JP2013021754A - Demand monitoring control device using renewable energy power generation system - Google Patents

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哲也 岡部
Michikazu Takeda
充一 竹田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device capable of suppressing yearly electricity charge not only by selling the total quantity of electricity generated by renewable energy to a power proprietor, but also by controlling a demand value of load equipment to a target demand value or less, using generated electricity on a load equipment side when necessary.SOLUTION: A system monitor control apparatus is configured so that a demand value in load equipment is controlled to a target demand value or less by switching the electricity generated by a renewable energy power generation system between use in the load equipment to be used for electricity generated by the renewable energy power generation system and power selling to a power proprietor.

Description

本発明は,再生可能エネルギー発電システムを利用したシステム監視制御装置に関する。より詳しくは,電力使用者の使用電力量をモニタリングしつつ,太陽光等の再生可能エネルギーにより発電された電気について,電力使用者側での使用と電力事業者への売電を切り替えることにより,電力使用者の最大電力量(デマンド値)を一定値以下に抑えるための装置に関する。   The present invention relates to a system monitoring and control apparatus using a renewable energy power generation system. More specifically, by monitoring the amount of power used by power users, switching between use on the power user side and selling power to the power company for electricity generated by renewable energy such as sunlight, The present invention relates to an apparatus for suppressing the maximum power amount (demand value) of a power user to a certain value or less.

電力使用契約において,デマンド契約がなされるのが一般的である。このデマンド契約では,デマンド時限における電力使用量に応じて段階的に単位電力あたりの料金が設定されており,デマンド時限における電力使用量が大きくなればなるほど,単位電力量当たりの料金が高額となる契約となっている。そのため,最大電力量を抑えることにより単位電力量あたりの電気料金を低くできることから,デマンド値を抑える又は監視するための種々の技術が開示されている(特許文献1,特許文献2,特許文献3)。   In power usage contracts, demand contracts are generally made. In this demand contract, charges per unit power are set in stages according to the power consumption in the demand time period, and the higher the power consumption in the demand time period, the higher the charge per unit power amount. It is a contract. Therefore, since the electricity bill per unit power amount can be lowered by suppressing the maximum power amount, various techniques for suppressing or monitoring the demand value have been disclosed (Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3). ).

一方,再生可能エネルギーとは,自然現象を利用して取り出すことができ,一度利用しても再生可能な,枯渇することのないエネルギーをいう。代表的な再生可能エネルギーとしては,太陽光や風力,地熱などが挙げられる。この再生可能エネルギーは,日本において十分に活用されているとは言い難いのが現状である。例えば,電気では,水力発電を除けば,再生可能エネルギーによる発電は1%ほどに過ぎず,よりいっそうの再生可能エネルギーの利用が求められている。   Renewable energy, on the other hand, refers to energy that can be extracted using natural phenomena and can be regenerated even after it has been used, and that does not run out. Typical renewable energies include sunlight, wind power, and geothermal heat. It is difficult to say that this renewable energy is fully utilized in Japan. For example, in electricity, except for hydroelectric power generation, power generation by renewable energy is only about 1%, and further utilization of renewable energy is required.

再生可能エネルギーとして最も利用が進んでいるものの一つが太陽光であり,この太陽光を利用した太陽光発電システムが各家庭レベルで普及している。太陽光発電システムとは,太陽光発電装置により発電された直流電力をインバーター回路等によって商用電力と同様の交流電力に変換し,商用電力系統と連系(接続)して,家電製品等を備える負荷設備に給電するシステムをいう。太陽光発電システムでは,現在,負荷設備で消費した残りの余剰分電力の買取制度(以下,「余剰買取制度」)が設けられ,太陽光発電システムの普及が促されているが,再生可能エネルギーのさらなる利用拡大を趣旨として,「電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法案」が閣議決定された。この法案では,現在の余剰買取制度が変更され,太陽光発電システムで発電された電気の全量が管轄電力事業者により買い取られる制度(以下,「全量買取制度」)が発足する予定である。
One of the most widely used renewable energy is sunlight, and a photovoltaic power generation system using this sunlight is widely used at each household level. A photovoltaic power generation system is a device that converts DC power generated by a photovoltaic power generator into AC power similar to commercial power using an inverter circuit, etc., and is connected (connected) to the commercial power system to provide home appliances, etc. A system that supplies power to load equipment. In the photovoltaic power generation system, a system for purchasing the remaining surplus power consumed by the load equipment (hereinafter referred to as “surplus purchasing system”) has been established and the spread of the photovoltaic power generation system is promoted. The Cabinet decided the “Special Measures Bill on Renewable Energy Electricity Procurement by Electric Power Companies” with the purpose of further expanding the use of electricity. In this bill, the current surplus purchase system will be changed, and a system will be set up in which the total amount of electricity generated by the photovoltaic power generation system is purchased by the jurisdiction power company (hereinafter referred to as the “total purchase system”).

特開2009−240049JP2009-240049 特開2009−240050JP2009-240050 特開2010−237119JP 2010-237119 A

この全量買取制度において,再生可能エネルギーにより発電された電気の買取価格は,使用する電気よりも,単位量あたり高額となることが予定されている。そのため,今までの余剰買い取り制度と比較して,より大きな金銭的メリットが存在する。すなわち,単に,発電された電気全量を管轄電気事業者に買い取らせたとしても十分なメリットが存在する。   In this total purchase system, the purchase price of electricity generated by renewable energy is scheduled to be higher per unit amount than electricity used. Therefore, there is a greater monetary advantage compared to the surplus purchase system so far. In other words, there is a sufficient merit even if the electric power supplier who buys the entire amount of generated electricity is purchased.

しかしながら発明者らは,再生可能エネルギーにより発電された電気をより活用する方法を着想した。すなわち,再生可能エネルギーにより発電された電気全量を電力事業者に単に売電するだけでなく,必要な時には発電された電気を負荷設備側で利用して負荷設備のデマンド値を目標デマンド値以下に抑えることにより,年間の電気料金を抑える方法である。発明者らは,鋭意研究の結果,この方法を具現化するためのシステム監視制御装置を発明した。すなわち,本発明にかかる装置は以下の構成からなる。   However, the inventors have come up with a way to make better use of electricity generated by renewable energy. In other words, not only the total amount of electricity generated by renewable energy is sold to electric power companies, but when necessary, the generated electricity is used on the load equipment side to keep the load equipment demand value below the target demand value. This is a way to reduce the annual electricity bill. As a result of earnest research, the inventors have invented a system monitoring and control apparatus for realizing this method. That is, the apparatus according to the present invention has the following configuration.

本発明における第一の構成は,再生可能エネルギー発電システムにより発電された電気を,再生可能エネルギー発電システムにより発電された電気の利用対象である負荷設備における利用と電力事業者への売電とに切替えることにより,前記負荷設備におけるデマンド値を目標デマンド値以下にすることを目的とするシステム監視制御装置であって,前記システム監視制御装置が少なくとも,前記再生可能エネルギー発電システムから発信された発電情報を受信する再生可能エネルギー発電システム情報受信部と,電力潮流切替器からの電力潮流切替情報を受信するための電力潮流切替器情報受信部と,前記負荷設備の電力使用状況を記録する電力メーターからの負荷設備電力使用情報を受信するための電力メーター情報受信部と,前記負荷設備電力使用情報を用いて前記負荷設備における所定のデマンド時限における予測デマンド値を経時的に演算する予測デマンド値演算部と,前記予測デマンドと前記負荷設備における目標デマンド値の大小を比較判定するデマンドピーク判定部と,前記デマンドピーク判定結果により前記電力潮流切替器に電力事業者への売電ないし負荷設備利用のいずれかの制御情報を送信するための制御情報送信部とを備えることを特徴とするシステム監視制御装置である。   The first configuration in the present invention is to use electricity generated by a renewable energy power generation system for use in a load facility that is a target of use of electricity generated by the renewable energy power generation system and for selling power to an electric power company. A system monitoring and control device for switching the demand value in the load facility to a target demand value or less by switching, wherein the system monitoring and control device transmits at least power generation information transmitted from the renewable energy power generation system. From a renewable energy power generation system information receiving unit that receives power, a power flow switching information receiving unit for receiving power flow switching information from a power flow switching unit, and a power meter that records the power usage status of the load facility A power meter information receiving unit for receiving the load facility power usage information of the load, and the load A predicted demand value calculation unit for calculating a predicted demand value in a predetermined demand time period in the load facility using the power supply usage information, and a demand for comparing and comparing the predicted demand and the target demand value in the load facility A peak determination unit, and a control information transmission unit for transmitting control information for either power sale to a power company or use of load equipment to the power flow switching unit according to the demand peak determination result, It is a system monitoring and control device.

本発明における第二の構成は,前記予測デマンド値演算部がさらに,デマンド時限より短い所定の単位時間当たりのデマンド値を経時的に算出する第一デマンド算出部と,演算時点を含むデマンド時限の開始時刻から演算時点までの第一デマンド値を合計することにより演算時点での累積デマンド値を算出する第二デマンド算出部と,演算時点から比較的近時の前記第一デマンド値を用いて消費電力変化量を算出するとともに演算時点からデマンド時限終了時までのデマンド値を算出し前記第二デマンド値と合計することにより予測デマンド値を算出する予測デマンド算出部からなることを特徴とする請求項1に記載のシステム監視制御装置である。   According to a second configuration of the present invention, the predicted demand value calculation unit further includes a first demand calculation unit that calculates a demand value per unit time shorter than the demand time period, and a demand time period including a calculation time point. Consumption using the second demand calculation unit that calculates the accumulated demand value at the calculation time by summing the first demand values from the start time to the calculation time, and the first demand value that is relatively recent from the calculation time A prediction demand calculation unit for calculating a predicted demand value by calculating a power change amount, calculating a demand value from a calculation time point to the end of a demand time period, and adding the second demand value. 1 is a system monitoring control apparatus according to the first embodiment.

本発明により再生可能エネルギーをより活用する方法が提供された。すなわち,本発明にかかるシステム監視制御装置により,再生可能エネルギーにより発電された電気全量を電力事業者に単に売電するだけでなく,必要な時に発電された電気を負荷設備側で利用して負荷設備のデマンド値を目標デマンド値以下に抑えることにより,年間の電気料金を抑えることが期待できる。
The present invention provides a method for more utilizing renewable energy. That is, the system monitoring and control device according to the present invention not only sells the total amount of electricity generated by renewable energy to the power utility, but also uses the electricity generated when necessary to load the load facility. By keeping the demand value of the equipment below the target demand value, it can be expected to reduce the annual electricity bill.

本発明にかかるシステム監視制御装置を用いたシステム構成例System configuration example using system monitoring control device according to the present invention 本発明にかかるシステム監視制御装置の例Example of system monitoring and control apparatus according to the present invention 本発明にかかるシステム監視制御装置の行う監視制御フローの例Example of monitoring control flow performed by system monitoring control apparatus according to the present invention 予測デマンド演算処理の例Example of forecast demand calculation processing

ここでは,本発明にかかるシステム監視制御装置について,図面を例にとり,詳細に説明を行うが,当然のことながら,本発明の内容は,下記に限定されるものではない。   Here, the system monitoring control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, as a matter of course, the contents of the present invention are not limited to the following.

本発明にかかるシステム監視制御装置を用いたシステム構成例を図1に示す。このシステム構成例では,再生可能エネルギー発電システムとして太陽光発電システムを用いて構成されている。このシステム構成例は,監視制御部1,太陽光発電システム2,負荷設備3,電力事業者施設設備4,統合管理部5から構成され,監視制御部1により,各構成の情報を取得し,適時,潮流切替制御情報を,電力事業者施設設備4に送信する。これにより,太陽光発電システム2により発電された電気を,負荷設備3での利用(以下,「非売電制御」)ないし電力事業者への売電(以下,「売電制御」)へと切り替えることが可能となる。また,監視制御部1で収集・演算等された情報は,ネットワークを介して統合管理部5に,適時,送信される。基本的には,監視制御部1,太陽光発電システム2,負荷設備3,電力事業者施設設備4,これら4つの構成(以下,「監視制御単位」)については,例えば,各建屋ごとに設置され,比較的近接しているが,統合管理部5については遠隔地にあっても問題はなく,かつ,複数の監視制御単位を同時に管理することが可能である。   FIG. 1 shows an example of a system configuration using the system monitoring control apparatus according to the present invention. In this system configuration example, a photovoltaic power generation system is used as a renewable energy power generation system. This system configuration example is composed of a monitoring control unit 1, a photovoltaic power generation system 2, a load facility 3, a power provider facility facility 4, and an integrated management unit 5. The monitoring control unit 1 acquires information on each configuration, When appropriate, the power flow switching control information is transmitted to the power utility facility equipment 4. As a result, the electricity generated by the photovoltaic power generation system 2 can be used in the load facility 3 (hereinafter “non-power sale control”) or sold to a power company (hereinafter “power sale control”). It is possible to switch. Information collected and calculated by the monitoring control unit 1 is transmitted to the integrated management unit 5 at appropriate times via the network. Basically, the monitoring control unit 1, the photovoltaic power generation system 2, the load equipment 3, the power utility facility equipment 4, and these four configurations (hereinafter referred to as “monitoring control unit”) are installed in each building, for example. Although they are relatively close to each other, there is no problem with the integrated management unit 5 even in a remote place, and a plurality of monitoring control units can be managed simultaneously.

監視制御部1は,電力潮流切替器11およびシステム監視制御装置12から構成される。これらは別々の機器として構成してもよいし,合わせて一体の機器として構成してもよい。   The monitoring control unit 1 includes a power flow switching unit 11 and a system monitoring control device 12. These may be configured as separate devices, or may be configured as an integrated device.

システム監視制御装置12は,各機器から情報を取得し,所定のデマンド時限における予測デマンド値の演算と,予測デマンド値と目標デマンド値との大小比較(判定処理)を,経時的に行う役割を有する。加えて,この判定処理の結果に応じて,電力潮流の切替制御情報を電力潮流機器11に送信することを主たる役割とする。   The system monitoring and control apparatus 12 acquires information from each device, and performs a time-dependent calculation of a predicted demand value in a predetermined demand time period and a magnitude comparison (determination process) between the predicted demand value and the target demand value. Have. In addition, the main role is to transmit power flow switching control information to the power flow device 11 in accordance with the result of the determination process.

システム監視制御装置12について,図2を用いてさらに説明を行う。図2は,システム監視制御装置12の構成例である。
電力潮流切替情報受信部122では,電力潮流切替器11からの電力潮流切替情報などを受信する。太陽光発電システム情報受信部123では,太陽光発電システムから送信される発電量などの情報を受信する。電力メーター情報受信部124では,電力事業者等により設置されている電力メーターから負荷設備3での電力使用に関する情報を受信する。
予測デマンド値演算部125は,上記受信部から得られた種々の情報と外部記録部13により予め登録されているデフォルト情報,例えば,負荷設備の目標デマンド値やCT比,VT比などの情報を用いて,各デマンド時限での予測デマンド値を経時的に演算する。
デマンドピーク判定部126は,後述するデマンドピーク判定やデマンドピーク解除判定を行う。すなわち,演算された予測デマンド値と目標デマンド値の大小の比較・判定を行う。
制御情報送信部127は,上記比較・判定結果に応じて,売電・非売電制御情報を電力潮流切替器11に送信する。
The system monitoring controller 12 will be further described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration example of the system monitoring control device 12.
The power flow switching information receiving unit 122 receives the power flow switching information from the power flow switching unit 11. The solar power generation system information receiving unit 123 receives information such as the amount of power generated transmitted from the solar power generation system. The power meter information receiving unit 124 receives information related to power usage in the load facility 3 from a power meter installed by a power company or the like.
The predicted demand value calculation unit 125 displays various information obtained from the receiving unit and default information registered in advance by the external recording unit 13, for example, information such as a target demand value of load equipment, CT ratio, and VT ratio. Used to calculate the predicted demand value over time for each demand period.
The demand peak determination unit 126 performs demand peak determination and demand peak release determination described later. That is, the calculated predicted demand value and the target demand value are compared and determined.
The control information transmission unit 127 transmits power sale / non-power sale control information to the power flow switching unit 11 according to the comparison / determination result.

続いて,電力潮流切替器11は,受電設備42から,電力潮流情報(売電または非売電制御情報)を受信し,その電力潮流情報をシステム監視制御装置12に送信する。加えて,システム監視制御装置12からの,電力潮流切替制御情報を受信し,受電設備42に電力潮流情報の切り替え指示を行うことを主たる役割とする。
外部記録部13は,種々のデータを記録・保存し,システム監視制御装置12との間でデータの入出力を行う役割を果たす。記録される情報としては,特に限定されることはなく,例えば,太陽光発電システムに関する情報(太陽光モジュールの数等)や後述する負荷設備3での目標デマンド値,CT比やVT比,パルスレートなどが挙げられる。また,システム監視制御装置12により取得された種々の情報や演算された第一デマンド値や予測デマンド値などについても経時的に記録されていく。
Subsequently, the power flow switching unit 11 receives power flow information (power sale or non-sell control information) from the power receiving facility 42 and transmits the power flow information to the system monitoring control device 12. In addition, the main role is to receive the power flow switching control information from the system monitoring controller 12 and to instruct the power receiving facility 42 to switch the power flow information.
The external recording unit 13 plays a role of recording / saving various data and inputting / outputting data to / from the system monitoring control device 12. The information to be recorded is not particularly limited. For example, information on the photovoltaic power generation system (number of solar modules, etc.), target demand value in the load facility 3 described later, CT ratio or VT ratio, pulse Rate and so on. In addition, various information acquired by the system monitoring control device 12, the calculated first demand value, the predicted demand value, and the like are also recorded over time.

次に,本発明にかかるシステム監視制御装置のシステムフローを,図3を用いて説明する。   Next, a system flow of the system monitoring control apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

システム監視制御がスタートすると(S121),電力潮流切替器情報受信処理が開始される。すなわち,電力潮流切替器11から電力潮流切替器情報が送信され,システム監視制御装置12により受信される(S122)。この電力潮流切替器情報として,電力潮流切替器11が受電設備42より受電した電力潮流情報,すなわち電力事業者への売電の流れとなっているか(売電制御),負荷設備3での利用となっているか(非売電制御)の情報が必須の情報となる。その他,種々の情報,例えば,電力潮流切替器11が正常に作動しているかどうかの情報などについてもシステム制御監視装置12に送信することができ,この場合,電力潮流切替器11が正常に作動していないと判断されると,エラー情報がシステム監視制御装置12から統合管理部5に送信される(不図示)。   When the system monitoring control is started (S121), the power flow switcher information reception process is started. That is, the power flow switch information is transmitted from the power flow switch 11 and received by the system monitoring controller 12 (S122). As this power flow switching device information, the power flow information received by the power flow switching device 11 from the power receiving equipment 42, that is, whether it is a flow of power sales to the power company (power sales control), or used in the load equipment 3 (Non-power-selling control) information is essential information. In addition, various information, for example, information on whether or not the power flow switching device 11 is operating normally can be transmitted to the system control monitoring device 12. In this case, the power flow switching device 11 operates normally. If it is determined that the error has not occurred, error information is transmitted from the system monitoring controller 12 to the integrated management unit 5 (not shown).

次に,太陽光発電システム情報が,太陽光発電システム2のパワーコンディショナー23から送信され,システム監視制御装置12により受信される(S123)。この太陽光発電システム情報としては,主として,太陽光発電システム2により発電された単位時間当たりの電気量になるが,その他,気温や日射量等の付随的な情報についても受信することができる。また,電力潮流切替器11と同様,システムの作動情報等についても受信処理することができる。   Next, the photovoltaic power generation system information is transmitted from the power conditioner 23 of the photovoltaic power generation system 2 and received by the system monitoring control device 12 (S123). The solar power generation system information is mainly the amount of electricity per unit time generated by the solar power generation system 2, but can also receive incidental information such as temperature and solar radiation. Similarly to the power flow switch 11, the system operation information and the like can be received.

さらに,電力メーター情報が,電力メーター41から送信され,システム監視制御装置12により受信される(S124)。この時の受信情報としては,電力メーターが有する負荷設備3の消費電力に関する情報が必須の受信情報であり,例えば,デマンドパルス(Pulse/h)情報などが挙げられる。この場合,デマンドパルス情報が正常に受信できない場合などは,エラー情報がシステム監視制御装置12から統合管理部5に送信される(不図示)。   Furthermore, the power meter information is transmitted from the power meter 41 and received by the system monitoring control device 12 (S124). As reception information at this time, information related to the power consumption of the load facility 3 included in the power meter is essential reception information, and examples thereof include demand pulse (Pulse / h) information. In this case, when demand pulse information cannot be received normally, error information is transmitted from the system monitoring controller 12 to the integrated management unit 5 (not shown).

システム監視制御装置12は,これら一連の処理により取得された種々の情報および外部記録部13に記録されている登録情報を用いて,予測デマンド値演算処理を開始する(S125)。予測デマンド値とは,予測デマンド値演算時点での時刻が含まれるデマンド時限における推定デマンド値であって,種々の情報から妥当性をもって算出される値として定義される。予測デマンド値を算出するにあたっては,機器の構成や取得できるデータ情報等により計算式が変わってくることから,種々の計算方法を用いることができる。   The system monitoring control device 12 starts the predicted demand value calculation process using the various information acquired by the series of processes and the registered information recorded in the external recording unit 13 (S125). The predicted demand value is an estimated demand value in a demand time period that includes the time at the time when the predicted demand value is calculated, and is defined as a value calculated with validity from various information. When calculating the predicted demand value, various calculation methods can be used because the calculation formula varies depending on the configuration of the equipment, the data information that can be acquired, and the like.

この予測デマンド演算処理について,図4に例を挙げて説明する。
図4は,予測デマンド演算処理が,第一デマンド値算出処理(S1251),第二デマンド値算出処理(S1252),予測デマンド値算出処理(S1253)の3つのステップにより算出される例である。
The predicted demand calculation process will be described with reference to FIG.
FIG. 4 shows an example in which the predicted demand calculation process is calculated by three steps: a first demand value calculation process (S1251), a second demand value calculation process (S1252), and a predicted demand value calculation process (S1253).

第一デマンド値算出処理(S1251)では,デマンド時限30分よりも十分に短いある単位時間のデマンド値について,経時的に算出していく。算出された第一デマンド値は,逐次,外部記録部13に記録され,適時,演算処理のためシステム監視制御装置12により読み取りが行われる。
以下,単位時間を1分として例を挙げると,各時間分ごと(例えば,12時01分,12時02分,12時03分・・・)に1分デマンド値が算出され,逐次,外部記録部13に保存されていく。この1分デマンド値は,機器の構成や受信されるデータの種類等により適宜適切な計算式を選択して計算することができるが,例えば,図1のシステム構成例の場合,電力メーター41からのデマンドパルス情報(Pulse/h),外部記録部13に保存されているCT比やVT比,パルスレート(Pulse/kWh)を用いて,下記式1により,算出される。
(式1)
第一デマンド値(1分デマンド値,kW)=(毎分0から60秒までのデマンドパルス合計積算値)×単位補正値×((CT比×VT比)/パルスレート)
(単位補正値は,時間単位を補正するための値。上記の場合,60)
In the first demand value calculation process (S1251), a demand value of a unit time that is sufficiently shorter than the demand time limit of 30 minutes is calculated over time. The calculated first demand value is sequentially recorded in the external recording unit 13, and is read by the system monitoring control device 12 for arithmetic processing at appropriate times.
Hereinafter, taking an example where the unit time is 1 minute, a 1-minute demand value is calculated for each hour (for example, 12:01, 12:02, 12:03,...) It is stored in the recording unit 13. The 1-minute demand value can be calculated by selecting an appropriate calculation formula as appropriate depending on the configuration of the device, the type of received data, and the like. For example, in the system configuration example of FIG. The following equation 1 is used to calculate the demand pulse information (Pulse / h), the CT ratio and VT ratio, and the pulse rate (Pulse / kWh) stored in the external recording unit 13.
(Formula 1)
First demand value (1 minute demand value, kW) = (Demand pulse total integrated value from 0 to 60 seconds per minute) x unit correction value x ((CT ratio x VT ratio) / pulse rate)
(The unit correction value is a value for correcting the time unit. In the above case, 60)

続く第二デマンド値算出処理(S1252)では,演算が行われている時刻を含むデマンド時限内の,デマンド時限開始時刻から演算時点の時刻までのデマンド値を算出する(例えば,デマンド時限が12時01分から12時30分で演算時点の時刻が12時15分の場合,12時01分から12時15分までのデマンド値の合計値)。この第二デマンド値についても,機器の構成や受信されるデータの種類等により適宜適切な計算式を選択して計算することができるが,例えば,図1のシステム構成例の場合,下記式2により,算出される。
(式2)
第二デマンド値(kW)=(デマンド時限内におけるデマンド開始時間から演算時点までの第一デマンド値の累積値)÷(演算時点までの累積経過時間)
In the subsequent second demand value calculation process (S1252), the demand value from the demand time limit start time to the time of the calculation time within the demand time period including the time at which the operation is performed is calculated (for example, the demand time period is 12:00). If the time at the time of calculation is 12:15 from 01 to 12:30, the total value of demand values from 12:01 to 12:15). The second demand value can also be calculated by appropriately selecting an appropriate calculation formula depending on the configuration of the device and the type of received data. For example, in the case of the system configuration example of FIG. Is calculated by
(Formula 2)
Second demand value (kW) = (cumulative value of the first demand value from the demand start time to the calculation time point within the demand time limit) / (cumulative elapsed time until the calculation time point)

さらに,予測デマンド値算出処理(S1253)についても,機器の構成や受信されるデータの種類等により適宜適切な計算式を選択して計算することができるが,例えば,図1のシステム構成例の場合,2つのステップで算出される。
まずはじめに,消費電力値の変化の傾向を,下記式3のとおり,演算時点の時刻からN分までの経時的に算出された第一デマンド値を積算しNで割ることにより消費電力変化量(kW/min)を算出し,消費電力変化の傾向として算出する。
(式3)
消費電力変化量=∫(演算時点からt分前の時刻の第一デマンド値)dt/N(tは,1からN)
なお,Nについては,適宜設定できる値であるが,演算時点の時刻の比較的近時の時間として設定される。すなわちNは,演算時点の消費電力変化量を妥当に計算できる範囲で選択するものであり,Nを遡りすぎると演算時点での消費電力変化量を反映しなくなるために好ましくない。そのため,Nは,好ましくは1から10分までの値を選択することができる。
Further, the predicted demand value calculation process (S1253) can also be calculated by selecting an appropriate calculation formula depending on the configuration of the device, the type of received data, etc., for example, in the system configuration example of FIG. In this case, it is calculated in two steps.
First, as shown in the following formula 3, the change in power consumption value is calculated by integrating the first demand value calculated over time from the time of calculation to N minutes and dividing by N. kW / min) to calculate the power consumption trend.
(Formula 3)
Change in power consumption = ∫ (first demand value at time t minutes before calculation) dt / N (t is 1 to N)
Note that N is a value that can be set as appropriate, but is set as a relatively recent time at the time of calculation. That is, N is selected within a range in which the amount of power consumption change at the time of calculation can be reasonably calculated. If N is traced back, the amount of power consumption change at the time of calculation is not reflected, which is not preferable. Therefore, N can preferably be selected from 1 to 10 minutes.

算出された消費電力変化量を基に,演算時刻時点での消費電力量(予測デマンド値)を下記式4により算出する。なお,デマンド時限残時間は,演算時点での時刻を含む現在デマンド時限について,(現在デマンド時限の終了時刻―演算時点での時刻)として定義される。
(式4)
予測デマンド値(kW)=第二デマンド値+(消費電力変化量×デマンド時限残時間)
Based on the calculated power consumption change amount, the power consumption amount (predicted demand value) at the time of calculation is calculated by the following equation 4. The remaining demand time is defined as (current demand time end time−time at the calculation time) for the current demand time period including the time at the calculation time.
(Formula 4)
Predicted demand value (kW) = second demand value + (power consumption change x demand time remaining)

これら一連の予測デマンド値演算処理が終了した後,デマンドピーク判定処理(S126)がなされる。これにより,演算された予測デマンド値と,負荷設備3の目標デマンド値の大小を比較する。ここで目標デマンド値とは,負荷設備3でそれ以下に達成すべきデマンド値をいい,適宜設定することができるものである。例えば,負荷設備3でのデマンド契約の値を目標デマンド値として設定してもよいし,安全係数をとってデマンド契約の値の95%の値を目標デマンド値として設定することもできる。   After the series of predicted demand value calculation processes, a demand peak determination process (S126) is performed. Thereby, the calculated predicted demand value is compared with the target demand value of the load facility 3. Here, the target demand value refers to a demand value to be achieved below that in the load facility 3 and can be set as appropriate. For example, the value of the demand contract in the load facility 3 may be set as the target demand value, or the value of 95% of the value of the demand contract can be set as the target demand value by taking the safety factor.

目標デマンド値が,予測デマンド値以下となる場合,デマンドピーク検出と判定される。すなわち,負荷設備3で電力事業者から供給された電力が目標デマンド値を越える可能性が高いことを意味する。このデマンドピーク検出により,システム監視制御装置12から電力潮流切替器11に,非売電制御情報が送信される(S127)。これにより,電力潮流切替器11が,受電設備42に電力潮流切替情報を送信し,太陽光発電システム2により発電された電気が電力メーター41側から,負荷設備3側に流れ利用されることとなる。これにより,太陽光発電システム2により発電された電気が優先的に利用され,電力事業者から供給される電気使用量を抑えることができる。
目標デマンド値が,予測デマンド値を越える場合,デマンドピーク不検出と判定される。すなわち,負荷設備3で電力事業者から供給された電力が目標デマンド値を越える可能性が低いことを意味する。このデマンドピーク不検出により,システム監視制御装置12から電力潮流切替器11に,売電制御情報が送信される(S128)
これにより,電力潮流切替器11が,受電設備42に電力潮流切替情報を送信し,太陽光発電システム2により発電された電気が負荷設備3側から,電力メーター41側に流れ,売電されることになる。
If the target demand value is less than or equal to the predicted demand value, it is determined that demand peak has been detected. That is, it means that there is a high possibility that the electric power supplied from the electric power company at the load facility 3 exceeds the target demand value. By this demand peak detection, non-power sale control information is transmitted from the system monitoring controller 12 to the power flow switch 11 (S127). As a result, the power flow switching device 11 transmits power flow switching information to the power receiving facility 42, and the electricity generated by the photovoltaic power generation system 2 flows from the power meter 41 side to the load facility 3 side. Become. Thereby, the electricity generated by the solar power generation system 2 is preferentially used, and the amount of electricity used supplied from the electric power company can be suppressed.
When the target demand value exceeds the predicted demand value, it is determined that the demand peak is not detected. That is, it means that there is a low possibility that the electric power supplied from the electric power company at the load facility 3 will exceed the target demand value. Due to the non-detection of demand peak, the power monitoring control information is transmitted from the system monitoring controller 12 to the power flow switch 11 (S128).
As a result, the power flow switching device 11 transmits power flow switching information to the power receiving equipment 42, and the electricity generated by the photovoltaic power generation system 2 flows from the load equipment 3 side to the power meter 41 side and is sold. It will be.

なお,これらの非売電制御情報送信処理(S127),売電制御情報送信処理(S128)について,受電設備42が既に送信指示する制御状態となっている場合,これらの処理はスキップされる。例えば,電力潮流切替器情報受信処理S122で電力潮流切替器11から送信された電力潮流切替情報により,受電設備42が売電側となっている電力潮流切替情報をシステム監視制御装置12が受信しているときにデマンドピーク不検出となった場合,システム監視制御装置12が売電制御情報を電力潮流切替器11に送信する処理(S128)がスキップされる。   Note that, regarding the non-power sale control information transmission process (S127) and the power sale control information transmission process (S128), when the power receiving equipment 42 has already been in a control state instructing transmission, these processes are skipped. For example, the system monitoring control device 12 receives the power flow switching information indicating that the power receiving facility 42 is on the power selling side, based on the power flow switching information transmitted from the power flow switching device 11 in the power flow switching device information reception process S122. If the demand peak is not detected at this time, the process (S128) in which the system monitoring controller 12 transmits the power sale control information to the power flow switch 11 is skipped.

これら非売電制御情報送信処理(S127),売電制御情報送信処理(S128)が終了したら,システム監視制御装置12に収集・演算された一連の情報が監視制御情報として,システム監視制御装置12から統合管理部5に送信される。これにより,システム監視制御装置12が関連する一連のシステムについて,各装置・機器の作動情報,太陽光発電システム2の発電情報や気温情報・日射情報,売電・非売電制御情報等の種々の情報を,統合管理部5で取得することが可能となり,遠隔地からの管理が可能となる。   When these non-power sale control information transmission processing (S127) and power sale control information transmission processing (S128) are completed, a series of information collected and calculated by the system monitoring control device 12 is used as the monitoring control information. To the integrated management unit 5. Thereby, about a series of systems with which the system monitoring control apparatus 12 is related, various information such as operation information of each apparatus / device, power generation information of the solar power generation system 2, temperature information / sunlight information, power sale / non-power sale control information, etc. This information can be acquired by the integrated management unit 5 and can be managed from a remote location.

監視制御情報送信処理が終了すると,電力潮流器売電判定処理が行われる(S130)。すなわち,電力潮流切替器11からの電力潮流切替情報や最新の制御情報送信処理により,受電設備42が売電状態又は非売電状態になっているかを判定する処理である。
受電設備42が売電状態となっている場合は,そのままシステム監視制御終了処理(S133)が行われるが,基本的には,システム監視制御は継続されるため,一連の処理が繰り返されることとなる。
受電設備42が非売電状態となっている場合は,デマンドピーク解除判定が行われる(S131)。すなわち,デマンドピーク解除判定時での予測デマンド値と目標デマンド値の大小を比較する判定処理である。デマンドピークが解除(デマンドピーク不検出)の場合,システム監視制御装置12から電力潮流切替器11に売電制御情報が送信され(S132),システム監視制御終了処理(S133)が行われる。デマンドピークが解除されていない(デマンドピーク検出)の場合,太陽光発電システム情報受信処理(S123)に戻ることとなる。
When the monitoring control information transmission process ends, a power tide power sale determination process is performed (S130). That is, it is a process for determining whether the power receiving facility 42 is in a power selling state or a non-power selling state by the power flow switching information from the power flow switching unit 11 and the latest control information transmission processing.
If the power receiving facility 42 is in the power selling state, the system monitoring control end process (S133) is performed as it is, but basically, since the system monitoring control is continued, a series of processes are repeated. Become.
When the power receiving facility 42 is in a non-power selling state, a demand peak release determination is performed (S131). That is, it is a determination process that compares the predicted demand value and the target demand value at the time of demand peak release determination. When the demand peak is canceled (no demand peak detected), the power monitoring control information is transmitted from the system monitoring control device 12 to the power flow switch 11 (S132), and the system monitoring control end processing (S133) is performed. When the demand peak is not canceled (demand peak detection), the process returns to the photovoltaic power generation system information reception process (S123).

本発明にかかるシステム監視制御装置12について,基本的には,継続的に監視制御することが好ましいが,予測デマンド値が目標デマンド値を越える可能性が極めて低い場合(夜間や冬の時期など)は,システム監視制御装置12の監視制御を終了してもよい(S134)。   Basically, it is preferable to continuously monitor and control the system monitoring control device 12 according to the present invention, but when the predicted demand value is very unlikely to exceed the target demand value (such as at night or in winter). May end the monitoring control of the system monitoring control device 12 (S134).

以上,本発明にかかるシステム監視制御装置12について説明してきた。上記例では太陽光発電システムを例として用いたが,本発明にかかるシステム監視制御装置12は,売電買取対象である再生可能エネルギーシステム一般に適用することができる。
本装置により,負荷設備における使用電力の記録と経時的な予測デマンド値の演算・判定を行うことにより,再生可能エネルギーにより発電された電気全量を電力事業者に単に売電するだけでなく,必要な時に発電された電気を負荷設備側で利用して負荷設備のデマンド値を目標デマンド値以下に抑えることが可能となった。これにより,年間の電気料金を抑えることが期待できる。
The system monitoring control device 12 according to the present invention has been described above. In the above example, a solar power generation system is used as an example. However, the system monitoring control device 12 according to the present invention can be applied to a renewable energy system that is a target for purchasing power.
By using this equipment to record the amount of power used in the load facility and calculate / determine the predicted demand value over time, it is not only necessary to sell the total amount of electricity generated by renewable energy to the power utility. It is now possible to keep the demand value of the load equipment below the target demand value by using the electricity generated at a certain time on the load equipment side. This can be expected to reduce annual electricity charges.

1・・・監視制御部
11・・・電力潮流切替器
12・・・システム監視制御装置
122・・・電力潮流切替情報受信部
123・・・太陽光発電システム情報受信部
124・・・電力メーター情報受信部
125・・・予測デマンド値演算部
126・・・デマンドピーク判定部
127・・・制御情報送信部
13・・・外部記録部

2・・・太陽光発電システム

3・・・負荷設備

4・・・電力事業者施設設備

5・・・統合管理部
51・・・管理サーバー
52・・・管理表示装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Monitoring control part 11 ... Power flow switching device 12 ... System monitoring control apparatus 122 ... Power flow switching information receiving part 123 ... Solar power generation system information receiving part 124 ... Electric power meter Information receiving unit 125 ... Predicted demand value calculating unit 126 ... Demand peak determining unit 127 ... Control information transmitting unit 13 ... External recording unit

2 ... Solar power generation system

3. Load equipment

4 ... Facilities of electric power company facilities

5 ... Integrated management unit 51 ... Management server 52 ... Management display device

Claims (2)

再生可能エネルギー発電システムにより発電された電気を,再生可能エネルギー発電システムにより発電された電気の利用対象である負荷設備における利用と電力事業者への売電とに切替えることにより,前記負荷設備におけるデマンド値を目標デマンド値以下にすることを目的とするシステム監視制御装置であって,
前記システム監視制御装置が少なくとも,
前記再生可能エネルギー発電システムから発信された発電情報を受信する再生可能エネルギー発電システム情報受信部と,
電力潮流切替器からの電力潮流切替情報を受信するための電力潮流切替器情報受信部と,
前記負荷設備の電力使用状況を記録する電力メーターからの負荷設備電力使用情報を受信するための電力メーター情報受信部と,
前記負荷設備電力使用情報を用いて前記負荷設備における所定のデマンド時限における予測デマンド値を経時的に演算する予測デマンド値演算部と,
前記予測デマンドと前記負荷設備における目標デマンド値の大小を比較判定するデマンドピーク判定部と,
前記デマンドピーク判定結果により前記電力潮流切替器に電力事業者への売電ないし負荷設備利用のいずれかの制御情報を送信するための制御情報送信部,
とを備えることを特徴とするシステム監視制御装置。
By switching the electricity generated by the renewable energy power generation system to use in the load facility that is the target of use of the electricity generated by the renewable energy power generation system and selling the power to the power company, the demand in the load facility is changed. A system monitoring and control device whose purpose is to make the value below the target demand value,
The system monitoring and control device is at least
A renewable energy power generation system information receiving unit for receiving power generation information transmitted from the renewable energy power generation system;
A power flow switch information receiving unit for receiving power flow switch information from the power flow switch;
A power meter information receiving unit for receiving load facility power usage information from a power meter that records the power usage status of the load facility;
A predicted demand value calculation unit that calculates a predicted demand value over time using a predetermined demand time limit in the load facility using the load facility power usage information;
A demand peak determining unit for comparing and comparing the predicted demand and the target demand value in the load facility;
A control information transmission unit for transmitting control information for either power sale to a power company or use of load equipment to the power flow switching device according to the demand peak determination result;
A system monitoring and control apparatus comprising:
前記予測デマンド値演算部がさらに,
デマンド時限より短い所定の単位時間当たりのデマンド値を経時的に算出する第一デマンド算出部と,
演算時点を含むデマンド時限の開始時刻から演算時点までの第一デマンド値を合計することにより演算時点での累積デマンド値を算出する第二デマンド算出部と,
演算時点から比較的近時の前記第一デマンド値を用いて消費電力変化量を算出するとともに演算時点からデマンド時限終了時までのデマンド値を算出し前記第二デマンド値と合計することにより予測デマンド値を算出する予測デマンド算出部,
からなることを特徴とする請求項1に記載のシステム監視制御装置。


The predicted demand value calculation unit further includes:
A first demand calculation unit that calculates a demand value per unit time shorter than the demand time period,
A second demand calculation unit that calculates the accumulated demand value at the calculation time by summing up the first demand values from the start time of the demand time period including the calculation time to the calculation time;
A predicted demand is calculated by calculating the amount of power consumption change using the first demand value that is relatively recent from the time of calculation and calculating the demand value from the time of calculation to the end of the demand time period and summing it with the second demand value. A predicted demand calculator for calculating a value,
The system monitoring control apparatus according to claim 1, comprising:


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