風力発電所（一般）

回路図エディタにおける風力発電所（汎用）コンポーネントの説明

表1に示す風力発電プラント（汎用）コンポーネントは、マイクログリッドライブラリの分散エネルギーリソースセクションに含まれる回路図エディタライブラリブロックです。このコンポーネントは、有効電力抑制をサポートし、系統追従モードで動作可能です。

表1 .回路図エディタコアライブラリの風力発電所（汎用）コンポーネント
成分	コンポーネントダイアログウィンドウ	コンポーネントパラメータ
風力発電所（一般）		プロパティタブ: 1 - 一般 2 - 風力タービン 3 - グリッドコード 3 - コンバージョンエクストラ 4 - グリッドエクストラ

風力発電所（一般）の機能ブロック図と主な制御機能

このコンポーネントは、高レベル制御サブシステムと、電力ステージおよび必要な測定が含まれた低レベル制御サブシステムの 2 つの主要部分で構成されます。

高レベル制御サブシステムの主要部分は次のとおりです。

PQ制御ブロック- 有効電力および無効電力制御用のレギュレータを搭載しています。PQ制御ブロックは、変圧器後（グリッド側）の電力指令値と測定電力を受信し、出力電流指令値を計算し、低レベル制御ロジックに供給します。
MPPT 制御ブロック- 変化する風速条件から最大の電力を抽出するためにタービンの動作を最適化します。
ランピング要素- 有効電力指令値、無効電力指令値、電圧指令値、および周波数指令値のROC（変化率）を制限します。各機能の変化率は、対応する入力信号によって設定されます。
メインステートマシン- プラント全体の機能を制御およびチェックします。プラントの稼働状態については、「メインステートマシンの状態」で説明します。

低レベル制御サブシステムの主要部分:

電流制御ブロック- 内部電流制御ループ用のレギュレータを搭載しています。電流制御ブロックへの入力信号は、基準電流と変圧器前（コンバータ側）の測定電流です。
故障状態マシン- すべての測定値をチェックし、故障状態を通知し、警報メッセージを送信します。また、故障が検出されると、MCB（主回路遮断器）を直ちに開きます。実装された故障のリストは、「故障/警報メッセージ」テーブルに表示されます。

風力発電所（汎用）の発電ステージ

電力段は図2に示されています。主な要素には、インバータの平均モデル、入力Lフィルタ、変圧器、そしてプラントを系統に接続するMCBが含まれます。変圧器は不要な場合は電力段から除外できます。電力段の各要素は、コンポーネントダイアログボックスからパラメータ設定できます。

風力発電所（一般）コンポーネントの入力と出力

このコンポーネントには、ユーザーインターフェース入力が1つ、ユーザーインターフェース出力が1つ、外部入力が1つあります。ユーザーインターフェース入力とユーザーインターフェース出力はそれぞれ50要素の配列であり、外部入力は5要素の配列です。表2は入力信号とその順序を、表3は出力信号とその順序を説明しています。最後に、表4は風力発電所の外部入力信号とその順序を説明しています。

これらの信号はすべて、表 5に示すように、プローブコンポーネント (出力信号用) とSCADA 入力コンポーネント (入力信号用) を使用して、対応するWind Power Plant (Generic) UIサブシステムでも定義されています。これらの信号は、適切に構成されたDER (Generic) Output SplitコンポーネントとDER (Generic) Control Joinコンポーネントによって分割および結合されています。Wind Power Plant (Generic) UIサブシステムは、回路図エディターライブラリ内で Wind Power Plant (Generic) コンポーネントと同じ場所にあり、ライブラリからリンクを解除して特定のニーズに合わせて採用できます。単位 [pu] は公称値に関連付けられており、一般タブパラメータとして挿入されるか、公称値から派生します。

表2 .風力発電所（汎用）ユーザーインターフェース入力
番号	入力	説明	信号範囲	デフォルト値
0	有効にする	コンバータを有効にするデジタル入力。入力値がハイのときにコンバータが有効になります。	0または1	0
1	削減	最大出力を制限するアナログ入力。[pu]	>= 0	0
2	Qref	無効電力基準を設定するアナログ入力。[pu]		0
3	削減率の変化	有効電力抑制レベルの変化率を設定するアナログ入力。[pu/s]	>= 0.001	0.2
4	Qref変化率	無効電力基準の変化率を設定するアナログ入力。[pu/s]	>= 0.001	0.2
5	MPPT変化率	MPPT動作時のタービン速度（出力有効電力）の変化率を設定するアナログ入力[pu/s]	>= 0.001	0.1
6	ストームコントロールを有効にする	ストームコントロール機能を有効にするデジタル入力。入力値が高い場合、ストームコントロールが有効になります。ストームコントロールが無効の場合、デフォルトのタービン保護がアクティブになります。	0または1	0
7	時間間隔1の最大風速（int1風速最大）	時間間隔1（入力番号12）における風速閾値。このパラメータは、デフォルトの風力タービン保護で使用されます。時間間隔1の平均風速がこの入力値よりも大きく、かつ暴風制御が無効になっている場合、デフォルトの保護機能が作動します。	>= 0	30
8	時間間隔2の最大風速（int2風速最大）	時間間隔2（入力番号13）における風速閾値。このパラメータは、デフォルトの風力タービン保護で使用されます。時間間隔2の平均風速がこの入力値よりも大きく、かつ暴風制御が無効になっている場合、デフォルトの保護機能が作動します。	>= 0	35
9	P低減風速（SC）	ストームコントロール保護モード (入力番号 6) がアクティブな場合に有効電力削減が適用される風速しきい値。	>= 0	19
10	平均風速最大値（SC）	時間間隔（SC）における風速の閾値（入力番号15）。このパラメータは、ストームコントロール保護モードで使用されます。時間間隔（SC）における平均風速がこの入力値よりも大きく、ストームコントロールが有効な場合、ストームコントロール保護が反応し、タービンを停止します。	>= 0	25
11	カットアウト風速（SC）	ストームコントロール保護モードで風速をカットします。	>= 0	28
12	時間間隔1	デフォルトの保護モードで平均風速を計算するために使用される時間間隔 1。	>= 0	120
13	時間間隔2	デフォルトの保護モードで平均風速を計算するために使用される時間間隔。	>= 0	15
14	回復時間	デフォルトのタービン保護が反応し、すべての平均風速が閾値より低い場合、この入力によってタービンが再び有効になるまでに経過する必要がある時間が決まります。	>= 0	5
15	時間間隔（SC）	ストーム制御保護モードで平均風速を計算するために使用される時間間隔。	>= 0	600
16	アラームをリセットする	コンバータが障害状態の場合にアラームをリセットするデジタル入力。	0または1	0
17	Vアラーム上限*	グリッド電圧範囲外エラーの上限値 [pu]	> 1	1.5
18	Vアラーム下限*	グリッド電圧範囲外エラーの下限値 [pu]	[0, 1)	0.5
19	Fアラーム上限*	グリッド周波数範囲外エラーの上限[pu]	> 1	1.5
20	Fアラーム下限*	グリッド周波数範囲外エラーの下限値 [pu]	[0, 1)	0.5
21	Sアラーム上限値*	過電力保護の上限値 [pu]	> 1	1.5
22	Iアラーム上限*	過電流保護の上限値 [pu]	> 1	1.5
23	LVRTを有効にする	LVRTユニットを有効にするデジタル入力。入力値がハイのとき、LVRTユニットが有効になります。	0または1	0
24	LVRT Q寄与	LVRT イベントの場合に電圧降下のパーセントごとに追加の無効電力寄与を指定するアナログ入力。[%]	>= 0	2
25	LVRT Pセット	LVRTイベントの場合の有効電力基準を定義するアナログ入力。[pu]	>= 0	1
26	VoltVAr 有効	VoltVArユニットを有効にするデジタル入力。入力値がHighのときにVoltVArユニットが有効になります。	0または1	0
27	HzWatt 有効	HzWattユニットを有効にするデジタル入力。入力値がHighのときにHzWattユニットが有効になります。	0または1	0
28	VoltWattを有効にする	VoltWattユニットを有効にするデジタル入力。入力値がHighの場合、VoltWattユニットが有効になります。	0または1	0
29～39	予約済みイン	使用されない入力。		0

* 入力 17 ～ 22 の値がすべてゼロの場合、デフォルト値が使用されます。

表3 .風力発電所（汎用）ユーザーインターフェース出力
番号	出力	説明
0	Enable_fb	プラントコンバータの有効/無効状態を示すデジタル出力。出力がハイの場合、プラントは有効です。
1	Qref_fb_kVAr	コンバータに印加された無効電力基準の瞬時値を示すアナログ出力。[kVAr]
2	Pnom_kW	コンバータの公称有効電力の値を示すアナログ出力。[kW]
3	Qnom_kVAr	コンバータの公称無効電力の値を示すアナログ出力。[kVAr]
4	スノム_kVA	コンバータの公称皮相電力の値を示すアナログ出力。[kVA]
5	Fmeas_Hz	グリッド電圧周波数の値を報告するアナログ出力。[Hz]
6	Vgrid_rms_meas_kV	変圧器のグリッド側で測定されたグリッド電圧のRMS値を報告するアナログ出力。[kV]
7	Pmeas_kW	コンバータの三相有効電力出力の瞬時値を報告するアナログ出力。[kW]
8	Pa_meas_kW	コンバータのA相有効電力出力の瞬時値を報告するアナログ出力。[kW]
9	Pb_meas_kW	コンバータのB相有効電力出力の瞬時値を報告するアナログ出力。[kW]
10	Pc_meas_kW	コンバータのC相有効電力出力の瞬時値を報告するアナログ出力。[kW]
11	Qmeas_kVAr	コンバータの三相無効電力出力の瞬時値を報告するアナログ出力。[kVAr]
12	Qa_meas_kVAr	コンバータのA相無効電力出力の瞬時値を報告するアナログ出力。[kVAr]
13	Qb_meas_kVAr	コンバータのB相無効電力出力の瞬時値を報告するアナログ出力。[kVAr]
14	Qc_meas_kVAr	コンバータのC相無効電力出力の瞬時値を報告するアナログ出力。[kVAr]
15	平均kVA	コンバータの三相皮相電力出力の瞬時値を報告するアナログ出力。[kVA]
16	PFmeas	コンバータの出力力率の値を報告するアナログ出力。
17	Vconv_rms_meas_V	変圧器のコンバータ側で測定されたコンバータ電圧のRMS値を報告するアナログ出力。[V]
18	回転速度RPM	風力タービンの回転速度のアナログ出力。[RPM]
19	風速（メートル/秒）	瞬間風速値のアナログ出力。[m/s]
20	タービンが失速した	タービンが失速したときの情報を含むデジタル出力。
21	ピッチコントロールオン	ピッチコントロールがアクティブなときの情報を含むデジタル出力。
22	平均風速1	時間間隔1にわたって計算された平均風速の値を持つアナログ出力。デフォルトの風力タービン保護が無効になっている場合、その値は0になります。[m/s]
23	平均風速2	時間間隔2にわたって計算された平均風速の値を持つアナログ出力。デフォルトの風力タービン保護が無効になっている場合、その値は0になります。[m/s]
24	平均風速	時間間隔（SC）にわたって計算された平均風速の値を示すアナログ出力。デフォルトの風力タービン保護が作動している場合、この値は0になります。[m/s]
25	プロトリップ	風力タービンのデフォルトの保護状態を示すデジタル出力。保護が作動している場合、値は1になります。
26	P_red_on	ストームコントロール保護モードにおける電力削減の状態を示すデジタル出力。風速がストームコントロールの電力削減風速（入力9）を超えると、値は1になります。
27	P_カットアウト	ストームコントロール保護モードにおける電源遮断の状態を示すデジタル出力。風速がストームコントロール（入力11）の電源遮断風速を超えると、値は1になります。
28	州	コンバータの状態のコードを報告するアナログ出力。
29	アラームメッセージ	アラームメッセージの値を通知するアナログ出力。アラームがトリガーされた後、コンバータを通常動作に戻すには、すべてのアラームをリセットする必要があります。
30	公称風速（メートル/秒）	タービンの公称風速。[m/s]
31	MCB_ステータス	メイン回路遮断器（コンタクタ）の状態に関する情報を示すデジタル出力。値が「高い」場合、コンタクタは閉じています。
32	Lvrt_active_status	LVRTユニットの状態を示すデジタル出力。HIGHの場合、LVRTユニットはアクティブであり、有効電力と無効電力を系統に供給しています。HIGHでない場合、LVRTユニットはアクティブではありません。
33～49	予約済みアウト	使用されていない出力。

表4風力発電所（一般）の外部入力
番号	入力	説明
0	風速	風速。発電所の利用可能な電力に影響します。[m/s]
1-4	予約済み拡張子	使用されない入力。

表5 .風力発電所（汎用）UIサブシステム
風力発電所（汎用）UI	風力発電所（汎用）UI内部

風力発電所（一般）の稼働状況

表6メインステートマシンの状態
コード	説明
1	起動状態– 信号のアクティブ化がトリガーされた瞬間からコンバータが動作を開始する瞬間までのコンバータの状態を表します (例: システムチェックおよび同期時間)。
2	実行状態- コンバーターの動作状態を表します。
3	無効状態- コンバータが有効/動作していないかどうかを報告します。
4	故障状態– コンバータに故障が発生した場合の状態を表します。コンバータがこの状態になった場合は、アラームをリセットする必要があります。

表7 .障害/アラームメッセージ
コード	説明
0	警報は鳴っていない
1	過電流保護。入力相電流が最大値を超えています。
2	系統電圧が範囲外です。系統電圧が規定範囲外です。この保護機能は系統追従モードで作動します。電圧が回復すると、この障害は自動的にリセットされます。
3	系統周波数が範囲外です。系統周波数が指定範囲外です。この保護機能は系統追従モードで作動します。周波数が回復すると、この障害は自動的にリセットされます。
4	過電力保護。測定された皮相電力が最大許容皮相電力を超えています。
5	風速が範囲外です。

コンポーネントダイアログボックスとパラメータ

風力発電所（一般）ダイアログボックスは、コンポーネントのパラメータを指定するための4つのタブで構成されています。単位[pu]は、一般タブパラメータとして挿入されるか、そこから導出される公称値に関連付けられています。

タブ：「1 - 一般」

このコンポーネントタブでは、風力発電所とグリッドの一般的なパラメータを指定できます。

表8風力発電所モデル「1-一般」パラメータの説明
パラメータ	コードネーム	説明
公称有効電力	プノン	風力発電所の公称有効電力[W]
公称皮相電力	スノム	風力発電所の有効電力[VA]
公称コンバータ線間電圧	Vnom_LL	風力発電所の公称線間電圧[V]
公称周波数	フノム	コンバータが接続されている電力網の公称周波数。[Hz]
トランスフォーマーを含める	include_transformer	風力発電所の電力ステージモデルに変圧器を含めます。
公称グリッドライン電圧	Vnom_sec_LL	コンバータが接続されている公称グリッド電圧。[V]

タブ：「2 - 風力タービン」

このコンポーネントタブでは、風力発電所に関連するパラメータを指定できます。

表9 .太陽光発電プラントモデル「2-PV」パラメータの説明
パラメータ	コードネーム	説明
カットイン風速	v_カットイン	風力発電所の風速低下。[m/s]
公称風速	v_rated	風力発電所の公称風速[m/s]
回転速度範囲	回転速度	タービン回転速度範囲。[RPM]

タブ:「3 - グリッドコード」

このコンポーネントタブでは、さまざまなグリッドコードパラメータを指定できます。現在、LVRT（低電圧ライドスルー）、VoltVAr、HzWatt、VoltWatt機能がサポートされています。

表10風力発電所（一般）「3 - グリッドコード」LVRTパラメータ
パラメータ	コードネーム	説明
LVRT要件	lvrt_req	選択された要件に応じて、電圧ポイントと時間ポイントを自動的にパラメータ化します。「カスタム」オプションを選択した場合、電圧ポイントと電流ポイントを編集できるようになります。
電圧ポイント	vs_lvrt	LVRT曲線の電圧ポイント。[pu]
時間点	ts_lvrt	LVRT曲線の時間ポイント。[秒]
LVRT曲線のプレビュー	プレビュー	作成されたLVRT曲線を表示します。

表11 .風力発電所（一般）「3 - グリッドコード」VoltVArパラメータ
パラメータ	コードネーム	説明
VoltVAr要件	電圧変数要求	電圧と無効電力ポイントを定義できます。現在は「カスタム」オプションのみがサポートされています。
電圧ポイント	vs_voltvar	VoltVAr 曲線の電圧ポイント。
無効電力ポイント	qs_voltvar	VoltVAr 曲線の無効電力ポイント。
VoltVAr曲線のプレビュー	プレビュー_voltvar	作成された VoltVAr 曲線を表示します。

LVRT 機能と VoltVAr 機能の両方が有効になっている場合、VoltVAr 曲線は LVRT 無効電力寄与設定 (Q_contribution) よりも優先されます。

VoltVAr曲線は、最小値および最大値より下または上の電圧値に対して直線的に外挿されます。また、この曲線は、生成または蓄積できる無効電力の最大値によって制限されます。この制限は次のように計算されます。 ${質問}_{メートル 1つの \times} = (1 + o p c_p あなた) * {質問}_{n o メートル}$ ここで、opc_pu はオーバーパワー能力です。

表12風力発電所（一般）「3 - グリッドコード」HzWattパラメータ
パラメータ	コードネーム	説明
Hzワット要件	Hzワット要求	周波数と有効電力ポイントを定義できます。現在はカスタムオプションのみがサポートされています。
周波数ポイント	fs_hzwatt	HzWatt 曲線の周波数ポイント。
アクティブパワーポイント	ps_hzwatt	HzWatt 曲線のアクティブ電力ポイント。
HzWatt曲線のプレビュー	プレビュー_hzwatt	作成された HzWatt 曲線を表示します。

LVRT 機能と HzWatt 機能の両方が有効になっている場合、HzWatt 曲線は LVRT 有効電力寄与設定よりも優先されます。

頻度値が最小値より下か最大値より上であれば、 グリッド周波数が範囲外です エラーが表示されます。HzWatt曲線は、生成可能な有効電力の最大値によって制限されます。この制限は次のように計算されます。 $P_{メートル 1つの \times} = (1 + o p c_p あなた) * P_{n o メートル}$ ここで、opc_pu はオーバーパワー能力です。

表13 .風力発電所（一般）「3 - グリッドコード」VoltWattパラメータ
パラメータ	コードネーム	説明
ボルトワット要件	電圧ワット数	電圧と有効電力点を定義できます。現在は「カスタム」オプションのみがサポートされています。
電圧ポイント	vs_voltwatt	VoltWatt 曲線の電圧ポイント。
アクティブパワーポイント	ps_voltwatt	VoltWatt 曲線のアクティブ電力ポイント。
VoltWatt曲線のプレビュー	プレビュー_voltwatt	作成された VoltWatt 曲線を表示します。

LVRT機能とVoltWatt機能の両方が有効な場合、VoltWattカーブがLVRT有効電力寄与設定よりも優先されます。ただし、HzWatt機能とVoltWatt機能の両方が有効な場合は、HzWattカーブがVoltWattカーブよりも優先されます。

VoltWatt曲線は、最小値および最大値を下回る電圧値および上回る電圧値に対して直線的に外挿されます。また、この曲線は、生成可能な有効電力の最大値によって制限されます。この制限は次のように計算されます。 $P_{メートル 1つの \times} = (1 + o p c_p あなた) * P_{n o メートル}$ ここで、opc_pu はオーバーパワー能力です。

タブ:「4 - 変換エクストラ」

このコンポーネントタブでは、コンバーターに関連する追加のパラメータを指定できます。

表14 .風力発電所（一般）「4 - 変換追加機能」パラメータの説明
パラメータ	コードネーム	説明
入力フィルタのインピーダンス	wL_pu	入力フィルタのインピーダンス。入力フィルタは単純なL型フィルタです。風力発電所（汎用）の電力段を参照してください。[pu]
変圧器のインピーダンス	Zt_n	変圧器のインピーダンスを決定します。この変圧器の位置は、風力発電所（汎用）の電力段に示されています。[pu]
DCリンク電圧マージン	dc_link_margin	最小許容DCリンク電圧を超える電圧マージン。この値は、コンバータが生成できる最大電圧を制限します。[pu]
シャント抵抗	Rshunt_pu	コンバータ入力における相電圧の測定に使用されるシャント抵抗の値。シャントの位置は、風力発電所（一般）の電力段の画像に示されています。[pu]
より速い実行速度	朝食	コンポーネント内部の信号処理の一部を実行する高速実行速度。低速実行速度の約5～10倍の速度である必要があります。[秒]
実行速度が遅い	ツロウ	コンポーネントの内部信号処理の一部が実行される低速実行速度。この実行速度は接続されたUIサブシステムに継承されます。高速実行速度の約5～10倍遅くする必要があります。[秒]

タブ:「5 - グリッドエクストラ」

このコンポーネントタブでは、グリッドに関連する追加のパラメータを指定できます。

表15 .風力発電所（一般）「5 - グリッドエクストラ」パラメータの説明
パラメータ	コードネーム	説明
グリッド短絡電力	Sg_sc_pu	コンバータが接続されている系統の短絡皮相電力。このパラメータはモデルの電力段には影響せず、制御部のみに影響します。このパラメータを調整することで、コンバータの安定した動作を実現できます。[pu]
グリッド誘導力率	PFg	コンバータが接続されている系統の力率。この力率は、系統が短絡しているときに発生します。このパラメータはモデルの電力段には影響せず、制御部のみに影響します。このパラメータを調整することで、コンバータの安定した動作を実現できます。[pu]

例

全体的な動作と制御方法論は、次の例を使用するとよりよく理解できます。

モデル名：風力発電所 gen.tse

SCADAインターフェース：風力発電所gen.cus

パス: /examples/models/microgrid/wind turbine//wind power plant (generic)