JP2013132105A - 電力計測装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】余剰電力の有効利用を促進する。
【解決手段】制御部10は、記憶部13に記憶されている売電スケジュールを参照し、売電可と定められた期間(日時)であり、且つパワーコンディショナ３から余剰電力の発生が通知されている場合、無線通信部14からパワーコンディショナ３へ逆潮流開始の制御コマンドを送信させる。パワーコンディショナ３は、逆潮流開始の制御コマンドを受け取ると、太陽電池パネル２から出力される直流電力を、商用電力系統の系統電圧よりも高い電圧の交流電圧に変換し、分電盤５及び電力計測装置１を介して商用電力系統に逆潮流(売電)させる。このように、売電スケジュールにおいて売電不可と定められている期間に生じる余剰電力を他の機器に供給させるので、余剰電力の有効利用を促進することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、商用電力系統から需要家に供給される電力(買電電力)並びに需要家から商用電力系統に逆潮流される電力(売電電力)を計測する電力計測装置に関する。
近年、商用電力系統と並列に接続され、商用電力系統との間で電力の送出(売電)及び受け取り(買電)を行う系統連系形太陽光発電システムが急速に普及している。系統連系形太陽光発電システムでは、太陽光発電の余剰電力を商用電力系統に逆潮流させることで電力会社に売電している。なお、商用電力系統に逆潮流するため、系統連系形太陽光発電システムのパワーコンディショナが太陽光発電の出力電圧を商用電力系統の系統電圧よりも高い電圧に昇圧している。
しかしながら、多数の需要家の系統連系形太陽光発電システムから同時に逆潮流が行われた場合、商用電力系統の系統電圧に多大な変動を生じさせ、電力会社の発電設備や逆潮流を行っていない需要家に悪影響の及ぶ可能性がある。
そこで、特許文献１記載の従来例(電力管理システム)では、太陽電池により発電された電力に余剰電力が生じると、パワーコンディショナが余剰電力を逆潮流(売電)する許可を電力会社のサーバに要求し、電力会社のサーバから売電が許可された場合に余剰電力を逆潮流している。この従来例によれば、逆潮流(売電)による商用電力系統の系統電圧の変動を抑制することができる。
特開２０１１−７８１６８号公報
しかしながら、特許文献１記載の従来例では、商用電力系統への逆潮流(売電)に適した時間帯と、需要家において余剰電力が生じる時間帯とが一致しない場合、余剰電力が売電できずに無駄になってしまう虞がある。
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、余剰電力の有効利用を促進することを目的とする。
本発明の電力計測装置は、商用電力系統から供給される電力を計測する買電電力計測手段と、前記商用電力系統に逆潮流される電力を計測する売電電力計測手段と、前記商用電力系統への逆潮流の可否を定めた売電スケジュールを電力会社から取得する取得手段と、前記売電スケジュールに基づいて他の機器を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記売電スケジュールにおいて売電不可と定められている期間に生じる余剰電力を前記他の機器に供給させることを特徴とする。
この電力計測装置において、前記他の機器が蓄電池であって、前記制御手段は、前記売電スケジュールにおいて売電不可と定められている期間に生じる余剰電力を前記蓄電池に蓄電させることが好ましい。
この電力計測装置において、前記他の機器が複数の蓄電池であって、前記制御手段は、複数の前記蓄電池のなかから選択した１乃至複数の前記蓄電池に前記余剰電力を蓄電させることが好ましい。
この電力計測装置において、前記制御手段は、前記制御手段は、前記蓄電池に蓄電された電力を、前記売電スケジュールにおいて売電可と定められている期間に逆潮流させることが好ましい。
この電力計測装置において、前記他の機器が電力を消費して動作する機器であって、前記制御手段は、前記売電スケジュールにおいて売電不可と定められている期間に生じる余剰電力を利用して前記機器を動作させることが好ましい。
この電力計測装置において、前記他の機器が複数あり、前記制御手段は、複数の前記機器のなかから予め決められた優先順位の高い機器から順番に前記余剰電力を利用して動作させることが好ましい。
この電力計測装置において、前記複数の蓄電池が全て満充電されている場合、前記制御手段は、前記余剰電力が蓄電されずに消費されることが好ましい。
本発明の電力計測装置は、余剰電力の有効利用を促進することができるという効果がある。
本発明に係る電力計測装置の実施形態を示すブロック図である。 同上を含む系統連系形太陽光発電システムのシステム構成図である。
以下、図面を参照して本発明に係る電力計測装置の実施形態を詳細に説明する。
図２に示すように、住宅200には系統連系形太陽光発電システムが導入されており、屋根に設置された太陽電池パネル２で発電される直流電力がパワーコンディショナ３で交流電力に変換される。パワーコンディショナ３は、変換した交流電力を分電盤５を介して宅内の配電路に供給するとともに、商用電力系統の系統電圧(低圧電灯線100の線間電圧)よりも高い電圧に昇圧して交流電力を逆潮流(売電)する。また、パワーコンディショナ３は、太陽電池パネル２の発電電力のうちで消費されない余剰電力を蓄電池４に蓄電し、太陽電池パネル２の発電電力が減少したときに蓄電池４を放電させる。ただし、この種の系統連系形太陽光発電システムについては従来周知であるから詳細な構成の図示並びに説明は省略する。
本実施形態の電力計測装置１は、図１に示すように制御部10、電力計測部11、インタフェース(I/F)部12、記憶部13、無線通信部14などを備える。インタフェース部12は、通信線(銅線)102によってメディアコンバータ７に接続されており、後述するように電力会社の管理サーバ(図示せず)から光ファイバーケーブル101を介して送信されるデータ(売電スケジュールなど)をメディアコンバータ７経由で受信(取得)する。ただし、メディアコンバータ７経由ではなく、インターネット経由で電力計測装置１がデータを取得することも可能である。
電力計測部11は、柱上変圧器８から需要家の住宅200に引き込まれる低圧電灯線100を介して商用電力系統から供給される電力(買電電力)と、低圧電灯線100を介して商用電力系統に逆潮流される電力(売電電力)とを個別に計測し、各計測値を制御部10に出力する。なお、低圧電灯線100は、電力計測部11を介して住宅200の内部に引き込まれて分電盤５に接続されている。
無線通信部14は、パワーコンディショナ３や電気機器６との間で特定小電力無線方式の無線通信を行う。ただし、無線通信部14の代わりに有線通信部による有線通信を行うことも可能である。制御部10は、CPUやメモリなどのハードウェアと、CPUで実行される種々のプログラム(ソフトウェア)とで構成される。そして、制御部10は電力計測部11から受け取る計測値を記憶部13に記憶させるとともに、管理サーバからの要求に応じて記憶部13から読み出した計測値をインタフェース部12よりメディアコンバータ７経由で管理サーバに送信する。なお、上述のように通信機能を搭載した高機能の電力計測装置１は、一般にスマートメータと呼ばれる。
電力会社の管理サーバは、１日乃至数日先の電力需要を、過去の実績等に基づいて各地域毎に予測し、その予測結果から各地域毎の売電可否のスケジュール(売電スケジュール)を生成する。なお売電スケジュールは、例えば、○月×日は売電可、□月△日は売電不可というような情報である。そして、管理サーバは、生成した各地域毎の売電スケジュールを各地域の需要家の元に設置されている電力計測装置１に配信する。
管理サーバから配信される売電スケジュールは、メディアコンバータ７を介して電力計測装置１のインタフェース部12で受信されて制御部10に渡される。制御部10は、インタフェース部12から渡された売電スケジュールを記憶部13に記憶させる。
制御部10は、記憶部13に記憶されている売電スケジュールを参照し、売電可と定められた期間(日時)であり、且つパワーコンディショナ３から余剰電力の発生が通知されている場合、無線通信部14からパワーコンディショナ３へ逆潮流開始の制御コマンドを送信させる。パワーコンディショナ３は、逆潮流開始の制御コマンドを受け取ると、太陽電池パネル２から出力される直流電力を、商用電力系統の系統電圧よりも高い電圧の交流電圧に変換し、分電盤５及び電力計測装置１を介して商用電力系統に逆潮流(売電)させる。
一方、パワーコンディショナ３から余剰電力の発生が通知されていても、売電スケジュールにおいて売電不可と定められている期間(日時)であれば、制御部10は、無線通信部14からパワーコンディショナ３へ蓄電池４の充電開始の制御コマンドを送信させる。そして、パワーコンディショナ３は、充電開始の制御コマンドを受け取ると太陽電池パネル２から出力される直流電力を蓄電池４に蓄電させる。ただし、蓄電池４が既に満充電の状態であった場合、制御部10は、無線通信部14から住宅200内の電気機器６へ動作開始の制御コマンドを送信させることで電気機器６を動作させて余剰電力を消費させる。ただし、電気機器６を動作させる際、制御部10は、音や光などを利用して、余剰電力が蓄電されずに消費されることを住人に報知することが好ましい。
上述のように本実施形態では、制御部10が、売電スケジュールにおいて売電不可と定められている期間に生じる余剰電力を他の機器に供給させる(例えば、蓄電池４に蓄電したり、電気機器６を動作させる)ので、余剰電力の有効利用を促進することができる。なお、制御部10は、売電不可の期間に蓄電池４に蓄電された電力を、売電可の期間にパワーコンディショナ３から商用電力系統へ逆潮流(売電)させてもよい。また、余剰電力の供給先となる電気機器６が複数存在する場合、制御部10は、複数の電気機器６のなかから予め決められた優先順位の高い電気機器６から順番に余剰電力を利用して動作させることが好ましい。
ところで、余剰電力の蓄電が可能な蓄電池４が複数ある場合、例えば、住宅200に設置されている需要家個人の蓄電池４と、自治体や自治会などが所有する共有の蓄電池とがある場合、余剰電力の蓄電先を各住人が選択できることが好ましい。例えば、住宅200内に蓄電先の蓄電池４を選択するためのスイッチが設けられ、このスイッチで選択された蓄電池４に余剰電力が蓄電されるように制御部10からパワーコンディショナ３に指示すればよい。
１ 電力計測装置
10 制御部(制御手段)
11 電力計測部(買電電力計測手段、売電電力計測手段)
12 インタフェース部(取得手段)

Claims (7)

  1. 商用電力系統から供給される電力を計測する買電電力計測手段と、前記商用電力系統に逆潮流される電力を計測する売電電力計測手段と、前記商用電力系統への逆潮流の可否を定めた売電スケジュールを電力会社から取得する取得手段と、前記売電スケジュールに基づいて他の機器を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記売電スケジュールにおいて売電不可と定められている期間に生じる余剰電力を前記他の機器に供給させることを特徴とする電力計測装置。
  2. 前記他の機器が蓄電池であって、前記制御手段は、前記売電スケジュールにおいて売電不可と定められている期間に生じる余剰電力を前記蓄電池に蓄電させることを特徴とする請求項１記載の電力計測装置。
  3. 前記他の機器が複数の蓄電池であって、前記制御手段は、複数の前記蓄電池のなかから選択した１乃至複数の前記蓄電池に前記余剰電力を蓄電させることを特徴とする請求項２記載の電力計測装置。
  4. 前記制御手段は、前記蓄電池に蓄電された電力を、前記売電スケジュールにおいて売電可と定められている期間に逆潮流させることを特徴とする請求項２又は３記載の電力計測装置。
  5. 前記他の機器が電力を消費して動作する機器であって、前記制御手段は、前記売電スケジュールにおいて売電不可と定められている期間に生じる余剰電力を利用して前記機器を動作させることを特徴とする請求項１記載の電力計測装置。
  6. 前記他の機器が複数あり、前記制御手段は、複数の前記機器のなかから予め決められた優先順位の高い機器から順番に前記余剰電力を利用して動作させることを特徴とする請求項５記載の電力計測装置。
  7. 前記複数の蓄電池が全て満充電されている場合、前記制御手段は、前記余剰電力が蓄電されずに消費されることを報知することを特徴とする請求項３記載の電力計測装置。
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