风力发电场控制系统、 风力发电场控制装置及控制方法 【技术领域】
本发明涉及风力发电场控制系统、 风力发电场控制装置以及控制方法。背景技术 近年， 作为地球暖化的一个对策， 盛行引入风力发电。在引入风力发电时， 从费用 对效果的观点出发， 多数是作为在一定的区域内设置多台风力发电装置进行统一管理的风 力发电场来使用。
但是， 因为电无法储存， 所以需要生产量和消费量始终相同。 这是因为当失去该平 衡时， 频率发生变动。关于这一点， 因为风力发电随气象状况在输出中产生变动， 所以通过 对应需求变动的变化速度， 使连接风力发电场的电力系统内的火力发电站等的发电机的发 电容量进行跟随， 来维持该频率。 具体来讲， 通过在数分钟以内的短周期成分中组合发电机 的无调速器控制， 在从数分钟到十几分钟的中周期成分中组合自动频率控制 (LFC)， 在十几 分钟以上的长周期成分中组合运转基准输出控制 (EDC) 等各种方式， 来应对需求的变动。
但是， 随着发电装置的数量增多， 电力系统的电压以及频率的调整变得困难。例 如， 在自动频率控制 (LFC) 方式中， 存在轻负载时 LFC 的容量不足的问题。即， 为了在维持 电力品质的同时， 增加风力发电的引入量， 需要进一步增强电力系统一侧的调整能力或者 抑制风力的输出变动。
例如， 在专利文献 1 中公开了这样一种方法 ： 观测向发电机而来的风的风向风速， 根据观测结果进行风力发电系统的高效化运转控制。
【专利文献】 特开 2004-301116 号公报
发明内容 但是， 如专利文献 1 那样， 在使用蓄电池等电力储藏装置来抑制输出变动的方法 中， 风力发电企业的设置蓄电池的成本负担变大。
本发明是为了解决上述课题而提出的， 其目的在于提供一种能够抑制从风力发电 场输出的功率的变动， 维持恒定输出的技术。
为了解决上述课题， 本发明的风力发电场控制系统提供一种抑制从风力发电场输 出的功率的变动、 维持恒定输出的技术。
例如， 特征为 ： 具备风力发电场和风力发电场控制装置， 所述风力发电场具备 ： 转 速可变的多个风力发电装置 ； 多个气象仪， 其与所述风力发电装置一同设置， 观测风向及风 力； 以及多个独立控制装置， 其与所述风力发电装置一同设置， 根据转速控制风力发电装置 的输出值， 所述风力发电场控制装置执行如下处理 ： 取得各气象仪观测到的风向及风力， 检 测位于最上风的风力发电装置 ； 根据所述位于最上风的风力发电装置的风向及风力、 以及 其它风力发电装置相对于该风力发电装置的距离以及方位角， 预测预定期间内的各风力发 电装置的风速变动 ； 根据所述各风力发电装置的风速变动， 预测预定期间内的风力发电场 的输出变动 ； 根据所述输出变动， 计算在所述预定期间经补偿维持的输出值， 即控制等级 ；
取得各风力发电装置的输出值 ； 计算风力发电场的输出值与所述控制等级相等的所述各风 力发电装置的输出值和获得该输出值的转速 ； 以及将计算出的所述各风力发电装置的所述 输出值及所述转速输出给与各风力发电装置对应的所述独立控制装置。
根据本发明， 能够提供抑制从风力发电场输出的功率的变动， 维持恒定输出的技 术。 附图说明
图 1 是风力发电场控制系统 1 的框图。 图 2 是表示风力变动对各风力发电装置的到达时间的延迟的概念图。 图 3 是表示风力发电装置的配置与风向风力的关系的说明图。 图 4(a)(b)(c) 是表示各风力发电装置的风速变动的预测结果的图表。 图 5 是表示风力发电装置的功率曲线的特性图。 图 6(a)(b) 是表示各风力发电装置的输出与风力发电场合计输出的预测结果的图表。 图 7 是通过输出限制变更风力发电装置的功率曲线的方式的示意图。
图 8 是表示对各风力发电装置的输出限制控制的示意图。
图 9 是表示风力发电装置的转速与输出特性的关系的相关图。
图 10 是表示对各风力发电装置的输出限制控制的示意图。
图 11 是表示本实施方式的集中控制装置 40 执行的处理的流程的流程图。
图 12 是风力发电场控制系统 2 的框图。
图 13 是表示气压与风速的时间变化的实测值的图表。
图 14(a)(b)(c)(d) 是表示根据气压测量值的时间变化修正输出预测数据的顺序 的说明图。
图 15 是表示根据修正后的预测值设定控制等级的顺序的说明图。
图 16 是风力发电场控制系统 3 的框图。
图 17 是表示电力的预测需求和控制等级的变更的说明图。
图 18 是表示集中控制装置 40 的电气结构的框图。
符号说明
1、 风力发电场控制系统 ； 5、 网络 ； 6、 风向 ； 7、 电力系统 ； 8、 需求者 ； 9、 输电线 ； 11、 12、 13 风力发电装置 ； 21、 22、 23 气象仪 ； 31、 32、 33、 独立控制装置 ； 40、 集中控制装置 ； 41、 控制部 ； 42、 存储部 ； 43、 输入输出接口部 ； 50、 蓄电装置 ； 100、 风力发电场
具体实施方式
( 第一实施方式 )
下面使用附图说明本发明的第一实施方式。
图 1 是表示本发明的风力发电场控制系统 1 的结构的框图。
风力发电场控制系统 1 由拥有多个风力发电装置的风力发电场 100 和集中管理风 力发电场 100 的集中控制装置 40 构成。
风力发电场 100 由以下构成 ： 风力发电装置 11、 12、 13 ； 与各风力发电装置一同设置并连接的、 至少能够测量风向风速和气压的气象仪 21、 22、 23 ； 独立控制装置 31、 32、 33 ； 以及将各个独立控制装置与集中控制装置 40 相互连接的通信网络 5。
风力发电装置 11、 12、 13 是转速及螺距 (pitch) 可变， 并且能够控制的风力发电装 置， 通过输电线 9 与电力系统 7 连接， 对需求者 8 供电。
气象仪 21、 22、 23 与对应的风力发电装置一同设置， 观测在该位置的风向、 风速以 及气压。
独立控制装置 31、 32、 33 按照每个预定的定时， 将包含对应的气象仪观测到的风 向、 风速以及气压等的气象数据经由网络 5 发送到集中控制装置 40。 另外， 根据来自集中控 制装置 40 的转速控制指示， 控制对应的风力发电装置的转速， 并检测对应的风力发电装置 的输出值， 根据要求发送到集中控制装置 40。
集中控制装置 40 具有控制部 41、 存储部 42 以及输入输出接口部 ( 下面称为 I/F 部 )43。
控制部 41 具备根据从独立控制装置 31、 32、 33 取得的气象数据， 预测各风力发电 装置在预定期间中的风速变动的变动预测部 51 ； 根据预测的风速变动， 预测整个风力发电 场 100 的输出变动的输出预测部 52 ； 决定控制等级的等级决定部 54 ； 以及动态能量调整部 55。 存储部 42 具备 ： 装置位置数据存储区域 61， 其预先存储包含表示相对于各风力发 电装置的到其它的风力发电装置的距离 L、 方位角 θ 的信息的装置位置数据 ； 以及输出特 性数据存储区域 62， 其预先存储与风力发电场 100 中包含的各风力发电装置的输出特性相 关的信息， 即输出特性数据。
I/F 部 43 以能够收发数据的方式， 将集中控制装置 40 与其它装置以及网络 5 连 接。
下面对集中控制装置 40 执行的处理进行详细说明。
当经由 I/F 部 43 接收到从各个独立控制装置按照预定的定时发送的气象数据时， 变动预测部 51 推算出在风力发电场 100 内位于最上风的风力发电装置。这一点例如通过 以下实现 ： 监视各气象数据， 把一同设置了观测到具有新的风力变动的气象数据的气象仪 的风力发电装置判断为位于最上风的装置。
具体来讲， 例如在风向为朝向箭头 6 的方向的风吹动时， 在风力发电场 100 中， 最 初呈现出新的风速变动的是风力发电装置 11。由此， 变动预测部 51 判断风力发电装置 11 位于最上风。
然后， 变动预测部 51 根据与位于最上风的风力发电装置一同设置的气象仪观测 到的气象数据中包含的风速数据， 来预测在预定的评价时间内的各风力发电装置的风速变 动。首先， 变动预测部 51 计算观测到的新的风力变动到达其它的风力发电装置 12、 13 的时 间。
图 2 是表示风力变动针对各风力发电装置的到达时间的延迟的概念图。图 3 是表 示风力发电装置的配置与风向及风力的关系的说明图。
如图 2 所示， 当把在风力发电装置 11 中具有新的风速变动的时刻设为 T11， 把该风 速变动到达风力发电装置 12 的时刻设为 T12， 把到达风力发电装置 13 的时刻设为 T13 时， 变动预测部 51 计算从 T11 开始到 T12 为止的到达时间延迟 T_delay2、 以及从 T11 开始到
T13 为止的到达时间延迟 T_delay3。
具体来讲， 变动预测部 51 从装置位置数据存储区域 61 中读出以风力发电装置 11 为基点到风力发电装置 12( 或者 13) 的距离 L 以及方位角 θ( 参照图 3)。 然后， 使用在 T11 的来自独立控制装置 31 的气象数据中包含的风速数据 V， 根据下述公式 1 计算到达时间延 迟 T_delay2 以及 T_delay3。
图 4(a) ～ (c) 表示通过上述方法预测的预定的风速变动评价时间 (600 秒 ) 的、 风力发电装置的风速变动预测数据的图表。图 4(a) 表示在风力发电装置 11 中观测到的风 速变动的实测值。另外， 图 4(b) 是风力发电装置 12 的风速变动的预测值， 图 4(c) 是风力 发电装置 13 的风速变动的预测值。
如图 4(a) ～ (c) 所示， 把风速变动预测为在经过 T_delay2 后在风力发电装置 11 观测到的风速变动到达风力发电装置 12， 在经过 T_delay3 后在风力发电装置 11 观测到的 风速变动到达风力发电装置 13。
变动预测部 51 当计算出这样的风速变动预测数据时， 向输出预测部 52 输出输出 预测请求。
输出预测部 52 当接收到输出预测请求时， 使用计算出的风速变动预测数据和在 存储区域 62 中预先存储的输出特性数据， 预测在预定的输出变动评价时间 Te 中的各风力 发电装置和整个风力发电场 100 的输出变动。
图 5 是表示在输出特性数据中包含的风速与风力发电装置的输出的关系 ( 功率曲 线 ) 的特性图。输出预测部 52 基于该功率曲线， 根据风速变动预测数据计算各风力发电装 置的输出值。 另外， 功率曲线因风力发电装置的种类等而不同， 因此分别使用与各风力发电 装置对应的功率曲线。
图 6(a) 以及图 6(b) 是表示通过上述方法预测的预定的输出变动评价时间 Te(20 分 ) 的风力发电场 100 中的输出变动预测数据的图表。
图 6(a) 表示各风力发电装置的输出变动预测数据。 P1 是风力发电装置 11 的输出 的预测结果， P2 是风力发电装置 12 的输出的预测结果， P3 是风力发电装置 13 的输出的预 测结果。
图 6(b) 表示整个风力发电场 100 的输出变动预测数据。下面把对 P1、 P2、 P3 进行 合计后的值表示为风力发电场的合计输出的预测值 Psum， 把在输出变动评价时间 Te 中的 Psum 的最低值表示为 Psum_min， 把平均值表示为 Psum_avr。
输出预测部 52 当计算出上述的输出变动预测数据时， 向等级决定部 54 输出等级 决定请求。
等级决定部 54 当接收到等级决定请求时， 设定在风力发电场 100 中， 在输出变动 评价时间 Te 的期间经补偿恒定维持的输出， 即控制等级。在此， 把在输出变动评价时间 Te 内的最小值 Psum_min 设定为控制等级 P_level。
等级决定部 54 当设定了控制等级 P_level 时， 向动态能量调整部 55 输出能量调 整请求。
动态能量调整部 55 当接收到能量调整请求时， 对与各风力发电装置一同设置的 独立控制装置输出转速控制指示， 调整该风力发电装置的输出。
图 7 是表示针对风力发电装置进行了输出限制时的功率曲线的图表。动态能量调 整部 55 为了将合计输出限制为比额定值低的值 P_level， 计算各风力发电装置的输出值以 及获得该输出值的转速。关于转速与输出值的关系， 将在后面阐述。
图 8 是表示在未受到动态能量调整部 55 的输出限制的状态下的各风力发电装置 的输出 P1 ～ P3， 以及在受到输出限制的状态下的各风力发电装置的输出 P1’ ～ P3’ 的图 表。
动态能量调整部 55 从各独立控制装置取得各风力发电装置 11、 12、 13 的输出值 P1、 P2、 P3。然后， 为了使 P1、 P2、 P3 的和， 即 Psum 与 P_level 相等， 调整各风力发电装置的 输出比例， 使发电输出平滑。
例如， 在各风力发电装置的输出比例为 Psum ＞ P_level 并且 P1+P2 ＜ P_level 时 ( 例如周期 Tc1、 5、 7、 8)， 动态能量调整部 55 为了使 Psum ＝ P_level 并且 P1 ＝ P2 ＝ P3， 计 算各风力发电装置的输出值以及获得该输出值的转速。
另外， 当 P1’ ＞ P1、 P2’ ＞ P2、 P3’ ＞ P3 时， 由具有余力的风力发电装置负担不足 的部分。 另外， 当个风力发电装置的输出比例为 P1+P2 ＞ P_level 时 ( 周期 Tc2 ～ 4)， 动态 能量调整部 55 也同样为了使 Psum ＝ P_level 并且 P1 ＝ P2 ＝ P3， 计算各风力发电装置的 输出值以及获得该输出值的转速。
另外， 在各风力发电装置的输出比例为 Psum ＝ P_level 时 ( 周期 Tc3)， 动态能量 调整部 55 不进行处理， 维持原来的输出。
另外， 例如在周期 Tc2 中， 即使假设在能量方面 P3 ＝ 0， 也能够满足 Psum ＝ P_ level 的关系式。 但是， 不停止风力发电装置 13 那样的任何一台风力发电装置， 使所有的装 置同等地运转， 这样能够使风力发电装置的恶化均匀， 在维护费用上比较理想， 因此在此设 为 P1 ＝ P2 ＝ P3。
因此， 关于上述的输出比例， 只要 Psum ＝ P_level 即可， 不一定需要 P1 ＝ P2 ＝ P3。只要以在各风力发电装置的输出中不出现预定以上的偏差的程度， 将差抑制在预定的 范围内即可 ( 参照图 8)。
然后， 参照图 9 说明风力发电装置的转速与输出的关系。
图 9 是表示风力发电装置的转速与输出特性的关系的相关图。
如图 9 所示， 风力发电装置预先决定如虚线所示那样在各风速区域中能够获得最 大输出的最大输出转速。另外， 将这样的输出 - 转速的相关图预先存储在输出特性存储区 域 62 中。
动态能量调整部 55 能够根据输出 - 转速的相关图计算使各风力发电装置的输出 值成为 Psum ＝ P_level 并且 P1 ＝ P2 ＝ P3 的转速的值。
另外， 动态能量调整部 55 将上述那样计算出的输出值及获得该输出值的转速作 为转速控制指示发送到各独立控制装置。 各独立控制装置将对应的风力发电装置的转速增 加或者减少到接收到的值， 抑制其输出。 另外， 独立控制装置在实际上无法以该转速获得上 述的输出值时， 可以调整转速直到获得该输出值。
根据这样的处理， 抑制各风力发电装置的合计输出值， 使其与在预测的输出变动 中考虑进行最低限度补偿的值， 即 Psum_min 相等， 由此能够始终恒定地保持风力发电场的 输出。
但是， 在这样的方法中， 即使能够通过将输出平滑为最小值来抑制变动， 但是 Psum_min 以上的输出全部被抑制， 因此能量损失大。 因此通过进行如下处理， 集中控制装置 40 抑制能量损失。
等级决定部 54 当接收到等级决定请求时， 把预测值 Psum 的输出变动评价时间 Te 内的平均值 Psum_avr 设定为控制等级 P_level。然后， 等级决定部 54 向动态能量调整部 55 输出能量调整请求。
动态能量调整部 55 当接收到能量调整请求时， 为了将合计输出限制为 P_level， 计算各风力发电装置的输出值以及获得该输出值的转速。
图 10 是表示在未受到动态能量调整部 55 的输出限制的状态下的各风力发电装置 的输出 P1 ～ P3 和在受到输出限制的状态下的各风力发电装置的输出 P1” ～ P3” 的图表。
例如， 像周期 Tc1 ～ Tc4 以及 Tc8 那样， 在 Psum ＞ P_level(Psum_avr) 时， 动态能 量调整部 55 计算成为 Psum ＝ P_level 并且 P1 ＝ P2 ＝ P3 的各风力发电装置的输出值以 及比获得该输出值的最大输出转速高的各风力发电装置的转速， 作为转速控制指示发送到 各独立控制装置。各独立控制装置按照比最大输出转速高的转速进行输出限制， 由此把风 力产生的能量作为旋转速度的提升， 以机械能 ( 旋转能 ) 的形式进行存储。
相反， 例如像周期 Tc5 ～ Tc7 那样， 在 Psum ＜ P_level 时， 把包含 Psum ＝ P_level 并且 P1 ＝ P2 ＝ P3 的各风力发电装置的输出值以及缓缓降低各风力发电装置的转速， 直到 获得该输出值为止的内容的转速控制指示输出到各独立控制装置。
独立控制装置当接收到这样的转速控制指示时， 每次将转速降低预定的值直到获 得上述的输出值为止， 释放所蓄积的旋转能。另外， 当由于转速的减少获得的输出下降时， 独立控制装置还可以将转速调整为最大输出转速。
另外， 当 Psum ＝ P_level 时， 动态能量调整部 55 维持原来的输出。
当然， 在此的输出比例并非必须是 P1 ＝ P2 ＝ P3， 只要以各风力发电装置的输出中 不出现预定以上的偏差的程度， 将差抑制在预定的范围内即可 ( 参照图 10)。
如上所述， 即使将 P_level 设定为 Psum 的平均值即 Psum_avr， 通过将风能以旋转 能的形式蓄积以及释放， 能够维持恒定的输出。
然后， 对这样的集中控制装置 40 的硬件结构进行说明。图 18 是表示集中控制装 置 40 的电气结构的框图。
如图 18 所示， 集中控制装置 40 具备 ： 集中控制各部的 CPU(Central Processing Unit)901 ； 可改写地存储各种数据的存储器 902 ； 存储各种程序、 程序生成的数据等的外部 存储装置 903 ； 输入装置 904 ； 输出装置 905 ； 以及将它们连接的总线 906。
集中控制装置 40 例如能够通过将存储在外部存储装置 903 中的预定的程序读入 到存储器 902 中， 并由 CPU901 执行来实现。
另外， 上述的各构成要素是为了便于理解集中控制装置 40 的结构， 根据主要处理 内容进行分类的要素。 本发明并不受限于处理步骤的分类方法或其名称。 集中控制装置 40 进行的处理也能够根据处理内容进一步分类为更多的构成要素。另外， 也可以按一个构成要素执行更多的处理的方式来进行分类。
另外， 各功能部也可以由硬件 (ASIC 等 ) 构成， 各功能部的处理可以由一个硬件来 执行， 也可以由多个硬件来执行。
使用图 11 所示的流程图说明如上述那样构成的本实施方式的集中控制装置 40 中 的处理。图 11 是表示本实施方式的集中控制装置 40 执行的处理的流程的流程图。
变动预测部 51 当按每个预定的定时从各独立控制装置接收到气象数据时 ( 步骤 S10)， 推算位于最上风的风力发电装置 ( 步骤 S11)。
然后， 变动预测部 51 根据在位于最上风的风力发电装置的气象数据中包含的风 速数据， 预测各风力发电装置的风速变动 ( 步骤 S12)。
具体来讲， 变动预测部 51 根据从位于上风的风力发电装置到其它装置的距离 L 以 及方位角 θ 的值和在位于上风的风力发电装置的气象数据中包含的风速数据 V 来计算到 达时间的延迟， 预测各风力发电装置中的风速变动。然后， 变动预测部 51 向输出预测部 52 输出输出预测请求。
输出预测部 52 当接收到输出预测请求时， 使用计算出的风速变动预测数据和在 存储区域 62 中预先存储的输出特性数据， 预测在预定的输出变动评价时间 Te 中的整个风 力发电场 100 的合计输出 Psum 的变动 ( 步骤 S13)。然后， 输出预测部 52 向等级决定部 54 输出等级决定请求。 等级决定部 54 当接收到等级决定请求时， 把在步骤 13 中计算出的合计输出 Psum 的预测值中的、 在输出变动评价时间 Te 内的平均值 Psum_avr 设为作为能够以恒定值进行 稳定控制的输出的控制等级 P_level( 步骤 S14)。然后， 等级决定部 54 向动态能量调整部 55 输出能量调整请求。
动态能量调整部 55 当接收到能量调整请求时， 首先取得各风力发电装置的输出 值， 判断输出值的和 (Psum) 是否与 P_level 相等 ( 步骤 S15)。
动态能量调整部 55 在 Psum 的值与 P_level 相等时 ( 在 S 15 为是 )， 结束处理。 在 Psum 的值与 P_level 不相等时 ( 在 S15 为否 )， 检测 Psum 的值是否大于 P_level( 步骤 S16)。
在 Psum 的值大于 P_level 时 ( 在 S16 为是 )， 向各独立控制装置输出转速控制指 示， 以便提高转速使其高于最大输出转速， 为了 Psum ＝ P_level 并且 P1 ＝ P2 ＝ P3 来抑制 输出 ( 步骤 S17)， 然后结束处理。
在 Psum 的值不大于 P_level 时 ( 在 S16 为否 )， 向各风力发电装置输出转速控制 指示， 以便降低转速直到 Psum ＝ P_level 并且 P1 ＝ P2 ＝ P3 为止 ( 步骤 S18)， 然后结束处 理。
以上对本发明的第一实施方式进行了说明。
通过上述的结构， 根据本实施方式的风力发电场控制系统 1， 通过进行输出限制使 各风力发电装置的合计输出值与根据风速变动预测到的 P_level 相等， 由此能够使风力发 电场的输出平滑。
另外， 当合计输出值有剩余时， 通过增加转速， 将风力积蓄为旋转能， 当不足时， 减 少转速释放旋转能， 能够恒定地维持更高的输出值。
( 第二实施方式 )
然后， 对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的风力发电场控制系统 2， 在对于风力发电场 100 的输出预测， 使用气压数据实施修正这一点上， 与第一实施方式不 同。因此下面主要说明与不同点相关的事项。
图 12 是表示风力发电场控制系统 2 的结构的框图。
风力发电场控制系统 2 具备风力发电场 100 和集中控制装置 80。
集中控制装置 80 的控制部 81 具备的输出修正部 83 修正输出预测部 52 计算出的 输出预测数据。
首先对气压与风速的关系进行说明。图 13 是气压与风速的每一时间的实测值的 一个例子。如图 13 所示， 气压的时间变化与风速的变化大体相关。即， 当气压处于下降或 者上升的倾向时， 风速成为上升倾向， 当气压恒定时， 风速也表现为恒定的倾向。 另外， 气压 的时间变化与风速相比， 短时间的变动小， 因此容易判别上升 / 下降的倾向。利用该特性， 输出修正部 83 修正图 6 所示的输出预测数据， 来提高预测精度。下面对该方法进行具体描 述。
图 14(a) ～图 14(d) 表示根据气压测量值的时间变化修正输出预测数据的步骤。
当输出预测部 52 计算出输出预测数据时， 输出修正部 83 开始进行如下的修正处 理。 首先， 如图 14(a) 所示， 输出修正部 83 对风力发电场 100 内的气象仪 21、 22、 23 测 量到的气象数据中包含的气压数据进行平均化， 求出风力发电场 100 的平均气压变化。由 此， 使各气象仪中的短时间的气压变化平滑， 能够更容易地判别气压变化的上升 / 下降倾 向。
然后， 如图 14(b) 所示， 输出修正部 83 根据上述求出的风力发电场 100 的平均气 压的变化， 预测成为风力发电场恒定输出控制的对象的不久将来的气压变化。 具体来讲， 输 出修正部 83 对风力发电场 100 的平均气压的测量值进行线性近似， 将该直线延长到未来时 间， 由此求出气压趋势的预测曲线。
另外， 如图 14(c) 所示， 输出修正部 83 使用气压趋势的预测曲线， 修正风力发电场 的合计输出的预测值 Psum。具体来讲， 输出修正部 83 引出对预测值 Psum 进行线性近似的 直线， 针对该直线乘以与气压趋势的预测曲线的斜率对应的修正量， 来修正直线的斜率。 然 后， 通过在直线的上下再配置预测值 Psum 来进行修正， 计算修正后预测值 Psum’ 。另外， 事 前根据气压以及风力发电场输出的实测值， 通过统计处理， 求出针对气压趋势的预测曲线 的斜率的修正量。
最后， 如图 14(d) 所示， 输出修正部 83 对于修正后预测值 Psum’ 决定考虑了预测 脱离风险的预测输出的变动幅度。
具体来讲， 输出修正部 83 预先连续记录过去的修正后预测值 Psum’ 与实测值的偏 离， 计算实测值脱离与修正后预测值 Psum’ 相比预定值以上的高输出侧时， 以及实测值脱离 与修正后预测值 Psum’ 相比规定值以下的低输出侧时的概率， 并将其存储到存储部 42 中。 然后， 输出修正部 83 计算出例如修正后预测值 Psum’ 的不脱离低输出侧以及高输出侧的概 率为 90％时的变动幅度的最大值 Psum’ _max 及最小值 Psum’ _mim。另外， 通过使用者从未 图示的输入装置设定不脱离概率的值， 能够自由变更其等级。
然后， 输出修正部 83 向等级决定部 84 输出等级决定请求。
等级决定部 84 当接收到等级决定请求时， 如图 15 所示， 把修正后预测值 Psum’ 的 变动范围的最小值 Psum’ _min 加上在各风力发电装置中能够作为旋转能积蓄的输出后的 值设定为控制等级 P_level。
另外， 把能够作为旋转能积蓄的输出预先存储在输出特性数据存储区域 62 中即 可。
通过如上的结构， 根据本发明的第二实施方式的风力发电场控制系统 2， 通过使用 气压数据修正预测值 Psum， 能够根据维持的最低输出设定适合的值的控制等级。
另外， 本发明的应用并不限于上述的实施方式。上述的实施方式能够在本发明的 技术思想范围内进行多种变形。
例如， 如图 16 所示， 还可以将本发明应用于辅助性地一同设置了蓄电装置 30 的风 力发电场 300。
另外， 动态能量调整部 55 即使在各独立控制装置完成转速的控制处理， 当整个风 力发电场的输出值脱离 P_level 时， 向蓄电装置 30 指示充电或者放电。蓄电装置 30 使用 未图示的蓄电池， 调整从风力发电场 300 向电力系统 7 的电力的输入输出量。
在这样的风力发电场控制系统 3 中， 除了不久将来的风速 ( 输出 ) 预测、 基于机械 能的输出平滑之外， 还通过蓄电装置 30 的充放电， 能够更加严密地调整风力发电场 300 的 输出变动。 另外， 在风力发电场控制系统 3 中， 通过风速 ( 输出 ) 预测以及基于机械能的输出 平滑， 预先抑制几乎所有的输出变动。因此， 蓄电装置 30 可以作为补偿由预测的误差等引 起的微小偏差的装置备用。 也就是说， 与以往相比能够用小容量的蓄电装置抑制输出变动， 因此能够消减设置成本。
另外， 例如也可以根据时间带、 时期等来变更控制等级 P_level。 图 17 是根据电力 的需求预测来变更 P_level 的值时的图表。
如图 17 所示， 等级决定部通过预先从电力公司等取得电力的需求预测， 根据时间 带来变更 P_level 的值， 调整电力的供给量。例如， 在需求者 8 的电力需求低的夜间， 来自 风力发电场的输出变得过剩， 有可能给电力系统 7 的运行的稳定性造成障碍。因此， 根据需 求预测， 使用计时器等， 使夜间的 P_level 降低低于白天， 由此能够减少风力发电场的电力 供给量。
另外， 上述的实施方式只是用于举例说明本发明的要点， 并不是限定本发明。 本领 域的技术人员可知本发明可以有多种代替物、 修正、 变形例。