JP2012139063A

JP2012139063A - 電力融通システム、制御装置、制御方法

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Publication number: JP2012139063A
Application number: JP2010290815A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Okabe; 稔哉岡部
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2030-12-27
Also published as: JP5648474B2

Abstract

【課題】既存の通信網を利用して、第１および第２の電力融通装置を制御する際に、制御コマンドの受信タイミングを合わせるための専用回路を設けることなく、制御コマンドの通信遅延時間の差によって生じる一時的な電力の余剰または不足の量を小さくする。
【解決手段】本発明は、第１の電力融通装置と、第１の電力融通装置との間で電力融通を行う第２の電力融通装置と、第１および第２の電力融通装置をリモートで制御コマンドにより制御する制御装置と、を有する電力融通システムに適用される。制御装置は、制御装置から第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間を測定する通信遅延時間測定部と、第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間に差がある場合、該通信遅延時間の差分に基づいて、第１および第２の電力融通装置の少なくとも一方の制御コマンドの内容を補正する制御部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電力融通装置間で電力融通を行う電力融通システムに関し、特に、複数の電力融通装置への制御コマンドの通信遅延時間の差によって生じる一時的な電力の余剰または不足を小さくすることができる電力融通システムに関する。

この種の電力融通システムでは、制御装置は、複数の電力融通装置のそれぞれにリモートで制御コマンドを送信することにより、複数の電力融通装置を制御する。

しかし、複数の電力融通装置間で、制御装置から制御コマンドが送信されてから電力融通装置に受信されるまでの通信遅延時間に差がある場合、図４に示すように、一時的に電力の余剰または不足が発生する。

この通信遅延時間の差による影響が出ないようにするため、例えば、特許文献１に示されるように、複数の電力融通装置における制御コマンドの受信タイミングを合わせるための回路が必要になる。

特開２０００−１３４８０３号公報

上述のように、従来の電力融通システムは、複数の電力融通装置における制御コマンドの受信タイミングを合わせるための専用の回路を必要とするという課題がある。

その理由は、従来の電力融通システムは、インターネットなどの既存の通信網を利用して複数の電力融通装置を制御することについて考慮されていないためである。

そこで、本発明の目的は、インターネットなどの既存の通信網を利用して、複数の電力融通装置を制御する際に、制御コマンドの受信タイミングを合わせるための専用の回路を設けることなく、制御コマンドの通信遅延時間の差によって生じる一時的な電力の余剰または不足の量を小さくすることができる電力融通システム、制御装置、制御方法を提供することにある。

本発明の電力融通システムは、
第１の電力融通装置と、前記第１の電力融通装置と電力融通を行う第２の電力融通装置と、前記第１および第２の電力融通装置をリモートで制御コマンドにより制御する制御装置と、を有してなる電力融通システムであって、
前記制御装置は、
前記制御装置から前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間を測定する通信遅延時間測定部と、
前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間に差がある場合、該通信遅延時間の差分に基づいて、前記第１および第２の電力融通装置の少なくとも一方の制御コマンドの内容を補正する制御部と、を有する。

本発明の制御装置は、
第１の電力融通装置と、前記第１の電力融通装置と電力融通を行う第２の電力融通装置と、をリモートで制御コマンドにより制御する制御装置であって、
前記制御装置から前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間を測定する通信遅延時間測定部と、
前記制御装置から前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの通信遅延時間に差がある場合、該通信遅延時間の差分に基づいて、前記第１または第２の電力融通装置の少なくとも一方の制御コマンドの内容を補正する制御部と、を有する。

本発明の制御方法は、
第１の電力融通装置と、前記第１の電力融通装置と電力融通を行う第２の電力融通装置と、をリモートで制御コマンドにより制御する制御装置による制御方法であって、
前記制御装置から前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間を測定するステップと、
前記制御装置から前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの通信遅延時間に差がある場合、該通信遅延時間の差分に基づいて、前記第１または第２の電力融通装置の少なくとも一方の制御コマンドの内容を補正するステップと、を有する。

本発明によれば、制御装置は、第１および第２の電力融通装置への制御コマンドの通信遅延時間に差がある場合、通信遅延時間の差分に基づいて、第１および第２の電力融通装置の少なくとも一方の制御コマンドの内容を補正する。

したがって、インターネットなどの既存の通信網を利用して、第１および第２の電力融通装置を制御する際に、制御コマンドの受信タイミングを合わせるための専用の回路を設けることなく、制御コマンドの通信遅延時間の差によって生じる一時的な電力の余剰または不足の量を小さくすることができるという効果が得られる。

本発明の第１および第２の実施形態の電力融通システムの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態の電力融通システムの動作を説明する時系列図である。本発明の第２の実施形態の電力融通システムの動作を説明する時系列図である。従来の電力融通システムの動作を説明する時系列図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
（１）第１の実施形態
図１を参照すると、本実施形態の電力融通システムは、電力融通装置１と、電力網を介して電力融通装置１との間で電力融通を行う電力融通装置２と、インターネットなどの既存の通信網を利用して、電力融通装置１，２をリモートで制御する制御装置３と、を含む。

制御装置３は、制御判断部３１と、通信遅延時間測定部３２と、コマンド補正部３３と、コマンド送信部３４と、を備える。なお、コマンド補正部３３およびコマンド送信部３４は、本発明の制御部の一例である。

制御判断部３１は、オペレータからの指示などに基づいて、電力を出力する電力融通装置、電力を受信する電力融通装置、および、融通する電力の量を決定し、制御コマンドをコマンド補正部３３に通知する。このときの制御コマンドは、電力融通装置の電力の出力量および受信量の変更速度（ランプ）が通常の変更速度になっている。

通信遅延時間測定部３２は、制御装置３から電力融通装置１，２のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間を予め測定し、コマンド補正部３３に通知する。通信遅延時間は、パケットの往復遅延など、既知の手法を用いて測定するものとする。

コマンド補正部３３は、通信遅延時間測定部３２から通知される通信遅延時間に差がある場合、通信遅延時間の差に基づいて、制御判断部３１から通知される制御コマンドを補正する。

具体的には、コマンド補正部３３は、電力融通装置１，２のうち通信遅延時間が小さい方の電力融通装置の出力量（または受信量）に追いつくまで、通信遅延時間が大きい方の電力融通装置の電力の受信量（または出力量）の変更速度（ランプ）が通常よりも大きくなるように、通信遅延時間が大きい方の電力融通装置の制御コマンドの内容を補正する。

コマンド補正部３３は、通信遅延時間が小さい方の電力融通装置に対する未補正の制御コマンドと、通信遅延時間が大きい方の電力融通装置に対する補正後の制御コマンドと、をコマンド送信部３４に通知する。

コマンド送信部３４は、コマンド補正部３３から通知された制御コマンドを、電力融通装置１，２のそれぞれに送信する。

以下、本実施形態の電力融通システムの動作について図２を参照して詳細に説明する。

コマンド補正部３３は、制御判断部３１から、電力融通装置１が、ある規定量の電力を電力融通装置２へ出力するという内容の制御コマンドと、電力融通装置２が、電力融通装置１から上記の規定量の電力を受信するという内容の制御コマンドと、が通知される。また、通信遅延時間測定部３２から、電力融通装置１への通信遅延時間と、電力融通装置２への通信遅延時間と、が通知される。

コマンド補正部３３は、電力融通装置１と電力融通装置２との通信遅延時間に差がある場合、通信遅延時間が小さい方の電力融通装置の出力量（または受信量）に追いつくまで、通信遅延時間が大きい方の電力融通装置の電力の受信量（または出力量）の変更速度（ランプ）が通常よりも大きくなるように、通信遅延時間が大きい方の電力融通装置の制御コマンドの内容を補正する。

図２に、電力融通装置２への通信遅延時間がΔｔだけ大きい場合の本実施形態の動作例
を示す。通常の受信量（または出力量）の変更速度をｒａｍｐ１とする。制御コマンドの補正に用いる、通常よりも大きな変更速度をｒａｍｐ２とする。

図２の例では、コマンド補正部３３には、制御判断部３１から、電力融通装置１の制御コマンドとして、規定量の電力になるまで、出力量の変更速度をｒａｍｐ１にして出力量を増やすという内容の制御コマンドが通知される。

また、コマンド補正部３３には、制御判断部３１から、電力融通装置２の制御コマンドとして、規定量の電力になるまで、受信量の変更速度をｒａｍｐ１にして受信量を増やすという内容の制御コマンドが通知される。

また、通信遅延時間測定部３２からの通知によれば、電力融通装置２への通信遅延時間は、電力融通装置１への通信遅延時間と比べて、Δｔだけ大きくなっている。

そこで、コマンド補正部３３は、電力融通装置２の制御コマンドの内容を、下記に示す時間だけ受信量の変更速度をｒａｍｐ２にし、そのあとｒａｍｐ１に戻し、規定量の電力になるまで受信量を増やすように補正する。

ｒａｍｐ１×Δｔ／（ｒａｍｐ２−ｒａｍｐ１）
コマンド送信部３４は、時刻ｔ０において、電力融通装置１に対しては、未補正の制御コマンドを送信し、電力融通装置２に対しては、補正後の制御コマンドを送信する。

電力融通装置１は、時刻ｔ１において、制御コマンドを受信すると、受信した制御コマンドにしたがって、規定量の電力になる時刻ｔ４まで、出力量の変更速度をｒａｍｐ１にして出力量を増やすという動作を行う。

電力融通装置２は、時刻ｔ２において、制御コマンドを受信すると、受信した制御コマンドにしたがって、時刻ｔ３まで受信量の変更速度をｒａｍｐ２にし、そのあとｒａｍｐ１に戻し、規定量の電力になる時刻ｔ４まで受信量を増やすという動作を行う。

上述したように本実施形態においては、制御装置３は、電力融通装置１，２への制御コマンドの通信遅延時間に差がある場合、通信遅延時間の差分に基づいて、一方の電力融通装置の制御コマンドの内容を補正する。

したがって、インターネットなどの既存の通信網を利用して、電力融通装置１，２を制御する際に、制御コマンドの受信タイミングを合わせるための専用の回路を設けることなく、制御コマンドの通信遅延時間の差によって生じる一時的な電力の余剰または不足の量を小さくすることができるという効果が得られる。
（２）第２の実施形態
本実施形態の電力融通システムは、第１の実施形態の電力融通システムと構成自体は同様であるが、動作が異なる。

すなわち、第１の実施形態は、制御装置３は、電力融通装置１，２への制御コマンドの送信前に、制御コマンドの通信遅延時間の測定を予め行っていた。

これに対して、本実施形態は、制御装置３は、電力融通装置１，２への制御コマンドの送信前に、制御コマンドの通信遅延時間を知ることができないために、制御コマンドの送信時に、通信遅延時間の測定を行う。

以下、本実施形態の電力融通システムの動作について図３を参照して詳細に説明する。

図３に、本実施形態の電力融通システムの動作例を示す。なお、図３は、図２と同様に、電力融通装置２への通信遅延時間がΔｔだけ大きい場合の例である。

図３の例では、コマンド補正部３３は、初期状態では、制御判断部３１から、第１の実施形態と同様の内容の制御コマンドが通知されるものの、通信遅延時間測定部３２から、電力融通装置１，２への通信遅延時間は通知されない。

そのため、コマンド補正部３３は、制御判断部３１から通知された制御コマンドを補正せず、コマンド送信部３４は、時刻ｔ０において、電力融通装置１，２に対して、未補正の制御コマンドを送信する。

電力融通装置１は、時刻ｔ１において、制御コマンドを受信すると、受信した制御コマンドにしたがって、規定量の電力になるまで、出力量の変更速度をｒａｍｐ１にして出力量を増やし、また、その制御コマンドを制御装置３に返信するという動作を行う。

電力融通装置２は、時刻ｔ３において、制御コマンドを受信すると、受信した制御コマンドにしたがって、規定量の電力になるまで、受信量の変更速度をｒａｍｐ１にして出力量を増やし、また、その制御コマンドを制御装置３に返信するという動作を行う。

制御装置３においては、電力融通装置１から返信された制御コマンドが時刻ｔ２で受信され、電力融通装置２から返信された制御コマンドが時刻ｔ４で受信される。

そのため、通信遅延時間測定部３２は、時刻ｔ２の時点で、制御コマンドが往復した時間を基に、電力融通装置１への通信遅延時間を測定してコマンド補正部３３に通知し、また、時刻ｔ４の時点で、制御コマンドが往復した時間を基に、電力融通装置２への通信遅延時間を測定してコマンド補正部３３に通知する。

よって、時刻ｔ４の時点で、コマンド補正部３３は、電力融通装置１，２への通信遅延時間の差分Δｔが確認できるため、第１の実施形態と同様に、電力融通装置２の制御コマ
ンドの内容を、ある時間だけ受信量の変更速度をｒａｍｐ２にし、そのあとｒａｍｐ１に戻し、規定量の電力になるまで受信量を増やすように補正し、コマンド送信部３４は、電力融通装置２に対して、補正後の制御コマンドを再送信する。ただし、本実施形態の補正においては、制御装置３内の処理遅延を加味することもできる。

電力融通装置２は、時刻ｔ５において、制御コマンドを受信すると、受信した制御コマンドにしたがって、時刻ｔ６まで受信量の変更速度をｒａｍｐ２にし、そのあとｒａｍｐ１に戻し、規定量の電力になる時刻ｔ７まで受信量を増やすという動作を行う。

上述したように本実施形態においては、制御装置３は、電力融通装置１，２への制御コマンドの通信遅延時間を予め測定していなくても、制御コマンドの送信時に、通信遅延時間を測定し、制御コマンドの内容を補正することができるという効果が得られる。

その他の効果は第１の実施形態と同様である。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

例えば、本実施形態においては、通信遅延時間が大きい方の電力融通装置２の制御コマンドの内容を補正したが、本発明はこれに限らず、通信遅延時間が小さい方の電力融通装置２の制御コマンドの内容を補正してもよいし、電力融通装置１，２の双方の制御コマンドの内容を補正してもよい。

また、本実施形態においては、電力を出力する電力融通装置１と、電力を受信する電力融通装置２と、が１対１の関係であったが、本発明はこれに限らず、１対ｎ、ｎ対１、ｎ対ｍの何れの関係であってもよい。

本発明は、上述したような、通信網を経由したリモートでの複数の電力融通装置の制御といった用途の他、複数の蓄電池の充放電の制御、発電機の出力に合わせた負荷の制御といった用途にも適用できる。

１電力融通装置
２電力融通装置
３制御装置
３１制御判断部
３２通信遅延時間測定部
３３コマンド補正部
３４コマンド送信部

Claims

第１の電力融通装置と、前記第１の電力融通装置との間で電力融通を行う第２の電力融通装置と、前記第１および第２の電力融通装置をリモートで制御コマンドにより制御する制御装置と、を有してなる電力融通システムであって、
前記制御装置は、
前記制御装置から前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間を測定する通信遅延時間測定部と、
前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間に差がある場合、該通信遅延時間の差分に基づいて、前記第１および第２の電力融通装置の少なくとも一方の制御コマンドの内容を補正する制御部と、を有する電力融通システム。
前記制御部は、
前記第１および第２の電力融通装置のうち通信遅延時間が小さい方の電力融通装置の出力量または受信量に追いつくまで、通信遅延時間が大きい方の電力融通装置の電力の受信量または出力量の変更速度が通常よりも大きくなるように、通信遅延時間が大きい方の電力融通装置の制御コマンドの内容を補正する、請求項１に記載の電力融通システム。
前記通信遅延時間測定部は、
前記第１および第２の電力融通装置への制御コマンドの送信前に、前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間を測定し、
前記制御部は、
前記第１および第２の電力融通装置への制御コマンドの送信前に、前記第１および第２の電力融通装置のうち通信遅延時間が大きい方の電力融通装置の制御コマンドの内容を補正し、通信遅延時間が大きい方の電力融通装置に対しては、補正後の制御コマンドを送信する、請求項２に記載の電力融通システム。
前記制御部は、
前記第１および第２の電力融通装置へ未補正の制御コマンドを送信し、
前記通信遅延時間測定部は、
前記第１および第２の電力融通装置へ未補正の制御コマンドを送信した際に、該未補正の制御コマンドが往復した時間を基に、前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間を測定し、
前記制御部は、
前記第１および第２の電力融通装置のうち通信遅延時間が大きい方の電力融通装置の制御コマンドの内容を補正し、通信遅延時間が大きい方の電力融通装置に対しては、補正後の制御コマンドを再送信する、請求項２に記載の電力融通システム。
第１の電力融通装置と、前記第１の電力融通装置との間で電力融通を行う第２の電力融通装置と、をリモートで制御コマンドにより制御する制御装置であって、
前記制御装置から前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間を測定する通信遅延時間測定部と、
前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間に差がある場合、該通信遅延時間の差分に基づいて、前記第１または第２の電力融通装置の少なくとも一方の制御コマンドの内容を補正する制御部と、を有する制御装置。
第１の電力融通装置と、前記第１の電力融通装置との間で電力融通を行う第２の電力融通装置と、をリモートで制御コマンドにより制御する制御装置による制御方法であって、
前記制御装置から前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間を測定するステップと、
前記第１および第２の電力融通装置のそれぞれまでの制御コマンドの通信遅延時間に差がある場合、該通信遅延時間の差分に基づいて、前記第１または第２の電力融通装置の少なくとも一方の制御コマンドの内容を補正するステップと、を有する制御方法。