JP2009268247A - Power supply/demand control program, power supply/demand controller, and power supply/demand control system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御プログラム、電力需給制御装置および電力需給制御システムに関し、特に、変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能な電力需給制御プログラム、電力需給制御装置および電力需給制御システムに関する。 The present invention relates to an electric power supply and demand control program, an electric power supply and demand control device and an electric power supply and demand control system for controlling electric power supply and demand in a customer in which a distributed power source and power storage means are installed, and in particular, the reverse power flow to a substation. The present invention relates to an electric power supply and demand control program, an electric power supply and demand control device, and an electric power supply and demand control system.
近年、環境問題への対応や省エネルギーのニーズに伴い、自然エネルギー発電やコージェネレーションなどの分散形電源の導入が進んでいる。しかし、配電系統への分散形電源の導入量が増えると電力の逆潮流が発生し、ローカルでは電圧上昇が、全体では配電線から変電所への逆潮流が問題となる。これらの問題に対して、分散形電源の出力に応じた蓄電池や負荷の制御による対策が検討されている。 In recent years, the introduction of distributed power sources such as natural energy power generation and cogeneration has been advanced in response to environmental problems and energy saving needs. However, as the amount of distributed power sources introduced into the distribution system increases, reverse power flow occurs, and voltage increases locally, and reverse power flow from distribution lines to substations as a whole becomes a problem. In response to these problems, measures are being studied by controlling storage batteries and loads according to the output of the distributed power source.
例えば、太陽光発電と蓄電池とを組み合わせる技術としては、安価な深夜電力を利用するために蓄電池を制御するものや、太陽光発電を商用系統から独立して運用するためのもの、蓄電池を用いて電圧を制御するものなどが検討されている(例えば、特許文献1参照。)。また、最近では、自然エネルギー発電の出力変動緩和や、余剰電力の有効利用を目的とした蓄電池や蓄電設備の制御についても検討されている(例えば、特許文献2または3参照。)。
For example, technologies that combine solar power generation and storage batteries include those that control storage batteries to use inexpensive late-night power, those that operate solar power generation independently from commercial power systems, and storage batteries. A device for controlling the voltage has been studied (for example, see Patent Document 1). In addition, recently, control of storage batteries and power storage facilities for the purpose of reducing fluctuations in output of natural energy power generation and effective use of surplus power has been studied (see, for example,
しかしながら、上述した従来の技術では、いずれにおいても逆潮流に関する対策は考慮されていない。そもそも、基本的には、変電所に設けられた各種のシステムは、変電所から配電線へ向かう一方向のみに電力が流れることを前提として実現されている。そのため、変電所への電力の逆潮流が発生すると、それらのシステムに支障が生じる可能性がある。したがって、いかにして、変電所への電力の逆潮流を抑制するかが極めて重要な課題となっている。 However, none of the conventional techniques described above considers measures against reverse power flow. Basically, various systems provided in substations are realized on the premise that power flows only in one direction from the substation to the distribution line. For this reason, when a reverse power flow to the substation occurs, there is a possibility that these systems will be disturbed. Therefore, how to suppress the reverse power flow to the substation is a very important issue.
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能な電力需給制御プログラム、電力需給制御装置および電力需給制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems caused by the prior art, and is a power supply and demand control program, a power supply and demand control device, and a power supply and demand control capable of suppressing reverse power flow to a substation. The purpose is to provide a system.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御プログラムであって、前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する潮流測定手順と、前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する目標値算出手順と、前記潮流測定手順により測定された潮流が前記目標値算出手順により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a power supply and demand control program for controlling the supply and demand of power in a consumer in which a distributed power source and a power storage means are installed, and the power receiving point of the consumer A power flow measurement procedure for measuring the power flow at the power receiving point, a target value calculation procedure for calculating a target value that is an upper limit value of the reverse power flow at the power receiving point, and a power flow measured by the power flow measurement procedure is the target value calculation. A power storage control procedure for causing the power storage means to charge the power stored in the power storage means when a reverse flow of an amount exceeding the target value calculated by the procedure is obtained. .
また、本発明は、上記の発明において、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御装置であって、前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する潮流測定手段と、前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する目標値算出手段と、前記潮流測定手段により測定された潮流が前記目標値算出手段により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手段と、を備えたことを特徴とする。 Further, the present invention is the power supply / demand control apparatus according to the above-mentioned invention, wherein the power supply / demand control apparatus controls the supply / demand of power at a consumer provided with a distributed power source and power storage means, and measures the power flow at the power receiving point of the consumer. A tidal current measuring means, a target value calculating means for calculating a target value which is an upper limit value of the reverse power flow at the power receiving point, and a target in which the tidal current measured by the tidal current measuring means is calculated by the target value calculating means And a power storage control means for charging the power storage means with the electric power generated by the distributed power source when the amount of reverse power flow exceeds a value.
また、本発明は、上記の発明において、変電所から配電線への電力の需給運用を管理する運用管理装置と、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する電力需給制御装置とを有する電力需給制御システムであって、前記運用管理装置が、前記配電線への電力の潮流を測定する第一の潮流測定手段と、前記第一の潮流測定手段により測定された潮流に基づいて、前記需要家の受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する目標値算出手段と、前記目標値算出手段により算出された目標値を目標値設定指令とともに前記電力需給制御装置へ送信する指令送信手段と、を備え、前記電力需給制御装置が、前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する第二の潮流測定手段と、前記第二の潮流測定手段により測定された潮流が前記運用管理装置から前記目標値設定指令とともに送信された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手段と、を備えたことを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the above-described invention, the operation management device that manages the supply and demand operation of power from the substation to the distribution line, and the electric power that controls the supply and demand of power in the consumer in which the distributed power source and the power storage means are installed A power supply and demand control system having a power supply and demand control device, wherein the operation management device is measured by a first power flow measuring unit that measures a power flow to the distribution line and the first power flow measuring unit. Based on the power flow, target value calculation means for calculating a target value that is the upper limit value of the reverse power flow at the power receiving point of the consumer, and the target value calculated by the target value calculation means together with the target value setting command Command transmission means for transmitting to the power supply and demand control device, wherein the power supply and demand control device measures the power flow at the power receiving point of the consumer, and the second power flow measurement When the power flow measured by the stage becomes a reverse power flow exceeding the target value transmitted from the operation management device together with the target value setting command, the power storage means is charged with the power generated by the distributed power source. And a power storage control means.
本発明によれば、変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能になるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to suppress the reverse power flow to the substation.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電力需給制御プログラム、電力需給制御装置および電力需給制御システムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、本実施例では、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家において各種機器を制御する需給インタフェース(以下、「需給IF」と呼ぶ)に本発明を適用した場合について説明する。 Exemplary embodiments of a power supply / demand control program, a power supply / demand control apparatus, and a power supply / demand control system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to a supply-demand interface (hereinafter referred to as a “supply-demand IF”) that controls various devices in a consumer in which a distributed power source and power storage means are installed.
まず、本実施例1に係る需給IFの概念について説明する。図1は、本実施例1に係る需給IFの概念を説明するための説明図である。同図は、本実施例1に係る需給IFを備えた需要家の構成を示している。同図に示すように、この需要家は、分散形電源と、蓄電池と、負荷と、需給IFとを備えている。ここで、分散形電源は、太陽光などの自然エネルギーを利用して発電を行う電源であり、蓄電地は、分散形電源によって発電された電力を蓄える蓄電手段である。また、負荷は、給湯器や照明機器、暖房機器など、電力を消費する各種の機器である。 First, the concept of the supply and demand IF according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the concept of the supply and demand IF according to the first embodiment. The figure shows a configuration of a customer having a supply and demand IF according to the first embodiment. As shown in the figure, the customer includes a distributed power source, a storage battery, a load, and a supply and demand IF. Here, the distributed power source is a power source that generates power using natural energy such as sunlight, and the storage location is a power storage unit that stores the power generated by the distributed power source. The load is various devices that consume power, such as a water heater, a lighting device, and a heating device.
そして、本実施例1では、かかる需要家において、需給IFが、受電点における電力の潮流を測定するとともに、受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出し、測定した潮流が目標値を越える量の逆潮流となった場合に、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる。 In the first embodiment, in such a consumer, the supply and demand IF measures the power flow at the power receiving point, calculates a target value that is the upper limit value of the reverse power flow at the power receiving point, and the measured power flow When the reverse power flow exceeds the target value, the power generated by the distributed power source is charged to the storage battery.
すなわち、本実施例1では、需給IFによって、受電点潮流の逆潮流量に上限値が定められ、受電点から配電線への逆潮流量が上限値を越えないように、需要家における電力の需給が制御されるので、需要家単位で変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能になる。 That is, in the first embodiment, an upper limit value is set for the reverse power flow at the power receiving point power flow according to the supply and demand IF, and the power flow at the consumer is set so that the reverse power flow from the power receiving point to the distribution line does not exceed the upper limit value. Since the supply and demand is controlled, it becomes possible to suppress the reverse power flow to the substation on a customer basis.
次に、本実施例1に係る需給IFの構成について説明する。図2は、本実施例1に係る需給IFの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この需給IF100は、特に、記憶部110と、制御部120とを有する。
Next, the configuration of the supply and demand IF according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a functional block diagram illustrating the configuration of the supply and demand IF according to the first embodiment. As shown in the figure, this supply and demand IF 100 particularly includes a
記憶部110は、各種の情報やプログラムを記憶する。この記憶部110は、特に、潮流履歴データ111と、目標値データ112とを記憶する。潮流履歴データ111は、需要家の受電点における潮流の履歴が所定期間分だけ記録されたデータである。目標値データ112は、受電点における逆潮流の上限値となる目標値が設定されたデータである。
The
制御部120は、OS(Operating System)などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。この制御部120は、特に、潮流測定部121と、目標値算出部122と、蓄電制御部123と、負荷制御部124とを有する。
The
潮流測定部121は、需要家の受電点における電力の潮流を測定する。図3は、需要家における機器構成の一例を示す図である。同図に示すように、需要家は、引込み線を介して配電線から電力を引き込み、引き込んだ電力を受電点で受電して家内に設置された各種機器に供給する。例えば、需要家は、生活のなかで一般的に使用される機器である一般負荷(例えば、テレビや冷蔵庫など)と、分散形電源と、蓄電池と、運転されるタイミングを制御することが可能な制御対象負荷(例えば、給湯器など)とを備える。
The tidal
ここで、一般負荷によって消費される電力量をPA、分散型電源から出力される電力量をPBとする。また、電力量PAとPBは、配電線から需要家への潮流方向を正とする。その場合、潮流測定部121は、電力量PAおよびPBの合計を、受電点における電力の潮流P1として測定する。そして、潮流測定部121は、測定した潮流P1の履歴を潮流履歴データ111として記憶部110に記憶させる。
Here, the amount of power consumed by the general load is P A , and the amount of power output from the distributed power source is P B. In addition, the power amounts P A and P B are positive in the flow direction from the distribution line to the consumer. In that case, the tidal
図2にもどって、目標値算出部122は、需要家の受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する。図4は、目標値算出部122による目標値の算出を説明するための図である。同図に示すように、具体的には、目標値算出部122は、潮流測定部121によって測定された潮流P1が逆潮流であった場合に、記憶部110に記憶されている潮流履歴データ111に基づいて、逆潮流として測定された潮流の所定期間(例えば、6時間)の移動平均を算出する。そして、目標値算出部122は、算出した移動平均を目標値PMAXとして、記憶部110の目標値データ112に設定する。
Returning to FIG. 2, the target
図2にもどって、蓄電制御部123は、潮流測定部121により測定された潮流、および、目標値算出部122により算出された目標値に基づいて、蓄電池への充電および蓄電池からの放電を制御する。具体的には、蓄電制御部123は、潮流測定部121によって測定された潮流P1が、逆潮流であるか否かを随時検知する。
Referring back to FIG. 2, the power
そして、潮流P1が逆潮流であった場合には、逆潮流の量が、記憶部110の目標値データ112に設定されている目標値PMAXを超えているか否かを判定し、潮流P1が目標値PMAXを超える量の逆潮流であった場合には、潮流P1がPMAXに近付くように、分散形電源によって発電された電力を充電するよう蓄電池を制御する。
When the power flow P 1 is a reverse power flow, it is determined whether or not the amount of the reverse power flow exceeds the target value P MAX set in the
一方、蓄電制御部123は、潮流測定部121によって測定された潮流P1において逆潮流が解消された場合には、蓄電されている電力を放電するよう蓄電池を制御する。
On the other hand, the power
負荷制御部124は、給湯器や照明機器、暖房機器など、電力を消費する各種負荷の運転を制御する。
The
次に、本実施例1に係る需給IF100の処理手順について説明する。図5は、本実施例1に係る需給IF100の処理手順を示すフローチャートである。需給IF100では、稼働中、以下で説明する一連の処理手順が繰り返し実行される。 Next, a processing procedure of the supply and demand IF 100 according to the first embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing procedure of the supply and demand IF 100 according to the first embodiment. In the supply and demand IF 100, a series of processing procedures described below are repeatedly executed during operation.
同図に示すように、需給IF100では、まず、潮流測定部121が、需要家の受電点における潮流P1=PA+PBを測定し(ステップS101)、潮流P1が0を下回っていた場合(逆潮流の場合)には(ステップS102,Yes)、目標値算出部122が、目標値PMAXを算出する(ステップS103)。
As shown in the figure, in the supply and demand IF 100, first, the tidal
そして、潮流測定部121によって測定された潮流P1が目標値PMAXを超えていた場合には(ステップS104,Yes)、蓄電制御部123が、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる(ステップS105)。
In a case where the power flow P 1 measured by the tidal
一方、潮流測定部121によって測定された潮流P1が0を上回っており(逆潮流が解消された場合)(ステップS102,No)、さらに、蓄電池の充電量が0より大きかった場合には(ステップS106,Yes)、蓄電制御部123は、蓄電池に蓄電されている電力を放電させる(ステップS107)。
On the other hand, if power flow P 1 measured by the tidal
以上、本実施例1に係る需給IF100の構成および処理手順について説明した。ここで、上述した需給IF100による受電点潮流制御結果の一例を示す。図6は、本実施例1に係る需給IF100による受電点潮流制御結果の一例を示す図である。同図に示すグラフは、分散形電源として太陽光発電を用いて、その発電量を4kW、蓄電池の容量を10kWh、目標値を6時間移動平均とした場合の制御結果を示しており、蓄電池を用いなかった場合、蓄電池制御を行った場合、それぞれの場合における受電点潮流、および、目標値の一日の変動を示している。 The configuration and processing procedure of the supply and demand IF 100 according to the first embodiment have been described above. Here, an example of the power receiving point power flow control result by the supply and demand IF 100 described above is shown. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a power reception point power flow control result by the supply and demand IF 100 according to the first embodiment. The graph shown in the figure shows the control results when the photovoltaic power generation is used as a distributed power source, the power generation amount is 4 kW, the storage battery capacity is 10 kWh, and the target value is a 6-hour moving average. When not used, when storage battery control is performed, the power reception point power flow in each case and the daily fluctuation of the target value are shown.
同図に示すように、蓄電池を用いなかった場合には、例えば、昼間の時間帯である8時から14時までの間では、太陽光発電による発電量が大きくなるため受電点に逆潮流が生じる。しかし、需給IF100によって蓄電池制御が行われた場合、その時間帯は逆潮流が目標値を上回るため、太陽光発電により発電された電力が蓄電池に充電される。その結果、受電点における逆潮流が抑えられる。 As shown in the figure, when a storage battery is not used, for example, between 8 o'clock and 14 o'clock in the daytime period, the amount of power generated by solar power generation becomes large, so a reverse power flow occurs at the receiving point. Arise. However, when storage battery control is performed by the supply and demand IF 100, the reverse power flow exceeds the target value during that time period, and thus the power generated by solar power generation is charged into the storage battery. As a result, reverse power flow at the power receiving point is suppressed.
また、蓄電池を用いなかった場合には、例えば、夜間の時間帯である17時から22時までの間では、太陽光発電による発電が行われないため、受電点における潮流は順潮流となる。しかし、需給IF100によって蓄電池制御が行われた場合には、逆潮流が解消されたタイミングで、昼間のうちに充電された蓄電池から電力が放電されるので、変電所から供給される電力を使わなくとも、需要家における電力の消費をまかなうことができる。 Further, when the storage battery is not used, for example, power generation by solar power generation is not performed between 17:00 and 22:00, which is a night time zone, and thus the tidal current at the power receiving point is a forward tidal current. However, when storage battery control is performed by the supply and demand IF 100, power is discharged from the storage battery charged in the daytime at the timing when the reverse power flow is eliminated, so the power supplied from the substation is not used. In both cases, power consumption can be covered by consumers.
上述してきたように、本実施例1によれば、潮流測定部121が、需要家の受電点における電力の潮流を測定し、目標値算出部122が、受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する。そして、潮流測定部121により測定された潮流が目標値算出部122により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、蓄電制御部123が、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる。したがって、需要家単位で変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能になる。
As described above, according to the first embodiment, the power
また、本実施例1によれば、目標値算出部122が、潮流測定部121により測定された潮流のうち逆潮流分の移動平均を目標値として算出するので、受電点における潮流を平準化することが可能になる。
Further, according to the first embodiment, the target
また、本実施例1によれば、蓄電制御部123が、潮流測定部121により測定された潮流において逆潮流が解消された場合に、蓄電池に蓄電されている電力を放電させるので、昼間の時間帯に発電された電力を有効に利用することが可能になる。
Further, according to the first embodiment, the power
なお、上記実施例1では、目標値算出部122が逆潮流分の移動平均を目標値として算出する場合について説明した。しかしながら、この場合には、逆電流が小さいときでも蓄電池が充電されるため、蓄電池の容量が限られていると、分散形電源により発電された電力を蓄電するための容量が不足することがある。
In the first embodiment, the case where the target
そこで、例えば、目標値算出部122が、潮流測定部121により測定された潮流のうち逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて決められる閾値を目標値として算出するようにしてもよい。
Therefore, for example, the target
図7は、逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づく目標値の算出を説明するための図である。同図に示すように、この場合には、目標値算出部122は、随時、時刻を検知し、所定の時刻(例えば、午前0時)になった場合に、記憶部110に記憶されている潮流履歴データ111に基づいて、所定期間分(例えば、10日分)の逆潮流の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて閾値を算出し、算出した閾値を目標値PMAXとする。
FIG. 7 is a diagram for explaining calculation of a target value based on the history data of reverse power flow and the remaining capacity of the storage battery. As shown in the figure, in this case, the target
このとき、例えば、目標値算出部122は、過去10日分の潮流履歴データ111から逆潮流量が最大となる日の逆潮流量を取得し、取得した逆潮流量と所定時間の蓄電池の残容量とを用いて、逆潮流の閾値超過分=蓄電池残存容量×閾値計算ゲインが成立するように閾値を算出する。ここでいう閾値計算ゲインは、0から1の間で決められる任意の数値であり、蓄電池にどの程度余力を残すかに応じて適宜に決められる。
At this time, for example, the target
ここで、逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて目標値を算出した場合の受電点潮流制御結果の一例を示す。図8は、逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて目標値を算出した場合の受電点潮流制御結果の一例を示す図である。同図に示すグラフは、図6に示した例と同様の条件で、閾値計算ゲインを0.5とした場合の制御結果を示しており、蓄電池を用いなかった場合、蓄電池制御を行った場合、それぞれの場合における受電点潮流の一日の変動、および、閾値(目標値)をそれぞれ示している。 Here, an example of the power receiving point power flow control result when the target value is calculated based on the history data of the reverse power flow and the remaining capacity of the storage battery is shown. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the power receiving point power flow control result when the target value is calculated based on the history data of the reverse power flow and the remaining capacity of the storage battery. The graph shown in the figure shows the control result when the threshold calculation gain is set to 0.5 under the same conditions as in the example shown in FIG. 6. When the storage battery is not used, the storage battery control is performed. 1 shows the daily fluctuation of the power receiving point power flow and the threshold value (target value) in each case.
同図に示すように、この場合には、逆潮流が生じる時間帯の中で、逆潮流分の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて算出された閾値を超えた場合のみ蓄電池に電力が充電される。したがって、逆潮流が大きくなる時間帯のみ逆潮流を抑えることができるようになり、蓄電池の容量が限られている場合でも最大逆潮流を効果的に抑制することが可能になる。 As shown in the figure, in this case, the battery is charged with power only when the threshold calculated based on the history data of the reverse power flow and the remaining capacity of the storage battery is exceeded during the time period when the reverse power flow occurs. Is done. Therefore, it becomes possible to suppress the reverse power flow only during the time period when the reverse power flow becomes large, and the maximum reverse power flow can be effectively suppressed even when the capacity of the storage battery is limited.
ところで、上記実施例1では、需給IF100が受電点潮流の逆潮流量に上限値を定め、受電点から配電線への逆潮流量がその上限値を越えないように電力の需給を制御することにより、需要家単位に逆潮流を制御する場合について説明した。しかしながら、例えば、複数の需要家のうち、いくつかの需要家に逆潮流が発生していたとしても、配電線単位で逆潮流が発生していなければ、変電所への逆潮流は生じない。 By the way, in the first embodiment, the supply and demand IF 100 sets an upper limit value for the reverse power flow at the power receiving point and controls the power supply and demand so that the reverse power flow from the power receiving point to the distribution line does not exceed the upper limit value. Thus, the case where the reverse power flow is controlled for each customer is described. However, for example, even if a reverse power flow is generated in some of a plurality of customers, a reverse power flow to the substation does not occur unless a reverse power flow is generated in units of distribution lines.
そこで、本実施例2では、変電所から配電線への電力の需給運用を管理する運用管理システムに本発明を適用し、かかる運用管理システムが変電所において配電線への潮流状態を監視し、その潮流状態に応じて各需要家の逆潮流上限値となる目標値を定めて、各需要家の需給IFへ送信することにより、配電線単位に逆潮流を制御する場合について説明する。 Therefore, in this second embodiment, the present invention is applied to an operation management system that manages the supply and demand operation of power from the substation to the distribution line, and the operation management system monitors the power flow state to the distribution line at the substation, A case will be described in which a reverse flow is controlled for each distribution line by determining a target value that is the reverse flow upper limit value of each consumer according to the flow state and transmitting the target value to the supply and demand IF of each consumer.
まず、本実施例2に係る運用管理システムおよび需給IFの概念について説明する。図9は、本実施例2に係る運用管理システムおよび需給IFの概念を説明するための説明図である。同図は、運用管理システムを備えた変電所および需給IFを備えた需要家の構成を示している。同図に示すように、変電所は、運用管理システムを備えており、需要家は、分散形電源と、蓄電池と、負荷と、需給IFとを備えている。ここで、運用管理システムと需給IFとは、インターネットなどのネットワークを介して通信可能に接続されている。 First, the concept of the operation management system and the supply and demand IF according to the second embodiment will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the concept of the operation management system and the supply and demand IF according to the second embodiment. The figure shows the configuration of a substation equipped with an operation management system and a customer equipped with a supply and demand IF. As shown in the figure, the substation includes an operation management system, and the customer includes a distributed power source, a storage battery, a load, and a supply and demand IF. Here, the operation management system and the supply and demand IF are connected to be communicable via a network such as the Internet.
そして、本実施例2では、変電所において、運用管理システムが、配電線への電力の潮流を測定し、測定した潮流に基づいて、需要家の受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出し、算出した目標値を目標値設定指令とともに電力需給制御装置へ送信する。また、需要家において、需給IFが、需要家の受電点における電力の潮流を測定し、測定した潮流が、運用管理システムから目標値設定指令とともに送信された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる。 In the second embodiment, at the substation, the operation management system measures the power flow to the distribution line, and based on the measured power flow, becomes the upper limit value of the reverse power flow at the power receiving point of the consumer. The target value is calculated, and the calculated target value is transmitted to the power supply and demand control device together with the target value setting command. In addition, in the consumer, the supply and demand IF measures the power flow at the power receiving point of the customer, and the measured flow becomes a reverse flow that exceeds the target value transmitted from the operation management system together with the target value setting command. In the case, the storage battery is charged with the electric power generated by the distributed power source.
すなわち、本実施例2では、運用管理システムによって、配電線への潮流状態に応じて各需要家の逆潮流の上限値が定められて、需給IFへ送信される。そして、需給IFによって、受電点から配電線への逆潮流量が、運用管理システムから送信された上限値を越えないように電力の需給が制御されるので、配電線単位で変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能になる。 That is, in the second embodiment, the upper limit value of the reverse power flow of each consumer is determined by the operation management system in accordance with the power flow state to the distribution line, and transmitted to the supply and demand IF. The supply and demand IF is controlled by the supply and demand IF so that the reverse flow from the receiving point to the distribution line does not exceed the upper limit value transmitted from the operation management system. It becomes possible to suppress the reverse power flow.
次に、本実施例2に係る運用管理システムおよび需給IFの構成について説明する。図10は、本実施例2に係る運用管理システムおよび需給IFの構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは説明の便宜上、図2に示した各部と同様の役割を果たす機能部については同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。 Next, the configuration of the operation management system and the supply and demand IF according to the second embodiment will be described. FIG. 10 is a functional block diagram illustrating the configuration of the operation management system and the supply and demand IF according to the second embodiment. Here, for convenience of explanation, functional units that play the same functions as the respective units shown in FIG.
同図に示すように、運用管理システム200と、需給IF300とは、インターネットなどのネットワーク400を介して通信可能に接続されている。
As shown in the figure, the
運用管理システム200は、特に、通信制御部230と、記憶部210と、制御部220とを有する。通信制御部230は、ネットワーク400を介して需給IF300との間でやり取りされる各種情報の送受信を制御する。例えば、通信制御部230は、需給IF300に対して、目標値の設定を指示するための目標値設定指令や、蓄電池の放電を指示するための蓄電池放電指令などを送信する。
The
記憶部210は、各種の情報やプログラムを記憶する。この記憶部210は、特に、潮流履歴データ211を記憶する。潮流履歴データ211は、配電線への電力の潮流の履歴が所定期間分だけ記録されたデータである。 The storage unit 210 stores various information and programs. In particular, the storage unit 210 stores tidal current history data 211. The power flow history data 211 is data in which a power flow history to the distribution line is recorded for a predetermined period.
制御部220は、OS(Operating System)などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。この制御部220は、特に、潮流測定部221と、目標値算出部222と、指令送信部223とを有する。
The control unit 220 has an internal memory for storing a control program such as an OS (Operating System), a program defining various processing procedures, and necessary data, and executes various processes using these. In particular, the control unit 220 includes a power
潮流測定部221は、配電線への電力の潮流を測定する。図11は、変電所および需要家における機器構成の一例を示す図である。同図に示すように、変電所は、配電線への電力の需給運用を管理する運用管理システムを備え、配電線を介して各需要家へ電力を供給する。一方、需要家は、家内に設置された各種機器を制御する需給IFを備え、配電線単位に複数接続されている。
The power
ここで、潮流測定部221は、運用管理システムにおける配電線への電力の潮流P2を測定する。そして、潮流測定部221は、測定した潮流P2の履歴を潮流履歴データ211として記憶部210に記憶させる。
Here, power
図10にもどって、目標値算出部222は、潮流測定部221により測定された潮流に基づいて、需要家の受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する。例えば、目標値算出部222は、潮流測定部221によって測定された潮流P2が逆潮流であった場合に、記憶部210に記憶されている潮流履歴データ211に基づいて、逆潮流として測定された潮流の所定期間(例えば、6時間)の移動平均を算出し、算出した移動平均を需給IFの台数で均等配分した値を目標値PMAXとする。
Returning to FIG. 10, the target value calculation unit 222 calculates a target value that is an upper limit value of the reverse power flow at the power receiving point of the consumer, based on the power flow measured by the power
または、目標値算出部222は、随時、時刻を検知し、所定の時刻(例えば、午前0時)になった場合に、記憶部210に記憶されている潮流履歴データ211に基づいて、所定期間分(例えば、10日分)の逆潮流の履歴データおよび蓄電池の残容量に基づいて閾値を算出し、算出した閾値を需給IFの台数で均等配分した値を目標値PMAXとする。 Alternatively, the target value calculation unit 222 detects time from time to time, and when a predetermined time (for example, midnight) is reached, based on the tidal current history data 211 stored in the storage unit 210, the target value calculation unit 222 A threshold value is calculated based on the reverse flow history data of minutes (for example, 10 days) and the remaining capacity of the storage battery, and a value obtained by equally distributing the calculated threshold value by the number of supply and demand IFs is set as a target value P MAX .
ここで、目標値算出部222によって行われる目標値の算出は、図4および図7を用いて説明した目標値の算出と同様の方法で行われる。すわなち、ここでは、潮流測定部121によって測定された潮流P1の代わりに、潮流測定部221によって測定された潮流P2が用いられる。
Here, the calculation of the target value performed by the target value calculation unit 222 is performed by the same method as the calculation of the target value described with reference to FIGS. That is, here, instead of the tidal current P 1 measured by the tidal
また、配電線への電力の潮流P2の逆潮流抑制量を調整するため、目標値算出部222は、潮流測定部221により測定された潮流に一定のマージン量P3を加えた値をP2として、需要家の受電点における電力の逆潮流抑制量を算出してもよい。このとき、マージン量P3は正でも負でもよい。
Further, in order to adjust the reverse power flow suppression amount of the power flow P 2 to the distribution line, the target value calculation unit 222 calculates a value obtained by adding a certain margin amount P 3 to the power flow measured by the power
指令送信部223は、潮流測定部221により測定された潮流および目標値算出部222により算出された目標値に基づいて、各種動作を指示する各種指令を需給IF300へ送信する。具体的には、指令送信部223は、目標値算出部222により算出された目標値PMAXを、通信制御部230を介して、目標値設定指令とともに需給IF300へ送信する。
The
また、指令送信部223は、潮流測定部221によって測定された潮流P2において逆潮流が解消された場合には、通信制御部230を介して、蓄電池放電指令を需給IF300へ送信する。
In addition, when the reverse power flow is eliminated in the power flow P 2 measured by the power
需給IF300は、特に、通信制御部330と、記憶部310と、制御部320とを有する。通信制御部330は、ネットワーク400を介して運用管理システム200との間でやり取りされる各種情報の送受信を制御する。例えば、通信制御部330は、運用管理システム200から、前述した目標値設定指令や蓄電池放電指令などを受信する。
The supply / demand IF 300 includes a communication control unit 330, a
記憶部310は、各種の情報やプログラムを記憶する。この記憶部310は、特に、目標値データ112を記憶する。
The
制御部320は、OS(Operating System)などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。この制御部320は、特に、指令受信部325と、潮流測定部121と、蓄電制御部323と、負荷制御部124とを有する。
The
指令受信部325は、運用管理システム200から送信される各種指令を受信し、受信した指令を適宜に各機能部へ引き渡す。具体的には、指令受信部325は、目標値設定指令を受信した場合には、受信した目標値設定指令とともに送信された目標値PMAXを記憶部310の目標値データ112に設定する。また、指令受信部325は、蓄電池放電指令を受信した場合には、受信した蓄電池放電指令を蓄電制御部323に引き渡す。
The command receiving unit 325 receives various commands transmitted from the
蓄電制御部323は、潮流測定部121により測定された潮流および目標値算出部222により算出された目標値、ならびに、運用管理システム200から送信される指令に基づいて、蓄電池への充電および蓄電池からの放電を制御する。
Based on the power flow measured by the power
具体的には、蓄電制御部323は、潮流測定部121によって測定された潮流P1が、記憶部310の目標値データ112に設定されている目標値PMAXを超えているか否かを随時判定し、潮流P1が目標値PMAXを超える量の逆潮流であった場合には、潮流P1がPMAXに近付くように、分散形電源によって発電された電力を充電するよう蓄電池を制御する。
Specifically, power storage control unit 323, at any time determine tide P 1 measured by the tidal
一方、蓄電制御部323は、指令受信部325から蓄電池放電指令が引き渡された場合には、蓄電されている電力を放電するよう蓄電池を制御する。 On the other hand, when the storage battery discharge command is delivered from the command receiving unit 325, the power storage control unit 323 controls the storage battery to discharge the stored power.
次に、本実施例2に係る運用管理システム200および需給IF300の処理手順について説明する。図12は、本実施例2に係る運用管理システム200の処理手順を示すフローチャートであり、図13は、本実施例2に係る需給IF300の処理手順を示すフローチャートである。運用管理システム200および需給IF300では、稼働中、以下で説明する一連の処理手順がそれぞれ繰り返し実行される。
Next, processing procedures of the
図12に示すように、運用管理システム200では、まず、潮流測定部221が、配電線への潮流P2を測定し(ステップS201)、潮流P2が0を下回っていた場合(逆潮流の場合)には(ステップS202,Yes)、目標値算出部222が、目標値PMAXを算出し(ステップS203)、算出した目標値PMAXを目標値設定指令とともに需給IF300へ送信する(ステップS204)。
As shown in FIG. 12, the
一方、潮流測定部221によって測定された潮流P2が0を上回っていた場合(逆潮流が解消された場合)には(ステップS202,No)、指令送信部223が、蓄電池放電指令を需給IF300へ送信する(ステップS205)。
On the other hand, if the power flow P 2 measured by the tidal
また、図13に示すように、需給IF300では、まず、潮流測定部121が、受電点における潮流P1=PA+PBを測定する(ステップS301)。
As shown in FIG. 13, in the supply and demand IF 300, first, the tidal
続いて、指令受信部325が目標値設定指令を受信した場合には(ステップS302,Yes)、受信した目標値PMAXを記憶部310の目標値データ112に設定する(ステップS303)。
Then, when the command receiving unit 325 receives a target value setting instruction (step S302, Yes), it sets the target value P MAX received in the
また、指令受信部325が蓄電池放電指令を受信せずに(ステップS304,No)、潮流測定部121によって測定された潮流P1が、記憶部310の目標値データ112に設定されている目標値PMAXを超える量の逆潮流であった場合には(ステップS305,Yes)、蓄電制御部323が、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる(ステップS306)。
Further, the command receiving section 325 without receiving the battery discharge command (step S304, No), the target value tide P 1 measured by the tidal
一方、指令受信部325が蓄電池放電指令を受信し(ステップS304,Yes)、さらに、蓄電池の充電量が0より大きかった場合には(ステップS307,Yes)、蓄電池から電力を放電させる(ステップS308)。 On the other hand, the command receiving unit 325 receives the storage battery discharge command (step S304, Yes), and further, when the charge amount of the storage battery is larger than 0 (step S307, Yes), the power is discharged from the storage battery (step S308). ).
上述してきたように、本実施例2では、運用管理システム200において、潮流測定部221が、配電線への電力の潮流を測定し、目標値算出部222が、潮流測定部221により測定された潮流に基づいて、需要家の受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出し、指令送信部223が、目標値算出部222により算出された目標値を目標値設定指令とともに需給IF300へ送信する。そして、需給IF300において、潮流測定部121が、需要家の受電点における電力の潮流を測定し、蓄電制御部323が、潮流測定部121により測定された潮流が運用管理システム200から目標値設定指令とともに送信された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させる。したがって、配電線単位で変電所への電力の逆潮流を抑制することが可能になる。
As described above, in the second embodiment, in the
ところで、上記実施例1および2では、分散形電源によって発電された電力を蓄電池に充電させることによって、逆潮流を抑える場合について説明したが、例えば、蓄電池の制御と負荷の制御とを組み合わせることによって、さらに効率よく逆潮流を抑えることもできる。 By the way, in the said Example 1 and 2, although the case where the reverse power flow was suppressed by charging the storage battery with the electric power generated by the distributed power source was explained, for example, by combining the control of the storage battery and the control of the load Moreover, the reverse power flow can be suppressed more efficiently.
そこで、本実施例3では、蓄電池へ電力を充電させるのと同時に、給湯器などの所定の負荷を運転して電力を消費させる場合について説明する。具体的には、この場合には、負荷制御部124が、所定期間分(例えば、10日分)の逆潮流の履歴データから逆潮流量が最大となる時間帯に、分散形電源によって発電された電力を消費する所定の制御対象負荷を運転させる。
Therefore, in the third embodiment, a case will be described in which power is consumed by operating a predetermined load such as a water heater at the same time that the storage battery is charged with power. Specifically, in this case, the
ここで、蓄電池への充電とともに負荷を運転させた場合の受電点潮流制御結果の一例を示す。図14は、蓄電池への充電とともに負荷を運転させた場合の受電点潮流制御結果の一例を示す図である。同図に示すグラフは、図8に示した例と同様の条件で、10時、13時、14時からそれぞれ1時間ずつ給湯器を運転させた場合を示しており、蓄電池を用いなかった場合、蓄電池制御を行った場合、蓄電池制御と負荷制御とをともに行った場合、それぞれの場合における受電点潮流の一日の変動、および、閾値(目標値)をそれぞれ示している。 Here, an example of the power receiving point power flow control result when the load is operated together with the charging of the storage battery is shown. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a power reception point power flow control result when the load is operated along with charging of the storage battery. The graph shown in the figure shows the case where the water heater is operated for 1 hour from 10:00, 13:00, and 14:00 under the same conditions as in the example shown in FIG. When the storage battery control is performed, when the storage battery control and the load control are performed together, the daily fluctuation of the power reception point power flow and the threshold value (target value) in each case are shown.
同図に示すように、蓄電池の制御と負荷の制御を同時に行った場合には、負荷によって消費される電力の分だけ逆潮流を減らすことができる。したがって、この場合には、蓄電池の制御のみの場合と比較して閾値が上昇し、逆潮流の抑制効果が高められる。 As shown in the figure, when the storage battery control and the load control are performed simultaneously, the reverse power flow can be reduced by the amount of power consumed by the load. Therefore, in this case, the threshold value is increased as compared with the case of controlling only the storage battery, and the effect of suppressing reverse power flow is enhanced.
さらに、前述した所定の制御対象として、例えば、給湯器など、電気エネルギーを他のエネルギーに変換することが可能な負荷を運転して、それにより得られたエネルギーを蓄えておけば、分散形電源によって発電された電力を有効に使いつつ、逆潮流を制御することが可能になる。 Furthermore, as the above-mentioned predetermined control object, for example, when a load capable of converting electric energy into other energy is operated and the obtained energy is stored, for example, a water heater, a distributed power source It becomes possible to control the reverse power flow while effectively using the power generated by.
なお、上記実施例において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。 Of the processes described in the above embodiments, all or part of the processes described as being performed automatically can be performed manually, or the processes described as being performed manually can be performed. All or a part can be automatically performed by a known method.
この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。 In addition, the processing procedure, control procedure, specific name, and information including various data and parameters shown in the above-described document and drawings can be arbitrarily changed unless otherwise specified.
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。 Each component of each illustrated device is functionally conceptual and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured.
さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。 Furthermore, all or a part of each processing function performed in each device may be realized by a CPU and a program that is analyzed and executed by the CPU, or may be realized as hardware by wired logic.
以上のように、本発明に係る電力需給制御プログラム、電力需給制御装置および電力需給制御システムは、分散形電源および蓄電手段が設置された需要家における電力の需給を制御する場合に有用であり、特に、変電所への電力の逆潮流が発生する可能性がある場合に適している。 As described above, the power supply / demand control program, the power supply / demand control apparatus, and the power supply / demand control system according to the present invention are useful when controlling the supply / demand of power in a consumer in which a distributed power source and a power storage unit are installed, It is particularly suitable when there is a possibility of reverse power flow to the substation.
100,300 需給IF
110,310 記憶部
111 潮流履歴データ
112 目標値データ
120,320 制御部
121 潮流測定部
122 目標値算出部
123,323 蓄電制御部
124 負荷制御部
325 指令受信部
330 通信制御部
200 運用管理システム
210 記憶部
211 潮流履歴データ
220 制御部
221 潮流測定部
222 目標値算出部
223 指令送信部
230 通信制御部
400 ネットワーク
100,300 Supply-demand IF
110, 310
Claims (7)
前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する潮流測定手順と、
前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する目標値算出手順と、
前記潮流測定手順により測定された潮流が前記目標値算出手順により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする電力需給制御プログラム。 A power supply and demand control program for controlling the supply and demand of power in a consumer in which a distributed power source and power storage means are installed,
A tidal current measurement procedure for measuring a power tidal current at a power receiving point of the consumer;
A target value calculation procedure for calculating a target value that is an upper limit value of the reverse power flow at the power receiving point;
Power storage that causes the power storage means to charge the power generated by the distributed power source when the power flow measured by the power flow measurement procedure becomes a reverse power flow that exceeds the target value calculated by the target value calculation procedure Control procedures;
A power supply and demand control program characterized by causing a computer to execute.
前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する潮流測定手段と、
前記受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する目標値算出手段と、
前記潮流測定手段により測定された潮流が前記目標値算出手段により算出された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手段と、
を備えたことを特徴とする電力需給制御装置。 A power supply and demand control device for controlling the supply and demand of power in a consumer in which a distributed power source and power storage means are installed,
Tidal current measuring means for measuring the power tidal current at the power receiving point of the consumer;
Target value calculating means for calculating a target value that is an upper limit value of the reverse power flow at the power receiving point;
Power storage that causes the power storage means to charge the power generated by the distributed power source when the power flow measured by the power flow measurement means becomes a reverse power flow that exceeds the target value calculated by the target value calculation means Control means;
A power supply and demand control device comprising:
前記運用管理装置が、
前記配電線への電力の潮流を測定する第一の潮流測定手段と、
前記第一の潮流測定手段により測定された潮流に基づいて、前記需要家の受電点における電力の逆潮流の上限値となる目標値を算出する目標値算出手段と、
前記目標値算出手段により算出された目標値を目標値設定指令とともに前記電力需給制御装置へ送信する指令送信手段と、
を備え、
前記電力需給制御装置が、
前記需要家の受電点における電力の潮流を測定する第二の潮流測定手段と、
前記第二の潮流測定手段により測定された潮流が前記運用管理装置から前記目標値設定指令とともに送信された目標値を越える量の逆潮流となった場合に、前記分散形電源によって発電された電力を前記蓄電手段に充電させる蓄電制御手段と、
を備えたことを特徴とする電力需給制御システム。 An electric power supply and demand control system having an operation management device that manages the supply and demand operation of electric power from a substation to a distribution line, and an electric power supply and demand control device that controls the supply and demand of electric power in a consumer in which a distributed power source and a storage means are installed There,
The operation management device is
First power flow measuring means for measuring power flow to the distribution line;
Based on the power flow measured by the first power flow measuring means, target value calculating means for calculating a target value that is an upper limit value of the reverse power flow at the power receiving point of the consumer;
Command transmitting means for transmitting the target value calculated by the target value calculating means to the power supply and demand control device together with a target value setting command;
With
The power supply and demand control device is
A second tidal current measuring means for measuring a power tidal current at a power receiving point of the consumer;
When the tidal current measured by the second tidal current measuring means becomes a reverse tidal current exceeding the target value transmitted together with the target value setting command from the operation management device, the power generated by the distributed power source Power storage control means for charging the power storage means,
A power supply and demand control system characterized by comprising:
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