JP2012235644A - Power simulation device, power simulation method, and power simulation program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクログリッドにおける電力をシミュレーションする技術に関する。 The present invention relates to a technique for simulating electric power in a microgrid.
温暖化問題や化石エネルギーの枯渇問題への対応策として、太陽光や風量等の自然エネルギーの利用が望まれている。自然エネルギーは、自然環境、季節、昼夜等により発電量が変動するため、需給バランスを予測して安定した電力を供給することが難しい。そこで、限られた地域毎に、情報ネットワークを利用して電力を管理するマイクログリッドが研究されている。例えば、太陽光発電設備等の発電設備を持つ家庭等の施設における発電量や電力使用量に基づいて、マイクログリッド内で電力を融通し合う(例えば、特許文献1〜4)。
Use of natural energy such as sunlight and air volume is desired as a countermeasure against global warming and fossil energy depletion. Since the amount of power generated by natural energy varies depending on the natural environment, season, day and night, etc., it is difficult to predict the supply and demand balance and supply stable power. Therefore, a microgrid that manages power by using an information network has been studied for each limited area. For example, electric power is interchanged in the microgrid based on the amount of power generation and the amount of power used in a facility such as a household having a power generation facility such as a solar power generation facility (for example,
しかしながら、このようなマイクログリッドにおける電力の融通は、発電設備を持つ施設には蓄電池が存在しないことを前提としている。すなわち、各施設に蓄電池が存在する場合に、どのように電力を融通し合うのが妥当であるか、またどの程度の各施設がどの程度の蓄電容量を持つ蓄電池を備えると効率が良いか等の提案はなされていない。そこで、このような場合に効率良く電力を融通し合うための状況をシミュレーションすることが望ましい。 However, such power interchange in the microgrid is based on the premise that a storage battery does not exist in a facility having a power generation facility. That is, when there is a storage battery in each facility, it is appropriate to exchange power, how much each facility should have a storage battery with a certain storage capacity, etc. No proposal has been made. Therefore, it is desirable to simulate a situation for efficiently sharing power in such a case.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、各施設に蓄電池が存在する場合に、効率良く電力を融通し合うための状況をシミュレーションする電力シミュレーション装置、電力シミュレーション方法、電力シミュレーションプログラムを提供する。 The present invention has been made in view of such a situation, and when a storage battery is present in each facility, a power simulation apparatus, a power simulation method, and a power simulation program for simulating a situation for efficiently sharing power I will provide a.
上述した課題を解決するために、本発明は、マイクログリッド内の複数の施設毎に設置される太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電する施設毎の自家蓄電池の蓄電容量と、複数の施設に送電手段を介して接続されたセンター蓄電池の蓄電容量と、自家蓄電池およびセンター蓄電池の雨天時の備蓄率とが含まれるパラメータが記憶されるパラメータ記憶部と、自家蓄電池とセンター蓄電池との蓄電効率が含まれる蓄電池属性情報が記憶される蓄電池属性情報記憶部と、複数の施設毎の一定時間毎の電力使用量を示す電力使用量情報と、一定時間毎の電力売買価格を示す電力売買価格情報と、一定時間毎の日射量予測を示す日射量予測情報とが含まれる入力情報が記憶される入力情報記憶部と、パラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報との入力を受け付け、パラメータをパラメータ記憶部に記憶させ、蓄電池属性情報を蓄電池属性情報記憶部に記憶させ、入力情報を入力情報記憶部に記憶させる入力処理を行う入力部と、パラメータ記憶部に記憶されたパラメータと、蓄電池属性情報記憶部に記憶された蓄電池属性情報と、入力情報記憶部に記憶された入力情報とを読み出し、読み出したパラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報とを条件として、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行う売買金額算出部と、複数の条件毎に、入力部による入力処理と、売買金額算出部による算出処理とを実行させ、複数の条件毎の電力売買金額を算出させるシミュレーション実行部と、複数の条件毎に算出された複数の電力売買金額のうち、電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータを選択する選択部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a storage capacity of a private storage battery for each facility that stores power generated by a photovoltaic power generation facility installed for each of a plurality of facilities in a microgrid, and a plurality of facilities. A parameter storage unit for storing parameters including the storage capacity of the center storage battery connected to the power storage means and the storage rate of the private storage battery and the central storage battery in the rain, and the storage efficiency of the private storage battery and the central storage battery Storage battery attribute information storage unit for storing storage battery attribute information including power, power usage information indicating power usage per fixed time for each of a plurality of facilities, and power trading price information indicating power sales price per fixed time And an input information storage unit that stores input information including solar radiation amount prediction information indicating the solar radiation amount prediction for each fixed time, parameters, storage battery attribute information, input information To the parameter storage unit, the storage battery attribute information is stored in the storage battery attribute information storage unit, and the input information is stored in the input information storage unit. The stored parameters, the storage battery attribute information stored in the storage battery attribute information storage unit, and the input information stored in the input information storage unit are read, and the read parameters, storage battery attribute information, and input information are used as conditions. A trading price calculation unit that performs a calculation process for calculating a power trading price within a certain period by a calculation formula based on a predetermined behavior model, an input process by an input unit, and a trading price calculation unit for each of a plurality of conditions And a simulation execution unit that calculates the power purchase and sale amount for each of a plurality of conditions, and a plurality of power calculated for each of a plurality of conditions. Of purchase price, characterized by comprising a selecting unit that selects a parameter in the power purchase price is relatively low condition, the.
また、本発明は、選択部が選択したパラメータに含まれる自家蓄電池の備蓄率を、施設において自家蓄電池の備蓄率を制御する蓄電制御装置に送信する備蓄率送信部と、を備えることを特徴とする。 In addition, the present invention is characterized by comprising a storage rate transmission unit that transmits the storage rate of the private storage battery included in the parameter selected by the selection unit to a power storage control device that controls the storage rate of the private storage battery in the facility. To do.
また、本発明は、翌日に雨が降るか否かを示す天気予報情報を取得する天気予報取得部と、天気予報取得部が取得した天気予報情報に基づいて、予め定められた運用モデルに基づく算出式により、自家蓄電池の備蓄率を算出する備蓄率算出部と、を備え、備蓄率送信部は、備蓄率算出部が算出した備蓄率を蓄電制御装置に送信することを特徴とする。 Further, the present invention is based on a weather forecast acquisition unit that acquires weather forecast information indicating whether or not it will rain on the next day, and a predetermined operation model based on the weather forecast information acquired by the weather forecast acquisition unit. A storage rate calculation unit that calculates a storage rate of the self-storage battery by a calculation formula, and the storage rate transmission unit transmits the storage rate calculated by the storage rate calculation unit to the power storage control device.
また、本発明は、マイクログリッド内の複数の施設毎に設置される太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電する施設毎の自家蓄電池の蓄電容量と、複数の施設に送電手段を介して接続されたセンター蓄電池の蓄電容量と、自家蓄電池およびセンター蓄電池の雨天時の備蓄率とが含まれるパラメータが記憶されるパラメータ記憶部と、自家蓄電池とセンター蓄電池との蓄電効率が含まれる蓄電池属性情報が記憶される蓄電池属性情報記憶部と、複数の施設毎の一定時間毎の電力使用量を示す電力使用量情報と、一定時間毎の電力売買価格を示す電力売買価格情報と、一定時間毎の日射量予測を示す日射量予測情報とが含まれる入力情報が記憶される入力情報記憶部と、を備えた電力シミュレーション装置が、パラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報との入力を受け付け、パラメータをパラメータ記憶部に記憶させ、蓄電池属性情報を蓄電池属性情報記憶部に記憶させ、入力情報を入力情報記憶部に記憶させる入力処理を行うステップと、パラメータ記憶部に記憶されたパラメータと、蓄電池属性情報記憶部に記憶された蓄電池属性情報と、入力情報記憶部に記憶された入力情報とを読み出し、読み出したパラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報とを条件として、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行うステップと、複数の条件毎に、入力部による入力処理と、売買金額算出部による算出処理とを実行させ、複数の条件毎の電力売買金額を算出させるステップと、複数の条件毎に算出された複数の電力売買金額のうち、電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータを選択するステップと、を備えることを特徴とする電力シミュレーション方法である。 In addition, the present invention provides a storage capacity of a private storage battery for each facility that stores power generated by a photovoltaic power generation facility installed for each of a plurality of facilities in the microgrid, and connects to the plurality of facilities via a power transmission means. A storage unit for storing parameters including the storage capacity of the central storage battery and the storage ratio of the private storage battery and the central storage battery during rainy weather, and storage battery attribute information including the storage efficiency of the private storage battery and the central storage battery Stored storage battery attribute information storage unit, power usage information indicating the power usage per fixed time for each of a plurality of facilities, power trading price information indicating a power trading price per fixed time, and solar radiation per fixed time And an input information storage unit for storing input information including solar radiation amount prediction information indicating amount prediction. Receiving the input with the input information, storing the parameter in the parameter storage unit, storing the storage battery attribute information in the storage battery attribute information storage unit, and performing input processing for storing the input information in the input information storage unit; The parameter stored in the storage unit, the storage battery attribute information stored in the storage battery attribute information storage unit, and the input information stored in the input information storage unit are read, and the read parameter, storage battery attribute information, and input information A step of performing a calculation process for calculating a power purchase and sale amount within a predetermined period by a calculation formula based on a predetermined behavior model, an input process by an input unit, and a purchase and sale amount calculation unit for each of a plurality of conditions And a step of calculating a power trading amount for each of a plurality of conditions, and a plurality of power trading calculated for each of the plurality of conditions. Of forehead, a power simulation method characterized by comprising the steps of selecting parameters in the power purchase price is relatively low condition, the.
また、本発明は、マイクログリッド内の複数の施設毎に設置される太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電する施設毎の自家蓄電池の蓄電容量と、複数の施設に送電手段を介して接続されたセンター蓄電池の蓄電容量と、自家蓄電池およびセンター蓄電池の雨天時の備蓄率とが含まれるパラメータが記憶されるパラメータ記憶部と、自家蓄電池とセンター蓄電池との蓄電効率が含まれる蓄電池属性情報が記憶される蓄電池属性情報記憶部と、複数の施設毎の一定時間毎の電力使用量を示す電力使用量情報と、一定時間毎の電力売買価格を示す電力売買価格情報と、一定時間毎の日射量予測を示す日射量予測情報とが含まれる入力情報が記憶される入力情報記憶部と、を備えた電力シミュレーション装置のコンピュータに、パラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報との入力を受け付け、パラメータをパラメータ記憶部に記憶させ、蓄電池属性情報を蓄電池属性情報記憶部に記憶させ、入力情報を入力情報記憶部に記憶させる入力処理を行うステップと、パラメータ記憶部に記憶されたパラメータと、蓄電池属性情報記憶部に記憶された蓄電池属性情報と、入力情報記憶部に記憶された入力情報とを読み出し、読み出したパラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報とを条件として、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行うステップと、複数の条件毎に、入力部による入力処理と、売買金額算出部による算出処理とを実行させ、複数の条件毎の電力売買金額を算出させるステップと、複数の条件毎に算出された複数の電力売買金額のうち、電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータを選択するステップと、を実行させる電力シミュレーションプログラムである。 In addition, the present invention provides a storage capacity of a private storage battery for each facility that stores power generated by a photovoltaic power generation facility installed for each of a plurality of facilities in the microgrid, and connects to the plurality of facilities via a power transmission means. A storage unit for storing parameters including the storage capacity of the central storage battery and the storage ratio of the private storage battery and the central storage battery during rainy weather, and storage battery attribute information including the storage efficiency of the private storage battery and the central storage battery Stored storage battery attribute information storage unit, power usage information indicating the power usage per fixed time for each of a plurality of facilities, power trading price information indicating a power trading price per fixed time, and solar radiation per fixed time An input information storage unit for storing input information including solar radiation amount prediction information indicating amount prediction; Step of performing input processing for receiving input of storage battery attribute information and input information, storing parameters in the parameter storage unit, storing storage battery attribute information in the storage battery attribute information storage unit, and storing input information in the input information storage unit And the parameter stored in the parameter storage unit, the storage battery attribute information stored in the storage battery attribute information storage unit, and the input information stored in the input information storage unit, the read parameter, the storage battery attribute information, A step of performing a calculation process for calculating a power purchase / sale amount within a predetermined period by a calculation formula based on a predetermined behavior model on the condition of input information, an input process by an input unit for each of a plurality of conditions, The calculation process by the amount calculation unit is executed, the step of calculating the power purchase and sale amount for each of a plurality of conditions, and the calculation for each of the plurality of conditions Of the number of power purchase price, a power simulation program for executing the steps of selecting parameters in the power purchase price is relatively low condition, the.
以上説明したように、本発明によれば、マイクログリッド内の複数の施設毎に設置される太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電する施設毎の自家蓄電池の蓄電容量と、複数の施設に送電手段を介して接続されたセンター蓄電池の蓄電容量と、自家蓄電池およびセンター蓄電池の雨天時の備蓄率とが含まれるパラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報との入力を受け付け、これらを条件として、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行い、複数の条件毎に、入力処理と算出処理とを実行し、複数の条件毎の電力売買金額を算出し、複数の条件毎に算出された複数の電力売買金額のうち、電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータを選択するようにしたので、蓄電池が存在するマイクログリッドにおいて効率良く電力を融通し合うことが可能になる。 As described above, according to the present invention, the storage capacity of the private storage battery for each facility that stores the power generated by the solar power generation facility installed for each of the plurality of facilities in the microgrid, and the plurality of facilities Accepts input of parameters, storage battery attribute information, and input information including the storage capacity of the center storage battery connected via the power transmission means, the storage rate of the private storage battery and the center storage battery during rainy weather, and these as conditions The calculation process based on a predetermined behavior model is used to perform a calculation process for calculating the amount of power traded within a certain period, and an input process and a calculation process are executed for each of a plurality of conditions. Since the transaction amount was calculated and the parameters for the condition where the power purchase amount was relatively low among the plurality of power purchase amounts calculated for each of the plurality of conditions were selected, It is possible to mutually interchange power efficiently in microgrid pond is present.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態による電力制御システム1の概要を示す図である。本実施形態では、マイクログリッド内の複数の施設である家庭200(家庭200−1〜家庭200−N)に接続されたセンター100を備えた電力制御システム1における効率良い電力の融通をシミュレーションする。各家庭200が、太陽光発電設備210と、太陽光発電設備210によって発電された電力を蓄電する自家蓄電池220とを備えることを想定する。センター100は、センター蓄電池130を備えることを想定する。本実施形態では、太陽光発電設備210と自家蓄電池220とを備えた施設として家庭200を例に説明するが、各種学校や市庁舎、図書館、一般企業等、太陽光発電設備210と自家蓄電池220とを備えた様々な施設がセンター100に接続されて良い。家庭200は、センター100との間で電力の売買を行い、センター100は、センター100と電力会社300との間で電力の売買を行う。家庭200と電力会社300とが、電力の売買を直接行うことはない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a
このような想定の元、センター100の電力シミュレーション装置110がシミュレーションを行うことにより、効率良い電力の融通を行うためのセンター蓄電池130の蓄電容量と、複数の自家蓄電池220毎の蓄電容量と、センター蓄電池130および自家蓄電池220の雨天時の備蓄率とを判定する。シミュレーションにより判定された蓄電容量に応じたセンター蓄電池130をセンター100に、自家蓄電池220を家庭200に設置し、設置したセンター蓄電池130と自家蓄電池220とが、シミュレーションにより判定された備蓄率により蓄電を行うことにより、効率良い電力の融通を行うことができる。また、センター蓄電池130と自家蓄電池220との設置後にも、天気予報に応じたシミュレーションを行って備蓄率を調整することにより、天気の変化に応じて効率良い電力の融通を行うことができる。
Based on this assumption, the
図2は、本実施形態による電力制御システム1の構成を示すブロック図である。センター100は、電力シミュレーション装置110と、センター蓄電池130と、蓄電制御装置140とを備えており、送電手段150により電力会社300と接続され、送電手段240により家庭200と接続される。
電力シミュレーション装置110は、電力制御システム1における効率良い電力の融通をシミュレーションするコンピュータ装置である。まず、電力シミュレーション装置110によるシミュレーションを行う際のモデルを説明する。図3は、センター100の行動モデルを示す図である。センター100は、(1)家庭200との電力の購入、売却を、センター蓄電池130を介して行う。(2)電力会社300との電力売買を一括して行う。すなわち、家庭200が、電力会社300との間で直接売買を行うことはない。(3)センター蓄電池130の蓄電残量が、シミュレーションにより算出された備蓄率に応じた規定量を下回った場合には、電力会社300から電力を購入する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
The
図4は、家庭200の行動モデルを示す図である。家庭200は、(1)余剰電力(=発電量−(使用電力+蓄電電力))を、センター100に売却する。(2)自家蓄電池220の蓄電残量が、シミュレーションにより算出された備蓄率に応じた規定量以上である場合には、自家蓄電池220に蓄電された電力を使用する。(3)不足電力(発電量+規定量以上の蓄電電力−使用電力)は、センター100から購入する。図5は、このような家庭200の行動モデルと、センター100の行動モデルとを定式化した図である。このような行動モデルに基づく算出式は、売買金額算出部115に予め記憶される。
FIG. 4 is a diagram illustrating a behavior model of the
また、このような行動モデルを前提として、雨天時等の運用モデルを定める。図6は、センター100と家庭200とに共通した運用モデルを示す図である。図7は、このようなモデルを定式化した図である。ここで、行動モデルに関する変数は、図5に示した凡例と同様である。このような運用モデルに基づく算出式は、売買金額算出部115と備蓄率算出部121とに予め記憶される。このような式に基づいて、図8に示すような、センター100と電力会社300との間の売買電力金額と、各家庭200とセンター100との間の電力売買金額の総和とを算出し、これらの値をモデル評価の観点とする。
In addition, on the premise of such an action model, an operation model in rainy weather etc. is determined. FIG. 6 is a diagram illustrating an operation model common to the
図2に戻り、電力シミュレーション装置110は、パラメータ記憶部111と、蓄電池属性情報記憶部112と、入力情報記憶部113と、入力部114と、売買金額算出部115と、シミュレーション実行部116と、選択部117と、備蓄率送信部118と、天気予報取得部119と、実績値収集部120と、備蓄率算出部121とを備えている。
Returning to FIG. 2, the
パラメータ記憶部111には、マイクログリッド内の複数の家庭200毎に設置される太陽光発電設備210によって発電された電力を蓄電する家庭200毎の自家蓄電池220の蓄電容量と、複数の家庭200に送電手段240を介して接続されたセンター蓄電池130の蓄電容量と、自家蓄電池220およびセンター蓄電池130の雨天時の備蓄率とが含まれるパラメータが記憶される。
In the
蓄電池属性情報記憶部112には、自家蓄電池220とセンター蓄電池130との属性を示す蓄電池属性情報が記憶される。蓄電池属性情報には、例えば、蓄電池の蓄電効率、放電率、電力変換効率、送電効率等の情報が含まれる。これらの情報は、自家蓄電池220やセンター蓄電池130として採用する蓄電池に応じて決定される。
The storage battery attribute
入力情報記憶部113には、複数の家庭200毎の一定時間毎の電力使用量を示す電力使用量情報と、一定時間毎の電力売買価格を示す電力売買価格情報と、一定時間毎の日射量予測を示す日射量予測情報とが含まれる入力情報が記憶される。
図9は、入力情報記憶部113に記憶される電力使用量情報のデータ例を示す図である。電力使用量情報には、複数の家庭200を識別する家庭ID毎に、日と、時と、電力使用量とが対応付けられる。これにより、家庭200毎、日時毎の電力使用量が示される。
In the input
FIG. 9 is a diagram illustrating a data example of the power usage information stored in the input
図10は、入力情報記憶部113に記憶される電力売買価格情報のデータ例を示す図である。電力売買価格情報には、マイクログリッド内のエリアを識別するエリアID毎に、月と、日と、時と、売電単価と、買電単価とが対応付けられる。
図11は、入力情報記憶部113に記憶される日射量予測情報のデータ例を示す図である。日射量予測情報には、マイクログリッド内のエリアを識別するエリアID毎に、月と、日と、時と、全天日射量とが対応付けられる。
FIG. 10 is a diagram illustrating a data example of power trading price information stored in the input
FIG. 11 is a diagram illustrating a data example of the solar radiation amount prediction information stored in the input
入力部114は、パラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報とが含まれる条件の入力を受け付け、入力されたパラメータをパラメータ記憶部111に記憶させ、蓄電池属性情報を蓄電池属性情報記憶部112に記憶させ、入力情報を入力情報記憶部113に記憶させる入力処理を行う。このような条件に基づいて、シミュレーションが行われる。
The
売買金額算出部115は、パラメータ記憶部111に記憶されたパラメータと、蓄電池属性情報記憶部112に記憶された蓄電池属性情報と、入力情報記憶部113に記憶された入力情報とを読み出し、読み出したパラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報とを条件として、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行う。売買金額算出部115の記憶領域には、行動モデルの算出式と、運用モデルの算出式と、図8に示したような売買電力金額の算出式とが記憶されている。
The trading
図12は、売買金額算出部115が算出する中間出力情報のデータ例を示す図である。この中間出力情報は、日時毎のセンター100の発電量、蓄電量、買電量を示す。発電量は、例えば、センター100自体が太陽光発電設備210を備える場合に、その太陽光発電設備210の発電効率と、日射量とに基づいて算出できる。蓄電量は、例えば、電力会社300または家庭200から買った電力量から、電力会社300または家庭200に売った電力量を引いた電力量である。買電量は、電力会社300から買った電力量である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a data example of the intermediate output information calculated by the trading
図13は、売買金額算出部115が算出する中間出力情報のデータ例を示す図である。この中間出力情報は、日時毎の家庭200の発電量、蓄電量、買電量を示す。発電量は、例えば、太陽光発電設備210の発電効率と、日射量とに基づいて算出できる。蓄電量は、例えば、太陽光発電設備210によって発電した電力量から、センター100に売った電力量を引いた電力量である。買電量は、家庭200から買った電力量である。
売買金額算出部115は、このような中間情報に基づいて、図8に示したような、センター100と電力会社300との間の売買電力金額(第1の売買電力金額)と、各家庭200とセンター100との間の電力売買金額の総和(第2の売買電力金額)とを算出する。
FIG. 13 is a diagram illustrating a data example of the intermediate output information calculated by the purchase / purchase
Based on such intermediate information, the sale / purchase
シミュレーション実行部116は、複数の条件毎に、入力部114による入力処理と、売買金額算出部115による算出処理とを実行させ、複数の条件毎の電力売買金額を算出させる。図14は、シミュレーション実行部116が入力部114に入力する条件の例を示す図である。シミュレーション実行部116は、様々な値が含まれるこのような条件を、入力部114に入力し、シミュレーションを実行する。このような条件は、シミュレーション実行部116の記憶領域に予め記憶されているようにしても良いし、ユーザから入力される条件を記憶するようにしても良い。
The
選択部117は、複数の条件毎に算出された複数の電力売買金額のうち、電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータを選択する。電力売買金額が低ければ、センター100と電力会社300との間、またはセンター100と家庭200との間における電力売買の頻度が低いことを示している。ここで、家庭200からセンター100への売電、またはセンター100から電力会社300への売電である逆潮流は、電圧変動や周波数変動等により電力の品質を低下させるおそれがあるため、できるだけ少ないことが望ましい。このため、電力売買金額が低く、電力売買の頻度が低い方が、電力利用の効率が良いと考えられる。すなわち、電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータによれば、効率良く電力の融通を行なうことができる。ここで、選択部117は、売買金額算出部115が算出した2つの売買電力金額の合計金額が最も低い条件を選択するようにしても良いし、いずれかの売買電力金額のみに着目して条件を選択しても良いし、2つの売買電力金額に何らかの重み付けをして条件を選択するようにしても良い。
The
備蓄率送信部118は、選択部117が選択したパラメータに含まれる自家蓄電池の備蓄率を、家庭200における自家蓄電池220の備蓄率を制御する蓄電制御装置230に送信する。また、備蓄率送信部118は、備蓄率算出部121が算出した備蓄率を蓄電制御装置230に送信する。
The storage
天気予報取得部119は、翌日に雨が降るか否かを示す天気予報情報を取得する。例えば、天気予報取得部119は、ネットワークを介して天気予報情報を送信するウェブサーバにアクセスして、天気予報情報を取得する。また、天気予報取得部119は、取得した天気予報情報を、家庭200の蓄電制御装置230に送信する。
実績値収集部120は、蓄電制御装置230から送信される実績値を受信し、自身の記憶領域に記憶させる。
備蓄率算出部121は、天気予報取得部119が取得した天気予報情報に基づいて、予め定められた運用モデルに基づく算出式により、自家蓄電池220の備蓄率を算出する。備蓄率算出部121には、運用モデルに基づく算出式が予め記憶されている。
The weather
The actual
The stockpiling rate calculation unit 121 calculates the stockpiling rate of the
センター蓄電池130には、電力会社300または家庭200から買った電力が蓄電される。
蓄電制御装置140は、電力シミュレーション装置110に記憶された行動モデル及び運用モデル、電力シミュレーション装置110が算出した備蓄率に基づいて、センター蓄電池130の蓄電を制御する。
送電手段150は、センター蓄電池130に蓄電された電力を電力会社300に送電し、電力会社300から買った電力をセンター100に送電する電線である。
The
The power
The power transmission means 150 is an electric wire that transmits the electric power stored in the
家庭200は、太陽光発電設備210と、自家蓄電池220と、蓄電制御装置230と、送電手段240とを備えている。
太陽光発電設備210は、太陽電池を利用し、太陽光のエネルギーを電力に変換する設備である。
自家蓄電池220には、太陽光発電設備210によって発電された電力が蓄電される。
The
The photovoltaic
The self-
蓄電制御装置230は、自家蓄電池220に蓄電された電力を制御するコンピュータ装置である。蓄電制御装置230は、備蓄率記憶部231と、天気予報取得部232と、蓄電制御部233と、実績値収集部234とを備えている。
備蓄率記憶部231には、電力シミュレーション装置110から送信された備蓄率が記憶される。
The power
The storage
天気予報取得部232は、センター100の天気予報取得部119から送信される天気予報情報を取得する。あるいは、天気予報取得部232は、センター100の天気予報取得部119と同様に、ネットワークを介して直接ウェブサーバから天気予報情報を取得しても良い。
The weather
蓄電制御部233は、自家蓄電池220に蓄電された電力量や、太陽光発電設備210によって発電される電力量を監視し、備蓄率記憶部231に記憶された備蓄率と天気予報取得部232が取得した天気予報に基づいて、自家蓄電池220に蓄電された電力を制御する。
実績値収集部234は、太陽光発電設備210によって発電された電力量、自家蓄電池220に蓄電された電力量、センター100と家庭200との間で売買された電力等の実績値を収集する。
The power
The actual
送電手段240は、太陽光発電設備210によって発電された電力または自家蓄電池220に蓄電された電力をセンター蓄電池130に送電し、センター蓄電池130からの電力を自家蓄電池220に送電する電線である。
The power transmission means 240 is an electric wire that transmits the power generated by the solar
次に、本実施形態によるセンター100の動作例を説明する。図15は、センター100が行うシミュレーション処理の動作例を示す図である。
ユーザは、シミュレーションを行なう行動モデルを構築し、行動モデルを定式化し、算出式を電力シミュレーション装置110に入力する。電力シミュレーション装置110は、行動モデルに基づく算出式の入力を受け付け、売買金額算出部115の記憶領域に記憶させる(ステップS1)。また、ユーザは、シミュレーションを行なう運用モデルを構築し、運用モデルを定式化し、算出式を電力シミュレーション装置110に入力する。電力シミュレーション装置110は、運用モデルに基づく算出式の入力を受け付け、売買金額算出部115と備蓄率算出部121の記憶領域に記憶させる(ステップS2)。
Next, an operation example of the
The user constructs a behavior model for simulation, formulates the behavior model, and inputs the calculation formula to the
シミュレーション実行部116は、条件を入力部114に入力する(ステップS3)。入力部114が入力処理を行った後、売買金額算出部115が売買金額を算出する算出処理を行う(ステップS4)。シミュレーション実行部116は、自身の記憶領域に記憶されている複数の条件を入力部114に入力して、条件毎の売買金額を売買金額算出部115に算出させる処理を繰り返す。選択部117は、売買金額算出部115によって算出された複数の売買金額から、売買金額が低い条件を選択し(ステップS5)、選択した条件をディスプレイ等に出力する。
The
ユーザは、このように選択され出力された条件に含まれるパラメータに基づいて、パラメータに含まれる蓄電量に応じたセンター蓄電池130をセンター100に設置し、自家蓄電池220を各家庭200に設置する。蓄電制御装置140は、選択部117によって選択されたパラメータに含まれるセンター蓄電池130の備蓄率を記憶し、備蓄率に応じてセンター蓄電池130の蓄電量を制御する。蓄電制御装置230の備蓄率記憶部231は、選択部117によって選択されたパラメータに含まれる自家蓄電池220の備蓄率を記憶し、蓄電制御部233は、記憶された備蓄率に応じて自家蓄電池220の蓄電量を制御する。これにより、マイクログリッド内で効率が良いように蓄電量を制御し、効率良く電力を融通することができる。
Based on the parameters included in the conditions selected and output in this way, the user installs the
さらに、実績値収集部234は、自家蓄電池220の蓄電量や太陽光発電設備210の発電量の実績値を取得し、電力シミュレーション装置110の実績値収集部120に送信する。備蓄率算出部121は、実績値収集部120が取得した実績値と、天気予報取得部119が取得した天気予報とに基づいて、行動モデルや運用モデルの算出式により、最適な備蓄率を算出する。備蓄率送信部118は、このような備蓄率を蓄電制御装置230に送信し、蓄電制御装置230の備蓄率記憶部231に記憶させる。蓄電制御部233は、備蓄率記憶部231に記憶された備蓄率に応じて自家蓄電池220等を制御する。これにより、変化する天気等に応じて、柔軟に備蓄率を変更することができる。
Furthermore, the actual
なお、本実施形態では、マイクログリッド内の施設が有する自家発電設備として太陽光発電設備210を例に説明したが、この他の自然エネルギーを利用した、例えば太陽熱発電、風力発電、地熱発電、水力発電、海流発電、波力発電などの様々な発電設備を備えるものであっても、同様にシミュレーションを行うようにしても良い。
In the present embodiment, the solar
以上説明したように、本実施形態によれば、日射量予測に基づいて、蓄電や発電、電力売買の運用モデルをシミュレーションにより決定し、売買する電力を最小化することができる。また、複数の家庭200に対して同様の予測が出来るため、個々の家庭200毎にモデルを判定したり、運用、メンテナンスしたりすることに比べて、効率良く電力制御システム1を運営することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to determine the operation model for power storage, power generation, and power trading based on the solar radiation amount prediction, and to minimize the power to be bought and sold. In addition, since the same prediction can be made for a plurality of
これにより、マイクログリッド内の需要者は、電力購入コストを安く抑えることができる。一方、電力供給側は、電力売買がセンター100のみに集約されるため、電力供給計画への影響を抑えることができる。さらに、マイクログリッドの管理者は、各家庭のルールを個別に作成する必要がなく、共通したルールを適用でき、マイクログリッド内の電力売買量をコントロールできる。さらに、売買タイミングをコントロールすることにより、売買コストを抑えることができる。これにより、マイクログリッド全体の管理コストを抑えることができる。
Thereby, the consumer in a microgrid can hold down the power purchase cost cheaply. On the other hand, on the power supply side, since power trading is concentrated only on the
なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりシミュレーションを行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 A program for realizing the function of the processing unit in the present invention is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read by a computer system and executed for simulation. Also good. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer system” includes a WWW system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
1 電力制御システム
100 センター
110 電力シミュレーション装置
111 パラメータ記憶部
112 蓄電池属性情報記憶部
113 入力情報記憶部
114 入力部
115 売買金額算出部
116 シミュレーション実行部
117 選択部
118 備蓄率送信部
119 天気予報取得部
120 実績値収集部
121 備蓄率算出部
130 センター蓄電池
140 蓄電制御装置
150 送電手段
200 家庭
210 太陽光発電設備
220 自家蓄電池
230 蓄電制御装置
231 備蓄率記憶部
232 天気予報取得部
233 蓄電制御部
234 実績値収集部
240 送電手段
300 電力会社
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記自家蓄電池と前記センター蓄電池との蓄電効率が含まれる蓄電池属性情報が記憶される蓄電池属性情報記憶部と、
複数の前記施設毎の一定時間毎の電力使用量を示す電力使用量情報と、一定時間毎の電力売買価格を示す電力売買価格情報と、一定時間毎の日射量予測を示す日射量予測情報とが含まれる入力情報が記憶される入力情報記憶部と、
前記パラメータと、前記蓄電池属性情報と、前記入力情報との入力を受け付け、前記パラメータを前記パラメータ記憶部に記憶させ、前記蓄電池属性情報を前記蓄電池属性情報記憶部に記憶させ、前記入力情報を前記入力情報記憶部に記憶させる入力処理を行う入力部と、
前記パラメータ記憶部に記憶された前記パラメータと、前記蓄電池属性情報記憶部に記憶された前記蓄電池属性情報と、前記入力情報記憶部に記憶された前記入力情報とを読み出し、読み出した前記パラメータと、前記蓄電池属性情報と、前記入力情報とを条件として、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行う売買金額算出部と、
複数の前記条件毎に、前記入力部による入力処理と、前記売買金額算出部による前記算出処理とを実行させ、複数の前記条件毎の前記電力売買金額を算出させるシミュレーション実行部と、
複数の前記条件毎に算出された複数の前記電力売買金額のうち、当該電力売買金額が相対的に低い前記条件における前記パラメータを選択する選択部と、
を備えることを特徴とする電力シミュレーション装置。 The storage capacity of the private storage battery for each facility that stores the power generated by the photovoltaic power generation facility installed in each of the plurality of facilities in the microgrid, and the center storage battery connected to the plurality of facilities via a power transmission means A parameter storage unit for storing parameters including the storage capacity of the storage battery and the storage rate of the private storage battery and the center storage battery during rainy weather,
A storage battery attribute information storage unit for storing storage battery attribute information including power storage efficiencies of the private storage battery and the center storage battery;
Power usage information indicating the power usage per fixed time for each of the plurality of facilities, power trading price information indicating a power trading price per fixed time, and solar radiation prediction information indicating a solar radiation prediction every fixed time; An input information storage unit for storing input information including
The input of the parameter, the storage battery attribute information, and the input information is received, the parameter is stored in the parameter storage unit, the storage battery attribute information is stored in the storage battery attribute information storage unit, and the input information is An input unit that performs input processing to be stored in the input information storage unit;
Reading the parameters stored in the parameter storage unit, the storage battery attribute information stored in the storage battery attribute information storage unit, and the input information stored in the input information storage unit, and the read parameters A trading price calculation unit that performs a calculation process of calculating a power trading price within a certain period according to a calculation formula based on a predetermined behavior model on the condition of the storage battery attribute information and the input information;
For each of the plurality of conditions, a simulation execution unit that causes the input unit to perform input processing and the calculation processing by the trading amount calculation unit to calculate the power trading amount for each of the plurality of conditions;
Among the plurality of power trading amounts calculated for each of the plurality of conditions, a selection unit that selects the parameter in the conditions where the power trading amount is relatively low;
A power simulation apparatus comprising:
を備えることを特徴とする請求項1に記載の電力シミュレーション装置。 A stockpiling rate transmission unit that transmits the stockpiling rate of the private storage battery included in the parameter selected by the selection unit to a power storage control device that controls the stockpiling rate of the private storage battery in the facility;
The power simulation apparatus according to claim 1, further comprising:
前記天気予報取得部が取得した前記天気予報情報に基づいて、予め定められた運用モデルに基づく算出式により、前記自家蓄電池の備蓄率を算出する備蓄率算出部と、を備え、
前記備蓄率送信部は、前記備蓄率算出部が算出した前記備蓄率を前記蓄電制御装置に送信する
ことを特徴とする請求項2に記載の電力シミュレーション装置。 A weather forecast acquisition unit for acquiring weather forecast information indicating whether or not it will rain on the next day;
Based on the weather forecast information acquired by the weather forecast acquisition unit, with a calculation formula based on a predetermined operation model, a storage rate calculation unit that calculates a storage rate of the private storage battery, and
The power storage apparatus according to claim 2, wherein the storage rate transmission unit transmits the storage rate calculated by the storage rate calculation unit to the power storage control device.
前記パラメータと、前記蓄電池属性情報と、前記入力情報との入力を受け付け、前記パラメータを前記パラメータ記憶部に記憶させ、前記蓄電池属性情報を前記蓄電池属性情報記憶部に記憶させ、前記入力情報を前記入力情報記憶部に記憶させる入力処理を行うステップと、
前記パラメータ記憶部に記憶された前記パラメータと、前記蓄電池属性情報記憶部に記憶された前記蓄電池属性情報と、前記入力情報記憶部に記憶された前記入力情報とを読み出し、読み出した前記パラメータと、前記蓄電池属性情報と、前記入力情報とを条件として、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行うステップと、
複数の前記条件毎に、前記入力部による入力処理と、前記売買金額算出部による前記算出処理とを実行させ、複数の前記条件毎の前記電力売買金額を算出させるステップと、
複数の前記条件毎に算出された複数の前記電力売買金額のうち、当該電力売買金額が相対的に低い前記条件における前記パラメータを選択するステップと、
を備えることを特徴とする電力シミュレーション方法。 The storage capacity of the private storage battery for each facility that stores the power generated by the photovoltaic power generation facility installed in each of the plurality of facilities in the microgrid, and the center storage battery connected to the plurality of facilities via a power transmission means A storage unit for storing parameters including the storage capacity of the storage battery and the storage rate of the private storage battery and the center storage battery during rain, and storage battery attribute information including storage efficiency of the private storage battery and the center storage battery The storage battery attribute information storage unit, the power usage information indicating the power usage per fixed time for each of the plurality of facilities, the power trading price information indicating the power trading price per fixed time, and the solar radiation per fixed time An input information storage unit that stores input information including solar radiation amount prediction information indicating amount prediction, and a power simulation of a power simulation device A law,
The input of the parameter, the storage battery attribute information, and the input information is received, the parameter is stored in the parameter storage unit, the storage battery attribute information is stored in the storage battery attribute information storage unit, and the input information is Performing input processing to be stored in the input information storage unit;
Reading the parameters stored in the parameter storage unit, the storage battery attribute information stored in the storage battery attribute information storage unit, and the input information stored in the input information storage unit, and the read parameters Performing a calculation process of calculating a power trading amount within a certain period by a calculation formula based on a predetermined behavior model on the condition of the storage battery attribute information and the input information;
For each of the plurality of conditions, causing the input unit to perform input processing and the calculation processing by the trading amount calculation unit to calculate the power trading amount for each of the plurality of conditions;
Selecting the parameter under the condition where the power trading price is relatively low among the plurality of power trading prices calculated for each of the plurality of conditions;
A power simulation method comprising:
前記パラメータと、前記蓄電池属性情報と、前記入力情報との入力を受け付け、前記パラメータを前記パラメータ記憶部に記憶させ、前記蓄電池属性情報を前記蓄電池属性情報記憶部に記憶させ、前記入力情報を前記入力情報記憶部に記憶させる入力処理を行うステップと、
前記パラメータ記憶部に記憶された前記パラメータと、前記蓄電池属性情報記憶部に記憶された前記蓄電池属性情報と、前記入力情報記憶部に記憶された前記入力情報とを読み出し、読み出した前記パラメータと、前記蓄電池属性情報と、前記入力情報とを条件として、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行うステップと、
複数の前記条件毎に、前記入力部による入力処理と、前記売買金額算出部による前記算出処理とを実行させ、複数の前記条件毎の前記電力売買金額を算出させるステップと、
複数の前記条件毎に算出された複数の前記電力売買金額のうち、当該電力売買金額が相対的に低い前記条件における前記パラメータを選択するステップと、
を実行させる電力シミュレーションプログラム。 The storage capacity of the private storage battery for each facility that stores the power generated by the photovoltaic power generation facility installed in each of the plurality of facilities in the microgrid, and the center storage battery connected to the plurality of facilities via a power transmission means A storage unit for storing parameters including the storage capacity of the storage battery and the storage rate of the private storage battery and the center storage battery during rain, and storage battery attribute information including storage efficiency of the private storage battery and the center storage battery The storage battery attribute information storage unit, the power usage information indicating the power usage per fixed time for each of the plurality of facilities, the power trading price information indicating the power trading price per fixed time, and the solar radiation per fixed time An input information storage unit that stores input information including solar radiation amount prediction information indicating amount prediction, and a computer of a power simulation device comprising:
The input of the parameter, the storage battery attribute information, and the input information is received, the parameter is stored in the parameter storage unit, the storage battery attribute information is stored in the storage battery attribute information storage unit, and the input information is Performing input processing to be stored in the input information storage unit;
Reading the parameters stored in the parameter storage unit, the storage battery attribute information stored in the storage battery attribute information storage unit, and the input information stored in the input information storage unit, and the read parameters Performing a calculation process of calculating a power trading amount within a certain period by a calculation formula based on a predetermined behavior model on the condition of the storage battery attribute information and the input information;
For each of the plurality of conditions, causing the input unit to perform input processing and the calculation processing by the trading amount calculation unit to calculate the power trading amount for each of the plurality of conditions;
Selecting the parameter under the condition where the power trading price is relatively low among the plurality of power trading prices calculated for each of the plurality of conditions;
A power simulation program that executes
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