CN103999317A - 功率均衡化控制方法、功率均衡化控制装置以及程序 - Google Patents
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Abstract
在电源与包含蓄电装置和负载的多个需要部连接的系统中,对从所述电源向所述各需要部提供的功率进行均衡化的功率均衡化控制装置取得对于向所述多个需要部提供的功率的合计的整体目标值。所述需要部的各蓄电装置的蓄电余量是按照每个监视时间取得的。根据所述整体目标值分配对于向每个所述需要部提供的功率的独立目标值。此时,所述需要部中的1个需要部的独立目标值在其他所述需要部的所述蓄电余量比所述1个需要部的所述蓄电余量少的情况下,被确定为比所述其他所述需要部的独立目标值小的独立目标值。提供通过所述独立目标确定部确定的所述独立目标值,对从所述电源接收的功率进行控制。由此,能够实现效率良好的功率均衡化控制。
Description
技术领域
本发明涉及功率均衡化控制方法、功率均衡化控制装置以及程序。
背景技术
近年来,以功率的效率性应用为目的,正在使用对向消耗功率的多个负载进行的功率提供进行集中控制的系统。例如,存在在各住宅确定交换功率量,在多个住户间互相交换功率的系统。在这种系统中,在多个住宅分别设置蓄电机,在住宅使用在深夜功率等的电费便宜的时间段充电的蓄电机的功率。此外,蓄电机的充电量充裕的住宅向功率不足的住宅或公用设施交换功率。在进行功率的交换时,这种系统的控制装置预测各住宅每天的功率使用量,根据该功率使用量和蓄电机的充电量,确定各住宅的交换量。控制装置按照在各住宅确定的各住宅的交换量向功率不足的住宅或公用设施交换功率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-220428号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在上述住宅或公用设施等消耗功率的负载彼此间交换功率的情况下,既需要各负载的功率使用量的预测,也需要用于相互授受功率的复杂的控制。例如,在功率使用量的预测不适当的情况下,相对于根据预测确定的功率授受的计划,实际会产生与能进行功率授受的量的不一致,控制可能出现缺陷。此外,由于用于相互授受功率的控制不适当,有时还会产生事故。
本发明就是鉴于上述课题而完成的,其要解决的课题在于,提供一种安全且效率良好的功率均衡化控制方法、功率均衡化控制装置以及程序。
用于解决课题的手段
作为本发明一个方面的方法是在电源与包含蓄电装置和负载的多个需要部连接的系统中,对从所述电源向所述各需要部提供的功率进行均衡化的方法。在该方法中,功率均衡化控制装置取得对于向所述多个需要部提供的功率的合计的整体目标值。所述需要部的各蓄电装置的蓄电余量是按照每个监视时间取得的。根据所述整体目标值分配对于向每个所述需要部提供的功率的独立目标值。此时,就所述需要部中的1个需要部的独立目标值而言,在其他所述需要部的所述蓄电余量少于所述1个需要部的所述蓄电余量的情况下,被确定为小于所述其他所述需要部的独立目标值的独立目标值。根据通过所述独立目标确定部确定的所述独立目标值,控制向所述负载提供的功率或从所述电源提供的功率。
此外,作为本发明一个方面的装置是在电源与包含蓄电装置和负载的多个需要部连接的系统中,对从所述电源向所述各需要部提供的功率进行均衡化的功率均衡化控制装置。该功率均衡化控制装置具有整体目标值取得部、蓄电余量取得部、独立目标确定部、控制部。整体目标值取得部取得对于向所述多个需要部提供的功率的合计的整体目标值。蓄电余量取得部按照每个监视时间取得所述需要部的各蓄电装置的蓄电余量。独立目标确定部根据所述整体目标值分配对于向每个所述需要部提供的功率的独立目标值。此时,独立目标确定部,对于所述需要部中的1个需要部的独立目标值,在其他所述需要部的所述蓄电余量少于所述1个需要部的所述蓄电余量的情况下,将其确定为小于所述其他所述需要部的独立目标值的独立目标值。控制部根据通过所述独立目标确定部确定的所述独立目标值,控制向所述负载提供的功率或从所述电源提供的功率。
另外,如果是使计算机执行上述方法的程序的情况下,通过该计算机执行该程序,能够获得与上述本发明的方法同样的作用、效果,因此能够解决上述课题。
发明的效果
根据上述方式的功率均衡化控制方法、功率均衡化控制装置以及程序,能够实现安全且效率良好的功率均衡化控制。
附图说明
图1是表示第1实施方式的功率集中控制系统的结构的示意图。
图2是表示第1实施方式的功率集中控制系统的结构的功能框图。
图3是示意性表示功率均衡化控制的图。
图4是表示第1实施方式的功率均衡化控制的一例的图。
图5是表示未将第1实施方式的功率集中控制系统作为整体进行均衡化控制的情况下的功率提供状况和蓄电余量的合计的图。
图6A是表示在第1实施方式的功率集中控制系统中,未作为整体进行均衡化控制的情况下的每个需要部的功率提供状况和蓄电余量的变化的例的图,(a)表示第1需要部的例子,(b)表示第2需要部的例子。
图6B是表示在第1实施方式的功率集中控制系统中,未作为整体进行均衡化控制的情况下的每个需要部的功率提供状况和蓄电余量的变化的例子的图,(a)表示第3需要部的例子,(b)表示第4需要部的例子。
图6C是表示在第1实施方式的功率集中控制系统中,未作为整体进行均衡化控制的情况下的每个需要部的功率提供状况和蓄电余量的变化的例子的图,表示第5需要部的例子。
图7是表示未作为第1实施方式的整体进行均衡化控制时的每个需要部的蓄电余量和每个需要部的独立目标值的图。
图8A是表示在第1实施方式的功率集中控制系统中,作为整体进行了均衡化控制的情况下的每个需要部的功率提供状况和蓄电余量的变化的例子的图,(a)表示第1需要部的例子,(b)表示第2需要部的例子。
图8B是表示在第1实施方式的功率集中控制系统中,作为整体进行了均衡化控制的情况下的每个需要部的功率提供状况和蓄电余量的变化的例子的图,(a)表示第3需要部的例子,(b)表示第4需要部的例子。
图8C是表示在第1实施方式的功率集中控制系统中,作为整体进行了均衡化控制的情况下的每个需要部的功率提供状况和蓄电余量的变化的例子的图,表示第5需要部的例子。
图9是表示将第1实施方式的功率集中控制系统作为整体进行了均衡化控制的情况下的功率提供状况和蓄电余量的合计的图。
图10是表示作为第1实施方式的整体进行了均衡化控制时的每个需要部的蓄电余量和每个需要部的独立目标值的图。
图11是表示第1实施方式的功率集中控制系统的动作的流程图。
图12是表示第1实施方式的功率集中控制系统的动作的流程图。
图13是表示第1实施方式的功率集中控制系统的动作的流程图。
图14是表示第2实施方式的功率集中控制系统的动作的流程图。
图15是表示第2实施方式的功率集中控制系统的动作的流程图。
图16是表示第2实施方式的功率集中控制系统的动作的流程图。
图17是举例示出累积接收功率量的合计超过整体目标值的情况的图。
图18是表示第4实施方式的功率集中控制系统的动作的流程图。
图19是表示第4实施方式的功率集中控制系统的动作的流程图。
图20是表示第4实施方式的功率集中控制系统的动作的流程图。
图21是表示标准的计算机硬件结构的图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下,根据附图说明实施方式。首先,参照图1至图8C,说明第1实施方式的功率集中控制系统1的结构和功率均衡化控制的动作的概要。图1是表示第1实施方式的功率集中控制系统1的结构的示意图,图2是表示功率集中控制系统1的结构的功能框图。如图1、图2所示,功率集中控制系统1是对电源3连接多个需要部15-1、15-2、···、15-N(归纳或代表性称之为需要部15),通过均衡化控制部20进行控制的系统。需要部15-1、···、15-N分别具有开关5-1、···、5-N、蓄电装置7-1、···、7-N、变动负载13-1、···、13-N。另外,将开关5-1、···、5-N、蓄电装置7-1、···、7-N、变动负载13-1、···、13-N分别归纳或代表性称之为开关5、蓄电装置7、变动负载13等。在需要部15中,彼此连接的蓄电装置7和变动负载13经由开关5与电源3连接。开关5连接用于控制开关5的动作的均衡化控制部20。
电源3是商用电源。开关5以能够开闭的方式在电源3与蓄电装置7和变动负载13之间进行连接,由均衡化控制部20控制以开闭连接,从而切换电源3与蓄电装置7和变动负载13之间的连接。蓄电装置7与开关5和变动负载13连接,具有接收功率计测部9-1、···、9-N、蓄电机11-1、···、蓄电机11-N和蓄电余量计测部12-1、···、12-N。另外,将接收功率计测部9-1、···、9-N、蓄电机11-1、···、蓄电机11-N和蓄电余量计测部12-1、···、12-N分别归纳或代表性称作接收功率计测部9、蓄电机11、蓄电余量计测部12等。
接收功率计测部9计测来自电源3的各需要部15-n(n=1~N的整数,是与各需要部15对应的编号。以下亦同)的接收功率Pin_n(t),并向均衡化控制部20输出。蓄电机11按照开关5的开闭,对从电源3接收的功率的一部分充电(闭路时)或放电(开路时),从而向变动负载13提供功率。蓄电余量计测部12对蓄电机11的蓄电余量进行计测,并向均衡化控制部20输出。
另外,将需要部15-n的接收功率称作接收功率Pin_n(t),将所有需要部15的接收功率相加后的功率称作接收功率Pin(t)。此外,将时刻t的需要部15-n的蓄电余量称作蓄电余量Bn(t),将所有需要部15的蓄电机11的余量相加后的余量称作蓄电余量Br(t)。将接收功率Pin(t)、Pin_n(t)累积了某段时间的功率分别称作累积接收功率量Ein(t)、累积接收功率量Ein_n(t),详细情况将在后面叙述。
变动负载13是一般家庭和企业等接受功率提供而消耗功率变动的负载。此外,在图1中,在电源3的输出、蓄电机11的输入输出、变动负载13的输入在交流功率用和直流功率用时不同的情况下,适当插入交流/直流转换器。
均衡化控制部20具有目标确定部22、开关控制部26、编号管理部36、计时器管理部38。目标确定部22具有独立目标确定部30和存储部24。存储部24具有整体目标存储部32、独立最大功率存储部34。
计时器管理部38通过管理未图示的需要时限计时器、监视时间计时器等,从而进行各周期的管理。其中,需要时限计时器管理的需要时限T1指的是对从电源3接收的功率量进行累计的期间,监视时间计时器管理的监视时间T2指的是均衡化控制部20对接收功率Pin(t)进行计测的时间间隔。
编号管理部36管理各需要部15的编号(例如,1~N),能够关于各需要部15对各自进行控制。存储部24例如为Random Access Memory(RAM)等。存储部24存储控制均衡化控制部20的动作的程序、从蓄电装置7输入的蓄电余量、确定的独立目标值等。存储部24的整体目标存储部32通过经由未图示的输入部而来自外部的输入等,取得预先确定的功率集中控制系统1整体的均衡化目标值并存储。独立最大功率存储部34通过预先经由未图示的输入部输入等的方法取得各变动负载13各自的最大消耗功率Lmax(n)并存储。
独立目标确定部30参照整体目标存储部32、独立最大功率存储部34,取得整体目标值x、各变动负载13的最大消耗功率Lmax(n)。独立目标确定部30根据取得的整体目标值x、最大消耗功率Lmax(n)、蓄电余量计测部12计测的蓄电余量Bn(t)等,按照与通过编号管理部36管理的编号对应的每个需要部15,确定时刻t的均衡化控制的独立目标值xn(t)。进而,独立目标确定部30将确定的独立目标值xn(t)向开关控制部26输出。
开关控制部26根据通过目标确定部22确定的独立目标值xn(t)和基于从蓄电装置7输入接收功率Pin_n(t)的累积接收功率量Ein_n(t),输出切换开关5的连接状态的动作信号,控制开关5。另外,还可以将取得的接收功率Pin_n(t)、蓄电余量Bn(t)和确定的独立目标值xn(t)存储于存储部24。关于独立目标值xn(t)的确定方法的详细情况将在后面叙述。
以下,说明功率均衡化控制。图3是在纵轴取消耗功率,横轴取时间,示意性表示功率均衡化控制的图。如图3所示,在消耗功率P比目标值x小时通过目标值x与消耗功率P之间的差分的功率对蓄电机充电,在消耗功率比目标值高时,从蓄电机放出消耗功率P与目标值x之间的差分的功率。此外,还可以构成为如图2所示的功率集中控制系统1那样,将消耗功率和目标值作为每单位时间的功率量,在单位时间内对开关5开闭,从而切换蓄电机11的充放电,对每单位时间的功率量进行均衡化。
图4是纵轴取功率和功率量,横轴取时间,表示功率均衡化控制的一例的图。在功率均衡化控制中,例如,计测在规定的需要时限T1内从电源3接收的总功率量,根据计测的总功率量与均衡化目标值的比较,控制来自电源3的接收。在本实施方式中,接收功率计测部9―n将变动负载13-n的消耗功率与蓄电机11-n的充电功率之和作为来自电源3的接收功率Pin_n(t)计测。
此处,使用图4,说明在需要时限T1间的某时刻,通过对来自电源3的接收功率Pin_n(t)累积的累积功率量Ein_n(t)是否超过一定的均衡化目标值xn,开闭开关5的例子。图4中示出接收功率Pin_n(t)、累积功率量Ein_n(t)、负载功率Pln_n(t)的时间变化。接收功率Pin_n(t)是通过接收功率计测部9-n按照每个监视时间T2计测的功率,累积功率量Ein_n(t)是设通过接收功率计测部9-n计测的接收功率Pin_n(t)在监视时间T2期间内持续,而累积了从需要时限T1的开始时起经过的时间的功率量。此外,负载功率Pin(t)是变动负载13―n的消耗功率。
如图4所示,变动负载13-n的消耗功率如负载功率Pln(t)那样变化时,接收功率Pin_n(t)在累积功率量Ein_n(t)到达均衡化目标值xn为止的时刻t=0~t1,在蓄电机充满电的前提下与负载功率Pln(t)相等。此外,累积功率量Ein_n(t)是在需要时限T1内累积的功率量,在未达到均衡化目标值xn的时刻t=0~2T1,在负载功率一定的情况下描绘锯齿波的轨迹。在图4的例子中,在时刻t=2T1附近负载功率Pln(t)上升。通过负载功率Pln(t)的上升,接收功率Pin_n(t)也上升,在时刻t=t1,累积功率量Ein_n(t)超过均衡化目标值xn,开关5-n开放,蓄电机11-n开始放电。在开关5-n开放的期间内,接收功率Pin_n(t)=0。蓄电机11-n在时刻t=t1~3T1的期间内进行放电。
在变为下一个需要时限的时刻t=3T1,累积功率量Ein_n(t)被复位,因而开关5-n再次闭合,开始来自电源3的接收,在时刻t=3T~t2期间内进行接收。在时刻t=t2,累积功率量Ein_n(t)再次超过均衡化目标值xn,开关5开放,蓄电机11开始放电。以下,重复同样的动作。另外,在本例中,在蓄电机11-n放电后的时刻t=3T1以后蓄电机11-n进行充电,因而接收功率Pin_n(t)成为将负载功率Pln(t)与对于蓄电机11-n的充电功率相加后的功率。如上,进行将需要时限内的接收功率量Ein_n(t)限制为与均衡化目标值xn同等的值的功率均衡化控制。
图5是表示未将功率集中控制系统1作为整体进行均衡化控制的情况下的功率提供状况和蓄电余量的图。在图5中,纵轴表示以所有变动负载13的最大消耗功率Lmax(n)之和为基准的百分率或以每个需要时限T1(例如30分)的最大消耗功率量之和为基准的百分率和以蓄电容量之和为基准的百分率,横轴表示时间。另外,未作为整体进行均衡化控制指的是将功率集中控制系统1的整体目标值x均等分配为多个需要部15的独立目标值xn,不依赖于各蓄电机11的蓄电余量Bn(t)而使用一定的独立目标值xn进行控制。
在图5中,大约到12点前为止,接收功率Pin(t)达到整体目标值x的单位时间平均功率以上的时间段较多,因而所有需要部15的合计的蓄电余量Br(t)减少,而此后,成为接收功率Pin(t)小于整体目标值x的单位时间平均功率的时间段时,蓄电余量Br(t)逐渐增加。
图6A至图6C是表示在功率集中控制系统1中,未作为整体进行均衡化控制的情况下的独立的功率提供状况和蓄电余量的变化的例子的图。在图6A中,例如(a)表示需要部15-1的例,(b)表示需要部15-2的例子。在图6B中,例如(a)表示需要部15-3的例子,(b)表示需要部15-4的例子。图6C例如表示需要部15-5的例子。
图6A至图6C中,纵轴表示以各变动负载13的最大消耗功率Lmax(n)为基准的百分率或以每个需要时限T1(例如30分)的最大消耗功率量为基准的百分率和以各需要部15的蓄电容量为基准的百分率,横轴表示时间。图6A~图6C表示进行均衡化控制之前的接收功率Pin’_n(t)、累积功率量Ein’_n(t)、对独立目标值xn进行了均衡化的情况下的接收功率Pin_n(t)、累积功率量Ein_n(t)和蓄电余量Bn(t)相对于时间的变化。
如图6A(a)所示,在进行均衡化控制之前为接收功率Pin’_1(t)、累积接收功率量Ein’_1(t),进行了均衡化控制后为接收功率Pin_1(t)、累积接收功率量Ein_1(t),蓄电机11的蓄电余量为蓄电余量B1(t)。在图6A(a)的例子中,大约到12点前为止,接收功率Pin_1(t)示出比独立目标值x1的单位时间平均功率高的值,累积接收功率量Ein_1(t)达到独立目标值x1的时间段较多,因而蓄电余量B1减少,此后逐渐增加。在图6A(b)的例子中,接收功率Pin_2(t)示出比独立目标值x2的单位时间平均功率小的值,累积接收功率量Ein_2(t)未达到独立目标值x2,因而蓄电机11始终为接近充满电的状态。
在图6B(a)的例子中,接收功率Pin_3(t)示出比独立目标值x3的单位时间平均功率小的值,累积接收功率量Ein_3(t)未达到独立目标值x3,因而蓄电机11始终为接近充满电的状态。在图6B(b)的例子中,大约到12点前为止,接收功率Pin_4(t)示出比独立目标值x4的单位时间平均功率高的值,累积接收功率量Ein_4(t)达到独立目标值x4的时间段较多,因而蓄电余量B4减少,此后逐渐增加。
在图6C的例子中,大约到超过16点为止,接收功率Pin(5)示出比独立目标值x5的单位时间平均功率高的值。首先,大约到3点为止,累积接收功率量Ein_5(t)达到独立目标值X5的时间段较多,因而蓄电余量B5(t)逐渐减少,而超过3点时,蓄电机11的蓄电余量B5(t)基本为空的状态。此后,接收功率Pin_5(t)也持续示出比独立目标值x5的单位时间平均功率高的值,而由于蓄电机11的容量为空,因此累积接收功率量Ein_5(t)超过独立目标值x5的状态持续到大约超过16点为止。此后,在接收功率Pin_5(t)逐渐减少为小于独立目标值x5的单位时间平均功率的值时,蓄电余量B5(t)逐渐增加。
图7是表示如上未作为整体进行均衡化控制时的蓄电余量Br(t)和蓄电余量Bn(t)与整体目标值x和独立目标值xn的图。在图7中,纵轴为以各需要部15的最大消耗功率量为基准的百分率和以各需要部15或所有需要部15的合计的蓄电容量为基准的百分率,横轴表示时间。如参照图6A至图6C说明的那样,在0~24点,各蓄电余量Bn(t)示出各种倾向。即,该倾向非常适于进行在消耗功率较大的时间段进行蓄电机的放电,作为结果蓄电余量减少,在消耗功率较小的时间段进行蓄电机的充电,作为结果蓄电余量增加这样的均衡化控制,此外还有增加而处于饱和状态的倾向,减少而容量为空的情况等。
如上,在通过均匀的独立目标值xn对功率集中控制系统1的各需要部15进行均衡化控制的情况下,作为功率集中控制系统1进行合并运算时,看起来似乎如图5所示进行了良好的控制。然而,按照每个独立的需要部15观察时,蓄电余量Bn(t)或饱和或为空。因此,可知尽管在某个需要部中蓄电余量有剩余,然而在某个需要部中蓄电余量枯竭,使得接收功率量的最大值增加,无法有效运用所有的蓄电机11的蓄电余量和蓄电容量。
以下,说明第1实施方式的独立目标值的确定方法。在第1实施方式中,将各需要部15的时刻t的均衡化目标值称作独立目标值xn(t)(n=1~N的整数,是与各需要部15对应的变量)。独立目标确定部30在对与各独立目标值xn(t)对应的功率量进行合计后,以成为与功率集中控制系统1的整体目标值x对应的功率量的方式,将整体目标值x分配给各需要部15。各需要部15按照各独立目标值xn(t)独立地进行均衡化控制。蓄电余量计测部12根据编号管理部36的管理,定期地收集各需要部15的蓄电余量Bn(t)。其中,n=1~N的整数,是与各需要部15对应的变量。t表示被计测的时刻。另外,独立目标值xn(t)例如按照每个监视时间T2被更新。此外,严格而言,按照各需要部15收集的蓄电余量Bn(t)的时刻t有时会由于处理和通信的延迟等而不同,然而以与所有需要部15有关的监视时间T2完全同步的情况进行说明。
独立目标确定部30根据所收集的各蓄电余量Bn(t),如下式1那样将对整体目标值x乘以蓄电余量Bn(t)的倒数比后的值逐次确定为独立目标值xn(t)。
[数1]
其中,n为与各需要部15对应的变量,N为需要部15的总数,x为整体目标值,xn(t)为在各需要部15的时刻t确定的独立目标值,Bn(t)为各需要部15的蓄电机11的时刻t的蓄电余量(充满电时的蓄电功率,即以蓄电容量为基准的百分率)。
图8A至图8C是表示以功率集中控制系统1作为整体进行了均衡化控制的情况下的独立的功率提供状况和蓄电余量的变化的例子的图。图8A中,(a)表示需要部15-1的例子,(b)表示需要部15-2的例子。图8B中,(a)表示需要部15-3的例子,(b)表示需要部15-4的例子。图8C表示需要部15-5的例子。
图8A至图8C中,纵轴为以各变动负载13的最大消耗功率Lmax(n)为基准的百分率或以最大消耗功率量为基准的百分率和以蓄电容量为基准的百分率,横轴表示时间。另外,为了便于说明,通过百分率对功率提供状况进行图示,而如果统一了代入各式时的单位,则也可以为(Wh)等其他任意的单位。
图8A至图8C表示进行均衡化控制之前的接收功率Pin’_n(t)、累积功率量Ein’_n(t)。此外,图8A至图8C示出对功率集中控制系统1的各需要部15-1~15-5的独立目标值xn(t)逐次进行变更的、作为整体进行了均衡化的情况下的接收功率Pin_n(t)、累积功率量Ein_n(t)和蓄电余量Bn(t)相对于时间的变化。其中,n=1~5。
作为第1需要部的例子,如图8A(a)所示,在进行均衡化控制之前,接收功率的状况为接收功率Pin’_1(t)、累积接收功率量Ein’_1(t)。进行了均衡化控制之后,独立目标值x1(t)在时刻t=0与整体目标值x相等,而根据式1逐次被更新。此时,需要部15-1的接收功率的状况为接收功率Pin_1(t)、累积接收功率量Ein_1(t),蓄电余量为蓄电余量B1(t)。
图8A(b)的第2需要部的例子是变动负载13的消耗功率比图1的例子少的例子。在该例子中,根据式1,独立目标值x2(t)逐次被更新。如图8A(b)所示,在进行均衡化控制之前,接收功率的状况为接收功率Pin’_2(t)、累积接收功率量Ein’_2(t)。进行了均衡化控制后,独立目标值x2(t)在时刻t=0与整体目标值x相等,而根据式1逐次被更新。此时,需要部15-2的接收功率的状况为接收功率Pin_2(t)、累积接收功率量Ein_2(t),蓄电余量为蓄电余量B2(t)。
图8B(a)的第3需要部的例子是表示与图1的例子同等的消耗功率的变动负载13的其他例子。在该例中,根据式1,独立目标值x3(t)逐次被更新。如图8B(a)所示,在进行均衡化控制之前,接收功率的状况为接收功率Pin’_3(t)、累积接收功率量Ein’_3(t)。进行了均衡化控制后,独立目标值x3(t)在时刻t=0与整体目标值x相等,而根据式1,逐次被更新。此时,需要部15-3的接收功率的状况为接收功率Pin_3(t)、累积接收功率量Ein_3(t),蓄电余量为蓄电余量B3(t)。
图8B(b)的第4需要部的例子是表示与图1的例子同等的消耗功率的变动负载13的又一个例子。在该例中,根据式1,独立目标值x4(t)逐次被更新。如图8B(b)所示,在进行均衡化控制之前,接收功率的状况为接收功率Pin’_4(t)、累积接收功率量Ein’_4(t)。进行了均衡化控制之后,独立目标值x4(t)在时刻t=0与整体目标值x相等,而根据式1,逐次被更新。此时,需要部15-4的接收功率的状况为接收功率Pin_4(t)、累积接收功率量Ein_4(t),蓄电余量为蓄电余量B4(t)。
图8C的第5需要部的例子是变动负载13的消耗功率比图1的例子多的例子。在该例中,根据式1,独立目标值x5(t)逐次被更新。如图8C所示,在进行均衡化控制之前,接收功率的状况为接收功率Pin’_5(t)、累积接收功率量Ein’_5(t)。进行了均衡化控制后,独立目标值x5(t)在时刻t=0与整体目标值x相等,而根据式1,逐次被更新。此时,需要部15-5的接收功率的状况为接收功率Pin_5(t)、累积接收功率量Ein_5(t),蓄电余量为蓄电余量B5(t)。
图9表示图8A~图8C所示的需要部15-1~15-5的均衡化控制前的合并运算后的接收功率Pin’(t)和累积接收功率量Ein’(t)、进行了均衡化控制的情况下的合并运算后的接收功率Pin(t)和累积接收功率量Ein(t)、蓄电余量Br(t)。
如图9所示,此时的独立目标值x1(t)~x5(t)对整体目标值x进行了分配,因而相加后(基于百分率的显示时求平均)则成为整体目标值x。此外,均衡化控制前的功率接收状况为接收功率Pin’(t)和累积接收功率量Ein’(t)。均衡化控制后的功率接收状况为接收功率Pin(t)、累积接收功率量Ein(t),蓄电余量为蓄电余量Br(t)。如上,作为功率集中控制系统1整体,以对大容量的蓄电机11连接所有的需要部15的情况的方式进行控制,并且成为不会出现蓄电机11或饱和或余量为空的适当的控制。
图10是表示如上作为整体进行了均衡化控制时的整体目标值x和各需要部15的独立目标值xn(t)与蓄电余量Br(t)和各蓄电余量Bn(t)的图。图10的纵轴表示以各需要部15或所有需要部15的合计的最大消耗功率量之和为基准的百分率或以各需要部15或所有需要部15的合计的蓄电容量为基准的百分率。横轴表示时间。
如图10所示,在0~24点,独立目标值xn(t)表示按照各需要部各自不同的变化,示出了这种目标分配的结果为所有的蓄电余量Bn(t)与作为所有蓄电余量的合计的蓄电余量Br(t)的变化同样变化的倾向。因此,功率集中控制系统1,需要部间的蓄电余量差变小、即能够有效运用所有蓄电机11的蓄电余量和蓄电容量,属于能够实现更为有效的均衡化控制的优选状况。
以下,参照图11至图13说明第1实施方式的功率集中控制系统1的动作。图11至图13是表示第1实施方式的功率集中控制系统1的动作的流程图。
如图11所示,在均衡化控制部20中预先进行功率均衡化控制的初始参数设定。即,计时器管理部38设定需要时限T1(h)、监视时间T2(h)、需要时限开始时刻并储存于存储部24。此外,目标确定部22从整体目标存储部32取得整体目标值x(Wh)并设定。编号管理部36设定与需要部15的总数对应的编号N(S101)。
对于需要时限开始时刻是否到来,计时器管理部38通过对管理的时刻与在存储部24储存的需要时限开始时刻进行比较,来进行监视,直到需要时限开始时刻到来为止(S102:No)。需要时限开始时刻到来后(S102:Yes),计时器管理部38对未图示的需要时限计时器进行复位(S103)。
开关控制部26接通各需要部15的开关5。此时,各蓄电机11在检测到输入正常时切换为充电状态(S104)。开关控制部26在各需要部15中,复位为累积接收功率量Ein_n(t)=0(Wh)(S105)。
进入图12的处理,计时器管理部38对未图示的监视时间计时器进行复位(S111)。计时器管理部38重复进行监视,直到监视时间计时器到期、即经过监视时间T2(S112:No)。在计时器管理部38判别为监视时间计时器到期后(S112:Yes),独立目标确定部30经由蓄电余量计测部12取得时刻t的各需要部15-n的蓄电余量Bn(t)(S113)。其中,所取得的蓄电余量Bn(t)是通过与各蓄电机11的蓄电容量之比表现的。
独立目标确定部30通过上式1,计算各需要部15的独立目标值xn(t)(S114)。开关控制部26经由各接收功率计测部9,取得各需要部15的接收功率Pin_n(t)(Wh)(S115),并计算需要部15-n的累积功率量Ein_n(t)=Ein_n(t)+Pin_n(t)×T2(S116)。
进入图13的处理,开关控制部26设k=1(S121)。开关控制部26判别是否为Ein_k(t)≧xk(t)(S122),在Ein_k(t)<xk(t)的情况下(S122:No),使处理进入S124。在Ein_k(t)≧xk(t)的情况下(S122:Yes),开关控制部26断开需要部15-k的开关5(接收开关k)(S123)。此时,蓄电装置7在检测到开关5断开而产生的商用电源输入切断时,进行蓄电机11的放电。
开关控制部26置换为k=k+1(S124),判别是否为k>N(S125)。在k≦N的情况下(S125:No),开关控制部26使处理返回S122。在k>N的情况下(S125:Yes),计时器管理部38判别需要时限计时器是否到期(S126)。如果判别为需要时限计时器未到期(S126:No),则处理返回图12的S111,如果判别为到期(S126:Yes),则处理返回图11的S103。
如上所述,根据第1实施方式的功率集中控制系统1,对与电源3连接的多个需要部15根据整体目标值x分配独立目标值xn(t)。各需要部15根据独立目标值xn(t)独立地进行均衡化控制。各需要部15的独立目标值xn(t)是根据各需要部15的蓄电余量Bn(t)的倒数与各需要部15的蓄电余量Bn(t)的倒数针对所有的需要部15之和的比分配的。由此,各需要部15在作为独立目标值xn(t),存在比该需要部15小的蓄电余量Bn(t)的情况下,分配比该需要部15小的独立目标值xn(t)。
如上,根据第1实施方式的功率集中控制系统1,作为各负载13与蓄电装置7的组合的需要部15能够按照独立目标值xn(t)独立地进行均衡化控制。独立目标值xn(t)是例如按照每个监视时间T2定期地收集所有蓄电装置11的蓄电余量Bn(t),根据所收集的蓄电余量Bn(t)的倒数计算的。因此,蓄电余量Bn(t)多的需要部15的独立目标值xn(t)变小,而放电的机会增加,另一方面,蓄电余量Bn(t)较少的需要部15的独立目标值xn(t)变高,充电的机会增加,因而蓄电余量Bn(t)变得均匀。因此,能够实现效率良好的功率集中控制系统1,可获得功率费用削减、蓄电装置7的小型化、二氧化碳排放削减的效果等。
作为功率集中控制系统1整体,在变动负载13的需要较大时,不从电源3放电,而是对蓄电装置7放电,从而可获得减小从电源3接收的每单位时间的功率量的峰值的功率均衡化所致的效果。此时,例如与构成为将所有的变动负载13与大容量的1个蓄电装置连接的系统时同样地,能够有效运用所有的蓄电余量,对总功率进行均衡化。为了实现这种功率集中控制系统1,例如,可以按照每个功率消耗负载或每个房间设置较小的蓄电装置。通过构成为使用这种分散配置的小容量蓄电装置7,能够不需要大容量的蓄电装置。
进而,根据本实施方式的功率集中控制系统1,能够不需要在彼此的需要部15之间进行直接的功率移动的向电源系统的逆流,具有无需进行复杂的控制,抑制不适当的控制导致的事故的产生等的效果。如上,能够不必进行蓄电装置7间的直接的功率移动,而是对分散配置的蓄电装置7进行集中控制,虚拟地实现蓄电装置7间的功率移动。因而,能够以不会产生在分散配置的蓄电装置7中某个蓄电装置7处于余量紧迫的状态,而其他蓄电装置7的余量充裕这样的状况的方式进行集中控制,能够有效运用蓄电容量。
在确定独立目标值xn(t)时,对蓄电余量Bn(t)计测即可,无需进行所有的负载13的需要预测,或检测充放电功率等,因此能够容易地确定独立目标值xn(t)。因而,不会由于对于每天变动的负载的预测的精度而导致独立目标值xn(t)受到影响,导致均衡化的效果降低,还不需要装置的成本和计算处理的成本。此时,计测的蓄电余量Bn(t)只要是与各蓄电机11的蓄电容量之比即可,无需将通过比取得的计测值换算为功率或功率量。
(第1实施方式的变形例)
以下,说明第1实施方式的变形例的功率集中控制系统1。在本变形例中,对于与第1实施方式的功率集中控制系统1同样的结构和动作省略重复说明。
在本变形例中,功率集中控制系统1的结构和均衡化控制的处理与第1实施方式大致相同。在计算蓄电机11的蓄电余量Bn(t)时,在第1实施方式中计测与蓄电容量之比,直接使用计测值,而在本变形例中,将计测的比换算为蓄电功率量(Wh),计算独立目标值xn(t)。独立目标值xn(t)算式与第1实施方式的功率集中控制系统1同样为式1。
根据本变形例,即使是相同比的蓄电余量Bn(t),基于蓄电机11的蓄电容量的大小而充电所需的功率量会不同,通过所有的功率量进行计算,从而能够获得更符合功率集中控制系统1的功率的状况的独立目标值xn(t)。
(第2实施方式)
以下,说明第2实施方式的功率集中控制系统1。在第2实施方式的功率集中控制系统1中,对于与第1实施方式的功率集中控制系统1同样的结构和动作省略重复说明。第2实施方式的功率集中控制系统1的结构与第1实施方式的功率集中控制系统1的结构相同。
在第2实施方式的功率集中控制系统1中,变动负载13的消耗功率在各需要部15中不同的情况下,即使是相同的蓄电余量Bn(t)和相同的独立目标值xn(t),蓄电余量Bn(t)的消耗也根据变动负载13的消耗功率不同而不同。因而,将各负载13的最大消耗功率比看做负载的消耗功率比,不仅考虑蓄电余量还一并考虑该最大消耗功率比,如下式2确定独立目标值。
[数2]
此外,由于整体目标值x被分配给所有的需要部15,因而下式3成立。
[数3]
通过式2、式3可导出下式4。
[数4]
其中,n为与各需要部15对应的变量,N为需要部15的总数,x为整体目标值,xn(t)为各需要部15的时刻t的独立目标值,Bn(t)为各需要部15的蓄电机11的时刻t的蓄电余量。此时,蓄电余量可以为以蓄电机11充满电时的蓄电功率量、即蓄电容量为基准的百分率或换算为蓄电功率量的值(Wh)。此外,Lmax(n)为各变动负载13的最大消耗功率,α为用于标准化的系数。
如上,独立目标确定部30例如始终或按照每个监视时间T2定期地收集各需要部15的各蓄电装置7的余量。然后,独立目标确定部30通过式4将独立目标值xn(t)作为对整体目标值x与蓄电余量Bn(t)的倒数比和各负载的最大消耗功率Lmax(n)的比的积成正比的值逐次确定。
以下,参照图14至图16说明第2实施方式的功率集中控制系统1的动作。图14至图16是表示第2实施方式的功率集中控制系统1的动作的流程图。
如图14所示,在均衡化控制部20中,预先进行功率均衡化控制的初始参数设定。即,计时器管理部38设定需要时限T1(h)、监视时间T2(h)、需要时限开始时刻,并储存于存储部24。此外,目标确定部22从整体目标存储部32取得整体目标值x(Wh)并设定。编号管理部36设定与需要部15的总数对应的编号N。进而,独立目标确定部30取得在独立最大功率存储部34存储的最大消耗功率Lmax(n)(S131)。
对于需要时限开始时刻是否到来,计时器管理部38通过对管理的时刻与在存储部24储存的需要时限开始时刻进行比较而进行监视,直到需要时限开始时刻到来为止(S132:No)。需要时限开始时刻到来时(S132:Yes),计时器管理部38对未图示的需要时限计时器进行复位(S133)。
开关控制部26接通各需要部15的开关5。此时,各蓄电机11检测到输入正常时切换为充电状态(S134)。开关控制部26在各需要部15复位为累积接收功率量Ein_n(t)=0(Wh)(S135)。
进入图15的处理,计时器管理部38对未图示的监视时间计时器进行复位(S141)。计时器管理部38重复进行监视,直到监视时间计时器到期、即经过监视时间T2为止(S142:No)。在计时器管理部38判别为监视时间计时器到期后(S142:Yes),独立目标确定部30经由蓄电余量计测部12取得时刻t的各需要部15-n的蓄电余量Bn(t)。其中,所取得的蓄电余量Bn(t)通过与各蓄电机11的蓄电容量之比或蓄电功率量表现。
独立目标确定部30通过上式4,计算各需要部15的独立目标值xn(t)(S144)。开关控制部26经由各接收功率计测部9取得各需要部15的接收功率Pin_n(t)(Wh)(S145),并计算需要部15-n的累积功率量Ein_n(t)=Ein_n(t)+Pin_n(t)×T2(S146)。
进入图16的处理,开关控制部26设k=1(S151)。开关控制部26判别是否为Ein_k(t)≧xk(t)(S152),在Ein_k(t)<xk(t)的情况下(S152:No),使处理进入S154。在Ein_k(t)≧xk(t)的情况下(S152:Yes),开关控制部26断开需要部15-k的开关5(接收开关k)(S153)。此时,蓄电装置7在检测到开关5断开而产生的商用电源输入切断时,进行蓄电机11的放电。
开关控制部26置换为k=k+1(S154),判别是否为k>N(S155)。在k≦N的情况下(S155:No),开关控制部26使处理返回S152。在k>N的情况下(S155:Yes),计时器管理部38判别需要时限计时器是否到期(S156)。在判别为需要时限计时器未到期时(S156:No),处理返回图15的S141,在判别为到期时(S156:Yes),处理返回图14的S133。
如上所述,根据第2实施方式的功率集中控制系统1,除了与第1实施方式及其变形例的功率集中控制系统1同样的作用效果之外,由于考虑到变动负载13的消耗功率,因而能够实现效率更为良好的均衡化控制。
(第3实施方式)
以下,说明第3实施方式的功率集中控制系统1。在第3实施方式的功率集中控制系统1中,对于与第1实施方式及其变形例或第2实施方式的功率集中控制系统1同样的结构和动作省略重复说明。第3实施方式的功率集中控制系统1的结构与第1实施方式的功率集中控制系统1相同。
在第3实施方式的功率集中控制系统1中,独立目标确定部30通过蓄电余量Bn(t)或变动负载13的最大消耗功率Lmax(n)或这双方的大小关系对独立目标值xn(t)进行编序。即,通过以下的某种条件确定顺序。
1)按照1/Bn(t)从小到大的顺序(其中,Bn(t)为与蓄电容量之比)
2)按照1/Bn(t)从小到大的顺序(其中,Bn(t)为蓄电功率量(Wh))
3)按照下式5从小到大的顺序(其中,Bn(t)为与蓄电容量之比或蓄电功率量(Wh))
[数5]
独立目标确定部30根据该顺序,以使得顺序相邻的各需要部15的独立目标值xn(t)之间的差相等的方式,确定独立目标值xn(t)。顺序相邻的各需要部15的独立目标值xn(t)之间的差相等的条件通过下式6表现,将整体目标值x向各需要部15分配的条件通过式7表现。
xn(t)=x×(1+K(n、t)×β)···(式6)
[数6]
通过式6、式7可导出式8。
[数7]
其中,n为与各需要部15对应的变量,N为需要部15的总数,x为整体目标值,xn(t)为各需要部15的时刻t的独立目标值,Bn(t)为各需要部15的蓄电机11的时刻t的蓄电余量。此时,蓄电余量可以为以蓄电机11充满电时的蓄电功率量、即蓄电容量为基准的百分率或换算为蓄电功率量的值(Wh)。此外,Lmax(n)为各变动负载13的最大消耗功率,K(n,t)为表示时刻t的需要部15的顺序的正整数,β为用于标准化的系数。另外,独立目标值xn(t)是例如始终或按照每个监视时间T2定期地收集各需要部15的各蓄电装置7的余量,通过上式8逐次确定的。
关于第3实施方式的功率集中控制系统1的均衡化控制的动作,可以取代第2实施方式的均衡化控制的图15的流程图的S144,进行通过上式8确定独立目标值xn(t)的处理。
如上所述,根据第3实施方式的功率集中控制系统1,在根据蓄电余量Bn(t)通过上述1)或2)确定了独立目标值xn(t)的顺序的情况下,可获得与第1实施方式及其变形例同样的作用效果。此外,在进一步根据最大消耗功率Lmax(n)确定了独立目标值xn(t)的顺序的情况下,可获得与第2实施方式的功率集中控制系统1同样的作用效果。
(第4实施方式)
以下,说明第4实施方式的功率集中控制系统1。在第4实施方式的功率集中控制系统1中,对于与第1实施方式及其变形例、第2实施方式或第3实施方式的功率集中控制系统1同样的结构和动作省略重复说明。第4实施方式的功率集中控制系统1的结构与第1实施方式的功率集中控制系统1相同。
如上所述,在功率集中控制系统1中,独立目标值xn(t)根据蓄电余量上下变动。然而,即使在某个时刻独立目标值xn(t)怎样变小,也无法削减从需要时限开始到该时刻为止消耗的累积接收功率量Ein_n(t),因而有时累积接收功率量Ein_n(t)会大于独立目标值xn(t)。另一方面,在独立目标值xn(t)变高的情况下,累积接收功率量Ein_n(t)有时会增加至该值。因此,会产生虽然各需要部15的独立目标值xn(t)的合计为整体目标值x,然而累积接收功率量Ein_n(t)的合计超过整体目标值x的情况。
图17是举例示出累积接收功率量Ein的合计超过整体目标值x的情况的图。图17中,纵轴表示以各变动负载13或所有变动负载13的合计的最大消耗功率Lmax(n)为基准的百分率或以最大消耗功率量Lmax(n)为基准的百分率。此外,纵轴表示以各需要部15或所有需要部15的合计的蓄电容量为基准的百分率。横轴表示时间。
图17示出将功率集中控制系统1作为整体进行了均衡化控制的情况下的接收功率Pin_n(t)、累积功率量Ein_n(t)和蓄电余量Bn(t)相对于时间的变化。其中,n=1、2。
如图17所示,需要部15-1,15-2的消耗功率Pl(1),Pl(2)示出大致一定的值,累积接收功率量Ein_1(t)、Ein_2(t)在大约0.3点左右分别上升至独立目标值xn(t)附近。在累积接收功率量Ein_1(t)、Ein_2(t)分别超过独立目标值x1(t)、x2(t)时,蓄电余量B1(t),B2(t)按照不同的量减少。此后,1个独立目标值xn(t)上升,而另一个减少。独立目标值xn(t)上升的需要部15只要未超过该值,则Ein_n(t)上升。另一个独立目标值xn(t)减少的需要部15的开关5断开而接收功率为0,然而累积接收功率量Ein_n(t)仅凭维持独立目标值xn(t)变化之前的值,成为比该时刻的独立目标值xn(t)高的值。因而,作为累积接收功率量Ein_1(t)、Ein_2(t)的合计的累积接收功率量Ein超过作为独立目标值x1(t)、x2(t)的合计的整体目标值x,在大约0.3点以后示出其动作。
在本实施方式的功率集中控制系统1中,如上,在累积接收功率量Ein_n(t)的合计为整体目标值x以上的情况下,相比各需要部15的控制,优先断开所有的需要部15的开关5。
以下,参照图18至图20,说明第4实施方式的功率集中控制系统1的动作。图18至图20是表示第4实施方式的功率集中控制系统1的动作的流程图。
如图18所示,在均衡化控制部20预先进行功率均衡化控制的初始参数设定。即,计时器管理部38设定需要时限T1(h)、监视时间T2(h)、需要时限开始时刻,并储存于存储部24。此外,目标确定部22从整体目标存储部32取得整体目标值x(Wh)并设定。编号管理部36设定与需要部15的总数对应的编号N。进而,独立目标确定部30取得在独立最大功率存储部34存储的最大消耗功率Lmax(n)(S201)。
对需要时限开始时刻是否到来,计时器管理部38通过对管理的时刻与在存储部24储存的需要时限开始时刻进行比较来进行监视,直到需要时限开始时刻到来为止(S202:No)。需要时限开始时刻到来后(S202:Yes),计时器管理部38对未图示的需要时限计时器进行复位(S203)。
开关控制部26接通各需要部15的开关5。此时,各蓄电机11在检测到输入正常时切换为充电状态(S204)。开关控制部26在各需要部15中复位为累积接收功率量Ein_n(t)=0(Wh)(S205)。此外,开关控制部26复位为将各需要部15的累积接收功率量Ein_n(t)相加后的需要部15整体的累积接收功率量Ein=0(Wh)(S206)。
进入图19的处理,计时器管理部38对未图示的监视时间计时器进行复位(S211)。计时器管理部38重复进行监视,直到监视时间计时器到期、即经过监视时间T2为止(S212:No)。在计时器管理部38判别为监视时间计时器到期时(S212:Yes),独立目标确定部30经由蓄电余量计测部12取得时刻t的各需要部15-n的蓄电余量Bn(t)。其中,所取得的蓄电余量Bn(t)通过与各蓄电机11的蓄电容量之比或蓄电功率量表现。
独立目标确定部30通过上式4计算各需要部15的独立目标值xn(t)(S214)。开关控制部26经由各接收功率计测部9取得各需要部15的接收功率Pin_n(t)(Wh)(S215),并计算需要部15-n的累积功率量Ein_n(t)=Ein_n(t)+Pin_n(t)×T2(S216)。
开关控制部26进而通过下式9计算整体的累积接收功率量Ein(S217)。
[数8]
进入图20的处理,开关控制部26判别是否为Ein≧x(S221)。在Ein(t)≧x的情况下(S221:Yes),开关控制部26将各需要部15的开关5全部断开(S222),使处理进入S228。
在Ein(t)<x的情况下(S221:No),开关控制部26设k=1(S223)。开关控制部26判别是否为Ein_k(t)≧xk(t)(S224),在Ein_k(t)<xk(t)的情况下(S224:No),使处理进入S226。在Ein_k(t)≧xk(t)的情况下(S224:Yes),开关控制部26断开需要部15-k的开关5(接收开关k)(S225)。此时,蓄电装置7在检测到开关5断开而产生的商用电源输入切断时,进行蓄电机11的放电。
开关控制部26置换为k=k+1(S226),判别是否为k>N(S227)。在k≦N的情况下(S227:No),开关控制部26使处理返回S224。在k>N的情况下(S227:Yes),计时器管理部38判别需要时限计时器是否到期(S228)。在判别为需要时限计时器未到期时(S228:No),处理返回图19的S211,在判别为到期时(S228:Yes),处理返回图18的S203。
如上所述,根据第4实施方式的功率集中控制系统1,除了与第2实施方式的功率集中控制系统1同样的作用效果之外,由于考虑到累积接收功率量Ein是否超过整体目标值x,因此能够防止累积接收功率量Ein的不必要的上升,能够实现效率更为良好的均衡化控制。
上述第1至第4实施方式和第1实施方式的变形例的功率集中控制系统1为本发明的系统的一例。此外,开关控制部26为控制部的一例,独立目标确定部30为整体目标值取得部和独立目标确定部的一例。
另外,本发明不限于以上叙述的实施方式,可以在不脱离本发明的主旨的范围内采用各种结构或实施方式。例如,在第4实施方式中,关于独立目标值xn(t)的确定方法,举例说明的是第2实施方式的独立目标值xn(t)的确定方法,然而不限于此。可以将第1实施方式或其变形例、第3实施方式中的某个独立目标值xn(t)的确定方法与第4实施方式的累积接收功率量Ein之和是否超过整体目标值x的判定组合起来。
此外,独立目标值xn(t)的确定可以通过设定比具有比自身的需要部15的蓄电余量Bn(t)少的蓄电机11的需要部15的独立目标值xn(t)小的目标值来进行。此时,将整体目标值x分配给各需要部15的独立目标值xn(t)。因而,独立目标值xn(t)的确定可通过设定比具有比自身的需要部15的蓄电余量Bn(t)多的蓄电机11的需要部15的独立目标值xn(t)高的目标值来进行。
此处说明用于使计算机执行上述第1至第4实施方式和第1实施方式的变形例的功率均衡化控制方法的动作而通用的计算机的例子。图21是表示标准的计算机的硬件结构的一例的框图。如图21所示,计算机300经由总线310连接了Central ProcessingUnit(CPU)302、存储器304、输入装置306、输出装置308、外部存储装置312、媒体驱动装置314、网络连接装置等。
CPU302是控制计算机300整体的动作的运算处理装置。存储器304是用于预先存储控制计算机300的动作的程序,或在执行程序时按照需要作为作业区域使用的存储部。存储器304例如为RAM、Read Only Memory(ROM)等。输入装置306是在通过计算机的使用者操作时,取得与该操作内容对应起来的来自使用者的各种信息的输入,将取得的输入信息发送给CPU302的装置,例如为键盘装置、鼠标装置等。输出装置308是输出计算机300的处理结果的装置,包含表示装置等。例如,表示装置按照通过CPU302发送的表示数据显示文本和图像。
外部存储装置312例如是硬盘等的存储装置,是预先存储通过CPU302执行的各种控制程序或取得的数据等的装置。介质驱动装置314是用于对移动记录介质316进行写入和读出的装置。CPU302经由记录介质驱动装置314读出并执行在移动记录介质316记录的规定的控制程序,从而能够进行各种控制处理。移动记录介质316例如为Conpact Disc(CD)-ROM、Digital Versatile Disc(DVD)、Universal SerialBus(USB)存储器等。网络连接装置318是进行通过有线或无线在与外部之间进行的各种数据的授受的管理的接口装置。总线310是将上述各装置等彼此连接,进行数据的交互的通信路径。
由计算机执行上述第1至第4实施方式和第1实施方式的变形例的功率均衡化控制方法的程序例如存储于外部存储装置312。CPU302从外部存储装置312读出程序,使计算机300进行功率均衡化控制的动作。此时,首先制作用于使CPU302执行功率均衡化控制的处理的控制程序并存储于外部存储装置312。然后,从输入装置306将规定的指示附加给CPU302,将该控制程序从外部存储装置312读出并执行。此外,该程序还可以存储于移动记录介质316。
符号说明
1 功率集中控制系统
3 电源
5 开关
7 蓄电装置
9 接收功率计测部
11 蓄电机
12 蓄电余量计测部
13 变动负载
15 需要部
20 均衡化控制部
22 目标确定部
26 开关控制部
30 独立目标确定部
32 整体目标存储部
34 独立最大功率存储部
36 编号管理部
38 计时器管理部
Pin(t),Pin_n(t) 接收功率
Ein(t),Ein_n(t) 累积接收功率量
Br(t) 蓄电余量
Bn(t) 蓄电余量
x 整体目标值
xn(t) 独立目标值
Claims (12)
1.一种功率均衡化控制方法,其特征在于,由功率均衡化控制装置来进行如下处理,该功率均衡化控制装置在电源与包含蓄电装置和负载的多个需要部连接的系统中,对从所述电源提供给所述各需要部的功率进行均衡化,该处理如下:
取得对于提供给所述多个需要部的功率的合计的整体目标值,
按照每个监视时间取得所述需要部的各蓄电装置的蓄电余量,
在根据所述整体目标值分配对于按照每个所述需要部提供的功率的独立目标值时,对于所述需要部中的1个需要部的独立目标值,在其他所述需要部的所述蓄电余量少于所述1个需要部的所述蓄电余量的情况下,将其确定为比所述其他所述需要部的独立目标值小的独立目标值,
根据通过所述独立目标确定部确定的所述独立目标值,控制提供给所述负载的功率或从所述电源提供的功率。
2.根据权利要求1所述的功率均衡化控制方法,其特征在于,所述独立目标值根据所述各需要部的蓄电余量的倒数比来确定。
3.根据权利要求2所述的功率均衡化控制方法,其特征在于,所述独立目标值还根据所述各需要部的最大消耗功率之比来确定。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的功率均衡化控制方法,其特征在于,
还具有功率计测部,该功率计测部对所述需要部接收到的功率或每单位时间的功率量进行计测,
所述控制部
在所述功率计测部计测出的所述需要部接收到的功率或每单位时间的功率量的合计值为所述整体目标值以上的情况下,通过所述整体目标值来控制所述合计值。
5.一种功率均衡化控制装置,其在电源与包含蓄电装置和负载的多个需要部连接的系统中,对从所述电源提供给所述各需要部的功率进行均衡化,
该功率均衡化控制装置的特征在于,具有:
整体目标值取得部,其取得对于提供给所述多个需要部的功率的合计的整体目标值;
蓄电余量取得部,其按照每个监视时间取得所述需要部的各蓄电装置的蓄电余量;
独立目标确定部,其在根据所述整体目标值分配对于按照每个所述需要部提供的功率的独立目标值时,对于所述需要部中的1个需要部的独立目标值,在其他所述需要部的所述蓄电余量少于所述1个需要部的所述蓄电余量的情况下,将其确定为比所述其他所述需要部的独立目标值小的独立目标值;以及
控制部,其根据通过所述独立目标确定部确定的所述独立目标值,控制提供给所述负载的功率或从所述电源提供的功率。
6.根据权利要求5所述的功率均衡化控制装置,其特征在于,所述独立目标值根据所述各需要部的蓄电余量的倒数比来确定。
7.根据权利要求6所述的功率均衡化控制装置,其特征在于,所述独立目标值根据所述各需要部的最大消耗功率之比来确定。
8.根据权利要求5至7中的任意一项所述的功率均衡化控制装置,其特征在于,
该功率均衡化控制装置还具有功率计测部,该功率计测部对所述需要部接收到的功率或每单位时间的功率量进行计测,
所述控制部
在所述功率计测部计测出的所述需要部接收到的功率或每单位时间的功率量的合计值为所述整体目标值以上的情况下,通过所述整体目标值来控制所述合计值。
9.一种程序,其在电源与包含蓄电装置和负载的多个需要部连接的系统中,对从所述电源提供给所述各需要部的功率进行均衡化,
该程序用于使计算机执行如下处理:
取得对于提供给所述多个需要部的功率的合计的整体目标值,
按照每个监视时间取得所述需要部的各蓄电装置的蓄电余量,
在根据所述整体目标值分配对于按照每个所述需要部提供的功率的独立目标值时,对于所述需要部中的1个需要部的独立目标值,在其他所述需要部的所述蓄电余量少于所述1个需要部的所述蓄电余量的情况下,将其确定为比所述其他所述需要部的独立目标值小的独立目标值,
根据通过所述独立目标确定部确定的所述独立目标值,控制提供给所述负载的功率或从所述电源提供的功率。
10.根据权利要求9所述的程序,其特征在于,所述独立目标值根据所述各需要部的蓄电余量的倒数比来确定。
11.根据权利要求2所述的程序,其特征在于,所述独立目标值根据所述各需要部的最大消耗功率之比来确定。
12.根据权利要求9至11中的任意一项所述的程序,其特征在于,
还具有功率计测部,该功率计测部对所述需要部接收到的功率或每单位时间的功率量进行计测,
所述控制部
在所述功率计测部计测出的所述需要部接收到的功率或每单位时间的功率量的合计值为所述整体目标值以上的情况下,通过所述整体目标值来控制所述合计值。
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6413455B2 (ja) * | 2014-08-07 | 2018-10-31 | 日本電気株式会社 | 給湯機制御装置、給湯機制御システム、給湯機制御方法およびプログラム |
US10205551B2 (en) | 2017-01-06 | 2019-02-12 | Adtran, Inc. | Systems and methods for power leveling in passive optical networks |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001258176A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 電力消費制御システム |
JP2009213319A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Toshiba Corp | 自然エネルギー発電装置の出力変動抑制装置 |
CN102104251A (zh) * | 2011-02-24 | 2011-06-22 | 浙江大学 | 一种并网运行模式下的微电网实时能量优化调度方法 |
JP2011182609A (ja) * | 2010-03-03 | 2011-09-15 | Fujitsu Ltd | 電力平準化制御装置、電力平準化制御方法、及びプログラム |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001258176A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 電力消費制御システム |
JP2009213319A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Toshiba Corp | 自然エネルギー発電装置の出力変動抑制装置 |
JP2011182609A (ja) * | 2010-03-03 | 2011-09-15 | Fujitsu Ltd | 電力平準化制御装置、電力平準化制御方法、及びプログラム |
CN102104251A (zh) * | 2011-02-24 | 2011-06-22 | 浙江大学 | 一种并网运行模式下的微电网实时能量优化调度方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024060513A1 (zh) * | 2022-09-22 | 2024-03-28 | 苏州元脑智能科技有限公司 | 一种bbu均衡供电控制系统、多bbu供电系统及服务器 |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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