JP6688981B2 - Battery control device - Google Patents
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Description
本発明は、負荷へ電力を供給する給電動作を行う配電システムに用いられる蓄電池制御装置等に関する。 The present invention relates to a storage battery control device and the like used in a power distribution system that performs a power supply operation for supplying power to a load.
従来、商用電源と蓄電池とが併存するシステムにおいて、蓄電池を定電流充電する場合に、所定時刻に充電が終了するように充電レートを設定する構成が開示されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の蓄電池は、バックアップの役割と、ピークシフトの役割とを持つ。
Conventionally, in a system in which a commercial power source and a storage battery coexist, a configuration has been disclosed in which, when the storage battery is charged with a constant current, the charging rate is set so that the charging is completed at a predetermined time (see, for example, Patent Document 1). . The storage battery of
しかしながら、蓄電池に対して充電または放電などの制御が適切な期間に亘って行われなければ、蓄電池はピークシフト(ピーク抑制)の役割を果たさない。そして、蓄電池がピークシフト(ピーク抑制)の役割を果たさないことで、電力系統(商用電源)の安定稼働に弊害が発生する可能性がある。 However, unless the storage battery is controlled for charging or discharging for an appropriate period, the storage battery does not play a role of peak shift (peak suppression). Then, since the storage battery does not play the role of peak shift (peak suppression), there is a possibility that the stable operation of the power system (commercial power source) may be adversely affected.
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、蓄電池に対して充電または放電などの制御を適切な期間に亘って行うことができる蓄電池制御装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a storage battery control device and the like that can control the storage battery such as charging and discharging for an appropriate period.
本発明の一態様に係る蓄電池制御装置は、電力系統と分散電源と蓄電装置とのそれぞれから負荷へ電力を供給する給電動作、前記分散電源の発電電力で前記蓄電装置が備える蓄電池を充電させる充電動作、および、前記分散電源の発電電力のうち前記蓄電池で充電されず前記負荷で消費されない電力を前記電力系統に逆潮流させる逆潮流動作を行う配電システムに用いられる蓄電池制御装置であって、前記負荷で消費される需要電力の時間推移であり所定期間における時間推移である需要推移を予測する需要予測部と、前記分散電源の発電電力の時間推移であり前記所定期間における時間推移である発電推移を予測する発電予測部と、現在の前記蓄電池の残容量、前記蓄電池の最大電池容量、前記需要予測部で予測された前記需要推移、および、前記発電予測部で予測された前記発電推移に基づいて、前記充電動作が行われる充電期間に前記蓄電池により充電可能な電力量であり前記充電期間の開始タイミングにおける前記蓄電池の充電状態に依存する電力量である充電可能量を予測する蓄電状況予測部と、目標充電レートに前記蓄電池の充電レートを一致または近づけるための前記目標充電レートを決定するレート決定部とを備え、前記レート決定部は、前記需要予測部で予測された前記需要推移と、前記発電予測部で予測された前記発電推移とに基づいて、前記所定期間のうち、前記発電電力から前記需要電力を除いた余剰電力がピークである時刻を含む期間を前記充電期間として設定し、前記充電期間に対して前記蓄電状況予測部によって予測される前記充電可能量と、前記充電期間の時間長とに基づいて、前記充電期間に亘って前記蓄電池を充電させるための充電レートを前記充電期間における前記目標充電レートとして決定し、前記レート決定部は、前記充電可能量を前記充電期間の時間長で除することで、前記目標充電レートを前記充電期間に亘って一定値に決定する。 A storage battery control device according to an aspect of the present invention is a power supply operation for supplying power to a load from each of an electric power system, a distributed power supply, and a power storage device, and charging for charging a storage battery included in the power storage device with generated power of the distributed power supply. A storage battery control device used in a power distribution system that performs a reverse power flow operation of causing power flow that is not charged by the storage battery and is not consumed by the load among the generated power of the distributed power supply to the power system. A demand forecasting unit that predicts a demand transition that is a time transition of demand power consumed by a load and a time transition in a predetermined period, and a power generation transition that is a time transition of generated power of the distributed power source and a time transition in the predetermined period. a power generation prediction unit for predicting a remaining capacity of the current of the battery, the maximum battery capacity of the battery, predicted the demand remained at the demand prediction unit, Oyo , The amount of electric power that can be charged by the storage battery during the charging period in which the charging operation is performed based on the power generation transition predicted by the power generation prediction unit, and depends on the state of charge of the storage battery at the start timing of the charging period. The storage state prediction unit that predicts the chargeable amount that is the amount of electric power, and the rate determination unit that determines the target charging rate for matching or approaching the charging rate of the storage battery to the target charging rate. In the predetermined period, the surplus power obtained by removing the demand power from the generated power is a peak based on the demand transition predicted by the demand prediction unit and the power generation transition predicted by the power generation prediction unit. set the period including the time is as the charging period, and the chargeable amount predicted by said power storage status prediction unit to the charging period, the Based on the time length of the conductive period to determine the charge rate for charging the battery over the charge period as the target charging rate in the charging period, the rate determining unit, the said chargeable amount By dividing by the time length of the charging period, the target charging rate is determined to be a constant value over the charging period .
本発明の一態様に係る蓄電池制御装置は、蓄電装置が備える蓄電池を放電させる放電動作、および、電力系統と前記蓄電装置とのそれぞれから負荷へ電力を供給する給電動作を行う配電システムに用いられる蓄電池制御装置であって、前記負荷で消費される需要電力の時間推移であり所定期間における時間推移である需要推移を予測する需要予測部と、現在の前記蓄電池の残容量、および、前記需要予測部で予測された前記需要推移に基づいて、前記放電動作が行われる放電期間に前記蓄電池により放電可能な電力量であり前記放電期間の開始タイミングにおける前記蓄電池の充電状態に依存する電力量である放電可能量を予測する蓄電状況予測部と、目標放電レートに前記蓄電池の放電レートを一致または近づけるための前記目標放電レートを決定するレート決定部とを備え、前記レート決定部は、前記需要予測部で予測された前記需要推移に基づいて、前記所定期間のうち、前記蓄電装置から前記負荷へ電力が供給されないと仮定された場合に前記電力系統から前記負荷へ供給される電力がピークである時刻を含む期間を前記放電期間として設定し、前記放電期間に対して前記蓄電状況予測部で予測される前記放電可能量と、前記放電期間の時間長とに基づいて、前記放電期間に亘って前記蓄電池を放電させるための放電レートを前記放電期間における前記目標放電レートとして決定し、前記レート決定部は、前記放電可能量を前記放電期間の時間長で除することで、前記目標放電レートを前記放電期間に亘って一定値に決定する。 A storage battery control device according to one embodiment of the present invention is used for a power distribution system that performs a discharging operation for discharging a storage battery included in a power storage device and a power feeding operation for supplying power to a load from each of a power system and the power storage device. A storage battery control device, a demand prediction unit that predicts a demand transition that is a time transition of demand power consumed by the load and is a time transition in a predetermined period, a current remaining capacity of the storage battery, and the demand forecast Based on the demand transition predicted by the unit, it is the amount of power that can be discharged by the storage battery during the discharging period in which the discharging operation is performed, and the amount of power that depends on the state of charge of the storage battery at the start timing of the discharging period. A storage state prediction unit that predicts the dischargeable amount, and the target discharge rate that matches or approaches the discharge rate of the storage battery to the target discharge rate. And a rate determination unit that determines, based on the demand transition predicted by the demand prediction unit, it is assumed that power is not supplied from the power storage device to the load during the predetermined period. When the discharge is performed, the period including the time when the electric power supplied from the electric power system to the load is at a peak is set as the discharge period, and the dischargeable amount predicted by the storage state prediction unit for the discharge period. And, based on the time length of the discharge period, a discharge rate for discharging the storage battery over the discharge period is determined as the target discharge rate in the discharge period , and the rate determination unit is capable of performing the discharge. The target discharge rate is determined to be a constant value over the discharge period by dividing the amount by the time length of the discharge period .
本発明の一態様に係る蓄電池制御装置等によって、蓄電池に対して充電または放電などの制御が適切な期間に亘って行われる。 By the storage battery control device or the like according to one embodiment of the present invention, control such as charging or discharging is performed on the storage battery over an appropriate period.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、動作の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素は、任意の構成要素として説明される。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of constituent elements, order of operations, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the constituent elements in the following embodiments, the constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept are described as arbitrary constituent elements.
また、電力量は、通常、所定期間における電力の積算値を意味し、エネルギーに対応する。そして、単位時間あたりの電力量が、電力(パワー)に対応する。電力(パワー)と電力量(エネルギー)とは互いに対応するため、ここでは、電力が、電力量(エネルギー)の意味で用いられる場合があり、電力量が、電力(パワー)の意味で用いられる場合がある。そして、電力の量を電力量と呼ぶ場合がある。 Further, the electric power amount usually means an integrated value of electric power in a predetermined period and corresponds to energy. The amount of electric power per unit time corresponds to the electric power (power). Since electric power (power) and electric energy (energy) correspond to each other, electric power may be used here in the sense of electric energy (energy), and electric energy is used in the sense of electric power (power). There are cases. And the amount of electric power may be called the amount of electric power.
また、電流、電力および電力量は、それらの値を意味する場合がある。また、充放電は、充電および放電の少なくとも一方に対応する。また、ピークは、所定期間における最大でもよいし、極大でもよい。 Moreover, current, electric power, and electric energy may mean those values. Further, the charging / discharging corresponds to at least one of charging and discharging. The peak may be the maximum or the maximum in a predetermined period.
(実施の形態1)
図1は、配電システムの全体構成を示す。配電システムは、蓄電池制御装置1、分電盤2、太陽光発電装置3、蓄電装置4、および、電力センサ91、92を備え、負荷6へ電力を供給する。太陽光発電装置3は、太陽電池31、および、パワーコンディショナ32を備える分散電源である。蓄電装置4は、蓄電池41、および、パワーコンディショナ42を備える。また、配電システムの分散電源は、太陽光発電装置3に限定されず、例えば風力発電装置などでもよい。(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the overall configuration of a power distribution system. The power distribution system includes a storage
なお、本実施の形態では、戸建ての住戸に配電システムが適用されているが、集合住宅または事業所などの建物に配電システムが適用されてもよい。 In addition, in the present embodiment, the power distribution system is applied to a single-family dwelling unit, but the power distribution system may be applied to a building such as an apartment house or an office.
配電システムは、負荷6に電力を供給する電源として、太陽光発電装置3と、蓄電装置4と、商用電源8(電力系統7)とを用いる。電力系統7は、図1に示されているような建物に供給するためのシステムであり、電力会社等によって運用される。商用電源8は、例えば、電力会社等によって運用される発電所である。電力系統7は、商用電源8を含んでもよい。また、電力系統7は、電力網を意味する場合もある。
The power distribution system uses a solar
分電盤2には、商用電源8から電力系統7を介して交流電力(商用電力)が供給される。さらに、分電盤2には、太陽光発電装置3から交流電力(発電電力)を供給される。さらに、分電盤2には、蓄電装置4から交流電力(放電電力)が供給される。
AC power (commercial power) is supplied from the
また、分電盤2の盤内には、主幹ブレーカ、複数の分岐ブレーカ、および、開閉器等が内蔵されている。また、分電盤2の複数の分岐ブレーカは、複数の分岐回路に対して設けられている。分電盤2は、複数の分岐回路を介して複数の負荷6に交流電力を供給する。
The
なお、図1の複数の負荷6は、複数の分岐回路に接続された照明装置、空調装置、および、情報機器などの電気機器である。
It should be noted that the plurality of
太陽電池31は、太陽光を受けて発電する。パワーコンディショナ32は、太陽電池31が発電することで得られた直流電力を交流電力に変換し、交流電力を太陽光発電装置3の発電電力として出力する。さらに、パワーコンディショナ32は、電力系統7と系統連系を行うため、パワーコンディショナ32が出力する交流電力(発電電力)の周波数および出力電圧を調節する。
The
蓄電池41は、パワーコンディショナ42を介して分電盤2に接続している。パワーコンディショナ42は、蓄電池41の充電および放電を行う。具体的には、パワーコンディショナ42は、分電盤2から供給される交流電力を直流電力に変換して、直流電力を蓄電池41に供給することで、蓄電池41を充電させる。また、パワーコンディショナ42は、蓄電池41を放電させ、蓄電池41から供給される直流電力を交流電力に変換し、交流電力を分電盤2へ供給する。
The
さらに、パワーコンディショナ42は、電力系統7と系統連系を行うため、パワーコンディショナ42が出力する交流電力(放電電力)の周波数および出力電圧を調節する。
Further, the
太陽光発電装置3の発電電力は、需要電力、充電電力および逆潮流電力のうち、一部または全部に用いられる。蓄電装置4(蓄電池41)の放電電力は、需要電力に用いられる。需要電力は、負荷6の全体で消費される総電力(複数の負荷6で消費される電力の合計)である。充電電力は、蓄電池41によって充電される電力である。逆潮流電力は、電力系統7へ逆潮流する電力である。
The power generated by the solar
配電システムは、電力系統7と太陽光発電装置3と蓄電装置4とのそれぞれから負荷6へ電力を供給する給電動作を行う。また、配電システムは、太陽光発電装置3の発電電力で蓄電池41を充電させる充電動作(蓄電動作)、および、太陽光発電装置3の発電電力のうち蓄電池41で充電されず負荷6で消費されない電力を電力系統7に逆潮流させる逆潮流動作を行う。充電動作では、さらに、商用電力で蓄電池41を充電させてもよい。
The power distribution system performs a power feeding operation of supplying power to the
なお、蓄電池41の充電について、配電システムは、太陽電池31によって生成された直流電力を交流電力に変換することなく、太陽電池31によって生成された直流電力を充電用の直流電力に直接変換して、蓄電池41を充電させてもよい。例えば、配電システムは、太陽電池31によって生成された直流電力の電圧を充電用の電圧に変換して、蓄電池41を充電させてもよい。
Regarding the charging of the
電力センサ91は、太陽光発電装置3から分電盤2に供給される電流(発電電流)を測定し、発電電流の測定値から所定の基準で変換された発電電力を示す発電電力データを蓄電池制御装置1へ定期的に(サンプリング周期で)出力する。発電電力データは、例えば、発電電流の測定値に予め決められた発電電圧を乗算することで得られる発電電力を示す。電力センサ91は、パワーコンディショナ32内に設けられてもよい。
The
電力センサ92は、分電盤2から負荷6の全体へ供給される総電流(複数の負荷6へ供給される電流の合計:負荷電流)を測定し、負荷電流の測定値から所定の基準で変換された需要電力を示す需要電力データを蓄電池制御装置1へ定期的に(サンプリング周期で)出力する。需要電力データは、例えば、負荷電流の測定値に予め決められた負荷電圧を乗算することで得られる需要電力を示す。
The
蓄電池制御装置1は、需要予測部11、発電予測部12、蓄電状況予測部13、レート決定部14、データ取得部15、記憶部16、および、通信部17を備える。そして、蓄電池制御装置1は、パワーコンディショナ42が充放電させる蓄電池41の目標充電レートおよび目標放電レートを決定することで、パワーコンディショナ42によって蓄電池41に対して行われる充放電動作を制御する。
The storage
すなわち、蓄電池制御装置1は、パワーコンディショナ42を介して、蓄電池41により充電される電力に対応する充電レート、および、蓄電池41により放電される電力に対応する放電レートを目標充電レートおよび目標放電レートに従って制御する。そして、蓄電池制御装置1は、充電レートおよび放電レートを制御することで、電力系統7から受電する商用電力、および、電力系統7へ逆潮流する逆潮流電力を調整する。
That is, the storage
なお、本実施の形態の配電システムにおいて、蓄電池制御装置1は、太陽光発電装置3の発電電力、および、蓄電池41の放電電力のうち、太陽光発電装置3の発電電力のみを電力系統7へ逆潮流させてもよい。
In addition, in the power distribution system of the present embodiment, the storage
また、蓄電池制御装置1は、需要予測部11、発電予測部12、蓄電状況予測部13、レート決定部14、データ取得部15、記憶部16および通信部17のうち一部のみを備えてもよい。その他の構成要素は、蓄電池制御装置1とは別の装置に含まれてもよい。例えば、蓄電池制御装置1は、これらのうち、需要予測部11、発電予測部12およびレート決定部14のみを備えてもよいし、需要予測部11、蓄電状況予測部13およびレート決定部14のみを備えてもよい。
Further, the storage
データ取得部15は、電力センサ91から発電電力データを取得し、電力センサ92から需要電力データを取得する取得器である。例えば、データ取得部15は、発電電力データおよび需要電力データを日時データに対応付けて記憶部16に格納する。発電電力データには、測定時の天気情報が対応付けられていてもよい。
The
記憶部16には、発電電力および需要電力の履歴が格納される。具体的には、記憶部16には、過去の一定期間(例えば、過去の1週間、1ヶ月または3ヶ月など)に亘る発電電力データおよび需要電力データが格納され、過去の一定期間よりも前の古いデータは順次削除される。
The
需要予測部11は、毎日の定時に、記憶部16の需要電力の履歴に基づいて、蓄電池41が制御される日(対象日)における需要電力の時間推移を予測する予測器である。この需要電力の時間推移は、負荷6が消費する電力の1日における時間推移である。ここでは、需要電力の時間推移を需要推移とも呼ぶ。
The
需要予測部11は、例えば、需要電力の履歴に基づいて、各時刻における需要電力の平均を求めることで、対象日における需要電力の時間推移を予測する。さらに、需要予測部11は、全ての需要電力データのうち、対象日の曜日と同じ曜日の需要電力データのみを用いて、需要電力の時間推移を予測してもよい。
The
発電予測部12は、毎日の定時に、記憶部16の発電電力の履歴に基づいて、対象日における発電電力の時間推移を予測する予測器である。ここでは、発電電力の時間推移を発電推移とも呼ぶ。発電予測部12は、全ての発電電力データのうち、対象日の天気予報に類似した過去の天気情報に対応付けられた発電電力データのみを用いて、対象日における発電電力の時間推移を予測してもよい。また、発電予測部12は、各時刻における発電電力の平均を求めることで、対象日における発電電力の時間推移を予測してもよい。
The power
なお、需要予測部11および発電予測部12のそれぞれは、蓄電池41が制御される対象日の前日の夜、または、対象日の朝に、予測を行ってもよい。
Each of the
図2は、需要予測部11によって予測された需要推移、および、発電予測部12によって予測された発電推移を示す。図2において、1日の需要電力X1の時間推移が需要予測部11によって予測された需要推移であり、1日の発電電力X2の時間推移が発電予測部12によって予測された発電推移である。
FIG. 2 shows the demand transition predicted by the
需要電力X1は、需要者が活動を始める朝に増加する。その後、昼間において、負荷6の使用状態に応じて、需要電力X1は変動する。そして、夕食の支度、あるいは、帰宅した需要者が負荷6を使用することなどによって、夕方において、需要電力X1は再び増加する。その後、需要電力X1は減少する。
The demand power X1 increases in the morning when the consumer starts the activity. After that, in the daytime, the demand power X1 changes according to the usage state of the
発電電力X2は、日射量が十分に確保される天候の場合、パワーコンディショナ32の運転開始時刻である時刻t1(日の出時刻付近)から増加する。そして、昼間において、発電電力X2は、南中時刻である時刻t2付近で最大値になった後に減少する。そして、発電電力X2は、パワーコンディショナ32の運転停止時刻である時刻t3(日没時刻付近)以降において、0となる。
The generated power X2 increases from time t1 (near sunrise time), which is the operation start time of the
図3Aは、需要電力X1および発電電力X2に対して行われる蓄電池制御を示し、本実施の形態とは異なる蓄電池制御を示す。なお、蓄電池41の残容量で放電可能な電力量を放電可能量と呼ぶ場合がある。また、蓄電池41の最大電池容量から残容量を除いた(減算した)部分で充電可能な電力量を充電可能量と呼ぶ場合がある。
FIG. 3A shows storage battery control performed on the demand power X1 and the generated power X2, and shows storage battery control different from the present embodiment. The amount of electric power that can be discharged with the remaining capacity of the
なお、最大電池容量は、蓄電池41の劣化を考慮した蓄電池41の電池容量である。最大電池容量は、蓄電池41の使用が開始された初期状態では定格容量である。最大電池容量は、その後、蓄電池41の劣化度合いに応じて定格容量から低下する。また、放電可能量は、その他の条件(蓄電池41の充電状態とは別の条件)により、さらに制限されてもよい。同様に、充電可能量は、その他の条件(蓄電池41の充電状態とは別の条件)により、さらに制限されてもよい。
The maximum battery capacity is the battery capacity of the
以下、具体的な動作例で説明する。ここでは、深夜において、蓄電池41の残容量が少なく、放電可能量が「0」である。朝の時刻t1の後、発電電力X2が供給され、発電電力X2は、需要電力X1に優先的に用いられる(図3A中の領域A102)。しかしながら、発電電力X2が需要電力X1に到達する時刻t11まで、需要電力X1から発電電力X2を減算した残りは不足電力であり、この不足電力は商用電力で賄われる(図3A中の領域A101)。
Hereinafter, a specific operation example will be described. Here, at midnight, the remaining capacity of the
そして、発電電力X2が需要電力X1以上である時刻t11から時刻t13まで、需要電力X1は発電電力X2のみで賄われる。時刻t11から時刻t13までにおいて、発電電力X2から需要電力X1を減算した残りは余剰電力であり、余剰電力は蓄電池41の充電電力に優先的に用いられる(図3A中の領域A103)。そして、時刻t12において、蓄電池41が満充電状態に到達する。時刻t12の後、余剰電力は電力系統7へ逆潮流されて、電力会社へ売電される(図3A中の領域A104)。
Then, from time t11 to time t13 when the generated power X2 is equal to or higher than the demand power X1, the demand power X1 is covered only by the generated power X2. From time t11 to time t13, the remainder obtained by subtracting the demand power X1 from the generated power X2 is surplus power, and the surplus power is preferentially used for the charging power of the storage battery 41 (area A103 in FIG. 3A). Then, at time t12, the
そして、時刻t13の後、発電電力X2が需要電力X1を下回る。時刻t13の後において、需要電力X1から発電電力X2を減算した残りは不足電力であり、不足電力は蓄電池41の放電電力で賄われる(図3A中の領域A105)。そして、時刻t14において、蓄電池41の放電可能量が「0」に低下し、その後、不足電力は商用電力で賄われる(図3A中の領域A106)。
Then, after the time t13, the generated power X2 becomes lower than the demand power X1. After time t13, the remainder obtained by subtracting the generated power X2 from the demand power X1 is insufficient power, and the insufficient power is covered by the discharged power of the storage battery 41 (area A105 in FIG. 3A). Then, at time t14, the dischargeable amount of the
図3Bは、図3Aの蓄電池制御が行われた場合の等価需要Y100を示す。等価需要Y100は、電力系統7から建物へ流入する電力(買電電力)、および、電力系統7へ建物から流出する電力(売電電力)に対応する。また、図3Bに示された等価需要Y100は、本実施の形態とは異なる蓄電池制御が行われた場合の等価需要である。 FIG. 3B shows the equivalent demand Y100 when the storage battery control of FIG. 3A is performed. The equivalent demand Y100 corresponds to the electric power that flows into the building from the electric power system 7 (purchased electric power) and the electric power that flows out from the building to the electric power system 7 (electric power sales). Further, the equivalent demand Y100 shown in FIG. 3B is an equivalent demand when the storage battery control different from the present embodiment is performed.
図3Bのように、深夜から、発電電力X2が需要電力X1に到達する時刻t11まで、商用電力が買電される。そして、時刻t11から、蓄電池41が満充電状態に到達する時刻t12まで、充電が行われるため、等価需要Y100が「0」である。そして、時刻t12から、発電電力X2が需要電力X1まで低下する時刻t13まで、発電電力X2で売電が行われる。
As shown in FIG. 3B, commercial power is purchased from midnight until time t11 when the generated power X2 reaches the demand power X1. Then, since the charging is performed from time t11 to time t12 when the
そして、時刻t13から、蓄電池41の放電可能量が「0」に低下する時刻t14まで、放電が行われるため、等価需要Y100が「0」である。そして、時刻t14の後、商用電力が買電される。
Then, from time t13 to time t14 when the dischargeable amount of the
図3Bに示す等価需要Y100では、売電電力(逆潮流電力)のピークが大きくなっており、電力系統7が不安定な状態になる可能性がある。電力系統7が不安定な状態は、商用電源8から電力系統7を介して供給される商用電力の系統電圧および周波数の変動幅が大きい状態であり、商用電力の需給バランスが崩れた状態である。
In the equivalent demand Y100 shown in FIG. 3B, the peak of the electric power sold (reverse power flow) is large, and the
そこで、本実施の形態では、図4Aに示す蓄電池制御を行う。 Therefore, in the present embodiment, the storage battery control shown in FIG. 4A is performed.
上述した動作例と同様に、ここでは、深夜において、蓄電池41の残容量が少なく、放電可能量が「0」である。朝の時刻t1の後、発電電力X2が供給され、発電電力X2は、需要電力X1に優先的に用いられる(図4A中の領域A2)。しかしながら、発電電力X2が需要電力X1に到達する時刻t11まで、需要電力X1から発電電力X2を減算した残りは不足電力であり、この不足電力は商用電力で賄われる(図4A中の領域A1)。
Similar to the above-described operation example, here, at midnight, the remaining capacity of the
そして、発電電力X2が需要電力X1以上である時刻t11から時刻t13まで、需要電力X1は発電電力X2のみで賄われる。時刻t11から時刻t13までにおいて、発電電力X2から需要電力X1を減算した残りである余剰電力が発生している。余剰電力が発生している期間を電力余剰期間T1と呼ぶ。そして、レート決定部14は、電力余剰期間T1内に、逆潮流電力が抑制されるように蓄電池41を充電させるための充電期間T11を設定する。
Then, from time t11 to time t13 when the generated power X2 is equal to or higher than the demand power X1, the demand power X1 is covered only by the generated power X2. From time t11 to time t13, surplus power, which is the remainder of subtracting the demand power X1 from the generated power X2, is generated. A period in which surplus power is generated is called a power surplus period T1. Then, the
本実施の形態において、レート決定部14は、充電期間T11を電力余剰期間T1と同じ期間に設定する(T1=T11)。充電期間T11には、余剰電力のピークが含まれる。すなわち、充電期間T11は、余剰電力の全量を電力系統7に逆潮流させた場合に逆潮流する電力がピークである時刻を含む。
In the present embodiment, the
レート決定部14は、目標充電レートまたは目標放電レートを決定する決定器である。目標充電レートは、蓄電池41の充電レートを一致または近づける目標の充電レートである。目標放電レートは、蓄電池41の放電レートを一致または近づける目標の放電レートである。例えば、レート決定部14は、充電期間T11を設定し、設定された充電期間T11等に基づいて、目標充電レートを決定する。充電期間T11は、電力余剰期間T1でもよいし、電力余剰期間T1の一部でもよい。
The
なお、レート決定部14は、例えば、需要電力X1および発電電力X2のそれぞれの単位時間あたりの平均値を互いに比較することで、単位時間毎に余剰電力が発生するか否かを判定し、電力余剰期間T1を決定する。この単位時間が短い時間長に設定された場合、需要電力X1または発電電力X2の瞬時変動によって、電力余剰期間T1が細かい複数の期間に設定される場合がある。
The
そこで、単位時間は、例えば1時間程度に設定されてもよい。これにより、電力余剰期間T1が需要電力X1または発電電力X2の瞬時変動によって不必要に細かく分割されることが抑制される。 Therefore, the unit time may be set to about 1 hour, for example. As a result, the power surplus period T1 is suppressed from being unnecessarily finely divided by the instantaneous fluctuation of the demand power X1 or the generated power X2.
蓄電状況予測部13は、充電可能量および放電可能量を予測する予測器である。例えば、充電可能量は、充電期間T11に蓄電池41により充電可能な電力量であり、充電期間T11の開始時刻(開始タイミング)である時刻t11における蓄電池41の充電状態に依存する電力量である。また、例えば、放電可能量は、放電期間T21に蓄電池41により放電可能な電力量であり、放電期間T21の開始時刻(開始タイミング)である時刻t15における蓄電池41の充電状態に依存する電力量である。
The power storage
蓄電池41の充電状態は、蓄電池41の残容量でもよいし、蓄電池41の最大電池容量に対する残容量の割合でもよい。蓄電池41の最大電池容量に対する残容量の割合は、SOCとも呼ばれる。
The state of charge of the
充電期間T11に蓄電池41によって充電される電力量として予定される充電予定電力量は、蓄電状況予測部13で予測される充電可能量でもよい。なお、充電予定電力量は、充電期間T11における余剰電力量の一部または全部でもよい。
The scheduled charging power amount, which is scheduled as the amount of power charged by the
蓄電状況予測部13は、蓄電池41の最大電池容量などのデータを予め保持している。また、蓄電状況予測部13は、パワーコンディショナ42から通信部17を介して現在の蓄電池41の残容量のデータを取得する。そして、蓄電状況予測部13は、蓄電池41の残容量、蓄電池41の最大電池容量、需要電力X1の予測結果、および、発電電力X2の予測結果などに基づいて、充電期間T11の開始時刻(時刻t11)における充電状態に依存する充電可能量を予測する。
The power storage
通信部17は、通信を行う通信器である。具体的には、通信部17は、パワーコンディショナ42と有線または無線で通信を行う。また、通信部17は、パワーコンディショナ42から現在の蓄電池41の残容量のデータなどを取得する。
The
例えば、レート決定部14は、充電期間T11において蓄電池41の充電電力が平均化されるように、充電期間T11における目標充電レートを決定することで、逆潮流電力のピークを抑制する。
For example, the
具体的には、レート決定部14は、充電期間T11の開始時刻(時刻t11)における充電状態に基づく充電可能量を充電期間T11の時間長で除することで、充電期間T11における目標充電レートを導出する。これにより、レート決定部14は、充電期間T11の全期間において一定値の目標充電レートを導出する。
Specifically, the
そして、現在時刻が充電期間T11の開始時刻(時刻t11)に達すると、レート決定部14は、導出した目標充電レートのデータをパワーコンディショナ42へ通信部17を介して送信する。具体的には、レート決定部14は、充電期間T11の開始時刻(時刻t11)から充電期間T11の終了時刻(時刻t13)まで、導出した目標充電レートのデータをパワーコンディショナ42へ通信部17を介して定期的に送信する。
Then, when the current time reaches the start time (time t11) of the charging period T11, the
すなわち、レート決定部14は、時刻t11から時刻t13までの間、パワーコンディショナ42に対して一定値の目標充電レートを指示する。パワーコンディショナ42は、レート決定部14から指示された目標充電レートに基づいて蓄電池41を充電させる。
That is, the
ただし、充電期間T11の最初の期間(時刻t11〜時刻t111)、および、充電期間T11の最後の期間(時刻t131〜時刻t13)において、余剰電力が小さいため、蓄電池41を充電させる充電レートは、指示された目標充電レートよりも実質的に低くなる。また、時刻t111〜時刻t131の期間では、余剰電力が十分に大きいので、蓄電池41を充電させる充電レートは、指示された一定の目標充電レートになる。
However, in the first period (time t11 to time t111) of the charging period T11 and the last period (time t131 to time t13) of the charging period T11, since the surplus power is small, the charging rate for charging the
そして、蓄電池41は、充電期間T11における充電によって、充電期間T11の終了時刻(時刻t13)において、ほぼ満充電状態になる。
Then, the
すなわち、充電期間T11のほぼ全期間において、余剰電力は、蓄電池41により充電される充電電力(図4A中の領域A3)と、売電される逆潮流電力(図4A中の領域A4)との両方に用いられる。そして、電力余剰期間T1の全期間に亘って、レート決定部14が決定した目標充電レートに従って充電が行われる。したがって、逆潮流電力は電力余剰期間T1の全期間に亘って抑制される。
That is, during almost the entire charging period T11, the surplus power is the charging power charged by the storage battery 41 (area A3 in FIG. 4A) and the reverse flow power sold (area A4 in FIG. 4A). Used for both. Then, charging is performed according to the target charging rate determined by the
図4Bは、図4Aの蓄電池制御を行った場合の等価需要Y1を示す。等価需要Y1では、売電電力(逆潮流電力)のピークが等価需要Y100よりも小さくなり、売電電力のピークが抑制される。特に、図4Bでは、売電電力のピークが、上限目標値K1以下に抑制されている。 FIG. 4B shows the equivalent demand Y1 when the storage battery control of FIG. 4A is performed. In the equivalent demand Y1, the peak of the sold power (reverse flow power) becomes smaller than the equivalent demand Y100, and the peak of the sold power is suppressed. In particular, in FIG. 4B, the peak of the sold electric power is suppressed to the upper limit target value K1 or less.
この上限目標値K1は、電力系統7が不安定にならないように決められている指標であり、売電電力のピークが大きくなりすぎることを抑制するための目安を示す。例えば、上限目標値K1は、電力会社またはアグリゲータなどから送信されたデマンドレスポンス信号(以降、DR信号と呼ぶ)によって、随時指示される値である。あるいは、上限目標値K1は、電力会社またはアグリゲータなどによって予め決められた一定値であってもよい。
The upper limit target value K1 is an index that is determined so that the
上述のように本実施の形態における蓄電池制御装置1は、太陽光発電装置3の余剰電力を逆潮流させる場合に、売電電力(逆潮流電力)のピークを抑えることができ、電力系統7の安定化に寄与することができる。
As described above, the storage
次に、時刻t13に、発電電力X2が需要電力X1に等しくなるまで低下する。そして、時刻t13の後において、需要電力X1から発電電力X2を減算した残りは不足電力であり、不足電力は、蓄電池41の放電電力と商用電力とで賄われる。しかしながら、図3Bに示す等価需要Y100では、買電電力(負荷6へ供給される商用電力)のピークが大きくなっており、電力系統7が不安定になる可能性がある。
Next, at time t13, the generated power X2 decreases until it becomes equal to the demand power X1. After time t13, the remainder obtained by subtracting the generated power X2 from the demand power X1 is insufficient power, and the insufficient power is covered by the discharged power of the
そこで、本実施の形態では、図4Aに示す蓄電池制御を行う。 Therefore, in the present embodiment, the storage battery control shown in FIG. 4A is performed.
時刻t13の後、不足電力は、蓄電池41の放電電力と商用電力とで賄われる。レート決定部14は、不足電力の全てを商用電力で賄った場合に、負荷6へ供給される商用電力(図4B中のY200)が上限目標値K2を上回る期間を含む期間を放電期間T21として設定する。つまり、この放電期間T21は、蓄電池41の放電電力を負荷6へ供給しなかった場合に負荷6へ供給される商用電力が上限目標値K2を上回る期間を含む。
After time t13, the insufficient power is covered by the discharged power of the
すなわち、放電期間T21は、蓄電池41の放電電力を負荷6へ供給しなかった場合に負荷6へ供給される商用電力がピークである時刻を含む。なお、放電期間T21は、不足電力の全てを商用電力で賄った場合に、つまり、蓄電池41の放電電力を負荷6へ供給しなかった場合に、負荷6へ供給される商用電力が上限目標値K2を上回る期間でもよい。
That is, the discharge period T21 includes the time when the commercial power supplied to the
この上限目標値K2は、電力系統7が不安定にならないように決められている指標であり、買電電力のピークが大きくなりすぎることを抑制するための目安を示す。例えば、上限目標値K2は、電力会社またはアグリゲータなどから送信されたDR信号によって、随時指示される値である。あるいは、上限目標値K2は、電力会社またはアグリゲータなどによって予め決められた一定値であってもよい。
The upper limit target value K2 is an index that is determined so that the
蓄電状況予測部13は、放電期間T21の開始時刻(時刻t15)における充電状態に基づく放電可能量を予測する。具体的には、蓄電状況予測部13は、蓄電池41の残容量、蓄電池41の最大電池容量、需要電力X1の予測結果、および、発電電力X2の予測結果などに基づいて、放電期間T21の開始時刻(時刻t15)における充電状態に依存する放電可能量を予測する。また、蓄電状況予測部13で予測される放電可能量に、上述の充電期間T11における充電予定電力量が反映されてもよい。
The power storage
例えば、レート決定部14は、放電期間T21において蓄電池41の放電電力が平均化されるように、放電期間T21における目標放電レートを決定することで、買電電力(負荷6へ供給される商用電力)のピークを抑制する。
For example, the
具体的には、レート決定部14は、放電期間T21の開始時刻(時刻t15)における充電状態に基づく放電可能量を放電期間T21の時間長で除することで、放電期間T21における目標放電レートを導出する。
Specifically, the
そして、レート決定部14は、現在時刻が放電期間T21の開始時刻(時刻t15)に達すると、導出した目標放電レートのデータをパワーコンディショナ42へ通信部17を介して送信する。具体的には、レート決定部14は、放電期間T21の開始時刻(時刻t15)から放電期間T21の終了時刻(時刻t16)まで、導出した目標放電レートのデータをパワーコンディショナ42へ通信部17を介して定期的に送信する。
Then, when the current time reaches the start time (time t15) of the discharge period T21, the
すなわち、レート決定部14は、時刻t15から時刻t16までの間、パワーコンディショナ42に対して目標放電レートを指示する。パワーコンディショナ42は、レート決定部14から指示された目標放電レートで蓄電池41を放電させる。
That is, the
そして、放電期間T21の全期間において、不足電力は、蓄電池41により放電される放電電力(図4A中の領域A5)と、商用電力(図4A中の領域A6)とで賄われる。そして、放電期間T21の全期間に亘って、レート決定部14が決定した目標放電レートに従って放電が行われる。したがって、買電電力は放電期間T21の全期間に亘って抑制される。
Then, in the entire period of the discharging period T21, the insufficient power is covered by the discharging power discharged by the storage battery 41 (area A5 in FIG. 4A) and the commercial power (area A6 in FIG. 4A). Then, the discharge is performed according to the target discharge rate determined by the
そして、図4Bに示すように、等価需要Y1は、買電電力(負荷6へ供給される商用電力)のピークが等価需要Y100よりも小さくなり、買電電力のピークが抑制される。特に、図4Bでは、買電電力のピークが、上限目標値K2以下に抑制されている。 Then, as shown in FIG. 4B, in the equivalent demand Y1, the peak of the purchased power (commercial power supplied to the load 6) becomes smaller than the equivalent demand Y100, and the peak of the purchased power is suppressed. In particular, in FIG. 4B, the peak of the purchased electric power is suppressed below the upper limit target value K2.
上述のように本実施の形態における蓄電池制御装置1は、不足電力を商用電力で賄う場合に、買電電力(負荷6へ供給される商用電力)のピークを抑えることができ、電力系統7の安定化に寄与することができる。
As described above, the storage
また、ユーザが電力会社またはアグリゲータと契約する電気料金プランには、買電電力のピーク値によって基本料金が変動するプランがある。一般に、買電電力のピーク値が高いほど、基本料金も高くなる。この場合、買電電力のピークが抑えられることによって、ユーザは、安い電力料金プランで契約することができ、電気料金が安くなって、経済的に有利になる。 Moreover, there is a plan in which the basic price fluctuates depending on the peak value of the purchased power in the electric rate plan that the user contracts with the electric power company or the aggregator. In general, the higher the peak value of purchased power, the higher the basic charge. In this case, since the peak of the purchased electric power is suppressed, the user can make a contract with a cheap electric power rate plan, and the electric rate becomes low, which is economically advantageous.
上述の蓄電池制御装置1は、電力系統7(商用電源8)と分散電源(太陽光発電装置3など)と蓄電装置4とのそれぞれから負荷6へ電力を供給する給電動作を行う配電システムに用いられる。この配電システムは、分散電源の発電電力で蓄電装置4が備える蓄電池41を充電させる充電動作、および、分散電源の発電電力のうち蓄電池41で充電されず負荷6で消費されない電力を電力系統7に逆潮流させる逆潮流動作を行う。
The storage
そして、蓄電池制御装置1は、需要予測部11と、発電予測部12と、レート決定部14とを備える。需要予測部11は、負荷6で消費される需要電力の時間推移であり所定期間(例えば1日)における時間推移である需要推移を予測する。発電予測部12は、分散電源の発電電力の時間推移であり所定期間における時間推移である発電推移を予測する。レート決定部14は、目標充電レートに蓄電池41の充電レートを一致または近づける(一致させる、または、近づける)ための目標充電レートを決定する。
Then, the storage
また、レート決定部14は、需要予測部11で予測された需要推移と、発電予測部12で予測された発電推移とに基づいて、所定期間のうち、発電電力から需要電力を除いた余剰電力がピークである時刻を含む期間を充電動作が行われる充電期間T11として設定する。
In addition, the
そして、レート決定部14は、充電期間T11に蓄電池41によって充電される電力量として予定される充電予定電力量と、充電期間T11の時間長とに基づいて、目標充電レートを決定する。具体的には、レート決定部14は、充電期間T11に亘って蓄電池41を充電させるための充電レートを充電期間T11における目標充電レートとして決定する。
Then, the
これにより、蓄電池制御装置1は、蓄電池41に対して充電の制御を適切な期間に亘って行うことができる。具体的には、蓄電池制御装置1は、余剰電力がピークである時刻を含む充電期間T11において蓄電池41を充電させることで、逆潮流電力のピークを抑制することができる。すなわち、蓄電池制御装置1は、分散電源の余剰電力を売電する場合に、売電電力(逆潮流電力)のピークを抑えることができ、電力系統7の安定化に寄与することができる。
As a result, the storage
また、蓄電池制御装置1は、さらに、充電期間T11に蓄電池41により充電可能な電力量であり充電期間T11の開始タイミングにおける蓄電池41の充電状態に依存する電力量である充電可能量を予測する蓄電状況予測部13を備えてもよい。そして、レート決定部14は、充電可能量を充電予定電力量として設定してもよい。
Further, the storage
これにより、充電可能量に基づいて目標充電レートが決定される。したがって、蓄電池制御装置1は、充電可能量に基づいて、充電期間T11の終了タイミングまで充電を適切に継続することができる。
As a result, the target charging rate is determined based on the chargeable amount. Therefore, the storage
また、レート決定部14は、目標充電レートを充電期間T11に亘って一定値に決定してもよい。
The
これにより、充電期間T11に亘って目標充電レートが一定値に設定される。したがって、充電制御が簡易になる。 As a result, the target charging rate is set to a constant value over the charging period T11. Therefore, charging control becomes simple.
また、レート決定部14は、充電予定電力量を充電期間T11の時間長で除することで、目標充電レートを決定してもよい。
Further, the
これにより、蓄電池制御装置1は、余剰電力がピークである時刻を含む充電期間T11において蓄電池41により充電される電力を平均化することができる。
Thereby, the storage
また、レート決定部14は、発電電力が需要電力を上回る電力余剰期間T1を充電期間T11として設定してもよい。
Further, the
これにより、電力余剰期間T1の全期間に亘って、レート決定部14が決定した目標充電レートに従って充電が行われるので、逆潮流電力は電力余剰期間T1の全期間に亘って抑制される。
As a result, charging is performed according to the target charging rate determined by the
上述の蓄電池制御装置1は、蓄電装置4が備える蓄電池41を放電させる放電動作と、電力系統7(商用電源8)と蓄電装置4とのそれぞれから負荷6へ電力を供給する給電動作とを行う配電システムに用いられる。そして、蓄電池制御装置1は、需要予測部11と、蓄電状況予測部13と、レート決定部14とを備える。
The storage
需要予測部11は、負荷6で消費される需要電力の時間推移であり所定期間(例えば1日)における時間推移である需要推移を予測する。蓄電状況予測部13は、放電動作が行われる放電期間T21に蓄電池41により放電可能な電力量であり放電期間T21の開始タイミングにおける蓄電池41の充電状態に依存する電力量である放電可能量を予測する。レート決定部14は、目標放電レートに蓄電池41の放電レートを一致または近づける(一致させる、または、近づける)ための目標放電レートを決定する。
The
また、レート決定部14は、需要予測部11で予測された需要推移に基づいて、放電期間T21を設定する。具体的には、レート決定部14は、所定期間のうち、蓄電装置4から負荷6へ電力が供給されないと仮定された場合に電力系統7から負荷6へ供給される電力がピークである時刻を含む期間を放電期間T21として設定する。
The
そして、レート決定部14は、放電期間T21に対して蓄電状況予測部13で予測される放電可能量と、放電期間T21の時間長とに基づいて、目標放電レートを決定する。具体的には、レート決定部14は、放電期間T21に亘って蓄電池41を放電させるための放電レートを放電期間T21における目標放電レートとして決定する。
Then, the
これにより、蓄電池制御装置1は、蓄電池41に対して放電の制御を適切な期間に亘って行うことができる。具体的には、蓄電池制御装置1は、放電が行われない場合において負荷6へ供給される商用電力がピークである時刻を含む放電期間T21に亘って、蓄電池41を放電させることができる。すなわち、蓄電池制御装置1は、買電電力のピークを抑えることができ、電力系統7の安定化に寄与することができる。
As a result, the storage
また、レート決定部14は、目標放電レートを放電期間T21に亘って一定値に決定してもよい。
The
これにより、放電期間T21に亘って目標放電レートが一定値に設定される。したがって、放電制御が簡易になる。 As a result, the target discharge rate is set to a constant value over the discharge period T21. Therefore, discharge control becomes simple.
また、レート決定部14は、放電可能量を放電期間T21の時間長で除することで、目標放電レートを決定してもよい。
The
これにより、蓄電池制御装置1は、放電が行われない場合において負荷6へ供給される商用電力がピークである時刻を含む放電期間T21において蓄電池41により放電される電力を平均化することができる。
Thereby, the storage
また、給電動作では、さらに、分散電源(太陽光発電装置3など)から負荷6へ電力を供給してもよい。そして、蓄電池制御装置1は、さらに、分散電源の発電電力の時間推移であり所定期間における時間推移である発電推移を予測する発電予測部12を備えてもよい。レート決定部14は、需要予測部11で予測された需要推移と、発電予測部12で予測された発電推移とに基づいて、発電電力が需要電力を下回る電力不足期間内に放電期間T21を設定してもよい。
Further, in the power feeding operation, power may be further supplied to the
これにより、発電電力が不足している電力不足期間内において、放電が行われない場合に負荷6へ供給される商用電力がピークである時刻を含む放電期間T21が設定される。したがって、蓄電池制御装置1は、商用電力のピークを放電電力によって適切に抑制することができる。
As a result, in the power shortage period in which the generated power is short, the discharge period T21 including the time when the commercial power supplied to the
また、レート決定部14は、蓄電装置4から負荷6へ電力が供給されないと仮定された場合に電力系統7から負荷6へ供給される電力が上限目標値K2を上回る期間を放電期間T21として設定してもよい。
Further, the
これにより、蓄電池制御装置1は、負荷6へ供給される商用電力を低減させて、負荷6へ供給される商用電力のピークを上限目標値K2に近づける、または、負荷6へ供給される商用電力のピークを上限目標値K2以下に抑えることができる。
Thereby, the storage
また、上述の配電システムにおける分散電源は、太陽光によって発電する太陽光発電装置3でもよい。
Further, the distributed power source in the above-described power distribution system may be the solar
この場合、蓄電池制御装置1は、太陽光発電装置3の余剰電力を用いて蓄電池41を充電させ、太陽光発電装置3が発電しない夜間に蓄電池41を放電させることで、逆潮流電力のピーク、および、負荷6へ供給される商用電力のピークを抑制することができる。
In this case, the storage
また、レート決定部14は、図5に示すように電力余剰期間T1内において充電期間T12を決定してもよい。具体的には、レート決定部14は、余剰電力の全量を電力系統7に逆潮流させた場合に逆潮流する電力Y300(売電電力)が上限目標値K1を上回る期間を充電期間T12として設定する。この場合も、充電期間T12は、余剰電力の全量を電力系統7に逆潮流させた場合に逆潮流する電力Y300がピークである時刻を含む。
Further, the
レート決定部14は、充電期間T12の開始時刻における充電状態に基づく充電可能量を充電期間T12の時間長で除することで、充電期間T12における目標充電レートを導出する。レート決定部14で導出された目標充電レートは、充電期間T12の全期間において一定である。
The
そして、売電電力が上限目標値K1を上回る期間である充電期間T12の全期間に亘って、同様にレート決定部14で決定された目標充電レートに従って、充電が行われる。したがって、逆潮流電力は充電期間T12の全期間に亘って抑制される。この場合、充電期間T12では余剰電力が十分に大きいので、充電期間T12の全期間に亘って指示された一定の目標充電レートでの充電が可能である。
Then, the charging is performed in accordance with the target charging rate similarly determined by the
したがって、蓄電池制御装置1は、分散電源の余剰電力を売電する場合に、売電電力(逆潮流電力)のピークを上限目標値K1に近づく方向に低減させることができる。すなわち、蓄電池制御装置1は、売電電力のピークを上限目標値K1に近づける、または、売電電力のピークを上限目標値K1以下に抑えることができる。
Therefore, the storage
つまり、レート決定部14は、余剰電力を電力系統7に逆潮流させた場合に逆潮流する電力が上限目標値K1を上回る期間を充電期間T12として設定してもよい。
That is, the
(実施の形態2)
図6は、本実施の形態の配電システムの全体構成を示す。本実施の形態の蓄電池41は、充電可能量が十分に確保されている状態であると仮定する。充電可能量が十分に確保されている状態は、蓄電池41の残容量が少ないため、または、蓄電池41の定格容量が大きいため、充電可能な電力量が大きい状態である。(Embodiment 2)
FIG. 6 shows the overall configuration of the power distribution system of this embodiment.
本実施の形態の蓄電池制御装置1Aは、実施の形態1の蓄電池制御装置1と比較して、蓄電状況予測部13を備えていない。そして、蓄電池制御装置1Aのレート決定部14は、余剰電力を充電期間に亘って積算した余剰電力量を充電予定電力量として用いることが、実施の形態1とは異なる。つまり、本実施の形態において、充電予定電力量は、余剰電力を充電期間に亘って積算した余剰電力量である。なお、実施の形態1と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
Compared to the storage
レート決定部14は、図7に示すように、余剰電力Y400が発生する電力余剰期間T1を充電期間T13とする。そして、レート決定部14は、充電期間T13の全期間における余剰電力Y400の積算値である余剰電力量(図7中の領域A11)を充電予定電力量として用いる。つまり、レート決定部14は、余剰電力量を充電期間T13の時間長で除することで、充電期間T13における目標充電レートを導出する。レート決定部14によって導出される目標充電レートは、充電期間T13の全期間において一定である。
As shown in FIG. 7, the
そして、レート決定部14は、パワーコンディショナ42に対して、充電期間T13の目標充電レートを指示する。パワーコンディショナ42は、レート決定部14から指示された目標充電レートに基づいて蓄電池41を充電させる。ただし、充電期間T13が始まった後の所定期間、および、充電期間T13が終了する前の所定期間は、余剰電力Y400が小さいため、蓄電池41を充電させる充電レートは、指示された目標充電レートよりも実質的に低くなる。
Then, the
また、余剰電力Y400が十分に大きい期間では、指示された一定の目標充電レートでの充電が可能である。また、特に、余剰電力Y400のピーク付近では、余剰電力Y400が目標充電レートに比べて大きい。したがって、余剰電力Y400の一部は、充電されることなく、逆潮流電力として用いられる。 Further, during a period in which the surplus power Y400 is sufficiently large, charging can be performed at the instructed constant target charging rate. Further, especially near the peak of the surplus power Y400, the surplus power Y400 is larger than the target charging rate. Therefore, a part of the surplus power Y400 is used as the reverse flow power without being charged.
すなわち、レート決定部14は、余剰電力を充電期間T13に亘って積算した余剰電力量を充電予定電力量として設定してもよい。
That is, the
これにより、充電レートは、余剰電力量に基づいて設定される。したがって、蓄電池制御装置1Aは、余剰電力量に基づいて、充電期間T13の終了タイミングまで充電を適切に継続することができる。
Thereby, the charging rate is set based on the surplus power amount. Therefore, the storage
また、レート決定部14は、目標充電レートを充電期間T13に亘って一定値に決定してもよい。
The
これにより、充電期間T13に亘って目標充電レートが一定値に設定される。したがって、充電制御が簡易になる。 As a result, the target charging rate is set to a constant value over the charging period T13. Therefore, charging control becomes simple.
また、レート決定部14は、充電予定電力量を充電期間T13の時間長で除することで、目標充電レートを決定してもよい。
Further, the
これにより、蓄電池制御装置1Aは、余剰電力がピークである時刻を含む充電期間T13において蓄電池41により充電される電力を平均化することができる。
Thereby, the storage
また、レート決定部14は、発電電力が需要電力を上回る電力余剰期間T1を充電期間T13として設定してもよい。
Further, the
これにより、電力余剰期間T1の全期間に亘って、レート決定部14が決定した目標充電レートに従って充電が行われるので、逆潮流電力は電力余剰期間T1の全期間に亘って抑制される。
As a result, charging is performed according to the target charging rate determined by the
また、レート決定部14は、図8に示すように、電力余剰期間T1内において充電期間T14を決定してもよい。具体的には、レート決定部14は、余剰電力Y400が閾値K11を上回る期間を充電期間T14として設定する。この場合も、充電期間T14は、余剰電力Y400の全量を電力系統7に逆潮流させた場合に逆潮流する電力がピークである時刻を含む。
Further, the
そして、レート決定部14は、充電期間T14における余剰電力Y400の積算値である余剰電力量(図8中の領域A12)を充電予定電力量として用いて、余剰電力量を充電期間T14の時間長で除することで、充電期間T14における目標充電レートを導出する。レート決定部14で導出された目標充電レートは、充電期間T14の全期間において一定である。
Then, the
そして、余剰電力Y400が閾値K11を上回る期間である充電期間T14の全期間に亘って、レート決定部14で決定された目標充電レートに従って、充電が行われる。したがって、逆潮流電力は充電期間T14の全期間に亘って抑制される。この場合、充電期間T14では余剰電力Y400が十分に大きいので、充電期間T14の全期間に亘って指示された一定の目標充電レートでの充電が可能である。
Then, charging is performed according to the target charging rate determined by the
すなわち、レート決定部14は、発電電力が需要電力を上回る電力余剰期間T1のうち、余剰電力が閾値K11を上回る期間を充電期間T14として設定してもよい。
That is, the
なお、一般に、蓄電池41およびパワーコンディショナ42の仕様および性能などによって、蓄電池41に充電可能な最大充電レート、および、蓄電池41から放電可能な最大放電レートが決まっている。
In general, the maximum charge rate at which the
そこで、上述の実施の形態1、2において、レート決定部14で導出された目標充電レートが最大充電レートを上回る場合、レート決定部14は、最大充電レートをパワーコンディショナ42に指示する最終的な目標充電レートとして決定してもよい。また、上述の実施の形態1、2において、レート決定部14で導出された目標放電レートが最大放電レートを上回る場合、レート決定部14は、最大放電レートをパワーコンディショナ42に指示する最終的な目標放電レートとして決定してもよい。
Therefore, in the first and second embodiments described above, when the target charging rate derived by the
さらに、蓄電池41およびパワーコンディショナ42の仕様および性能などによって、蓄電池41に充電可能な最小充電レート、および、蓄電池41から放電可能な最小放電レートが決まっている場合がある。
Further, the minimum charge rate at which the
この場合、上述の実施の形態1、2において、レート決定部14で導出された目標充電レートが最小充電レートを下回る場合、レート決定部14は、最小充電レートをパワーコンディショナ42に指示する最終的な目標充電レートとして決定してもよい。また、上述の実施の形態1、2において、レート決定部14で導出された目標放電レートが最小放電レートを下回る場合、レート決定部14は、最小放電レートをパワーコンディショナ42に指示する最終的な目標放電レートとして決定してもよい。
In this case, in
また、蓄電池制御装置1、1Aは、コンピュータを搭載してもよい。そして、コンピュータがプログラムを実行することによって、上述の蓄電池制御装置1、1Aの各部(特に、需要予測部11、発電予測部12、蓄電状況予測部13およびレート決定部14)の機能が実現されてもよい。例えば、このコンピュータは、プログラムを実行するプロセッサを備えたデバイスと、他の装置との間でデータを授受するためのインターフェイス用のデバイスと、データを記憶するための記憶用のデバイスとを主な構成要素として備える。
The storage
プロセッサを備えたデバイスは、半導体メモリと別体であるCPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)でもよいし、半導体メモリを一体に備えるマイコンでもよい。記憶用のデバイスは、半導体メモリのようにアクセス時間が短い記憶装置と、ハードディスク装置のような大容量の記憶装置とが併用されてもよい。 The device including the processor may be a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit) that is separate from the semiconductor memory, or may be a microcomputer that includes the semiconductor memory integrally. As the storage device, a storage device having a short access time such as a semiconductor memory and a storage device having a large capacity such as a hard disk device may be used together.
プログラムの提供形態として、コンピュータに読み取り可能なROM(Read Only Memory)、光ディスク等の記録媒体に予め格納されている形態、および、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る形態等がある。 As a form of providing the program, a form that is stored in advance in a computer-readable ROM (Read Only Memory), a recording medium such as an optical disk, or a form that is supplied to the recording medium via a wide area communication network such as the Internet Etc.
例えば、プログラムは、コンピュータを、蓄電池制御装置1または1Aとして機能させる。
For example, the program causes a computer to function as the storage
コンピュータを蓄電池制御装置1または1Aとして機能させるプログラムも、上記と同様の効果を奏し得る。すなわち、このプログラムは、蓄電池41に対して充電または放電などの制御を適切な期間に亘って行うことができる。
A program that causes a computer to function as the storage
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施の形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 The above embodiment is an example of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and other than this embodiment, as long as it does not deviate from the technical idea of the present invention, depending on the design etc. Of course, various changes can be made.
1、1A 蓄電池制御装置
3 太陽光発電装置(分散電源)
4 蓄電装置
6 負荷
7 電力系統
11 需要予測部
12 発電予測部
13 蓄電状況予測部
14 レート決定部
41 蓄電池1, 1A Storage
4
Claims (5)
前記負荷で消費される需要電力の時間推移であり所定期間における時間推移である需要推移を予測する需要予測部と、
前記分散電源の発電電力の時間推移であり前記所定期間における時間推移である発電推移を予測する発電予測部と、
現在の前記蓄電池の残容量、前記蓄電池の最大電池容量、前記需要予測部で予測された前記需要推移、および、前記発電予測部で予測された前記発電推移に基づいて、前記充電動作が行われる充電期間に前記蓄電池により充電可能な電力量であり前記充電期間の開始タイミングにおける前記蓄電池の充電状態に依存する電力量である充電可能量を予測する蓄電状況予測部と、
目標充電レートに前記蓄電池の充電レートを一致または近づけるための前記目標充電レートを決定するレート決定部とを備え、
前記レート決定部は、
前記需要予測部で予測された前記需要推移と、前記発電予測部で予測された前記発電推移とに基づいて、前記所定期間のうち、前記発電電力から前記需要電力を除いた余剰電力がピークである時刻を含む期間を前記充電期間として設定し、
前記充電期間に対して前記蓄電状況予測部によって予測される前記充電可能量と、前記充電期間の時間長とに基づいて、前記充電期間に亘って前記蓄電池を充電させるための充電レートを前記充電期間における前記目標充電レートとして決定し、
前記レート決定部は、前記充電可能量を前記充電期間の時間長で除することで、前記目標充電レートを前記充電期間に亘って一定値に決定する
蓄電池制御装置。 Of the power supply operation of supplying power to the load from each of the power system, the distributed power source, and the power storage device, the charging operation of charging the storage battery included in the power storage device with the power generated by the distributed power source, and the power generated by the distributed power source A storage battery control device for use in a power distribution system that performs a reverse power flow operation of causing a reverse power flow to the power system, the power not being charged by the storage battery and not being consumed by the load,
A demand prediction unit that predicts a demand transition that is a time transition of demand power consumed by the load and is a time transition in a predetermined period,
A power generation prediction unit that predicts a power generation transition that is a time transition of the generated power of the distributed power source and that is a time transition in the predetermined period,
The charging operation is performed based on the current remaining capacity of the storage battery, the maximum battery capacity of the storage battery, the demand transition predicted by the demand prediction unit, and the power generation transition predicted by the power generation prediction unit. A storage state prediction unit that predicts a chargeable amount that is an amount of power that can be charged by the storage battery during a charging period and that is an amount of power that depends on the state of charge of the storage battery at the start timing of the charging period,
A rate determining unit for determining the target charging rate for matching or approaching the charging rate of the storage battery to the target charging rate,
The rate determination unit,
Based on the demand transition predicted by the demand prediction unit and the power generation transition predicted by the power generation prediction unit, the surplus power obtained by removing the demand power from the generated power is a peak during the predetermined period. Set a period including a certain time as the charging period,
The charging rate for charging the storage battery over the charging period is based on the chargeable amount predicted by the storage state prediction unit for the charging period and the time length of the charging period. Determined as the target charging rate in the period,
The storage battery control device, wherein the rate determination unit determines the target charging rate to be a constant value over the charging period by dividing the chargeable amount by the length of the charging period.
請求項1に記載の蓄電池制御装置。 The storage battery control device according to claim 1, wherein the rate determination unit sets a power surplus period in which the generated power exceeds the demand power as the charging period.
請求項1または2に記載の蓄電池制御装置。 The storage battery control device according to claim 1, wherein the rate determination unit sets, as the charging period, a period in which the surplus power exceeds a threshold value in a power surplus period in which the generated power exceeds the demand power.
請求項3に記載の蓄電池制御装置。 The storage battery control device according to claim 3, wherein the rate determination unit sets, as the charging period, a period during which the reverse power flow exceeds the upper limit target value when the surplus power flows backward in the power system.
プログラム。 The computer program to function as a storage battery control device according to any one of claims 1-4.
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