風力発電システムの発電出力スケジュール制御方法
【課題】発電出力スケジュール設定を簡易にして、風車発電機の脱落またはその運転再開にも所期の発電出力を確保できる。
【解決手段】風車発電機＃１〜＃１０をグループ化し、サーバ装置１００は風車発電機グループ単位での発電出力スケジュールを設定する。各風車発電機別にそれぞれ設けた各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の１つをマスタ、他をスレーブとするマスタ／スレーブの設定とマスタ／スレーブの切替えができ、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得し、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力の分担制御およびグループ内の風車発電機の脱落とその運転再開に対する分担制御を行う。
【解決手段】風車発電機＃１〜＃１０をグループ化し、サーバ装置１００は風車発電機グループ単位での発電出力スケジュールを設定する。各風車発電機別にそれぞれ設けた各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の１つをマスタ、他をスレーブとするマスタ／スレーブの設定とマスタ／スレーブの切替えができ、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得し、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力の分担制御およびグループ内の風車発電機の脱落とその運転再開に対する分担制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電システム（Ｗｉｎｄ Ｆａｒｍ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に係り、特に風車発電機の発電出力スケジュール制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模の風力発電システムは、風車と発電機を組み合わせた風車発電機を多数台設備し、各風車発電機の発電出力を電力系統に連系させる。風力発電システムの発電出力は、気象予報などから予測した発電出力スケジュールに従って制御、さらには風車発電機の運転・停止で制御し、電力の需要と供給のバランスを調整する。
【０００３】
発電出力スケジュールに従った風車発電機の出力制御には、風車発電機毎にスケジュール設定してその発電出力を制御する方式、または多数の風車発電機を複数のグループに分け、各グループをそれぞれ１基の風車発電機とみなしてグループ単位でスケジュール設定してその発電出力を制御する方式がある（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８１７１２４号
【特許文献２】特開２００９−２１９３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の発電出力スケジュール制御には以下の問題があった。
【０００６】
（１）風車発電機の発電出力スケジュールを風車発電機毎に設定する場合、大規模な風力発電システムにおいては風車発電機毎に同様の設定を繰り返す必要があり、スケジュール設定および制御が煩雑になる。
【０００７】
また、風車発電機毎のスケジュール制御では、当該風車発電機が故障等により脱落した場合、風力発電システム全体の発電計画に影響を与えると共に、連系する電力系統の送配電計画の変更も必要となる。
【０００８】
（２）風車発電機グループのグループ単位の出力制御方式においては、上記のスケジュール設定の「煩雑さ」は軽減される。しかし、風車発電機グループ内の１基の風車発電機に発電不能や故障等が発生すると、当該グループの発電出力が設定されたスケジュールとは異なるものになり、システム全体の発電計画に影響を与える。
【０００９】
（３）発電出力スケジュールは、発電系統全体の運用計画や運転指令を生成する上位コンピュータシステムの発電指令用サーバ装置などで設定され、このサーバ装置から風力発電システムの監視制御所のコンピュータに与える指令に従って該コンピュータによる風車の監視制御がなされる。このような制御システムでは、サーバ装置の異常発生が風力発電システムの発電出力制御にも影響を及ぼす。
【００１０】
本発明の目的は、発電出力スケジュール設定を簡易にして、風車発電機の脱落またはその運転再開にも所期の発電出力を確保でき、システム全体の発電計画への影響を回避できる発電出力スケジュール制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記の課題を解決するため、風力発電システム内の風車発電機をグループ化し、サーバ装置は風車発電機グループ単位での発電出力スケジュールを設定し、各風車発電機別にそれぞれ設けた各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の１つをマスタ、他をスレーブとするマスタ／スレーブの設定とマスタ／スレーブの切替えができ、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得し、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力の分担制御およびグループ内の風車発電機の脱落とその運転再開に対する分担制御を行うようにしたもので、以下の方法を特徴とする。
【００１２】
（１）風車発電機を多数台設備し、各風車発電機の発電出力を予測した発電出力スケジュール制御して電力系統に連系させる風力発電システムの発電出力スケジュール制御方法であって、
前記各風車発電機の発電出力スケジュールを設定するサーバ装置と、
各風車発電機別にそれぞれ設けられ、前記サーバ装置から通信回線を通して設定された前記発電出力スケジュールに従って所属する風車発電機の発電出力を制御できる情報通信制御端末を備え、
前記サーバ装置は、複数台の風車発電機をグループ化し、この風車発電機グループ単位で前記発電出力スケジュールを設定する過程を備え、
前記各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の１つをマスタ、他をスレーブとするマスタ／スレーブの設定とマスタ／スレーブの切替えができる過程と、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得する過程と、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力を分担制御する過程を備えたことを特徴とする。
【００１３】
（２）前記サーバ装置は、
グループ化する風車発電機のグループ番号とそれに属する風車発電機番号を設定する過程と、
風力発電システムに共通の発電出力スケジュール制御の開始から終了までの年月日時分情報をスケジュール制御期間として設定する過程と、
風車発電機別にした制御内容（発電電力、運転期間などの情報）をグループ別に設定する過程と、
同一時間帯にあって、同一の風車発電機または風車発電機グループに対して発電出力スケジュールの重複の有無をチェックする過程と、
前記発電出力スケジュールに重なりがあった場合にどちらの発電出力スケジュールを優先するかを設定する過程と、
設定された風車発電機別の発電出力スケジュールを、任意の時間間隔の制御に展開する過程と、
前記設定した発電出力スケジュール情報を各風車発電機に所属する前記情報通信制御端末にそれぞれ送信する過程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
（３）前記サーバ装置が１基の風車発電機を複数のグループに所属させた場合、
前記情報通信制御端末は、グループに設定した発電出力スケジュールの優先順位に従って、当該風車発電機の発電出力スケジュール制御を行う過程を備えたことを特徴とする。
【００１５】
（４）グループ内の風車発電機に脱落が発生した場合、脱落した風車発電機の情報通信制御端末がマスタの場合には他のスレーブをマスタに切り替えて発電出力スケジュール制御を継続し、脱落した風車発電機の情報通信制御端末がスレーブの場合には脱落した風車発電機の発電出力スケジュール分をグループ内の他の風車発電機に分担させて制御を継続する過程を備えたことを特徴とする。
【００１６】
（５）前記マスタとなる情報通信制御端末は、脱落していた風車発電機が運転再開した場合、当該風車発電機が脱落する前の発電出力スケジュール分に戻す分担制御を行う過程を備えたことを特徴とする。
【００１７】
（６）前記マスタとなる情報通信制御端末は、風車発電機の発電出力スケジュール制御は、各風車発電機が正常な場合、脱落した風車発電機がある場合、または運転再開した風車発電機がある場合、それぞれ設定または演算した分担量を制御目標値にしてフィードバック制御する過程を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のとおり、本発明によれば、風力発電システム内の風車発電機をグループ化し、サーバ装置は風車発電機グループ単位での発電出力スケジュールを設定し、各風車発電機別にそれぞれ設けた各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の１つをマスタ、他をスレーブとするマスタ／スレーブの設定とマスタ／スレーブの切替えができ、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得し、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力の分担制御およびグループ内の風車発電機の脱落とその運転再開に対する分担制御を行うようにしたため、発電出力スケジュール設定を簡易にして、風車発電機の脱落またはその運転再開にも所期の発電出力を確保でき、システム全体の発電計画への影響を回避できる。
【００１９】
具体的には、
・風車発電機単体ではなく、グルーピングされた数台の風車発電機に対する発電出力スケジュールを設定できるため、多数台の風車発電機を設備するシステムにおける発電出力スケジュール設定が簡易になる。
【００２０】
・発電出力スケジュールに優先順位を持たせるため、発電出力スケジュール設定時の制約をなるべく減らすことができる。
【００２１】
・グループに対する発電出力スケジュール制御ができ、グループ内の風車発電機のいずれかが制御不可（脱落）となった場合に、正常な風車発電機が制御不可となった風車発電機の発電出力を分担することで、安定した電力供給が実現できる。
【００２２】
・情報通信制御端末で発電出力スケジュール制御を実現することで、発電計画を立てるサーバ装置に異常が発生しても、送信済み分の発電出力スケジュール分については自律分散によるスケジュール制御が可能となる。
【００２３】
・発電出力スケジュールのグループ単位でマスタ／スレーブを構成する情報通信制御端末でスケジュール制御を実現することで、グループ内のマスタに異常が発生しても、スレーブがマスタに切り替わり、マルチバックアップによるスケジュール制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態を示す風力発電システムの構成例。
【図２】サーバ装置の発電出力スケジュールの設定フロー。
【図３】情報通信制御端末の発電出力スケジュールの取得フロー。
【図４】情報通信制御端末のマスタ／スレーブ切替えによる制御フロー。
【図５】各情報通信制御端末の制御フロー。
【図６】脱落した風車発電機の発電出力振り分けの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施形態を示す風力発電システムの構成例である。地域別や区域別に分散配置される風車発電機＃１〜＃１０は、例えば、それらの各発電機の発電出力を整流器で直流に変換し、この直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧して二次電池の充電電力またはパワーコンディショナに直流電源として供給し、パワーコンディショナの交流出力を電力系統に連系させるための電力変換装置をそれぞれ備える。
【００２６】
各風車発電機＃１〜＃１０は、上記の発電電力を制御するためのパワーコンディショナ等の電力変換装置の制御手段として、それぞれ情報通信制御端末（図１中の黒丸印）を備える。これらの情報通信制御端末は、通信ネットワーク（図示ではＬＡＮ）を通してサーバ装置１００との間の情報通信機能を備え、サーバ装置１００から発電出力スケジュール制御情報を取得し、この発電出力スケジュールに従った電力変換装置の制御によって風車発電機＃１〜＃１０に所期の発電出力を得る。
【００２７】
ここで、各風車発電機＃１〜＃１０は１基から数基で任意にグルーピングを可能とし、複数台の風車発電機でグルーピングした場合は、グループ内の各風車発電機で発電出力を分担可能とする。図１には、風車発電機グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３を設定し、風車発電機グループＧ１では風車発電機＃４〜＃６でグループ化し、風車発電機グループＧ２では風車発電機＃１〜＃４でグループ化し、風車発電機グループＧ３では風車発電機＃９と＃１０でグループ化した場合を示す。
【００２８】
また、１基の風車発電機を複数のグループに所属させることも可能とする。図１では、風車発電機＃４をグループＧ１とＧ２の両グループに所属させた場合を示す。このような場合にはスケジュールの優先順位に従っていずれかのスケジュールを実行する。例えば、風車グループＧ１のスケジュールの優先順位が高ければ風車＃４は風車グループＧ１に所属して風車グループＧ１の制御を実行する。風車グループＧ２は風車＃４を脱落した風車として扱い、風車＃１〜＃３でスケジュール制御を行う。
【００２９】
これらグループＧ１〜Ｇ３には、グループ単位で、各情報通信制御端末による発電出力スケジュール制御を行う。以下、発電出力スケジュール制御の詳細を、特にグループの発電出力スケジュール制御の詳細を説明する。
【００３０】
（１）サーバ装置による発電出力スケジュール設定
サーバ装置１００は、風車発電機等の基本設備情報（発電能力、運転可／不可など）と、気象条件（風向、風速予報等）が入力されることで、風車発電機別に発電出力スケジュールを設定する。図２はサーバ装置に制御機能として組み込まれる発電出力スケジュール設定フローを示す。
【００３１】
（Ｓ１）風車発電機グループの設定：サーバ装置１００は、風力発電システム内の数十基の風車発電機を１基から数基で任意にグルーピングする場合のグループ番号とそれに属する風車発電機番号を設定する。
【００３２】
（Ｓ２）スケジュール制御期間の設定：サーバ装置１００は、風力発電システムに共通の発電出力スケジュール制御の開始から終了までの年月日時分情報をスケジュール制御期間として設定する（例えば１０分単位とする）。この制御期間は１回のスケジュールだけでなく、繰り返し設定も可能とする。
【００３３】
（Ｓ３）制御内容の設定：風車発電機別にした制御内容（発電電力、運転期間などの情報）を設定し、この設定をグループ別にした設定を行う。
【００３４】
（Ｓ４）スケジュールの重複チェック：同一時間帯にあって、同一の風車発電機または風車発電機グループに対してスケジュールの重なりの有無をチェックする。
【００３５】
（Ｓ５）スケジュールの優先順位設定：スケジュールに重なりがあった場合にどちらのスケジュールを優先するかを設定する。
【００３６】
この優先順位設定は、新しく設定したスケジュールを最も優先順位を高くすることで、チェックを簡略化するとともに、設定の自由度も高めることができる。なお、上記の重複チェック機能（Ｓ４）を利用して、ユーザ判定による優先順位の変更も可能とする。また、処理（Ｓ４）と（Ｓ５）は必要に応じて実施可能とする。
【００３７】
（Ｓ６）発電出力スケジュール内容の展開：サーバ装置１００は設定された風車発電機別の発電出力スケジュールを、任意の時間間隔の制御、例えば１０分間隔の制御に展開する。展開した風車発電機別の発電出力スケジュールを画面表示して、ユーザが確認可能とする。
【００３８】
（Ｓ７）発電出力スケジュール情報の送信：サーバ装置１００は、風車発電機別に展開した発電出力スケジュール情報を各風車発電機＃１〜＃１０に実装された情報通信制御端末にそれぞれ送信する。
【００３９】
この送信は、自律分散、マルチバックアップを実現するため、風車発電機単位に展開したスケジュールを全風車発電機に付属の情報通信制御端末にそれぞれ送信する。この情報送信により、サーバ装置１００が一時的に異常となった場合にも、情報通信制御端末間で発電出力スケジュール制御をスケジュール送信日数分だけ継続可能にする。
【００４０】
また、スケジュール情報の送信は、その変更時及び定周期（１０分毎）送信とすることで、通信負荷を軽減する。
【００４１】
（２）情報通信制御端末側の発電出力スケジュール制御
各情報通信制御端末は、風車発電機単位に展開された発電出力スケジュール情報を基にスケジュール制御を実施する。図３は情報通信制御端末に制御機能として組み込まれる発電出力スケジュールの取得フローを示す。
【００４２】
（Ｓ１１）全風車発電機のスケジュール受信：各情報通信制御端末は自身の風車発電機の発電出力スケジュールをサーバ装置側から受信する他に、他の風車発電機の発電出力スケジュールも受信する。
【００４３】
（Ｓ１２）スケジュールの上書き保存：各情報通信制御端末はサーバ装置側から受信した発電出力スケジュールを前回受信したスケジュールに上書き保存する。この保存は他の風車発電機に対するスケジュールも同様に上書き保存する。
【００４４】
これら発電出力のスケジュール設定は、自身宛のスケジュールの他に、他の風車発電機に対するスケジュールを設定するのは、後述の同じ風車発電機グループ内におけるマスタ／スレーブ切り替えによるスケジュール制御に対応可能とするものである。
【００４５】
（３）風車発電機グループの発電出力スケジュール制御
グルーピングされた風車発電機グループの発電出力スケジュール制御の場合には、当該グループに属する風車発電機に付属の情報通信制御端末のうち、任意の１つの端末をマスタとして設定し、他の端末をスレーブとして設定し、マスタの情報通信制御端末から他のスレーブの情報通信制御端末に対して制御要求を行なう。
【００４６】
そして、マスタが脱落した場合には、同一グループ内の最若番のスレーブがマスタになって処理を継続し、脱落した元マスタ分の発電出力をグループ内の他の風車発電機に振り分けて制御する。また、スレーブが脱落した場合には、脱落した風車発電機の発電出力スケジュール分をグループ内の他の風車発電機に振り分けて制御を継続する。
【００４７】
図４は情報通信制御端末によるマスタ／スレーブ切替えによる制御フローである。
【００４８】
（Ｓ２１）スケジュール有無：各情報通信制御端末は、周期起動毎に、サーバ装置１００から発電出力スケジュール制御情報を受信しているか否かをチェックする。
【００４９】
（Ｓ２２）グループ内正常装置の最若番：各情報通信制御端末は、各端末についてグループ内の正常装置のうちの最若番装置か否かをチェックする。
【００５０】
（Ｓ２３）マスタ設定：最若番装置の情報通信制御端末をマスタに切替える。
【００５１】
（Ｓ２４）スレーブ設定：最若番装置でない情報通信制御端末を全てスレーブに切替える。
【００５２】
（Ｓ２５）グループ内風車発電機の発電出力の振り分け：マスタとなった情報通信制御端末はグループ内に脱落（故障、運転停止）した風車発電機がある場合、当該脱落風車発電機に設定された発電出力スケジュール制御量を残りの健全な風車発電機に振り分け、当該グループにスケジュール設定された発電出力を確保する。
【００５３】
この振り分けは、風車発電機に所属する情報通信制御端末がマスタ／スレーブに関係なく行うことにより、マスタ／スレーブ切替時に等価処理や引き継ぎ処理を行わずに済むようにする。
【００５４】
（Ｓ２６）自装置のグループ内マスタ判定：各情報通信制御端末は、自装置がグループ内マスタか否かをチェックする。
【００５５】
（Ｓ２７）グループ内マスタによる制御要求：マスタの情報通信制御端末は、自端末も含めたグループ内情報通信制御端末に対して演算した発電出力を制御要求する。
【００５６】
図５は各情報通信制御端末の制御フローである。（Ｓ３１）マスタまたはスレーブの情報通信制御端末は、グループ内マスタからの制御要求を受信し、（Ｓ３２）スレーブまたはマスタは、受信した制御要求で自風車発電機に対する発電出力制御を実行する。
【００５７】
（４）グループ内の風車発電機が脱落した場合の発電出力振り分け
図６に示す風車発電機グループ化について、脱落した風車発電機の発電出力振り分けの例を説明する。図６は、風車発電機＃２〜＃４と風車発電機＃９、＃１０が風車発電機グループＡとしてグルーピングされており、５台の風車で有効電力を５０００ｋＷに出力制限する場合の発電出力振り分けを説明する。なお、各風車発電機の最大出力は２０００ｋＷとする。また、風車発電機の場合、風なりに運転している状態から、受電点の一定制御をコントロールするために出力制限をかけるようなスケジュールが組まれる。
【００５８】
（４Ａ）風車発電機グループＡに所属している風車発電機が全て正常である場合の発電出力振り分け
この場合、最若番の風車発電機＃２がグループＡ内マスタとなり、全ての風車発電機が正常であるため５台の風車発電機で５０００ｋＷの出力とすればよいので、単純計算では１基当たりを１０００ｋＷに出力制限すればよいが、風車グループＡの中には出力制限をかける前の状態で１０００ｋＷに達していない風車が存在する場合もある（各風車とも目標値はあっても実出力値はバラバラ）。
【００５９】
ここで、風車発電機に個別に目標指令値を与えてフィードバック制御を行い、合計を５０００ｋＷに出力制限する方法もあるが、この方式は煩雑となる。
【００６０】
そこで、風車発電機グループＡに所属する５台の風車発電機の合計出力が５０００ｋＷとなるような出力制限目標値（５台の風車ともに同一の値）を演算してフィードバック制御する。この演算自体はマスタ、スレーブに関係なく風車発電機グループＡに所属している風車発電機で全て実施しているので、マスタ／スレーブ切替が発生した場合のフィードバック制御の演算も問題とならない。
【００６１】
例えば、５台の風車発電機が正常で５台合わせて５０００ｋＷに出力制限する際、直前までは実出力値はバラバラである場合（例えば、７００ｋＷ、９００ｋＷ、１０００ｋＷ、１１００ｋＷ、１５００ｋＷの場合）、基本的な演算は５０００ｋＷ÷５台＝１０００ｋＷ／台をフィードバック制御の目標値とするが、この目標値による制御をした結果、５台の合計実出力値が５０００ｋＷに満たなければ、次回の制御タイミングでは、基本的な平均で求められる１０００ｋＷ／台より、高めの値（例えば１０５０ｋＷ／台）といった制御目標値とする。このように、前回の制御目標値と、その結果の実出力値によりフィードバック演算を繰り返し、実出力値がグループ合計で５０００ｋＷとなるように制御目標値を変えながら制御を繰り返す。
【００６２】
（４Ｂ）風車発電機が全て正常である状態から風車発電機＃２が故障停止した場合の発電出力振り分け
風車発電機グループＡのうち、正常な最若番である風車発電機＃３が新しいグループ内マスタとなる。この場合、風車発電機グループＡは風車発電機＃２を除く、４台の風車発電機で構成されることになる。スケジュール自体は５０００ｋＷの出力制限のままなので、４台の風車発電機で５０００ｋＷに出力制限できればよい。
【００６３】
そこで、５台の時に多めにかけていた出力制限の値を緩和して、各風車発電機がそれぞれ出力を上げた運転となるような出力制限目標値（４台の風車発電機ともに同一の値）に変更してフィードバック制御を継続する。例えば、５０００ｋＷ÷４台＝１２５０ｋＷ／台を各風車発電機の制御目標値とし、制御目標値によるフィードバック制御には前記のように、各制御タイミングで徐々に変更し、最終的にはグループＡの発電出力を５０００ｋＷにする。
【００６４】
（４Ｃ）脱落していた風車発電機＃２が運転再開した場合の発電出力振り分け
風車発電機グループＡのうち、正常な最若番である風車発電機＃２がグループＡ内の新しいマスタとなる。この場合、風車発電機グループＡは最初の５台の風車発電機で構成されることになる。スケジュール自体は５０００ｋＷの出力制限のままなので、５台の風車発電機で５０００ｋＷに出力制限できればよい。そこで、４台の時には少なめであった出力制限の値を強化して、各風車発電機がそれぞれ出力を下げた運転となるような出力制限目標値（５台の風車発電機ともに同一の値）に変更してフィードバック制御を継続する。
【００６５】
例えば、故障停止した風車発電機＃２が運転再開した場合、５台の風車発電機で５０００ｋＷに出力制限できれば良いため、基本的な演算は５０００ｋＷ÷５台＝１０００ｋＷ／台を各風車発電機の制御目標値とするが、この制御目標値によるフィードバック制御には前記のように、各制御タイミングで徐々に変更し、最終的にはグループＡの発電出力を５０００ｋＷにする。
【符号の説明】
【００６６】
＃１〜＃１０ 風車発電機
１００ サーバ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電システム（Ｗｉｎｄ Ｆａｒｍ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に係り、特に風車発電機の発電出力スケジュール制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模の風力発電システムは、風車と発電機を組み合わせた風車発電機を多数台設備し、各風車発電機の発電出力を電力系統に連系させる。風力発電システムの発電出力は、気象予報などから予測した発電出力スケジュールに従って制御、さらには風車発電機の運転・停止で制御し、電力の需要と供給のバランスを調整する。
【０００３】
発電出力スケジュールに従った風車発電機の出力制御には、風車発電機毎にスケジュール設定してその発電出力を制御する方式、または多数の風車発電機を複数のグループに分け、各グループをそれぞれ１基の風車発電機とみなしてグループ単位でスケジュール設定してその発電出力を制御する方式がある（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８１７１２４号
【特許文献２】特開２００９−２１９３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の発電出力スケジュール制御には以下の問題があった。
【０００６】
（１）風車発電機の発電出力スケジュールを風車発電機毎に設定する場合、大規模な風力発電システムにおいては風車発電機毎に同様の設定を繰り返す必要があり、スケジュール設定および制御が煩雑になる。
【０００７】
また、風車発電機毎のスケジュール制御では、当該風車発電機が故障等により脱落した場合、風力発電システム全体の発電計画に影響を与えると共に、連系する電力系統の送配電計画の変更も必要となる。
【０００８】
（２）風車発電機グループのグループ単位の出力制御方式においては、上記のスケジュール設定の「煩雑さ」は軽減される。しかし、風車発電機グループ内の１基の風車発電機に発電不能や故障等が発生すると、当該グループの発電出力が設定されたスケジュールとは異なるものになり、システム全体の発電計画に影響を与える。
【０００９】
（３）発電出力スケジュールは、発電系統全体の運用計画や運転指令を生成する上位コンピュータシステムの発電指令用サーバ装置などで設定され、このサーバ装置から風力発電システムの監視制御所のコンピュータに与える指令に従って該コンピュータによる風車の監視制御がなされる。このような制御システムでは、サーバ装置の異常発生が風力発電システムの発電出力制御にも影響を及ぼす。
【００１０】
本発明の目的は、発電出力スケジュール設定を簡易にして、風車発電機の脱落またはその運転再開にも所期の発電出力を確保でき、システム全体の発電計画への影響を回避できる発電出力スケジュール制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記の課題を解決するため、風力発電システム内の風車発電機をグループ化し、サーバ装置は風車発電機グループ単位での発電出力スケジュールを設定し、各風車発電機別にそれぞれ設けた各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の１つをマスタ、他をスレーブとするマスタ／スレーブの設定とマスタ／スレーブの切替えができ、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得し、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力の分担制御およびグループ内の風車発電機の脱落とその運転再開に対する分担制御を行うようにしたもので、以下の方法を特徴とする。
【００１２】
（１）風車発電機を多数台設備し、各風車発電機の発電出力を予測した発電出力スケジュール制御して電力系統に連系させる風力発電システムの発電出力スケジュール制御方法であって、
前記各風車発電機の発電出力スケジュールを設定するサーバ装置と、
各風車発電機別にそれぞれ設けられ、前記サーバ装置から通信回線を通して設定された前記発電出力スケジュールに従って所属する風車発電機の発電出力を制御できる情報通信制御端末を備え、
前記サーバ装置は、複数台の風車発電機をグループ化し、この風車発電機グループ単位で前記発電出力スケジュールを設定する過程を備え、
前記各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の１つをマスタ、他をスレーブとするマスタ／スレーブの設定とマスタ／スレーブの切替えができる過程と、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得する過程と、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力を分担制御する過程を備えたことを特徴とする。
【００１３】
（２）前記サーバ装置は、
グループ化する風車発電機のグループ番号とそれに属する風車発電機番号を設定する過程と、
風力発電システムに共通の発電出力スケジュール制御の開始から終了までの年月日時分情報をスケジュール制御期間として設定する過程と、
風車発電機別にした制御内容（発電電力、運転期間などの情報）をグループ別に設定する過程と、
同一時間帯にあって、同一の風車発電機または風車発電機グループに対して発電出力スケジュールの重複の有無をチェックする過程と、
前記発電出力スケジュールに重なりがあった場合にどちらの発電出力スケジュールを優先するかを設定する過程と、
設定された風車発電機別の発電出力スケジュールを、任意の時間間隔の制御に展開する過程と、
前記設定した発電出力スケジュール情報を各風車発電機に所属する前記情報通信制御端末にそれぞれ送信する過程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
（３）前記サーバ装置が１基の風車発電機を複数のグループに所属させた場合、
前記情報通信制御端末は、グループに設定した発電出力スケジュールの優先順位に従って、当該風車発電機の発電出力スケジュール制御を行う過程を備えたことを特徴とする。
【００１５】
（４）グループ内の風車発電機に脱落が発生した場合、脱落した風車発電機の情報通信制御端末がマスタの場合には他のスレーブをマスタに切り替えて発電出力スケジュール制御を継続し、脱落した風車発電機の情報通信制御端末がスレーブの場合には脱落した風車発電機の発電出力スケジュール分をグループ内の他の風車発電機に分担させて制御を継続する過程を備えたことを特徴とする。
【００１６】
（５）前記マスタとなる情報通信制御端末は、脱落していた風車発電機が運転再開した場合、当該風車発電機が脱落する前の発電出力スケジュール分に戻す分担制御を行う過程を備えたことを特徴とする。
【００１７】
（６）前記マスタとなる情報通信制御端末は、風車発電機の発電出力スケジュール制御は、各風車発電機が正常な場合、脱落した風車発電機がある場合、または運転再開した風車発電機がある場合、それぞれ設定または演算した分担量を制御目標値にしてフィードバック制御する過程を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のとおり、本発明によれば、風力発電システム内の風車発電機をグループ化し、サーバ装置は風車発電機グループ単位での発電出力スケジュールを設定し、各風車発電機別にそれぞれ設けた各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の１つをマスタ、他をスレーブとするマスタ／スレーブの設定とマスタ／スレーブの切替えができ、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得し、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力の分担制御およびグループ内の風車発電機の脱落とその運転再開に対する分担制御を行うようにしたため、発電出力スケジュール設定を簡易にして、風車発電機の脱落またはその運転再開にも所期の発電出力を確保でき、システム全体の発電計画への影響を回避できる。
【００１９】
具体的には、
・風車発電機単体ではなく、グルーピングされた数台の風車発電機に対する発電出力スケジュールを設定できるため、多数台の風車発電機を設備するシステムにおける発電出力スケジュール設定が簡易になる。
【００２０】
・発電出力スケジュールに優先順位を持たせるため、発電出力スケジュール設定時の制約をなるべく減らすことができる。
【００２１】
・グループに対する発電出力スケジュール制御ができ、グループ内の風車発電機のいずれかが制御不可（脱落）となった場合に、正常な風車発電機が制御不可となった風車発電機の発電出力を分担することで、安定した電力供給が実現できる。
【００２２】
・情報通信制御端末で発電出力スケジュール制御を実現することで、発電計画を立てるサーバ装置に異常が発生しても、送信済み分の発電出力スケジュール分については自律分散によるスケジュール制御が可能となる。
【００２３】
・発電出力スケジュールのグループ単位でマスタ／スレーブを構成する情報通信制御端末でスケジュール制御を実現することで、グループ内のマスタに異常が発生しても、スレーブがマスタに切り替わり、マルチバックアップによるスケジュール制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態を示す風力発電システムの構成例。
【図２】サーバ装置の発電出力スケジュールの設定フロー。
【図３】情報通信制御端末の発電出力スケジュールの取得フロー。
【図４】情報通信制御端末のマスタ／スレーブ切替えによる制御フロー。
【図５】各情報通信制御端末の制御フロー。
【図６】脱落した風車発電機の発電出力振り分けの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施形態を示す風力発電システムの構成例である。地域別や区域別に分散配置される風車発電機＃１〜＃１０は、例えば、それらの各発電機の発電出力を整流器で直流に変換し、この直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧して二次電池の充電電力またはパワーコンディショナに直流電源として供給し、パワーコンディショナの交流出力を電力系統に連系させるための電力変換装置をそれぞれ備える。
【００２６】
各風車発電機＃１〜＃１０は、上記の発電電力を制御するためのパワーコンディショナ等の電力変換装置の制御手段として、それぞれ情報通信制御端末（図１中の黒丸印）を備える。これらの情報通信制御端末は、通信ネットワーク（図示ではＬＡＮ）を通してサーバ装置１００との間の情報通信機能を備え、サーバ装置１００から発電出力スケジュール制御情報を取得し、この発電出力スケジュールに従った電力変換装置の制御によって風車発電機＃１〜＃１０に所期の発電出力を得る。
【００２７】
ここで、各風車発電機＃１〜＃１０は１基から数基で任意にグルーピングを可能とし、複数台の風車発電機でグルーピングした場合は、グループ内の各風車発電機で発電出力を分担可能とする。図１には、風車発電機グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３を設定し、風車発電機グループＧ１では風車発電機＃４〜＃６でグループ化し、風車発電機グループＧ２では風車発電機＃１〜＃４でグループ化し、風車発電機グループＧ３では風車発電機＃９と＃１０でグループ化した場合を示す。
【００２８】
また、１基の風車発電機を複数のグループに所属させることも可能とする。図１では、風車発電機＃４をグループＧ１とＧ２の両グループに所属させた場合を示す。このような場合にはスケジュールの優先順位に従っていずれかのスケジュールを実行する。例えば、風車グループＧ１のスケジュールの優先順位が高ければ風車＃４は風車グループＧ１に所属して風車グループＧ１の制御を実行する。風車グループＧ２は風車＃４を脱落した風車として扱い、風車＃１〜＃３でスケジュール制御を行う。
【００２９】
これらグループＧ１〜Ｇ３には、グループ単位で、各情報通信制御端末による発電出力スケジュール制御を行う。以下、発電出力スケジュール制御の詳細を、特にグループの発電出力スケジュール制御の詳細を説明する。
【００３０】
（１）サーバ装置による発電出力スケジュール設定
サーバ装置１００は、風車発電機等の基本設備情報（発電能力、運転可／不可など）と、気象条件（風向、風速予報等）が入力されることで、風車発電機別に発電出力スケジュールを設定する。図２はサーバ装置に制御機能として組み込まれる発電出力スケジュール設定フローを示す。
【００３１】
（Ｓ１）風車発電機グループの設定：サーバ装置１００は、風力発電システム内の数十基の風車発電機を１基から数基で任意にグルーピングする場合のグループ番号とそれに属する風車発電機番号を設定する。
【００３２】
（Ｓ２）スケジュール制御期間の設定：サーバ装置１００は、風力発電システムに共通の発電出力スケジュール制御の開始から終了までの年月日時分情報をスケジュール制御期間として設定する（例えば１０分単位とする）。この制御期間は１回のスケジュールだけでなく、繰り返し設定も可能とする。
【００３３】
（Ｓ３）制御内容の設定：風車発電機別にした制御内容（発電電力、運転期間などの情報）を設定し、この設定をグループ別にした設定を行う。
【００３４】
（Ｓ４）スケジュールの重複チェック：同一時間帯にあって、同一の風車発電機または風車発電機グループに対してスケジュールの重なりの有無をチェックする。
【００３５】
（Ｓ５）スケジュールの優先順位設定：スケジュールに重なりがあった場合にどちらのスケジュールを優先するかを設定する。
【００３６】
この優先順位設定は、新しく設定したスケジュールを最も優先順位を高くすることで、チェックを簡略化するとともに、設定の自由度も高めることができる。なお、上記の重複チェック機能（Ｓ４）を利用して、ユーザ判定による優先順位の変更も可能とする。また、処理（Ｓ４）と（Ｓ５）は必要に応じて実施可能とする。
【００３７】
（Ｓ６）発電出力スケジュール内容の展開：サーバ装置１００は設定された風車発電機別の発電出力スケジュールを、任意の時間間隔の制御、例えば１０分間隔の制御に展開する。展開した風車発電機別の発電出力スケジュールを画面表示して、ユーザが確認可能とする。
【００３８】
（Ｓ７）発電出力スケジュール情報の送信：サーバ装置１００は、風車発電機別に展開した発電出力スケジュール情報を各風車発電機＃１〜＃１０に実装された情報通信制御端末にそれぞれ送信する。
【００３９】
この送信は、自律分散、マルチバックアップを実現するため、風車発電機単位に展開したスケジュールを全風車発電機に付属の情報通信制御端末にそれぞれ送信する。この情報送信により、サーバ装置１００が一時的に異常となった場合にも、情報通信制御端末間で発電出力スケジュール制御をスケジュール送信日数分だけ継続可能にする。
【００４０】
また、スケジュール情報の送信は、その変更時及び定周期（１０分毎）送信とすることで、通信負荷を軽減する。
【００４１】
（２）情報通信制御端末側の発電出力スケジュール制御
各情報通信制御端末は、風車発電機単位に展開された発電出力スケジュール情報を基にスケジュール制御を実施する。図３は情報通信制御端末に制御機能として組み込まれる発電出力スケジュールの取得フローを示す。
【００４２】
（Ｓ１１）全風車発電機のスケジュール受信：各情報通信制御端末は自身の風車発電機の発電出力スケジュールをサーバ装置側から受信する他に、他の風車発電機の発電出力スケジュールも受信する。
【００４３】
（Ｓ１２）スケジュールの上書き保存：各情報通信制御端末はサーバ装置側から受信した発電出力スケジュールを前回受信したスケジュールに上書き保存する。この保存は他の風車発電機に対するスケジュールも同様に上書き保存する。
【００４４】
これら発電出力のスケジュール設定は、自身宛のスケジュールの他に、他の風車発電機に対するスケジュールを設定するのは、後述の同じ風車発電機グループ内におけるマスタ／スレーブ切り替えによるスケジュール制御に対応可能とするものである。
【００４５】
（３）風車発電機グループの発電出力スケジュール制御
グルーピングされた風車発電機グループの発電出力スケジュール制御の場合には、当該グループに属する風車発電機に付属の情報通信制御端末のうち、任意の１つの端末をマスタとして設定し、他の端末をスレーブとして設定し、マスタの情報通信制御端末から他のスレーブの情報通信制御端末に対して制御要求を行なう。
【００４６】
そして、マスタが脱落した場合には、同一グループ内の最若番のスレーブがマスタになって処理を継続し、脱落した元マスタ分の発電出力をグループ内の他の風車発電機に振り分けて制御する。また、スレーブが脱落した場合には、脱落した風車発電機の発電出力スケジュール分をグループ内の他の風車発電機に振り分けて制御を継続する。
【００４７】
図４は情報通信制御端末によるマスタ／スレーブ切替えによる制御フローである。
【００４８】
（Ｓ２１）スケジュール有無：各情報通信制御端末は、周期起動毎に、サーバ装置１００から発電出力スケジュール制御情報を受信しているか否かをチェックする。
【００４９】
（Ｓ２２）グループ内正常装置の最若番：各情報通信制御端末は、各端末についてグループ内の正常装置のうちの最若番装置か否かをチェックする。
【００５０】
（Ｓ２３）マスタ設定：最若番装置の情報通信制御端末をマスタに切替える。
【００５１】
（Ｓ２４）スレーブ設定：最若番装置でない情報通信制御端末を全てスレーブに切替える。
【００５２】
（Ｓ２５）グループ内風車発電機の発電出力の振り分け：マスタとなった情報通信制御端末はグループ内に脱落（故障、運転停止）した風車発電機がある場合、当該脱落風車発電機に設定された発電出力スケジュール制御量を残りの健全な風車発電機に振り分け、当該グループにスケジュール設定された発電出力を確保する。
【００５３】
この振り分けは、風車発電機に所属する情報通信制御端末がマスタ／スレーブに関係なく行うことにより、マスタ／スレーブ切替時に等価処理や引き継ぎ処理を行わずに済むようにする。
【００５４】
（Ｓ２６）自装置のグループ内マスタ判定：各情報通信制御端末は、自装置がグループ内マスタか否かをチェックする。
【００５５】
（Ｓ２７）グループ内マスタによる制御要求：マスタの情報通信制御端末は、自端末も含めたグループ内情報通信制御端末に対して演算した発電出力を制御要求する。
【００５６】
図５は各情報通信制御端末の制御フローである。（Ｓ３１）マスタまたはスレーブの情報通信制御端末は、グループ内マスタからの制御要求を受信し、（Ｓ３２）スレーブまたはマスタは、受信した制御要求で自風車発電機に対する発電出力制御を実行する。
【００５７】
（４）グループ内の風車発電機が脱落した場合の発電出力振り分け
図６に示す風車発電機グループ化について、脱落した風車発電機の発電出力振り分けの例を説明する。図６は、風車発電機＃２〜＃４と風車発電機＃９、＃１０が風車発電機グループＡとしてグルーピングされており、５台の風車で有効電力を５０００ｋＷに出力制限する場合の発電出力振り分けを説明する。なお、各風車発電機の最大出力は２０００ｋＷとする。また、風車発電機の場合、風なりに運転している状態から、受電点の一定制御をコントロールするために出力制限をかけるようなスケジュールが組まれる。
【００５８】
（４Ａ）風車発電機グループＡに所属している風車発電機が全て正常である場合の発電出力振り分け
この場合、最若番の風車発電機＃２がグループＡ内マスタとなり、全ての風車発電機が正常であるため５台の風車発電機で５０００ｋＷの出力とすればよいので、単純計算では１基当たりを１０００ｋＷに出力制限すればよいが、風車グループＡの中には出力制限をかける前の状態で１０００ｋＷに達していない風車が存在する場合もある（各風車とも目標値はあっても実出力値はバラバラ）。
【００５９】
ここで、風車発電機に個別に目標指令値を与えてフィードバック制御を行い、合計を５０００ｋＷに出力制限する方法もあるが、この方式は煩雑となる。
【００６０】
そこで、風車発電機グループＡに所属する５台の風車発電機の合計出力が５０００ｋＷとなるような出力制限目標値（５台の風車ともに同一の値）を演算してフィードバック制御する。この演算自体はマスタ、スレーブに関係なく風車発電機グループＡに所属している風車発電機で全て実施しているので、マスタ／スレーブ切替が発生した場合のフィードバック制御の演算も問題とならない。
【００６１】
例えば、５台の風車発電機が正常で５台合わせて５０００ｋＷに出力制限する際、直前までは実出力値はバラバラである場合（例えば、７００ｋＷ、９００ｋＷ、１０００ｋＷ、１１００ｋＷ、１５００ｋＷの場合）、基本的な演算は５０００ｋＷ÷５台＝１０００ｋＷ／台をフィードバック制御の目標値とするが、この目標値による制御をした結果、５台の合計実出力値が５０００ｋＷに満たなければ、次回の制御タイミングでは、基本的な平均で求められる１０００ｋＷ／台より、高めの値（例えば１０５０ｋＷ／台）といった制御目標値とする。このように、前回の制御目標値と、その結果の実出力値によりフィードバック演算を繰り返し、実出力値がグループ合計で５０００ｋＷとなるように制御目標値を変えながら制御を繰り返す。
【００６２】
（４Ｂ）風車発電機が全て正常である状態から風車発電機＃２が故障停止した場合の発電出力振り分け
風車発電機グループＡのうち、正常な最若番である風車発電機＃３が新しいグループ内マスタとなる。この場合、風車発電機グループＡは風車発電機＃２を除く、４台の風車発電機で構成されることになる。スケジュール自体は５０００ｋＷの出力制限のままなので、４台の風車発電機で５０００ｋＷに出力制限できればよい。
【００６３】
そこで、５台の時に多めにかけていた出力制限の値を緩和して、各風車発電機がそれぞれ出力を上げた運転となるような出力制限目標値（４台の風車発電機ともに同一の値）に変更してフィードバック制御を継続する。例えば、５０００ｋＷ÷４台＝１２５０ｋＷ／台を各風車発電機の制御目標値とし、制御目標値によるフィードバック制御には前記のように、各制御タイミングで徐々に変更し、最終的にはグループＡの発電出力を５０００ｋＷにする。
【００６４】
（４Ｃ）脱落していた風車発電機＃２が運転再開した場合の発電出力振り分け
風車発電機グループＡのうち、正常な最若番である風車発電機＃２がグループＡ内の新しいマスタとなる。この場合、風車発電機グループＡは最初の５台の風車発電機で構成されることになる。スケジュール自体は５０００ｋＷの出力制限のままなので、５台の風車発電機で５０００ｋＷに出力制限できればよい。そこで、４台の時には少なめであった出力制限の値を強化して、各風車発電機がそれぞれ出力を下げた運転となるような出力制限目標値（５台の風車発電機ともに同一の値）に変更してフィードバック制御を継続する。
【００６５】
例えば、故障停止した風車発電機＃２が運転再開した場合、５台の風車発電機で５０００ｋＷに出力制限できれば良いため、基本的な演算は５０００ｋＷ÷５台＝１０００ｋＷ／台を各風車発電機の制御目標値とするが、この制御目標値によるフィードバック制御には前記のように、各制御タイミングで徐々に変更し、最終的にはグループＡの発電出力を５０００ｋＷにする。
【符号の説明】
【００６６】
＃１〜＃１０ 風車発電機
１００ サーバ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風車発電機を多数台設備し、各風車発電機の発電出力を予測した発電出力スケジュール制御して電力系統に連系させる風力発電システムの発電出力スケジュール制御方法であって、
前記各風車発電機の発電出力スケジュールを設定するサーバ装置と、
各風車発電機別にそれぞれ設けられ、前記サーバ装置から通信回線を通して設定された前記発電出力スケジュールに従って所属する風車発電機の発電出力を制御できる情報通信制御端末を備え、
前記サーバ装置は、複数台の風車発電機をグループ化し、この風車発電機グループ単位で前記発電出力スケジュールを設定する過程を備え、
前記各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の１つをマスタ、他をスレーブとするマスタ／スレーブの設定とマスタ／スレーブの切替えができる過程と、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得する過程と、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力を分担制御する過程を備えたことを特徴とする発電出力スケジュール制御方法。
【請求項２】
前記サーバ装置は、
グループ化する風車発電機のグループ番号とそれに属する風車発電機番号を設定する過程と、
風力発電システムに共通の発電出力スケジュール制御の開始から終了までの年月日時分情報をスケジュール制御期間として設定する過程と、
風車発電機別にした制御内容（発電電力、運転期間などの情報）をグループ別に設定する過程と、
同一時間帯にあって、同一の風車発電機または風車発電機グループに対して発電出力スケジュールの重複の有無をチェックする過程と、
前記発電出力スケジュールに重なりがあった場合にどちらの発電出力スケジュールを優先するかを設定する過程と、
設定された風車発電機別の発電出力スケジュールを、任意の時間間隔の制御に展開する過程と、
前記設定した発電出力スケジュール情報を各風車発電機に所属する前記情報通信制御端末にそれぞれ送信する過程と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の発電出力スケジュール制御方法。
【請求項３】
前記サーバ装置が１基の風車発電機を複数のグループに所属させた場合、
前記情報通信制御端末は、グループに設定した発電出力スケジュールの優先順位に従って、当該風車発電機の発電出力スケジュール制御を行う過程を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の発電出力スケジュール制御方法。
【請求項４】
グループ内の風車発電機に脱落が発生した場合、脱落した風車発電機の情報通信制御端末がマスタの場合には他のスレーブをマスタに切り替えて発電出力スケジュール制御を継続し、脱落した風車発電機の情報通信制御端末がスレーブの場合には脱落した風車発電機の発電出力スケジュール分をグループ内の他の風車発電機に分担させて制御を継続する過程を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発電出力スケジュール制御方法。
【請求項５】
前記マスタとなる情報通信制御端末は、脱落していた風車発電機が運転再開した場合、当該風車発電機が脱落する前の発電出力スケジュール分に戻す分担制御を行う過程を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発電出力スケジュール制御方法。
【請求項６】
前記マスタとなる情報通信制御端末は、風車発電機の発電出力スケジュール制御は、各風車発電機が正常な場合、脱落した風車発電機がある場合、または運転再開した風車発電機がある場合、それぞれ設定または演算した分担量を制御目標値にしてフィードバック制御する過程を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の発電出力スケジュール制御方法。
【請求項１】
風車発電機を多数台設備し、各風車発電機の発電出力を予測した発電出力スケジュール制御して電力系統に連系させる風力発電システムの発電出力スケジュール制御方法であって、
前記各風車発電機の発電出力スケジュールを設定するサーバ装置と、
各風車発電機別にそれぞれ設けられ、前記サーバ装置から通信回線を通して設定された前記発電出力スケジュールに従って所属する風車発電機の発電出力を制御できる情報通信制御端末を備え、
前記サーバ装置は、複数台の風車発電機をグループ化し、この風車発電機グループ単位で前記発電出力スケジュールを設定する過程を備え、
前記各情報通信制御端末は、同じグループ内の情報通信制御端末の１つをマスタ、他をスレーブとするマスタ／スレーブの設定とマスタ／スレーブの切替えができる過程と、サーバ装置で設定した自端末が所属する風車発電機の発電出力スケジュール制御情報および他の端末が所属する各風車発電機の発電出力スケジュール制御情報をそれぞれ取得する過程と、現在のマスタによるグループ内各風車発電機の発電出力を分担制御する過程を備えたことを特徴とする発電出力スケジュール制御方法。
【請求項２】
前記サーバ装置は、
グループ化する風車発電機のグループ番号とそれに属する風車発電機番号を設定する過程と、
風力発電システムに共通の発電出力スケジュール制御の開始から終了までの年月日時分情報をスケジュール制御期間として設定する過程と、
風車発電機別にした制御内容（発電電力、運転期間などの情報）をグループ別に設定する過程と、
同一時間帯にあって、同一の風車発電機または風車発電機グループに対して発電出力スケジュールの重複の有無をチェックする過程と、
前記発電出力スケジュールに重なりがあった場合にどちらの発電出力スケジュールを優先するかを設定する過程と、
設定された風車発電機別の発電出力スケジュールを、任意の時間間隔の制御に展開する過程と、
前記設定した発電出力スケジュール情報を各風車発電機に所属する前記情報通信制御端末にそれぞれ送信する過程と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の発電出力スケジュール制御方法。
【請求項３】
前記サーバ装置が１基の風車発電機を複数のグループに所属させた場合、
前記情報通信制御端末は、グループに設定した発電出力スケジュールの優先順位に従って、当該風車発電機の発電出力スケジュール制御を行う過程を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の発電出力スケジュール制御方法。
【請求項４】
グループ内の風車発電機に脱落が発生した場合、脱落した風車発電機の情報通信制御端末がマスタの場合には他のスレーブをマスタに切り替えて発電出力スケジュール制御を継続し、脱落した風車発電機の情報通信制御端末がスレーブの場合には脱落した風車発電機の発電出力スケジュール分をグループ内の他の風車発電機に分担させて制御を継続する過程を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発電出力スケジュール制御方法。
【請求項５】
前記マスタとなる情報通信制御端末は、脱落していた風車発電機が運転再開した場合、当該風車発電機が脱落する前の発電出力スケジュール分に戻す分担制御を行う過程を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発電出力スケジュール制御方法。
【請求項６】
前記マスタとなる情報通信制御端末は、風車発電機の発電出力スケジュール制御は、各風車発電機が正常な場合、脱落した風車発電機がある場合、または運転再開した風車発電機がある場合、それぞれ設定または演算した分担量を制御目標値にしてフィードバック制御する過程を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の発電出力スケジュール制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−３９８０２（Ｐ２０１２−３９８０２Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７９１５８（Ｐ２０１０−１７９１５８）
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【出願人】（０００００６１０５）株式会社明電舎 (1,739)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【出願人】（０００００６１０５）株式会社明電舎 (1,739)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]