CN108604820A - 管理装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

PV‑PCS(3)输出PV面板(2)所发电产生的电力。EV‑PCS(5)将从商用电力系统(PS)供给的电力或从PV‑PCS(3)输出的电力充入EV(6)。PV‑PCS(3)直接或间接地从服务器(12)接收限制信息(13)。然后，在从PV‑PCS(3)输出的电力被限制的限制期间，管理装置(10)根据简易地估计的PV面板(2)的发电量求出抑制发电量，以该抑制发电量为上限，以使充电电力增加的方式控制PV‑PCS(3)。

Description

管理装置和控制方法
技术领域
本发明涉及一种在从发电设备输出的电力被限制的限制期间能够有效地利用电力的管理装置和控制方法。
背景技术
近年来，正在普及一种引入了以太阳能发电为代表的发电设备的家庭系统(作为一例，HEMS：Home Energy Management System(家庭能量管理系统))。在该家庭系统中，能够适当地管理一般家庭的电力。
另外，在家庭系统中，引入了电动汽车、固置型蓄电池这样的蓄电设备的情况也多。作为引入了这些发电设备和蓄电设备的家庭系统的现有技术，例如在专利文献1中公开了能够储存来自发电设备或商用电力系统(商用电源)的电力的电力储存型发电系统的发明。另外，在专利文献2中公开了使用发电装置的剩余电力来使负载仪器运行的负载控制装置的发明。
专利文献1：日本专利第5738212号公报
专利文献2：日本特开2013-110951号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外，有时由于从引入了发电设备的需求者向商用电力系统供给电力的反向潮流(reverse flow)而商用电力系统的供需平衡崩溃。例如，在晴朗的休息日，需求大幅减少，并且随着发电量的增加而供给增加。
因此，正在推进一种如下制度的整顿：为了保持商用电力系统的供需平衡，电气运营者对需求者指定时间来预先指示反向潮流的抑制(限制)。例如在2014年由日本的资源能量厅公示了针对太阳能发电的输出控制规则。该输出控制规则用于调整发电设备的发电量来抑制向商用电力系统的售电。
作为具体运用的一例，电气运营者当计划应该限制来自发电设备的输出的限制期间(时间段)时，制作包含该限制期间中的限制内容(输出上限)的限制信息。电气运营者将所制作的限制信息经由网络提供给发电设备。然后，发电设备按照被提供的限制信息，当限制期间到来时，抑制发电量以避免超过输出上限。
然而，在专利文献1所记载的发明中，不是根据用于抑制如上所述的反向潮流的指示来减少反向潮流，而是在由于实际的反向潮流而系统电压上升从而达到阈值电压的情况下，切换为充电运转。也就是说，在专利文献1所记载的发明中，丝毫没有考虑限制信息被提供，因此，在该状态下，即使限制期间到来也无法抑制电力。其结果，在专利文献1所记载的发明中，无法在限制期间有效地利用电力。
另一方面，在专利文献2所记载的发明中，还提及了根据来自电力公司的请求来限制发电的情况。尽管如此，由于没有具体的记载，因此不清楚实际能否在限制期间有效地利用电力。另外，在专利文献2所记载的发明中，原本以能够获取由太阳能电池实际生成的电力(发电电力的实效值)为前提来求出剩余电力，但这不能说是一般性的。也就是说，在一般的设备中，为了削减成本，不获取由太阳能电池实际生成的电力。因此，难以掌握剩余电力(功率调节器以何种程度进行抑制来输出电力)。即，在一般的设备中，无法在限制期间有效地利用电力。
本发明是为了解决如上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种在从发电设备输出的电力被限制的限制期间能够有效地利用电力的管理装置和控制方法。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明所涉及的管理装置对发电设备和蓄电设备进行管理，所述发电设备将发电模块所发电产生的电力经由功率调节器输出，所述蓄电设备将从电力系统供给的电力或从所述功率调节器输出的电力进行充电，所示管理装置具备控制单元，该控制单元在从所述功率调节器输出的电力被限制的限制期间，以使充电电力增加的方式控制所述蓄电设备。
发明的效果
根据本发明，通过在从发电设备输出的电力被限制的限制期间适当地增加蓄电设备的充电电力来能够有效地利用电力。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的家庭系统的整体结构的一例的框图。
图2A是用于说明限制信息的一例的示意图。
图2B是用于说明限制期间的示意图。
图2C是用于说明反向潮流的示意图。
图3是用于说明限制期间的发电量与消耗电力量的关系的示意图。
图4是用于说明EV-PCS中的各控制状态的示意图。
图5是用于说明EV-PCS中的各控制状态的关系的状态转移图。
图6是表示管理装置的结构的一例的框图。
图7是表示本发明的实施方式1所涉及的电力有效利用控制处理的一例的流程图。
图8是表示限制时协作控制处理(子例程)的一例的流程图。
图9是用于说明使充电电力增加的情形的示意图。
(附图标记说明)
1：家庭系统；2：PV面板；3：PV-PCS；4：适配器；5：EV-PCS；6：EV；7：电力测定装置；8：配电板；9：仪器；10：管理装置；11：终端装置；12：服务器；13：限制信息；14：蓄电池；21：室内通信部；22：室外通信部；23：数据存储部；24：控制部；241：电力信息收集部；242：限制信息获取部；243：电力有效利用控制部；244：操作受理部；245：显示控制部
具体实施方式
下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。此外，对图中相同或相当部分附加相同的符号。下面，作为具体例说明本发明应用于家庭系统的情况，但是例如对于大厦系统也能够同样地应用本发明。即，以下说明的实施方式是用于说明的，并不限制本发明的范围。因而，本领域技术人员能够采用将这些各要素或全部要素置换为与其均等的要素的实施方式，但是这些实施方式也包含在本发明的范围内。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的家庭系统1的整体结构的一例的框图。该家庭系统1是进行在房屋H内使用的电力的管理的所谓的被称为HEMS(Home EnergyManagement System)的系统。家庭系统1具备PV(Photo Voltaics：太阳能电池)面板2、PV-PCS(Photo Voltaics-Power Conditioning System：太阳能电池-电力调节系统)3、适配器4、EV-PCS(Electric Vehicle-Power Conditioning System：电动汽车-电力调节系统)5、EV(Electric Vehicle：电动汽车)6、电力测定装置7、配电板8、多个仪器9(仪器9-1、9-2、…)、管理装置10以及终端装置11。
另外，家庭系统1能够经由外部的广域网络N来与配置于房屋H外的服务器12进行通信。该服务器12存储有包含应该限制来自PV-PCS 3的输出的限制期间的限制信息13。例如从PV-PCS 3(适配器4)或管理装置10适当读出该限制信息13。此外，关于限制信息13的详情后面叙述。
PV面板2是接受太阳能来进行发电的发电模块。下面，作为一例说明PV面板2的额定容量(最大发电电力)为5kW的情况。另外，该PV面板2与以下的PV-PCS 3(适配器4)构成发电设备。
PV-PCS 3是PV面板2用的功率调节器。PV-PCS 3将PV面板2所发电产生的电从直流电力变换为交流电力，并经由电力线D3供给(输出)到EV-PCS 5。这样从PV-PCS 3供给的电力能够经由EV-PCS 5向商用电力系统(商用电源)PS进行反向潮流(所谓的售电)。除此以外，从PV-PCS 3供给的电力还使用于对EV 6(蓄电池14)的充电，或者通过配电板8在仪器9中使用。此外，在应该限制来自PV-PCS 3的输出的限制期间，PV-PCS 3例如通过超前相位控制对输出的有效电力进行调整(抑制输出)。
作为一例，适配器4是进行无线通信的通信适配器。适配器4经由在房屋H内构建的无线网络(未图示)来与管理装置10能够通信地连接。在该无线网络中，进行例如遵循Wi-Fi(注册商标)、Wi-SUN(注册商标)这样的周知的通信标准的通信。此外，适配器4也可以经由广域网络N来与服务器12能够通信地连接。
经由这样的适配器4，PV-PCS 3与管理装置10进行通信。例如，PV-PCS 3经由适配器4接收从管理装置10送出的限制信息13。此外，PV-PCS 3(适配器4)也可以不是从管理装置10而是直接访问服务器12来接收限制信息13。通过这样，当接收到限制信息13时，PV-PCS3在接收到的限制信息13所规定的限制期间中抑制输出。下面，说明限制信息13。
在限制信息13中，例如图2A所示那样规定了各时间(时间段)的输出上限(能够输出PV面板2的额定容量的几％)。在该例的情况下，规定了0时～9时以及15时～24时的输出为100％(也就是说，无限制)。另外，规定了9时～11时、11时～13时以及13时～15时的输出为40％。此外，除此以外，根据时间段而还有可能存在输出被规定为0％的情况。这样的输出小于100％的时间段为限制期间，该限制期间中的输出上限为能够从PV-PCS 3输出电力的上限值。此外，图2A所示的限制信息13是一例，能够适当变更。例如，也可以用电力值(n[kW])来规定输出上限，以代替用比例(％)来规定。
当经由适配器4接收到这样的限制信息13时，例如图2B所示，即使PV面板2如线La所示那样发电，PV-PCS 3也以线Lp为上限值来输出电力。也就是说，在限制期间(9时～15时)，通过超前相位控制来调整所输出的有效电力，由此将电力抑制至比PV面板2所发电产生的电力少的上限值(线Lp)来输出。
此外，如果用户与电气运营者之间的售电合同是剩余购进，则在这样的限制期间中产生了自家消耗(购电)的状况下，PV-PCS 3被准许能够将电力输出至该自家消耗量(PV面板2的发电量足够的情况下)。也就是说，如图2C所示，根据从PV-PCS 3输出的电力PG和自家消耗的电力PL，利用以下的式1求出互连点C处的反向潮流PR。此外，自家消耗中包含对EV6的蓄电池14的充电、仪器9中的电力消耗。
PR＝PG-PL···(式1)
然后，PV-PCS 3在电力PR>0的情况下，输出抑制至上限值(线Lp)的电力。另一方面，如果电力PR≤0，则能够将电力增加至收敛为电力PR＝0来输出。
具体参照图3来进行说明。在图3中，用点划线表示自家消耗的电力PL的推移。另外，用细的实线表示由PV面板2发电产生的发电电力La的推移。而且，用粗的实线表示从PV-PCS 3输出的电力PG的推移。也就是说，在限制期间(9时～15时)，在电力PL低于上限值(线Lp)的时间段(9时～时刻T1)，PV-PCS 3将电力PG输出至成为上限值的2kW。之后，当电力PL超过上限值时(时刻T1～时刻T3)，PV-PCS 3将电力PG增加至与电力PL相同的电力值来输出。此外，当电力PL超过发电电力La时(时刻T3～15时)，PV-PCS 3输出与发电电力La相同的电力值的电力PG。
更详细地说明，在时刻T1，在PV面板2的发电电力中，输出至与上限值相等的电力PG，剩余量成为抑制发电量Y1。也就是说，PV-PCS 3通过超前相位控制以使抑制发电量Y1成为无效电力的方式偏移位相来进行输出。这样，在自家消耗少的时刻T1，抑制发电量Y1在发电电力中所占的比例高，因此不能说有效地利用发电电力。另一方面，在自家消耗多的时刻T2，将电力PG输出至该自家消耗量，抑制发电量Y2在发电电力中所占的比例低，因此可以说更有效地利用发电电力。
即，在限制期间中产生了抑制发电量的状况下，使消耗电力增加至该抑制发电量。而且，通过使抑制发电量变少，能够有效地利用PV面板2的发电电力。尽管如此，在一般的PV-PCS 3中，难以从外部掌握这样的抑制发电量。另外，关于PV面板2的发电电力、PV面板2附近的日照量等，为了削减成本，在一般的PV-PCS 3中也不进行获取。因此，如后述那样，管理装置10使用从PV-PCS 3输出的过去的发电量来简易地求出抑制发电量。
返回到图1，EV-PCS 5是EV 6用的功率调节器。EV-PCS 5针对搭载于EV 6的蓄电池14的充电和放电进行控制。在蓄电池14的充电时，EV-PCS 5将来自商用电力系统PS(电力线D1)、PV-PCS 3(电力线D3)的电力经由电力线D4供给到蓄电池14。另外，在蓄电池14的放电时，EV-PCS 5将来自蓄电池14的电力经由电力线D4、D2供给到配电板8。
EV-PCS 5为了进行充电和放电的控制，每隔固定时间(作为一例，每隔30秒)测定在电力线D1、D3、D4中分别输送的电力的值。电力线D1配设于商用电力系统PS与EV-PCS 5之间，另外，电力线D3配设于PV-PCS 3与EV-PCS 5之间，而且电力线D4配设于EV-PCS 5与EV 6之间。
EV-PCS 5经由通信线来与分别连接于电力线D1、D3、D4的CT(CurrentTransformer：电流互感器)1、3、4连接。CT 1、3、4是测定交流电流的传感器(关于后述的CT2也同样)。EV-PCS 5基于CT 1的测定结果测定电力线D1的电力值。同样地，EV-PCS 5基于CT3、4的测定结果测定电力线D3、D4的电力值。
另外，EV-PCS 5经由专用的通信线L来与管理装置10能够通信地连接。EV-PCS 5例如响应于来自管理装置10的要求，将测定出的电力线D1、D3、D4的电力值发送到管理装置10。此外，EV-PCS 5也可以经由在房屋H内构建的上述的无线网络来与管理装置10进行通信。
这样的EV-PCS 5被管理装置10所控制，例如图4所示那样成为手动运转、事件运转、限制时协作运转以及计划运转中的任意控制状态。此外，限制时协作运转是指，在应该限制来自PV-PCS 3的输出的限制期间与PV-PCS 3协作来使自家消耗适当地增加的运转。也就是说，是在限制期间中产生抑制发电量的状况下将该抑制发电量使用于对EV 6的蓄电池14的充电来有效地利用PV面板2的发电电力的运转。此外，关于限制时协作运转的详情，与管理装置10的说明一起后述。
关于这些控制状态，按优先级从高到低的顺序决定为手动运转、事件运转、限制时协作运转、计划运转。也就是说，按用户的意思强烈地起作用的顺序，优先级设定得高。因此，例如，如果在限制时协作运转中进行了用户的操作或充放电的日程到来，则转移为手动运转、事件运转这样的优先级高的控制状态。具体地说，EV-PCS 5如图5的状态转移图所示那样根据所发生的事态来使控制状态适当转移。
返回到图1，EV 6是搭载有蓄电池14的汽车。蓄电池14例如由锂离子二次电池构成(此外，二次电池的种类是任意的)。该EV 6和上述的EV-PCS 5构成蓄电设备。此外，蓄电设备也可以例如使用固置型的蓄电池以代替EV 6。
EV 6通过未图示的充电枪(从电力线D4延伸的连接线缆)连接于家庭系统1(EV-PCS 5)。而且，EV 6能够将经由EV-PCS 5从商用电力系统PS、PV-PCS 3供给的电力充电(蓄电)到蓄电池14。另外，EV6还能够使蓄电池14中蓄积的电力放电，并将电力经由EV-PCS 5和配电板8供给到仪器9。
另外，EV 6在作为汽车有效利用时，取下充电枪(从家庭系统1被切断)，能够使用蓄电池14中蓄积的电力使驱动系统动作来自由地行驶。此外，EV 6不限于1台，也可以是多台。
电力测定装置7每隔固定时间(作为一例，每隔30秒)测定在房屋H的电力线D2中输送的电力的值。电力线D2配设于EV-PCS 5与配电板8之间。电力测定装置7经由通信线来与连接于电力线D2的CT2连接。电力测定装置7基于CT 2的测定结果测定电力线D2的电力值。
另外，电力测定装置7例如具备无线通信接口，经由在房屋H内构建的上述的无线网络来与管理装置10能够通信地连接。此外，电力测定装置7也可以是与上述的PV-PCS 3同样地经由适配器4来与这样的无线网络连接的规格。
配电板8将在电力线D2中输送的电力分配到仪器9。也就是说，配电板8将从商用电力系统PS(电力线D1)、PV-PCS 3(电力线D3)经由电力线D2供给的电力分配到与电力线D5、D6、…连接的仪器9。
仪器9(仪器9-1、9-2、…)例如是空调、照明器、地暖系统、冰箱、IH(InductionHeating：感应加热)烹调器、电视、热水器等电气仪器。仪器9-1、9-2、…设置在房屋H(还包括地基)内，与从电力线D2通过配电板8分支的电力线D5、D6、…分别连接。仪器9经由在房屋H内构建的上述的无线网络来与管理装置10能够通信地连接。此外，仪器9也可以是与上述的PV-PCS 3同样地经由适配器4来与这样的无线网络连接的规格。
管理装置10例如是HEMS控制器。管理装置10设置于房屋H内的适当的场所，进行在房屋H、即需求地中消耗、发电产生的电力的监视。例如，管理装置10生成包含表示消耗电力、发电电力的当前值、累计值的数值、图表的监视画面并显示在终端装置11上。另外，管理装置10进行PV-PCS 3、EV-PCS 5以及仪器9的动作控制、动作状态的监视等。关于管理装置10的详情后面叙述。
终端装置11是具备按钮、触摸面板、触控板等输入设备、有机EL显示器、液晶显示器等显示设备、通信接口的例如智能手机、平板终端等便携仪器。终端装置11经由在房屋H内构建的上述的无线网络来与管理装置10能够通信地连接。例如，终端装置11受理来自用户的操作，将表示所受理的操作内容的信息发送到管理装置10。另外，终端装置11接收从管理装置10发送的用于呈现给用户的信息，并显示所接收的信息。
下面，参照图6来说明管理装置10的详情。图6是表示管理装置10的结构的一例的框图。如图示那样，管理装置10具备室内通信部21、室外通信部22、数据存储部23以及控制部24。
室内通信部21例如是用于连接于在房屋H内构建的上述的无线网络的、而且用于经由专用线L来与EV-PCS 5连接的通信单元。也就是说，室内通信部21在控制部24的控制下进行与PV-PCS 3、EV-PCS 5、电力测定装置7、仪器9以及终端装置11的通信。例如，室内通信部21向PV-PCS 3发送上述的限制信息13。另外，室内通信部21为了变更(转移)EV-PCS 5的控制状态而对EV-PCS 5发送对应的控制指令。并且，室内通信部21接收从电力测定装置7送出的电力信息。除此以外，室内通信部21还将控制部24所生成的画面数据发送到终端装置11。
室外通信部22例如是用于连接于外部的广域网络N的通信适配器，在控制部24的控制下进行与外部的服务器12的通信。例如，室外通信部22接收从服务器12送出的上述的限制信息13。
数据存储部23例如由非易失性的半导体存储器构成，存储从电力测定装置7接收到的电力信息和从服务器12接收到的限制信息13。另外，数据存储部23还存储EV-PCS 5中的当前的控制状态(手动运转、事件运转、限制时协作运转、计划运转)、在对控制状态进行变更(转移)时的判定中使用的各种数据(基准值、余量等)。
另外，数据存储部23还存储PV-PCS 3所输出的过去的发电量信息。例如，数据存储部23将在各时间段(作为一例，以30分钟为单位)中的在过去2周期间PV-PCS 3所输出的发电量的最大值存储为过去实效发电量。如后述那样，控制部24将数据存储部23中存储的相同时间段中的过去实效发电量(最大发电量)估计为不存在输出限制(所谓的PV输出抑制)的情况下的PV面板2的发电量，从中减去自家消耗电力量来简易地求出抑制发电量。这是因为，发生输出限制本来就是以高概率预测到晴朗且日照量多的意思的情况，因此视为限制期间中的PV面板2发电至与过去实效发电量相同的程度。此外，作为利用过去2周期间的最大值的优点，可列举在2周期间晴天至少包含1天(以极高的概率存在)，始终持续存储有效的过去实效发电量。此外，如果是1周期间，则足以能够发生在梅雨时完全没有晴天的情况。并且，如果是过去2周期间，则季节也不会大幅变化，因此利用过去实效发电量来估计的发电量是适当的。
另外，数据存储部23存储规定家庭系统1的硬件结构的仪器信息。该仪器信息中例如包含为了对连接于家庭系统1的各种硬件(PV-PCS 3、EV-PCS 5、EV 6、电力测定装置7、仪器9、终端装置11)进行控制、监视所需的信息(作为一例，设定信息、基准值、余量以及状态等)。除此以外，数据存储部23还存储有表示用户与电气运营者签订的售电合同的合同信息。在该合同信息中例如包含表示售电合同是剩余购进、全量购进的信息。
控制部24具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)(均未图示)，对管理装置10整体进行控制。例如，在从PV-PCS 3输出的电力被限制的限制期间，控制部24以使充电电力增加的方式控制蓄电设备(EV-PCS 5、EV 6)。
控制部24在功能上具备电力信息收集部241、限制信息获取部242、电力有效利用控制部243、操作受理部244以及显示控制部245。这些功能是通过由CPU将RAM用作工作存储器并适当执行例如ROM中存储的各种程序(例如，后述的电力有效利用控制处理、限制时协作控制处理的程序)来实现的。
电力信息收集部241收集包含由电力测定装置7测定的电力量的电力信息。也就是说，电力信息收集部241收集仪器9所消耗的消耗电力量。除此以外，电力信息收集部241还收集由EV-PCS 5测量的电力线D1、D3、D4的电力值。
限制信息获取部242通过室外通信部22获取服务器12所存储的限制信息13。也就是说，限制信息获取部242从服务器12获取上述的图2A所示那样的限制信息13。
电力有效利用控制部243在限制期间中，为了有效地利用抑制发电量，对EV-PCS 5进行控制来将抑制发电量充入EV 6(蓄电池14)。具体地说，电力有效利用控制部243在EV-PCS 5的限制时协作运转时，在以下的条件1～4均成立时，执行EV 6的充电。
在条件1中，要求存在对象仪器(PV-PCS 3、EV-PCS 5、EV 6)，且允许限制时协作控制(执行设定为“开”)。具体地说，1a)设置有PV-PCS 3。1b)用户的售电合同是剩余购进(不是全量购进)。1c)控制的执行设定为“开”，且PV-PCS 3抑制输出。1d)设置有EV-PCS 5。1e)EV 6连接于家庭系统1(EV-PCS 5)。这些作为条件1被要求。
在条件2中，要求购电量≤α。该α是预先确定的固定量(作为一例，接近0的值)。由此，在购电量大于固定量(α)的情况下，如果进行EV 6的充电则购电量增加，因此不执行EV6的充电。也就是说，α起到用于使购电量具有时间宽度来容许暂时性的购电的作为余量的作用。由此，在判断是否执行控制时，使因测量误差引起的影响小。
在条件3中，要求上限值+β≤发电量。该上限值是在限制期间中PV-PCS 3所能够输出的电力的上限(上述的图2B所示的线Lp)，是对PV面板2的额定容量乘以限制信息13的上限值(％)所得到的值。另外，β是预先确定的固定量(作为一例，接近0的值)。由此，在来自PV-PCS 3的发电量少而小于上限值+β的期间，不执行EV 6的充电。也就是说，β起到用于抑制对于来自PV-PCS 3的发电量、消耗电力量的实时变动的、不需要的购电的作为余量的作用。
在条件4中，要求PV面板2的发电量(过去实效发电量)>消耗电力量-购电容许设定值+γ。如上所述，不获取该PV面板2的发电量，因此使用过去实效发电量。过去实效发电量例如是数据存储部23中存储的过去2周期间的过去实效发电量(以30分钟为单位的最大发电量)中的、相同时间段的过去实效发电量。另外，购电容许设定值是决定了在进行EV 6的充电时容许到何种程度的购电的值，能够由用户任意地设定。另外，γ是预先确定的固定量(作为一例，接近0的值)。也就是说，γ起到作为如下余量的作用：该余量用于为了使购电的发动条件严格而将PV面板2的发电量假定为比过去实效发电量稍少。此外，在EV 6正在进行充电动作的情况下，使用从消耗电力量减去EV6的充电电力相当量所得到的值来进行比较。EV 6的充电电力使用由EV-PCS 5测量的电力线D4的电力值。此外，也可以由电力测定装置7测定EV 6的充电电力。另外，在限制期间，在能够售电时(作为一例，消耗电力量少于上限值的状态、或者售电已经发生的状态)，也可以不进行EV 6的充电而进行售电。因此，在条件中还加入消耗电力量为上限值以上这一点，在这些全部条件成立时，执行EV 6的充电。
另外，电力有效利用控制部243使用过去实效发电量(以30分钟为单位的最大发电量)来简易地估计PV面板2的发电量。这是因为，如上所述，视为限制期间中的PV面板2发电至与过去实效发电量相同的程度(发生输出限制是以预测到晴朗且日照量多的意思为前提)。也就是说，电力有效利用控制部243从数据存储部23中存储的相同时间段中的过去实效发电量减去自家消耗电力量来简易地求出抑制发电量。
电力有效利用控制部243为了执行EV 6的充电而对EV-PCS 5进行充电量的指示。例如，电力有效利用控制部243作为购电容许设定值(决定了在进行EV 6的充电时容许到何种程度的购电的值)设定Pa。该Pa是固定值(作为一例，0.5kW)，为了进行EV 6的充电，为了增加购电而对EV-PCS 5设定。也就是说，通过将作为大于0的值的Pa设置为EV-PCS 5的购电容许设定值，EV-PCS 5直到产生该Pa的购电为止增加充电电力(充电量)来对EV 6进行充电。追随于此，PV-PCS 3增加电力来进行输出以使售购电力量(图2C的反向潮流PR)收敛为0。于是，购电被消除，因此EV-PCS 5再次直到产生Pa的购电为止增加充电电力来进行EV 6的充电。通过反复这些，包含EV 6的充电电力的自家消耗增加至面板2的发电量，PV-PCS 3不抑制输出(不产生抑制发电量)，而输出PV面板2所发电产生的电力量。然后，EV-PCS 5能够将本来是成为抑制发电量的部分有效地利用于对EV6(蓄电池14)的充电。
此外，在PV-PCS 3的控制时间常数长至例如数十秒以上的情况下，直到控制状态稳定为止需要长时间。对此，通过将固定值(Pa)设置为EV-PCS 5的购电容许设定值，在控制时间常数长的PV-PCS 3的控制状态中也能够高效地有效利用抑制发电量。
操作受理部244根据使用终端装置11的用户的操作(例如对EV-PCS 5的各种操作)，受理其操作数据。
显示控制部245生成用于提供给终端装置11的各种画面数据。例如，显示控制部245生成用于操作EV-PCS 5的操作画面数据。这样的画面数据通过室内通信部21被发送到终端装置11。
下面，参照图7、图8来说明本发明的实施方式1所涉及的管理装置10(控制部24)的动作。图7是表示由控制部24执行的电力有效利用控制处理的一例的流程图。另外，图8是表示限制时协作控制处理(子例程)的一例的流程图。
如图7所示，控制部24判别是否存在(是否设置有)PV-PCS 3(步骤S101)。即，控制部24判别在家庭系统1中是否配备有发电设备。作为一例，控制部24根据数据存储部23中存储的仪器信息判别PV-PCS 3的有无。控制部24如果判别为不存在PV-PCS 3(步骤S101；“否”)，则直接结束电力有效利用控制处理。
另一方面，在判别为存在PV-PCS 3的情况(步骤S101；“是”)下，控制部24判别售电合同是否为剩余购进(步骤S102)。即，控制部24判别在用户与电气运营者之间签订的售电合同是否为剩余购进。作为一例，控制部24根据数据存储部23中存储的合同信息判别售电合同是否为剩余购进。控制部24如果判别为售电合同不是剩余购进(步骤S102；“否”)，则直接结束电力有效利用控制处理。
另一方面，在判别为售电合同是剩余购进的情况下(步骤S102；“是”)，控制部24判别是否处于限制期间中、且允许限制时协作控制(步骤S103)。例如，控制部24将数据存储部23中存储的限制信息13与当前日期时间进行比较，来判别限制期间是否到来。另外，控制部24根据数据存储部23中存储的仪器信息(EV-PCS 5的设定信息)判别是否允许限制时协作控制。控制部24如果判别为限制期间没有到来、或者不允许限制时协作控制(步骤S103；“否”)，则直接结束电力有效利用控制处理。
另一方面，在判别为处于限制期间中、且允许限制时协作控制的情况(步骤S103；“是”)下，控制部24判别是否存在(是否设置有)EV-PCS 5(步骤S104)。即，控制部24判别在家庭系统1中是否配备有充电设备。作为一例，控制部24根据数据存储部23中存储的仪器信息判别EV-PCS 5的有无。控制部24如果判别为不存在EV-PCS5(步骤S104；“否”)，则直接结束电力有效利用控制处理。
另一方面，在判别为存在EV-PCS 5的情况(步骤S104；“是”)下，控制部24判别EV 6是否处于连接中(步骤S105)。即，控制部24判别EV 6是否通过未图示的充电枪处于与家庭系统1(EV-PCS 5)连接中。作为一例，控制部24根据数据存储部23中存储的仪器信息(EV 6的状态)判别EV 6是否处于连接中。控制部24如果判别为EV 6不是处于连接中(步骤S105；“否”)，则直接结束电力有效利用控制处理。
另一方面，在判别为EV 6处于连接中的情况(步骤S105；“是”)下，控制部24执行限制时协作控制处理(步骤S106)。下面，参照图8来说明该限制时协作控制处理的详情。
如图8所示，控制部24判别是否为购电量≤α(步骤S201)。该α是预先确定的固定量(作为一例，接近0的值)，起到用于使购电量具有时间宽度来容许暂时性的购电的作为余量的作用。控制部24如果判别为不是购电量≤α(购电量大于α)(步骤S201；“否”)，则使处理进入后述的步骤S209。
另一方面，在判别为购电量≤α的情况(步骤S201；“是”)下，控制部24判别是否为上限值+β≤发电量(步骤S202)。此外，上限值是在限制期间中PV-PCS 3所能够输出的电力的上限，根据上述的限制信息13求出(图2B所示的线Lp)。另外，β是预先确定的固定量(作为一例，接近0的值)，起到用于抑制对于来自PV-PCS 3的发电量、消耗电力量的实时变动的、不需要的购电的作为余量的作用。控制部24如果判别为不是上限值+β≤发电量(发电量少于上限值+β)(步骤S202；“否”)，则使处理进入后述的步骤S209。
另一方面，在判别为上限值+β≤发电量的情况下(步骤S202；“是”)，控制部24判别EV-PCS 5的控制状态是否为计划运转或限制时协作运转(步骤S203)。也就是说，控制部24判别当前是否使EV-PCS5通过计划运转或限制时协作运转来进行控制。控制部24如果判别为EV-PCS 5的控制状态不是计划运转或限制时协作运转(是手动运转或事件运转)(步骤S203；“否”)，则使处理进入后述的步骤S209。
另一方面，在判别为EV-PCS 5的控制状态是计划运转或限制时协作运转的情况下(步骤S203；“是”)，控制部24判别是否为过去实效发电量>消耗电力量-购电容许设定值+γ(步骤S204)。此外，过去实效发电量例如是数据存储部23中存储的过去2周期间的过去实效发电量(以30分钟为单位的最大发电量)中的相同时间段的过去实效发电量。另外，购电容许设定值是决定了在进行对EV 6(蓄电池14)的充电时容许到何种程度的购电的值，能够由用户任意地设定。另外，γ是预先确定的固定量(作为一例，接近0的值)，起到作为如下余量的作用：该余量用于为了使购电的发动条件严格而将发电量假定为比实效值(过去最大发电量)稍少。控制部24如果判别为不是过去实效发电量>消耗电力量-购电容许设定值+γ(过去实效发电量为消耗电力量-购电容许设定值+γ以下)(步骤S204；“否”)，则使处理进入后述的步骤S209。
另一方面，在判别为过去实效发电量>消耗电力量-购电容许设定值+γ的情况下(步骤S204；“是”)，控制部24将EV-PCS 5的控制状态设为限制时协作运转(步骤S205)。也就是说，控制部24如果当前的控制状态为计划运转，则变更为限制时协作运转，另外，如果当前的控制状态为限制时协作运转，则按原样维持。
控制部24将Pa设定为EV-PCS 5的购电容许设定值(步骤S206)。该Pa是固定值(作为一例，0.5kW)，为了增加对EV 6(蓄电池14)的充电，对EV-PCS 5设定。
控制部24将EV-PCS 5的限制时的购电设定设为“开”(步骤S207)。通过将限制时的购电设定设为“开”，EV-PCS 5直到产生购电为止增加充电量来进行对EV 6的充电。
控制部24将EV-PCS 5的动作模式设为“EV充电”(步骤S208)。也就是说，控制部24对EV-PCS 5指示充电动作。然后，控制部24结束限制时协作控制处理。
被指示了充电动作的EV-PCS 5直到产生在步骤S206中设定的Pa的购电为止增加充电电力来对EV 6进行充电。追随于此，PV-PCS3增加电力并输出以使售购电力量(图2C的反向潮流PR)收敛为0。于是，购电被消除，因此EV-PCS 5再次直到产生Pa的购电为止增加充电电力来进行EV 6的充电。通过反复这些，包含EV 6的充电电力的自家消耗增加至面板2的发电量(过去实效发电量)。
具体地说明，如图9所示，例如在点C开始了限制时协作控制处理的情况下，EV-PCS5以沿着点划线Lb的方式增加充电电力来进行EV 6的充电。然后，PV-PCS 3不抑制输出(不产生抑制发电量)，而沿着发电电力La输出PV面板2所发电产生的电力量。即，EV-PCS 5能够将本来是成为抑制发电量的部分有效地利用于对EV 6(蓄电池14)的充电。
返回到图8，如果在上述的步骤S201～S204的某一个中判定为“否”(限制时判定不成立)，则控制部24判别EV-PCS 5的控制状态是否为限制时协作运转(步骤S209)。也就是说，控制部24判别当前EV-PCS 5是否正在进行限制时的EV 6的充电。控制部24如果判别为EV-PCS 5的控制状态不是限制时协作运转(步骤S209；“否”)，则结束限制时协作控制处理。
另一方面，在判别为EV-PCS 5的控制状态是限制时协作运转的情况(步骤S209；“是”)下，控制部24将EV-PCS 5的限制时的购电设定设为“关”(步骤S210)。通过将限制时的购电设定设为“关”，EV-PCS结束限制时的EV 6的充电。
控制部24将EV-PCS 5的控制状态设为计划运转(步骤S211)。也就是说，控制部24将EV-PCS 5的控制状态从限制时协作运转变更为计划运转。
通过这样的电力有效利用控制处理(限制时协作控制处理)，在从发电设备(PV-PCS 3)输出的电力被限制的限制期间，适当地增加蓄电设备(EV-PCS 5)的充电电力，由此能够有效地利用电力。特别是，即使处于难以从外部掌握PV-PCS 3的抑制发电量的状况、无法获取PV面板2的发电电力、PV面板2附近的日照量等的状况，也能够简易地估计抑制发电量来有效利用于基于EV-PCS 5的对EV 6(蓄电池14)的充电。由此，能够适当地抑制系统的成本。
(实施方式1的变形例)
在上述实施方式1中，说明了在控制部24(电力有效利用控制部243)对EV-PCS 5进行充电量的指示时将Pa设定为购电容许设定值的情况，但是也可以使用简易地求出的抑制发电量来直接指示充电量。
例如，控制部24从过去实效发电量(相同时间段的过去实效发电量)减去自家消耗电力量(例如，由电力测定装置7测量出的电力量)来简易地求出抑制发电量。此时，也可以进一步减去上述的γ(用于将发电量假定为比实效值稍少的余量)。控制部24将求出的抑制发电量变换为与W值相当的充电量，对EV-PCS 5指示该充电量的充电。
在该情况下，能够与抑制发电量相匹配地调整EV 6的充电量，因此能够更高效地有效利用抑制发电量。
(其它实施方式)
在上述实施方式1中，说明了在限制期间控制EV-PCS 5的情况，但是也可以在限制期间开始之前适当地控制EV-PCS 5。下面，简单地说明本发明的其它实施方式。
在其它实施方式中，其特征在于，控制部24基于限制信息13对EV-PCS 5计划EV 6的充放电日程。具体地说，如以下所示，计划充放电日程，使得能够在限制期间中对EV 6(蓄电池14)充电。
例如，控制部24在限制期间到来之前使EV 6放电，在蓄电池14中确保能够充电的容量。另外，在限制期间到来的前日，促使用户使用EV 6，减少蓄电池14的余量。另外，在限制期间到来的前日夜间停止利用深夜时间段的充电。关于这些事先放电、消耗的容量、或限制充电的容量，也可以使用每单位时间(作为一例，30分钟)的发电量预测、消耗电力量预测等来计划。除此以外，控制部24还可以与限制期间的到来相匹配地将EV-PCS 5的动作模式设置为“售电最小模式”(进行剩余充电的动作模式)。
在该情况下，能够避免在限制期间中因EV 6满充电而无法充电的事态。也就是说，通过基于限制信息13适当地计划充放电日程，在限制期间中必定能够进行EV 6的充电。由此，能够将在限制期间产生的抑制发电量可靠地有效利用于对EV 6(蓄电池14)的充电。
上述的实施方式中，以家庭系统1为一例进行了说明，但是例如对于配置于大厦的大厦系统也能够同样地应用。
在上述实施方式中，说明了管理装置10配置于房屋H内的情况，但是也可以将管理装置10配置于房屋H外。例如，也可以使图1所示的服务器12作为管理装置10发挥功能。在该情况下，也能够通过在限制期间适当地增加蓄电设备(EV-PCS 5)的充电电力来有效地利用电力。
另外，在上述实施方式中，说明了使用专用的管理装置10的情况，但是，也能够通过将规定管理装置10的动作的动作程序应用于现有的个人计算机、信息终端仪器等来使该个人计算机作为本发明所涉及的管理装置10发挥功能。
另外，这样的程序的分发方法是任意的，例如既可以保存在CD-ROM(Compact DiskRead-Only Memory：光盘只读存储器)、DVD(Digital Versatile Disk：数字通用光盘)、MO(Magneto Optical Disk：磁光盘)、存储卡等计算机可读取的记录介质中来分发，也可以经由因特网这样的通信网络来分发。
本发明能够进行不脱离广义的精神和范围的各种实施方式和变形。另外，上述的实施方式是用于说明本发明的，而不是用于限定本发明的范围的。也就是说，本发明的范围不是由实施方式而是由权利要求书表示。而且，在权利要求书及与其同等的发明的意义的范围内实施的各种变形视为本发明的范围内。
产业上的可利用性
本发明能够在从发电设备输出的电力被限制的限制期间能够有效利用电力的管理装置和控制方法中采用。

Claims (6)

1.一种管理装置，对发电设备和蓄电设备进行管理，所述发电设备将由发电模块进行发电产生的电力经由功率调节器输出，所述蓄电设备将从电力系统供给的电力或从所述功率调节器输出的电力进行充电，
所述管理装置具备控制单元，该控制单元在从所述功率调节器输出的电力被限制的限制期间，以使充电电力增加的方式控制所述蓄电设备。
2.根据权利要求1所述的管理装置，其特征在于，
所述控制单元通过对所述蓄电设备设定预先确定的购电容许量，反复进行所述蓄电设备使充电电力增加至所述购电容许量并追随的所述功率调节器增加电力的动作，从而以使充电电力自动地增加的方式控制所述蓄电设备。
3.根据权利要求1所述的管理装置，其特征在于，
还具备存储单元，该存储单元存储从所述功率调节器输出的发电量中的在过去固定期间中按时间段的最大值，
所述控制单元从所述存储单元中存储的对象的最大值减去当前的消耗电力量来求出抑制发电量，按以该抑制发电量为上限使充电电力增加的方式控制所述蓄电设备。
4.根据权利要求3所述的管理装置，其特征在于，
所述控制单元通过指定与所述抑制发电量相应的充电量，以使充电电力增加的方式控制所述蓄电设备。
5.根据权利要求1所述的管理装置，其特征在于，
所述控制单元在所述限制期间开始之前，以使所述蓄电设备的充电量减少的方式控制所述蓄电设备。
6.一种管理装置的控制方法，所述管理装置对发电设备和蓄电设备进行管理，所述发电设备将由发电模块进行发电产生的电力经由功率调节器输出，所述蓄电设备将从电力系统供给的电力或从所述功率调节器输出的电力进行充电，
所述控制方法具备控制步骤，在该控制步骤中，在从所述功率调节器输出的电力被限制的限制期间，以使充电电力增加的方式控制所述蓄电设备。
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