JP2011101520A - マイクログリッドにおける電力需給制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】商用電力源1に接続されるマイクログリッドMGが、1つの共通電力網10と複数の個別電力網20とを有する。共通電力網10は、共通蓄電機器11,共通発電機12を有する。個別電力網20は、個別蓄電機器21と個別発電機22と車両に搭載された車載蓄電機器23とを有する。マイクログリッドMG全体として電力不足が予測されたときは、予測された電力不足を補うために、共通蓄電機器11,個別蓄電機器21,車載蓄電機器23の優先順で放電を行わせ、車載蓄電機器23からの放電でも電力不足のときは、商用電力源1から電力の調達する。
【選択図】 図1
Description
商用電力源に対して接続されるマイクログリッドが、共通用発電機および共通用蓄電機器を備えると共に第1電力授受用機器を介して前記商用電力源に対して接続された共通電力網と、それぞれ第2電力授受用機器を介して前記共通電力網に対して接続されると共にそれぞれ個別発電機と個別蓄電機器とを備えた複数の個別電力需要家用となる複数の個別電力網とによって構成され、
前記マイクログリッドに対して、車両に搭載された車載蓄電機器が接続可能とされており、
前記第1電力授受用機器を制御して前記共通電力網と前記商用電力源との間での電力授受を制御すると共に、前記各第2電力授受用機器を制御して該共通電力網と前記複数の個別電力網との間での電力授受を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、マイクログリッド全体での電力の不足を予測して、電力不足と予測した場合は、予測された不足分の電力を前記共通蓄電機器、前記個別蓄電機器、前記車載蓄電機器の優先順で放電させるように制御すると共に、車載蓄電機器からの放電でもさらに電力が不足する場合には前記商用電力源から不足分の電力を調達するように設定されている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、マイクログリッド全体で電力不足が予測された場合は、この不足電力を、まず共通蓄電機器からの放電で補い、共通蓄電機器からの放電でも不足する場合は個別蓄電機器からの放電で補い、個別蓄電機器からの放電でも不足する場合は車載蓄電機器からの放電で補い、車載蓄電機器からの放電でも不足する場合は、最後に商用電力源から電力が調達されることになる。このように、車載蓄電機器を有効に利用することにより、マイクログリッドの自立運転する機会を増大させて、商用電力源からの電力調達を極力抑制することができる。また、不足電力を補う際には、まずマイクログリッド全体として共通用となる共通蓄電機器からの放電で対応するので、各電力需要家での自立運転を極力妨げることなく行う上で好ましいものとなる。さらに、車載蓄電機器からの放電はマイクログリッドとしては最後に行うようにしてあるので、車両を利用する(走行を行う)際に車載蓄電機器が適切に蓄電されている状態を確保しておく上でも好ましいものとなる。
前記車載蓄電機器が、前記個別電力網に対して接続可能とされ、
前記制御手段は、前記マイクログリッド全体での電力の余剰を予測して、電力余剰と予測した場合は、予測された余剰分の電力を前記共通蓄電機器、前記個別蓄電機器または前記車載蓄電機器の一方、前記個別蓄電機器または前記車載蓄電機器の他方の優先順で蓄電させるように制御すると共に、前記個別蓄電機器と前記車載蓄電機器の他方の蓄電でもさらに電力が余剰する場合には前記商用電力源に対して余剰分の電力を放電するように設定されている、
ようにしてある(請求項2対応)。この場合、余剰電力をまず共通蓄電機器に充電するようにしてあるので、電力不足の際に共通蓄電機器からの放電可能量を十分に確保しておく上で好ましいものとなる。また、個別蓄電機器および車載蓄電機器については、個別電力網に接続されて使用されることを考慮して、共通蓄電機器よりも優先順位を下げて充電されるようにして、個別電力網において自立運転する機会を増大させる上で好ましいものとなる。勿論、商用電力源への放電は、マイクログリッド内の蓄電機器に対する充電でも不十分な場合に始めて行うようにして、電力余剰の際にも自立運転する機会を増大させる上で好ましいものとなる。
前記制御手段は、前記マイクログリッド全体での電力の余剰を予測して、電力余剰と予測した場合は、予測された余剰分の電力を前記車載蓄電機器、前記共通蓄電機器または前記個別蓄電機器の一方、前記共通蓄電機器または前記個別蓄電機器の他方の優先順で蓄電させるように制御すると共に、前記共通蓄電機器または前記個別蓄電機器の他方の蓄電でもさらに電力が余剰する場合には前記商用電力源に対して余剰分の電力を放電するように設定されている、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、余剰電力をまず車載蓄電機器に充電するようにしてあるので、車載蓄電機器を走行に備えて十分に充電しておく上で好ましいものとなる。また、商用電力源への放電は、マイクログリッド内の蓄電機器に対する充電でも不十分な場合に始めて行うようにして、電力余剰の際にも自立運転する機会を増大させる上で好ましいものとなる。
前記個別の電力需要家の電力需給予測が、前記個別蓄電機器の過去の長期間の平均的充放電量と短期間の充放電量とに基づいて行うように設定されている、
ようにしてある(請求項6対応)。この場合、マイクログリッド全体としての電力の過不足を精度よく予測する上で好ましいものとなる。
(1)個別電力網20(の一部)に車載蓄電機器23が接続された形式のマイクログリッドMG全体として電力余剰のときに、共通蓄電機器11への充電の次に充電する蓄電機器として、車載蓄電機器23とし、その後個別蓄電機器21に設定することもできる。また、車載蓄電機器23と個別蓄電機器21とのいずれを優先して充電するかを、個別電力網20に設定されたスイッチ(個別の電力需要家によって操作されるスイッチ)によって自由に選択できるようにしてもよい。
(2)共通電力網10に車載蓄電機器23が接続される形式であってもよい。この場合、マイクログリッドMG全体として電力余剰を吸収させる機器の優先順として、第1に車載蓄電機器23,第2に共通蓄電機器21,第3に個別蓄電機器21とし、最後に商用電力源1への放電を行うように設定するのが好ましい。すなわち、車載蓄電機器23が共通電力網10に接続される場合は、車両が複数の個別の電力需要家の間で共通使用される場合等、車両が頻繁に使用(走行)される可能性が高い設定となるので、車載蓄電機器23への充電を最優先させるのが好ましいものとなる。勿論、上記の優先順とは異なるが、充電を行う優先順の第1番目を共通蓄電機器21とし、第2番目を車載蓄電機器23とし、第3番目を個別蓄電機器21とし、最後に商用電力源1とすることもできる。また、充電を行う優先順を、共通電力網10に設定したスイッチによって選択できるようにしてもよい(ただし、商用電力源1への放電が最後となる)。なお、車載蓄電機器23への充電を個別蓄電機器21の充電に優先して行うのが好ましい。
(4)上記(3)や図7,図8,図14,図16に示したような長期間のデータと短期間のデータとに基づいて各種の予測を行う場合に、短期間のデータとしては、長期間のデータ(の平均値)から大きく逸脱(相違)データのみを用いるようにしてもよい(短期間のデータを、突発的事態に対応したものに限定する)。
(6)上記特異日等を考慮した予測を行うに際して、次のような手法によって行うようにしてもよい。すなわち、例えば、季節毎の各曜日におけるデータに基づく予測値(平均値)と実績データとのギャップを算出して、ギャップ量が小さいときは特異日等ではないということで通常の処理(図7,図8で説明したような処理)を行う。そして、上記ギャップ量がある一定値以上となる大きい場合には、さらに上記実績データを得たのと同日についての前年や過去数年の平均データと比較して、比較結果がギャップ量「小」であれば特異日等して設定する一方、ギャップ量が「大」であれば異常な値として蓄積データから削除するようにすればよい(異常データに基づいて特異日等が設定されてしまう事態を防止)。
(8)個別電力網20に接続される個別蓄電機器21あるいは車載蓄電機器23は、その放電に際してはロスを生じるため、同じ電力量を授受する場合でも、個別電力網20から共通電力網10へ電力供給する場合の課金(授受電力に対する課金)を、共通電力網10から個別電力網20へ電力供給する場合の課金よりも高額に設定するのが好ましいものである。
(9)中央管理センターCMの機能を、ゲートウエイ13あるいはHEMS25のいずれかに持たせたり、ゲートウエイ13とHEMS25とで分担処理するように設定することもできる。マイクログリッドMG全体として電力不足あるいは電力余剰が予測されたときの電力授受の制御は、個別電力網20内での自立運転のための電力授受の制御に優先して行うことができる。本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
CM:中央管理センター
1:商用電力源
10:共通電力網
11:共通蓄電機器
12:共通発電機
13:ゲートウエイ
20:個別電力網
21:個別蓄電機器
22:個別発電機
23:車載蓄電機器
25:HEMS
Claims (10)
- 商用電力源に対して接続されるマイクログリッドが、共通用発電機および共通用蓄電機器を備えると共に第1電力授受用機器を介して前記商用電力源に対して接続された共通電力網と、それぞれ第2電力授受用機器を介して前記共通電力網に対して接続されると共にそれぞれ個別発電機と個別蓄電機器とを備えた複数の個別電力需要家用となる複数の個別電力網とによって構成され、
前記マイクログリッドに対して、車両に搭載された車載蓄電機器が接続可能とされており、
前記第1電力授受用機器を制御して前記共通電力網と前記商用電力源との間での電力授受を制御すると共に、前記各第2電力授受用機器を制御して該共通電力網と前記複数の個別電力網との間での電力授受を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、マイクログリッド全体での電力の不足を予測して、電力不足と予測した場合は、予測された不足分の電力を前記共通蓄電機器、前記個別蓄電機器、前記車載蓄電機器の優先順で放電させるように制御すると共に、車載蓄電機器からの放電でもさらに電力が不足する場合には前記商用電力源から不足分の電力を調達するように設定されている、
ことを特徴とするマイクログリッドにおける電力需給制御システム。 - 請求項1において、
前記車載蓄電機器が、前記個別電力網に対して接続可能とされ、
前記制御手段は、前記マイクログリッド全体での電力の余剰を予測して、電力余剰と予測した場合は、予測された余剰分の電力を前記共通蓄電機器、前記個別蓄電機器または前記車載蓄電機器の一方、前記個別蓄電機器または前記車載蓄電機器の他方の優先順で蓄電させるように制御すると共に、前記個別蓄電機器と前記車載蓄電機器の他方の蓄電でもさらに電力が余剰する場合には前記商用電力源に対して余剰分の電力を放電するように設定されている、
ことを特徴とするマイクログリッドにおける電力需給制御システム。 - 請求項1において、
前記車載蓄電機器が、前記共通電力網に接続され、
前記制御手段は、前記マイクログリッド全体での電力の余剰を予測して、電力余剰と予測した場合は、予測された余剰分の電力を前記車載蓄電機器、前記共通蓄電機器または前記個別蓄電機器の一方、前記共通蓄電機器または前記個別蓄電機器の他方の優先順で蓄電させるように制御すると共に、前記共通蓄電機器または前記個別蓄電機器の他方の蓄電でもさらに電力が余剰する場合には前記商用電力源に対して余剰分の電力を放電するように設定されている、
ことを特徴とするマイクログリッドにおける電力需給制御システム。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記制御手段によるマイクログリッド全体での電力の過不足の予測が、前記共通蓄電機器の過去の長期間の平均的充放電量と短期間の充放電量とに基づいて行うように設定されている、ことを特徴とするマイクログリッドにおける電力需給制御システム。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、
前記制御手段による前記個別蓄電機器への充放電が、個別の電力需要家における電力需給予測に基づいて算出される前記個別蓄電機器の充放電可能量に基づいて行うように設定されている、ことを特徴とするマイクログリッドにおける電力需給制御システム。 - 請求項5において、
前記制御手段によるマイクログリッド全体での電力の過不足の予測が、前記個別の電力需要家の電力需給予測に基づいて行うように設定され、
前記個別の電力需要家の電力需給予測が、前記個別蓄電機器の過去の長期間の平均的充放電量と短期間の充放電量とに基づいて行うように設定されている、
マイクログリッドにおける電力需給制御システム。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項において、
前記制御手段による前記車載蓄電機器への充放電の制御が、個別の車両の行動予測に基づいて算出される前記車載蓄電機器の充放電可能量に基づいて行うように設定されている、ことを特徴とするマイクログリッドにおける電力需給制御システム。 - 請求項7において、
前記個別の車両の行動の予測が、過去の長期間の平均的行動と短期間の行動とに基づいて行うように設定されている、マイクログリッドにおける電力需給制御システム。 - 請求項7または請求項8において、
前記個別の車両の行動の予測が、個別の車両の行動情報を群として扱って予測するように設定されている、マイクログリッドにおける電力需給制御システム。 - 請求項7ないし請求項9のいずれか1項において、
前記個別の車両の行動予測に使う行動情報が、駐車時刻とされている、ことを特徴とするマイクログリッドにおける電力需給制御システム。
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