報告書番号

R10034

タイトル（和文）

蓄電池を用いた太陽光発電の出力変動抑制制御手法の開発－変化速度制限を用いた出力変動抑制制御手法の提案－

タイトル（英文）

Development of a Fluctuation Smoothing Control Method of Photovoltaic Power Generation with a Battery Energy Storage System -A Fluctuation Smoothing Control Method Using a Rate Limiter-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ＰＶ出力は天候により大きく変動するため，ＰＶ大量導入時には系統の周波数制御に影響を与えることが懸念される。その対策の一つとして，蓄電池でその充電レベルを維持しつつ急峻な出力変動を抑制し，系統の周波数調整力で緩やかな出力変動を吸収することが検討されている。蓄電池制御については，これまでに蓄電池出力要求値を設定するための平滑化フィルタとして一次遅れや移動平均を用いた手法が提案されているが，ＰＶ出力変動が小さく必ずしも蓄電池出力を必要としない状況においても従来手法では蓄電池が動作するといった課題がある。そこで本報告では，蓄電池の動作を低減し，かつ充電レベルも適正に維持する制御手法を提案した。本制御手法では平滑化フィルタに変化速度制限フィルタを採用し，ＰＶ出力変動の大きさに応じた蓄電池制御を可能とした。これにより蓄電池動作の軽減が図られるため充放電ロスの低減が期待できる。また，変化速度制限フィルタを用いた場合，日没後の充電レベルが目標値から乖離する場合があるため，本制御手法では充電レベルのトレンドを用いた充電レベル変動基準値を採用した。これにより，変動抑制効果に悪影響を与えることなく充電レベルの適正維持を可能とした。

概要 （英文）

High penetration of photovoltaic power generation(PV) could affect frequency control of a power system in the future due to large fluctuation of PV output caused by weather change. Use of the battery energy storage systems for mitigating fast fluctuation of the PV output is considered as one of countermeasures. The control methods of the battery developed up to now have utilized a filter - i.e., a first order lag or moving average filter -- for obtaining a target battery output. The disadvantage of this method is excessive control unnecessary in case of small fluctuation in PV output. We thus propose a new smoothing control method for reducing the unnecessary control and for keeping the appropriate charging level of battery. A rate limiter is applied for the filter; it allows small increase/decrease in the composite output of PV and battery output to avoid the unnecessary control. Using the variable reference level derived by the trend of the charging level is also proposed, because the proposed rate limiter would cause mismatch between the charging level and its reference value. The proposed control method can contribute the longer life of the battery as well as the mitigation of the frequency fluctuation.

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