專利名稱：太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠并網(wǎng)到電力系統(tǒng)中而與火力發(fā)電機等同步發(fā)電機協(xié)調(diào)運用的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽能發(fā)電系統(tǒng)因在發(fā)電時不排放溫室效應(yīng)氣體，而作為“零排放電源”受到期待，在世界上計劃今后會大量的導(dǎo)入。例如，根據(jù)專利文獻(xiàn)1，公開了一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)及太陽能發(fā)電設(shè)施，具備 太陽電池陣列，具有多個太陽電池；逆變器，將從該太陽電池陣列輸出的直流電力變換為交流電力；和升壓變壓器，將從逆變器輸出的交流電力升壓為高壓。在這樣的結(jié)構(gòu)的太陽能發(fā)電 系統(tǒng)中，因其輸出隨著天氣的變化而變動，所以希望使輸出平滑化。根據(jù)專利文獻(xiàn)2，公開了一種分散電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備由蓄電部、充放電部及控制部構(gòu)成的電力變動平滑化裝置、太陽能電池等分散電源、及系統(tǒng)并網(wǎng)型的電力變換裝置。在這樣的結(jié)構(gòu)的分散電源系統(tǒng)中，當(dāng)分散電源的輸出減小時，將蓄電部放電，當(dāng)分散電源的輸出增加時，對蓄電部充電，從而使輸出平滑化。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2007 - 274841公報專利文獻(xiàn)2 日本特許第4170565號公報發(fā)明的概要發(fā)明所要解決的技術(shù)課題在對電力系統(tǒng)供給電力的火力發(fā)電機或水力發(fā)電機等同步發(fā)電機中，在設(shè)計制造后，該發(fā)電機的發(fā)電機特性是固定的。但是，以往的太陽能發(fā)電系統(tǒng)、以及將直流電力儲存并變換為交流而輸出的供電系統(tǒng)不具有同步發(fā)電機那樣的發(fā)電機特性。其理由為，以往的太陽能發(fā)電系統(tǒng)等不具有同步發(fā)電機那樣的旋轉(zhuǎn)機部分、不具有調(diào)速機類的裝置、不具有電壓調(diào)整裝置等的所謂的勵磁類的裝置。為此，以往的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)不能與已經(jīng)導(dǎo)入的同步發(fā)電機協(xié)調(diào)而貢獻(xiàn)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定的運行，即穩(wěn)定度維持、頻率維持、電壓維持。本發(fā)明的目的是，提供一種具有與同步發(fā)電機等價的發(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一技術(shù)方案，提供一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，是能夠向電力系統(tǒng)供給電力的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備存儲器，存儲在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)電機特性；計測部，對太陽能發(fā)電系統(tǒng)所結(jié)合的電力系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和從太陽能發(fā)電系統(tǒng)向電力系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計測；目標(biāo)值設(shè)定部，受理太陽能發(fā)電系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值的設(shè)定；計算部，使用從上述存儲器讀入的發(fā)電機特性、從上述目標(biāo)值設(shè)定部發(fā)送來的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值、和從上述計測部發(fā)送來的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)，計算太陽能發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)輸出的輸出目標(biāo)值；以及太陽能電池裝置，具備太陽能電池、蓄電池、和將從上述太陽能電池及上述蓄電池輸出的電能變換為適合于電力系統(tǒng)的電力的電力變換裝置，基于由上述計算部計算出的輸出目標(biāo)值，將對應(yīng)的電力向電力系統(tǒng)供給。根據(jù)本發(fā)明的一技術(shù)方案，提供一種供電系統(tǒng)，是能夠向電力系統(tǒng)供給電力的供電系統(tǒng)，其特征在于，具備存儲器，存儲在該供電系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)電機特性；計測部，對供電系統(tǒng)所結(jié)合的電力系統(tǒng)的系 統(tǒng)數(shù)據(jù)和從供電系統(tǒng)向電力系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計測；目標(biāo)值設(shè)定部，受理供電系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值的設(shè)定；計算部，使用從上述存儲器讀入的發(fā)電機特性、從上述目標(biāo)值設(shè)定部發(fā)送來的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值、和從上述計測部發(fā)送來的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)，計算供電系統(tǒng)應(yīng)輸出的輸出目標(biāo)值；供電裝置，具備蓄電池和將從上述蓄電池輸出的電能變換為適合于電力系統(tǒng)的電力的電力變換裝置，基于由上述計算部計算出的輸出目標(biāo)值，將對應(yīng)的電力向電力系統(tǒng)供給。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有與同步發(fā)電機等價的發(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)。


圖IA是概略地表示實施例I的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖IB是概略地表示實施例I的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2A是概略地表示實施例2的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2B是概略地表示實施例2的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3A是概略地表示實施例3的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3B是概略地表示實施例3的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4A是概略地表示實施例4的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4B是概略地表示實施例4的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5A是概略地表示實施例5的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5B是概略地表示實施例5的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖6A是概略地表示實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖6B是概略地表示實施例6的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是表示實施例7的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的計算部的處理框圖的一例的圖。圖8是表示實施例8的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的存儲在第一存儲器中的第I電力相差曲線、存儲在第二存儲器中的第2電力相差曲線、以及存儲在第n存儲器中的第n電力相差曲線的一例的圖。圖9是表示實施例9的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的存儲在第一存儲器中的第I速度調(diào)定率、存儲在第二存儲器中的第2速度調(diào)定率、以及存儲在第n存儲器中的第n速度調(diào)定率的一例的圖。圖IOA是概略地表示實施例11的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖IOB是概略地表示實施例11的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖IlA是概略地表示實施例12的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖IlB是概略地表示實施例12的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖12A是概略地表示實施例13的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖12B是概略地表示實施例13的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖13A是概略地表示實施例14的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖13B是概略地表示實施例14的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖14A是概略地表示變形例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖14B是概略地表示變形例的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明一實施方式。另外，在各圖中，對于發(fā)揮相同或類似的功能的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號，省略重復(fù)的說明。(實施例I)
圖IA是概略地表示實施例I的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。該太陽能發(fā)電系統(tǒng)I具備太陽能發(fā)電裝置2、計算部10、計測部11、目標(biāo)值設(shè)定部12、和存儲器15而構(gòu)成。太陽能發(fā)電裝置2具備變電裝置4、太陽能電池5、電力變換裝置6、蓄電池8、和控制部9而構(gòu)成。存儲器15存儲在太陽能發(fā)電系統(tǒng)I中應(yīng)用的發(fā)電機特性。這里所謂的發(fā)電機特性，是在并網(wǎng)的電力系統(tǒng)90的變化時、或者在由目標(biāo)值設(shè)定部12設(shè)定的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值的設(shè)定變化時等決定太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的動作的特性。更具體地講，這里的發(fā)電機特性例如對應(yīng)于I)由發(fā)電機模型、調(diào)速機類模型、勵磁類模型、和各個模型的構(gòu)成要素的特性常數(shù)構(gòu)成的發(fā)電機特性、2)由同步化力或電力相差角曲線構(gòu)成的發(fā)電機特性、3)由速度調(diào)定率構(gòu)成的發(fā)電機特性、及4)由輸出變化速度和輸出上下限值構(gòu)成的發(fā)電機特性等。計測部11是對太陽能發(fā)電系統(tǒng)I所結(jié)合的電力系統(tǒng)90的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和從太陽能發(fā)電系統(tǒng)I向電力系統(tǒng)90的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計測的單元。該計測部11將計測出的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)向計算部10輸出。例如，系統(tǒng)數(shù)據(jù)是電力系統(tǒng)90的系統(tǒng)頻率、并網(wǎng)點的電壓的大小及相位等，輸出數(shù)據(jù)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的有效電力、電壓的大小、相位及頻率等。目標(biāo)值設(shè)定部12受理太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值的設(shè)定。該目標(biāo)值設(shè)定部12將設(shè)定的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值向計算部10輸出。運轉(zhuǎn)目標(biāo)值是有效電力、電壓或無效電力等。這樣的目標(biāo)值設(shè)定部12在該太陽能發(fā)電系統(tǒng)I中能夠直接受理輸入的情況下，例如由鍵盤等各種輸入裝置構(gòu)成。計算部10基于發(fā)電機特性，計算與電力系統(tǒng)90的供需狀況等的變動對應(yīng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出。更具體地講，計算部10從存儲器15讀入發(fā)電機特性。并且，計算部10基于讀入的發(fā)電機特性及從目標(biāo)值設(shè)定部12輸出的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值，使用從計測部11輸出的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)，計算與系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變化相應(yīng)的該太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出。這里，與系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變化相應(yīng)的該太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出的變化的計算方法根據(jù)發(fā)電機特性的種類而設(shè)定。計算部10計算基于發(fā)電機特性的發(fā)電機的輸出值，將計算出的發(fā)電機的輸出值作為該太陽能發(fā)電系統(tǒng)I應(yīng)輸出的輸出目標(biāo)值向太陽能發(fā)電裝置2輸出。太陽能發(fā)電裝置2將與從計算部10輸出的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出目標(biāo)值對應(yīng)的電力向電力系統(tǒng)90供給。S卩，太陽能電池5將太陽能變換為直流電力。蓄電池8根據(jù)需要，將由太陽能電池5變換后的直流電力儲存。電力變換裝置6將從太陽能電池5及蓄電池8輸出的電能變換為適合于電力系統(tǒng)90的電力。
控制部9將太陽能電池5當(dāng)前變換中的直流電力Pl讀入，并且將能夠基于蓄電池8的剩余蓄電量進(jìn)行蓄電池8的充放電的直流電力P2讀入。并且，控制部9基于從計算部10輸出的輸出目標(biāo)值，對電力變換裝置6輸出輸出指令值。更具體地講，控制部9首先調(diào)查是否能夠根據(jù)直流電力Pl和直流電力P2發(fā)出相當(dāng)于輸出目標(biāo)值的電力。并且，控制部9在判斷為能夠相對于輸出目標(biāo)值沒有過量及不足地發(fā)電(即，直流電力Pl與直流電力P2的總和是輸出目標(biāo)值以上)的情況下，將輸出目標(biāo)值作為輸出指令值而向電力變換裝置6輸出。此外，控制部9在判斷為直流電力Pl比輸出目標(biāo)值大、并且即使將超過輸出目標(biāo)值的量充電到蓄電池8中也不能完全充電的情況下，將不能充電完的部分與輸出目標(biāo)值相加后的值作為輸出指令值向電力變換裝置6輸出。此夕卜，控制部9在判斷為直流電力Pl比輸出目標(biāo)值小、并且不能通過蓄電池8將不足于輸出目標(biāo)值的量放電完的情況下，將從輸出目標(biāo)值減去不能由蓄電池8放電完的量后的值作為輸出指令值向電力變換裝置6輸出。
電力變換裝置6在來自太陽能電池5的輸出電力相對于從控制部9輸出的輸出指令值不足的情況下，使不足的量從蓄電池8放電，在來自太陽能電池5的輸出電力超過輸出指令值的情況下，使超過的量充電到蓄電池8中。此外，該電力變換裝置6將作為來自太陽能電池5的輸出電力的直流電力和根據(jù)需要從蓄電池8放電的直流電力變換為交流電力，將變換后的交流電力向變電裝置4送電。變電裝置4與電力系統(tǒng)90并網(wǎng)，將從電力變換裝置6受電的交流電力向電力系統(tǒng)
90供給。另外，關(guān)于上述太陽能發(fā)電裝置2的結(jié)構(gòu)，只要是至少包括太陽能電池5、蓄電池8、和電力變換裝置6的結(jié)構(gòu)就可以，只要從計算部10接受輸出目標(biāo)值、具有進(jìn)行發(fā)電以使 太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出成為輸出目標(biāo)值的功能就可以，并不限于圖IA所示的例子。此外，關(guān)于這些太陽能電池5、蓄電池8及電力變換裝置6，只要能夠達(dá)到上述功能就可以，并不限于特定的結(jié)構(gòu)。此外，該實施例I如圖IB所示，還能夠提供具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。在蓄電池8中蓄電有來自電力系統(tǒng)90的電力?？刂撇?將能夠基于蓄電池8的剩余蓄電量進(jìn)行蓄電池8的充放電的直流電力P2讀入，基于從計算部10輸出的輸出目標(biāo)值，對電力變換裝置6輸出輸出指令值。更具體地講，控制部9首先基于直流電力P2，調(diào)查是否能夠輸出相當(dāng)于輸出目標(biāo)值的電力。并且，控制部9在判斷為能夠相對于輸出目標(biāo)值沒有過量及不足地輸出(即，直流電力P2是輸出目標(biāo)值以上)的情況下，將輸出目標(biāo)值作為輸出指令值向電力變換裝置6 輸出。此外，控制部9在判斷為蓄電池8的蓄電量相對于輸出目標(biāo)值不足(即，直流電力P2不到輸出目標(biāo)值)的情況下，將從輸出目標(biāo)值減去不能由蓄電池8放電完的量后的值作為輸出指令值向電力變換裝置6輸出。電力變換裝置6根據(jù)從控制部9輸出的輸出指令值,使蓄電池8放電,在相對于輸出指令值足夠多的情況下，使超過輸出指令值的量蓄電到蓄電池8中。此外，該電力變換裝置6將從蓄電池8放電的直流電力變換為交流電力，將變換后的交流電力向變電裝置4送電。變電裝置4將從電力變換裝置6受電的交流電力向電力系統(tǒng)90供給。在此情況下，上述處理不僅是從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時，在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也被米用。根據(jù)上述實施例I，盡管不具有火力發(fā)電機或水力發(fā)電機等同步發(fā)電機那樣的旋轉(zhuǎn)機部分、調(diào)速機類的裝置、勵磁類的裝置等，也能夠?qū)崿F(xiàn)具有與同步發(fā)電機等價的發(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。即，實施例I的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I將與同步發(fā)電機等價的發(fā)電機特性預(yù)先存儲在存儲器15中。因此，不是單單基于由目標(biāo)值設(shè)定部12設(shè)定的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值計算輸出目標(biāo)值，而基于存儲在存儲器15中的發(fā)電機特性及由目標(biāo)值設(shè)定部12設(shè)定的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值，計算與系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變化相適應(yīng)的輸出目標(biāo)值。因而，太陽能發(fā)電裝置及供電裝置能夠?qū)⒓尤肓税l(fā)電機特性的交流電力向電力系統(tǒng)90供給。根據(jù)具有這樣的功能的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)1，能夠與已經(jīng)導(dǎo)入的同步發(fā)電機協(xié)調(diào)而貢獻(xiàn)于電力系統(tǒng)90的穩(wěn)定的運行，即穩(wěn)定度維持、頻率維持、電壓維持。(實施例2)圖2A是概略地表示實施例2的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。該實施例2的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與實施例I相比，不同點在于，還具備受理存儲在存儲器15中的發(fā)電機特性的直接輸入的特性設(shè)定部16。其以外的結(jié)構(gòu)與圖IA所示的結(jié)構(gòu)相同。一般的太陽能發(fā)電系統(tǒng)不具有與同步發(fā)電機等價的發(fā)電機特性。此外，同步發(fā)電機僅具有在設(shè)計制造階段中固定地設(shè)定的發(fā)電機特性，在運行后不能變更發(fā)電機特性、新設(shè)定發(fā)電機特性、或重新設(shè)定而變更發(fā)電機特性等。在該實施例2中，提供一種具有與同步發(fā)電機等價的發(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)1，并且提供一種能夠設(shè)定該發(fā)電機特性、或根據(jù)需要而變更發(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。以下，更具體地說明。特性設(shè)定部16例如由鍵盤等各種輸入裝置構(gòu)成。此外，該實施例2如圖2B所示，還提供一種具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。根據(jù)這樣的實施例2，除了上述實施例I的效果以外，還能夠在太陽能電池5及蓄電池8的容量等制約的范圍內(nèi)自由地設(shè)定發(fā)電機特性，并且能夠?qū)⒁坏┰O(shè)定的發(fā)電機特性根據(jù)系統(tǒng)狀況及運行環(huán)境而變更為相應(yīng)的發(fā)電機特性。根據(jù)這樣的實施例2，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠通過特性設(shè)定部16進(jìn)行發(fā)電機特性的設(shè)定及變更的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。即，在同步發(fā)電機中，在運行后不能變更其發(fā)電機特性，此外，也不能設(shè)定新的發(fā)電機特性，但在實施例2的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I中，能夠?qū)崿F(xiàn)在同步發(fā)電機中難以實現(xiàn)的功能。(實施例3)圖3A是概略地表示實施例3的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。該實施例3的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與實施例2相比，不同點在于，代替受理發(fā)電機特性的直接輸入的特性設(shè)定部16，而具備受理經(jīng)由發(fā)電機特性的通信線路的遠(yuǎn)程輸入的特性設(shè)定部17。其以外的結(jié)構(gòu)與圖2A所示的結(jié)構(gòu)相同。 特性設(shè)定部17與遠(yuǎn)程的系統(tǒng)或終端結(jié)合而受理發(fā)電機特性的從遠(yuǎn)程的設(shè)定。
此外，該實施例3如圖3B所示，還能夠提供一種具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。根據(jù)這樣的實施例3，除了上述實施例2的效果以外，還能夠?qū)l(fā)電機特性從遠(yuǎn)程的系統(tǒng)或終端通過通信來設(shè)定，是非常有利的。特別是，對于多個太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)1，具有能夠從一處集中地管理發(fā)電機特性的優(yōu)點。(實施例4)圖4A是概略地表示實施例4的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框 圖。該實施例4的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與實施例2相比，不同點在于，代替受理發(fā)電機特性的直接輸入的特性設(shè)定部16，而具備計劃設(shè)定部13，以及計算部10包括時鐘CL及特性選擇部18。其以外的結(jié)構(gòu)與圖2A所示的結(jié)構(gòu)相同。在到目前為止導(dǎo)入的發(fā)電機中，還不存在在運行中變更其發(fā)電機特性的考慮方式的發(fā)電機，所以沒有例如將采用的發(fā)電機特性的計劃預(yù)先設(shè)定到發(fā)電機中、并基于該計劃運行的概念。在該實施例4中，提供一種按照預(yù)先設(shè)定的發(fā)電機特性的計劃來自動地變更發(fā)電機特性、并遵循變更后的發(fā)電機特性進(jìn)行動作的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。以下，更具體地說明。計劃設(shè)定部13受理太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的發(fā)電機特性的計劃的設(shè)定。計劃是設(shè)定使太陽能發(fā)電系統(tǒng)I具有的今后的發(fā)電機特性的預(yù)定的，表示何時使其具有怎樣的發(fā)電機特性。更具體地講，計劃設(shè)定部13例如由鍵盤等各種輸入裝置構(gòu)成。該計劃設(shè)定部13受理與時刻建立了對應(yīng)的發(fā)電機特性的計劃的直接輸入。將由計劃設(shè)定部13設(shè)定的發(fā)電機特性的計劃存儲到存儲器15中。時鐘CL將時刻細(xì)分。特性選擇部18構(gòu)成為從時鐘CL讀入當(dāng)前時刻。特性選擇部18從時鐘CL讀入當(dāng)前時刻，并且參照存儲在存儲器15中的發(fā)電機特性的計劃，并按照該計劃從存儲器15中選擇與當(dāng)前時刻建立了對應(yīng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I應(yīng)具有的發(fā)電機特性。在包括這樣的時鐘CL及特性選擇部18的結(jié)構(gòu)的計算部10中，使用由計測部11計測的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)、由特性選擇部18選擇的發(fā)電機特性、從目標(biāo)值設(shè)定部12輸出的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值，來計算輸出目標(biāo)值，向太陽能發(fā)電裝置2輸出輸出目標(biāo)值。即，在計算部10中，能夠基于預(yù)先設(shè)定的發(fā)電機特性的計劃，自動地變更發(fā)電機特性。此外，該實施例4如圖4B所示，還能夠提供具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。在此情況下，上述處理不僅是從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時，在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也能夠采用。根據(jù)這樣的實施例4，除了上述實施例2的效果以外，還能夠?qū)崿F(xiàn)按照計劃進(jìn)行基于發(fā)電機特性的動作的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。例如，通過按照電力負(fù)荷的變動預(yù)測來設(shè)定發(fā)電機特性的計劃，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠貢獻(xiàn)于系統(tǒng)運行的穩(wěn)定運行的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。(實施例5)圖5A是概略地表示實施例5的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。該實施例5的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與實施例4相比，不同點在于，代替受理發(fā)電機特性的計劃的直接輸入的計劃設(shè)定部13，而具備受理發(fā)電機特性的計劃的、經(jīng)由通信線路的遠(yuǎn)程輸入的計劃設(shè)定部14。其以外的結(jié)構(gòu)與圖4A所示的結(jié)構(gòu)相同。計劃設(shè)定部14與遠(yuǎn)程的系統(tǒng)或終端結(jié)合，受理發(fā)電機特性的計劃的、自遠(yuǎn)程的設(shè)定。此外，該實施例5如圖5B所示，還能夠提供一種具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。根據(jù)這樣的實施例5，除了上述實施例4的效果以外，還能夠?qū)l(fā)電機特性的計劃從遠(yuǎn)程的系統(tǒng)或終端通過通信設(shè)定，是非常有利的。特別是，對多個太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電
系統(tǒng)1，具備能夠從一處集中地管理發(fā)電機特性的計劃的優(yōu)點。(實施例6)圖6A是概略地表示實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。該實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與實施例2相比，不同點在于，代替特性設(shè)定部16而具備選擇條件設(shè)定部19，以及計算部10包括特性選擇部18。其以外的結(jié)構(gòu)與圖2A所示的結(jié)構(gòu)相同。在到目前為止導(dǎo)入的發(fā)電機中，不存在在運行中變更其發(fā)電機特性的考慮方式的發(fā)電機，所以沒有例如將多個發(fā)電機特性預(yù)先設(shè)定在發(fā)電機中、自律地選擇與此時的運行環(huán)境相適應(yīng)的特性、以所選擇的發(fā)電機特性運行的概念。在該實施例6中，提供一種從預(yù)先設(shè)定的多個發(fā)電機特性中根據(jù)該時點的運行環(huán)境自律地選擇發(fā)電機特性、并按照所選擇的發(fā)電機特性進(jìn)行動作的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。以下，更具體地說明。在圖示的例子中，存儲器15由存儲有第I發(fā)電機特性的第一存儲器15a、存儲有第2發(fā)電機特性的第二存儲器15b、…、存儲有第n發(fā)電機特性的第n存儲器15n構(gòu)成(其中，n是正整數(shù))。各個發(fā)電機特性與各存儲器所固有的存儲器識別符建立了對應(yīng)。另外，關(guān)于存儲器15的結(jié)構(gòu)，并不需要分別設(shè)置第一存儲器15a、第二存儲器15b、…，也可以是單一的存儲器15具有相當(dāng)于第一存儲器15a、第二存儲器15b、…的存儲區(qū)域的結(jié)構(gòu)。此外，將存儲器識別符與發(fā)電機特性建立了對應(yīng)，但也可以將固有的識別符與發(fā)電機特性分別建立對應(yīng)。這樣的存儲器15只要是能夠達(dá)到分別存儲與固有的識別符建立了對應(yīng)的多個發(fā)電機特性的功能就可以，并不限定于特定的結(jié)構(gòu)。選擇條件設(shè)定部19設(shè)定用來選擇存儲在存儲器15中的多個發(fā)電機特性中的、應(yīng)根據(jù)選擇條件選擇的發(fā)電機特性的識別符(在圖示的例子中是存儲器識別符)。該選擇條件設(shè)定部19將設(shè)定的識別符向計算部10輸出。這里，所謂選擇條件，例如是時刻與存儲器識別符的對應(yīng)條件、電力市場的電力費用與存儲器識別符的對應(yīng)條件、氣象狀況與存儲器識別符的對應(yīng)條件等，表示發(fā)揮太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的特征的條件與對應(yīng)于該條件的發(fā)電機特性的關(guān)系。計算部10的特性選擇部18從存儲器15中選擇存儲在存儲器15中的多個發(fā)電機特性中的、與由選擇條件設(shè)定部19設(shè)定的識別符建立了對應(yīng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I應(yīng)具有的發(fā)電機特性。例如，特性選擇部18在由選擇條件設(shè)定部19作為存儲器識別符而設(shè)定了與第一存儲器15a相應(yīng)的識別符的情況下，選擇第一存儲器15a，并選擇存儲在所選擇的第一存儲器15a中的第I發(fā)電機特性作為希望的發(fā)電機特性。
在包括這樣的特性選擇部18的結(jié)構(gòu)的計算部10中，使用由特性選擇部18選擇的發(fā)電機特性、從目標(biāo)值設(shè)定部12輸出的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值、和由計測部11計測出的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)，來計算輸出目標(biāo)值，向太陽能發(fā)電裝置2輸出輸出目標(biāo)值。即，在計算部10中，當(dāng)從存儲在存儲器15中的多個發(fā)電機特性選擇某個發(fā)電機特性時，按照從選擇條件設(shè)定部19發(fā)送來的條件自律地選擇發(fā)電機特性。此外，該實施例6如圖6B所示，能夠提供具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。在此情況下，上述處理不僅在從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時，在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也唄采用。
根據(jù)這樣的實施例6，除了實施例2的效果以外，還能夠提供一種根據(jù)選擇條件自律地選擇與運行環(huán)境相適應(yīng)的發(fā)電機特性并變更、并按照所選擇的發(fā)電機特性進(jìn)行動作的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。例如，通過在較多運轉(zhuǎn)火力發(fā)電機的時間帶中使用同步化力較小的發(fā)電機特性、在火力發(fā)電機僅稍稍運轉(zhuǎn)的情況下使用同步化力較大的發(fā)電機特性，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠貢獻(xiàn)于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。(實施例7)實施例I的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6A所示的框圖相同。此外，實施例I的供電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6B所示的框圖相同。但是，存儲在第一存儲器15a中的第I發(fā)電機特性、存儲在第二存儲器15b中的第2發(fā)電機特性、…、存儲在第n存儲器15n中的第n發(fā)電機特性分別由發(fā)電機模型、調(diào)速機類模型、勵磁類模型、和各個模型的構(gòu)成要素的特性常數(shù)構(gòu)成。本來，發(fā)電機模型、調(diào)速機類模型、勵磁類模型、及各自的特性常數(shù)是為了忠實地模擬計算同步發(fā)電機的動作而考慮的，所以可以看作發(fā)電機特性的一種。這樣的發(fā)電機特性在設(shè)計制造發(fā)電機的時點便成為該發(fā)電機固有的，所以以后不會被設(shè)定或變更。此外，在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，由于沒有旋轉(zhuǎn)機、調(diào)速機及電壓調(diào)整裝置等，所以沒有同步發(fā)電機那樣的由發(fā)電機模型、調(diào)速機類模型、勵磁類模型表示的發(fā)電機特性。因而，不存在將發(fā)電機特性預(yù)先設(shè)定多個而選擇其中的一個、基于所選擇的發(fā)電機特性進(jìn)行動作的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。為此，以往的太陽能發(fā)電系統(tǒng)不能一邊與同步發(fā)電機協(xié)調(diào)一邊貢獻(xiàn)于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，具體而言貢獻(xiàn)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定度維持、頻率維持及電壓維持。在該實施例7中，實現(xiàn)了預(yù)先設(shè)定多個由發(fā)電機模型、調(diào)速機類模型、勵磁類模型和各自的特性常數(shù)表示的發(fā)電機特性、通過從多個發(fā)電機特性中自律地選擇對應(yīng)于該時點的運行環(huán)境的希望的發(fā)電機特性、基于所選擇的發(fā)電機特性進(jìn)行與同步發(fā)電機同樣的動作的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。由此，能夠提供能夠貢獻(xiàn)于電力系統(tǒng)90的穩(wěn)定運行的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。以下更具體地說明。特性選擇部18及選擇條件設(shè)定部19的作用與實施例6相同。計測部11對由電力系統(tǒng)90的頻率、并網(wǎng)點的電壓的大小和相位構(gòu)成的系統(tǒng)數(shù)據(jù)、以及由太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的有效電力、電壓的大小和相位構(gòu)成的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計測。該計測部11將計測出的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)向計算部10輸出。計算部10基于由特性選擇部18選擇的發(fā)電機特性，計算對應(yīng)于電力系統(tǒng)90的動態(tài)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出目標(biāo)值。以下，對其計算方法的一例進(jìn)行說明。
首先，計算部10基于由特性選擇部18選擇的發(fā)電機特性，使用從計測部11傳送來的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)，計算與電力系統(tǒng)90的變化相適應(yīng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出的變化。這里，與電力系統(tǒng)90的變化相適應(yīng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出的變化的計算方法可以考慮多種，例如可以通過作為代表性的系統(tǒng)解析計算方法的穩(wěn)定度計算來進(jìn)行。穩(wěn)定度計算對于與電力系統(tǒng)90對應(yīng)的變動、發(fā)電機怎樣動作進(jìn)行解析，作為其例子，可以舉出稱作Y法的穩(wěn)定度計算。以Y法為代表的穩(wěn)定度計算，是計算對應(yīng)于電力系統(tǒng)90的變化、發(fā)電機例如每100毫秒在幾秒 幾百秒間怎樣響應(yīng)的方法，是一般性的系統(tǒng)解析方法。計算部10將穩(wěn)定度計算例如每2秒周期性地進(jìn)行，對每個計算周期，將2秒前的系統(tǒng)數(shù)據(jù)與當(dāng)前的系統(tǒng)數(shù)據(jù)的差看作電力系統(tǒng)90的變化，基于發(fā)電機特性計算從2秒前的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的狀態(tài)起以100毫秒間隔直到2秒間后即當(dāng)前的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出，將當(dāng)前的輸出的計算值決定為該太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的當(dāng)前的輸出目標(biāo)值。圖7表示計算部10的處理框圖的例子。計算部10由穩(wěn)定度計算部54、系統(tǒng)數(shù)據(jù) 存儲器53a、系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器53b、發(fā)電機當(dāng)前狀態(tài)存儲器52a、發(fā)電機初始狀態(tài)存儲器52b、存儲I. 9秒前的輸出的輸出存儲器51a、存儲I. 8秒前的輸出的輸出存儲器51b、存儲1.7秒前的輸出的輸出存儲器51c、…、存儲0. I秒前的輸出的輸出存儲器51e、和存儲0. 0秒前的輸出的輸出存儲器5If構(gòu)成。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器53a中，存儲有由從計測部11發(fā)送的電力系統(tǒng)90的頻率、并網(wǎng)點的電壓的大小及相位構(gòu)成的當(dāng)前的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器53b中，存儲有從計測部11發(fā)送的2秒前的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在發(fā)電機當(dāng)前狀態(tài)存儲器52a中，存儲有從計測部11發(fā)送的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的當(dāng)前的輸出數(shù)據(jù)。在發(fā)電機初始狀態(tài)存儲器52b中，作為發(fā)電機初始狀態(tài)而存儲有2秒前的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出數(shù)據(jù)。穩(wěn)定度計算部54將所選擇的發(fā)電機特性從存儲器15讀入，將存儲在發(fā)電機初始狀態(tài)存儲器52b中的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的2秒前的輸出數(shù)據(jù)設(shè)定為初始值。并且，穩(wěn)定度計算部54基于存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器53b中的2秒前的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器53a中的當(dāng)前的系統(tǒng)數(shù)據(jù)的內(nèi)容，對于電力系統(tǒng)90的電壓的大小及相位的各自的變化量，每0. I秒計算太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的動作。S卩，穩(wěn)定度計算部54對2秒前的發(fā)電機初始狀態(tài)計算I. 9秒前的輸出值，將計算結(jié)果存儲到輸出存儲器51a中。接著，穩(wěn)定度計算部54根據(jù)I. 9秒前的輸出值計算I. 8秒前的輸出值，將計算結(jié)果存儲到輸出存儲器51b中，以后依次計算I. 7秒前的輸出值而存儲到輸出存儲器51c中，進(jìn)而計算0. I秒前的輸出值而存儲到輸出存儲器51e中，計算0. 0秒前的輸出而存儲到輸出存儲器51f 中。并且，穩(wěn)定度計算部54將0. 0秒前的輸出存儲器51f的內(nèi)容設(shè)定為當(dāng)前應(yīng)有的輸出目標(biāo)值。具備這樣的穩(wěn)定度計算部54的計算部10將設(shè)定的輸出目標(biāo)值向太陽能發(fā)電裝置2輸出。穩(wěn)定度計算部54為了下次的計算，將存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器53a中的當(dāng)前的系統(tǒng)數(shù)據(jù)復(fù)制到系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器53b中，此外將存儲在發(fā)電機當(dāng)前狀態(tài)存儲器52a中的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的當(dāng)前的輸出數(shù)據(jù)復(fù)制到發(fā)電機初始狀態(tài)存儲器52b中。這樣，計算部10反復(fù)進(jìn)行以下操作決定與發(fā)電機特性相應(yīng)的發(fā)電機的當(dāng)前的輸出值，將所決定的發(fā)電機的輸出值作為該太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出目標(biāo)值以2秒周期向太陽能發(fā)電裝置2發(fā)送。
在以上的說明中，設(shè)想了計算部10利用穩(wěn)定度計算的情況，但也可以將發(fā)電機模型、調(diào)速機類模型、和勵磁類模型做成簡單的模型，每幾十U秒進(jìn)行如下的操作每幾十U秒輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)，而計算對應(yīng)于幾十U秒間的系統(tǒng)變化的該太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出目標(biāo)值，將計算出的輸出目標(biāo)值向太陽能發(fā)電裝置2發(fā)送。除此以外與實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的作用是相同的。此外，該實施例7還能夠提供具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。在此情況下，上述處理不僅是從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時、在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也被采用。根據(jù)這樣的實施例7，能夠?qū)崿F(xiàn)具有與同步發(fā)電機相同的考慮方式的發(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)1，而且能夠?qū)l(fā)電機模型、調(diào)速機類模型、勵磁類模型、及它們的構(gòu)成要素的特性常數(shù)在太陽能電池5及蓄電池8的容量的制約的范圍內(nèi)自由地設(shè)定，所以通過設(shè)定多個發(fā)電機特性，能夠?qū)崿F(xiàn)與其他同步發(fā)電機協(xié)調(diào)而貢獻(xiàn)于電力系統(tǒng)90的穩(wěn)定運行的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。并且，能夠很細(xì)致地設(shè)定發(fā)電機模型、調(diào)速機類模型、勵磁類模型，能夠?qū)崿F(xiàn)基于還考慮了動態(tài)特性的發(fā)電機特性的動作。進(jìn)而，由于能夠根據(jù)電力系統(tǒng)90的狀況來改變發(fā)電機特性，所以能夠更加貢獻(xiàn)于與其他同步發(fā)電機的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。另外，為了定義嚴(yán)格的發(fā)電機的動作而使用了由發(fā)電機模型、調(diào)速機類模型、勵磁類模型、及特性常數(shù)構(gòu)成的發(fā)電機特性，但也有許多不需要定義嚴(yán)格的發(fā)電機的動作的情形，在這樣的情況下，也能夠著眼于特定的功能將各發(fā)電機的動作模型化而表現(xiàn)。在以下的實施例8至10中，相當(dāng)于作為發(fā)電機特性而著眼于特定的功能，應(yīng)用了將發(fā)電機的動作模型化的發(fā)電機特性的情況。(實施例8)實施例8的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6A所示的框圖是相同的。此外，實施例8的供電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6B所示的框圖是相同的。但是，存儲在第一存儲器15a中的第I發(fā)電機特性、存儲在第二存儲器15b中的第2發(fā)電機特性、…、存儲在第n存儲器15n中的第n發(fā)電機特性分別由電力相差角曲線(P — S曲線)構(gòu)成。一般而言，連接在電力系統(tǒng)90上的同步發(fā)電機進(jìn)行同步運轉(zhuǎn)，在全部的發(fā)電機以相同的速度旋轉(zhuǎn)的情況下，當(dāng)某個發(fā)電機因某種原因加速、其轉(zhuǎn)子位置S比初始的位置前進(jìn)時，作用有將其向原來的位置拉回那樣的力。即，如果設(shè)向發(fā)電機的機械的輸入是一定的，則在轉(zhuǎn)子位置S增加的情況下，作為發(fā)電機的電輸出的有效電力P增加。轉(zhuǎn)子自身以 相當(dāng)于該輸出增加的量將轉(zhuǎn)子的儲存能量吐出而減速。即，進(jìn)行同步運轉(zhuǎn)的發(fā)電機設(shè)計為dP/d6 >0。在這些發(fā)電機中，一般帶有電壓調(diào)整裝置或調(diào)速機等各種控制裝置，但它們作為整體設(shè)計，以使dP/dS >0。這樣的dP/dS被稱作同步化力。這樣的同步化力可以通過對各種控制裝置進(jìn)行設(shè)置，以使通過轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而儲存的旋轉(zhuǎn)能量作為對于電力系統(tǒng)90的負(fù)荷平衡的變動的承受力發(fā)揮作用來實現(xiàn)。這里，同步化力dP/dS的特性定義發(fā)電機的動作。在實施例8中，作為發(fā)電機特性之一，采用了著眼于同步化力而將發(fā)電機的動作模型化的特性。如果對具體的例子進(jìn)行說明，則在電力系統(tǒng)90中導(dǎo)入了大量的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的情況下，在連休的期間等輕負(fù)荷時，基于火力發(fā)電機的電力的供給比率減小，所以在電力系統(tǒng)90中有同步化力變?nèi)醯膯栴}。這是因為，此時運行中的同步發(fā)電機的同步化力是由各發(fā)電機固有的特性決定的，不能增加，并且太陽能發(fā)電系統(tǒng)不具有同步化力。在沒有同步化力的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的電力的供給比率增加的情況下，如果因事故等理由而一部分電源脫落，則有可能因運轉(zhuǎn)中的同步發(fā)電機的同步化力不足而同步發(fā)電機依次停止、不再能夠使電力系統(tǒng)90穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。作為其對策，可以想到需要進(jìn)行太陽能發(fā)電的抑制。這樣的問題被稱作系統(tǒng)穩(wěn)定化問題。在實施例8中，提供一種具有基于與同步發(fā)電機等價的發(fā)電機特性的同步化力的太陽能發(fā)電系統(tǒng)1，并且提供一種從預(yù)先設(shè)定的多個發(fā)電機特性中根據(jù)該時點的運行環(huán)境自律地選擇發(fā)電機特性、而具有基于所選擇的發(fā)電機特性的同步化力的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。以下，更具體地說明。圖8是表示存儲在第一存儲器15a中的第I電力相差曲線(P - 6曲線)、存儲在第二存儲器15b中的第2電力相差曲線(P — 6曲線)、以及存儲在第n存儲器15n中的第 n電力相差曲線(P — 8曲線)的例子的圖。在圖8中，橫軸是太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的相位角6，縱軸是從太陽能發(fā)電系統(tǒng)I輸出的有效電力P。在實施例8的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I中沒有轉(zhuǎn)子及電壓調(diào)整裝置、調(diào)速機等，所以不能將旋轉(zhuǎn)能量儲存或釋放。因此，這里的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I雖然沒有進(jìn)行控制以成為dP/d 6> 0的結(jié)構(gòu)，但具備通過蓄電池8將電能儲存或釋放并進(jìn)行與dP/d 8 > 0等價的控制的結(jié)構(gòu)。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有同步化力的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。在圖6A所示的實施例8的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I中，設(shè)定存儲在第一存儲器15a中的第I電力相差角曲線、存儲在第二存儲器15b中的第2電力相差角曲線、以及存儲在第n存儲器15n中的第n電力相差角曲線，以使同步化力dP/d 6為正。特性選擇部18及選擇條件設(shè)定部19的作用與實施例6相同。計測部11對由并網(wǎng)點的電壓的大小和其相位構(gòu)成的系統(tǒng)數(shù)據(jù)、以及由太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的有效電力、電壓的大小和其相位構(gòu)成的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計測。該計測部11將計測出的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)向計算部10輸出。計算部10周期性地實施以下的處理。即，計算部10將此次實施時的電力系統(tǒng)90的相位與上次實施時的電力系統(tǒng)90的相位比較，計算其差并作為△ 5。接著，計算部10假設(shè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的電壓的相位變化了 △ S，根據(jù)由特性選擇部18選擇的電力相差角曲線計算dP/dS。接著,計算部10通過AP=dP/dS X A 6計算太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出應(yīng)該變化的值A(chǔ)P。并且，計算部10作為太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出目標(biāo)值，使用上次實施時的輸出數(shù)據(jù)的有效電力P，通過P+AP來計算。此外，計算部10將輸出目標(biāo)值的相位看作與并網(wǎng)點的電壓的相位相同，將輸出目標(biāo)值及其相位向太陽能發(fā)電裝置2輸出。計算部10例如每幾十U秒進(jìn)行這樣的處理。除此以外與實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的作用是相同的。另外，當(dāng)電力變換裝置6將直流電力變換為交流電力時，變換為相位5的交流電力。此外，該實施例8還能夠提供具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。在此情況下，上述處理不僅在從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時、在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也被采用。根據(jù)這樣的實施例8，能夠?qū)崿F(xiàn)作為與同步發(fā)電機相同的考慮方式的發(fā)電機特性而具有同步化力的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。并且，由于能夠通過選擇條件自律地選擇變更與運行環(huán)境相應(yīng)的發(fā)電機特性，所以例如能夠在較多運轉(zhuǎn)火力發(fā)電機時使用同步化力較小的發(fā)電機特性、在火力發(fā)電機僅稍稍運轉(zhuǎn)的情況下使用同步化力較大的發(fā)電機特性。此外，由于能夠?qū)l(fā)電機特性在太陽能電池5及蓄電池8的容量的制約的范圍內(nèi)自由地設(shè)定，所以通過設(shè)定多個發(fā)電機特性，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠與其他同步發(fā)電機協(xié)調(diào)而貢獻(xiàn)于電力系統(tǒng)90的穩(wěn)定運行的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。(實施例9)實施例9的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6A所示的框圖相同。此外，實施例9的供電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6B所示的框圖相同。但是，存儲在第一存儲器15a中的第I發(fā)電機特性、存儲在第二存儲器15b中的第2發(fā)電機特性、…、存儲在第n存儲器15n中的第n發(fā)電機特性分別由速度調(diào)定率即P (輸出)和f (頻率)的函數(shù)構(gòu)成。如果因系統(tǒng)負(fù)荷的變動而電力系統(tǒng)90的頻率變化，則同步發(fā)電機具有能夠?qū)?yīng) 于該頻率變化而自動地變更輸出、使電力系統(tǒng)90穩(wěn)定地繼續(xù)運轉(zhuǎn)的特性。即，具有雖然如果系統(tǒng)負(fù)荷增加則系統(tǒng)頻率下降、但隨著系統(tǒng)頻率的下降而同步發(fā)電機使輸出增加那樣的特性。反之，具有雖然如果系統(tǒng)負(fù)荷減小則系統(tǒng)頻率上升、但隨著系統(tǒng)頻率的增加而同步發(fā)電機使輸出降低那樣的特性。這樣的特性通過在同步發(fā)電機中具備調(diào)速機而實現(xiàn)。由此，對于電力系統(tǒng)90的負(fù)荷變動，許多發(fā)電機協(xié)調(diào)而能夠應(yīng)對于頻率維持。該特性稱作速度調(diào)定率，在實施例9中，作為發(fā)電機特性之一，采用著眼于速度調(diào)定率而將發(fā)電機的動作模型化的特性。如果對具體的例子說明，則由于在太陽能發(fā)電系統(tǒng)I中沒有調(diào)速機，所以不具有速度調(diào)定率那樣的發(fā)電機特性，在導(dǎo)入了大量的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的情況下，需要僅通過發(fā)電比率變少的同步發(fā)電機來對應(yīng)于電力系統(tǒng)90的負(fù)荷變動。這是因為，在太陽能發(fā)電系統(tǒng)I中沒有速度調(diào)定率的考慮方式的發(fā)電機特性。在實施例9中，提供一種具有由與同步發(fā)電機等價的速度調(diào)定率構(gòu)成的發(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)1，并且，提供一種從預(yù)先設(shè)定的多個速度調(diào)定率中根據(jù)該時點的運行環(huán)境自律地選擇速度調(diào)定率、按照所選擇的速度調(diào)定率設(shè)定輸出的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。以下，更具體地說明。圖9是表示存儲在第一存儲器15a中的第I速度調(diào)定率、存儲在第二存儲器15b中的第2速度調(diào)定率、以及存儲在第n存儲器15n中的第n速度調(diào)定率的例子的圖。在圖9中，橫軸是從太陽能發(fā)電系統(tǒng)I輸出的有效電力P，縱軸是電力系統(tǒng)90的頻率f。這里所示的速度調(diào)定率提供與一般的同步發(fā)電機的速度調(diào)定率同樣的函數(shù)表示。即，如果系統(tǒng)負(fù)荷增加而電力系統(tǒng)90的頻率f下降，則從太陽能發(fā)電系統(tǒng)I輸出的有效電力P增加，如果系統(tǒng)負(fù)荷減少而電力系統(tǒng)90的頻率f上升，則從太陽能發(fā)電系統(tǒng)I輸出的有效電力P減小。特性選擇部18、選擇條件設(shè)定部19的作用與實施例6相同。計測部11對由并網(wǎng)的電力系統(tǒng)90的頻率f構(gòu)成的系統(tǒng)數(shù)據(jù)、以及由太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的有效電力P構(gòu)成的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計測。該計測部11將計測的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)向計算部10輸出。計算部10周期性地實施以下的處理。即，計算部10將上次實施時的電力系統(tǒng)90的頻率fo與此次實施時的電力系統(tǒng)90的頻率f比較，計算其差f 一 fo并作為Af0接著，計算部10使用由特性選擇部18選擇的速度調(diào)定率來計算df/dP。接著，計算部10通過AP=Af/ (df/dP)計算太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的應(yīng)輸出變化的值A(chǔ)P。并且，計算部10作為太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出目標(biāo)值，使用上次時的輸出數(shù)據(jù)的有效電力P，通過P+AP來計算。此外，計算部10將輸出目標(biāo)值的頻率設(shè)為f，將輸出目標(biāo)值及該頻率向太陽能發(fā)電裝置2輸出。計算部10例如每幾秒進(jìn)行這樣的處理。除此以外與實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的作用相同。另外，當(dāng)電力變換裝置6將直流電力變換為交流電力時，變換為頻率f的交流電力。此外，該實施例9還能夠提供一種具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。在此情況下，上述處理不僅在從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時、在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也被采用。根據(jù)這樣的實施例9，由于能夠?qū)崿F(xiàn)具有由與同步發(fā)電機相同的考慮方式的速度調(diào)定率構(gòu)成的發(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)1，所以能夠貢獻(xiàn)于系統(tǒng)頻率的維 持。并且，由于能夠?qū)⑺俣日{(diào)定率在太陽能電池5及蓄電池8的容量的制約的范圍內(nèi)自由地設(shè)定，所以通過預(yù)先設(shè)定多個速度調(diào)定率，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠與其他同步發(fā)電機協(xié)調(diào)、適應(yīng)于運行狀況而貢獻(xiàn)于頻率維持的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。(實施例10)實施例10的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6A所示的框圖相同。此外，實施例10的供電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6B所示的框圖相同。但是，存儲在第一存儲器15a中的第I發(fā)電機特性、存儲在第二存儲器15b中的第2發(fā)電機特性、…、存儲在第n存儲器15n中的第n發(fā)電機特性分別由輸出變化速度和輸出上下限值構(gòu)成。為了將系統(tǒng)頻率保持為一定而進(jìn)行LFC (Load Frequency Control)。系統(tǒng)運行者估計系統(tǒng)負(fù)荷的變動，通過總是確保運行中的各發(fā)電機的輸出的提高余力的合計及降低余力的合計、即LFC提高余力及降低余力，來對應(yīng)于系統(tǒng)負(fù)荷變動。各發(fā)電機的LFC提高余力及降低余力是由輸出變化速度、輸出上下限值、和發(fā)電機的該時點的輸出決定的。在實施例10中，作為發(fā)電機特性之一，采用著眼于輸出變化速度及上下限值而將發(fā)電機的動作模型化的特性。如果對具體的例子進(jìn)行說明，則在導(dǎo)入了大量的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的情況下，僅通過發(fā)電比率變少的同步發(fā)電機可能難以確保LFC余力，可以想到需要太陽能發(fā)電的抑制。這是因為在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中不能具有LFC余力。在實施例10中，提供一種從由預(yù)先設(shè)定的輸出變化速度及輸出上下限值構(gòu)成的多個發(fā)電機特性中根據(jù)該時點的運行環(huán)境自律地選擇輸出變化速度及輸出上下限值、具有由所選擇的輸出變化速度及輸出上下限值決定的LFC余力的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。以下，更具體地說明。在圖6A所示的實施例10的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I中，存儲在第一存儲器15a中的第I輸出變化速度、存儲在第二存儲器15b中的第2輸出變化速度、以及存儲在第n存儲器15n中的第n輸出變化速度是每單位時間的輸出變化速度，用MW/分或KW/分表示。此外，存儲在第一存儲器15a中的第I輸出上下限值、存儲在第二存儲器15b中的第2輸出上下限值、以及存儲在第n存儲器15n中的第n輸出上下限值是能夠從太陽能發(fā)電系統(tǒng)I輸出的有效電力的上限值及下限值，是將能夠從太陽能電池5輸出的直流電力Pl與能夠從蓄電池8放電的直流電力P2的合計通過電力變換裝置6變換而得到的交流電力的上限值及下限值。
特性選擇部18及選擇條件設(shè)定部19的作用與實施例6相同。計測部11對由太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的有效電力構(gòu)成的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計測，將計測的輸出數(shù)據(jù)向計算部10輸出。計算部10周期性地實施以下的處理。S卩，計算部10基于從目標(biāo)值設(shè)定部12發(fā)送的運行目標(biāo)值、從計測部11發(fā)送的輸出數(shù)據(jù)的有效電力、和由特性選擇部18選擇的發(fā)電機特性即輸出變化速度及輸出上下限值，周期性地計算應(yīng)向太陽能發(fā)電裝置2輸出的輸出目標(biāo)值。計算方法是，將加上了基于當(dāng)前的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的有效電力到下個周期為止能夠使輸出增加的值后的值與根據(jù)發(fā)電機特性得到的輸出上限值比較，將其較小者設(shè)定為實際上限值，將減去基于當(dāng)前的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的有效電力到下個周期為止能夠?qū)⑤敵鰷p小的值后的值與根據(jù)發(fā)電機特·性得到的輸出下限值比較，將其較大者設(shè)定為實際下限值，當(dāng)運行目標(biāo)值處于實際上限值與實際下限值之間時將運行目標(biāo)值設(shè)定為輸出目標(biāo)值，在運行目標(biāo)值比實際上限值大的情況下將實際上限值設(shè)定為輸出目標(biāo)值，在運行目標(biāo)值比實際下限值小的情況下將實際下限值設(shè)定為輸出目標(biāo)值，向太陽能發(fā)電裝置2輸出。·除此以外與實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的作用是相同的。此外，該實施例10還能夠提供具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)
I。在此情況下，上述處理不僅是從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時、在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也被采用。根據(jù)這樣的實施例10，由于能夠?qū)崿F(xiàn)具有與同步發(fā)電機相同的考慮方式的輸出變化速度及輸出上下限值、即具有LFC富余量的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)1，所以能夠貢獻(xiàn)于系統(tǒng)頻率的維持。并且，由于能夠?qū)⑤敵鲎兓俣燃拜敵錾舷孪拗翟谔柲茈姵?及蓄電池8的容量的制約的范圍內(nèi)自由地設(shè)定，所以通過設(shè)定多個輸出變化速度及輸出上下限值，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠較大地貢獻(xiàn)于LFC余力確保的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。(實施例11)圖IOA是概略地表示實施例11的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。該實施例11的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6A所示的實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)相比，不同點在于，選擇條件設(shè)定部19包括時鐘24及對應(yīng)表存儲部20a。其以外的結(jié)構(gòu)與圖6A所示的結(jié)構(gòu)相同。一般而言，在發(fā)電機中沒有新設(shè)定其發(fā)電機特性、或者將發(fā)電機特性自律地變更的功能，所以沒有根據(jù)時刻而變更為運行上有利的發(fā)電機特性的功能。在實施例11中，提供從預(yù)先設(shè)定的多個發(fā)電機特性中自律地選擇對應(yīng)于時刻的發(fā)電機特性、基于所選擇的發(fā)電機特性進(jìn)行動作的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。以下，更具體地說明。時鐘24將時刻細(xì)分。選擇條件設(shè)定部19構(gòu)成為從時鐘24讀入當(dāng)前時刻。對應(yīng)表存儲部20a按照每個時刻存儲表示應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符的對應(yīng)表。在這里所示的例子中，按照時間帶而以對應(yīng)表的形式等在對應(yīng)表存儲部20a中存儲有表示應(yīng)使用存儲在多個存儲器中的哪個存儲器中的發(fā)電機特性的存儲器識別符。例如，以在第一存儲器15a中存儲有應(yīng)在時間帶a中選擇的第I發(fā)電機特性、在第二存儲器15b中存儲有應(yīng)在時間帶b中選擇的第2發(fā)電機特性、在第n存儲器15a中存儲有應(yīng)在時間帶n中選擇的第n發(fā)電機特性的情況為例進(jìn)行說明。在對應(yīng)表中，將與存儲有第I發(fā)電機特性的第一存儲器15a相應(yīng)的存儲器識別符與時間帶a建立對應(yīng)，將與存儲有第2發(fā)電機特性的第二存儲器15b相應(yīng)的存儲器識別符與時間帶b建立對應(yīng)，將與存儲有第n發(fā)電機特性相應(yīng)的第n存儲器15n的存儲器識別符與時間帶n建立對應(yīng)。選擇條件設(shè)定部19基于從時鐘24讀取的時刻，從對應(yīng)表存儲部20a讀出對應(yīng)于時刻的存儲器識別符，將所讀出的存儲器識別符向計算部10的特性選擇部18輸出。除此以外與實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的作用是相同的。此外，該實施例11如圖IOB所示，還能夠提供一種具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。在此情況下，上述處理不僅是從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時、在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也被采用。根據(jù)這樣的實施例11，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠根據(jù)時刻自律地變更發(fā)電機特性的太陽能發(fā)
電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)例如將時間帶分為早晨的總需求上升時、從正午到下午一點多的負(fù)荷急劇變化時、下午的峰值時、和下午的負(fù)荷減少時，或分為白天的時間帶和夜晚的時間帶，選擇對應(yīng)于各個時間帶的系統(tǒng)運行環(huán)境的、例如對應(yīng)于系統(tǒng)穩(wěn)定度的嚴(yán)重性的發(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。另外，在上述實施例11中，對選擇條件設(shè)定部19包括時鐘24的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但也可以包括日歷。在選擇條件設(shè)定部19代替時鐘24而包括日歷的結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崿F(xiàn)分為平日和休息日、或按照星期幾劃分、按照天選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。此外，在選擇條件設(shè)定部19除了時鐘24以外還包括日歷的結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崿F(xiàn)按照日期時間選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。(實施例12)圖IlA是概略地表示實施例12的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。該實施例12的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6A所示的實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)相比，不同點在于，選擇條件設(shè)定部19包括電力市場接口 22及對應(yīng)表存儲部20b。其以外的結(jié)構(gòu)與圖6A所示的結(jié)構(gòu)是相同的。一般而言，在發(fā)電機中沒有新設(shè)定其發(fā)電機特性、或者將發(fā)電機特性自律地變更的功能，所以沒有根據(jù)電力市場的市場狀況變更為在運行上有利的發(fā)電機特性的功能。在實施例12中，提供一種從預(yù)先設(shè)定的多個發(fā)電機特性中自律地選擇對應(yīng)于電力市場的市場狀況的發(fā)電機特性、基于所選擇的發(fā)電機特性進(jìn)行動作的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。以下，更具體地說明。電力市場接口 22是管理電力市場狀況的系統(tǒng)接收電力市場狀況。對應(yīng)表存儲部20b按照電力市場狀況存儲有表示應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符的對應(yīng)表。在這里表示的例子中，按照電力市場狀況，將表示應(yīng)使用存儲在多個存儲器中的哪個存儲器中的發(fā)電機特性的存儲器識別符以對應(yīng)表的形式等存儲在對應(yīng)表存儲部20a中。所謂電力市場狀況，是當(dāng)前的市場交易的電力的價格、例如日元/KhW。在對應(yīng)表中，在電力市場的價格較高時，與從太陽能發(fā)電系統(tǒng)I輸出的有效電力盡量變多那樣的發(fā)電機特性建立對應(yīng)，在電力市場的價格較低時，與從太陽能發(fā)電系統(tǒng)I輸出的有效電力盡量變少那樣的發(fā)電機特性建立對應(yīng)。選擇條件設(shè)定部19基于經(jīng)由電力市場接口 22接收到的電力市場狀況，從對應(yīng)表存儲部20b讀出對應(yīng)的存儲器識別符，將所讀出的存儲器識別符向計算部10的特性選擇部18輸出。例如，在電力市場的價格較高時，預(yù)先選擇在電力系統(tǒng)90的電力需求的增加時使太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出增加速度變快、相反在系統(tǒng)負(fù)荷的減少時使太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出減小速度變慢那樣的發(fā)電機特性。除此以外與實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的作用是相同的。此外，該實施例12如圖IlB所示，還能夠提供具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。在此情況下，上述處理不僅是從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時，在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也被采用。根據(jù)這樣的實施例12，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠根據(jù)電力市場狀況自律 地變更發(fā)電機特性的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)例如能夠進(jìn)行對應(yīng)于電力市場的狀況即市場交易的價格的、能夠經(jīng)濟(jì)地運行的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。(實施例13)圖12A是概略地表示實施例13的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。該實施例13的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6A所示的實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)相比，不同點在于，選擇條件設(shè)定部19包括氣象信息接口 23及對應(yīng)表存儲部20c。其以外的結(jié)構(gòu)，與圖6A所示的結(jié)構(gòu)相同。一般而言，在發(fā)電機中沒有新設(shè)定其發(fā)電機特性、或者將發(fā)電機特性自律地變更的功能，所以沒有根據(jù)氣象狀況變更為在運行上有利的發(fā)電機特性的功能。在實施例13中，提供一種從預(yù)先設(shè)定的多個發(fā)電機特性中自律地選擇對應(yīng)于氣象狀況的發(fā)電機特性、基于所選擇的發(fā)電機特性進(jìn)行動作的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。以下，更具體地說明。氣象信息接口 23接收當(dāng)前的氣象狀況。對應(yīng)表存儲部20c按照氣象狀況存儲有表示應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符的對應(yīng)表。這里所示的例子中，按照氣象狀況而以對應(yīng)表的形式等在對應(yīng)表存儲部20a中存儲有表示使用存儲在多個存儲器中的哪個存儲器中的發(fā)電機特性的存儲器識別符。所謂氣象狀況，是〇〇地方是晴、陰、雨、還是晴轉(zhuǎn)陰的變化中、還是陰轉(zhuǎn)晴的變化中等的當(dāng)前的氣象狀況。在對應(yīng)表中，例如在氣象狀況穩(wěn)定時，與同步化力較小的發(fā)電機特性建立對應(yīng)，在氣象狀況變化時，與同步化力較大的發(fā)電機特性建立對應(yīng)。選擇條件設(shè)定部19基于經(jīng)由氣象信息接口 23接收到的氣象狀況，從對應(yīng)表存儲部20c讀出對應(yīng)于氣象狀況的存儲器識別符，將所讀出的存儲器識別符向計算部10的特性選擇部18輸出。除此以外與實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的作用相同。此外，該實施例13如圖12B所示，還能夠提供一種具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。在這樣的供電系統(tǒng)I中，有包含在供電裝置2B中的蓄電池8的特性(例如輸出或壽命)根據(jù)氣象條件(例如溫度或濕度等)而變化的情況，掌握氣象狀況是有益的?；蛘?，在這樣的供電系統(tǒng)I中，為了根據(jù)氣象條件預(yù)測空調(diào)等的電力消耗量，掌握氣象狀況是有益的。在此情況下，上述處理不僅是從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時、在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也被采用。根據(jù)這樣的實施例13，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠根據(jù)氣象狀況將發(fā)電機特性自律地變更的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)例如具有對應(yīng)于氣象狀況的發(fā)電機特性、例如同步化力的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。(實施例14)
圖13A是概略地表示實施例14的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。該實施例14的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖6A所示的實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)相比，不同點在于，選擇條件設(shè)定部19讀入作為太陽能發(fā)電裝置2的構(gòu)成要素的蓄電池8的剩余蓄電量。其以外的結(jié)構(gòu)與圖6A所示的結(jié)構(gòu)相同。一般而言，在發(fā)電機中沒有新設(shè)定其發(fā)電機特性、或者將發(fā)電機特性自律地變更的功能。當(dāng)然，在一般的發(fā)電機中，沒有根據(jù)該太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的狀況、特別是蓄電池8的剩余電力量而變更為在運行上有利的發(fā)電機特性的功能。在實施例14中，提供一種從預(yù)先設(shè)定的多個發(fā)電機特性中自律地選擇與該太陽能發(fā)電系統(tǒng)I內(nèi)置的蓄電池8的剩余電力量對應(yīng)的發(fā)電機特性、基于所選擇的發(fā)電機特性進(jìn)行動作的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。
以下，更具體地說明。選擇條件設(shè)定部19將構(gòu)成太陽能發(fā)電裝置2的蓄電池8的剩余蓄電量讀入，根據(jù)讀入的剩余蓄電量決定表示應(yīng)使用存儲在多個存儲器中的哪個存儲器中的發(fā)電機特性的存儲器識別符。這樣的選擇條件設(shè)定部19將對應(yīng)于蓄電池8的剩余蓄電量的、應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的存儲器識別符向計算部10的特性選擇部18輸出。選擇條件設(shè)定部19例如在判斷為蓄電池8的剩余蓄電量變少的情況下，選擇來自蓄電池8的放電變少、向蓄電池8的充電變多那樣的發(fā)電機特性。此外，選擇條件設(shè)定部19在判斷為蓄電池8的剩余蓄電量較多的情況下，選擇來自蓄電池8的放電變多、向蓄電池8的充電變少那樣的發(fā)電機特性。所謂來自蓄電池8的放電變少、向蓄電池8的充電變多的發(fā)電機特性，可以考慮例如是使太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的輸出增加方向的變化速度變慢、使輸出減小方向的變化速度變快的發(fā)電機特性等。除此以外與實施例6的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的作用相同。此外，該實施例14如圖13B所示，還能夠提供一種具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。在此情況下，上述處理不僅是從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時、在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也被采用。根據(jù)這樣的實施例14，由于能夠避免太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I的蓄電池8的過充電及過放電，所以能夠提高蓄電池8工作的運轉(zhuǎn)率。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)貢獻(xiàn)于穩(wěn)定的系統(tǒng)運行的機會較多的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。(變形例)接著，對變形例進(jìn)行說明。這里的變形例，是對于上述實施例I至14分別附加了中央控制接口的太陽能發(fā)電系統(tǒng)1，而這里參照附圖對實施例I的變形例進(jìn)行說明。圖14A是概略地表示變形例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的框圖。該變形例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)與圖IA所示的實施例I的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)相比，不同點在于，還附加了中央控制接口 25。其以外的結(jié)構(gòu)與圖IA所示的結(jié)構(gòu)相同。如前面說明那樣，一般的太陽能發(fā)電系統(tǒng)因不具有同步發(fā)電機那樣的發(fā)電機特性，所以不能與其他發(fā)電機協(xié)調(diào)而貢獻(xiàn)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定的運行。因此，在將太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合到電力系統(tǒng)中時，不能與其他同步發(fā)電機同樣地從中央系統(tǒng)控制系統(tǒng)將太陽能發(fā)電系統(tǒng)在線控制而貢獻(xiàn)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定的運行。
在變形例中，實現(xiàn)具有與同步發(fā)電機等價的發(fā)電機特性、并且能夠進(jìn)行該發(fā)電機特性的設(shè)定及變更、從預(yù)先設(shè)定的多個發(fā)電機特性中自律地選擇與此時的運行環(huán)境相應(yīng)的發(fā)電機特性、基于所選擇的發(fā)電機特性進(jìn)行動作的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，還提供一種能夠從中央系統(tǒng)控制系統(tǒng) 與其他同步發(fā)電機同樣地控制而貢獻(xiàn)于穩(wěn)定的系統(tǒng)運行的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I。以下，更具體地說明。中央控制接口 25例如經(jīng)由通信線路與將系統(tǒng)頻率維持為一定的LFC系統(tǒng)、及將電力系統(tǒng)90的監(jiān)視點的電壓維持在容許范圍內(nèi)的電壓無效電力控制系統(tǒng)等的發(fā)電機的控制系統(tǒng)結(jié)合。這樣的中央控制接口 25從中央系統(tǒng)控制系統(tǒng)接收向太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的指令值，將接收到的指令值作為運轉(zhuǎn)目標(biāo)值向目標(biāo)值設(shè)定部12輸出。此外，該中央控制接口 25從太陽能發(fā)電裝置2讀取向該太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的電力系統(tǒng)90的輸出數(shù)據(jù)、例如有效電力及無效電力等的數(shù)據(jù)，向中央系統(tǒng)控制系統(tǒng)發(fā)送。在中央系統(tǒng)控制系統(tǒng)中，使用從各發(fā)電機發(fā)送的輸出數(shù)據(jù)，計算用來使電力系統(tǒng)90穩(wěn)定地運行的各發(fā)電機的控制量，將計算出的控制量作為運轉(zhuǎn)目標(biāo)值向各發(fā)電機的中央控制接口 25發(fā)送。除此以外，與實施例I的太陽能發(fā)電系統(tǒng)I的作用相同。此外，該變形例如圖14B所示，還能夠提供一種具備不具有太陽能電池的供電裝置2B的供電系統(tǒng)I。在此情況下，上述處理不僅是從蓄電池8向電力系統(tǒng)90供給電力時、在從電力系統(tǒng)90向蓄電池8供給電力時也被采用。根據(jù)這樣的變形例，除了在實施例I中說明的效果以外，還能夠?qū)崿F(xiàn)能夠進(jìn)行從中央系統(tǒng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制的太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I。即，使太陽能發(fā)電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)I具備與同步發(fā)電機等價的發(fā)電機特性，通過做成用于頻率維持的LFC系統(tǒng)的對象發(fā)電機、或電壓無效電力控制系統(tǒng)的對象發(fā)電機，能夠貢獻(xiàn)于電力系統(tǒng)90的穩(wěn)定運行。當(dāng)然，關(guān)于省略了說明的實施例2至14的各變形例，也除了各實施例的效果以外還能夠得到上述變形例的效果。另外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，在其實施的階段中，能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)將構(gòu)成要素變形而具體化。此外，通過在上述實施方式中公開的多個構(gòu)成要素的適當(dāng)?shù)慕M合，能夠形成各種發(fā)明。例如，也可以從實施方式所示的全部構(gòu)成要素中刪除某幾個構(gòu)成要素。進(jìn)而，也可以將跨越不同的實施方式的構(gòu)成要素適當(dāng)組合。
權(quán)利要求
1.一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，能夠向電力系統(tǒng)供給電力，其特征在于，具備 存儲器，存儲在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)電機特性； 計測部，對太陽能發(fā)電系統(tǒng)所結(jié)合的電力系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和從太陽能發(fā)電系統(tǒng)向電力系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計測； 目標(biāo)值設(shè)定部，受理太陽能發(fā)電系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值的設(shè)定； 計算部，使用從上述存儲器讀入的發(fā)電機特性、從上述目標(biāo)值設(shè)定部發(fā)送來的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值、和從上述計測部發(fā)送來的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)，計算太陽能發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)輸出的輸出目標(biāo)值；以及 太陽能電池裝置，具備太陽能電池、蓄電池、和將從上述太陽能電池及上述蓄電池輸出的電能變換為適合于電力系統(tǒng)的電力的電力變換裝置，基于由上述計算部計算出的輸出目標(biāo)值，將對應(yīng)的電力向電力系統(tǒng)供給。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 還具備特性設(shè)定部，受理存儲在上述存儲器中的發(fā)電機特性的直接輸入或經(jīng)由通信線路的遠(yuǎn)程輸入。
3.如權(quán)利要求I所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 存儲在上述存儲器中的發(fā)電機特性是與時刻建立了對應(yīng)的發(fā)電機特性的計劃， 還具備計劃設(shè)定部，受理發(fā)電機特性的計劃的直接輸入或經(jīng)由通信線路的遠(yuǎn)程輸入； 上述計算部包括時鐘和特性選擇部，該特性選擇部按照存儲在上述存儲器中的發(fā)電機特性的計劃，選擇與上述時鐘的當(dāng)前時刻建立了對應(yīng)的發(fā)電機特性，上述計算部使用所選擇的發(fā)電機特性、上述運轉(zhuǎn)目標(biāo)值、上述系統(tǒng)數(shù)據(jù)及上述輸出數(shù)據(jù)，計算上述輸出目標(biāo)值。
4.如權(quán)利要求I所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 上述存儲器存儲分別與固有的識別符建立了對應(yīng)的多個發(fā)電機特性； 還具備選擇條件設(shè)定部，設(shè)定用來從上述存儲器選擇應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符； 上述計算部包括特性選擇部，該特性選擇部選擇存儲在上述存儲器中的多個發(fā)電機特性中的、與由上述選擇條件設(shè)定部設(shè)定的識別符建立了對應(yīng)的發(fā)電機特性，上述計算部使用所選擇的發(fā)電機特性、上述運轉(zhuǎn)目標(biāo)值、上述系統(tǒng)數(shù)據(jù)及上述輸出數(shù)據(jù)，計算上述輸出目標(biāo)值。
5.如權(quán)利要求I所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 上述發(fā)電機特性由發(fā)電機模型、調(diào)速機類模型、勵磁類模型及上述各模型的構(gòu)成要素的特性常數(shù)構(gòu)成，或由電力相差角曲線構(gòu)成，或由速度調(diào)定率構(gòu)成，或由輸出變化速度和輸出上下限值構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求4所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 上述選擇條件設(shè)定部包括時鐘和對應(yīng)表存儲部，該對應(yīng)表存儲部對每個時刻存儲表示應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符的對應(yīng)表，上述選擇條件設(shè)定部從上述對應(yīng)表存儲部讀出與從上述時鐘讀取的時刻對應(yīng)的識別符，將讀出的識別符向上述計算部的上述特性選擇部輸出。
7.如權(quán)利要求4所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 上述選擇條件設(shè)定部包括電力市場接口和對應(yīng)表存儲部，該電力市場接口接收電力市場狀況，該對應(yīng)表存儲部對每個電力市場狀況存儲表示應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符的對應(yīng)表，上述選擇條件設(shè)定部從上述對應(yīng)表存儲部讀出與經(jīng)由上述電力市場接口接收到的電力市場狀況對應(yīng)的識別符，將所讀出的識別符向上述計算部的上述特性選擇部輸出。
8.如權(quán)利要求4所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 上述選擇條件設(shè)定部包括氣象信息接口和對應(yīng)表存儲部，該氣象信息接口接收氣象狀況，該對應(yīng)表存儲部對每個氣象狀況存儲表示應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符的對應(yīng)表，上述選擇條件設(shè)定部從上述對應(yīng)表存儲部讀出與經(jīng)由上述氣象信息接口接收到的氣象狀況對應(yīng)的識別符，將所讀出的識別符向上述計算部的上述特性選擇部輸出。
9.如權(quán)利要求4所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 上述選擇條件設(shè)定部根據(jù)構(gòu)成上述太陽能發(fā)電裝置的上述蓄電池的剩余蓄電量，將應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符向上述計算部的上述特性選擇部輸出。
10.如權(quán)利要求I 9中任一項所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 還具備中央控制接口，將從中央系統(tǒng)控制系統(tǒng)接收到的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值向上述目標(biāo)值設(shè)定部輸出，并且將從該太陽能發(fā)電系統(tǒng)向電力系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)向中央系統(tǒng)控制系統(tǒng)發(fā)送。
11.一種供電系統(tǒng)，能夠向電力系統(tǒng)供給電力，其特征在于，具備 存儲器，存儲在該供電系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)電機特性； 計測部，對供電系統(tǒng)所結(jié)合的電力系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和從供電系統(tǒng)向電力系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計測； 目標(biāo)值設(shè)定部，受理供電系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值的設(shè)定； 計算部，使用從上述存儲器讀入的發(fā)電機特性、從上述目標(biāo)值設(shè)定部發(fā)送來的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值、和從上述計測部發(fā)送來的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)，計算供電系統(tǒng)應(yīng)輸出的輸出目標(biāo)值；以及 供電裝置，具備蓄電池和將從上述蓄電池輸出的電能變換為適合于電力系統(tǒng)的電力的電力變換裝置，基于由上述計算部計算出的輸出目標(biāo)值，將對應(yīng)的電力向電力系統(tǒng)供給。
12.如權(quán)利要求11所述的供電系統(tǒng)，其特征在于， 還具備特性設(shè)定部，受理存儲在上述存儲器中的發(fā)電機特性的直接輸入或經(jīng)由通信線路的遠(yuǎn)程輸入。
13.如權(quán)利要求11所述的供電系統(tǒng)，其特征在于， 存儲在上述存儲器中的發(fā)電機特性是與時刻建立了對應(yīng)的發(fā)電機特性的計劃； 還具備計劃設(shè)定部，受理發(fā)電機特性的計劃的直接輸入或經(jīng)由通信線路的遠(yuǎn)程輸入； 上述計算部包括時鐘和特性選擇部，按照存儲在上述存儲器中的發(fā)電機特性的計劃，選擇與上述時鐘的當(dāng)前時刻建立了對應(yīng)的發(fā)電機特性，上述計算部使用所選擇的發(fā)電機特性、上述運轉(zhuǎn)目標(biāo)值、和上述系統(tǒng)數(shù)據(jù)及上述輸出數(shù)據(jù)，計算上述輸出目標(biāo)值。
14.如權(quán)利要求11所述的供電系統(tǒng)，其特征在于， 上述存儲器存儲分別與固有的識別符建立了對應(yīng)的多個發(fā)電機特性， 還具備選擇條件設(shè)定部，設(shè)定用來從上述存儲器選擇應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符， 上述計算部包括特性選擇部，選擇存儲在上述存儲器中的多個發(fā)電機特性中的、與由上述選擇條件設(shè)定部設(shè)定的識別符建立了對應(yīng)的發(fā)電機特性，使用所選擇的發(fā)電機特性、上述運轉(zhuǎn)目標(biāo)值、和上述系統(tǒng)數(shù)據(jù)及上述輸出數(shù)據(jù)，計算上述輸出目標(biāo)值。
15.如權(quán)利要求11所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，上述發(fā)電機特性是發(fā)電機模型、調(diào)速機類模型、勵磁類模型及上述各模型的構(gòu)成要素的特性常數(shù)構(gòu)成，或由電力相差角曲線構(gòu)成，或由速度調(diào)定率構(gòu)成，或由輸出變化速度和輸出上下限值構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求14所述的供電系統(tǒng)，其特征在于， 上述選擇條件設(shè)定部包括時鐘和對應(yīng)表存儲部，該對應(yīng)表存儲部對每個時刻存儲表示應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符的對應(yīng)表，上述選擇條件設(shè)定部從上述對應(yīng)表存儲部讀出與從上述時鐘讀取的時刻對應(yīng)的識別符，將讀出的識別符向上述計算部的上述特性選擇部輸出。
17.如權(quán)利要求14所述的供電系統(tǒng)，其特征在于， 上述選擇條件設(shè)定部包括電力市場接口和對應(yīng)表存儲部，該電力市場接口接收電力市場狀況，該對應(yīng)表存儲部對每個電力市場狀況存儲表示應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符的對應(yīng)表，上述選擇條件設(shè)定部從上述對應(yīng)表存儲部讀出與經(jīng)由上述電力市場接口接收到的電力市場狀況對應(yīng)的識別符，將所讀出的識別符向上述計算部的上述特性選擇部輸出。
18.如權(quán)利要求14所述的供電系統(tǒng)，其特征在于， 上述選擇條件設(shè)定部包括氣象信息接口和對應(yīng)表存儲部，該氣象信息接口接收氣象狀況，該對應(yīng)表存儲部對每個氣象狀況存儲表示應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符的對應(yīng)表，上述選擇條件設(shè)定部從上述對應(yīng)表存儲部讀出與經(jīng)由上述氣象信息接口接收到的氣象狀況對應(yīng)的識別符，將所讀出的識別符向上述計算部的上述特性選擇部輸出。
19.如權(quán)利要求14所述的供電系統(tǒng)，其特征在于， 上述選擇條件設(shè)定部根據(jù)構(gòu)成上述太陽能發(fā)電裝置的上述蓄電池的剩余蓄電量，將應(yīng)選擇的發(fā)電機特性的識別符向上述計算部的上述特性選擇部輸出。
20.如權(quán)利要求11 19中任一項所述的供電系統(tǒng)，其特征在于， 還具備中央控制接口，將從中央系統(tǒng)控制系統(tǒng)接收到的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值向上述目標(biāo)值設(shè)定部輸出，并且將從該太陽能發(fā)電系統(tǒng)向電力系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)向中央系統(tǒng)控制系統(tǒng)發(fā)送。
全文摘要
一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，具備存儲器，存儲在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)電機特性；計測部，對太陽能發(fā)電系統(tǒng)所結(jié)合的電力系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和從太陽能發(fā)電系統(tǒng)向電力系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計測；目標(biāo)值設(shè)定部，受理太陽能發(fā)電系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值的設(shè)定；計算部，使用從上述存儲器讀入的發(fā)電機特性、從上述目標(biāo)值設(shè)定部發(fā)送來的運轉(zhuǎn)目標(biāo)值、和從上述計測部發(fā)送來的系統(tǒng)數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)，計算太陽能發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)輸出的輸出目標(biāo)值；以及太陽能電池裝置，具備太陽能電池、蓄電池、和將從上述太陽能電池及上述蓄電池輸出的電能變換為適合于電力系統(tǒng)的電力的電力變換裝置，基于由上述計算部計算出的輸出目標(biāo)值將對應(yīng)的電力向電力系統(tǒng)供給。
文檔編號H02J7/35GK102714417SQ201180006618
公開日2012年10月3日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者小俁和也, 木村操, 林秀樹, 江幡良雄, 淺野俊明, 野呂康宏 申請人:株式會社東芝