律地选择发电机特性。此外，该实施例6如图6B所示，能够提供具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。在此情况下，上述处理不仅在从蓄电池8向电力系统90供给电力时，在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也呗采用。
根据这样的实施例6，除了实施例2的效果以外，还能够提供一种根据选择条件自律地选择与运行环境相适应的发电机特性并变更、并按照所选择的发电机特性进行动作的太阳能发电系统及供电系统I。例如，通过在较多运转火力发电机的时间带中使用同步化力较小的发电机特性、在火力发电机仅稍稍运转的情况下使用同步化力较大的发电机特性，能够实现能够贡献于系统的稳定运行的太阳能发电系统及供电系统I。(实施例7)实施例I的太阳能发电系统I的结构与图6A所示的框图相同。此外，实施例I的供电系统I的结构与图6B所示的框图相同。但是，存储在第一存储器15a中的第I发电机特性、存储在第二存储器15b中的第2发电机特性、…、存储在第n存储器15n中的第n发电机特性分别由发电机模型、调速机类模型、励磁类模型、和各个模型的构成要素的特性常数构成。本来，发电机模型、调速机类模型、励磁类模型、及各自的特性常数是为了忠实地模拟计算同步发电机的动作而考虑的，所以可以看作发电机特性的一种。这样的发电机特性在设计制造发电机的时点便成为该发电机固有的，所以以后不会被设定或变更。此外，在太阳能发电系统中，由于没有旋转机、调速机及电压调整装置等，所以没有同步发电机那样的由发电机模型、调速机类模型、励磁类模型表示的发电机特性。因而，不存在将发电机特性预先设定多个而选择其中的一个、基于所选择的发电机特性进行动作的太阳能发电系统。为此，以往的太阳能发电系统不能一边与同步发电机协调一边贡献于系统的稳定运行，具体而言贡献于电力系统的稳定度维持、频率维持及电压维持。在该实施例7中，实现了预先设定多个由发电机模型、调速机类模型、励磁类模型和各自的特性常数表示的发电机特性、通过从多个发电机特性中自律地选择对应于该时点的运行环境的希望的发电机特性、基于所选择的发电机特性进行与同步发电机同样的动作的太阳能发电系统I。由此，能够提供能够贡献于电力系统90的稳定运行的太阳能发电系统I。以下更具体地说明。特性选择部18及选择条件设定部19的作用与实施例6相同。计测部11对由电力系统90的频率、并网点的电压的大小和相位构成的系统数据、以及由太阳能发电系统I的有效电力、电压的大小和相位构成的输出数据进行计测。该计测部11将计测出的系统数据及输出数据向计算部10输出。计算部10基于由特性选择部18选择的发电机特性，计算对应于电力系统90的动态的太阳能发电系统I的输出目标值。以下，对其计算方法的一例进行说明。
首先，计算部10基于由特性选择部18选择的发电机特性，使用从计测部11传送来的系统数据及输出数据，计算与电力系统90的变化相适应的太阳能发电系统I的输出的变化。这里，与电力系统90的变化相适应的太阳能发电系统I的输出的变化的计算方法可以考虑多种，例如可以通过作为代表性的系统解析计算方法的稳定度计算来进行。稳定度计算对于与电力系统90对应的变动、发电机怎样动作进行解析，作为其例子，可以举出称作Y法的稳定度计算。以Y法为代表的稳定度计算，是计算对应于电力系统90的变化、发电机例如每100毫秒在几秒 几百秒间怎样响应的方法，是一般性的系统解析方法。计算部10将稳定度计算例如每2秒周期性地进行，对每个计算周期，将2秒前的系统数据与当前的系统数据的差看作电力系统90的变化，基于发电机特性计算从2秒前的太阳能发电系统I的状态起以100毫秒间隔直到2秒间后即当前的太阳能发电系统I的输出，将当前的输出的计算值决定为该太阳能发电系统I的当前的输出目标值。图7表示计算部10的处理框图的例子。计算部10由稳定度计算部54、系统数据 存储器53a、系统数据存储器53b、发电机当前状态存储器52a、发电机初始状态存储器52b、存储I. 9秒前的输出的输出存储器51a、存储I. 8秒前的输出的输出存储器51b、存储1.7秒前的输出的输出存储器51c、…、存储0. I秒前的输出的输出存储器51e、和存储0. 0秒前的输出的输出存储器5If构成。在系统数据存储器53a中，存储有由从计测部11发送的电力系统90的频率、并网点的电压的大小及相位构成的当前的系统数据。在系统数据存储器53b中，存储有从计测部11发送的2秒前的系统数据。在发电机当前状态存储器52a中，存储有从计测部11发送的太阳能发电系统I的当前的输出数据。在发电机初始状态存储器52b中，作为发电机初始状态而存储有2秒前的太阳能发电系统I的输出数据。稳定度计算部54将所选择的发电机特性从存储器15读入，将存储在发电机初始状态存储器52b中的太阳能发电系统I的2秒前的输出数据设定为初始值。并且，稳定度计算部54基于存储在系统数据存储器53b中的2秒前的系统数据和存储在系统数据存储器53a中的当前的系统数据的内容，对于电力系统90的电压的大小及相位的各自的变化量，每0. I秒计算太阳能发电系统I的动作。S卩，稳定度计算部54对2秒前的发电机初始状态计算I. 9秒前的输出值，将计算结果存储到输出存储器51a中。接着，稳定度计算部54根据I. 9秒前的输出值计算I. 8秒前的输出值，将计算结果存储到输出存储器51b中，以后依次计算I. 7秒前的输出值而存储到输出存储器51c中，进而计算0. I秒前的输出值而存储到输出存储器51e中，计算0. 0秒前的输出而存储到输出存储器51f 中。并且，稳定度计算部54将0. 0秒前的输出存储器51f的内容设定为当前应有的输出目标值。具备这样的稳定度计算部54的计算部10将设定的输出目标值向太阳能发电装置2输出。稳定度计算部54为了下次的计算，将存储在系统数据存储器53a中的当前的系统数据复制到系统数据存储器53b中，此外将存储在发电机当前状态存储器52a中的太阳能发电系统I的当前的输出数据复制到发电机初始状态存储器52b中。这样，计算部10反复进行以下操作决定与发电机特性相应的发电机的当前的输出值，将所决定的发电机的输出值作为该太阳能发电系统I的输出目标值以2秒周期向太阳能发电装置2发送。
在以上的说明中，设想了计算部10利用稳定度计算的情况，但也可以将发电机模型、调速机类模型、和励磁类模型做成简单的模型，每几十U秒进行如下的操作每几十U秒输入系统数据及输出数据，而计算对应于几十U秒间的系统变化的该太阳能发电系统I的输出目标值，将计算出的输出目标值向太阳能发电装置2发送。除此以外与实施例6的太阳能发电系统I的作用是相同的。此外，该实施例7还能够提供具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。在此情况下，上述处理不仅是从蓄电池8向电力系统90供给电力时、在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也被采用。根据这样的实施例7，能够实现具有与同步发电机相同的考虑方式的发电机特性的太阳能发电系统及供电系统1，而且能够将发电机模型、调速机类模型、励磁类模型、及它们的构成要素的特性常数在太阳能电池5及蓄电池8的容量的制约的范围内自由地设定，所以通过设定多个发电机特性，能够实现与其他同步发电机协调而贡献于电力系统90的稳定运行的太阳能发电系统及供电系统I。并且，能够很细致地设定发电机模型、调速机类模型、励磁类模型，能够实现基于还考虑了动态特性的发电机特性的动作。进而，由于能够根据电力系统90的状况来改变发电机特性，所以能够更加贡献于与其他同步发电机的协调运转。另外，为了定义严格的发电机的动作而使用了由发电机模型、调速机类模型、励磁类模型、及特性常数构成的发电机特性，但也有许多不需要定义严格的发电机的动作的情形，在这样的情况下，也能够着眼于特定的功能将各发电机的动作模型化而表现。在以下的实施例8至10中，相当于作为发电机特性而着眼于特定的功能，应用了将发电机的动作模型化的发电机特性的情况。(实施例8)实施例8的太阳能发电系统I的结构与图6A所示的框图是相同的。此外，实施例8的供电系统I的结构与图6B所示的框图是相同的。但是，存储在第一存储器15a中的第I发电机特性、存储在第二存储器15b中的第2发电机特性、…、存储在第n存储器15n中的第n发电机特性分别由电力相差角曲线(P — S曲线)构成。一般而言，连接在电力系统90上的同步发电机进行同步运转，在全部的发电机以相同的速度旋转的情况下，当某个发电机因某种原因加速、其转子位置S比初始的位置前进时，作用有将其向原来的位置拉回那样的力。即，如果设向发电机的机械的输入是一定的，则在转子位置S增加的情况下，作为发电机的电输出的有效电力P增加。转子自身以 相当于该输出增加的量将转子的储存能量吐出而减速。即，进行同步运转的发电机设计为dP/d6 >0。在这些发电机中，一般带有电压调整装置或调速机等各种控制装置，但它们作为整体设计，以使dP/dS >0。这样的dP/dS被称作同步化力。这样的同步化力可以通过对各种控制装置进行设置，以使通过转子旋转而储存的旋转能量作为对于电力系统90的负荷平衡的变动的承受力发挥作用来实现。这里，同步化力dP/dS的特性定义发电机的动作。在实施例8中，作为发电机特性之一，采用了着眼于同步化力而将发电机的动作模型化的特性。如果对具体的例子进行说明，则在电力系统90中导入了大量的太阳能发电系统的情况下，在连休的期间等轻负荷时，基于火力发电机的电力的供给比率减小，所以在电力系统90中有同步化力变弱的问题。这是因为，此时运行中的同步发电机的同步化力是由各发电机固有的特性决定的，不能增加，并且太阳能发电系统不具有同步化力。在没有同步化力的太阳能发电系统的电力的供给比率增加的情况下，如果因事故等理由而一部分电源脱落，则有可能因运转中的同步发电机的同步化力不足而同步发电机依次停止、不再能够使电力系统90稳定地运转。作为其对策，可以想到需要进行太阳能发电的抑制。这样的问题被称作系统稳定化问题。在实施例8中，提供一种具有基于与同步发电机等价的发电机特性的同步化力的太阳能发电系统1，并且提供一种从预先设定的多个发电机特性中根据该时点的运行环境自律地选择发电机特性、而具有基于所选择的发电机特性的同步化力的太阳能发电系统I。以下，更具体地说明。图8是表示存储在第一存储器15a中的第I电力相差曲线(P - 6曲线)、存储在第二存储器15b中的第2电力相差曲线(P — 6曲线)、以及存储在第n存储器15n中的第 n电力相差曲线(P — 8曲线)的例子的图。在图8中，横轴是太阳能发电系统I的相位角6，纵轴是从太阳能发电系统I输出的有效电力P。在实施例8的太阳能发电系统I中没有转子及电压调整装置、调速机等，所以不能将旋转能量储存或释放。因此，这里的太阳能发电系统I虽然没有进行控制以成为dP/d 6> 0的结构，但具备通过蓄电池8将电能储存或释放并进行与dP/d 8 > 0等价的控制的结构。由此，能够实现具有同步化力的太阳能发电系统I。在图6A所示的实施例8的太阳能发电系统I中，设定存储在第一存储器15a中的第I电力相差角曲线、存储在第二存储器15b中的第2电力相差角曲线、以及存储在第n存储器15n中的第n电力相差角曲线，以使同步化力dP/d 6为正。特性选择部18及选择条件设定部19的作用与实施例6相同。计测部11对由并网点的电压的大小和其相位构成的系统数据、以及由太阳能发电系统I的有效电力、电压的大小和其相位构成的输出数据进行计测。该计测部11将计测出的系统数据及输出数据向计算部10输出。计算部10周期性地实施以下的处理。即，计算部10将此次实施时的电力系统90的相位与上次实施时的电力系统90的相位比较，计算其差并作为△ 5。接着，计算部10假设太阳能发电系统I的电压的相位变化了 △ S，根据由特性选择部18选择的电力相差角曲线计算dP/dS。接着,计算部10通过AP=dP/dS X A 6计算太阳能发电系统I的输出应该变化的值AP。并且，计算部10作为太阳能发电系统I的输出目标值，使用上次实施时的输出数据的有效电力P，通过P+AP来计算。此外，计算部10将输出目标值的相位看作与并网点的电压的相位相同，将输出目标值及其相位向太阳能发电装置2输出。计算部10例如每几十U秒进行这样的处理。除此以外与实施例6的太阳能发电系统I的作用是相同的。另外，当电力变换装置6将直流电力变换为交流电力时，变换为相位5的交流电力。此外，该实施例8还能够提供具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。在此情况下，上述处理不仅在从蓄电池8向电力系统90供给电力时、在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也被采用。根据这样的实施例8，能够实现作为与同步发电机相同的考虑方式的发电机特性而具有同步化力的太阳能发电系统及供电系统I。并且，由于能够通过选择条件自律地选择变更与运行环境相应的发电机特性，所以例如能够在较多运转火力发电机时使用同步化力较小的发电机特性、在火力发电机仅稍稍运转的情况下使用同步化力较大的发电机特性。此外，由于能够将发电机特性在太阳能电池5及蓄电池8的容量的制约的范围内自由地设定，所以通过设定多个发电机特性，能够实现能够与其他同步发电机协调而贡献于电力系统90的稳定运行的太阳能发电系统及供电系统I。(实施例9)实施例9的太阳能发电系统I的结构与图6A所示的框图相同。此外，实施例9的供电系统I的结构与图6B所示的框图相同。但是，存储在第一存储器15a中的第I发电机特性、存储在第二存储器15b中的第2发电机特性、…、存储在第n存储器15n中的第n发电机特性分别由速度调定率即P (输出)和f (频率)的函数构成。如果因系统负荷的变动而电力系统90的频率变化，则同步发电机具有能够对应 于该频率变化而自动地变更输出、使电力系统90稳定地继续运转的特性。即，具有虽然如果系统负荷增加则系统频率下降、但随着系统频率的下降而同步发电机使输出增加那样的特性。反之，具有虽然如果系统负荷减小则系统频率上升、但随着系统频率的增加而同步发电机使输出降低那样的特性。这样的特性通过在同步发电机中具备调速机而实现。由此，对于电力系统90的负荷变动，许多发电机协调而能够应对于频率维持。该特性称作速度调定率，在实施例9中，作为发电机特性之一，采用着眼于速度调定率而将发电机的动作模型化的特性。如果对具体的例子说明，则由于在太阳能发电系统I中没有调速机，所以不具有速度调定率那样的发电机特性，在导入了大量的太阳能发电系统I的情况下，需要仅通过发电比率变少的同步发电机来对应于电力系统90的负荷变动。这是因为，在太阳能发电系统I中没有速度调定率的考虑方式的发电机特性。在实施例9中，提供一种具有由与同步发电机等价的速度调定率构成的发电机特性的太阳能发电系统1，并且，提供一种从预先设定的多个速度调定率中根据该时点的运行环境自律地选择速度调定率、按照所选择的速度调定率设定输出的太阳能发电系统I。以下，更具体地说明。图9是表示存储在第一存储器15a中的第I速度调定率、存储在第二存储器15b中的第2速度调定率、以及存储在第n存储器15n中的第n速度调定率的例子的图。在图9中，横轴是从太阳能发电系统I输出的有效电力P，纵轴是电力系统90的频率f。这里所示的速度调定率提供与一般的同步发电机的速度调定率同样的函数表示。即，如果系统负荷增加而电力系统90的频率f下降，则从太阳能发电系统I输出的有效电力P增加，如果系统负荷减少而电力系统90的频率f上升，则从太阳能发电系统I输出的有效电力P减小。特性选择部18、选择条件设定部19的作用与实施例6相同。计测部11对由并网的电力系统90的频率f构成的系统数据、以及由太阳能发电系统I的有效电力P构成的输出数据进行计测。该计测部11将计测的系统数据及输出数据向计算部10输出。计算部10周期性地实施以下的处理。即，计算部10将上次实施时的电力系统90的频率fo与此次实施时的电力系统90的频率f比较，计算其差f 一 fo并作为Af0接着，计算部10使用由特性选择部18选择的速度调定率来计算df/dP。接着，计算部10通过AP=Af/ (df/dP)计算太阳能发电系统I的应输出变化的值AP。并且，计算部10作为太阳能发电系统I的输出目标值，使用上次时的输出数据的有效电力P，通过P+AP来计算。此外，计算部10将输出目标值的频率设为f，将输出目标值及该频率向太阳能发电装置2输出。计算部10例如每几秒进行这样的处理。除此以外与实施例6的太阳能发电系统I的作用相同。另外，当电力变换装置6将直流电力变换为交流电力时，变换为频率f的交流电力。此外，该实施例9还能够提供一种具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。在此情况下，上述处理不仅在从蓄电池8向电力系统90供给电力时、在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也被采用。根据这样的实施例9，由于能够实现具有由与同步发电机相同的考虑方式的速度调定率构成的发电机特性的太阳能发电系统及供电系统1，所以能够贡献于系统频率的维 持。并且，由于能够将速度调定率在太阳能电池5及蓄电池8的容量的制约的范围内自由地设定，所以通过预先设定多个速度调定率，能够实现能够与其他同步发电机协调、适应于运行状况而贡献于频率维持的太阳能发电系统及供电系统I。(实施例10)实施例10的太阳能发电系统I的结构与图6A所示的框图相同。此外，实施例10的供电系统I的结构与图6B所示的框图相同。但是，存储在第一存储器15a中的第I发电机特性、存储在第二存储器15b中的第2发电机特性、…、存储在第n存储器15n中的第n发电机特性分别由输出变化速度和输出上下限值构成。为了将系统频率保持为一定而进行LFC (Load Frequency Control)。系统运行者估计系统负荷的变动，通过总是确保运行中的各发电机的输出的提高余力的合计及降低余力的合计、即LFC提高余力及降低余力，来对应于系统负荷变动。各发电机的LFC提高余力及降低余力是由输出变化速度、输出上下限值、和发电机的该时点的输出决定的。在实施例10中，作为发电机特性之一，采用着眼于输出变化速度及上下限值而将发电机的动作模型化的特性。如果对具体的例子进行说明，则在导入了大量的太阳能发电系统I的情况下，仅通过发电比率变少的同步发电机可能难以确保LFC余力，可以想到需要太阳能发电的抑制。这是因为在太阳能发电系统中不能具有LFC余力。在实施例10中，提供一种从由预先设定的输出变化速度及输出上下限值构成的多个发电机特性中根据该时点的运行环境自律地选择输出变化速度及输出上下限值、具有由所选择的输出变化速度及输出上下限值决定的LFC余力的太阳能发电系统I。以下，更具体地说明。在图6A所示的实施例10的太阳能发电系统I中，存储在第一存储器15a中的第I输出变化速度、存储在第二存储器15b中的第2输出变化速度、以及存储在第n存储器15n中的第n输出变化速度是每单位时间的输出变化速度，用MW/分或KW/分表示。此外，存储在第一存储器15a中的第I输出上下限值、存储在第二存储器15b中的第2输出上下限值、以及存储在第n存储器15n中的第n输出上下限值是能够从太阳能发电系统I输出的有效电力的上限值及下限值，是将能够从太阳能电池5输出的直流电力Pl与能够从蓄电池8放电的直流电力P2的合计通过电力变换装置6变换而得到的交流电力的上限值及下限值。
特性选择部18及选择条件设定部19的作用与实施例6相同。计测部11对由太阳能发电系统I的有效电力构成的输出数据进行计测，将计测的输出数据向计算部10输出。计算部10周期性地实施以下的处理。S卩，计算部10基于从目标值设定部12发送的运行目标值、从计测部11发送的输出数据的有效电力、和由特性选择部18选择的发电机特性即输出变化速度及输出上下限值，周期性地计算应向太阳能发电装置2输出的输出目标值。计算方法是，将加上了基于当前的太阳能发电系统I的有效电力到下个周期为止能够使输出增加的值后的值与根据发电机特性得到的输出上限值比较，将其较小者设定为实际上限值，将减去基于当前的太阳能发电系统I的有效电力到下个周期为止能够将输出减小的值后的值与根据发电机特·性得到的输出下限值比较，将其较大者设定为实际下限值，当运行目标值处于实际上限值与实际下限值之间时将运行目标值设定为输出目标值，在运行目标值比实际上限值大的情况下将实际上限值设定为输出目标值，在运行目标值比实际下限值小的情况下将实际下限值设定为输出目标值，向太阳能发电装置2输出。·除此以外与实施例6的太阳能发电系统I的作用是相同的。此外，该实施例10还能够提供具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统
I。在此情况下，上述处理不仅是从蓄电池8向电力系统90供给电力时、在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也被采用。根据这样的实施例10，由于能够实现具有与同步发电机相同的考虑方式的输出变化速度及输出上下限值、即具有LFC富余量的太阳能发电系统及供电系统1，所以能够贡献于系统频率的维持。并且，由于能够将输出变化速度及输出上下限值在太阳能电池5及蓄电池8的容量的制约的范围内自由地设定，所以通过设定多个输出变化速度及输出上下限值，能够实现能够较大地贡献于LFC余力确保的太阳能发电系统及供电系统I。(实施例11)图IOA是概略地表示实施例11的太阳能发电系统I的结构的框图。该实施例11的太阳能发电系统I的结构与图6A所示的实施例6的太阳能发电系统I的结构相比，不同点在于，选择条件设定部19包括时钟24及对应表存储部20a。其以外的结构与图6A所示的结构相同。一般而言，在发电机中没有新设定其发电机特性、或者将发电机特性自律地变更的功能，所以没有根据时刻而变更为运行上有利的发电机特性的功能。在实施例11中，提供从预先设定的多个发电机特性中自律地选择对应于时刻的发电机特性、基于所选择的发电机特性进行动作的太阳能发电系统I。以下，更具体地说明。时钟24将时刻细分。选择条件设定部19构成为从时钟24读入当前时刻。对应表存储部20a按照每个时刻存储表示应选择的发电机特性的识别符的对应表。在这里所示的例子中，按照时间带而以对应表的形式等在对应表存储部20a中存储有表示应使用存储在多个存储器中的哪个存储器中的发电机特性的存储器识别符。例如，以在第一存储器15a中存储有应在时间带a中选择的第I发电机特性、在第二存储器15b中存储有应在时间带b中选择的第2发电机特性、在第n存储器15a中存储有应在时间带n中选择的第n发电机特性的情况为例进行说明。在对应表中，将与存储有第I发电机特性的第一存储器15a相应的存储器识别符与时间带a建立对应，将与存储有第2发电机特性的第二存储器15b相应的存储器识别符与时间带b建立对应，将与存储有第n发电机特性相应的第n存储器15n的存储器识别符与时间带n建立对应。选择条件设定部19基于从时钟24读取的时刻，从对应表存储部20a读出对应于时刻的存储器识别符，将所读出的存储器识别符向计算部10的特性选择部18输出。除此以外与实施例6的太阳能发电系统I的作用是相同的。此外，该实施例11如图IOB所示，还能够提供一种具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。在此情况下，上述处理不仅是从蓄电池8向电力系统90供给电力时、在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也被采用。根据这样的实施例11，能够实现能够根据时刻自律地变更发电机特性的太阳能发
电系统及供电系统I。因此，能够实现例如将时间带分为早晨的总需求上升时、从正午到下午一点多的负荷急剧变化时、下午的峰值时、和下午的负荷减少时，或分为白天的时间带和夜晚的时间带，选择对应于各个时间带的系统运行环境的、例如对应于系统稳定度的严重性的发电机特性的太阳能发电系统及供电系统I。另外，在上述实施例11中，对选择条件设定部19包括时钟24的结构进行了说明，但也可以包括日历。在选择条件设定部19代替时钟24而包括日历的结构中，能够实现分为平日和休息日、或按照星期几划分、按照天选择适当的发电机特性的太阳能发电系统及供电系统I。此外，在选择条件设定部19除了时钟24以外还包括日历的结构中，能够实现按照日期时间选择适当的发电机特性的太阳能发电系统及供电系统I。(实施例12)图IlA是概略地表示实施例12的太阳能发电系统I的结构的框图。该实施例12的太阳能发电系统I的结构与图6A所示的实施例6的太阳能发电系统I的结构相比，不同点在于，选择条件设定部19包括电力市场接口 22及对应表存储部20b。其以外的结构与图6A所示的结构是相同的。一般而言，在发电机中没有新设定其发电机特性、或者将发电机特性自律地变更的功能，所以没有根据电力市场的市场状况变更为在运行上有利的发电机特性的功能。在实施例12中，提供一种从预先设定的多个发电机特性中自律地选择对应于电力市场的市场状况的发电机特性、基于所选择的发电机特性进行动作的太阳能发电系统I。以下，更具体地说明。电力市场接口 22是管理电力市场状况的系统接收电力市场状况。对应表存储部20b按照电力市场状况存储有表示应选择的发电机特性的识别符的对应表。在这里表示的例子中，按照电力市场状况，将表示应使用存储在多个存储器中的哪个存储器中的发电机特性的存储器识别符以对应表的形式等存储在对应表存储部20a中。所谓电力市场状况，是当前的市场交易的电力的价格、例如日元/KhW。在对应表中，在电力市场的价格较高时，与从太阳能发电系统I输出的有效电力尽量变多那样的发电机特性建立对应，在电力市场的价格较低时，与从太阳能发电系统I输出的有效电力尽量变少那样的发电机特性建立对应。选择条件设定部19基于经由电力市场接口 22接收到的电力市场状况，从对应表存储部20b读出对应的存储器识别符，将所读出的存储器识别符向计算部10的特性选择部18输出。例如，在电力市场的价格较高时，预先选择在电力系统90的电力需求的增加时使太阳能发电系统I的输出增加速度变快、相反在系统负荷的减少时使太阳能发电系统I的输出减小速度变慢那样的发电机特性。除此以外与实施例6的太阳能发电系统I的作用是相同的。此外，该实施例12如图IlB所示，还能够提供具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。在此情况下，上述处理不仅是从蓄电池8向电力系统90供给电力时，在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也被采用。根据这样的实施例12，能够实现能够根据电力市场状况自律 地变更发电机特性的太阳能发电系统及供电系统I。因此，能够实现例如能够进行对应于电力市场的状况即市场交易的价格的、能够经济地运行的太阳能发电系统及供电系统I。(实施例13)图12A是概略地表示实施例13的太阳能发电系统I的结构的框图。该实施例13的太阳能发电系统I的结构与图6A所示的实施例6的太阳能发电系统I的结构相比，不同点在于，选择条件设定部19包括气象信息接口 23及对应表存储部20c。其以外的结构，与图6A所示的结构相同。一般而言，在发电机中没有新设定其发电机特性、或者将发电机特性自律地变更的功能，所以没有根据气象状况变更为在运行上有利的发电机特性的功能。在实施例13中，提供一种从预先设定的多个发电机特性中自律地选择对应于气象状况的发电机特性、基于所选择的发电机特性进行动作的太阳能发电系统I。以下，更具体地说明。气象信息接口 23接收当前的气象状况。对应表存储部20c按照气象状况存储有表示应选择的发电机特性的识别符的对应表。这里所示的例子中，按照气象状况而以对应表的形式等在对应表存储部20a中存储有表示使用存储在多个存储器中的哪个存储器中的发电机特性的存储器识别符。所谓气象状况，是〇〇地方是晴、阴、雨、还是晴转阴的变化中、还是阴转晴的变化中等的当前的气象状况。在对应表中，例如在气象状况稳定时，与同步化力较小的发电机特性建立对应，在气象状况变化时，与同步化力较大的发电机特性建立对应。选择条件设定部19基于经由气象信息接口 23接收到的气象状况，从对应表存储部20c读出对应于气象状况的存储器识别符，将所读出的存储器识别符向计算部10的特性选择部18输出。除此以外与实施例6的太阳能发电系统I的作用相同。此外，该实施例13如图12B所示，还能够提供一种具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。在这样的供电系统I中，有包含在供电装置2B中的蓄电池8的特性(例如输出或寿命)根据气象条件(例如温度或湿度等)而变化的情况，掌握气象状况是有益的。或者，在这样的供电系统I中，为了根据气象条件预测空调等的电力消耗量，掌握气象状况是有益的。在此情况下，上述处理不仅是从蓄电池8向电力系统90供给电力时、在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也被采用。根据这样的实施例13，能够实现能够根据气象状况将发电机特性自律地变更的太阳能发电系统及供电系统I。因此，能够实现例如具有对应于气象状况的发电机特性、例如同步化力的太阳能发电系统及供电系统I。(实施例14)
图13A是概略地表示实施例14的太阳能发电系统I的结构的框图。该实施例14的太阳能发电系统I的结构与图6A所示的实施例6的太阳能发电系统I的结构相比，不同点在于，选择条件设定部19读入作为太阳能发电装置2的构成要素的蓄电池8的剩余蓄电量。其以外的结构与图6A所示的结构相同。一般而言，在发电机中没有新设定其发电机特性、或者将发电机特性自律地变更的功能。当然，在一般的发电机中，没有根据该太阳能发电系统I的状况、特别是蓄电池8的剩余电力量而变更为在运行上有利的发电机特性的功能。在实施例14中，提供一种从预先设定的多个发电机特性中自律地选择与该太阳能发电系统I内置的蓄电池8的剩余电力量对应的发电机特性、基于所选择的发电机特性进行动作的太阳能发电系统I。
以下，更具体地说明。选择条件设定部19将构成太阳能发电装置2的蓄电池8的剩余蓄电量读入，根据读入的剩余蓄电量决定表示应使用存储在多个存储器中的哪个存储器中的发电机特性的存储器识别符。这样的选择条件设定部19将对应于蓄电池8的剩余蓄电量的、应选择的发电机特性的存储器识别符向计算部10的特性选择部18输出。选择条件设定部19例如在判断为蓄电池8的剩余蓄电量变少的情况下，选择来自蓄电池8的放电变少、向蓄电池8的充电变多那样的发电机特性。此外，选择条件设定部19在判断为蓄电池8的剩余蓄电量较多的情况下，选择来自蓄电池8的放电变多、向蓄电池8的充电变少那样的发电机特性。所谓来自蓄电池8的放电变少、向蓄电池8的充电变多的发电机特性，可以考虑例如是使太阳能发电系统I的输出增加方向的变化速度变慢、使输出减小方向的变化速度变快的发电机特性等。除此以外与实施例6的太阳能发电系统I的作用相同。此外，该实施例14如图13B所示，还能够提供一种具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。在此情况下，上述处理不仅是从蓄电池8向电力系统90供给电力时、在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也被采用。根据这样的实施例14，由于能够避免太阳能发电系统及供电系统I的蓄电池8的过充电及过放电，所以能够提高蓄电池8工作的运转率。由此，能够实现贡献于稳定的系统运行的机会较多的太阳能发电系统及供电系统I。(变形例)接着，对变形例进行说明。这里的变形例，是对于上述实施例I至14分别附加了中央控制接口的太阳能发电系统1，而这里参照附图对实施例I的变形例进行说明。图14A是概略地表示变形例的太阳能发电系统I的结构的框图。该变形例的太阳能发电系统I的结构与图IA所示的实施例I的太阳能发电系统I的结构相比，不同点在于，还附加了中央控制接口 25。其以外的结构与图IA所示的结构相同。如前面说明那样，一般的太阳能发电系统因不具有同步发电机那样的发电机特性，所以不能与其他发电机协调而贡献于电力系统的稳定的运行。因此，在将太阳能发电系统结合到电力系统中时，不能与其他同步发电机同样地从中央系统控制系统将太阳能发电系统在线控制而贡献于电力系统的稳定的运行。
在变形例中，实现具有与同步发电机等价的发电机特性、并且能够进行该发电机特性的设定及变更、从预先设定的多个发电机特性中自律地选择与此时的运行环境相应的发电机特性、基于所选择的发电机特性进行动作的太阳能发电系统，还提供一种能够从中央系统控制系统 与其他同步发电机同样地控制而贡献于稳定的系统运行的太阳能发电系统I。以下，更具体地说明。中央控制接口 25例如经由通信线路与将系统频率维持为一定的LFC系统、及将电力系统90的监视点的电压维持在容许范围内的电压无效电力控制系统等的发电机的控制系统结合。这样的中央控制接口 25从中央系统控制系统接收向太阳能发电系统I的指令值，将接收到的指令值作为运转目标值向目标值设定部12输出。此外，该中央控制接口 25从太阳能发电装置2读取向该太阳能发电系统I的电力系统90的输出数据、例如有效电力及无效电力等的数据，向中央系统控制系统发送。在中央系统控制系统中，使用从各发电机发送的输出数据，计算用来使电力系统90稳定地运行的各发电机的控制量，将计算出的控制量作为运转目标值向各发电机的中央控制接口 25发送。除此以外，与实施例I的太阳能发电系统I的作用相同。此外，该变形例如图14B所示，还能够提供一种具备不具有太阳能电池的供电装置2B的供电系统I。在此情况下，上述处理不仅是从蓄电池8向电力系统90供给电力时、在从电力系统90向蓄电池8供给电力时也被采用。根据这样的变形例，除了在实施例I中说明的效果以外，还能够实现能够进行从中央系统控制系统进行控制的太阳能发电系统及供电系统I。即，使太阳能发电系统及供电系统I具备与同步发电机等价的发电机特性，通过做成用于频率维持的LFC系统的对象发电机、或电压无效电力控制系统的对象发电机，能够贡献于电力系统90的稳定运行。当然，关于省略了说明的实施例2至14的各变形例，也除了各实施例的效果以外还能够得到上述变形例的效果。另外，本发明并不限定于上述实施方式，在其实施的阶段中，能够在不脱离其主旨的范围内将构成要素变形而具体化。此外，通过在上述实施方式中公开的多个构成要素的适当的组合，能够形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除某几个构成要素。进而，也可以将跨越不同的实施方式的构成要素适当组合。
权利要求
1.一种太阳能发电系统，能够向电力系统供给电力，其特征在于，具备 存储器，存储在太阳能发电系统中应用的发电机特性； 计测部，对太阳能发电系统所结合的电力系统的系统数据和从太阳能发电系统向电力系统的输出数据进行计测； 目标值设定部，受理太阳能发电系统的运转目标值的设定； 计算部，使用从上述存储器读入的发电机特性、从上述目标值设定部发送来的运转目标值、和从上述计测部发送来的系统数据及输出数据，计算太阳能发电系统应输出的输出目标值；以及 太阳能电池装置，具备太阳能电池、蓄电池、和将从上述太阳能电池及上述蓄电池输出的电能变换为适合于电力系统的电力的电力变换装置，基于由上述计算部计算出的输出目标值，将对应的电力向电力系统供给。
2.如权利要求I所述的太阳能发电系统，其特征在于， 还具备特性设定部，受理存储在上述存储器中的发电机特性的直接输入或经由通信线路的远程输入。
3.如权利要求I所述的太阳能发电系统，其特征在于， 存储在上述存储器中的发电机特性是与时刻建立了对应的发电机特性的计划， 还具备计划设定部，受理发电机特性的计划的直接输入或经由通信线路的远程输入； 上述计算部包括时钟和特性选择部，该特性选择部按照存储在上述存储器中的发电机特性的计划，选择与上述时钟的当前时刻建立了对应的发电机特性，上述计算部使用所选择的发电机特性、上述运转目标值、上述系统数据及上述输出数据，计算上述输出目标值。
4.如权利要求I所述的太阳能发电系统，其特征在于， 上述存储器存储分别与固有的识别符建立了对应的多个发电机特性； 还具备选择条件设定部，设定用来从上述存储器选择应选择的发电机特性的识别符； 上述计算部包括特性选择部，该特性选择部选择存储在上述存储器中的多个发电机特性中的、与由上述选择条件设定部设定的识别符建立了对应的发电机特性，上述计算部使用所选择的发电机特性、上述运转目标值、上述系统数据及上述输出数据，计算上述输出目标值。
5.如权利要求I所述的太阳能发电系统，其特征在于， 上述发电机特性由发电机模型、调速机类模型、励磁类模型及上述各模型的构成要素的特性常数构成，或由电力相差角曲线构成，或由速度调定率构成，或由输出变化速度和输出上下限值构成。
6.如权利要求4所述的太阳能发电系统，其特征在于， 上述选择条件设定部包括时钟和对应表存储部，该对应表存储部对每个时刻存储表示应选择的发电机特性的识别符的对应表，上述选择条件设定部从上述对应表存储部读出与从上述时钟读取的时刻对应的识别符，将读出的识别符向上述计算部的上述特性选择部输出。
7.如权利要求4所述的太阳能发电系统，其特征在于， 上述选择条件设定部包括电力市场接口和对应表存储部，该电力市场接口接收电力市场状况，该对应表存储部对每个电力市场状况存储表示应选择的发电机特性的识别符的对应表，上述选择条件设定部从上述对应表存储部读出与经由上述电力市场接口接收到的电力市场状况对应的识别符，将所读出的识别符向上述计算部的上述特性选择部输出。
8.如权利要求4所述的太阳能发电系统，其特征在于， 上述选择条件设定部包括气象信息接口和对应表存储部，该气象信息接口接收气象状况，该对应表存储部对每个气象状况存储表示应选择的发电机特性的识别符的对应表，上述选择条件设定部从上述对应表存储部读出与经由上述气象信息接口接收到的气象状况对应的识别符，将所读出的识别符向上述计算部的上述特性选择部输出。
9.如权利要求4所述的太阳能发电系统，其特征在于， 上述选择条件设定部根据构成上述太阳能发电装置的上述蓄电池的剩余蓄电量，将应选择的发电机特性的识别符向上述计算部的上述特性选择部输出。
10.如权利要求I 9中任一项所述的太阳能发电系统，其特征在于， 还具备中央控制接口，将从中央系统控制系统接收到的运转目标值向上述目标值设定部输出，并且将从该太阳能发电系统向电力系统的输出数据向中央系统控制系统发送。
11.一种供电系统，能够向电力系统供给电力，其特征在于，具备 存储器，存储在该供电系统中应用的发电机特性； 计测部，对供电系统所结合的电力系统的系统数据和从供电系统向电力系统的输出数据进行计测； 目标值设定部，受理供电系统的运转目标值的设定； 计算部，使用从上述存储器读入的发电机特性、从上述目标值设定部发送来的运转目标值、和从上述计测部发送来的系统数据及输出数据，计算供电系统应输出的输出目标值；以及 供电装置，具备蓄电池和将从上述蓄电池输出的电能变换为适合于电力系统的电力的电力变换装置，基于由上述计算部计算出的输出目标值，将对应的电力向电力系统供给。
12.如权利要求11所述的供电系统，其特征在于， 还具备特性设定部，受理存储在上述存储器中的发电机特性的直接输入或经由通信线路的远程输入。
13.如权利要求11所述的供电系统，其特征在于， 存储在上述存储器中的发电机特性是与时刻建立了对应的发电机特性的计划； 还具备计划设定部，受理发电机特性的计划的直接输入或经由通信线路的远程输入； 上述计算部包括时钟和特性选择部，按照存储在上述存储器中的发电机特性的计划，选择与上述时钟的当前时刻建立了对应的发电机特性，上述计算部使用所选择的发电机特性、上述运转目标值、和上述系统数据及上述输出数据，计算上述输出目标值。
14.如权利要求11所述的供电系统，其特征在于， 上述存储器存储分别与固有的识别符建立了对应的多个发电机特性， 还具备选择条件设定部，设定用来从上述存储器选择应选择的发电机特性的识别符， 上述计算部包括特性选择部，选择存储在上述存储器中的多个发电机特性中的、与由上述选择条件设定部设定的识别符建立了对应的发电机特性，使用所选择的发电机特性、上述运转目标值、和上述系统数据及上述输出数据，计算上述输出目标值。
15.如权利要求11所述的供电系统，其特征在于，上述发电机特性是发电机模型、调速机类模型、励磁类模型及上述各模型的构成要素的特性常数构成，或由电力相差角曲线构成，或由速度调定率构成，或由输出变化速度和输出上下限值构成。
16.如权利要求14所述的供电系统，其特征在于， 上述选择条件设定部包括时钟和对应表存储部，该对应表存储部对每个时刻存储表示应选择的发电机特性的识别符的对应表，上述选择条件设定部从上述对应表存储部读出与从上述时钟读取的时刻对应的识别符，将读出的识别符向上述计算部的上述特性选择部输出。
17.如权利要求14所述的供电系统，其特征在于， 上述选择条件设定部包括电力市场接口和对应表存储部，该电力市场接口接收电力市场状况，该对应表存储部对每个电力市场状况存储表示应选择的发电机特性的识别符的对应表，上述选择条件设定部从上述对应表存储部读出与经由上述电力市场接口接收到的电力市场状况对应的识别符，将所读出的识别符向上述计算部的上述特性选择部输出。
18.如权利要求14所述的供电系统，其特征在于， 上述选择条件设定部包括气象信息接口和对应表存储部，该气象信息接口接收气象状况，该对应表存储部对每个气象状况存储表示应选择的发电机特性的识别符的对应表，上述选择条件设定部从上述对应表存储部读出与经由上述气象信息接口接收到的气象状况对应的识别符，将所读出的识别符向上述计算部的上述特性选择部输出。
19.如权利要求14所述的供电系统，其特征在于， 上述选择条件设定部根据构成上述太阳能发电装置的上述蓄电池的剩余蓄电量，将应选择的发电机特性的识别符向上述计算部的上述特性选择部输出。
20.如权利要求11 19中任一项所述的供电系统，其特征在于， 还具备中央控制接口，将从中央系统控制系统接收到的运转目标值向上述目标值设定部输出，并且将从该太阳能发电系统向电力系统的输出数据向中央系统控制系统发送。
全文摘要
一种太阳能发电系统，具备存储器，存储在太阳能发电系统中应用的发电机特性；计测部，对太阳能发电系统所结合的电力系统的系统数据和从太阳能发电系统向电力系统的输出数据进行计测；目标值设定部，受理太阳能发电系统的运转目标值的设定；计算部，使用从上述存储器读入的发电机特性、从上述目标值设定部发送来的运转目标值、和从上述计测部发送来的系统数据及输出数据，计算太阳能发电系统应输出的输出目标值；以及太阳能电池装置，具备太阳能电池、蓄电池、和将从上述太阳能电池及上述蓄电池输出的电能变换为适合于电力系统的电力的电力变换装置，基于由上述计算部计算出的输出目标值将对应的电力向电力系统供给。
文档编号H02J7/35GK102714417SQ201180006618
公开日2012年10月3日 申请日期2011年2月15日 优先权日2010年3月11日
发明者小俣和也, 木村操, 林秀树, 江幡良雄, 浅野俊明, 野吕康宏 申请人:株式会社东芝