JP2006203959A - Power demand and supply adjusting system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電力需給調整システムに関し、特に変動する電力供給や電力消費に対して需給調整を行い、既存の発電設備の効率的利用及び電力の負荷平準化に利用することが可能な電力需給調整システムに関する。 The present invention relates to a power supply and demand adjustment system, and in particular, power supply and demand adjustment that can be used for efficient use of existing power generation facilities and power load leveling by adjusting supply and demand for fluctuating power supply and power consumption. About the system.
通常、電力需要家の使用電力量は、昼間にピークを迎え、夜間はピーク時の半分以下しか使用していない。このため、電力会社は、この昼間のピーク時に十分な電力供給を行えるように発電設備を建設し、各時間帯の電力需要に併せて発電設備を制御するようにしている。そして、それぞれの時間帯によって生じる図13(a)で示されるような電力需要の急激な変化(変化幅500MW程度、変化時間:数分間)に対しては、汽力発電機の出力調整により行なうこと等が考えられている。
尚、電力需給調整システムとしては、下記の特許文献1,2等が公知となっている。
Usually, the amount of electric power used by electric power consumers reaches a peak during the daytime and uses less than half of the peak at night. For this reason, the electric power company constructs a power generation facility so that sufficient power supply can be performed at the peak of the daytime, and controls the power generation facility in accordance with the power demand in each time zone. For sudden changes in power demand (change width of about 500 MW, change time: several minutes) as shown in FIG. Etc. are considered.
In addition, the following
しかしながら、電力需要の急変に対する需給調整を汽力発電器の出力調整のみで実施しようとする場合には、汽力発電器1機あたりの出力調整能力は、数十MW/分と小さいことから、汽力発電器を常時複数台設置しておく必要があり、余分な燃費が必要となる。 However, when the supply and demand adjustment for sudden changes in power demand is to be carried out only by adjusting the output of the steam generator, the output adjustment capacity per steam generator is as small as several tens MW / min. It is necessary to always install multiple units, and extra fuel consumption is required.
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、急変する電力需要に対して電力負荷の平準化を図り、電力需要の急変に対処するための発電機の数を減らして、燃料費の節約を図ると共に新規電源設備の導入を不用にして既存の電力設備を有効に利用するようにした電力需給調整システムを提供することを主たる課題としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and aims to level the power load with respect to suddenly changing power demand, reduce the number of generators for coping with the sudden change in power demand, and reduce the fuel cost. The main challenge is to provide a power supply and demand adjustment system that saves energy and eliminates the need for new power supply equipment and makes effective use of existing power equipment.
上記課題を達成するために、本発明に係る電力需給調整システムは、管轄電力系統における電力需給を調整するシステムであって、給電指令所から通信手段を介して電力需要家の負荷機器への電源の投入・遮断を遠隔制御する負荷機器制御手段と、管轄地域内の電力要求量を算出する電力要求量算出手段と、前記電力要求量算出手段により算出された電力要求量が過剰であるか不足しているかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記電力要求量が過剰であると判定された場合に、前記電力需要家の負荷機器のうち電源の投入可能な切中の所定の負荷機器を選択する投入負荷機器選択手段と、前記投入負荷機器選択手段によって選択された前記所定の負荷機器の電源を投入する電源投入手段と、前記判定手段により前記電力要求量が不足していると判定された場合に、前記電力需要家の負荷機器のうち電源の遮断可能な入中の所定の負荷機器を選択する遮断負荷機器選択手段と、前記遮断負荷機器選択手段によって選択された前記所定の負荷機器の電源を遮断する電源遮断手段とを具備することを特徴としている(請求項1)。 In order to achieve the above object, an electric power supply and demand adjustment system according to the present invention is a system for adjusting electric power supply and demand in a jurisdiction electric power system, and supplies power to a load device of an electric power consumer from a power supply command center via communication means. Load device control means for remotely controlling power on / off, power requirement calculation means for calculating power demand in the jurisdiction, and power demand calculated by the power demand calculation means is excessive or insufficient A determination means for determining whether or not the required amount of power is excessive by the determination means; among predetermined load devices of the power consumer that can be turned on; The input load device selection means to be selected, the power input means to turn on the power of the predetermined load device selected by the input load device selection means, and the power requirement amount is determined by the determination means. When it is determined that the load is selected, the load device selection means for selecting a predetermined load device that is turned on and capable of shutting off the power among the load devices of the electric power consumer, and selected by the interrupt load device selection means. And a power shut-off means for shutting off the power of the predetermined load device (claim 1).
したがって、管轄地域内の電力要求量が過剰である場合には、電力需要家の負荷機器のうち、投入負荷機器選択手段によって選択された負荷機器に対して、電源投入手段によって電源が投入されるので、電力負荷を増加させることで過剰な供給電力をこれに費やすことができ、また、管轄地域内の電力要求量が不足している場合には、電力需要家の負荷機器のうち、遮断負荷機器選択手段によって選択された負荷機器に対して、電源遮断手段によって電源が遮断されるので、電力負荷を減少させることで供給電力の不足を回避することができる。このため、電力需要の急変に対して電力負荷を調整することで、既存の設備で電力需給調整を行なうことが可能となる。 Therefore, when the power requirement in the jurisdiction region is excessive, power is turned on by the power-on means for the load equipment selected by the input load equipment selection means among the load equipment of the power consumer. Therefore, it is possible to spend excess supply power for this by increasing the power load, and if the power requirement in the jurisdiction is insufficient, the load load of the power consumer will be cut off. Since the power supply is cut off by the power cut-off means for the load device selected by the device selection means, it is possible to avoid a shortage of supplied power by reducing the power load. For this reason, it is possible to adjust power supply and demand with existing equipment by adjusting the power load in response to a sudden change in power demand.
また、上述の構成において、特定の負荷機器の電源が頻繁に投入、遮断される不都合を避けるために、投入負荷機器選択手段により選択される電源の投入可能な切中の所定の負荷機器を、前回選択された負荷機器と異ならせ(請求項2)、また、遮断負荷機器選択手段により選択される電源の遮断可能な入中の所定の負荷機器を、前回選択された負荷機器と異ならせるようにしてもよい(請求項4)。 In addition, in the above configuration, in order to avoid the inconvenience that the power of a specific load device is frequently turned on and off, a predetermined load device that is turned on and that can be turned on, selected by the turned-on load device selection means, Different from the selected load device (Claim 2), and the predetermined load device that can be turned off and selected by the interrupt load device selection means is different from the load device selected last time. (Claim 4).
そのような制御の具体例として、管轄地域内の電力需要家の負荷機器をグループ分けしてグループ単位に設定された制御時刻に基づき運転状態を投入可能とし、投入負荷機器選択手段により選択される電源の投入可能な切中の所定の負荷機器を、制御時刻の古い順にグループ単位で選択し(請求項3)、また、管轄地域内の電力需要家の負荷機器をグループ分けしてグループ単位に設定された制御時刻に基づき運転状態を遮断可能とし、遮断負荷機器選択手段により選択される電源の遮断可能な入中の所定の負荷機器を、制御時刻の古い順にグループ単位で選択する構成が考えられる(請求項4)。 As a specific example of such control, load devices of electric power consumers in the jurisdiction are divided into groups so that the operation state can be input based on the control time set for each group and selected by the input load device selection means. Select predetermined load devices that can be turned on in groups from the oldest control time (Claim 3), and load devices of power consumers in the jurisdiction are grouped and set in groups The operation state can be cut off on the basis of the controlled control time, and a predetermined load device that can be turned off and selected by the cut-off load device selection means can be selected in units of groups in order of oldest control time. (Claim 4).
尚、上述した電力需要家の負荷機器としては、例えば、電源の投入・遮断を遠隔制御できる電気温水器やエコアイス等の深夜電力を利用する夜間蓄熱機器を利用するとよい(請求項5)。 In addition, as a load apparatus of the electric power consumer mentioned above, it is good to use the night heat storage apparatus using late-night electric power, such as an electric water heater which can carry out remote control of turning on / off of a power supply, and eco ice (Claim 5).
以上述べたように、請求項1に係る発明によれば、電力要求量が過剰であると判定された場合には、電力需要家の負荷機器のうち電源の投入可能な切中の所定の負荷機器を選択してその電源を投入し、また、電力要求量が不足していると判定された場合には、電力需要家の負荷機器のうち電源の遮断可能な入中の所定の負荷機器を選択してその電源を遮断するようにしたので、供給電力が過剰な場合は、電力負荷を増加させてこれに余剰電力を費やすことが可能となり、また、供給電力が不足する場合は、電力負荷を減少させて供給電力の不足を回避することが可能となる。このため、電力需要の急変に対して、既存の電源設備で電力需給調整を行なうことが可能となるので、電力需要の急変に対処するために電力需給調整用の発電機を多数並設する必要がなくなり、燃料費を節約することが可能になると共に、既存の設備の有効利用を図ることが可能となる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, when it is determined that the power requirement is excessive, the predetermined load device that is turned off and can be turned on among the load devices of the power consumer If it is determined that the required amount of power is insufficient, select a predetermined load device that can be turned off from among the load devices of the power consumer. Therefore, when the power supply is excessive, it is possible to increase the power load and spend the surplus power on this, and when the power supply is insufficient, the power load is reduced. It is possible to avoid a shortage of power supply by reducing the power supply. For this reason, it is possible to adjust power supply and demand with existing power supply facilities in response to sudden changes in power demand, so it is necessary to install a large number of generators for adjusting power supply and demand in order to cope with sudden changes in power demand. As a result, fuel costs can be saved and existing facilities can be used effectively.
また、請求項2乃至5に係る発明によれば、電力要求量が過剰である場合、又は、不足している場合に選択される負荷機器が、輪番制御するなどにより前回選択された負荷機器と異なるので、特定の負荷機器の電源が頻繁に投入、遮断される不都合を避けることが可能となる。
Further, according to the inventions according to
さらに、電力需要家の負荷機器として、電気温水器などの夜間蓄熱機器を利用することで、特に夜間の電力需要の急変に対処することが可能となる。 Furthermore, by using a night heat storage device such as an electric water heater as a load device of a power consumer, it becomes possible to cope with a sudden change in power demand particularly at night.
以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1において、1は所定地域内の電力需給運用を行なう電力系統であり、この電力系統は、連系送電線2,3を介して他電力系統4,5に接続されており、内部に電力供給用の複数の発電機Gが接続されている。複数の発電機Gは、複数種類の発電機からなり、水力発電機や、汽力発電機を含む火力発電機などで構成され、本電力需給システムは、これら複数の発電機Gが通信回線20を介して給電指令所の計算機6に接続されており、各発電器の出力(発電電力)を計算機6からの指令に基づき調整して電力系統1の周波数を規定値に維持するようにしている。
In FIG. 1,
また、電力系統1には、一般需要家7の他に、電気温水器8からなる負荷機器を備えた電気温水器需要家9などが接続され、電気温水器8の一部又は全部は、光回線などの通信回線21を介して給電指令所の計算機6に接続されており、給電指令所の計算機6に対して電気温水器8の使用状況、容量などの温水器情報を送信可能にすると共に、給電指令所の計算機6からの指令に基づき電気温水器8の電源の投入・遮断を遠隔制御できるようにしている。
In addition to the
給電指令所の計算機6は、負荷周波数制御処理用のコンピュータ本体(CPU)10と、この負荷周波数制御処理を実行させるプログラム等を記憶する記憶媒体としてのメモリ11と、各発電機Gや電気温水器8との間の入出力インターフェイス処理(発電機Gの出力信号をコンピュータ本体10に入力したり、コンピュータ本体10からの制御指令値を発電機Gに送信する処理、電気温水器8の出力信号をコンピュータ本体10に入力したり、コンピュータ本体10からの電源の入り切り指令値を電気温水器8に送信する処理、後述する電力系統1の系統情報をコンピュータ本体10に入力する処理など)を行なうインタフェイス12等を備えている。
The
電力系統1には、この電力系統の周波数や連系送電線潮流、融通電力などを所定のタイミング毎に検出する系統情報検出部13が設けられ、また、電気温水器8には、その電気温水器8の使用状態や容量などを検出する温水器情報検出部14が設けられ、これら検出部により検出された電力系統1の各種情報や電気温水器8の各種情報は、通信回線22,21及びインターフェイス12を介してコンピュータ本体10に入力されるようになっている。
The
コンピュータ本体10は、その処理機能として、地域要求電力である地域内要求量ARを演算するAR演算部23と、地域内要求量ARをフィルタリング処理するフィルタ演算部24と、地域内要求量ARと制御対象となる電気温水器の各種情報とに基づき電気温水器8の電源入切信号を作成すると共に電源の入り切り制御の対象となる電気温水器8の制御量を演算する電気温水器制御信号作成・制御量演算部25と、フィルタリングされた地域内要求量と電源の入り切り制御の対象となる電気温水器の制御量とに基づき発電機制御量を作成する発電機制御量作成部26と、作成された発電機制御量に基づき各発電機Gの出力調整を行なうための発電機出力調整指令値を作成する発電機出力調整指令値作成部27とを備えているもので、前記系統情報検出部13からの電力系統の各種情報や温水器情報検出部14からの電気温水器8に関する各種情報などが通信回線22,21及びインターフェイス12を介して入力されると、メモリ11に与えられた所定のプログラムにしたがってこれら入力信号を処理し、電気温水器8の電源の投入・遮断や発電機Gの出力等を制御するようにしている。
The computer
図2に、計算機6のコンピュータ本体10による制御動作例がフロチャートとして示されており、以下、このフローチャートに基づいて制御動作例を説明する。
このフローチャートに基づく処理は、予め決められた所定の時間帯、例えば22時から翌朝8時までの間に行なわれるもので、コンピュータ本体10は、所定の時刻(22時)になると、制御対象の電気温水器8に関する情報が記憶された後述する制御対象電気温水器テーブルの初期化を行い、制御対象となる全ての電気温水器8の制御時刻を制御しない時刻を示す例えば99.99に設定し、電気温水器8の運転状態を電源入中状態を示す”1”に設定する(ステップ50)。
FIG. 2 shows an example of a control operation by the computer
The processing based on this flowchart is performed in a predetermined time period, for example, from 22:00 to 8:00 the next morning. When the
その後、系統情報検出部13で検出された電力系統の周波数や連系送電線潮流、融通電力に基づき、AR演算部23にて電力系統1の地域内要求量(AR)を算出し(ステップ52)、この算出された地域内要求量(AR)をフィルタ演算部24にてフィルタリング処理する(ステップ54)。
Thereafter, based on the frequency of the power system detected by the system
ここで、ステップ52の地域内要求量(AR)の算出は、図3に示されるように、系統情報検出部13で検出された電力系統の周波数や連系送電線潮流、融通電力などの系統情報を通信回線22及びインターフェイス12を介してコンピュータ本体10に取り込み(ステップ70)、電力系統と他電力系統との間の連係送電線潮流Pi の基準潮流P0iに対する偏差、融通電力制御量PMWH 、電力系統1の周波数Fの基準周波数F0 に対する偏差に基づき、下式(1)を用いて算出する(ステップ72)。
Here, the calculation of the regional requirement amount (AR) in step 52 is performed as shown in FIG. 3, such as the frequency of the power system detected by the system
(数1)
AR=Σ(Pi −P0i)−ΣPMWH −K(F−F0 )−ΔP ・・・ (1)
ここで、Kは系統定数、ΔPは補正量である。
(Equation 1)
AR = Σ (Pi−P0i) −ΣPMMWH−K (F−F0) −ΔP (1)
Here, K is a system constant, and ΔP is a correction amount.
この地域内電力要求量(AR)の値が正であれば、供給電力が不足している状態(AR不足)であるため電力系統全体として発電機出力を上げる必要があり、また、負であれば、供給電力が過剰である状態(AR過剰)であるため電力系統全体として発電機出力を下げる必要があることを示す。 If the value of the regional power requirement (AR) is positive, the power supply is insufficient (AR shortage), so it is necessary to increase the generator output for the entire power system. For example, it indicates that it is necessary to lower the generator output as the entire power system because the supply power is excessive (AR excess).
そして、ステップ56において、フィルタリング処理された地域内要求量ARに基づき、電力系統1内の発電器G全体で必要となる制御量Pcを演算する。即ち、図4に示されるように、ステップ54で算出された地域内要求量のみに基づき、下式(2)を用いてPID制御により制御量Pcを算出する(ステップ74)。
In step 56, the control amount Pc required for the entire power generator G in the
(数2)
Pc=ARj×KI+ΔARj ×KP+( ΔARj −ΔARj-1)×KD+Σ(Pi−Bi) ・・・(2)
ここで、ARj は今回の地域内電力要求量、ΔARj は今回の地域内電力要求量と前回の地域内電力要求量との差(AR変化量)、ΔARj-1 は前回のAR変化量、KIは積分ゲイン、KPは比例ゲイン、KDは微分ゲイン、Piは出力調整対象発電機の現在出力、Biは出力調整対象発電機のベース指令値であり、制御対象発電機の現在出力とベース指令値との差に今回の制御量差分(ARj ×KI+ΔARj ×KP+( ΔARj −ΔARj-1)×KD)を加算して制御量Pcとしている。
(Equation 2)
Pc = ARj × KI + ΔARj × KP + (ΔARj−ΔARj−1) × KD + Σ (Pi−Bi) (2)
Where ARj is the current regional power requirement, ΔARj is the difference between the current regional power requirement and the previous regional power requirement (AR variation), ΔARj-1 is the previous AR variation, KI Is the integral gain, KP is the proportional gain, KD is the differential gain, Pi is the current output of the output adjustment target generator, Bi is the base command value of the output adjustment target generator, and the current output and base command value of the control target generator The control amount difference (ARj.times.KI + .DELTA.ARj.times.KP + (. DELTA.ARj-.DELTA.ARj-1) .times.KD) is added to the difference to the control amount Pc.
この段階で算出された制御量Pcは、地域内要求量ARのみに基づいて算出されたものであり、電力需要家(電気温水器需要家9)の電気温水器8の電源を入り切り制御することによる調整は含まれていない。
The control amount Pc calculated at this stage is calculated based only on the regional requirement amount AR, and the power of the
その後、ステップ58において、負荷調整用の電気温水器8の制御指定がなされているか否かが判定され、電気温水器8の制御指定が無い場合には、前記ステップ56で算出された制御量を最終的な発電器G全体の制御量(発電器制御量:PCG)とし(ステップ60)、電気温水器の制御指定が有る場合には、前記ステップ56で算出された制御量の絶対値(|Pc|)が予め設定された上限値PCDmax (例えば、10MW)を超えているか否かを判定する(ステップ62)。
Thereafter, in step 58, it is determined whether or not the control designation of the
ステップ62において、前記ステップ56で算出された制御量(|Pc|)が上限値PCDmax の範囲内であれば、電気温水器8の入り切り制御による調整を必要とするほどの需要変動がないため、電気温水器8の入り切り制御による調整は不用であるとして、ステップ56で算出された制御量を最終的な発電器Gの制御量(発電器制御量:PCG)とする。これに対して、ステップ56で算出された制御量(Pc)が上限値PCDmax を超えている場合であれば、電気温水器の入り切り制御による電力負荷の平準化要請が強いため、この場合には、ステップ64において電気温水器の入切制御を行い、前記ステップ56で算出された制御量Pcに対して電気温水器の入り切りによって調整される制御量を差し引き、これを最終的な発電器の制御量(発電器制御量:PCG)とする(ステップ66)。また、このステップ62の処理により、後述する電気温水器の入切制御がハンチングをしないように不感帯を設ける作用も有している。
In step 62, if the control amount (| Pc |) calculated in step 56 is within the upper limit value PCDmax, there is no demand fluctuation that requires adjustment by the on / off control of the
そして、ステップ60又は66において最終的な発電機の制御量PCGが算出された後は、この制御量PCGに基づき各発電器の出力調整を行なう(ステップ68)。この出力調整は、図5に示されるように、下式(3)に基づき、各発電機Gに対する指令値PGを各発電機の出力調整可能量に応じて前記制御量PCGを按分することで決定し(ステップ300)、この指令値PGを対応する発電機に送信するようにしている(ステップ302)。
After the final generator control amount PCG is calculated in
(数3)
PG=PBi+PCG×Ri/ ΣRi ・・・(3)
ここで、PBi はベース指令値、Riは出力調整対象発電機の出力調整可能量をそれぞれ示す。
(Equation 3)
PG = PBi + PCG × Ri / ΣRi (3)
Here, PBi indicates the base command value, and Ri indicates the output adjustable amount of the output adjustment target generator.
ところで、前記ステップ64の電気温水器8の入切制御は、例えば図6に示されるように行われる。この電気温水器の入切制御においては、制御対象となる電気温水器を予めグループ分けし、グループ単位で設定された制御時刻に基づき運転状態を制御するようにしている。
By the way, the on / off control of the
まず、制御対象となる電気温水器8の温水器情報検出部14で検出された使用状態や容量などの温水器情報が通信回線21及びインターフェイス12を介してコンピュータ本体10に取り込まれ(ステップ80)、制御対象から除外されていない電気温水器の個々の容量を、それぞれの温水器に対して制御対象電気温水器テーブルの予め決められた所属グループの容量に蓄積しておく(ステップ82)。ここで、制御対象から除外されていない電気温水器とは、個々の温水器のマイコン機能により、指定時刻までに所定の温度まで炊き上げが困難であると予測された電気温水器以外の電気温水器である。
First, the water heater information such as the use state and capacity detected by the water heater information detector 14 of the
そして、ステップ84において、地域内電力要求量(AR)が過剰であるか不足しているかを判定する。地域内電力要求量が過剰である(AR<0)と判定された場合には、供給電力が過剰であるため電気温水器8の電源が投入可能であるグループを選択し(ステップ86)、この選択されたグループの電気温水器8の電源を投入する。即ち、後述する制御対象電気温水器テーブルで分けられたグループのうち、選択されたグループに対して制御選択フラグを電源入中の状態を示す”1”に設定し、この制御選択フラグが”1”のグループに属する電気温水器8に対して電源の「入」信号を送信し、その電気温水器8の電源を投入する(ステップ88)。
Then, in
ここで、ステップ86の電気温水器投入可能グループの選択は、特定の電気温水器が頻繁に選択されることがないように、グループ単位による輪番で選択されるようになっている。
Here, the selection of the electric water heater chargeable group in
図7はその具体例であり、以下、この電気温水器投入可能グループの選択処理を説明すると、前記ステップ86の処理が開始されると、ステップ100において、制御対象電気温水器テーブルの制御選択フラグを”0”に設定し、また、ステップ102において、電気温水器による仮制御量を”0”に設定する初期設定を行なう。ここで、制御対象電気温水器テーブルは、図8に示されるように、グループ単位での運転状態(1:入中、0:切中)、容量、制御時刻、制御選択フラグ(0に初期化された後に、これから投入しようとするグループに1を設定する)が記憶されているものである。ここに示される容量は、図9に示されるように、Mグループの場合であれば、このグループに属する個別電気温水器のうち、運転状態がOFFである温水器の容量の合計(3+4+1+3+7+4=22kW)として算出されたものである。
FIG. 7 is a specific example thereof. Hereinafter, the selection process of the electric water heater charging possible group will be described. When the process of
その後、制御対象電気温水器テーブルの運転状態が切中である”0”のグループの有無により、投入可能グループが有るか否かを判定し(ステップ104)、投入可能グループが無いと判定された場合には、電気温水器8の電源投入による調整は行なわず、この選択処理を終える。
After that, it is determined whether or not there is a group that can be turned on based on the presence or absence of the “0” group in which the operation state of the control target electric water heater table is off (step 104). In this case, the adjustment by turning on the
これに対して、投入可能グループが有ると判定された場合には、投入可能グループの中から、制御選択フラグが”0”に設定され、且つ、最も制御時刻の古いグループの容量をグループ制御量として記憶し(ステップ106)、このグループ制御量を仮制御量に加算した値が利用者によって予め設定された電気温水器による制御量上限値PCDmax 以上であるか否かを判定する(ステップ108)。 On the other hand, if it is determined that there is a group that can be submitted, the control selection flag is set to “0” from among the groups that can be submitted and the capacity of the group with the oldest control time is set to the group control amount. (Step 106), and it is determined whether or not the value obtained by adding the group control amount to the temporary control amount is equal to or greater than the control amount upper limit value PCDmax by the electric water heater preset by the user (step 108). .
グループ制御量を仮制御量に加算した値が電気温水器による制御量上限値PCDmax に至っていない場合には、投入可能グループのうち最も制御時刻の古いグループの制御選択フラグを”1”に設定し(この例では、Mグループに1を設定している)、このステップによる処理が行なわれた現在時刻を制御時刻に設定する(ステップ110)。そして、前記仮制御量にグループ制御量を加算した値を新たな仮制御量とし(112)、以上のステップ104から112の処理を、ステップ108において、仮制御量+グループ制御量が制御量上限値PCDmax 以上となるまで繰り返す。即ち、仮制御量にグループ制御量を加算した値が制御量上限値PCDmax 以上となった時点でこの選択フローの処理を終え、利用者が予め指定した制御上限値の範囲内で電気温水器8の電源を投入可能としている。
If the value obtained by adding the group control amount to the temporary control amount does not reach the control amount upper limit value PCDmax by the electric water heater, set the control selection flag of the group with the oldest control time among the possible input groups to “1”. (In this example, 1 is set in the M group), and the current time when the processing in this step is performed is set as the control time (step 110). Then, a value obtained by adding the group control amount to the temporary control amount is set as a new temporary control amount (112), and the
したがって、この投入可能グループ選択処理により、利用者が予め指定した制御上限値の範囲内で電源の投入可能な電気温水器のグループが選択され、選択される都度、制御時刻が最新の時刻に更新されて制御選択フラグが“1”に設定されるので、電力需要の変動に応じて同時に電源を投入する電気温水器のトータル制御量を利用者によって調節することが可能となり、また、投入制御が行なわれる都度、前回投入対象となるグループと今回投入対象となるグループとを異ならせることが可能となる。 Therefore, by this selectable group selection process, a group of electric water heaters that can be turned on within the range of the control upper limit value specified in advance by the user is selected, and the control time is updated to the latest time each time it is selected. Since the control selection flag is set to “1”, it is possible to adjust the total control amount of the electric water heater to be turned on at the same time according to the fluctuation of the power demand, and the input control can be performed. Each time it is performed, it becomes possible to make the group that is the target of the previous injection different from the group that is the target of the current input.
以上の処理に対して、図6のステップ84において、地域内電力要求量(AR)が不足している(AR>0)と判定された場合には、供給電力が不足しているため電気温水器の電源が遮断可能であるグループを選択し(ステップ92)、選択されたグループの電気温水器の電源を遮断する。即ち、後述する制御対象電気温水器テーブルのグループのうち、選択されたグループに対して制御選択フラグを電源切中の状態を示す“0”に設定し、この制御選択フラグが“0”のグループに属する電気温水器8に対して電源の「切」信号を送信し、その電気温水器8の電源を遮断する(ステップ94)。
In contrast to the above processing, if it is determined in
ここで、ステップ92の電気温水器遮断可能グループの選択は、特定の電気温水器が頻繁に選択されることがないように、グループ単位による輪番で選択されるようになっている。 Here, the selection of the electric water heater shut-off group in step 92 is made by selecting a group-based rotation number so that a specific electric water heater is not frequently selected.
図10はその具体例であり、以下、この電気温水器遮断可能グループの選択処理を説明すると、前記ステップ92の処理が開始されると、ステップ200において、制御対象電気温水器テーブルの制御選択フラグを”1”に設定し、また、ステップ102において、電気温水器による仮制御量を”0”に設定する初期設定を行なう。ここで、制御対象電気温水器テーブルは、図11に示されるように、グループ単位での運転状態(1:入中、0:切中)、容量、制御時刻、制御選択フラグ(0に初期化された後に、これから遮断しようとするグループに0を設定する)が記憶されているものである。ここに示される容量は、図12に示されるように、Nグループの場合であれば、このグループに属する個別電気温水器のうち、運転状態がONである温水器の容量の合計(2+2+5+10=19kW)として算出されたものである。
FIG. 10 shows a specific example thereof. Hereinafter, the selection process of the electric water heater cutoff possible group will be described. When the process of Step 92 is started, in
その後、制御対象電気温水器テーブルの運転状態が入中である“1”のグループの有無により、遮断可能グループが有るか否かを判定し(ステップ204)、遮断可能グループが無いと判定された場合には、電気温水器の電源遮断による調整は行なわず、この選択処理を終える。 Thereafter, it is determined whether or not there is a blockable group based on the presence or absence of the group “1” in which the operation state of the control target electric water heater table is on (step 204), and it is determined that there is no blockable group. In this case, the selection process is finished without adjusting the electric water heater by turning off the power.
これに対して、遮断可能グループが有ると判定された場合には、遮断可能グループの中から、制御選択フラグが”0”に設定され、最も制御時刻の古いグループの容量をグループ制御量として記憶し(ステップ206)、このグループ制御量を仮制御量に加算した値が利用者によって予め設定された電気温水器による制御量上限値PCDmax 以上であるか否かを判定する(ステップ108)。 On the other hand, if it is determined that there is a blockable group, the control selection flag is set to “0” from among the blockable groups, and the capacity of the group with the oldest control time is stored as the group control amount. Then, it is determined whether or not the value obtained by adding the group control amount to the temporary control amount is equal to or greater than the control amount upper limit value PCDmax by the electric water heater preset by the user (step 108).
グループ制御量を仮制御量に加算した値が電気温水器による制御量上限値PCDmax に至っていない場合には、遮断可能グループのうち最も制御時刻の古いグループの制御選択フラグを“0”に設定し(この例では、Nグループに0を設定している)、このステップによる処理が行なわれた現在時刻を制御時刻に設定する(ステップ210)。そして、前記仮制御量にグループ制御量を加算した値を新たな仮制御量とし(212)、以上のステップ204から212の処理を、ステップ208において仮制御量+グループ制御量が制御量上限値PCDmax 以上となるまで繰り返す。即ち、仮制御量にグループ制御量を加算した値が制御量上限値PCDmax 以上となった時点でこの選択フローの処理を終え、利用者が予め指定した制御上限値の範囲内で電気温水器8の電源を遮断可能としている。
If the value obtained by adding the group control amount to the temporary control amount does not reach the control amount upper limit value PCDmax by the electric water heater, set the control selection flag of the group with the oldest control time among the shut-off groups to “0”. (In this example, 0 is set in the N group), and the current time when the processing in this step is performed is set as the control time (step 210). Then, a value obtained by adding the group control amount to the temporary control amount is set as a new temporary control amount (212), and the
したがって、この遮断可能グループ選択処理により、利用者が予め指定した制御上限値の範囲内で電源の遮断可能な電気温水器のグループが選択され、選択される都度、制御時刻が最新の時刻に更新されて制御選択フラグが“0”に設定されるので、電力需要の変動に応じて同時に電源を遮断する電気温水器のトータル制御量を利用者によって調節することが可能となり、また、遮断制御が行なわれる都度、前回遮断対象となるグループと今回遮断対象となるグループとを異ならせることが可能となる。 Therefore, the group of electric water heaters that can be turned off within the range of the control upper limit value designated in advance by the user is selected by this group selection process that can be cut off, and the control time is updated to the latest time each time it is selected. Since the control selection flag is set to “0”, it becomes possible for the user to adjust the total control amount of the electric water heater that simultaneously shuts off the power according to fluctuations in power demand. Each time it is performed, it becomes possible to make the group to be blocked last time different from the group to be blocked this time.
よって、以上の電気温水器の入切制御によれば、地域内要求量ARが、図13(b)に示されるように、ある不感帯を越えて急変する場合には、地域内要求量ARが負側の閾値を越えてさらに小さくなると、図7の電気温水器投入可能グループの選択処理により選択されたグループに属する電気温水器の電源が投入(ON)され、また、地域内要求量ARが正側の閾値を越えてさらに大きくなると、図10の電気温水器遮断可能グループの選択処理により選択されたグループに属する電気温水器の電源が遮断(OFF)される。そして、電源が投入・遮断される電気温水器は、前回に投入・遮断されたグループとは異なるグループに属する電気温水器が制御時刻の古い順に選択されることになるので、特定のグループに属する電気温水器の電源が頻繁にオンオフされることがなくなる。 Therefore, according to the on / off control of the electric water heater described above, when the required amount AR in the area changes suddenly beyond a certain dead zone as shown in FIG. When the negative threshold value is further exceeded, the electric water heaters belonging to the group selected by the selection process of the electric water heater input possible group in FIG. 7 are turned on (ON), and the local requirement AR is When the value further exceeds the positive threshold, the electric water heaters belonging to the group selected by the selection process of the electric water heater interruptible group in FIG. 10 are shut off (OFF). The electric water heaters that are turned on and off belong to a specific group because the electric water heaters belonging to a group different from the group that was turned on and off last time are selected in order of oldest control time. The electric water heater is not frequently turned on and off.
以上の処理により用いられた仮制御量は、図6のステップ90又は96において、PCDに設定され、前述した如く、図2のステップ66において、ステップ56で算出された制御量Pcに電気温水器8の入切制御によって決定される制御量を加味して最終的な発電器の制御量(発電器制御量:PCG)が算出され、ステップ68において、この制御量が各発電機Gの出力調整可能量に応じて按分される。
The temporary control amount used by the above processing is set to PCD in
よって、上述の構成においては、電力需要家(電気温水器需要家9)の電気温水器8の入り切り制御によって、電力需要が急変しても電力負荷の平準化を図ることができるので、電力需要の急変に対処するための発電機の数を減らすことが可能となり、燃料費の節約が図れると共に、新規電源設備の導入を抑制して既存の発電設備の効率的利用を図ることが可能となる。
Therefore, in the above-described configuration, the power load can be leveled even if the power demand changes suddenly by the on / off control of the
尚、上述の構成においては、電力需要家の負荷機器として深夜電力を利用する電気温水器を利用した例を示したが、エコアイス等の他の夜間蓄熱機器を利用するようにしてもよい。 In the above configuration, an example of using an electric water heater that uses late-night power as a load device of an electric power consumer has been shown, but other night heat storage devices such as eco ice may be used.
1 電力系統
4,5 他の電力系統
6 給電指令所の計算機
8 電気温水器
9 電気温水器需要家
1
Claims (6)
給電指令所から通信手段を介して電力需要家の負荷機器への電源の投入・遮断を遠隔制御する負荷機器制御手段と、
管轄地域内の電力要求量を算出する電力要求量算出手段と、
前記電力要求量算出手段により算出された電力要求量が過剰であるか不足しているかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記電力要求量が過剰であると判定された場合に、前記電力需要家の負荷機器のうち電源の投入可能な切中の所定の負荷機器を選択する投入負荷機器選択手段と、
前記投入負荷機器選択手段によって選択された前記所定の負荷機器の電源を投入する電源投入手段と、
前記判定手段により前記電力要求量が不足していると判定された場合に、前記電力需要家の負荷機器のうち電源の遮断可能な入中の所定の負荷機器を選択する遮断負荷機器選択手段と、
前記遮断負荷機器選択手段によって選択された前記所定の負荷機器の電源を遮断する電源遮断手段と
を具備することを特徴とする電力需給調整システム。 In the system to adjust the power supply and demand in the jurisdiction power system,
A load device control means for remotely controlling power on / off from a power supply command station to a load device of a power consumer via a communication means;
A power requirement calculation means for calculating a power requirement in the jurisdiction;
A determination unit that determines whether the power request amount calculated by the power request amount calculation unit is excessive or insufficient;
When it is determined by the determination means that the amount of power required is excessive, input load device selection means for selecting a predetermined load device that can be turned on from among load devices of the power consumer;
A power-on means for powering on the predetermined load equipment selected by the on-load equipment selection means;
An interruption load device selection means for selecting a predetermined load device that can be turned off from among the load devices of the electric power consumer when it is determined by the determination means that the power requirement is insufficient; ,
A power supply / demand adjustment system, comprising: a power cutoff unit that shuts off a power source of the predetermined load device selected by the cutoff load device selection unit.
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