JP2008306832A - Power storage system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力ピークカットを図るために蓄電装置が導入されている電力需要家に対して適用される電力貯蔵システムに関する。 The present invention relates to a power storage system applied to a power consumer in which a power storage device is introduced in order to achieve power peak cut.
近年、電力料金の削減を主目的として、電力需要家において蓄電装置が導入される場合がある。この蓄電装置は、充放電が可能な蓄電池を備え、安価な夜間電力にて蓄電池を充電し、これを昼間に放電させて負荷の一部を担わせるものである。例えば特許文献1には、夏季の11時から15時までのピーク時間帯に蓄電装置から負荷に電力を供給し、それ以外の時間帯に蓄電装置を充電するようにしたシステムが開示されている。
In recent years, there are cases where a power storage device is introduced in a power consumer mainly for the purpose of reducing power charges. This power storage device includes a storage battery that can be charged and discharged, charges the storage battery with inexpensive nighttime power, and discharges it in the daytime to carry a part of the load. For example,
かかる蓄電装置の導入により電力需要家は、昼間電力の一部が実質的に夜間電力で賄われることによる従量料金の削減メリットだけでなく、真夏期等に電力使用量が突出することで表れる年間最大ピーク電力のレベルを低減(所謂ピークカット)できることによる基本料金(契約料金)の削減メリットを享受できる。一方、電力事業者にとっても、ピークカットが為されることで、究極的には発電所建設・増強投資を抑制できる利点がある。
しかしながら、蓄電装置に対する充電が夜間電力時間帯にのみ行われるシステムとすると、次のような不具合が生じる。まず、ピーク時間帯を通して、契約電力を超過すると想定される負荷量の合計に対応するだけの放電容量を、蓄電装置に具備させねばならない。このことは、蓄電装置の大容量化を求めることに繋がる。一般に蓄電装置の容量の大きさに比例して、その運用コストが上昇することから、結果として蓄電装置の大容量化は電力需要家をして蓄電装置導入のメリットを減殺してしまうことになる。 However, if the system is such that the power storage device is charged only during the night power hours, the following problems arise. First, it is necessary to provide the power storage device with a discharge capacity that corresponds to the total load amount that is assumed to exceed the contract power during the peak time period. This leads to a demand for an increase in capacity of the power storage device. In general, the operation cost increases in proportion to the capacity of the power storage device. As a result, the increase in capacity of the power storage device reduces the merits of introducing the power storage device as a power consumer. .
また、蓄電装置の放電が終了し残容量が無くなってしまった後に、契約電力を超過するような電力需要が予想外に生じたようなときに、もはや対応できなくなる。このことは、最大ピーク電力のレベルを押し上げかねない。高圧電力需要家については、電力契約料金は、過去1年間の最大ピーク電力のレベルで決定されるシステムが一般に採用されていることから、上述のような事態が招来されると、電力需要家は蓄電装置を導入したのに拘わらず、十分なピークカット効果を享受できなくなる。 In addition, it is no longer possible to deal with unexpected power demands that exceed the contracted power after the storage device has been discharged and the remaining capacity has been exhausted. This can boost the level of maximum peak power. For high-voltage power consumers, a system in which the power contract fee is determined based on the maximum peak power level over the past year is generally adopted. Despite the introduction of the power storage device, a sufficient peak cut effect cannot be enjoyed.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、蓄電装置の容量を抑制する一方でピークカットを確実に行うことができる電力貯蔵システムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said situation, and it aims at providing the electric power storage system which can perform a peak cut reliably, suppressing the capacity | capacitance of an electrical storage apparatus.
本発明の一の局面に係る電力貯蔵システムは、商用電力系統から受電して負荷に電力を供給する需要家に適用される電力貯蔵システムであって、前記商用電力により充電される一方で、充電電力を放電して前記負荷に電力を供給することが可能な蓄電装置と、前記蓄電装置の充放電動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、所定の第1時間帯を前記蓄電装置に充電動作を行わせるための時間帯とし、前記第1時間帯とは異なる第2時間帯を前記蓄電装置に放電動作を行わせるための時間帯として割り当てて、各時間帯内において所要時間の充電動作又は放電動作を行わせる第1制御と、前記第2時間帯内で予め設定されたピーク時間帯において、前記蓄電装置による放電動作を必要としない状態であって、且つ蓄電装置の充電状態が所定の第1閾値を下回る場合に、前記蓄電装置に充電動作を行わせる第2制御と、を実行可能とされていることを特徴とする(請求項1)。なお、前記第1時間帯が、夜間電力の時間帯であることが望ましい(請求項2)。 An electric power storage system according to one aspect of the present invention is an electric power storage system applied to a consumer who receives power from a commercial power system and supplies electric power to a load. A power storage device capable of discharging power and supplying power to the load; and a control device for controlling a charge / discharge operation of the power storage device, wherein the control device has a predetermined first time zone. A time zone for causing the power storage device to perform a charging operation is assigned, and a second time zone different from the first time zone is assigned as a time zone for causing the power storage device to perform a discharging operation, and is required within each time zone. In a first control for performing a charging operation or a discharging operation for a period of time, and in a peak time zone set in advance in the second time zone, a discharging operation by the power storage device is not required, and Charge There if below a predetermined first threshold value, and a second control for causing the charging operation to the power storage device, characterized in that it is capable of execution (claim 1). The first time zone is preferably a night power time zone.
この構成によれば、第1時間帯(例えば夜間電力時間帯)において蓄電装置に充電動作を行わせ、第2時間帯(例えば昼間の時間帯)において必要に応じて蓄電装置に放電動作を行わせる制御が、第1制御として実行される。これに加え、蓄電装置の充電動作は、第2時間帯内のピーク時間帯における放電動作を必要としない時間帯にも行われる(第2制御)。つまり、夜間電力時間帯だけでなく、ピーク時間帯において電力需要に余裕があるときにも蓄電装置の充電が行われる。従って、蓄電装置の容量を可及的に抑制できると共に、予想外の電力需要が生じてもこれに対応することが可能となる。 According to this configuration, the power storage device is charged in the first time zone (for example, the nighttime power time zone), and the power storage device is discharged in the second time zone (for example, the daytime time zone) as necessary. The control to be performed is executed as the first control. In addition to this, the charging operation of the power storage device is also performed in a time zone that does not require a discharge operation in the peak time zone within the second time zone (second control). That is, the power storage device is charged not only in the nighttime power hours but also when there is a margin in power demand in the peak hours. Therefore, it is possible to suppress the capacity of the power storage device as much as possible, and to cope with unexpected power demand.
上記構成において、前記第2制御は、前記蓄電装置が満充電状態でない場合に実行されることが望ましい(請求項3)。この構成によれば、ピーク時間帯において電力需要に余裕があり、蓄電装置が満充電状態でないときに充電動作が行われるので、可及的に蓄電装置が満充電に近い状態を維持できるようになる。 In the above configuration, it is desirable that the second control is executed when the power storage device is not fully charged (Claim 3). According to this configuration, since there is a margin for power demand in the peak time period and the charging operation is performed when the power storage device is not in a fully charged state, the power storage device can be maintained as close to full charge as possible. Become.
上記構成において、前記負荷の一部又は全部の負荷量を制御可能なデマンドコントローラをさらに備え、前記制御装置は、前記放電動作が行われている状態において、蓄電装置の充電状態が所定の第2閾値を下回る状態となったときに、前記デマンドコントローラを動作させて前記負荷量を低減させることが望ましい(請求項4)。この構成によれば、蓄電装置の残容量が乏しくなった場合でも、デマンドコントローラを動作させることで、最大ピーク電力のレベルを抑制することができる。 In the above configuration, the apparatus further includes a demand controller capable of controlling a load amount of a part or all of the load, and the control device has a predetermined charging state of the power storage device in a state where the discharging operation is performed. It is desirable to reduce the load amount by operating the demand controller when the state falls below the threshold. According to this configuration, even when the remaining capacity of the power storage device becomes scarce, the level of the maximum peak power can be suppressed by operating the demand controller.
本発明に係る電力貯蔵システムによれば、蓄電装置の容量を抑制する一方でピークカットを確実に行うことができる。従って、電力需要家において蓄電装置導入のメリットを確実にすることができる。このため、蓄電装置導入のインセンティブを向上させることができ、ひいては電力需要のピークカットに資することができる。 According to the power storage system of the present invention, peak cutting can be reliably performed while suppressing the capacity of the power storage device. Therefore, the merits of introducing the power storage device can be ensured in the electric power consumer. For this reason, the incentive of power storage device introduction can be improved, which can contribute to the peak cut of power demand.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る電力貯蔵システム4を備えた電力需要家の電力設備1の構成を簡潔に示したブロック図である。ここでの電力需要家は、工場のような高圧電力需要家を想定している。この電力設備1は、受電設備2、負荷3A、3B、3C、及び電力貯蔵システム4を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a
受電設備2は、電力事業者が展開している商用電力系統から当該需要家が電力を受電するための設備であって、変圧器や開閉器などを含む。この受電設備2には、受電電力量を計測するための電力計21が付設されている。
The
負荷3A、3B、3Cは、例えば電動モータ、電気炉、空調設備、電灯などの、電力を消費する各種の電気機器である。これらの負荷3A、3B、3Cには、通常は受電設備2を介して商用電力系統から電力が供給され、稼働される。
The
電力貯蔵システム4は、受電設備2及び負荷3A、3B、3Cに相互接続され、商用電力により充電される一方で、負荷3A、3B、3Cに電力を供給する機能をもつ。この電力貯蔵システム4は、蓄電装置5と制御装置6とを含んでいる。また、蓄電装置5は、交直変換装置51及び二次電池52を備え、制御装置6は、充放電制御部61、充電状態検出部62及び記憶部63を備えている。
The
交直変換装置51は、整流器等を備え、50Hz/60Hzの交流商用電力を直流電力に変換すると共に、二次電池52から放電される直流電力を交流電力に変換する。二次電池52は、繰り返しの充放電動作が可能なリチウム二次電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、鉛蓄電池等からなり、商用電力で充電される一方で、充電電力を放電して負荷3A、3B、3Cに電力を供給する。
The AC /
制御装置6の充放電制御部61は、交直変換装置51及び二次電池52の動作モードを、充電モード又は放電モードのいずれかに切り換える制御を行う。例えば充放電制御部61は、夜間電力時間帯(第1時間帯)に二次電池52が充電され、主に昼間(第2時間帯)の電力ピーク時間帯に二次電池52から放電されるように切り換える制御(第1制御)を行う。以上のような蓄電装置5及び制御が導入されることにより、昼間電力の一部が実質的に安価な深夜電力で賄われることとなり、さらには電力需要のピークカットが為されることによって、電力需要家は電力料金を削減することが可能となる。以下、この点について説明を加える。
The charge /
図2は、サンプル的な電力需要家の月次電力ピーク需要の一例を示すグラフであって、蓄電装置5の導入によるピークカットの状況を説明するためのグラフである。ここでは、8月にピーク需要が最も大きくなる例を示している。
FIG. 2 is a graph showing an example of the monthly power peak demand of a sample electric power consumer, and is a graph for explaining the situation of peak cut due to the introduction of the
蓄電装置5の導入前後でピーク需要を比較すると、例えば導入前の5月次のピーク需要P05に対し、導入後の5月次のピーク需要P15は、蓄電装置5が電力需要のピーク時に負荷の一部を負担した負担分d5だけピークカットされている。同様に、導入前の8月次のピーク需要P08に対し、導入後の8月次のピーク需要P18は、蓄電装置5の負担分d8だけピークカットされている。これによって、当該電力需要家の年間最大ピーク需要は、P08からP18に抑制されることとなる。
Comparing the peak demand before and after the introduction of the
現行の一般的な高圧需要家に対する電力料金体系は、予め定められた基本料金(契約料金)と、電力使用量に応じた従量料金との合算からなる。そして、基本料金は、過去一年間(その1月と前11ヶ月)の最大ピーク需要によって定められるようになっている。つまり、年間の僅かな期間でも突出した電力使用実績が存在すると、これに合わせてその後一年間の基本料金が設定されることとなる。従って、年間最大ピーク需要の大きさは、電力料金に大きな影響を及ぼすということができる。図2に示した例では、蓄電装置5の導入後の8月次においてd8だけピークカットされたことで、この時点における基本料金決定単位期間の最大ピーク需要はP18となるので、この需要家の需要曲線からして以後の一年間はP18をベースに基本料金が設定される。
The current power charge system for general high-voltage consumers consists of the sum of a predetermined basic charge (contract charge) and a pay-as-you-go charge according to the amount of power used. The basic fee is determined by the maximum peak demand for the past year (January and the previous 11 months). In other words, if there is a prominent power usage record even in a small period of the year, the basic charge for the next year will be set accordingly. Therefore, it can be said that the magnitude of the annual maximum peak demand has a great influence on the electricity rate. In the example shown in FIG. 2, that in August following after the introduction of the
図3は、蓄電装置5の導入による電力料金の削減状況を説明するためのグラフである。蓄電装置5の導入前後で電力料金を比較すると、例えば導入前の5月次の電力料金E05に対し、導入後の5月次の電力料金E15は、蓄電装置5の稼働によって昼間電力の一部が実質的に安価な深夜電力で賄われることによる削減分c5だけ安価になっている。なお、図2及び図3では、説明の便宜上、電力使用量及び最大ピーク需要が前年同月と同じ値であるものとしている。
FIG. 3 is a graph for explaining the state of reduction in power charges due to the introduction of the
また、最大ピーク需要がd8だけピークカットされた8月次を境にして、導入前の8月次のピーク需要P08に応じて設定されていた基本料金b1が、導入後の8月次のピーク需要P18に応じて設定される基本料金b2に減額されるようになる。このため、例えば導入前の8月次の電力料金E08に対し、導入後の8月次の電力料金E18は、従量料金について蓄電装置5の稼働によって昼間電力の一部が実質的に安価な深夜電力で賄われることによる削減分c8だけ安価になると共に、基本料金b1、b2の差額Δbの分も安価になっている。このように、蓄電装置5の導入によって、電力需要家は従量料金及び基本料金の双方を削減することが可能となる。
Also, in August following the maximum peak demand is peak cut only d 8 on the border, the basic charge b1, which has been set in accordance with the August following peak demand P 08 before the introduction, in August after the introduction Next It will be reduced to the basic charge b2, which is set according to the peak demand P 18. Thus, for example, to August next power rate E 08 before introduction, August next power rate E 18 after the introduction is substantially cheaper part of daytime power by operation of the
以上のような第1制御に加え、充放電制御部61は、夜間電力時間帯以外の時間帯(第2時間帯)において予め設定されたピーク時間帯に、蓄電装置5による放電動作を必要としない状態であって、且つ蓄電装置5の充電状態が満充電状態でない場合(所定の第1閾値を下回る場合)に、蓄電装置5に充電動作を行わせる第2制御を実行する。以下、この第2制御について、図4、図5に基づき説明する。
In addition to the first control as described above, the charge /
図4は、ある高圧電力需要家(例えば工場)における1日の電力需要パターンを30分単位で示したグラフである。ここに示す例では、負荷設備が稼働する8時台〜17時台までの電力需要が他の時間帯に比べて突出している。とりわけ、10〜15時台の電力需要が大きく、11時半〜12時の時間帯にピークPkが表れていることから、当該電力需要家ではこの10時台〜15時台の時間帯が電力需要のピーク時間帯であると言うことができる。一方、昼休みに相当する12時台の電力需要は、一時的に低くなる傾向も有している。 FIG. 4 is a graph showing a daily power demand pattern of a high-voltage power consumer (for example, a factory) in units of 30 minutes. In the example shown here, the power demand from the 8 o'clock to 17 o'clock range where the load facility operates is more prominent than in other time zones. In particular, since the power demand from 10 to 15 o'clock is large and the peak Pk appears in the time zone from 11:30 to 12:00, the time zone from 10:00 to 15 o'clock is the electric power consumer. It can be said that it is the peak time of demand. On the other hand, the power demand in the 12 o'clock range corresponding to the lunch break has a tendency to temporarily decrease.
図5は、図4の昼間時間帯における電力需要パターンを拡大して示すグラフである。当該電力需要家の契約電力が210kWであるとした場合(なお、図5では30分単位の電力需要量(kWh)を示している。契約電力は、30分単位の平均需要電力(kW)で表記されるため、30分間で電力需要量が105kWhであれば、平均需要電力は210kWである。)、10時半〜12時の時間帯Aと、13時〜14時の時間帯Bとで、契約電力を超過する電力需要が発生している。ここでは、時間帯Aの合計超過負荷量は10kWhであり、時間帯Bの合計超過負荷量は5kWhである。従って、前記第1制御のみでこれらの超過負荷に対応しようとすると、蓄電装置5(二次電池52)として、時間帯A及び時間帯Bの加算である15kWhの容量のものを少なくとも準備する必要がある。 FIG. 5 is a graph showing an enlarged power demand pattern in the daytime time zone of FIG. When it is assumed that the contract power of the power consumer is 210 kW (Note that FIG. 5 shows the power demand (kWh) in units of 30 minutes. The contract power is the average demand power (kW) in units of 30 minutes. Since the power demand is 105 kWh for 30 minutes, the average demand power is 210 kW.) In the time zone A from 10:30 to 12:00 and the time zone B from 13:00 to 14:00 Demand for electricity exceeding contract power is occurring. Here, the total overload amount in time zone A is 10 kWh, and the total overload amount in time zone B is 5 kWh. Therefore, if it is going to cope with these excess loads only by the first control, it is necessary to prepare at least a power storage device 5 (secondary battery 52) having a capacity of 15 kWh that is the addition of time zone A and time zone B. There is.
しかし、二次電池52の容量は、電力需要の谷間を利用して適宜充電を行うようにすることで減らすことができる。図5の例では、時間帯A及び時間帯Bに挟まれた12時〜13時の時間帯Cにおいて、電力需要が契約電力を下回っており、余裕電力が存在している。ここでは、時間帯Cの合計余裕電力量は17.5kWhである。この時間帯Cの余裕電力を使用して二次電池52を充電する制御を行えば、二次電池52の容量が10kWhであったとしても、時間帯Bの超過負荷に対応することが可能となる。
However, the capacity of the
すなわち、時間帯Aの超過負荷に対応して二次電池52が全容量を放電したとしても、時間帯Cの余裕電力で充電して残容量を回復させることにより、時間帯Bの超過負荷を賄うことができる。時間帯Bの超過負荷が予期されていなかった場合でも同様である。これにより、基本料金を押し上げることになる契約電力の超過を未然に防止できると共に、二次電池の容量が抑制されることに伴いその運用コストを低減できるというメリットを、当該電力需要家は享受することができる。以上に鑑みて、充放電制御部61は第2制御を実行する。
That is, even if the
ここで、充放電制御部61は、図5の例ならば時間帯Cに充電動作が行われるよう、二次電池52の状態を参照する。すなわち、時間帯Aより前の時間帯では、夜間の第1制御による充電動作により二次電池52は満充電の状態であり、充電自体が不要である。一方、時間帯Aでは、負荷への放電が行われていることから、充電動作を行えない。これに対し、時間帯Cは、二次電池52による放電動作を必要としない状態であって、且つ二次電池52が使用されて容量が減っている状態である。従って充放電制御部61は、ピーク時間帯において、このような状態を検知したときに、二次電池52に充電動作を行わせる。
Here, the charge /
図1に戻って、充電状態検出部62は、蓄電装置5(二次電池52)の充電状態を検出する。例えば充電状態検出部62としては、二次電池52の電池電圧、電池温度、充放電電流の積算値などを求めて充電状態を検出する装置を用いることができる。充電状態検出部62による充電状態の検出結果は、充放電制御部61に送られる。
Returning to FIG. 1, the charging
記憶部63は、RAM(Random Access Memory)等からなり、夜間電力時間帯及び当該電力需要家におけるピーク時間帯等に関する時間情報や、前記第2制御において参照される充電動作を行わせる閾値(第1閾値)の値、契約電力の値などを記憶する。
The
続いて、以上のように構成された本発明の実施形態に係る電力貯蔵システム4の動作を説明する。図6は、電力貯蔵システム4の全体的な動作を示すフローチャートである。処理が開始されると、充放電制御部61は、記憶部63の格納データを参照して、現時点が蓄電装置5に充電動作をレギュラーに行わせる夜間電力時間帯(第1時間帯)であるのか、必要に応じて蓄電装置5に放電動作を行わせる時間帯(第2時間帯)であるのかを判定する(ステップS1)。
Then, operation | movement of the electric
第1時間帯である場合、充放電制御部61は、充電状態検出部62に蓄電装置5(二次電池52)の充電状態を検出させ(ステップS11)、その検出結果を取得して、充電動作が必要であるか否かを判定する(ステップS12)。二次電池52が満充電若しくはそれに近い状態で、充電動作が不要である場合は(ステップS12でNO)、ステップS1に戻って処理を繰り返す。一方、二次電池52の充電動作が必要である場合(ステップS12でYES)、充放電制御部61は、交直変換装置51及び二次電池52の動作モードを充電モードに設定し、充電動作を行わせる(ステップS13)。この充電動作は、二次電池52が満充電若しくはそれに近い状態になるまで継続される。
In the first time zone, the charging / discharging
ステップS1で第2時間帯であると判定された場合、充放電制御部61は、第2時間帯用の制御を行う(ステップS2)。図7は、第2時間帯制御の動作を示すフローチャートである。充放電制御部61は、所定のサンプリング周期で、電力計21から当該需要家における受電電力量の情報を取得し(ステップS21)、受電電力量が設定値を超過しているか否かを判定する(ステップS22)。ここでの設定値とは、例えば図5に示した契約電力である。
When it determines with it being the 2nd time slot | zone by step S1, the charging / discharging
受電電力量が設定値を超過している場合(ステップS22でYES)、充放電制御部61は、交直変換装置51及び二次電池52の動作モードを放電モードに設定し、放電動作を行わせる(ステップS23)。図5に示す例の場合、放電動作が開始されるのは10時の時点である。これにより、契約電力を超過する分の電力需要を蓄電装置5からの電力供給により賄うことができ、電力需要のピークカットが為される。以降、ステップS21に戻って処理が繰り返される。
When the amount of received power exceeds the set value (YES in step S22), the charge /
一方、受電電力量が設定値を超過していない場合(ステップS22でNO)、充放電制御部61は、充電状態検出部62を介して二次電池52の充電状態を検知する(ステップS24)。二次電池52が満充電の状態である場合(ステップS24でYES)、図6のステップS1に戻る。これに対し、二次電池52が満充電の状態でない場合(ステップS24でNO)、充放電制御部61は、記憶部63の格納データを参照して、現時点が当該需要家におけるピーク時間帯(例えば10〜15時の時間帯)であるか否かを判定する(ステップS25)。
On the other hand, when the amount of received power does not exceed the set value (NO in step S22), the charge /
ピーク時間帯である場合(ステップS25でYES)、充放電制御部61は、交直変換装置51及び二次電池52の動作モードを充電モードに設定し、充電動作を行わせる(ステップS26)。図5に示す例の場合、この充電動作が開始されるのは12時の時点である。その後、上記ステップS21に戻って処理が繰り返される。一方、ピーク時間帯ではない場合(ステップS25でNO)、充電動作は直ちに行われず、図6のステップS1に戻る。これは、充電コストが高い第2時間帯での充電動作をなるべく回避し、第1時間帯で充電動作を行わせるためである。
When it is the peak time zone (YES in step S25), the charge /
<第2実施形態>
第1実施形態に係る電力貯蔵システム4において、予期しない電力需要が生じ、ピーク時間帯に蓄電装置5の残容量が無くなり、負荷3A、3B、3Cに充電電力を供給できない状態となることが起こり得る。この場合、受電電力が契約電力を超過してしまうことになる。そこで、蓄電装置5の容量を大きくすることなく、突発的な電力需要が生じてもこれに対応できるシステムとすることが望ましい。以下、このようなシステムを本発明の第2実施形態として例示する。
Second Embodiment
In the
図8は、本発明の第2実施形態に係る電力貯蔵システム4Aを備えた電力需要家の電力設備1Aの構成を簡潔に示したブロック図である。図1に示した電力設備1と同一符号を付している部分は第1実施形態と同一部分であり、重複を避けるためここでは説明を省略乃至は簡略化する。
FIG. 8 is a block diagram briefly showing the configuration of the
この電力設備1Aでは、負荷群の中に負荷量を強制的に制御(デマンドコントロール)されるデマンド負荷3Dが含まれ、電力貯蔵システム4Aに該デマンド負荷3Dの負荷量を制御するデマンドコントローラ7と、デマンドコントローラ7の作動及び停止を制御するデマンド制御部64とが含まれている点で、図1に示した電力設備1と相違する。
In this
デマンドコントロールとは、電力需要家における受電電力が目標電力(この場合は上述の契約電力)を超過しそうになったときに、デマンドコントロールの対象とされている負荷の出力を落とすことで、目標電力の超過を未然に防止する制御方法である。かかるデマンドコントロールが実行可能なシステムとしておくことで、ピーク時間帯に蓄電装置5の残容量が枯渇してしまった場合でも、受電電力が契約電力を超過してしまうことを防止することができる。
Demand control is the target power by reducing the output of the load that is the target of demand control when the received power at the power consumer is likely to exceed the target power (in this case, the contracted power mentioned above). This is a control method for preventing the excess of the above. By providing a system that can execute such demand control, it is possible to prevent the received power from exceeding the contract power even when the remaining capacity of the
デマンド負荷3Dは、例えば空調装置のように出力調整することが比較的許容され易い負荷である。デマンドコントローラ7は、電力計21を通して受電電力量に関する情報を把握し、受電設備2での受電電力が契約電力を超過しそうになったときに、デマンド負荷3Dの消費電力(負荷量)を低下させる制御を行う。制御装置6Aのデマンド制御部64は、蓄電装置5の残容量がゼロに近づいたとき(充電状態が所定の第2閾値を下回る状態となったとき)に、デマンドコントローラ7を作動状態とする。
The
続いて、以上のように構成された第2実施形態に係る電力貯蔵システム4Aの動作を説明する。電力貯蔵システム4Aの全体的な動作は、図6に示したフローと同様であるため、ここでは説明を省略する。図9は、電力貯蔵システム4Aの第2時間帯制御における動作を示すフローチャートである。
Then, operation | movement of 4 A of electric power storage systems which concern on 2nd Embodiment comprised as mentioned above is demonstrated. Since the overall operation of the
充放電制御部61は、所定のサンプリング周期で、電力計21から当該需要家における受電電力量の情報を取得し(ステップS31)、受電電力量が設定値を超過しているか否かを判定する(ステップS32)。受電電力量が設定値を超過している場合(ステップS32でYES)、充放電制御部61は充電状態検出部62を介して二次電池52の充電状態を確認する(ステップS33)。
The charge /
二次電池52の残容量が所定値(第2閾値)以上である場合、端的には放電容量が残っている場合(ステップS33でYES)、充放電制御部61は、交直変換装置51及び二次電池52の動作モードを放電モードに設定し、放電動作を行わせる(ステップS34)。一方、二次電池52の放電容量が残っていない場合(ステップS33でNO)、充放電制御部61はデマンド制御部64に指示信号を与える。これを受けてデマンド制御部64はデマンドコントローラ7を作動状態に設定し、デマンドコントロールの実行を開始させる(ステップS4、図10のステップS41)。
When the remaining capacity of the
ステップS32で受電電力量が設定値を超過していない場合(ステップS32でNO)、充放電制御部61は、充電状態検出部62を介して二次電池52の充電状態を検知する(ステップS35)。二次電池52が満充電の状態である場合(ステップS35でYES)、図6のステップS1に戻る。
When the amount of received power does not exceed the set value in step S32 (NO in step S32), the charge /
これに対し、二次電池52が満充電の状態でない場合(ステップS35でNO)、充放電制御部61は、現時点が当該需要家におけるピーク時間帯であるか否かを判定する(ステップS36)。ピーク時間帯である場合(ステップS36でYES)、充放電制御部61は、交直変換装置51及び二次電池52の動作モードを充電モードに設定し、充電動作を行わせる(ステップS37)。一方、ピーク時間帯ではない場合(ステップS36でNO)、充電動作は直ちに行われず、図6のステップS1に戻る。
On the other hand, when the
図10は、デマンドコントロールの動作を示すフローチャートである。デマンドコントローラ7が作動状態となると(ステップS41)、デマンド制御部64は、所定のサンプリング周期で、電力計21から当該需要家における受電電力量の情報を取得し(ステップS42)、受電電力量が設定値(契約電力)を超過しているか否かを判定する(ステップS43)。
FIG. 10 is a flowchart showing the demand control operation. When the
受電電力量が設定値を超過している場合(ステップS43でYES)、デマンド制御部64は、充電状態検出部62を介して二次電池52の充電状態を確認する(ステップS44)。二次電池52の容量が残存していない状態が続いているならば(ステップS44でNO)、デマンド制御部64は、デマンドコントローラ7の作動状態を維持する(ステップS41)。
When the amount of received power exceeds the set value (YES in step S43), the
一方、受電電力量が設定値を超過しない状態となった場合(ステップS43でNO)、若しくは、二次電池52の容量が存在する状態となった場合、デマンド制御部64は、デマンドコントローラ7を作動状態から停止状態へ移行させる(ステップS45)。その後、図9のステップS31に戻る。
On the other hand, when the amount of received power does not exceed the set value (NO in step S43) or when the capacity of the
以上説明した本実施形態に係る電力貯蔵システム4、4Aによれば、蓄電装置5の容量を抑制する一方でピークカットを確実に行うことができる。特に、第2実施形態の電力貯蔵システム4Aによれば、デマンドコントロールを併用することで、ピーク時間帯に二次電池52の残容量が乏しくなっても、受電電力が契約電力を超過することを抑止できる。従って、電力需要家において蓄電装置5導入のメリットが確実化され、蓄電装置導入のインセンティブを向上させることができ、ひいては電力需要のピークカットに資することができる。
According to the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような実施形態を取ることもできる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and for example, the following embodiment can be taken.
[1]上記実施形態では、第2制御において、蓄電装置5の充電状態が満充電状態でない場合に充電される例を示した(図7のステップS24、図9のステップS35)。これに代えて、満充電状態よりも少ない所定の第1閾値を下回る場合に、充電動作が行われるようにしてもよい。例えば図4,図5に示したような電力需要曲線をもつ電力需要家の場合、通常は14時台以降に契約電力を超過しない曲線であるので、時間帯Bの直後に充電動作が行われないよう、第1閾値(放電残容量)を5kWhに設定しても良い。
[1] In the above-described embodiment, an example in which charging is performed when the
[2]第2時間帯において設定されるピーク時間帯は、例えば一律に10時〜15時と決定するのではなく、各電力需要家の事情に応じて、適宜に決定すれば良い。例えば、夕刻に電力需要のピークが表れる電力需要家の場合はその時間帯に、朝夕2回の電力需要ピークをもつ電力需要家の場合は、これを含む2つの時間帯をピーク時間帯として定めればよい。あるいは、季節要因、曜日なども付加しても良い。例えば、「夏季の、月曜日〜金曜日の10時〜15時の時間帯」の如くである。 [2] The peak time zone set in the second time zone is not determined uniformly from 10:00 to 15:00, for example, but may be determined appropriately according to the circumstances of each power consumer. For example, in the case of a power customer who has a peak of power demand in the evening, the time zone is determined in the time zone, and in the case of a power customer having a power demand peak twice in the morning and evening, two time zones including this are defined as the peak time zone. Just do it. Alternatively, seasonal factors, days of the week, etc. may be added. For example, “Summer, Monday to Friday, 10:00 to 15:00”.
[3]蓄電装置5に対する充電系統として、商用電力系統以外に他の充電系統を付設しても良い。例えば太陽電池やコジェネレーションシステムを蓄電装置5に接続しておき、第2時間帯での充電動作の際に、これらを電源として用いるようにしても良い。
[3] As a charging system for the
1、1A 電力設備
2 受電設備
21 電力計
3A、3B、3C 負荷
3D デマンド負荷
4、4A 電力貯蔵システム
5 蓄電装置
51 交直変換装置
52 二次電池
6、6A 制御装置
61 充放電制御部
62 充電状態検出部
63 記憶部
64 デマンド制御部
7 デマンドコントローラ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記商用電力により充電される一方で、充電電力を放電して前記負荷に電力を供給することが可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置の充放電動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
所定の第1時間帯を前記蓄電装置に充電動作を行わせるための時間帯とし、前記第1時間帯とは異なる第2時間帯を前記蓄電装置に放電動作を行わせるための時間帯として割り当てて、各時間帯内において所要時間の充電動作又は放電動作を行わせる第1制御と、
前記第2時間帯内で予め設定されたピーク時間帯において、前記蓄電装置による放電動作を必要としない状態であって、且つ蓄電装置の充電状態が所定の第1閾値を下回る場合に、前記蓄電装置に充電動作を行わせる第2制御と、を実行可能とされていることを特徴とする電力貯蔵システム。 A power storage system applied to a consumer who receives power from a commercial power system and supplies power to a load,
A power storage device capable of discharging charged power and supplying power to the load while being charged by the commercial power;
A control device for controlling the charge / discharge operation of the power storage device,
The controller is
A predetermined first time zone is assigned as a time zone for causing the power storage device to perform a charging operation, and a second time zone different from the first time zone is assigned as a time zone for causing the power storage device to perform a discharging operation. A first control for performing a charging operation or a discharging operation for a required time in each time zone;
In a state where a discharging operation by the power storage device is not required in a peak time zone set in advance within the second time zone, and the charge state of the power storage device is lower than a predetermined first threshold, the power storage A power storage system capable of executing a second control for causing a device to perform a charging operation.
前記制御装置は、前記放電動作が行われている状態において、蓄電装置の充電状態が所定の第2閾値を下回る状態となったときに、前記デマンドコントローラを動作させて前記負荷量を低減させることを特徴とする請求項1に記載の電力貯蔵システム。
A demand controller capable of controlling a part or all of the load;
The control device operates the demand controller to reduce the load amount when the state of charge of the power storage device falls below a predetermined second threshold in a state where the discharging operation is performed. The power storage system according to claim 1.
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