JP2003209994A - 発電システムおよびその制御方法 - Google Patents

発電システムおよびその制御方法

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JP2003209994A JP2002006138A JP2002006138A JP2003209994A JP 2003209994 A JP2003209994 A JP 2003209994A JP 2002006138 A JP2002006138 A JP 2002006138A JP 2002006138 A JP2002006138 A JP 2002006138A JP 2003209994 A JP2003209994 A JP 2003209994A
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Nobuhiko Yamashita
暢彦 山下
Toshiaki Yanai
利明 谷内
Satoshi Otsu
智 大津
Mikio Yamazaki
幹夫 山崎
Akira Takeuchi
章 竹内
Kunitoshi Tazume
國利 田爪
Yasushi Hiraoka
靖史 平岡
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    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

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Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料電池システム等の家屋内に設置された家庭
向け発電システムにおいては、家庭内での電力負荷変動
にどのように追随させるかが問題であった。特に、負荷
の変動とこれに対応するための無駄な電力消費を抑える
必要があった。このため、無駄な電力消費を抑えた発電
システムとその制御方法の提供を目的とした。 【解決手段】電流センサで負荷への供給電流のモニタを
行ない、これにより過去の電力使用実績を記憶したデー
タと、同時に家屋内の人の存在の有無を検知したデータ
と、外部からの気温、天気予報等のデータとを勘案して
電力供給量の予測を行ない、このデータで発電機の制御
を行なうシステムとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、店舗や一般家庭等
で用いる、燃料電池、マイクロガスタービンあるいは太
陽電池といった発電手段を使用した発電システムおよび
その制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】燃料電池、マイクロガスタービン、ある
いは太陽電池等の家庭向けの自家発電システムの研究開
発が進められているが、これら発電手段の発電量の制御
に関しては、家庭内の電力負荷変動が大きいため、どの
ように発電量を追随させるかという問題がある。秒から
分単位のピーク性の変動については、蓄電池を併用する
か、配電線を介して電力会社からの電力に分担させる等
の方策を取ることができる。これよりも、もっと長い時
間単位の変動についても、同様に蓄電池や電力会社の配
電線に分担させることはできるが、できるだけ発電手段
の発電量を需要電力に追随させ、蓄電池への充放電によ
る損失や、電力会社からの買電量を抑えた方が、自家発
電手段を設置する本来の目的に添うことになる。しかし
ながら、発電手段の発電量の制御においては、増減の時
間的変化に対して瞬間には対応できないといった難しい
点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来研究されてきた方法では家庭内電力負荷の変動に対し
て、十分な応答特性を有しておらず、また、無駄な電力
消費が避けられなかった。本発明においては、これら無
駄な電力消費を抑える発電システムとその制御方法を提
供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1乃至請求項4においては本発明におけるシ
ステムの構成内容について規定し、請求項5乃至請求項
7はこのシステムの制御方法について開示するものであ
る。すなわち、請求項1においては、燃料電池等の発電
手段と、家屋内に設置された電気器具等の電力負荷と、
前記の発電手段と前記の電力負荷との間に電力負荷で消
費される消費電力測定手段を設置し、ここで測定された
消費電力量を元に電力需要予測を行なう手段を有し、こ
の予測量にしたがって前記の発電手段の発電量を制御す
る制御手段と、同時に前記の制御手段に外部の情報を供
給する外部制御情報手段と、前記外部制御情報手段から
の制御情報を伝送するための通信線、電力会社からの電
力供給を受電するための配電線も含めて構成した発電シ
ステムとしている。
【0005】ここで、前記の制御手段は請求項2で記載
したように、前記の消費電力測定手段で測定した電力量
をデータ数値に変換する第1のデータ変換手段と、前記
第1のデータ変換手段の出力データを蓄積する記憶手段
と、前記の外部制御情報手段とデータ授受を行うための
第1の通信手段と、前記記憶手段のデータと前記第1の
通信手段の出力とから電力需要予測を算出する第1の演
算手段と、前記第1の演算手段出力から前記発電手段の
制御信号を発生させる発電手段制御指令信号生成手段と
で構成されている。
【0006】また、請求項3で記載したように、前記の
外部制御情報手段は例えば気温変動、天気予報に関する
情報を発信するものであって、前記の各家屋と通信する
ための第2の通信手段と、前記の外部制御情報を数値化
する第2の演算手段とで構成されている。
【0007】なお、請求項4に記載したように、本発明
においては家屋内での人存在の有無に対しても電力消費
を制御し得るように、人体センサを設置すると同時に、
このセンサの出力を前記の制御手段に接続し、この制御
手段に人体センサからの信号を数値データに変換する第
2のデータ変換手段を含む構成としている。
【0008】請求項5においては、発電手段を設置した
家屋において、この家屋内での電力負荷での消費電力を
測定する手段と、その測定データを蓄積する手段と、予
め定められたプログラムに基づいて演算を行い、前記の
発電手段への発電量の指令値を生成する手段と、外部と
の通信手段とを備えた発電システムで、前記の消費電力
測定値データを蓄積する手段に蓄えられた過去の蓄積デ
ータを元に消費電力の日負荷特性を予測し、この予測を
元に前記発電手段の発電指令値を生成し、この生成され
た値で前記家屋内で閉じた系を構成している前記発電手
段の制御を行う方法を開示したものである。
【0009】さらに、請求項6では、請求項5に記載し
た制御方法において、例えば気温変動、天気予報に関す
る情報等外部からの制御情報を各家屋共通の情報として
発信し、各家屋がそれを受信し、前記受信した情報を元
に演算を行って消費電力の予測値を変更する制御方法を
開示している。
【0010】また、請求項7では、請求項5または請求
項6のいずれかに記載の制御方法において、人体センサ
により前記家屋が留守であるかどうかを判定し、この判
定結果により消費電力の予測値を変更する制御方法につ
いて開示している。
【0011】
【発明の実施の形態】以下図により本発明の実施の形態
を詳細に説明する。図1は家屋内の発電システムの構成
および外部制御情報手段との関係を示し、図2は家屋内
の発電システムに設置される制御手段20の内部構成を
示し、図3は外部制御情報手段内の構成を示す。ここ
で、1は発電手段、2は照明その他の家屋内の電力負
荷、3は配電盤、4は商用電力の配電線、11は通信
線、12は電流センサ、13は人体センサ、20は制御
手段、21は第1のデータ変換手段、22は記憶手段、
23は第2のデータ変換手段、24は第1の演算手段、
25は第1の通信手段、26は発電手段制御指令信号生
成装置、50は外部制御情報手段、51は第2の通信手
段、そして52は第2の演算手段である。発電手段1と
しては、例えば固体高分子形燃料電池システムを使用す
ることが出来、負荷変動を吸収したり、燃料電池を停止
状態から起動する期間にも電力を得るための蓄電池を含
むシステムとする場合もある。図1は2軒の家屋に対す
る発電システムの例であるが、家屋内の接続状況は同じ
である。図1に示すように、発電手段1は家屋内の配電
盤3に接続されており、この配電盤3には同時に配電線
4からの商用電力が連系して接続されている。電力負荷
2は屋内照明その他各種電気機器であり、発電手段1か
らの給電量とこれら電力負荷2の電力需要量との間に過
不足がある場合には、配電線4との電力の授受によって
吸収される。すなわち、家屋内の電力負荷2の消費電流
を例えばクランプ型のプローブからなる電流センサ12
で測定し、家屋内のリビング等における人の動きを例え
ば赤外線による人体センサ13で監視をして、これら両
センサからの信号が制御手段20へ入力される。
【0012】制御手段20からは発電手段1へ発電制御
指令信号が伝えられるが、この時、外部制御情報手段5
0と家屋内の制御手段20とは通信線11で相互に通信
を行うように接続されおり、家屋内の制御手段20はこ
の通信線11を介して天気予報、外気温度予想等の情報
を外部制御情報手段50から受信する。ここで、外部制
御情報手段50は図3に示すように天気予報等制御項目
となるデータが記憶され、制御データとして数値化して
送出するための第2の演算手段52と通信線11に送出
するための通信手段51とで形成されている。通信線1
1としては、例えば電話回線を使用したADSLによる
常時接続回線を利用する等の方法がある。図1におい
て、配電線4は電力会社からの配線であるから、図の2
軒の家屋に対しては共通に配線されている。同様に、通
信線11は公共通信回線を利用するものであるから情報
配信会社との契約内容に応じて各家屋との接続が行われ
ている。
【0013】図2に制御回路20内の構成例を示す。図
2において、電流センサ12からの信号は第1のデータ
変換手段21にて例えば2進数の数値データに変換さ
れ、電力負荷2の需要履歴データとしてデータ蓄積手段
となる記憶手段22に蓄積される。この蓄積されたデー
タは、第1の演算手段24に入力されるが、同時に人体
センサ13からの信号も第2のデータ変換手段23でデ
ータ変換された後に、第1の通信手段25を経て得られ
た外部制御情報と共に第1の演算手段24に入力され
る。これにより演算され生成された発電手段1の制御信
号は発電手段制御指令信号生成手段26を介して発電手
段12入力される。このようにして、毎日の需要予測デ
ータを生成し、その需要予測に基づいて発電手段1はそ
の発電量が制御される。
【0014】以下、電力負荷2の需要予測を行う手順に
ついて例を用いて手順を説明する。 1)システムの稼働開始直後のシステム構築時、あるい
は蓄積データが十分でない場合(例えば始動後1〜2日
目)は、一般的なデフォルトデータを設定しておき、そ
のデータを使用する。 2)稼働開始後2〜7日目では前日のデータを需要予測
値として使用する。 3)稼働開始後8〜364日目では前週の同じ曜日のデ
ータを需要予測値として使用。4)稼働開始後365日
目以後は前年の同時期の同じ曜日(52週前)における
データを使用する。
【0015】上記のデータを元に、更に補正を行う。補
正値としては、例えば下記のような項目のものがある。
【0016】・外部制御情報手段50から天候情報を得
て、気温が高くなる予報であれば、冷房による電力負荷
増大を想定して、昼間の電力便用予測量を増加させる。
【0017】・人体センサ13による人の検出が24時
間以上継続して無かった場合は留守と判断し、電力使用
予測畳は冷蔵庫等による最低限の値とする。ただし、人
体センサ13が人体を検出した場合は、直ちに留守時の
予測値を解除して通常の予測値に復帰する。等で、これ
らは一例であり、他にも様々な補正項目が考えられる。
【0018】以上例示したように制御回路20を用い
て、電力負荷予測を行いつつ、家屋内での閉じた発電シ
ステム系の制御が可能となっている。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各家屋毎に電力負荷の履歴を記録し、この履歴データを
元に電力負荷の予測を行うようにしたので、負荷の変動
に追随することが容易となり、電力負荷の需要と発電量
との差を小さくすることが出来、これにより補助電源と
しての蓄電池の充放電量や電力会社からの買電量を減少
させることができる。さらに外部との通信を行うことに
より、天候情報等による電力需要予測値の変更も可能と
したので、各家屋毎に独立して制御を行う一方、共通的
な微調整が可能となり、より的確な予測制御を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による発電システムの構成を示す系統
図。
【図2】制御手段の構成を示す系統図。
【図3】外部制御情報手段の構成を示す系統図。
【符号の説明】
1:発電手段 2:照明その他の家屋
内の電力負荷 3:配電盤 4:配電線 11:通信線 12:電流センサ 13:人体センサ 20:制御手段 21:第1のデータ変換手段 22:記憶手段 23:第2のデータ変換手段 24:第1の演算手段 25:第1の通信手段 26:発電手段制御指
令信号生成手段 50:外部制御情報手段 51:第2の通信手段 52:第2の演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大津 智 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 山崎 幹夫 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 竹内 章 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 田爪 國利 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 平岡 靖史 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5H590 AA02 AA08 AA11 AB11 BB09 CA26 CE02 GA02 HA02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発電手段と、家屋内に設置された電力負荷
    と、前記発電手段と前記電力負荷との間に設置された消
    費電力測定手段と、電力需要予測を行なう手段を有し、
    この予測量にしたがって前記発電手段の発電量を制御す
    る制御手段と、前記制御手段に外部からの制御情報を供
    給する外部制御情報手段と、前記外部制御情報手段から
    の制御情報を伝送する通信線と、電力会社からの電力供
    給を受電するための配電線とを含むことを特徴とする発
    電システム。
  2. 【請求項2】前記制御手段は前記消費電力測定手段で測
    定した電力量をデータ数値に変換する第1のデータ変換
    手段と、前記第1のデータ変換手段の出力データを蓄積
    する記憶手段と、前記外部制御情報手段とデータ授受を
    行うための第1の通信手段と、前記記憶手段のデータと
    前記第1の通信手段の出力とから電力需要予測を算出す
    る第1の演算手段と、前記第1の演算手段出力から前記
    発電手段の制御信号を発生させる発電手段制御指令信号
    生成手段とからなることを特徴とする請求項1記載の発
    電システム。
  3. 【請求項3】前記外部制御情報手段は少なくとも気温変
    動、天気予報を含む情報を発信するものであって、前記
    各家屋と通信するための第2の通信手段と、前記外部制
    御情報を数値化する第2の演算手段とからなることを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載の発電システ
    ム。
  4. 【請求項4】請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の
    発電システムにおいて、前記制御手段に家屋内での人の
    存在を検知する人体センサが接続され、前記人体センサ
    からの信号を数値データに変換する第2のデータ変換手
    段を含む前記制御手段を有することを特徴とする発電シ
    ステム。
  5. 【請求項5】発電手段を設置した家屋において、前記家
    屋の消費電力を測定する手段と、その測定データを蓄積
    する手段と、予め定められたプログラムに基づいて演算
    を行い、前記発電手段への発電量の指令値を生成する手
    段と、外部との通信手段とを具備する発電システムの制
    御方法であって、前記測定値データを蓄積する手段に蓄
    えられた過去の蓄積データを元に消費電力の日負荷特性
    を予測し、前記予測を元に前記発電手段の発電指令値を
    生成し、この生成された値で前記家屋内で閉じた系を構
    成している前記発電手段の制御を可能とすることを特徴
    とする発電システムの制御方法。
  6. 【請求項6】請求項5記載の制御方法において、気温変
    動、天気予報に関する情報等外部からの制御情報を各家
    屋共通の情報として発信し、各家屋がそれを受信し、前
    記受信した情報を元に演算を行って消費電力の予測値を
    変更することを特徴とする発電システムの制御方法。
  7. 【請求項7】請求項5または請求項6のいずれかに記載
    の制御方法において、人体センサにより前記家屋が留守
    であるかどうかを判定し、この判定結果により消費電力
    の予測値を変更することを特徴とする発電システムの制
    御方法。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1511109A2 (en) 2003-08-28 2005-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fuel-cell power generation system and control method therefor
JP2005108832A (ja) * 2003-09-12 2005-04-21 Toyota Motor Corp 燃料電池搭載装置およびそのシステム
JP2006285343A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Osaka Gas Co Ltd 省エネルギ効果表示システム及び家庭用コジェネレーションシステム
JP2011232903A (ja) * 2010-04-27 2011-11-17 Sekisui Chem Co Ltd 予測表示サーバ及び予測表示システム
WO2013065519A1 (ja) * 2011-10-31 2013-05-10 ソニー株式会社 発電制御システム、発電制御プログラムおよび電子機器
JP2013093934A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Sony Corp 電力需要予測装置、電力需要予測方法、電力需要予測システムおよび電力異常検出システム
WO2015105213A1 (ko) * 2014-01-10 2015-07-16 건국대학교 산학협력단 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 및 그 제어방법
JP2019193557A (ja) * 2018-04-19 2019-10-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 電力システム

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1511109A2 (en) 2003-08-28 2005-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fuel-cell power generation system and control method therefor
EP1511109A3 (en) * 2003-08-28 2012-02-29 Panasonic Corporation Fuel-cell power generation system and control method therefor
JP2005108832A (ja) * 2003-09-12 2005-04-21 Toyota Motor Corp 燃料電池搭載装置およびそのシステム
JP2006285343A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Osaka Gas Co Ltd 省エネルギ効果表示システム及び家庭用コジェネレーションシステム
JP4641850B2 (ja) * 2005-03-31 2011-03-02 大阪瓦斯株式会社 省エネルギ効果表示システム及び家庭用コジェネレーションシステム
JP2011232903A (ja) * 2010-04-27 2011-11-17 Sekisui Chem Co Ltd 予測表示サーバ及び予測表示システム
US9880578B2 (en) 2011-10-24 2018-01-30 Sony Corporation Power demand forecast device, method and system and power failure detection system
JP2013093934A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Sony Corp 電力需要予測装置、電力需要予測方法、電力需要予測システムおよび電力異常検出システム
US9135582B2 (en) 2011-10-24 2015-09-15 Sony Corporation Power demand forecast device, method and system and power failure detection system
JP2013099059A (ja) * 2011-10-31 2013-05-20 Sony Corp 発電制御システム、発電制御プログラムおよび電子機器
CN107204622A (zh) * 2011-10-31 2017-09-26 索尼公司 发电控制系统及存储介质
WO2013065519A1 (ja) * 2011-10-31 2013-05-10 ソニー株式会社 発電制御システム、発電制御プログラムおよび電子機器
US9906020B2 (en) 2011-10-31 2018-02-27 Sony Corporation Electric power generation control system, electric power generation control program, and electronic apparatus
CN107204622B (zh) * 2011-10-31 2022-06-03 索尼公司 发电控制系统及存储介质
WO2015105213A1 (ko) * 2014-01-10 2015-07-16 건국대학교 산학협력단 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 및 그 제어방법
JP2019193557A (ja) * 2018-04-19 2019-10-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 電力システム

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