JP2019118210A - Control command system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分散型電源の電力を変換する電力変換装置を操作するための制御指令システムに関する。 The present invention relates to a control command system for operating a power converter that converts power of a distributed power source.
近年、太陽光発電システムと蓄電システムを連携させたシステム(以下、本明細書では創蓄連携システムという)が普及してきている。創蓄連携システムにおいて、太陽光発電システム用のパワーコンディショナと、蓄電システム用のパワーコンディショナを一体化させたパワーステーション(登録商標)と呼ばれる電力変換装置を使用する形態が実用化されている。 BACKGROUND In recent years, a system in which a solar power generation system and a storage system are linked (hereinafter, referred to as a creation and cooperation system in the present specification) has become widespread. In the wound storage cooperation system, a form using a power conversion device called Power Station (registered trademark) that integrates a power conditioner for photovoltaic power generation system and a power conditioner for storage battery system is put to practical use .
当該電力変換装置は宅外に設置されることも多いため、当該電力変換装置を操作するための制御指令装置が別に設けられ、当該制御指令装置は当該電力変換装置と有線/無線で接続される。当該制御指令装置はさらに、宅内のHEMS(Home Energy Management System)コントローラや送配電事業者のサーバ等の、創蓄連携システム以外のシステム(以下、本明細書では外部システムという)とネットワークを介して接続可能である。 Since the power conversion device is often installed outside the home, a control command device for operating the power conversion device is separately provided, and the control command device is connected to the power conversion device in a wired or wireless manner. . The control commanding device further includes a network other than a wound storage collaboration system (hereinafter, referred to as an external system) such as a home energy management system (HEMS) controller in a home or a server of a power transmission / distribution provider. It is connectable.
例えば、HEMSコントローラから当該制御指令装置を介して当該電力変換装置が充電/放電指令を受信すると、当該電力変換装置は当該充電/放電指令に従い、蓄電装置を充電/放電する。HEMSコントローラからの指示に従い創蓄連携システムを運転すると、宅内のエネルギー使用効率を高めることができ、電気代の節約につながる。 For example, when the power conversion device receives a charge / discharge command from the HEMS controller via the control command device, the power conversion device charges / discharges the power storage device according to the charge / discharge command. Operating the wound storage collaboration system according to the instruction from the HEMS controller can increase the energy use efficiency in the home, which leads to the saving of electricity costs.
また、送配電事業者のサーバから上記制御指令装置を介して当該電力変換装置が出力制御指令を受信すると、当該電力変換装置は当該出力制御指令に従い、太陽光発電装置から商用電力系統(以下適宜、単に系統という)へ出力する電力量を制御する。日本では、再生エネルギーの固定価格買取制度により、太陽光発電事業者は、送配電事業者から出力制御に協力することが義務付けられている。従って、出力制御指令により指定された電力量を超える電力量を系統に出力すると法規違反になる。 In addition, when the power conversion device receives an output control command from the server of the power transmission and distribution company via the control command device, the power conversion device receives the output control command from the solar power generation device to the commercial power grid Control the amount of power output to the system). In Japan, photovoltaic power generation companies are required to cooperate with power control from power transmission and distribution companies under the fixed price purchase system of renewable energy. Therefore, if the amount of power exceeding the amount of power specified by the output control command is output to the system, the law will be violated.
創蓄連携システムのユーザは、上記制御指令装置を操作することにより、運転モード等の設定を適宜、変更することができる。しかしながら、外部システムからの指令にもとづき創蓄連携システムが運転している期間に、ユーザが創蓄連携システムの設定を変更してしまうと、法規違反や経済的なデメリットが発生することがある。 The user of the wound storage collaboration system can appropriately change the setting of the operation mode and the like by operating the control command device. However, if the user changes the settings of the wound storage collaboration system while the wound storage collaboration system is operating based on a command from the external system, a violation of laws and regulations or an economic demerit may occur.
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、電力変換装置の操作において、ユーザが意図せずに不利な操作を行ってしまうことを防止することができる制御指令システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a control command system capable of preventing a user from unintentionally performing an operation in an operation of a power conversion device. It is.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御指令システムは、分散型電源装置の電力を変換する電力変換装置と通信する第1の通信部と、前記電力変換装置以外の外部システムから前記電力変換装置に対する指令を受信する第2の通信部と、前記外部システムからの指令が有効な期間、前記電力変換装置の所定の設定項目の変更を禁止する制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, a control command system according to an aspect of the present invention includes a first communication unit that communicates with a power conversion device that converts power of a distributed power supply device, and an external system other than the power conversion device. A second communication unit that receives an instruction to the power conversion device, and a control unit that prohibits a change of a predetermined setting item of the power conversion device while an instruction from the external system is valid.
本発明によれば、電力変換装置の操作において、ユーザが意図せずに不利な操作を行ってしまうことを防止することができる。 According to the present invention, in the operation of the power conversion device, it is possible to prevent the user from performing an disadvantageous operation without intention.
図1は、本発明の実施の形態に係る創蓄連携システムを説明するための図である。創蓄連携システムは、太陽光発電装置1、蓄電装置2、電力変換装置10及び制御指令装置20を備える。電力変換装置10は、太陽光発電装置1用のパワーコンディショナ機能と、蓄電装置2用のパワーコンディショナ機能を一体化させた統合型の電力変換装置であり、第1DC/DCコンバータ11、第2DC/DCコンバータ12、インバータ13及び制御回路14を備える。
FIG. 1 is a diagram for explaining a wound storage cooperation system according to the embodiment of the present invention. The wound storage collaboration system includes a solar power generation device 1, a power storage device 2, a
太陽光発電装置1は、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接電力に変換する発電装置である。太陽光発電装置1は、シリコン太陽電池、化合物半導体などを素材にした太陽電池、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池などの太陽電池を備える。太陽光発電装置1は、電力変換装置10の第1DC/DCコンバータ11と接続され、発電した電力を第1DC/DCコンバータ11に出力する。第1DC/DCコンバータ11は、太陽光発電装置1と直流バスB1との間に接続され、太陽光発電装置1から出力される直流電力の電圧を調整可能なコンバータである。第1DC/DCコンバータ11は例えば、昇圧チョッパで構成することができる。
The solar power generation device 1 is a power generation device that converts light energy directly into electric power by using the photovoltaic effect. The solar power generation device 1 includes a solar cell such as a silicon solar cell, a solar cell made of a compound semiconductor or the like, a dye-sensitized solar cell, an organic thin film solar cell or the like. The solar power generation device 1 is connected to the first DC /
蓄電装置2は、電力を充放電可能であり、リチウムイオン蓄電池、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池などの蓄電池を備える。なお蓄電池の代わりに、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタを備えていてもよい。蓄電装置2は基本的に定置型を想定しているが、EVに搭載された車載型蓄電装置であってもよい。蓄電装置2は、電力変換装置10の第2DC/DCコンバータ12と接続され、第2DC/DCコンバータ12により充放電制御される。第2DC/DCコンバータ12は、蓄電装置2と直流バスB1との間に接続され、蓄電装置2を充放電する双方向DC/DCコンバータである。
Power storage device 2 can charge and discharge electric power, and includes a storage battery such as a lithium ion storage battery, a nickel hydrogen storage battery, or a lead storage battery. In addition, you may provide capacitors, such as an electric double layer capacitor and a lithium ion capacitor, instead of a storage battery. The storage device 2 basically assumes a stationary type, but may be a vehicle-mounted storage device mounted on an EV. The power storage device 2 is connected to the second DC /
インバータ13は、直流バスB1と分電盤4との間に接続される双方向インバータであり、直流バスB1から入力される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を系統3に接続された分電盤4に出力する。分電盤4には系統3、電力変換装置10、及び負荷5が接続される。負荷5は宅内の負荷の総称である。またインバータ13は、系統3から分電盤4を介して供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流バスB1に出力する。
The
制御回路14は、電力変換装置10全体を制御する。制御回路14は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコンピュータ、DSP、ROM、RAM、FPGA、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源として、ファームウェア等のプログラムを利用できる。
The
制御回路14は、第1DC/DCコンバータ11を制御することにより、太陽光発電装置1のMPPT(Maximum Power Point Tracking) 制御を実行する。具体的には制御回路14は、太陽光発電装置1の出力電圧および出力電流である、第1DC/DCコンバータ11の入力電圧および入力電流を計測して太陽光発電装置1の発電電力を推定する。制御回路14は、計測した太陽光発電装置1の出力電圧と、推定した発電電力をもとに、太陽光発電装置1の発電電力を最大電力点(最適動作点)にするための電圧指令値を生成する。例えば、山登り法に従い動作点電圧を所定のステップ幅で変化させて最大電力点を探索し、最大電力点を維持するように電圧指令値を生成する。第1DC/DCコンバータ11は、生成された電圧指令値に基づく駆動信号に応じてスイッチング動作する。
The
制御回路14は、インバータ13を制御することにより、直流バスB1の安定化制御を実行する。具体的には制御回路14は、直流バスB1の電圧を検出し、検出したバス電圧を閾値電圧に一致させるための電流指令値を生成する。制御回路14は、直流バスB1の電圧が閾値電圧より高い場合はインバータ13のデューティ比を上げるための電流指令値を生成し、直流バスB1の電圧が閾値電圧より低い場合はインバータ13のデューティ比を下げるための電流指令値を生成する。インバータ13は出力電流を、生成された電流指令値に合わせるようにスイッチング動作する。
The
制御回路14は、第2DC/DCコンバータ12を制御することにより、蓄電装置2の充放電制御を実行する。第2DC/DCコンバータ12は、制御回路14から設定される電流指令値/電圧指令値に基づき、蓄電装置2を定電流(CC)/定電圧(CV)で充放電する。例えば、蓄電装置2を太陽光発電装置1及び/又は負荷5に追従させて運転する場合、制御回路14は、直流バスB1の電圧に応じた第2DC/DCコンバータ12の電流指令値を生成する。
制御指令装置20は、電力変換装置10を操作するための端末装置である。電力変換装置10と電力変換装置10間は有線で接続されてもよいし、無線で接続されてもよい。本実施の形態では、両者の間がRS−485規格に準拠したケーブルで接続される例を想定する。
The
制御指令装置20は、制御部21、記憶部22、第1通信部23、第2通信部24、表示部25、及び操作部26を備える。第1通信部23は、電力変換装置10との間の通信を実行する。本実施の形態では、電力変換装置10との間で、RS−485規格に準拠したシリアル通信を実行する。第2通信部24は、創蓄連携システム以外の外部システムとの間の通信を実行する。第2通信部24は、ルータ装置6に接続される。第2通信部24とルータ装置6間は有線で接続されてもよいし、無線で接続されてもよい。両者の間で例えば、イーサネット(登録商標)規格、WiFi(登録商標)規格に準拠した通信が実行される。
The
本実施の形態では、外部システムとしてHEMS(Home Energy Management System)コントローラ7及び送配電事業者サーバ9と接続可能な構成である。本明細書では、創蓄連携システム以外のシステムを、広義の外部システムと定義し、創蓄連携システム及びHEMSを含む需要家に帰属するシステム以外のシステムを、狭義の外部システムと定義する。HEMSコントローラ7は広義の外部システムには該当するが、狭義の外部システムには該当しない。送配電事業者サーバ9は、広義の外部システムにも狭義の外部システムにも該当する。
In the present embodiment, the external system is configured to be connectable to a Home Energy Management System (HEMS)
HEMSコントローラ7は需要家の宅内に設置され、宅内における電力の供給状況と消費状況を監視して、宅内のエネルギーを一元的に管理するコントローラである。例えばHEMSコントローラ7は、HEMSコントローラ7と連携機能を有する負荷5(例えば、照明、エアコン、空気清浄機、ヒートポンプ給湯機、IHクッキングヒータ等)、スマートメータ、温度センサ、湿度センサ等に、それぞれ有線または無線で接続される。
The
図1ではHEMSコントローラ7は、ルータ装置6を介して制御指令装置20に接続される構成を描いている。なお、HEMSコントローラ7と制御指令装置20間は専用のケーブルで接続されてもよい。その場合、両者の間で所定のモドバス通信が実行される。
In FIG. 1, the
制御指令装置20の第2通信部24は、ルータ装置6を介して、インターネット8に接続された送配電事業者サーバ9と通信が可能である。送配電事業者サーバ9は、送配電網を管理運営する事業者のサーバである。2017年現在、日本では送配電網が、10の電力会社により地域独占されている。2020年4月から、電力会社の発電事業と送配電事業を分離する発送電分離の実施が予定されている。
The
2015年1月の再生エネルギー特別措置法の改正により、一定の基準を超えて系統系した再生可能エネルギー発電設備には、電力会社からの出力制御の要請に無制限・無補償で応じる必要があることが規定された。再生エネルギーの固定価格買取制度の拡大に伴い、系統連系される再生可能エネルギー発電設備が増えており、系統の需給バランスが従来より崩れやすくなっている。系統への電力供給が電力需要を上回ると、系統の電圧・周波数が上昇し、系統への電力供給が電力需要を下回ると、系統の電圧・周波数が低下する。 With the revision of the Renewable Energy Special Measures Act of January 2015, it is necessary for system-based renewable energy power generation facilities to meet the power control request from the power company without limit and without compensation. Was defined. With the expansion of the fixed price purchase system for renewable energy, renewable energy generation facilities connected to the grid are increasing, and the balance between supply and demand of the grid is more likely to break down than before. When the power supply to the grid exceeds the power demand, the voltage and frequency of the grid increase, and when the power supply to the grid falls below the power demand, the voltage and frequency of the grid decrease.
送配電事業者は、系統の電圧・周波数を所定の範囲に収めるために、出力制御を利用することができる。出力制御とは、発電設備から系統への出力を抑制するよう発電設備のコントローラに指令する制御である。本実施の形態では、太陽光発電装置1が出力制御の対象となる。日本では蓄電池から系統への逆潮流が禁止されているため、蓄電装置2は出力制御の対象とならない。 The transmission and distribution provider can use the output control to keep the voltage and frequency of the grid within a predetermined range. The output control is control for instructing the controller of the power generation facility to suppress the output from the power generation facility to the grid. In the present embodiment, the solar power generation device 1 is a target of output control. In Japan, reverse flow from the storage battery to the system is prohibited, so the power storage device 2 is not subjected to output control.
送配電網を有する電力会社は、電力供給が超過している場合、まず自社の発電設備の発電量を低下させる。それによっても、電力供給の超過を解消できない場合、出力制御を実施する。系統に連系する再生可能エネルギー発電設備が多い地域、需要家が少ない地域、又は系統の容量が小さい地域では、出力制御の発動頻度が高くなる。 A power company having a transmission and distribution network first reduces the power generation capacity of its own power generation facility if the power supply is exceeded. If the excess of the power supply can not be resolved even by this, the output control is performed. In areas where there are many renewable energy generation facilities connected to the grid, areas where there are few consumers, or areas where the capacity of the grid is small, the frequency of power control activation is high.
送配電事業者サーバ9は、天気予報、負荷予測等をもとに系統3の電力需給を予測し、出力制御が必要か否か判定する。出力制御が必要な場合、送配電事業者サーバ9は、出力制御のスケジュールと出力電力の上限値を決定する。スケジュールは例えば、30分単位で指定される。出力電力の上限値は例えば、発電設備の定格出力電力に対する割合[%]で規定され、1%単位で指定される。 The power transmission and distribution company server 9 predicts the power supply and demand of the grid 3 based on the weather forecast, the load prediction and the like, and determines whether or not the output control is necessary. When power control is required, the power transmission and distribution company server 9 determines the power control schedule and the upper limit value of the output power. The schedule is specified, for example, in units of 30 minutes. The upper limit value of the output power is defined, for example, as a ratio [%] to the rated output power of the power generation facility, and is specified in units of 1%.
制御指令装置20は、インターネット8を介して送配電事業者サーバ9から出力制御指令を取得する。出力制御指令には、時間帯ごとの出力電力の上限値が含まれる。出力制御の内容は原則的に、前日に決定される。なお、当日の気象条件の変化や負荷変動に応じて、出力制御の内容は適宜変更される。
The
制御指令装置20の表示部25は、液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイを含み、制御部21から供給される情報を画面に表示する。操作部26は、タッチパネル及び/又は物理ボダンを含み、操作者による物理的な操作を電気的な操作信号に変換して制御部21に出力する。
The
制御部21は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてマイクロコンピュータ、ROM、RAM、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源として、ファームウェア等のプログラムを利用できる。記憶部22は、不揮発性のメモリにより構成される。
The
図2は、制御指令装置20の表示部25に表示される画面と操作部26の一例を示す図である。図2に示す画面25aの表示領域は、第1表示領域251、第2表示領域252、第3表示領域253、及び第4表示領域254により形成される。
FIG. 2 is a view showing an example of a screen displayed on the
第1表示領域251には、電力変換装置10の運転状態、モード、機器接続状態アイコン、及び時刻が表示される。電力変換装置10の運転状態には、「連系運転中」、「連系停止中」、「連系待機中」がある。「連系運転中」は、系統3と連系して運転している状態である。「連系停止中」は、太陽光発電装置1、蓄電装置2、及び系統電源の全てが停止している状態である。停止には、手動による停止、異常検出による停止が含まれる。異常検出による停止には、電力変換装置10と制御指令装置20間の通信異常も含まれる。「連系待機中」は、太陽光発電装置1、蓄電装置2、及び系統電源が全て待機している状態である。
In the
モードには、「経済優先」、「環境優先」、「蓄電優先」、「外部制御」、「出力制御」がある。「経済優先」は、設定した充放電時間に従って運転するモードである。ピークシフト運転する際に選択されるモードであり、電気料金が安価な夜間に充電し、電気料金が高い時間帯に放電することができる。充電時間帯および放電時間帯は、ユーザが設定することができる。なお、太陽光発電装置1の発電電力を売電している期間は、蓄電池から放電することができない。「環境優先」は、昼間に太陽光発電装置1により発電された電力の余剰分を充電し、夕方や夜間に充電した電気を使用するモードである。電力会社からの買電量を減らすことができるモードである。「蓄電優先」は、蓄電装置2が常に満充電になるように、充電を優先させるモードである。充電完了後は停電に備えて待機する。 The modes include "economic priority", "environment priority", "storage priority", "external control", and "output control". "Economy priority" is a mode of operation according to the set charge and discharge time. This mode is selected in peak shift operation, and can be charged at night when the electricity bill is inexpensive and discharged at a time zone where the electricity bill is high. The charging time zone and the discharging time zone can be set by the user. In addition, during the period which sells the electric power generation of the solar power generation device 1, it can not discharge from a storage battery. The "environmental priority" is a mode in which the surplus of the power generated by the solar power generation device 1 is charged in the daytime, and the electricity charged in the evening or the night is used. This is a mode that can reduce the amount of electricity purchased from the power company. "Storage priority" is a mode in which charging is prioritized so that the storage device 2 is always fully charged. After charging is complete, it stands by in preparation for a power failure.
「外部制御」は、HEMSコントローラ7からの指示に基づき運転しているモードである。「出力制御」は、送配電事業者サーバ9からの出力制御指令に基づき、本体が出力制御中のときのモードである。蓄電装置2の接続無効時は、基本的に第1表示領域251にモードが表示されないが、本体が出力制御中のときは「出力制御」が表示される。
“External control” is a mode in which operation is performed based on an instruction from the
第2表示領域252には、太陽光発電装置1の運転状態、太陽光パネルのアイコン、発電量[kW]が表示される。太陽光発電装置1の運転状態には、「発電中」、「停止中」、「待機中」がある。「発電中」は、太陽光発電装置1が発電している状態である。「停止中」は、日射の有無に関わらず発電を停止している状態である。「停止中」にはデータ未取得時、または電力変換装置10と制御指令装置20間の通信異常時も含まれる。「待機中」は、日射がなく発電していない状態であるが、日射があればいつでも発電可能な状態である。
In the
第3表示領域253には、蓄電装置2の運転状態、蓄電池のアイコン、充放電量[kW]、残容量[%]が表示される。蓄電装置2の運転状態には、「充電中」、「放電中」、「停止中」、「待機中」、「未接続」がある。「充電中」は、太陽光発電装置1及び/又は系統3からの電力を貯めている状態である。「放電中」は、貯めた電力を出力している状態である。「停止中」は、充放電を停止している状態である。蓄電装置2の接続無効時は常に「停止中」が表示される。「停止中」にはデータ未取得時、または電力変換装置10と制御指令装置20間の通信異常時も含まれる。「待機中」は、充放電していない状態であるが、必要に応じていつでも充放電が可能な状態である。「未接続」は、蓄電装置2が未接続の状態である。
In the third display area 253, the operating state of the power storage device 2, the icon of the storage battery, the charge / discharge amount [kW], and the remaining capacity [%] are displayed. The operating state of the power storage device 2 includes “charging”, “discharging”, “stopped”, “standby”, and “not connected”. "Charging" is a state in which the power from the solar power generation device 1 and / or the grid 3 is stored. "During discharging" is a state in which the stored power is being output. "Stopped" is a state in which charge and discharge are stopped. When the connection of the storage device 2 is invalid, "during stop" is always displayed. "Stopped" also includes the time when data is not acquired or when the communication between the
第4表示領域254には、系統電源の入出力状態が表示される。系統電源の入出力状態には、「入力中」、「出力中」、「停止中」、「待機中」がある。「入力中」は、系統3からの電力を蓄電装置2に充電している状態である。「出力中」は、太陽光発電装置1の発電電力及び/又は蓄電装置2からの放電電力を分電盤4に出力して、系統3(売電)及び/又は負荷5に電力を供給している状態である。「停止中」は、入出力を停止している状態である。「停止中」にはデータ未取得時、または電力変換装置10と制御指令装置20間の通信異常時も含む。「待機中」は、入出力が発生していない状態であるが、太陽光発電装置1の発電状況、充放電設定時間、負荷5の使用状況に応じていつでも入出力可能な状態である。
The
図2に示す操作部26aは、決定キー261、メニュー/戻るキー262、十字キー263を含む。これらのキーは、物理的なキーであってもよいし、タッチパネルキーであってもよい。図2に示す画面25a(トップ画面)において、メニュー/戻るキー262が押下されると、メニュー画面に遷移する。
The
図3は、メニュー画面25bの一例を示す図である。図3に示すメニュー画面25bでは設定項目として、「運転モード設定」、「日時設定」、「地域設定」、「充放電時間帯設定」、「放電下限設定」、「ブレーカ電流上限設定」、「契約電力上限設定」が示されている。施工業者の作業員またはユーザは、操作部26を操作して設定項目ごとに、設定内容を入力する。各設定項目に設定された内容は、事後的に変更が可能である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the
ユーザは、「充放電時間帯設定」として、蓄電装置2に充電する時間帯、及び/又は蓄電装置2から放電する時間帯を設定する。特に運転モードとして「経済優先」を選択している場合、必須の設定項目となる。ユーザは、「放電下限設定」として、蓄電装置2に最低限確保すべき容量を設定する。この容量は、ピークシフトによる放電時にも蓄電装置2内に確保される容量である。施工業者の作業員またはユーザは、「ブレーカ電流上限設定」として、ブレーカが作動する電流値を設定し、「契約電力上限設定」として、電力会社と契約した電力値を設定する。 The user sets a time zone for charging the power storage device 2 and / or a time zone for discharging the power storage device 2 as “charge / discharge time zone setting”. In particular, when "economic priority" is selected as the operation mode, this is an essential setting item. The user sets the minimum capacity to be secured in the power storage device 2 as “discharge lower limit setting”. This capacity is a capacity secured in the storage device 2 even at the time of discharge due to peak shift. The worker of the contractor or the user sets a current value at which the breaker operates as “breaker current upper limit setting”, and sets a power value contracted with the electric power company as “contract power upper limit setting”.
図4(a)−(c)は、運転モード設定画面25c、日時設定画面25d、地域設定画面25eの一例を示す図である。図3に示すメニュー画面25bにおいて、「運転モード設定」が選択された状態で決定キー261が押下されると、図4(a)に示す運転モード設定画面25cに遷移する。ユーザは、運転モード設定画面25c内に表示された「経済優先」、「環境優先」、「蓄電優先」の中から所望のモードを選択する。
FIGS. 4A to 4C are diagrams showing an example of the operation
図3に示すメニュー画面25bにおいて、「日時設定」が選択された状態で決定キー261が押下されると、図4(a)に示す日時設定画面25dに遷移する。施工業者の作業員またはユーザは、この画面から現在の日時を設定する。
In the
図3に示すメニュー画面25bにおいて、「地域設定」が選択された状態で決定キー261が押下されると、図4(c)に示す地域設定画面25eに遷移する。日本の送配電網は、北海道電力、東北電力、東京電力、中部電力、北陸電力、関西電力、中国電力、四国電力、九州電力、沖縄電力の10の電力会社により地域独占されている。上述の出力制御指令は、10の電力会社のいずれかが運営管理する送配電事業者サーバ9から取得する必要がある。施工業者の作業員またはユーザは、創蓄連携システムが設置された地域が、10の電力会社のいずれの管轄エリアに属するかを選択する。なお、地方区分、都道府県、市町村などの地域に関する属性情報を入力/選択する仕様でもよい。その場合、制御部21は、入力/選択された属性情報をもとに管轄の電力会社を特定する。
In the
以上に説明した設定項目の設定内容の変更は原則的にいつでも可能であるが、例外的に設定内容の変更を禁止すべきときがある。例えば、出力制御が有効な期間において、「日時設定」及び「地域設定」の設定内容の変更は禁止される。上述のように送配電網は地域分割されており、出力制御指令は、創蓄連携システムが設置された地域の送配電網を管轄する送配電事業者サーバ9から取得する必要がある。また出力制御指令は、スケジュールと出力電力の上限値により規定される。また出力制御指令は、気候の変動等により、当日の任意のタイミングで指令内容が変更される場合がある。 Although it is possible to change the setting contents of the setting items described above at any time in principle, there are times when it should be prohibited to change the setting contents. For example, in a period in which output control is effective, change of setting contents of “date and time setting” and “area setting” is prohibited. As described above, the transmission and distribution network is divided into areas, and the output control command needs to be acquired from the transmission and distribution business operator server 9 that has jurisdiction over the transmission and distribution network in the area where the wound storage collaboration system is installed. The output control command is defined by the schedule and the upper limit value of the output power. Moreover, the content of the output control command may be changed at an arbitrary timing on the day due to a change in climate or the like.
従って、出力制御が有効な期間において、ユーザによる「日時設定」の変更を自由に許可していると、ユーザが意図しないところで、出力制御に関する法規違反を犯す可能性がある。例えば、時刻がずれることにより、上限値を超えた電力を系統3に出力してしまう可能性がある。 Therefore, if the user freely allows the user to change the "date and time setting" while the output control is valid, the user may violate the laws and regulations related to the output control without intention. For example, when the time is shifted, there is a possibility that the power exceeding the upper limit value may be output to the grid 3.
また、出力制御指令の内容が変更になった場合、制御指令装置20は送配電事業者サーバ9にアクセスして、新たな出力制御指令を取得する必要がある。出力制御が有効な期間において、ユーザによる「地域設定」の変更を自由に許可していると、ユーザが意図しないところで、別の地域の送配電事業者サーバ9にアクセスして、別の送配電網の出力制御指令を取得してしまう可能性がある。
Further, when the content of the output control command is changed, the
上述したHEMSコントローラ7は、宅内の節電を支援する機能を有する。例えば、HEMSコントローラ7は発電量と電力消費量をリアルタイムにディスプレイに表示し、宅内の電力状況を見える化することができる。また時間帯別/負荷別の電力使用量をデータとして収集し、電力使用量が多い時間帯や機器を特定し、ユーザに提示することによりユーザの節電意識を高めることができる。
The
またHEMSコントローラ7は、時間帯別の電力使用量をもとに蓄電装置2から放電する時間帯を決定し、当該時間帯に放電指令を制御指令装置20に送信することができる。またHEMSコントローラ7は、電気料金が安価な時間帯(例えば、23:00〜翌7:00、22:00〜翌8:00)に充電指令を制御指令装置20に送信することができる。
In addition, the
またHEMSコントローラ7は、宅内の負荷5の電力消費量が所定のピーク値を超えたとき、放電指令を制御指令装置20に送信することができる。またHEMSコントローラ7は、宅内の負荷5の電力消費量が所定のピーク値を所定時間以上、下回ったとき、放電指令の解除指令を制御指令装置20に送信することができる。
The
電力変換装置10は、運転モードが「経済優先」または「環境優先」に設定されている場合、HEMSコントローラ7からの外部制御を受け入れ、当該外部制御に従い運転する。電力変換装置10は、運転モードが「蓄電優先」に設定されている場合、HEMSコントローラ7からの外部制御を拒否する。なお運転モードが「環境優先」に設定されている場合も、HEMSコントローラ7からの外部制御を拒否する設定でもよい。
When the operation mode is set to "economic priority" or "environment priority", the
通常、HEMSコントローラ7からの外部制御に従ったほうが電気料金を節約できる。従って、HEMSコントローラ7からの外部制御中にユーザが運転モードを変更してしまうと、ユーザが意識せずに、経済的メリットの享受を自ら放棄してしまう可能性がある。
Generally, following the external control from the
図5(a)、(b)は、外部制御中に表示されるエラー画面25fと、出力制御が有効な期間中に表示されるエラー画面25gの一例を示す図である。図5(a)に示すエラー画面25fは、HEMSコントローラ7からの外部制御中に、図3に示したメニュー画面25bにおいて「運転モード」が選択された状態で決定キー261が押下されたときに表示される。当該エラー画面25fには、「外部制御中のため設定できません。」とのエラーメッセージが表示される。図5(b)に示すエラー画面25gは、出力制御が有効な期間中に、図3に示したメニュー画面25bにおいて「日時設定」または「地域設定」が選択された状態で決定キー261が押下されたときに表示される。当該エラー画面25gには、「出力制御が有効のため設定できません。」とのエラーメッセージが表示される。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing an example of an
図6は、所定の設定項目の変更操作が実施された場合における、制御指令装置20の動作を示すフローチャートである。制御指令装置20の制御部21は、広義の外部システムから指令を受信すると(S10のY)、所定の設定項目の変更を禁止する(S11)。変更を禁止する設定項目の具体例は既に説明した。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the
制御部21は、広義の外部システムから受信した指令の有効期間が満了すると(S12のY)、所定の設定項目の変更禁止を解除する(S13)。出力制御指令の場合、時間帯ごとの出力電力の上限値で規定されるため、当該時間帯の終了時刻が有効期限の満了時刻になる。HEMSコントローラ7からの充放電指令の場合、通常、充放電を停止させるタイミングでHEMSコントローラ7から解除指令が送信される。この場合、当該解除指令を受信した時刻が有効期限の満了時刻になる。またHEMSコントローラ7から充放電指令を受信してから所定時間(例えば、12時間)経過しても、HEMSコントローラ7から解除指令が送信されてこない場合は、充放電指令を終了させる。この場合、充放電指令を受信してから所定時間経過後の時刻が有効期限の満了時刻になる。
When the effective period of the command received from the external system in a broad sense expires (Y in S12), the
以上説明したように本実施の形態によれば、電力変換装置10の操作において、ユーザが意図せずに不利な操作を行ってしまうことを防止することができる。例えば、出力制御中に、ユーザが意識せずに法規違反を犯してしまうことを防止することができる。施工業者の作業員や保守メンテナンスの作業員についても同様である。また、HEMSコントローラ7からの外部制御中に、ユーザが意識せずに経済的に不利な操作を行ってしまうことを防止することができる。また、運転モードの変更が禁止されることにより、ユーザは外部制御中であることを認識することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the user from unintentionally performing an unintended operation in the operation of the
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. The embodiment is an exemplification, and it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
上述の実施の形態では、太陽光発電装置1と蓄電装置2の両方が接続された創蓄連携システムを想定した。この点、太陽光発電装置1のみが接続された場合、電力変換装置10は太陽電池用のパワーコンディショナとして機能し、太陽光発電装置1と電力変換装置10は太陽光発電システムとして機能する。一方、蓄電装置2のみが接続された場合、電力変換装置10は蓄電池用のパワーコンディショナとして機能し、蓄電装置2と電力変換装置10は蓄電システムとして機能する。
In the above-mentioned embodiment, the wound storage cooperation system to which both the solar power generation device 1 and the electrical storage apparatus 2 were connected was assumed. In this respect, when only the solar power generation device 1 is connected, the
太陽光発電システムの場合でも、出力制御が有効な期間中に、「日時設定」及び「地域設定」の変更を禁止する制御は有効である。また蓄電システムの場合でも、HEMSコントローラ7からの外部制御中、「運転モード」の変更を禁止する制御は有効である。
Even in the case of the solar power generation system, the control for prohibiting the change of the "date setting" and the "area setting" is effective while the output control is effective. Further, even in the case of the storage system, control for prohibiting the change of the “operation mode” is effective during the external control from the
また、HEMSコントローラ7からの外部制御指令が、有効な時間帯を含む形式の指令である場合、HEMSコントローラ7からの外部制御が有効な期間中、「日時設定」の変更を禁止する。
Further, when the external control command from the
また、HEMSコントローラ7と同様の機能を有する外部制御用のサーバがインターネット8上に設置されてもよい。その場合、制御指令装置20はインターネット8を経由して、当該サーバから外部制御指令を受信する。
Also, an external control server having the same function as the
上述の実施の形態では、制御指令装置20として専用の端末装置を想定したが、専用のアプリケーションプログラムがインストールされたスマートフォン端末装置を使用することも可能である。
In the above-mentioned embodiment, although the terminal device for exclusive use was assumed as
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。 The embodiment may be specified by the following items.
[項目1]
分散型電源装置(1、2)の電力を変換する電力変換装置(10)と通信する第1の通信部(23)と、
前記電力変換装置(10)以外の外部システム(7、9)から前記電力変換装置(10)に対する指令を受信する第2の通信部(24)と、
前記外部システム(7、9)からの指令が有効な期間、前記電力変換装置(10)の所定の設定項目の変更を禁止する制御部(21)と、を備える、
制御指令システム(20)。
これによれば、電力変換装置(10)の操作において、ユーザが意図せずに不利な操作を行ってしまうことを防止することができる。
[項目2]
前記分散型電源装置(1、2)は、太陽光発電装置(1)であり、
前記外部システム(9)からの指令には、前記太陽光発電装置(1)から系統(3)への出力に関する出力制御指令が含まれる、
項目1に記載の制御指令システム(20)。
これによれば、系統(3)の電圧・周波数が不安定化することを防止できる。
[項目3]
前記制御部(21)は、前記出力制御が有効な期間、前記電力変換装置(10)の日時変更を禁止する、
項目2に記載の制御指令システム(20)。
これによれば、太陽光発電装置(1)の出力制御に関する法規違反を犯すことを防止することができる。
[項目4]
前記外部システム(7)からの指令には、HEMS(Home Energy Management System)コントローラからの充放電指令が含まれる、
項目1に記載の制御指令システム(20)。
これによれば、宅内のエネルギー効率を向上させることができる。
[項目5]
前記制御部(21)は、前記充放電指令が有効な期間、前記電力変換装置(10)の運転モードの変更を禁止する、
項目4に記載の制御指令システム(20)。
これによれば、ユーザが意識せずに経済的に不利な操作を行ってしまうことを防止することができる。
[Item 1]
A first communication unit (23) in communication with the power conversion device (10) for converting the power of the distributed power supply devices (1, 2);
A second communication unit (24) that receives an instruction for the power converter (10) from an external system (7, 9) other than the power converter (10);
A control unit (21) for prohibiting a change of a predetermined setting item of the power conversion device (10) while a command from the external system (7, 9) is valid
Control command system (20).
According to this, in the operation of the power conversion device (10), it is possible to prevent the user from performing an adverse operation without intention.
[Item 2]
The distributed power supply device (1, 2) is a solar power generation device (1),
The command from the external system (9) includes an output control command regarding an output from the solar power generation device (1) to the grid (3),
The control command system (20) according to item 1.
According to this, it is possible to prevent the voltage and frequency of the system (3) from becoming unstable.
[Item 3]
The control unit (21) prohibits date and time change of the power conversion device (10) while the output control is effective.
The control command system (20) according to item 2.
According to this, it is possible to prevent the violation of laws and regulations relating to the output control of the solar power generation apparatus (1).
[Item 4]
The command from the external system (7) includes a charge / discharge command from a Home Energy Management System (HEMS) controller,
The control command system (20) according to item 1.
According to this, the energy efficiency in the home can be improved.
[Item 5]
The control unit (21) prohibits the change of the operation mode of the power conversion device (10) while the charge / discharge command is valid.
The control command system (20) according to item 4.
According to this, it is possible to prevent the user from performing an economically disadvantageous operation without being conscious of it.
本開示における装置、システム、または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置、システム、または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムにしたがって動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路(IC)、またはLSI(Large Scale Integration)を含む1つまたは複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なROM、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。 The subject matter of the apparatus, system or method in the present disclosure comprises a computer. The computer executes the program to implement the functions of the apparatus, system, or method in the present disclosure. The computer includes, as a main hardware configuration, a processor that operates according to a program. The processor may be of any type as long as the function can be realized by executing a program. The processor is configured of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or an LSI (Large Scale Integration). The plurality of electronic circuits may be integrated on one chip or may be provided on a plurality of chips. The plurality of chips may be integrated into one device or may be provided to a plurality of devices. The program is recorded in a non-transitory recording medium such as a computer readable ROM, an optical disc, a hard disk drive and the like. The program may be stored in advance in a recording medium, or may be supplied to the recording medium via a wide area communication network including the Internet and the like.
1 太陽光発電装置、 2 蓄電装置、 3 系統、 4 分電盤、 5 負荷、 6 ルータ装置、 7 HEMSコントローラ、 8 インターネット、 9 送配電事業者サーバ、 10 電力変換装置、 11 第1DC/DCコンバータ、 12 第2DC/DCコンバータ、 13 インバータ、 14 制御回路、 20 制御指令装置、 21 制御部、 22 記憶部、 23 第1通信部、 24 第2通信部、 25 表示部、 26 操作部、 B1 直流バス。 1 Photovoltaic generator, 2 power storage device, 3 systems, 4 distribution board, 5 loads, 6 routers, 7 HEMS controller, 8 Internet, 9 power transmission and distribution company server, 10 power converters, 11 1st DC / DC converter , 12 second DC / DC converter, 13 inverter, 14 control circuit, 20 control command device, 21 control unit, 22 storage unit, 23 first communication unit, 24 second communication unit, 25 display unit, 26 operation unit, B1 direct current bus.
Claims (5)
前記電力変換装置以外の外部システムから前記電力変換装置に対する指令を受信する第2の通信部と、
前記外部システムからの指令が有効な期間、前記電力変換装置の所定の設定項目の変更を禁止する制御部と、を備える、
制御指令システム。 A first communication unit that communicates with a power conversion device that converts power of the distributed power supply device;
A second communication unit that receives an instruction to the power conversion device from an external system other than the power conversion device;
A control unit which prohibits a change of a predetermined setting item of the power conversion device while the command from the external system is valid;
Control command system.
前記外部システムからの指令には、前記太陽光発電装置から系統への出力に関する出力制御指令が含まれる、
請求項1に記載の制御指令システム。 The distributed power supply device is a solar power generation device,
The command from the external system includes an output control command regarding an output from the solar power generation device to the grid,
The control command system according to claim 1.
請求項2に記載の制御指令システム。 The control unit prohibits date and time change of the power conversion device while the output control is effective.
The control command system according to claim 2.
請求項1に記載の制御指令システム。 The command from the external system includes a charge / discharge command from a Home Energy Management System (HEMS) controller,
The control command system according to claim 1.
請求項4に記載の制御指令システム。 The control unit prohibits the change of the operation mode of the power conversion device while the charge / discharge command is valid.
The control command system according to claim 4.
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