JP2013143901A - 分散電源制御装置、分散電源制御システム及び分散電源制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】分散電源制御システム1において、配電線5は、遮断器4から給電対象となる地域に延設され、変電所2から母線3及び遮断器4を通じて受けた電力を各住宅10へ供給する。制御装置7は、変流器6から送出された電流を計測し、その計測した電流及び変流比により、配電線5に流れる電流を計算し、その計算した電流、当日の天候及び気温に基づいて、電力曲線を予測する。そして、予測した電力曲線を用いて、オフピークにおける充電量及びピークにおける放電量を計算し、スマートメータ9に対して、電気自動車20に搭載された蓄電池の充放電を指示する。スマートメータ9は、制御装置7から受信した指示に基づいて、電気自動車20に搭載された蓄電池の充放電制御を行う。電気自動車20は、蓄電池を搭載した車両であり、稼動せずに住宅10に駐車されている限り、蓄電池として利用される。
【選択図】図1
Description
この構成によれば、電力系統のうち、配電線ごとの電流や使用電力の状況に基づいて、当該配電線の配下にある蓄電池の充放電を、電力のオフピーク及びピークに合わせて行うことにより、当該配電線の給電対象地域の特性(例えば、家電機器の使い方等の傾向)に適合した、使用電力のピークシフトを実現することができる。これによれば、蓄電池を利用して、配電線の効率的な運用を図ることができる。なお、請求項におけるオフピーク及びピークは、1日の電力が最小値及び最大値になるときの時刻だけでなく、その時刻を含む時間帯をいう。
この構成によれば、直近の所定期間(例えば、2週間程度)の各実績データを、当日データに対する類似度を計算する対象として、類似度の最も高い実績データを選択することにより、その時季の気候や家電機器の使い方に合った電力曲線を取得することができる。そして、選択した過去の電力曲線の日は、他の日と比べて当日に対する類似度が高いとしても、天候や気温には多少の差があると考えられるので、その差に基づく補正を電力曲線に施すことにより、さらに精度よく電力曲線を予測することができる。
この構成によれば、予測した電力曲線のオフピーク又はピークの状態から抽出した電力の時間的変化に基づいて、蓄電池の充放電を制御するので、精度よく電力のピークシフトを実現することができる。
この構成によれば、1日のオフピーク又はピークにおける電力の予測値と、実際値との差を、次の日における蓄電池の充放電制御に反映させるので、さらに精度よく電力のピークシフトを実現することができる。
この構成によれば、分散電源制御装置が配電線の配下にあるスマートメータと通信し、そのスマートメータが電気自動車の蓄電池の充放電を制御することにより、配電線の給電対象となる地域内で登録された電気自動車の蓄電池を分散電源として用いることができる。
この構成によれば、配電線からそのまま充電を行い、当該配電線の給電対象地域内において、住宅で稼動する家電機器等の電力使用負荷の近くで放電を行うため、電力の伝送損失が少なくて済む。これによれば、蓄電池を利用して、配電線の効率的な運用を図ることができる。
この構成によれば、分散電源制御装置がスマートメータに指示し、そのスマートメータが電気自動車の蓄電池の充放電を制御することにより、配電線の給電対象地域内で登録された電気自動車の蓄電池を分散電源として用いることができる。また、電気自動車の蓄電池を利用するので、新たな蓄電池を用意しなくて済む。
図1は、分散電源制御システム1の構成を示す図である。分散電源制御システム1は、制御装置7がスマートメータ9に指示して、電気自動車20に搭載された蓄電池の充放電を行うものであり、変電所2、母線3、遮断器4、配電線5、変流器6、制御装置7、引込線8、スマートメータ9、住宅10及び電気自動車20を備える。
図4は、制御装置7の記憶部74に記憶されるデータ構成を示す図である。記憶部74は、配電線5の配下に接続される蓄電池21の充放電を制御するために、スマートメータデータ74A、シフト電力データ74B、過去計測データ74C、当日計測データ74D、当日電力曲線データ74E、充電指示データ74F及び放電指示データ74Gを格納する。
図5は、分散電源制御システム1において、電気自動車20に搭載される蓄電池21の充放電を制御する処理を示すフローチャートである。本処理は、制御装置7において、主として処理部73が、電流計測部72により配電線5の電流値を取得し、記憶部74のデータを参照、更新しながら、通信部71により配電線5配下のスマートメータ9に充放電の指示を行うものである。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、以下のような実施の形態が考えられる。
(2)上記実施の形態では、制御装置7が変流器6から配電線5を流れる電流を取得し、過去計測データ74C及び当日計測データ75Dとして電流値を記憶するように説明したが、電流値ではなく、当初から電力値を取り扱うようにしてもよい。
(3)上記実施の形態では、図6のS601に示すように、設定時刻(立ち上がり時刻又は立ち下がり時刻)において、配電線5を流れる電流の計測値を取得し、その変化率を計算するように説明したが、設定時刻に限定することなく、その設定時刻を含む時間帯における電流や電力の計測値を取得し、それらの変化率を計算するようにしてもよい。
5 配電線
7 制御装置(分散電源制御装置)
73 処理部
74 記憶部
74A スマートメータデータ(通信アドレス)
74C 過去計測データ(実績データ)
74E 当日電力曲線データ(第1電力曲線、第2電力曲線)
9 スマートメータ
10 住宅
20 電気自動車
21 蓄電池
Claims (8)
- 配電線から消費される電力が1日におけるピークからオフピークへ向かう間の第1時刻又は第1時間帯において、前記配電線を流れる電流の計測値及びその変化率、又は、前記電力の計測値及びその変化率である給電状態を取得する第1取得手段と、
前記電力が1日におけるオフピークからピークへ向かう間の第2時刻又は第2時間帯において、前記給電状態を取得する第2取得手段と、
前記第1取得手段及び前記第2取得手段で取得した給電状態に基づいて、オフピーク及びピークにおける前記電力の時間的変化を示す電力曲線を予測する予測手段と、
前記予測した電力曲線に基づいて、前記配電線と、当該配電線に連系される蓄電池との間で充放電が行われるように前記蓄電池を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする分散電源制御装置。 - 請求項1に記載の分散電源制御装置であって、
1日ごとの電力曲線、天候及び気温を取得し、実績データとして記憶する手段をさらに備え、
前記予測手段は、
直近の所定期間における各実績データと、前記第1時刻又は第1時間帯における給電状態、当日の天候及び気温のうち、少なくとも当該給電状態との類似度を計算し、当該類似度が最も高い実績データの電力曲線を第1電力曲線として選択する手段と、
前記選択した第1電力曲線に対応する天候及び気温と、当日の天候及び気温との差に基づいて補正値を計算し、当該補正値により前記第1電力曲線を補正する手段と、
直近の所定期間における各実績データと、前記第2時刻又は第2時間帯における給電状態、当日の天候及び気温のうち、少なくとも当該給電状態との類似度を計算し、当該類似度が最も高い実績データの電力曲線を第2電力曲線として選択する手段と、
前記選択した第2電力曲線に対応する天候及び気温と、当日の天候及び気温との差に基づいて補正値を計算し、当該補正値により前記第2電力曲線を補正する手段と、
を有する
ことを特徴とする分散電源制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の分散電源制御装置であって、
前記制御手段は、
前記予測したオフピークにおける電力曲線から、1日のオフピークにおける前記電力の時間的変化を抽出する手段と、
前記抽出したオフピークにおける電力の時間的変化に基づいて、所定時刻ごとに前記蓄電池が所定電力の充電を行うように前記蓄電池に指示する手段と、
前記予測したピークにおける電力曲線から、1日のピークにおける前記電力の時間的変化を抽出する手段と、
前記抽出したピークにおける電力の時間的変化に基づいて、所定時刻ごとに前記蓄電池が所定電力の放電を行うように前記蓄電池に指示する手段と、
を有することを特徴とする分散電源制御装置。 - 請求項3に記載の分散電源制御装置であって、
1日のオフピークにおいて、前記給電状態を取得する手段と、
前記予測したオフピークにおける電力曲線と、前記取得したオフピークにおける給電状態との差に基づいて、第1補正値を計算する手段と、
前記計算した第1補正値を、次の日に前記蓄電池に指示する、充電すべき所定電力に反映させる手段と、
1日のピークにおいて、前記給電状態を取得する手段と、
前記予測したピークにおける電力曲線と、前記取得したピークにおける給電状態との差に基づいて、第2補正値を計算する手段と、
前記計算した第2補正値を、次の日に前記蓄電池に指示する、放電すべき所定電力に反映させる手段と、
をさらに備えることを特徴とする分散電源制御装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の分散電源制御装置であって、
電気自動車と相互に給電可能な住宅に設置され、前記配電線に接続されたスマートメータの通信アドレスを記憶する手段
をさらに備え、
前記制御手段は、前記通信アドレスを用いて、前記スマートメータに対して、前記電気自動車に搭載された蓄電池の充放電制御を指示する
ことを特徴とする分散電源制御装置。 - 配電線を流れる電流の計測値及びその変化率、又は、前記配電線から消費される電力の計測値及びその変化率である給電状態を取得する制御装置と、
前記配電線に連系される蓄電池と、
前記制御装置及び前記蓄電池と通信可能なスマートメータと、
を備え、
前記制御装置は、前記取得した給電状態に基づいて前記電力の変化を予測し、当該電力の変化に基づいて、前記電力のオフピークにおいて前記配電線から充電を行い、前記電力のピークにおいて前記配電線に放電を行うように前記スマートメータに指示し、
前記スマートメータは、前記制御装置からの指示を受けて、前記蓄電池の充放電を制御し、
前記蓄電池は、前記スマートメータからの制御を受けて、前記配電線との間で充放電を行う
ことを特徴とする分散電源制御システム。 - 請求項6に記載の分散電源制御システムであって、
前記蓄電池は、電気自動車に搭載される蓄電池である
ことを特徴とする分散電源制御システム。 - 制御装置により、配電線に連系される蓄電池の充放電を制御する分散電源制御方法であって、
前記制御装置は、
配電線から消費される電力が1日におけるピークからオフピークへ向かう間の第1時刻又は第1時間帯において、前記配電線を流れる電流の計測値及びその変化率、又は、前記電力の計測値及びその変化率である給電状態を取得するステップと、
前記取得した前記第1時刻又は第1時間帯における給電状態に基づいて、前記第1時刻又は第1時間帯の後に現出するオフピークにおける前記電力の時間的変化を示す電力曲線を予測するステップと、
前記予測したオフピークにおける電力曲線に基づいて、前記配電線から前記蓄電池への充電が行われるように前記蓄電池を制御するステップと、
前記電力が1日におけるオフピークからピークへ向かう間の第2時刻又は第2時間帯において、前記給電状態を取得するステップと、
前記取得した前記第2時刻又は第2時間帯における給電状態に基づいて、前記第2時刻又は第2時間帯の後に現出するピークにおける電力曲線を予測するステップと、
前記予測したピークにおける電力曲線に基づいて、前記蓄電池から前記配電線への放電が行われるように前記蓄電池を制御するステップと、
を実行することを特徴とする分散電源制御方法。
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