JP2014033511A - Power distribution management system and method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent voltage reduction in a power distribution network which is caused by connection of an apparatus (e.g. quick charger) having high system load.SOLUTION: When a new quick charger is added at a charge station (charge ST), addition of the quick charger is notified to a power distribution management system through a charge ST management center. Thereby, the power distribution management system can detect the installation of the quick charger. The power distribution management system calculates the maximum power which can be supplied to the new quick charger after checking a power supply state in each section of the power distribution network. By transmitting the maximum power through a charge management system, the maximum power can be notified to the charge ST. Moreover, by observing the value, instability of the power distribution network due to charge of the quick charger can be prevented. When facility of the power distribution network is updated and connection of the power distribution network is changed on the power distribution management system side, to each charge ST, the maximum power in a path to the charge ST from a power distributing substation is investigated, and, when the maximum power is changed, the update of the maximum power is notified to the charge ST side according to the change.

Description

本発明は、地域の配電管理システム及び地域の配電管理方法に関する。   The present invention relates to a local power distribution management system and a local power distribution management method.

配電システムは、送電網から受電した電力を、変電所で一旦電圧を下げた後、家やビルなどの需要家に供給するシステムである。本システムは多数の機器とサブシステムで構成されており、大きくは実際に電力の供給を行う電力線、切替スイッチ、トランス等から構成される配電網と、電力の流れを制御する配電管理システム、および配電線等の設備を管理する設備管理システムで構成される。配電網は広く地域内のすべての需要家に電力を供給させるため、変電所から延びる電力線は、途中で何回も分岐して地域内に支線を延ばしていく。また電力線単位で広く停電になることを防ぐため、単純に枝分かれしていくだけでなく、他の電力線と時には繋がりながら広がっていく場合もある。変電所から延びる1つの配電線には、数十〜数千程度の需要家が繋がっている。配電網の容量はこれまで全需要家の最大消費電力の何割かと定めて設計し、整備する場合がある(これを需要率と呼ぶ)。これは経験上、全ての需要家が同時に受電契約の上限を使うことが無いことと、配電網の設備投資費を抑えるといった目的があるからである。また配電網の分岐先には需要家の受電設備(メータ、ブレーカ)等が接続されており、これにより需要家は電気の供給を受けている。需要家の受電設備の1つであるブレーカは、電気の供給契約に基づいて定格容量を決めている。例えば日本の場合では一般家庭は20Aから60Aまで10Aごとに定められた定格容量のいずれかを選んでいる。   A power distribution system is a system that supplies electric power received from a power transmission network to a consumer such as a house or a building after the voltage is once lowered at a substation. This system is composed of a large number of devices and subsystems, and is largely a distribution network composed of power lines, changeover switches, transformers, etc. that actually supply power, a distribution management system that controls the flow of power, and It consists of an equipment management system that manages equipment such as distribution lines. Since the power distribution network widely supplies power to all customers in the region, the power line extending from the substation branches several times along the way and extends the branch line in the region. Moreover, in order to prevent a power outage widely in units of power lines, not only simply branches but also spreads sometimes connecting with other power lines. Several tens to thousands of customers are connected to one distribution line extending from the substation. In some cases, the capacity of the distribution network has been designed and maintained up to some percent of the maximum power consumption of all consumers so far (this is called the demand rate). This is because, from experience, all customers do not use the upper limit of the power reception contract at the same time, and there are purposes to reduce the capital investment cost of the distribution network. In addition, power receiving facilities (meters, breakers), etc., of consumers are connected to the branch destinations of the distribution network, and thus consumers are supplied with electricity. A breaker, which is one of power receiving facilities of a customer, determines a rated capacity based on an electricity supply contract. For example, in the case of Japan, ordinary households choose one of the rated capacities set for each 10A from 20A to 60A.

配電網下の需要家が使う消費電力は、これまでも需要家の引越しなどで定格容量の変更がなされてきた。特許文献1では、これらブレーカの定格容量変更について、電力会社の設備担当者が現地までに向かうことなく、遠隔で定格容量の変更が出来ることを特徴としている。特許文献2では集合住宅を想定し、集合住宅単位で一括受電した後に各家のブレーカについて遠隔で定格容量の変更が出来ることを特徴としている。   The power consumption used by customers under the distribution network has been changed in rated capacity due to the moving of customers. Patent Document 1 is characterized in that the rated capacity of these breakers can be changed remotely without the person in charge of the facility of the power company going to the site. In Patent Document 2, an apartment house is assumed, and the rated capacity can be changed remotely with respect to the breakers of each house after collectively receiving power in units of the apartment house.

特開2002-159138号広報Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-159138 特開2004-153963号広報JP 2004-153963 PR

しかし、先行技術においては、配電網の容量までは考慮せず、あくまで受電設備のブレーカの変更だけで消費電力の上限変更を行っている。これは通常、需要家の消費電力の変更は配電網の容量に比べて無視できるほど小さいものであるという前提があるからである。例えば家の定格電力を20Aから60Aに変更しても高々3倍程度の変化しかなく、数百軒の需要家が接続されている配電網にとって影響はごくわずかと言える。   However, in the prior art, the upper limit of power consumption is changed only by changing the breaker of the power receiving equipment, without considering the capacity of the distribution network. This is because there is usually a premise that the change in consumer power consumption is negligibly small compared to the capacity of the distribution network. For example, changing the rated power of a house from 20A to 60A will only change about three times at most, and the impact will be negligible for a distribution network with hundreds of consumers connected.

しかし、近年電気自動車(Electric Vehicle、以下EV)の登場により、一台で家の数十軒以上の消費電力を行う急速充電器が登場してきている。急速充電器は現在、街中に充電ステーション(以下充電ST)を建て、数台の急速充電器を置いて同時に複数台のEVの急速充電を可能にすることを予定している。このような充電STが登場した場合、配電網への影響は無視出来ないものになり、特に配電網の需要率が低く設計されていた場合には、例え充電STの定格容量を下回って充電していても、配電網下の電力消費状況によっては設計した需要率を超えた電力が必要となってしまい、最悪時には配電網全体の停電に繋がってしまう恐れがある。この問題に対しては、急速充電器が稼働する前に、ITを使って配電管理システムに対し問合せを行い、接続可否を判断することが必要になる。またその判断結果についてITを使い、順守出来るようにすることが必要になる。   However, with the advent of electric vehicles (EVs) in recent years, quick chargers that consume more than tens of houses in one house have appeared. Rapid chargers are currently planning to build a charging station (hereinafter referred to as “charging ST”) in the city and place several rapid chargers to enable rapid charging of multiple EVs at the same time. When such a charging ST appears, the impact on the power distribution network will not be negligible. Especially when the demand rate of the power distribution network is designed to be low, charging will be performed below the rated capacity of the charging ST. However, depending on the power consumption situation under the distribution network, power exceeding the designed demand rate is required, and in the worst case, it may lead to a power failure of the entire distribution network. To solve this problem, it is necessary to make an inquiry to the power distribution management system by using IT before the quick charger operates to determine whether or not the connection is possible. It is also necessary to be able to comply with the judgment results using IT.

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、充電STと配電管理システムの間に新たに充電ST管理システムを用意し、充電STからの充電器の機器情報を配電管理システムに自動的に通知し、配電網への影響が無いか判断させる。また充電ST管理システムを使い、配電管理システムから充電STに対し、使用可能な最大電力を自動的に通知する。   The present invention is for solving the above-mentioned problems. A new charging ST management system is prepared between the charging ST and the distribution management system, and the device information of the charger from the charging ST is automatically transmitted to the distribution management system. To determine if there is any impact on the distribution network. In addition, the charging ST management system is used to automatically notify the charging ST of the maximum usable power from the power distribution management system.

本発明によれば、充電STの急速充電によって配電網の電力不安定化を迅速に防止することが出来る。   According to the present invention, power destabilization of the distribution network can be quickly prevented by rapid charging of the charging ST.

本発明の配電管理システムと充電ST管理システムとの連携構成を示す図The figure which shows the cooperation structure of the power distribution management system and charge ST management system of this invention 充電STの機器構成および機能構成を示す図Diagram showing device configuration and functional configuration of charging ST 充電ST管理システムの機能構成を示す図Diagram showing the functional configuration of the charging ST management system 配電管理システムの機能構成を示す図Diagram showing the functional configuration of the power distribution management system 充電STから配電管理システムに機器情報を送信するときのシーケンス図Sequence diagram when transmitting device information from the charging ST to the power distribution management system 配電管理システムから充電ST管理システムに指示情報を送信するときのシーケンス図Sequence diagram when sending instruction information from the power distribution management system to the charging ST management system 充電ST管理システムから充電STに指示情報を送信するときのシーケンス図Sequence diagram when sending instruction information from charging ST management system to charging ST 充電STで急速充電器の操作を行うときのシーケンス図Sequence diagram when operating the quick charger in charging ST 配電網の概要を示す図Figure showing an overview of the distribution network 配電網の状況が変化した場合のシーケンス図Sequence diagram when the status of the distribution network changes

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。同一の符号を付した部分は同一物を表し、基本的な構成および動作は同様であるものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The parts denoted by the same reference numerals represent the same items, and the basic configuration and operation are the same.

図1は本発明の配電管理システムと充電ST管理システムとの連携構成を示す図である。なお図中の実線は電力の線を指しており、点線は情報の線を示している。   FIG. 1 is a diagram showing a cooperative configuration between a power distribution management system and a charging ST management system according to the present invention. In the figure, the solid line indicates the power line, and the dotted line indicates the information line.

本発明の連携構成は、主に充電ST104、充電ST管理システム110、配電管理システム109から構成されている。この周辺の機器、設備として、配電用変電所101、配電網102、需要家103、ブレーカ105、急速充電器106、新規急速充電器107、ネットワーク108、電力センサ111、トランス112が存在する。   The cooperative configuration of the present invention mainly includes a charging ST 104, a charging ST management system 110, and a power distribution management system 109. As peripheral equipment and facilities, there are a distribution substation 101, a distribution network 102, a customer 103, a breaker 105, a quick charger 106, a new quick charger 107, a network 108, a power sensor 111, and a transformer 112.

配電用変電所101は配電網102に電気を供給する設備である。配電用変電所101は配電管理システム109の制御のもと供給を行っている。   The distribution substation 101 is a facility for supplying electricity to the distribution network 102. The distribution substation 101 supplies power under the control of the distribution management system 109.

配電網102は電力を供給する線である。配電用変電所101から配電網102が伸びており、トランス112を経由した後、需要家103および充電ST104まで繋がっている。これにより配電用変電所101から電力が送られ、需要家103、充電ST104にまで供給されている。   The power distribution network 102 is a line for supplying power. A distribution network 102 extends from the distribution substation 101, and is connected to the customer 103 and the charging ST 104 via the transformer 112. Thereby, electric power is sent from the distribution substation 101 and supplied to the customer 103 and the charging ST 104.

需要家103、充電ST104は配電網102から供給される電力によって動く需要家である(充電STも需要家であるが、本明細書では説明を容易にするため充電STを明示的に分けている)。需要家103、充電ST104の接続箇所にはブレーカ105が供えられており、需要家側で定格容量を超える電力を使用した場合、ブレーカ105によって遮断される。充電ST104には急速充電器106が設置されている。また充電ST104の利用状況によって、新規急速充電器107が新たに設置されることもある。本発明はこうした新規急速充電器の取り付けによって生じる消費電力の急激な増加に対し、配電網102の安定化を目指している。また本発明の実施形態の別例として、急速充電器に対し充電量の非常に大きいEVが急速充電を行おうとした時の配電網102の安定化を目指す。また充電ST104はネットワーク108を介し充電ST管理システム110に接続されており、充電ST管理システム110に対し情報を提供し、逆に充電ST管理システム110から情報を受け取る。   The customer 103 and the charging ST 104 are consumers that are moved by the electric power supplied from the distribution network 102 (the charging ST is also a customer, but in this specification, the charging ST is explicitly divided for easy explanation. ). A breaker 105 is provided at a connection point between the customer 103 and the charging ST 104. When power exceeding the rated capacity is used on the customer side, the breaker 105 is cut off. A quick charger 106 is installed in the charging ST 104. Also, a new quick charger 107 may be newly installed depending on the usage status of the charging ST 104. The present invention aims to stabilize the distribution network 102 against the sudden increase in power consumption caused by the installation of such a new quick charger. As another example of the embodiment of the present invention, it is aimed to stabilize the power distribution network 102 when an EV having a very large charge amount with respect to the quick charger tries to perform quick charge. The charging ST 104 is connected to the charging ST management system 110 via the network 108 and provides information to the charging ST management system 110, and conversely receives information from the charging ST management system 110.

配電管理システム109は、配電用変電所101、配電網102の状況を把握した上で配電網の電圧を安定化させるため制御を行う。また配電管理システム109は配電網にある設備、機器の情報を管理している。例えば配電網の設備を更新した場合には配電管理システムで設備更新情報を把握出来る。   The distribution management system 109 performs control in order to stabilize the voltage of the distribution network after grasping the status of the distribution substation 101 and the distribution network 102. The power distribution management system 109 manages information on facilities and devices in the power distribution network. For example, when the equipment of the power distribution network is updated, the equipment update information can be grasped by the power distribution management system.

充電ST管理システム110はネットワーク108を介し配電管理システム109と連携している。これにより充電STの状況を配電管理109システムに送信する。また逆に配電管理システム109からの指示情報を受信する。また充電管理システム110は充電ST104ともネットワーク108と接続している。この情報の流れは既に充電ST104にて説明した通りである。   The charging ST management system 110 is linked to the power distribution management system 109 via the network 108. Thereby, the status of the charging ST is transmitted to the power distribution management 109 system. Conversely, the instruction information from the power distribution management system 109 is received. In addition, the charge management system 110 is connected to the network 108 as well as the charge ST 104. The flow of this information is as already described in charging ST104.

図2は充電STの機器構成および機能構成を示す図である。配電網102から送られる電力はブレーカ105、分電盤201を経由してPCS202に送られる。PCS202は後述する充電ST104によって電力供給の開始・停止が制御され、急速充電器106、新規急速充電器107に接続される。PCS202からは機器ネットワーク203を経由して充電ST104にPCSの状態情報が送られる。また逆に充電ST104からPCS202に対し機器コマンドが送信される。以下、充電ST104の機能について説明する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a device configuration and a functional configuration of the charging ST. The power sent from the distribution network 102 is sent to the PCS 202 via the breaker 105 and the distribution board 201. The PCS 202 is connected to the quick charger 106 and the new quick charger 107 by controlling the start and stop of power supply by a charge ST 104 described later. PCS 202 sends PCS status information to charging ST 104 via device network 203. Conversely, a device command is transmitted from the charging ST 104 to the PCS 202. Hereinafter, the function of the charging ST 104 will be described.

機器通信処理部204はPCS202との通信を行う機能である。上記PCS202と充電ST104との通信は、機器通信処理部204にて実施する。   The device communication processing unit 204 is a function for performing communication with the PCS 202. Communication between the PCS 202 and the charging ST 104 is performed by the device communication processing unit 204.

機器DB205は、PCSの状態情報を蓄積するDBである。PCSの状態情報の内訳は機器そのものの特徴を示した機器情報と、機器稼働情報がある。機器DB205では、機器情報が登録され、機器稼働情報は機器稼働履歴として登録される。また機器情報は機器登録部206で機器からは上がってこない付属情報(例:設置場所、管理者)などが登録されることもある。   The device DB 205 is a DB that accumulates PCS status information. The breakdown of PCS status information includes device information indicating the characteristics of the device itself and device operation information. In the device DB 205, device information is registered, and device operation information is registered as a device operation history. In addition, the device information may be registered in the device registration unit 206 as additional information that does not come from the device (eg, installation location, administrator).

充電ST情報作成部207は、機器DB205の情報を通信メッセージに変換する機能である。また電力状況DB210の情報も通信メッセージに変換する。   The charging ST information creation unit 207 has a function of converting information in the device DB 205 into a communication message. The information in the power status DB 210 is also converted into a communication message.

サーバ通信処理部208は充電ST管理システム110と通信を行う。またサーバ通信処理部208は、充電ST管理システム110から送信された通信メッセージを受信する。   Server communication processing unit 208 communicates with charging ST management system 110. Server communication processing unit 208 also receives a communication message transmitted from charging ST management system 110.

電力登録確認部209は充電STから指示された最大電力を登録あるいは登録された最大電力を確認する。また現在急速充電器で使用中の使用電力も登録あるいは確認する。   The power registration confirmation unit 209 registers the maximum power instructed from the charging ST or confirms the registered maximum power. Also, register or check the power consumption currently used by the quick charger.

電力状況DB210は、充電STで使用可能な最大電力、および現在使用中の消費電力を登録する。   The power status DB 210 registers the maximum power that can be used in the charging ST and the power consumption currently in use.

充電判断部211は、各PCSへの電力制御内容を判断する機能である。充電判断部211は、電力状況DB210、充電器稼働計画DB214、および充電指示部215の内容に基づいて判断を行う。   The charge determination unit 211 is a function that determines the power control content for each PCS. The charging determination unit 211 makes a determination based on the contents of the power status DB 210, the charger operation plan DB 214, and the charging instruction unit 215.

機器制御コマンド作成部212は充電判断結果に基づいて機器コマンドを作成する。その機器コマンドは機器通信処理部204にてPCSへ機器コマンドを送信する。   The device control command creation unit 212 creates a device command based on the charging determination result. The device command is transmitted from the device communication processing unit 204 to the PCS.

充電指示部215は、充電STの利用者、管理者からの充電指示を受け付け、充電判断部211に充電判断を行わせる機能である。   The charging instruction unit 215 is a function that receives a charging instruction from the user and manager of the charging ST and causes the charging determination unit 211 to make a charging determination.

図3は充電ST管理システム110の機能構成を示す図である。充電ST管理システムは各充電STの状況を把握し、場合によっては各充電STに指示を行うためのシステムである。充電ST管理システム110は、充電ST通信処理部301、充電ST情報解析部302、補足情報付加部303、機器DB304、電力システム通信処理部305、電力システム指示解析部306、電力システム指示作成部307、アプリケーション部308で構成される。   FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration of the charging ST management system 110. The charge ST management system is a system for grasping the status of each charge ST and instructing each charge ST in some cases. The charging ST management system 110 includes a charging ST communication processing unit 301, a charging ST information analysis unit 302, a supplementary information addition unit 303, a device DB 304, a power system communication processing unit 305, a power system instruction analysis unit 306, and a power system instruction creation unit 307. The application unit 308 is configured.

充電ST通信処理部301は、充電ST104との通信を行う。情報の流れについてはサーバ通信処理部208にて説明した通りである。   Charging ST communication processing unit 301 communicates with charging ST 104. The information flow is as described in the server communication processing unit 208.

充電ST情報解析部302は、充電ST104からの通信メッセージを解析する機能である。ここで通信メッセージの中に充電STの機器情報の更新情報が含まれていた場合には、補足情報付加部303に機器情報を送信する。   Charging ST information analysis unit 302 has a function of analyzing a communication message from charging ST 104. Here, when the communication message includes update information of the device information of the charging ST, the device information is transmitted to the supplementary information adding unit 303.

補足情報付加部303では、充電STから送られてきた機器情報に対し、配電管理システム109に送信するための付加情報をつける。例えば配電管理システム109では機器の位置情報を把握する必要があるため、ここで機器DB304から機器の位置情報を取得し、付加を行う。   The supplementary information adding unit 303 attaches additional information to be transmitted to the power distribution management system 109 to the device information sent from the charging ST. For example, since it is necessary for the power distribution management system 109 to grasp the device location information, the device location information is acquired from the device DB 304 and added.

機器DB304は、充電ST管理下の機器の情報を、充電ST管理システムとして管理する。例えば先述のような機器の位置情報や、機器の設置日、機器の部品交換日などの保守情報を登録しておき、後述のアプリケーション部にて機器管理などを実施する。   The device DB 304 manages information on devices under charge ST management as a charge ST management system. For example, device location information as described above, maintenance information such as the device installation date and device component replacement date is registered, and device management and the like are performed by an application unit described later.

電力システム通信処理部305は、配電管理システム109と通信を行う機能である。 電力システム指示解析部306は、配電管理システム109からの通信メッセージを受け取り、内容を解析する機能である。解析結果、充電STに指示が必要であれば、電力システム指示作成部307に指示情報を送る。   The power system communication processing unit 305 is a function for communicating with the power distribution management system 109. The power system instruction analysis unit 306 has a function of receiving a communication message from the power distribution management system 109 and analyzing the contents. If an instruction is necessary for the charging ST as a result of the analysis, instruction information is sent to the power system instruction creating unit 307.

電力システム指示作成部307では、充電ST104に送信すべき指示内容を通信メッセージに変換する。その変換した通信メッセージは充電ST通信処理部301にて通信を行う。   The power system instruction creating unit 307 converts the instruction content to be transmitted to the charging ST 104 into a communication message. The converted communication message is communicated by the charging ST communication processing unit 301.

アプリケーション部308は充電ST管理システムの各種アプリケーションを指す。例えば保守アプリケーションなどが該当する。   The application unit 308 indicates various applications of the charging ST management system. For example, a maintenance application is applicable.

図4は配電管理システムのうち、本発明で必要な機能の機能構成を示す図である。発明が解決しようとする課題で明らかにした通り、配電管理システムは既設のものが既にあることが多く、既設のシステムに対する改修を極力小さくするため、従来機能とはDBにて連携する構成を示している。充電ST管理対応部400が、今回の発明の主な機能構成となる。充電ST管理対応部400は、充電ST通信処理部401、充電ST管理情報解析部402、配電網位置推定部403、配電ルート設定部406、最大電力算出部407、充電ST指示作成部410、最大電力DB414から構成される。また本発明における配電管理システム109は、既存機能である配電アプリケーション405、配電網接続情報解析部412、電力把握部409に加えて、本発明の機能である配電網情報DB404、配電網電力履歴情報DB408、配電網接続情報DB411、そして充電ST管理対応部400にて構成される。   FIG. 4 is a diagram showing a functional configuration of functions necessary for the present invention in the power distribution management system. As has been clarified in the problem to be solved by the invention, there are many existing power distribution management systems, and in order to minimize the modification of the existing system, the conventional function is linked with the DB. ing. The charge ST management corresponding unit 400 is the main functional configuration of the present invention. The charging ST management correspondence unit 400 includes a charging ST communication processing unit 401, a charging ST management information analysis unit 402, a distribution network position estimation unit 403, a distribution route setting unit 406, a maximum power calculation unit 407, a charging ST instruction creation unit 410, a maximum The power DB 414 is configured. In addition, the power distribution management system 109 according to the present invention includes a power distribution application 405, a power distribution network connection information analysis unit 412 and a power grasping unit 409, which are existing functions, and a power distribution network information DB 404, power distribution network power history information, which are functions of the present invention. A DB 408, a distribution network connection information DB 411, and a charging ST management corresponding unit 400 are configured.

充電ST管理通信処理部401は、充電ST管理システム110からの情報を受信し、逆に充電ST管理システム110に情報を送信する機能である。   The charging ST management communication processing unit 401 has a function of receiving information from the charging ST management system 110 and conversely transmitting information to the charging ST management system 110.

充電ST管理情報解析部402は、充電ST管理システム110から送られる通信メッセージを解析する機能である。   Charging ST management information analysis unit 402 has a function of analyzing a communication message sent from charging ST management system 110.

配電網位置推定部403は、充電ST管理システム110から、充電STの機器情報が送信されてきたときに、配電網のどこの位置に属するのかを推定する機能である。機器情報の中に充電STの位置情報が含まれており、その位置情報と配電網情報DB404の情報との付け合せを行う。   The distribution network position estimation unit 403 has a function of estimating a position in the distribution network when device information of the charging ST is transmitted from the charging ST management system 110. The device information includes the position information of the charging ST, and the position information and the information of the distribution network information DB 404 are added together.

配電ルート推定部406は、配電網接続情報DB411から得られる現在の配電網接続情報をもとに、充電STと配電用変電所101の接続ルートを推定する機能である。例えばその配電網の形状については、図9の通り、複数の配電用変電所901,902が存在した時に、現在のSW906、912の状態を配電網接続情報DB411から取得し、どのルートで充電ST104に電力供給が来ているのかを判断する(図9では配電用変電所903から電力供給を受けている)。   The distribution route estimation unit 406 has a function of estimating the connection route between the charging ST and the distribution substation 101 based on the current distribution network connection information obtained from the distribution network connection information DB 411. For example, as to the shape of the distribution network, as shown in FIG. 9, when there are a plurality of distribution substations 901 and 902, the current state of the SWs 906 and 912 is acquired from the distribution network connection information DB 411, and the charging ST 104 It is determined whether or not the power supply is received (in FIG. 9, the power supply is received from the distribution substation 903).

最大電力算出部407では、推定された配電ルート、および配電網電力履歴情報DB408をもとに、各ルートのそれぞれの電力線で残り供給可能な最大電力を算出する。またその算出結果を最大電力DB414に登録する。   The maximum power calculation unit 407 calculates the maximum power that can be supplied by each power line of each route based on the estimated distribution route and the distribution network power history information DB 408. The calculation result is registered in the maximum power DB 414.

電力把握部409は、配電網状にある各種配電機器413から配電網上の電力供給状況を把握する機能である。その把握結果を配電網電力履歴情報DB408に登録する。   The power grasping unit 409 is a function for grasping the power supply status on the distribution network from various distribution devices 413 in the distribution network form. The grasp result is registered in the distribution network power history information DB 408.

充電ST指示作成部410は、最大電力算出部407で算出した最大電力をもとに指示情報の通信メッセージを作成し、充電ST管理通信処理部401に送信する機能である。   The charging ST instruction creating unit 410 has a function of creating a communication message of instruction information based on the maximum power calculated by the maximum power calculating unit 407 and transmitting it to the charging ST management communication processing unit 401.

配電網接続情報更新部412は、配電機器413から送信される配電網上の機器の状態をもとに接続状況を更新する。例えば図9にてSW906,912の接続状態を把握して配電網の接続状況を登録する。   The distribution network connection information update unit 412 updates the connection status based on the status of the devices on the distribution network transmitted from the power distribution device 413. For example, in FIG. 9, the connection status of the SWs 906 and 912 is grasped and the connection status of the distribution network is registered.

配電機器413は、配電の管理下にある機器を示している。例えば配電線上にあるSW、電力センサなどが該当する。   A power distribution device 413 indicates a device under management of power distribution. For example, SW on the distribution line, power sensor, etc. are applicable.

図2から図4で説明してきた各種システムを図1のように連携させることで、配電網102を安定化させる。図5から図8、および図10はその処理のシーケンスを表したものであり、以下それらのシーケンスの説明を行う。   The various systems described in FIGS. 2 to 4 are linked as shown in FIG. 1 to stabilize the power distribution network 102. FIG. 5 to FIG. 8 and FIG. 10 show the processing sequence, and the sequence will be described below.

図5は充電STから配電管理システムに機器情報を送信するときのシーケンス図である。充電ST104にて新規急速充電器107が接続された場合(ステップ501)、新規急速充電器の接続処理を行う(ステップ502)。   FIG. 5 is a sequence diagram when device information is transmitted from the charging ST to the power distribution management system. When the new quick charger 107 is connected in the charging ST 104 (step 501), the new quick charger is connected (step 502).

具体的には機器通信処理部204から上がってきた機器情報や機器登録部206で登録した機器情報を機器DB205に登録する。次に充電ST情報作成部207とサーバ通信処理部208を使い、機器情報を通信メッセージに変換して機器情報の送信を行う(ステップ503)。   Specifically, device information received from the device communication processing unit 204 and device information registered by the device registration unit 206 are registered in the device DB 205. Next, the charging ST information creation unit 207 and the server communication processing unit 208 are used to convert the device information into a communication message and transmit the device information (step 503).

充電ST管理システム110にて通信メッセージを受信すると(ステップ504)、充電ST情報解析部にて情報解析を行う(ステップ505)。もし通信メッセージ内容が機器情報の更新情報であった場合には、配電管理システム109に送信するための補足情報を付加する(ステップ506)。補足情報は機器の位置情報などが該当する。そして電力システム通信処理部305を使い機器情報の送信を行う(ステップ507、601)。ここで、機器情報の更新情報であったことを検知したら直ちに補足情報を付加して配電管理システムへと通知すると良い。通常は機器情報の詳細を登録してから通知することが一般的であるが、時間を優先して配電管理システムで最低限処理に必要な情報のみを付加して送信して いる。その後、機器情報を記憶部に登録する(ステップ508)。   When the communication message is received by charging ST management system 110 (step 504), information analysis is performed by the charging ST information analysis unit (step 505). If the content of the communication message is device information update information, supplemental information for transmission to the power distribution management system 109 is added (step 506). The supplemental information corresponds to device location information. Then, device information is transmitted using the power system communication processing unit 305 (steps 507 and 601). Here, as soon as it is detected that the device information has been updated, supplementary information is added and notified to the power distribution management system. Usually, the details of the device information are registered before notification, but time distribution is prioritized and only the information necessary for the minimum processing is added and transmitted. Thereafter, the device information is registered in the storage unit (step 508).

図6は配電管理システムから充電ST管理システムに指示情報を送信するときのシーケンス図である。充電ST管理システムから配電管理システム109に通信メッセージが受信された場合は(ステップ601)、通信メッセージ内容が機器情報を含むか解析を行う(ステップ602)。機器情報が含まれていれば、配電網配電網情報DB404をもとに、機器情報の中の位置情報を参考に充電STの配電網上の位置を推定する(ステップ603)。   FIG. 6 is a sequence diagram when instruction information is transmitted from the power distribution management system to the charge ST management system. When a communication message is received from the charging ST management system to the power distribution management system 109 (step 601), it is analyzed whether the content of the communication message includes device information (step 602). If the device information is included, the position of the charging ST on the distribution network is estimated based on the distribution network information DB 404 based on the position information in the device information (step 603).

そして配電網上の位置と、配電網接続情報DB411の配電網接続情報をもとに現在配電用変電所からの配電ルートの推定を行う(ステップ604)。そしてその配電ルートをもとに変電所から充電STまでに供給可能な最大電力の算出を行う(ステップ605)。図9の例では、例えば電力センサ909―910、910−913、913−914、914−908の間の各電力線が、この配電ルートに関係する電力線といえる。これらの各電力線の情報から供給可能な最大電力を算出する。具体的には、これらの電力線のなかで最も少ない電力、すなわち、ネックとなる部分の電力を最大電力とする。計算結果は最大電力DB414に登録する。   Then, the distribution route from the current distribution substation is estimated based on the position on the distribution network and the distribution network connection information in the distribution network connection information DB 411 (step 604). Based on the distribution route, the maximum power that can be supplied from the substation to the charging ST is calculated (step 605). In the example of FIG. 9, for example, each power line between the power sensors 909-910, 910-913, 913-914, and 914-908 can be said to be a power line related to this distribution route. The maximum power that can be supplied is calculated from the information of each power line. Specifically, the smallest power among these power lines, that is, the power at the neck portion is set as the maximum power. The calculation result is registered in the maximum power DB 414.

将来の需要予測ができている場合や、配電網電力履歴情報DBが履歴情報を特定の時間のみでなく時間軸の関数で持つ場合や、所定時間後に配電網の区間開閉器を切り替えてネックとなる部分が変わることが予測できている場合、最大電力を時間幅を指定して算出することができる。ここで、最大電力が時間幅を持つということは、その時間幅において、その算出された最大電力が有効であることを意味する。この時間幅の持ちかたは、「13時から15時まで」というような開始時刻と終了時刻を指定する時間幅の設定をしても良いし、「今から2時間」という時間幅の設定をしても良い。   When future demand prediction is possible, when the distribution network power history information DB has history information as a function of time axis as well as a specific time, or after switching the distribution network section switch after a predetermined time When it can be predicted that a certain part will change, the maximum power can be calculated by specifying the time width. Here, the fact that the maximum power has a time width means that the calculated maximum power is effective in the time width. You can set the time width to specify the start time and end time, such as “from 13:00 to 15:00”, or set the time width to “2 hours from now”. May be.

計算した最大電力をもとに、充電STに対し急速充電可能な最大電力を指示情報とし、それを通信メッセージに変換する(ステップ606)。そしてその通信メッセージを指示情報として送信する(ステップ607、608)。   Based on the calculated maximum power, the maximum power that can be quickly charged with respect to the charging ST is used as instruction information, which is converted into a communication message (step 606). Then, the communication message is transmitted as instruction information (steps 607 and 608).

図7は充電ST管理システムから充電STに指示情報を送信するときのシーケンス図である。充電ST管理システムにて通信メッセージを受信した時(ステップ608)には、通信メッセージの解析を行い指示情報か解析する(ステップ701)。指示内容が充電STに対する最大電力であった場合には、充電STに対し指示情報を作り通信メッセージの作成を行う(ステップ702)。   FIG. 7 is a sequence diagram when instruction information is transmitted from the charge ST management system to the charge ST. When a communication message is received by the charging ST management system (step 608), the communication message is analyzed to analyze the instruction information (step 701). If the instruction content is the maximum power for the charging ST, instruction information is generated for the charging ST and a communication message is created (step 702).

出来上がった通信メッセージを充電ST104に対し通信メッセージを送信する(ステップ703)。充電STでは通信メッセージを受信し(ステップ704)、通信メッセージの内容が最大電力であった場合には、充電STで使用する最大電力として更新登録する(ステップ705)。具体的にはサーバ通信処理部208で通信メッセージを受信し、最大電力であった場合には、電力登録確認部209にて電力状況DB210の更新を行う。また通信メッセージ内容に最大電力の設定に関して時間幅での指定があった場合には、充電計画立案部213に送信し充電計画の見直しも実施する。   The completed communication message is transmitted to charging ST 104 (step 703). In charging ST, a communication message is received (step 704), and when the content of the communication message is maximum power, it is updated and registered as the maximum power used in charging ST (step 705). Specifically, when the communication message is received by the server communication processing unit 208 and the power is the maximum power, the power registration DB 209 updates the power status DB 210. In addition, when there is a time width designation regarding the setting of the maximum power in the communication message content, it is transmitted to the charging plan planning unit 213 to review the charging plan.

図8は充電STで急速充電器の操作を行うときのシーケンス図である。新規急速充電器107にて急速充電の必要性が生じた場合には、新規急速充電器から充電要求が送信される(ステップ801)。送信の方法としてはPCS202から送信される場合、充電指示部215から支持される場合などがある。充電ST104で充電要求を受信した場合(ステップ802)、最大電力の確認を電力登録確認部209にて確認を行い(ステップ803)、実際の使用電力を判断し、登録を行う(ステップ804)。登録される情報も電力登録確認部209にて電力状況DB210に登録を行う。そして新規急速充電器107に対し送信する機器コマンドを作成し(ステップ805)、機器コマンドを送信する(ステップ806)。新規急速充電器107にて機器コマンドを受信し、指定された電力にて急速充電を実施する。
充電が終了した時には、充電STに充電終了を通知する(ステップ808)。充電終了を受け取った際には(ステップ809)、充電使用量分、使用電力を差し引いて現在の使用電力を登録しておく(ステップ810)。なお現在の使用電力については、別途分電盤にセン サを設けて計測情報をもとに登録してもよい。
FIG. 8 is a sequence diagram when the quick charger is operated in the charging ST. If the new quick charger 107 needs to be quickly charged, a charge request is transmitted from the new quick charger (step 801). As a transmission method, there are a case where transmission is performed from the PCS 202 and a case where the transmission is supported from the charging instruction unit 215. When a charge request is received in charge ST 104 (step 802), confirmation of maximum power is confirmed by the power registration confirmation unit 209 (step 803), actual power consumption is determined, and registration is performed (step 804). Information to be registered is also registered in the power status DB 210 by the power registration confirmation unit 209. Then, a device command to be transmitted to the new quick charger 107 is created (step 805), and the device command is transmitted (step 806). The new quick charger 107 receives the device command and performs quick charging with the specified power.
When charging is completed, the charging end is notified to the charging ST (step 808). When the end of charging is received (step 809), the current used power is registered by subtracting the used power for the amount of charge used (step 810). The current power consumption may be registered based on the measurement information with a separate sensor installed on the distribution board.

図9は配電網の概要を示す図である。本図では充電ST104に対し、2つの配電線があり、どちらかを切り替えて使用している例である。配電は、配電用変電所901,902、配電網902,904、電力センサ905、907、908、909,910,911,913,914、SW906,912、充電ST104などの需要家から構成される。このうち各電力センサ、およびSWの状態を配電管理システムで管理し、電力逼迫などの必要に応じて充電ST管理システムなどに電力抑制の依頼を行う。本図のようにどの配電用変電所から供給を受けているかを把握することで、供給から追加で受けられる最大電力を算出することが出来る。なお本実施例では電力で充電STの急速充電電力の上限を決定しようとしていたが、他にも電流で決める場合もある。こうした場合でも本実施例と同じ手順で最 大電流を算出し、最大電流下を守らせることで、配電網の安定化を実現することが出来る。   FIG. 9 is a diagram showing an outline of the distribution network. In this figure, there are two distribution lines for the charging ST 104, and one of them is switched and used. Distribution is composed of consumers such as distribution substations 901, 902, distribution networks 902, 904, power sensors 905, 907, 908, 909, 910, 911, 913, 914, SW 906, 912, and charging ST104. Among these, the state of each power sensor and SW is managed by the power distribution management system, and a request for power suppression is made to the charging ST management system or the like as necessary for power tightness. By grasping from which distribution substation the supply is received as shown in this figure, the maximum power additionally received from the supply can be calculated. In this embodiment, the upper limit of the quick charging power of the charging ST is determined by the power, but there are other cases where it is determined by the current. Even in such a case, stabilization of the distribution network can be realized by calculating the maximum current in the same procedure as in the present embodiment and keeping the maximum current under the maximum current.

図10は配電網上の設備が更新された、あるいは、配電線上のSWが切り換えられて配電網のルートが変更された時、充電STの最大電力の更新を行うシーケンスを示したものである。最初に配電アプリケーション405や、配電機器413、配電設備管理システム415等により、配電接続情報の更新が行われる(ステップ1001)。次に配電ルートがどう変化したのか配電ルート推定のし直しを行う(ステップ604)。もし配電ルートの変更があった場合には、以下図6のステップ605と同様の処理を行い、充電ST側に最大電力の通知を実施する。   FIG. 10 shows a sequence for updating the maximum power of the charging ST when the equipment on the distribution network is updated or when the SW on the distribution line is switched to change the distribution network route. First, the distribution connection information is updated by the distribution application 405, the distribution device 413, the distribution facility management system 415, and the like (step 1001). Next, the distribution route is estimated again how the distribution route has changed (step 604). If there is a change in the power distribution route, processing similar to that in step 605 in FIG. 6 is performed, and notification of maximum power is performed on the charging ST side.

101 配電用変電所
102 配電網
103 需要家
104 充電ST
105 ブレーカ
106 急速充電器
107 新規急速充電器
108 ネットワーク
109 配電管理システム
110 充電ST管理システム
111 電力センサ
112 トランス
201 分電盤
202 PCS
204 機器通信処理部
205 機器DB
206 機器登録部
207 充電ST情報作成部
208 サーバ通信処理部
209 電力登録確認部
210 電力状況DB
211 充電判断部
212 機器制御コマンド作成部
213 発電計画立案部
214 充電器稼働計画
301 充電ST通信処理部
302 充電ST情報解析部
303 補足情報付加部
304 機器DB
305 電力システム通信処理部
306 電力システム指示解析部
307 電力システム指示作成部
308 アプリケーション部
400 充電ST管理対応部
401 充電ST管理通信処理部
402 充電ST管理情報解析部
403 配電網位置推定部
404 配電網情報DB
405 配電アプリケーション
406 配電ルート推定部
407 最大電力算出部
408 配電網電力履歴情報DB
409 電力把握部
410 充電ST指示作成部
411 配電網接続情報DB
412 配電網接続情報更新部
413 配電機器
414 最大電力DB
901 配電用変電所
902 配電網
903 配電用変電所
904 配電網
905 電力センサ
906 SW(スイッチ。以下、SW)
907 電力センサ
908 電力センサ
909 電力センサ
910 電力センサ
911 電力センサ
912 SW
913 電力センサ
914 電力センサ
101 Distribution Substation 102 Distribution Network 103 Customer 104 Charging ST
105 Breaker 106 Quick Charger 107 New Fast Charger 108 Network 109 Power Distribution Management System 110 Charging ST Management System 111 Power Sensor 112 Transformer 201 Distribution Board 202 PCS
204 Device communication processing unit 205 Device DB
206 Device registration unit 207 Charging ST information creation unit 208 Server communication processing unit 209 Power registration confirmation unit 210 Power status DB
211 Charging determination unit 212 Device control command creation unit 213 Power generation plan planning unit 214 Charger operation plan 301 Charging ST communication processing unit 302 Charging ST information analysis unit 303 Supplementary information adding unit 304 Device DB
305 Electric power system communication processing unit 306 Electric power system instruction analysis unit 307 Electric power system instruction creation unit 308 Application unit 400 Charging ST management correspondence unit 401 Charging ST management communication processing unit 402 Charging ST management information analysis unit 403 Distribution network position estimation unit 404 Distribution network Information DB
405 Distribution application 406 Distribution route estimation unit 407 Maximum power calculation unit 408 Distribution network power history information DB
409 Power grasping unit 410 Charging ST instruction creating unit 411 Distribution network connection information DB
412 Distribution Network Connection Information Update Unit 413 Distribution Equipment 414 Maximum Power DB
901 Distribution substation 902 Distribution network 903 Distribution substation 904 Distribution network 905 Power sensor 906 SW (switch, hereinafter referred to as SW)
907 Power sensor 908 Power sensor 909 Power sensor 910 Power sensor 911 Power sensor 912 SW
913 Power sensor 914 Power sensor

Claims (12)

複数の充電器が接続される充電ステーションにおける最大使用電力を決定する配電管理システムであって、
前記充電ステーションの位置情報と、当該充電ステーションに接続される前記充電器の情報又は当該充電器に接続された電気自動車の情報と、を当該充電ステーションから受信する充電ステーション通信処理部と、
前記受信した情報に基づいて前記充電ステーションの配電網の位置を推定する配電網位置推定部と、
前記推定した配電網の位置から配電ルートを推定する配電ルート推定部と、
前記配電ルートに基いて前記充電ステーションでの最大使用電力を算出する最大電力算出部と、
を備えることを特徴とする配電管理システム。
A power distribution management system for determining a maximum power consumption at a charging station to which a plurality of chargers are connected,
A charging station communication processing unit that receives position information of the charging station and information of the charger connected to the charging station or information of an electric vehicle connected to the charger from the charging station;
A distribution network position estimation unit that estimates a position of the distribution network of the charging station based on the received information;
A distribution route estimation unit for estimating a distribution route from the estimated distribution network position;
A maximum power calculator that calculates the maximum power consumption at the charging station based on the power distribution route;
A power distribution management system comprising:
請求項1に記載の配電管理システムにおいて、
前記充電ステーション通信処理部は、前記算出した最大使用電力に関する情報を前記充電ステーションへ送信することを特徴とする配電管理システム。
In the power distribution management system according to claim 1,
The charging station communication processing unit transmits information on the calculated maximum power consumption to the charging station.
請求項2に記載の配電管理システムにおいて、
前記最大電力算出部は、変電所から前記充電ステーションまでの配電ルートに基いて前記最大使用電力を算出することを特徴とする配電管理システム。
In the power distribution management system according to claim 2,
The power distribution management system, wherein the maximum power calculation unit calculates the maximum power consumption based on a power distribution route from a substation to the charging station.
請求項3に記載の配電管理システムにおいて、
前記最大電力算出部は、前記配電網に設置された電力センサが示す電力の値に基いて前記配電ルートの前記最大使用電力を算出することを特徴とする配電管理システム。
In the power distribution management system according to claim 3,
The maximum power calculation unit calculates the maximum power consumption of the distribution route based on a power value indicated by a power sensor installed in the distribution network.
請求項4に記載の配電管理システムは、前記電力センサを複数備え、
前記最大電力算出部は、前記複数の電力センサのうち前記配電ルートに関係する電力センサが示す電力の値のなかで一番小さい値に基いて最大使用電力を算出することを特徴とする配電管理システム。
The power distribution management system according to claim 4, comprising a plurality of the power sensors,
The maximum power calculation unit calculates a maximum power consumption based on a smallest value among power values indicated by power sensors related to the distribution route among the plurality of power sensors. system.
請求項3に記載の配電管理システムは、前記配電網を構成する区間毎に当該区間を流れる電力の値の履歴情報を備えており、
前記最大電力算出部は、前記配電ルートに関係する区間の履歴情報から前記最大使用電力を算出することを特徴とする配電管理システム。
The power distribution management system according to claim 3 includes history information of a value of power flowing through the section for each section constituting the power distribution network,
The power distribution management system, wherein the maximum power calculation unit calculates the maximum power consumption from history information of a section related to the power distribution route.
請求項2乃至6のいずれか一項に記載の配電管理システムにおいて、
前記最大電力算出部は、前記最大使用電力の値が有効な時間を算出し、
前記充電ステーション通信処理部は、前記充電ステーションへ前記最大使用電力の値が有効な時間を送信することを特徴とする配電管理システム。
In the power distribution management system according to any one of claims 2 to 6,
The maximum power calculation unit calculates a time during which the value of the maximum used power is valid,
The power distribution management system, wherein the charging station communication processing unit transmits a time during which the value of the maximum power consumption is valid to the charging station.
複数の充電器が接続される充電器ステーションにおける最大使用電力を決定する配電管理方法であって、
充電ステーションの位置情報と、当該充電ステーションに接続される前記充電器の情報又は当該充電器に接続された電気自動車の情報と、を前記充電ステーションから受信する情報受信ステップと、
前記受信した情報に基づいて前記充電ステーションの配電網の位置を推定する配電網位置推定ステップと、
前記推定した配電網の位置から配電ルートを推定する配電ルート推定ステップと、
前記配電ルートに基いて前記充電ステーションでの最大使用電力を算出する最大電力算出ステップと、
前記算出した最大使用電力に関する情報を前記充電ステーションに送信する送信ステップと、
を備えることを特徴とする配電管理方法。
A power distribution management method for determining a maximum power consumption in a charger station to which a plurality of chargers are connected,
Information receiving step for receiving, from the charging station, position information of the charging station, information on the charger connected to the charging station or information on an electric vehicle connected to the charger,
A distribution network position estimating step for estimating a position of the distribution network of the charging station based on the received information;
A distribution route estimation step of estimating a distribution route from the estimated position of the distribution network;
A maximum power calculating step for calculating a maximum power consumption at the charging station based on the power distribution route;
A transmission step of transmitting information on the calculated maximum power consumption to the charging station;
A power distribution management method comprising:
請求項8に記載の配電管理方法であって、
前記最大電力算出ステップは、変電所から前記充電ステーションまでの配電ルートに基いて前記最大使用電力を算出することを特徴とする配電管理方法。
The power distribution management method according to claim 8,
The maximum power calculation step calculates the maximum power consumption based on a distribution route from a substation to the charging station.
請求項9に記載の配電管理方法において、
前記最大電力算出ステップは、前記配電網に設置された電力センサが示す電力の値、若しくは当該配電網を構成する各区間を流れる電力の値の履歴情報に基いて前記配電ルートの前記最大使用電力を算出することを特徴とする配電管理方法。
In the power distribution management method according to claim 9,
The maximum power calculating step includes the maximum power consumption of the power distribution route based on the power value indicated by a power sensor installed in the power distribution network or the history information of the power value flowing through each section constituting the power distribution network. A power distribution management method characterized in that
請求項10に記載の配電管理方法において、
前記電力センサが複数ある場合、
前記最大電力算出ステップは、前記複数の電力センサのうち前記配電ルートに関係する電力センサが示す電力の値のなかで一番小さい値に基いて前記最大使用電力を算出することを特徴とする配電管理方法。
The power distribution management method according to claim 10,
When there are a plurality of the power sensors,
The maximum power calculation step calculates the maximum power consumption based on a smallest value among power values indicated by power sensors related to the distribution route among the plurality of power sensors. Management method.
請求項8乃至11のいずれか一項に記載の配電管理方法において、
前記最大電力算出ステップは、前記最大使用電力の値が有効な時間を算出し、
前記送信ステップは、前記充電ステーションへ前記最大使用電力の値が有効な時間を送信することを特徴とする配電管理方法。
In the power distribution management method according to any one of claims 8 to 11,
The maximum power calculating step calculates a time during which the value of the maximum used power is valid,
In the power transmission management method, the transmission step transmits a time when the value of the maximum power consumption is valid to the charging station.
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