JP2014096865A - 制御装置およびエネルギーマネージメントシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽電池を含むシステムを効率良く運用できる制御装置およびエネルギーマネージメントシステムを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、制御装置は、太陽電池と太陽電池が発電する電力を変換する変換器とを有するシステムの制御装置であって、暦処理手段と、制御指示手段とを有する。歴処理手段は、太陽電池の設置場所における暦情報を取得する。制御指示手段は、暦処理手段により取得した暦情報に基づいて変換器に対する電源供給のオンオフを制御する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、制御装置およびエネルギーマネージメントシステムに関する。
近年、太陽電池(太陽光発電)、風力発電あるいは地熱発電などの再生可能なエネルギー源は、分散型電源として一般家庭においても広く普及しつつある。たとえば、太陽電池は、発電状態が天候などの自然条件に大きく左右されることから、蓄電池或いはEVなどの蓄電装置、燃料電池などの発電装置、および、電力会社から電力が供給される系統を組合せたエネルギーマネージメントシステムの技術開発が進められている。このようなエネルギーマネージメントシステムでは、効率良く運用するために、発電装置あるいは蓄電装置を制御するための動作用の電源による電力消費を削減することが課題である。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、電力を効率良く運用できる制御装置およびエネルギーマネージメントシステムを提供することを目的とする。
実施形態によれば、制御装置は、太陽電池と太陽電池が発電する電力を変換する変換器とを有するシステムの制御装置であって、暦処理手段と、制御指示手段とを有する。歴処理手段は、太陽電池の設置場所における暦情報を取得する。制御指示手段は、暦処理手段により取得した暦情報に基づいて変換器に対する電源供給のオンオフを制御する。
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および、制御部16Aなどにより構成されている。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および、制御部16Aなどにより構成されている。
太陽電池11は、太陽光を電力に変換することにより発電する太陽光発電装置である。太陽電池11は、光電変換器などから構成されるパネルを有する。太陽電池11のパネルは、太陽光などの光を受けるように設置される。太陽電池11は、パネルに設けた光電変換器が受光した光を電力に変換することにより発電する。また、太陽電池11が発電する電力は、直流電力である。
変換器12は、電力を変換する装置である。変換器12は、たとえば、直流電力を交流電力へ変換したり、交流電力を直流電力へ変換したりする装置(DC/ACコンバータ)である。また、変換器12は、電力の調整用として、直流電力を直流電力に変換する装置(DC/DCコンバータ)であっても良い。また、変換器12は、複数の変換器を組み合わせて構成したものであっても良い。
負荷13は、本エネルギーマネージメントシステムにより供給される電力(エネルギー)を消費する機器である。すなわち、負荷13は、本エネルギーマネージメントシステムにより供給される電力により動作する機器である。負荷13は、たとえば、宅内に存在する冷蔵庫、洗濯機、エアコンなどの電気機器であり、一般には、系統14から供給される交流電力により動作する機器である。
系統14は、電力会社との間で電力を送受するものである。たとえば、電力会社から供給される電力は、系統14から本エネルギーマネージメントシステムに供給される。また、太陽電池11で発電した電力のうち余剰電力を電力会社へ送る場合(売電のために太陽電池11から電力を逆潮流させる場合)、太陽電池11が発電した電力は、変換器12などを介して系統14へ送電され、系統14から電力会社へ送電される。
電源15は、各部を動作(制御)させるための動作用の電源として機能する電源装置である。たとえば、電源15は、変換器12或いは制御部16Aなどへ動作用の電源電力を供給する。電源15は、系統14、太陽電池11、あるいは、別の蓄電装置などの電源から供給される電力を動作用の電源電力として各部へ供給する。
制御部16Aは、本エネルギーマネージメントシステムの制御を司る装置である。制御部16Aは、各部の動作制御、あるいは、各種の演算処理などを実行する。制御部16Aは、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成される。制御部16Aは、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Aは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
次に、第1の実施形態に係るシステムにおける制御部16Aの機能について説明する。
図1に示すように、制御部16Aは、機能として、位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、スケジュール生成部24、制御指示部25、及びクロック26などを有する。
図1に示すように、制御部16Aは、機能として、位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、スケジュール生成部24、制御指示部25、及びクロック26などを有する。
位置情報取得部21は、太陽電池11の設置場所(太陽電池11のパネルの設置場所)を示す位置情報を取得する。位置情報取得部21は、たとえば、太陽電池の設置位置を示す位置情報として、緯度および経度の情報を取得する。位置情報取得部21は、位置情報を格納する機能を有する。位置情報取得部21は、キーボードなどの入力装置、携帯電話機などの携帯端末装置、あるいは、ネットワーク通信可能なコンピュータなどから位置情報を取得する。たとえば、位置情報取得部21は、太陽電池11を設置する場合に、キーボードなどの入力装置により保守員或いは利用者が入力する位置情報を取得するようにしても良い。また、位置情報取得部21は、保守員あるいは利用者が操作するGPS機能を持った携帯電話機などの携帯端末装置から位置情報を取得するようにしても良いし、インターネット端末などのコンピュータがネットワーク上の地図情報を活用して取得する位置情報を取得するようにしても良い。
暦処理部22は、位置情報取得部21により取得する位置情報を用いて、太陽電池11の設置場所において、太陽電池11のパネルが光を受光する時間を示す時刻情報としての暦情報を算出する。第1実施形態において、暦処理部22は、太陽電池11の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻を暦情報として算出する。暦処理部22は、太陽電池11の設置場所の位置情報に対して、暦に関する高度な計算により歴情報(日の出及び日の入時刻)を行うようにしても良い。本実施形態においては、暦処理部22は、暦情報を算出する処理として、暦基準値DB23を参照して暦情報を算出するものとする。
暦基準値DB23は、基準地における日付ごとの日の出時刻および日の入時刻(暦情報)を基準値情報として記憶するものであっても良いし、複数の地域ごとに設置場所をグループ化し、グループ化された各地域における日付ごとの日の出時刻および日の入時刻を記憶するものであって良い。
図2は、基準地における暦情報を基準値情報として記憶する暦基準値DB23aの例を示す図である。図2に示すような暦基準値DB23aである場合、暦処理部22は、暦基準値DB23aが基準値情報として記憶している基準地の位置情報(経度及び緯度)と位置情報取得部21により取得する実際の太陽電池11の設置場所における位置情報(経度及び緯度)との差分を算出する。暦処理部22は、算出した基準地と設置場所との位置情報(経度及び緯度)の差分に応じて、基準地と設置場所との日の出時刻及び日の入時刻の差分を算出する。暦処理部22は、基準地における日の出時刻及び日の入時刻に対して、算出した基準地と設置場所との差分を加算或いは減算して、実際の太陽電池11の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻を算出し、算出結果を太陽電池11の設置場所の暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)として出力する。
図3は、複数の地域ごとの暦情報を記憶する暦基準値DB23bの例を示す図である。図3に示すような暦基準値DB23bである場合、暦処理部22は、位置情報取得部21により取得する位置情報により、実際の太陽電池11の設置場所が暦基準値DB23bに登録されているどの地域(グループ)に属するかを判定する。太陽電池11の設置場所が属する地域を判定すると、暦処理部22は、当該地域における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を読み出して、読み出した暦情報を太陽電池11の設置場所における暦情報と判定し、判定結果を太陽電池11の設置場所の暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)として出力する。
スケジュール生成部24は、暦処理部22により算出した太陽電池11の設定場所における日の出及び日の入時刻を示す暦情報に基づいて当該エネルギーマネージメントシステムの運転制御用のスケジュール(運転スケジュールとも称する)を生成する。運転スケジュールは、たとえば、変換器12への動作用の電源電力の供給をオンオフする時刻を含む情報である。図1に示す第1の実施形態に係るシステムにおいて、スケジュール生成部24は、太陽電池11が発電状態となる日の出時刻に変換器12への電源をオンし、日の入時刻に変換器12への電源をオフする運転スケジュールを生成するものとする。
制御指示部25は、スケジュール生成部24が生成する運転スケジュールとクロック26が計時する現在時刻とを比較し、運転スケジュールに沿った制御指示を出力する。図1に示す構成例においては、制御指示部25は、変換器12に対して電源供給のオンオフを指示する制御信号(待機/復帰の切り替えを指示する制御信号)を出力する。
たとえば、スケジュール生成部24が太陽電池11の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻に応じて変換器12への電源供給をオンオフするスケジュールを生成したものとする。すると、制御指示部25は、クロック26が計時する現在時刻が暦情報の日の出時刻になったと判断した場合には、太陽電池11が発電可能な状態であると判断して変換器12への電源供給をオン(復帰)させる制御信号を出力する。制御指示部25が変換器12への電源供給をオンさせる制御信号を出力すると、変換器12は、電源15からの電力供給がオン状態となり、復帰処理を実行することにより起動する。
また、制御指示部25は、クロック26が計時する現在時刻が暦情報の日の入時刻になったと判断すれば、太陽電池11による発電がない状態であると判断して変換器12への電源供給をオフさせる制御信号を出力する。制御指示部25が変換器12への電源供給をオフ(待機)させる制御信号を出力すると、変換器12は、電源15からの電力供給がオフ状態(待機状態)となる。
図1に示す構成のエネルギーマネージメントシステムによれば、太陽電池の設置場所における日照時間に合わせて、交換器などの機器への動作用電源電力のオンオフを制御する。これにより、太陽電池による発電状態を監視することになく、交換器への動作用電源電力の供給を低減でき、発電状態を監視機能などに要する電力消費も削減できる。この結果として、太陽電池から系統へ逆潮させる電力量(売電量)を増加させたり、系統から供給される電力量(買電量)を削減したりすることができる。また、系統からの電力供給が停止してしまった場合(停電時)などの自立運転においても効率良く負荷へ電力を供給することが可能となる。
次に、第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける制御の流れについて説明する。
図4は、エネルギーマネージメントシステムにおける運転制御の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、エネルギーマネージメントシステムの起動時或いはリセット時などにおいて、制御部16Aは、制御プログラムの起動および各部の動作チェックなどの初期化処理を行う(ステップS11)。
図4は、エネルギーマネージメントシステムにおける運転制御の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、エネルギーマネージメントシステムの起動時或いはリセット時などにおいて、制御部16Aは、制御プログラムの起動および各部の動作チェックなどの初期化処理を行う(ステップS11)。
初期化処理を行うと、制御部16Aは、運転制御用のスケジュールを設定するスケジュール設定処理を行う(ステップS12)。制御部16Aは、変換器12への電源15からの電力供給のオンオフ状態を切り替える時刻を示すスケジュールを設定するスケジュール設定処理を実行する。運転スケジュールの設定処理は、後で詳細に説明するものとする。
スケジュールが設定されると、制御部16Aは、設定したスケジュールに基づく運転制御を開始する(ステップS13)。スケジュールに基づく運転制御を開始すると、制御部16Aは、変換器12への電源供給をオンする時刻になったか否かを判断する(ステップS14)。たとえば、日の出とともに変換器12への電源供給をオンする運用スケジュールであれば、制御部16Aは、クロック26が計時する現在時刻が運転スケジュールで設定された日の出時刻になったか否かにより変換器12への電源供給をオンするか否かを判断する。変換器12への電源供給をオンする時刻になったと判断すると、制御部16Aは、変換器12への電源供給をオン状態とする制御指示を出力する(ステップS15)。
また、制御部16Aは、変換器12への電源供給をオフする時刻になったか否かを判断する(ステップS16)。日の入とともに変換器12への電源供給をオフする運用スケジュールであれば、制御部16Aは、クロック26が計時する現在時刻が運転スケジュールで設定された日の入時刻になったか否かにより変換器12への電源供給をオフするか否かを判断する。変換器12への電源供給をオフする時刻になったと判断すると、制御部16Aは、変換器12への電源供給をオフ状態とする制御指示を出力する(ステップS17)。
また、運転スケジュールには、変換器12に対する電源制御以外のイベントについてもスケジュールを設定しても良い。制御部16Aは、変換器12に対する電源制御以外のイベントについても運転スケジュールに基づいて実行すべきか否かを判断する(ステップS18)。イベントを実行すべきと判断すると(ステップS18、YES)、制御部16Aは、実行すべきと判断したイベントを実行する(ステップS19)。
また、制御部16Aは、運転制御を行っている間、運転を停止すべきか否かを監視している(ステップS20)。運転を停止すると判断するまで(ステップS20、NO)、制御部16Aは、上記ステップS14〜20の運転スケジュールに基づく運転制御を継続的に実行する。また、運転を停止すると判断した場合(ステップS20、YES)、制御部16Aは、当該システムの運転を終了する(ステップS21)。
次に、第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理について説明する。
図5は、第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
運転制御用のスケジュールの設定処理において、制御部16Aは、スケジュール生成部24により新規にスケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS31)。たとえば、制御部16Aは、運用可能な生成済みのスケジュールがスケジュール生成部24のメモリ24aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能なスケジュールが保存されていない場合、制御部16Aは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Aは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
図5は、第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
運転制御用のスケジュールの設定処理において、制御部16Aは、スケジュール生成部24により新規にスケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS31)。たとえば、制御部16Aは、運用可能な生成済みのスケジュールがスケジュール生成部24のメモリ24aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能なスケジュールが保存されていない場合、制御部16Aは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Aは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
スケジュールが既にメモリ24aに保存されている場合(ステップS31、NO)、制御部16Aは、スケジュール生成部24により既存のスケジュールを読込む(ステップS32)。スケジュールを読込むと、制御部16Aは、読み込んだスケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS33)。読み込んだスケジュールに異常が無ければ、制御部16Aは、スケジュール生成部24により読み込んだスケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS38)、スケジュール設定処理を終了する。
スケジュールを生成すると判断した場合(ステップS31、YES)、制御部16Aは、位置情報取得部21により太陽電池11の設置場所を示す位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS34)。ここで、位置情報取得部21は、太陽電池11の設置場所(太陽電池11のパネルの設置場所)を示す位置情報として経度及び緯度を取得するものとする。位置情報取得処理については、後で詳細に説明するものとする。
位置情報取得部21により位置情報を取得すると、制御部16Aは、暦処理部22により暦基準値DB23から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS35)。例えば、暦基準値DB23が図2に示すような暦基準値DB23aであれば、制御部16Aは、基準地における暦情報を基準値情報として取得する。また、暦基準値DB23が図3に示すような暦基準値DB23bであれば、制御部16Aは、太陽電池11の設置場所を含む地域に対応する基準値情報を読込む。
基準値DB23から基準値情報を読込むと、制御部16Aは、暦処理部22により太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を算出する暦処理を行う(ステップS36)。暦処理部22により太陽電池11の設置場所における暦情報を算出すると、制御部16Aは、スケジュール生成部24により暦情報に基づくスケジュールを生成する(ステップS37)。
本第1の実施形態に係るシステムにおいて、スケジュール生成部24は、暦情報としての日の出時刻に変換器12への電源供給をオンし、日の入時刻に変換器12への電源供給をオフするような運転制御用のスケジュールを生成する。暦情報に基づくスケジュールを生成すると、スケジュール生成部24は、生成したスケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS38)。
次に、位置情報取得部21による位置情報取得処理について説明する。
図6は、位置情報取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報取得処理において、制御部16Aは、位置情報取得部21により新規に位置情報を取得する必要があるか否かを判断する(ステップS41)。たとえば、太陽電池11の設定場所を示す位置情報がメモリ21aに保存されている場合、制御部16Aは、新規に位置情報を取得する必要が無いと判断する。また、位置情報が保存されていない場合、制御部16Aは、新規に太陽電池11の設置場所を示す位置情報を取得する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置場所の変更があった場合、あるいは、位置情報の再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Aは、新規に位置情報を取得する必要があると判断するようにしても良い。
図6は、位置情報取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報取得処理において、制御部16Aは、位置情報取得部21により新規に位置情報を取得する必要があるか否かを判断する(ステップS41)。たとえば、太陽電池11の設定場所を示す位置情報がメモリ21aに保存されている場合、制御部16Aは、新規に位置情報を取得する必要が無いと判断する。また、位置情報が保存されていない場合、制御部16Aは、新規に太陽電池11の設置場所を示す位置情報を取得する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置場所の変更があった場合、あるいは、位置情報の再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Aは、新規に位置情報を取得する必要があると判断するようにしても良い。
新規に位置情報を取得すると判断した場合(ステップS41、YES)、制御部16Aは、位置情報取得部21により新規に位置情報を取得する処理(新規取得処理)を行う(ステップS42)。たとえば、位置情報取得部21は、新規取得処理により太陽電池の設置場所を示す位置情報を新たに取得し、取得した位置情報をメモリ21aに保存する。新規取得処理については、後で詳細に説明する。
位置情報が既に保存されている場合(ステップS41、NO)、あるいは、新規取得処理により新規に位置情報を取得した場合、制御部16Aは、メモリ21aに保存した位置情報を読込む(ステップS43)。位置情報を読込むと、制御部16Aは、読み込んだ位置情報の異常の有無をチェックする異常チェック処理を行う(ステップS44)。たとえば、異常チェック処理では、読み込んだ位置情報が所定の範囲内となるような妥当な値であるか否かをチェックする。
読込んだ位置情報に異常が無いと判断した場合(ステップS44、YES)、制御部16Aは、位置情報取得部21により読み込んだ位置情報を太陽電池11の設置場所を示す位置情報として設定する(ステップS45)。また、読み込んだ位置情報に異常があると判断した場合(ステップS44、NO)、制御部16Aは、ステップS42へ戻り、再度、新規位置情報の取得処理を実行する。
次に、位置情報取得部21による位置情報の新規取得処理について説明する。
図7は、位置情報の新規取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報の新規取得処理において、制御部16Aは、位置情報を入力する装置を選択する(ステップS51)。位置情報を入力する入力装置は、ユーザの選択に応じて選択されるものであり、制御部16Aに接続可能なインターフェースを有する機器であれば良い。
図7は、位置情報の新規取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報の新規取得処理において、制御部16Aは、位置情報を入力する装置を選択する(ステップS51)。位置情報を入力する入力装置は、ユーザの選択に応じて選択されるものであり、制御部16Aに接続可能なインターフェースを有する機器であれば良い。
たとえば、位置情報を入力する入力装置としては、オペレータが直接的に位置情報を入力する装置として、キーボード、テンキー、タッチパネルなどの装置がある。また、位置情報を入力する装置としては、GPS機能(位置検知機能)により取得する位置情報を入力する装置として、携帯電話機などの携帯端末装置がある。また、位置情報を入力する装置としては、ネットワーク上の地図情報による位置情報を入力する装置として、ネットワーク端末装置などがある。
制御部16Aは、選択された入力装置による位置情報の入力を受け付ける(ステップS52)。この状態において、制御部16Aは、選択された入力装置で入力される位置情報を位置情報取得部21により取得し(ステップS53)、取得した位置情報をメモリ21aに保存する(ステップS54)。
上記のような第1の実施形態のエネルギーマネージメントシステムによれば、太陽電池の設置場所による日照時間(日の出時刻および日の入時刻)に応じて、変換器への動作用の電源電力の供給をオンオフ制御する。これにより、第1の実施形態のエネルギーマネージメントシステムによれば、センサなどの計測機器を用いることなく、太陽電池が発電しない時間帯における変換器での無駄な電力消費を抑えることができ、効率的な電力の管理を行うことができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
図8は、第2の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第2の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、制御部16B、電源制御部31、及びクロック32などにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図8では、図1と同様な構成については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
次に、第2の実施形態について説明する。
図8は、第2の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第2の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、制御部16B、電源制御部31、及びクロック32などにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図8では、図1と同様な構成については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
図8に示す構成例において、制御部16Bには、電源制御部31が接続され、電源制御部31には、クロック32が接続される。
図8に示す制御部16Bは、図1に示す制御部16Aと同様に、エネルギーマネージメントシステムの制御を司る装置である。制御部16Bは、各部の動作制御、あるいは、各種の演算処理などを実行する。制御部16Bは、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成される。制御部16Bは、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Bは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
図8に示す制御部16Bは、図1に示す制御部16Aと同様に、エネルギーマネージメントシステムの制御を司る装置である。制御部16Bは、各部の動作制御、あるいは、各種の演算処理などを実行する。制御部16Bは、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成される。制御部16Bは、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Bは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
また、制御部16Bは、機能として、位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、スケジュール生成部24、および、制御指示部35を有する。位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、および、スケジュール生成部24は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
制御指示部35は、制御指示部25と同様に、スケジュール生成部24により設定されたスケジュールに従って変換器12に対する電源制御を行う機能を有する。
また、制御指示部35は、電源制御部31による制御に従って制御部16Bの電源のオンオフを制御する。たとえば、制御指示部35は、スケジュール生成部24により設定されたスケジュールの情報を電源制御部31へ通知するようにしても良いし、スケジュール生成部24により設定されたスケジュールに従って当該制御部16Bがオンオフすべき時間を示す情報を電源制御部31へ通知するようにしても良い。
また、制御指示部35は、電源制御部31による制御に従って制御部16Bの電源のオンオフを制御する。たとえば、制御指示部35は、スケジュール生成部24により設定されたスケジュールの情報を電源制御部31へ通知するようにしても良いし、スケジュール生成部24により設定されたスケジュールに従って当該制御部16Bがオンオフすべき時間を示す情報を電源制御部31へ通知するようにしても良い。
また、制御指示部35は、当該制御部16B自体への電源オフを自身で制御し、当該制御部16Bを電源オン(再起動)するタイミングを電源制御部31に制御されるようにしても良い。この場合、制御指示部35は、当該制御部16Bの電源をオフする前(電源オンしている間)に、当該制御部16Bを再起動させる時間を電源制御部31に通知(設定)すれば良い。
電源制御部31は、制御部16B全体の電源のオンオフを制御するものである。電源制御部31は、少なくとも制御部16Bが消費する電力よりも、低消費電力で動作する機器である。また、クロック32は、現在の時刻を計時するものである。クロック32は、電源制御部31が現在の時刻を確認できるものであれば良い。
たとえば、電源制御部31は、制御指示部35から制御部16Bの電源をオンオフする時刻を含むスケジュール情報を取得し、クロック32が計時する時刻が制御部16Bの電源をオンオフする時刻になるごとに制御部16Bへ電源をオンオフさせる制御信号を出力する。
たとえば、電源制御部31は、制御指示部35から制御部16Bの電源をオンオフする時刻を含むスケジュール情報を取得し、クロック32が計時する時刻が制御部16Bの電源をオンオフする時刻になるごとに制御部16Bへ電源をオンオフさせる制御信号を出力する。
また、電源制御部31は、電源がオフ状態の制御部16Bを起動(電源オン)させる機能を有するものであっても良い。この場合、電源制御部31は、制御指示部35から制御部16Bの電源をオン(再起動)する時刻情報を取得し、クロック32が計時する時刻が制御部16Bの電源をオフする時刻になると制御部16Bへの電源をオンさせる制御信号を出力する。
次に、第2の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける制御の流れについて説明する。
図9は、第2の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける運転制御の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、電源がオフの状態において、制御部16Bは、電源制御部31からの電源オンを指示する制御信号を受信可能な状態(待機状態)となっている(ステップS61)。電源制御部31からの電源オンを指示する制御信号を受けると(ステップS61、YES)、制御部16Bは、電源15からの動作用の電力供給をオン状態にする(ステップS62)。電源15からの電力供給が開始されると、制御部16Bは、制御プログラムの起動および各部の動作チェックなどの初期化処理を行う(ステップS63)。
図9は、第2の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける運転制御の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、電源がオフの状態において、制御部16Bは、電源制御部31からの電源オンを指示する制御信号を受信可能な状態(待機状態)となっている(ステップS61)。電源制御部31からの電源オンを指示する制御信号を受けると(ステップS61、YES)、制御部16Bは、電源15からの動作用の電力供給をオン状態にする(ステップS62)。電源15からの電力供給が開始されると、制御部16Bは、制御プログラムの起動および各部の動作チェックなどの初期化処理を行う(ステップS63)。
初期化処理を行うと、制御部16Bは、位置情報取得部21および運転スケジュールの設定処理を行う(ステップS64)。制御部16Bは、変換器12への電源15からの電力供給のオンオフ状態を切り替える時刻を示す運転スケジュールを設定するスケジュール設定処理を実行する。スケジュール設定処理としては、第1の実施形態で説明した図5に示すような処理が適用できる。ただし、本第2の実施形態では、スケジュールとしては、変換器12への電源をオンオフするのに前後して、制御部16B全体の電源をオンオフする時刻も設定する。
運転スケジュールが設定されると、制御部16は、設定した運転スケジュールに基づく運転制御を開始する(ステップS65)。運転スケジュールに基づく運転制御を開始すると、制御部16は、変換器12への電源供給をオンする時刻になったか否かを判断する(ステップS66)。
たとえば、日の出とともに変換器12への電源供給をオンする運用スケジュールであれば、制御部16B自体は、日の出時刻(あるいは日の出時刻直前であっても良い)に起動するものとする。これにより、制御部16Bは、クロック32が計時する現在時刻が運転スケジュールで設定された日の出時刻になったか否かにより変換器12への電源供給をオンするか否かを判断する。また、制御部16B自身が起動する時刻が日の出時刻である場合、制御部16Bは、自身が起動するとともに、変換器12への電源供給をオンすると判断するようにしても良い。
変換器12への電源供給をオンすると判断した場合(ステップS66、YES)、制御部16Bは、変換器12への電源供給をオン状態とする制御指示を行う(ステップS67)。
また、制御部16Bは、変換器12への電源供給をオフする時刻になったか否かを判断する(ステップS68)。たとえば、日の入とともに変換器12への電源供給をオフする運用スケジュールであれば、制御部16は、クロック32が計時する現在時刻が運転スケジュールで設定された日の入時刻になったか否かにより変換器12への電源供給をオフするか否かを判断する。
また、制御部16Bは、変換器12への電源供給をオフする時刻になったか否かを判断する(ステップS68)。たとえば、日の入とともに変換器12への電源供給をオフする運用スケジュールであれば、制御部16は、クロック32が計時する現在時刻が運転スケジュールで設定された日の入時刻になったか否かにより変換器12への電源供給をオフするか否かを判断する。
また、電源制御部31は電源オフの判断を行うようにしても良い。たとえば、変換器12への電源供給をオフするとともに制御部16Bへの電源供給もオフする運用スケジュールとする場合、電源制御部31は、変換器12及び制御部16Bの電源オフを判断しても良い。この場合、電源制御部31は、クロック32が計時する現在時刻が日の入時刻になったか否かにより電源をオフするか否かを判断する。電源をオフすると判断した場合、電源制御部31は、電源供給をオフするための制御信号を制御部16Bへ供給する。すると、制御部16Bは、電源制御部31からの電源をオフする旨の制御信号に応じて変換器12及び自身の電源供給をオフすると判断するようにすれば良い。
変換器12への電源供給がオン状態の間、つまり、変換器12の電源をオフするまでの間(ステップS68、NO)、制御部16Bは、変換器12への電源制御以外の各種イベントについても、クロック32が計時する現在時刻を参照しつつ、運転スケジュールに基づいて実行すべきイベントを判断する(ステップS69)。あるイベントを実行すべきと判断した場合(ステップS69、YES)、制御部16Bは、実行すべきと判断したイベントを随時実行する(ステップS70)。
また、制御部16Bは、運転制御を行っている間、運転を停止すべきか否かを監視している(ステップS71)。運転を停止すると判断するまで(ステップS71、NO)、制御部16Bは、上記ステップS66〜71の運転スケジュールに基づく運転制御を継続的に実行する。また、運転を停止すると判断した場合(ステップS71、YES)、制御部16は、当該システムの運転を終了する(ステップS72)。
また、変換器12への電源供給をオフすると判断した場合、つまり、現在時刻が日の入時刻になったと判断した場合(ステップS68、YES)、制御部16Bは、変換器12への電源供給をオフ状態とする制御指示を出力する(ステップS73)。制御部16Bは、変換器12への電源供給をオフ状態とする制御指示を出力すると、制御部16Bは、自身を待機状態(電源供給をオフ)とした後に再起動すべき時刻(つまり、制御部16B自身への電源供給をオンする時刻)を算出する(ステップS74)。たとえば、制御部16Bは、再起動すべき時刻(制御部16Bへの電源供給をオンする時刻)を、次に変換器12をオンする時刻(次の日の出時刻)の所定時間前として計算する。また、再起動すべき時刻(制御部16Bへの電源供給をオンする時刻)は、スケジュールとして変換器12への電源をオンオフする時刻とともに設定しておくようにしても良い。この場合、制御部16Bは、スケジュールに従って再起動すべき時刻を特定する。
再起動すべき時刻を決定すると、制御部16Bは、電源制御部31へ再起動すべき時刻を通知(設定)する(ステップS75)。電源制御部31へ再起動すべき時刻を通知すると、制御部16Bは、電源15から自身への電源供給をオフする処理(待機状態に移行する処理)を行う(ステップS76)。たとえば、制御部16Bは、電源制御部31から再起動時刻の設定完了の通知、あるいは、電源制御部31からの電源オフの制御信号に応じて、電源15から自身への電源供給をオフする。制御部16Bは、電源15から自身への電源供給をオフした状態(待機状態)において、ステップS61へ戻り、電源制御部31からの電源をオン(復帰)する旨の制御信号を受信できるようになっている。
電源制御部31は、制御部16Bからの再起動すべき時刻の通知に基づいて、当該制御部16Bを再起動させる時刻(復帰時刻)を設定する。復帰時刻を設定すると、電源制御部31は、クロック32が計時する現在時刻を監視し、現在時刻が再起動時刻に達したか否かを監視する。電源制御部31は、現在時刻が再起動時刻に達した場合、制御部16Bへ電源15からの電源をオン(復帰)させる旨の制御信号を送信する。これにより、制御部16Bは、電源制御部31からの制御信号を受けて電源をオンして再起動(復帰)できるようになっている。
上記のように、第2の実施形態によれば、変換器だけでなく、制御部自体に供給される動作用の電源電力を日の出及び日の入に基づくスケジュールによってオンオフを制御する。これにより、夜間などの太陽電池が発電しない時間帯において、制御用の機器が消費する電力を削減でき、効率良くシステムを稼働させることができる。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。
図10は、第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Cなどにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図10では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
次に、第3の実施形態について説明する。
図10は、第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Cなどにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図10では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
また、図10に示す制御部16Cは、第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの制御を司る装置である。また、制御部16Cは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Cは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
また、図10に示す構成例において、制御部16Cは、機能として、位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、スケジュール生成部24、制御指示部25、クロック26、および、時差設定部41を有する。位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、および、スケジュール生成部24、制御指示部25およびクロック26は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
時差設定部41は、太陽電池11が発電する電力が有効な電力量となる時刻と日の出及び日の入時刻との時差を設定する。例えば、図11は、太陽電池11が発電する電力量の例を示す図である。図11に示すように、太陽電池11は、日の出と共に期待する電力(負荷あるいは系統に供給できる有効な電力量)が得られる訳ではなく、日の入時刻まで有効な電力量が得られる訳でもない。このため、時差設定部41は、暦処理部22が算出する日の出時刻および日の入時刻に対して、太陽電池11が発電する電力が有効な電力量となる時間(時差)を設定(補正)する。
たとえば、時差設定部41は、日の出時刻を日の出時刻から太陽電池11の発電が有効な電力量となるまでの時間(時差)で補正した時刻(電源オン時刻)を算出し、日の入時刻を日の入前に太陽電池11の発電が有効な電力量でなくなる時間(時差)で補正した時刻(電源オフ時刻)を算出する。この場合、時差設定部41は、日の出時刻及び日の入時刻を、太陽電池11による発電が有効な電力量となる時間(時差)で補正した情報をスケジュール生成部24へ供給する。また、時差設定部41は、日の出時刻、日の入時刻、日の出から太陽電池11の発電が有効な電力量となるまでの時間(時差)、および、日の入前に太陽電池11の発電が有効な電力量でなくなる時間(時差)、をスケジュール生成部24へ供給するようにしても良い。
図11の例によれば、変換器12による消費電力W1によりも太陽電池11の発電電力W2が大きくなるまで、太陽電池11は、有効な電力を発電(供給)できていない。すなわち、図11に示す例では、日の出からW1≦W2になるまでの時間(第1時差)t1とW1>W2となってから日の入時刻になるまでの時間(第2時差)t2との間、太陽電池11は、有効な電力を発電できていない。この場合、時差設定部41は、W1≦W2となる時間帯において変換器12への電源がオンとなるように、日の出時刻に時間t1を加算した時間を電源オン時間として計算し、日の入時刻から時間t2を減算した時間を電源オフ時間として計算する。時差設定部41は、日の出時刻を時間t1で補正した電源オン時刻(日の出時刻+t1)と、日の入時刻を時間t2で補正した電源オフ時刻(日の入時刻−t2)とをスケジュール生成部24へ供給する。
スケジュール生成部24は、時差設定部41から供給される電源オン時刻および電源オフ時刻に基づいてスケジュールを生成する。スケジュール生成部24は、第1の実施形態において説明した日の出時刻及び日の入時刻に基づいてスケジュールを生成する方法と同様な方法でスケジュールを作成するもので良い。
次に、第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理について説明する。
図12は、第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
スケジュール設定処理において、制御部16Cは、スケジュール生成部24により新規に運転スケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS81)。たとえば、制御部16Cは、運用可能な生成済みの運転スケジュールがスケジュール生成部24のメモリ24aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能な運転スケジュールが保存されていない場合、制御部16Cは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、運転スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Cは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
図12は、第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
スケジュール設定処理において、制御部16Cは、スケジュール生成部24により新規に運転スケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS81)。たとえば、制御部16Cは、運用可能な生成済みの運転スケジュールがスケジュール生成部24のメモリ24aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能な運転スケジュールが保存されていない場合、制御部16Cは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、運転スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Cは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
運転スケジュールが既に保存されている場合(ステップS81、NO)、制御部16Cは、スケジュール生成部24のメモリ24aに記憶されている既存の運転スケジュールを読込む(ステップS82)。スケジュール生成部24は、読み込んだ運転スケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS83)。読み込んだ運転スケジュールに異常が無ければ(ステップS83、YES)、スケジュール生成部24は、読み込んだ運転スケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS90)、スケジュールの設定処理を終了する。
新規にスケジュールを生成すると判断した場合(ステップS81、YES)、あるいは、既存のスケジュールに不具合があると判断した場合(ステップS83、NO)、制御部16Cは、位置情報取得部21により太陽電池11の設置場所を示す位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS84)。位置情報取得処理については、第1の実施形態で説明した処理が適用できる。
位置情報取得部21が位置情報を取得すると、制御部16Cは、暦処理部22により暦基準値DB23から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS85)。基準値DB23から基準値情報を読込むと、制御部16は、暦処理部22により太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出及び日の入時刻)を算出する(ステップS86)。暦処理部22は、基準値情報に基づいて太陽電池11の設置場所における暦情報としての日の出時刻及び日の入時刻を算出する。
日の出時刻と日の入時刻とを算出すると、制御部16Cは、時差設定部41により日の出時刻に対して太陽電池11による発電が有効となる時間t1と、日の入前に太陽電池11による発電が有効でなくなる時間t2とを決定する(ステップS87)。時間t1、t2は、固定値であっても良いし、設置環境(設置場所、日付等)によって変動する値であっても良い。前者の場合、時間t1、t2は、予め時差設定部41などに記憶しておくようにすれば良い。後者の場合、時間t1、t2は、時差設定部41などに記憶した基準値と設置場所或いは日付などの情報とにより算出するようにすれば良い。
時間t1、t2を決定すると、制御部16Cは、時差設定部41により日の出時刻および日の入時刻を時間(時差)t1、t2によって補正する(ステップS88)。たとえば、時差設定部41は、日の出時刻を時間t1で補正(日の出時刻+t1を算出)することにより電源オン時刻を計算し、日の入時刻を時間t2で補正(日の入時刻−t2を算出)することにより電源オフ時刻を計算する。
暦情報(日の出時刻および日の入時刻)を時間t1、t2によって補正すると、制御部16Cは、スケジュール生成部24により補正した暦情報(電源オン時刻および電源オフ時刻)に基づくスケジュールを生成する(ステップS89)。第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムでは、スケジュール生成部24は、日の出時刻を時間t1によって補正した電源オン時刻に変換器12への電源供給をオンし、日の入時刻を時間t2により補正した電源オフ時刻に変換器12への電源供給をオフするような運転のスケジュールを生成する。スケジュールを生成すると、制御部16Cは、スケジュール生成部24のメモリ24aに生成したスケジュールを保存して実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS90)。
上記のような第3の実施形態によれば、太陽電池の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻を、日の出後に太陽電池が有効な電力を発電する時間t1と日の入前に太陽電池の発電量が有効でなくなる時間t2とにより補正した電源オン時刻と電源オフ時刻とを算出し、電源オン時刻と電源オフ時刻とに基づいて運転スケジュールを生成する。これにより、実際に太陽電池による発電が有効な発電量となる時間帯に、電源がオンとなるような制御が可能となり、効率の良い動作を実現することが可能である。
また、第3の実施形態に係るシステムは、スケジュール設定処理以外の運転制御および位置情報取得処理などの処理については、第1の実施形態あるいは第2の実施形態で説明した処理が適用できる。たとえば、第3の実施形態は、第1の実施形態と組み合わせれば、上述したスケジュール設定処理によって生成したスケジュールに基づいて変換器への電源のオンオフも制御できる。また、第3の実施形態は、第2の実施形態と組み合わせて実施することも可能である。この場合、上述したスケジュール設定処理によって生成したスケジュールに基づいて、変換器だけでなく制御部自身への電源のオンオフも制御するようにしても良い。
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。
図13は、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Dなどにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図13では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
次に、第4の実施形態について説明する。
図13は、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Dなどにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図13では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
また、図13に示す制御部16Dは、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの制御を司る装置である。また、制御部16Dは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Dは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
図13に示す構成例において、制御部16Dは、機能として、位置情報取得部51、暦処理部52、暦基準値DB23、標高DB53、スケジュール生成部24、制御指示部25、および、クロック26を有する。暦基準値DB23、および、スケジュール生成部24、制御指示部25およびクロック26は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
位置情報取得部51は、太陽電池11の設置場所(太陽電池11のパネルの設置場所)について、緯度情報および経度情報に加えて、標高を示す情報(標高情報)を取得する。暦処理部52は、緯度及び経度だけでなく、太陽電池11の設置位置における標高を加味して日の出時刻及び日の入時刻を算出する。太陽電池11の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻(日照時間)は、正確には、経度及び緯度だけでなく、標高にも依存する。このため、暦処理部52は、経度および緯度による位置情報に標高の情報を加味することにより、太陽電池の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻の精度を良く算出する。
標高DB53は、標高に応じた日の出時刻および日の入時刻の補正値などを記憶する。また、暦基準値DB23と標高DB53とを合わせて、経度、緯度および標高から直接的に日の出時刻および日の入時刻を得られるようなデータベースを構成しても良い。この場合、暦処理部52は、経度、緯度および標高に応じた日の出時刻および日の入時刻を読込むようにすれば良い。
すなわち、太陽電池11による発電量(太陽電池11のパネルが受光する光量)は、パネルを設置する場所の標高(建物などの構造物の高さを含めた標高)により異なる。図14は、標高と地平線と発電量との関係の例を模式的に示す図である。一般に、図14に示すように、標高が高くなるほど発電量は増加し、低いほど発電量は低下する。これは、標高が高くなるほど地平線或いは水平線が下がり、より遠方まで見通せるようになるためである。
図14では、標高Aに対して、地平線A及び発電量Waが対応しており、標高Bに対して、地平線B及び発電量Wbが対応している。図14に示す例では、太陽電池11の設置位置が標高Bよりも高い標高Aである場合、地平線の位置が、地平線Bよりも相対的に低い地平線Aとなる。これにより、標高Bよりも高い標高Aに設置した太陽電池11は、標高Bに設置した太陽電池よりも受光する光量が増大し(太陽光を受光する時間が長くなり)、発電量Waも標高Bに設置した太陽電池の発電量Wbよりも大きくなる。逆に、標高Aよりも低い標高Bに設置した太陽電池11は、標高Aに設置した太陽電池よりも受光する光量が減少し(太陽光を受光する時間が短くなり)、発電量Wbも標高Aに設置した太陽電池の発電量Waよりも大きくなる。
次に、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける位置情報取得処理について説明する。
図15は、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける位置情報取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報取得処理において、制御部16Dは、位置情報取得部51により新規に位置情報(経度、緯度及び標高)を取得する必要があるか否かを判断する(ステップS101)。たとえば、太陽電池11の設定場所を示す位置情報がメモリ51aに保存されている場合、制御部16Dは、新規に位置情報を取得する必要が無いと判断する。また、位置情報が保存されていない場合、制御部16Dは、新規に太陽電池11の設置場所を示す位置情報を取得する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置場所の変更があった場合、あるいは、位置情報の再設定がオペレータにより指示された場合なども、新規に位置情報を取得する必要があると判断するようにしても良い。
図15は、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける位置情報取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報取得処理において、制御部16Dは、位置情報取得部51により新規に位置情報(経度、緯度及び標高)を取得する必要があるか否かを判断する(ステップS101)。たとえば、太陽電池11の設定場所を示す位置情報がメモリ51aに保存されている場合、制御部16Dは、新規に位置情報を取得する必要が無いと判断する。また、位置情報が保存されていない場合、制御部16Dは、新規に太陽電池11の設置場所を示す位置情報を取得する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置場所の変更があった場合、あるいは、位置情報の再設定がオペレータにより指示された場合なども、新規に位置情報を取得する必要があると判断するようにしても良い。
新規に位置情報を取得すると判断した場合(ステップS101、YES)、制御部16Dは、位置情報取得部51により新規に位置情報を取得する処理(新規取得処理)を行う(ステップS102)。たとえば、位置情報取得部51は、新規取得処理により太陽電池11の設置場所を示す位置情報を新たに取得し、取得した位置情報をメモリ51aに保存する。新規取得処理については、後で詳細に説明する。
位置情報が既にメモリ51aに保存されている場合(ステップS101、NO)、あるいは、新規取得処理により新規に位置情報を取得した場合、制御部16Dは、メモリ51aに保存した位置情報を読込む(ステップS103)。位置情報を読込むと、制御部16Dは、読み込んだ位置情報の異常の有無をチェックする異常チェック処理を行う(ステップS104)。たとえば、異常チェック処理では、読み込んだ位置情報が所定の範囲内となるような妥当な値であるか否かをチェックする。
読込んだ位置情報に異常が無いと判断した場合(ステップS104、YES)、制御部16Dは、読み込んだ位置情報を太陽電池11の設置場所を示す位置情報として設定する(ステップS105)。また、読み込んだ位置情報に異常があると判断した場合(ステップS104、NO)、制御部16Dは、ステップS102へ戻り、位置情報取得部51により新規に位置情報を取得する新規位置情報の取得処理を実行する。
次に、位置情報取得部51による新規位置情報の取得処理(新規取得処理)について説明する。
図16は、新規取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
新規取得処理において、制御部16Dは、位置情報を入力する入力装置を選択する。位置情報を入力する入力装置は、ユーザの選択に応じて選択されるものであり、制御部16に接続可能なインターフェースを有するものであれば良い。
図16は、新規取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
新規取得処理において、制御部16Dは、位置情報を入力する入力装置を選択する。位置情報を入力する入力装置は、ユーザの選択に応じて選択されるものであり、制御部16に接続可能なインターフェースを有するものであれば良い。
たとえば、位置情報を入力する装置としては、オペレータが直接的に位置情報を入力する装置として、キーボード、テンキー、タッチパネルなどの装置がある。また、位置情報を入力する装置としては、GPS機能(位置検知機能)により取得する位置情報を入力する装置として、携帯電話機などの携帯端末装置がある。また、位置情報を入力する装置としては、ネットワーク上の地図情報による位置情報を入力する装置として、ネットワーク端末装置などがある。
制御部16Dは、位置情報取得部51により選択された入力装置による位置情報の入力を受け付ける(ステップS112)。この状態において、制御部16Dは、位置情報取得部51により選択された入力装置で入力される位置情報を取得し(ステップS113)、取得した位置情報をメモリ51aに保存する(ステップS114)。
たとえば、第4の実施形態では、オペレータが、太陽電池11の設定場所を示す地理的な位置情報とともに、太陽電池11の設置場所の標高を示す情報を入力装置により入力し、制御部16Dは、入力装置により入力された太陽電池11の設定場所における地理的な位置情報と標高に関する情報とを位置情報として取得する。
次に、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理について説明する。
図12は、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
運転スケジュールの設定処理において、制御部16Dは、スケジュール生成部24により新規に運転スケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS121)。たとえば、制御部16Dは、運用可能な生成済みの運転スケジュールがスケジュール生成部24のメモリ24aに保存されている場合、運転スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能な運転スケジュールが保存されていない場合、制御部16Dは、運転スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、運転スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Dは、運転スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
図12は、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
運転スケジュールの設定処理において、制御部16Dは、スケジュール生成部24により新規に運転スケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS121)。たとえば、制御部16Dは、運用可能な生成済みの運転スケジュールがスケジュール生成部24のメモリ24aに保存されている場合、運転スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能な運転スケジュールが保存されていない場合、制御部16Dは、運転スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、運転スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Dは、運転スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
運転スケジュールが既に保存されている場合(ステップS121、NO)、制御部16Dは、スケジュール生成部24のメモリ24aに記憶されている既存の運転スケジュールを読込む(ステップS122)。制御部16Dは、読み込んだ運転スケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS123)。読み込んだ運転スケジュールに異常が無ければ(ステップS123、YES)、スケジュール生成部24は、読み込んだ運転スケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS130)、スケジュールの設定処理を終了する。
新規にスケジュールを生成すると判断した場合(ステップS121、YES)、あるいは、既存のスケジュールに不具合があると判断した場合(ステップS123、NO)、制御部16Dは、位置情報取得部51により太陽電池11の設置場所における位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS124)。位置情報取得処理については、上述した図15及び図16に示すような処理が適用できる。
位置情報取得部51が位置情報を取得すると、制御部16Dは、暦処理部52により暦基準値DB23から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS125)。基準値DB23から基準値情報を読込むと、制御部16Dは、暦処理部52により太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を算出する(ステップS126)。
日の出時刻と日の入時刻とを算出すると、制御部16Dは、暦処理部52により標高DB53から基準値情報に対する標高による補正値を読込む(ステップS127)。標高DB53から標高による補正値を読込むと、制御部16Dは、太陽電池11の設置場所における標高に対する補正値を決定する(ステップS128)。標高に応じた補正値を決定すると、制御部16Dは、太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を標高に応じた補正値により補正する(ステップS129)。
標高に応じて補正した暦情報を算出すると、制御部16Dは、スケジュール生成部24により標高に応じて補正した暦情報(日の出時刻および日の入時刻)に基づくスケジュールを生成する(ステップS130)。第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムでは、スケジュール生成部24は、経度及び緯度に基づく日の出時刻および日の入時刻を、さらに太陽電池の設置場所の標高に応じて補正して変換器12の電源をオフするような運転のスケジュールを生成する。このようなスケジュールを生成すると、制御部16Dは、スケジュール生成部24のメモリ24aに生成したスケジュールを保存して実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS131)。
上記のように、第4の実施形態に係るシステムは、経度及び緯度だけでなく、実際の太陽電池を設置した標高を考慮して日の出時刻および日の入時刻を算出し、経度、緯度及び標高を考慮した日の出時刻及び日の出時刻に基づいて変換器への電源のオンオフを制御するためのスケジュールを生成する。これにより、第4の実施形態によれば、経度及び緯度だけでなく標高に基づいて日の出時刻および日の入時刻の精度を高めることができ、太陽電池の設置場所に適した高精度なスケジュールを生成でき、効率の良い運転制御が可能となる。
また、上記第4の実施形態に係るシステムは、位置情報取得処理以外の運転制御およびスケジュール設定処理などの処理については第1、第2、第3の実施形態で説明した処理が適用できる。たとえば、第4の実施形態は、第1の実施形態と組み合わせれば、経度及び緯度だけでなく、標高をも考慮した高精度な日の出時刻および日の入時刻を設定でき、そのような日の出時刻及び日の入時刻に基づくスケジュールを設定できる。また、第4の実施形態は、第2の実施形態と組み合わせて実施すれば、高精度な日の出時刻および日の入時刻に基づくスケジュールにより、変換器だけでなく制御部自身への電源のオンオフも制御できる。さらに、第4の実施形態は、第2の実施形態と組み合わせて実施すれば、高精度な日の出時刻および日の入時刻に対して太陽電池が有効な電力を発電する時間t1と日の入前に太陽電池の発電量が有効でなくなる時間t2とにより補正した電源オン時間と電源オフ時間とに基づいてスケジュールを生成できる。
(第5の実施形態)
次に、第5の実施形態について説明する。
図18は、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Eなどにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図18では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
次に、第5の実施形態について説明する。
図18は、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Eなどにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図18では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
また、図18に示す制御部16Eは、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの制御を司る装置である。また、制御部16Eは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Eは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
図18に示す構成例において、制御部16Eは、機能として、位置情報取得部61、暦処理部62、暦基準値DB23、設置環境DB63、スケジュール生成部24、制御指示部25、および、クロック26を有する。暦基準値DB23、および、スケジュール生成部24、制御指示部25およびクロック26は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
位置情報取得部61は、太陽電池11の設置場所(太陽電池11のパネルの設置場所)について、緯度情報および経度情報に加えて、設置環境に関する情報を取得する。設置環境に関する情報としては、太陽電池11への太陽光を遮る建造物或いは地形などの障害物に関する情報である。設置環境に関する情報としては、太陽電池11の設置場所に対する障害物の位置および障害物の大きさなどの情報が考えられる。
暦処理部62は、太陽電池11の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻だけでなく、太陽電池11の設置位置に対する設置環境情報を加味して、太陽電池11が発電を行える日照時間(日照開始時刻および日照終了時刻)を算出する。つまり、暦処理部62は、太陽電池11の設置場所における日の出時刻および日の入時刻に対して、設置環境による日照状態を加味して補正した時刻を日照開始時刻及び日照終了時刻を算出する。障害物の位置および形状を示す情報を加味することで、太陽電池11の設置場所における日照開始時刻及び日照終了時刻を精度良く算出できる。
設置環境DB63は、設置環境に対する日の出時刻および日の入時刻の補正値などを記憶する。たとえば、設置環境DB63は、太陽電池11の設置場所に対する障害物の位置および形状(高さなどの大きさ)によって太陽光が遮られる時間を算出するための情報を記憶する。また、暦基準値DB23と設置環境DB63とを合わせて、経度および緯度から直接的に障害物を考慮した日照開始時刻および日照終了時刻を得られるようなデータベースを構成しても良い。この場合、暦処理部62は、経度および緯度に応じた日照開始時刻および日照終了時刻を読込むようにすれば良い。
すなわち、実際の設置環境において、障害物のない設置環境は少なく、標高に応じた地平線或いは水平線の望める環境も少ない。図19は、設置環境の例を模式的に示す図である。図19に示す例では、近接する建物などの構造物、森林或いは山などの地形などが、太陽光を遮る障害物として存在している。図19に示すような設置環境では、日の出時刻及び日の入時刻だけでなく、日中であっても障害物が太陽光を一定時間遮り、日陰となり発電が得られないことが想定される。
このため、第5の実施形態に係るシステムでは、図19に示すように、太陽電池11と太陽との間の障害物を考慮し、設置する太陽電池11と障害物との位置関係として方位及び距離、障害物の形状(大きさ)、および、太陽電池と障害物との標高差などを加味し、日の出時刻及び日の入時刻に合わせた制御だけでなく、障害物が太陽光を遮る時間も含めた日照時刻を高精度に算出し、設置環境に応じた効率の良い運用を実現するものである。
次に、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける位置情報取得処理について説明する。
図20は、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける位置情報取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報取得処理において、制御部16Eは、位置情報取得部61により新規に位置情報(経度、緯度及び設置環境情報)を取得する必要があるか否かを判断する(ステップS141)。第5の実施形態では、位置情報には、経度及び緯度だけでなく、設置環境情報(太陽光を遮る障害物に関する情報)も含まれるものとする。
図20は、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける位置情報取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報取得処理において、制御部16Eは、位置情報取得部61により新規に位置情報(経度、緯度及び設置環境情報)を取得する必要があるか否かを判断する(ステップS141)。第5の実施形態では、位置情報には、経度及び緯度だけでなく、設置環境情報(太陽光を遮る障害物に関する情報)も含まれるものとする。
たとえば、太陽電池11の設定場所における位置情報がメモリ51aに保存されている場合、制御部16Eは、新規に位置情報を取得する必要が無いと判断する。また、位置情報が保存されていない場合、制御部16Eは、新規に太陽電池11の設置場所における位置情報を取得する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置場所の変更があった場合、あるいは、位置情報の再設定がオペレータにより指示された場合なども、新規に位置情報を取得する必要があると判断するようにしても良い。
新規に位置情報を取得すると判断した場合(ステップS141、YES)、制御部16Eは、位置情報取得部61により新規に位置情報を取得する処理(新規取得処理)を行う(ステップS142)。たとえば、位置情報取得部61は、新規取得処理により太陽電池11の設置場所における位置情報を新たに取得し、取得した位置情報をメモリ61aに保存する。新規取得処理については、後で詳細に説明する。
位置情報が既にメモリ61aに保存されている場合(ステップS141、NO)、あるいは、新規取得処理により新規に位置情報を取得した場合、制御部16Eは、メモリ61aに保存した位置情報を読込む(ステップS143)。位置情報を読込むと、制御部16Eは、読み込んだ位置情報の異常の有無をチェックする異常チェック処理を行う(ステップS144)。たとえば、異常チェック処理では、読み込んだ位置情報が所定の範囲内となるような妥当な値であるか否かをチェックする。
読込んだ位置情報に異常が無いと判断した場合(ステップS144、YES)、制御部16Eは、読み込んだ位置情報を太陽電池11の設置場所における位置情報として設定する(ステップS145)。また、読み込んだ位置情報に異常があると判断した場合(ステップS144、NO)、制御部16Eは、ステップS122へ戻り、位置情報取得部61により新規に位置情報を取得する新規位置情報の取得処理を実行する。
次に、位置情報取得部61による新規位置情報の取得処理について説明する。
図21は、新規位置情報の取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
新規位置情報の取得処理において、制御部16Eは、位置情報(地理的な位置情報、および、設定環境(障害物)に関する情報を含む情報)を入力する入力装置を選択する(ステップS151)。位置情報を入力する入力装置は、制御部16Eに接続可能なインターフェースを有するものであれば良い。
図21は、新規位置情報の取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
新規位置情報の取得処理において、制御部16Eは、位置情報(地理的な位置情報、および、設定環境(障害物)に関する情報を含む情報)を入力する入力装置を選択する(ステップS151)。位置情報を入力する入力装置は、制御部16Eに接続可能なインターフェースを有するものであれば良い。
たとえば、位置情報を入力する装置としては、オペレータが直接的に位置情報を入力する装置として、キーボード、テンキー、タッチパネルなどの装置がある。また、位置情報を入力する装置は、GPS機能(位置検知機能)により取得する位置情報を入力する装置として、携帯電話機などの携帯端末装置であっても良い。また、位置情報を入力する装置としては、ネットワーク上の地図情報による位置情報を入力する装置として、ネットワーク端末装置などがある。
制御部16Eは、位置情報取得部61により選択された入力装置による位置情報の入力を受け付ける(ステップS152)。この状態において、制御部16Eは、選択された入力装置で入力される位置情報を位置情報取得部61により取得し(ステップS153)、取得した位置情報をメモリ61aに保存する(ステップS154)。
たとえば、第5の実施形態では、オペレータが、太陽電池11の設定場所を示す地理的な位置情報とともに、太陽電池11への太陽光を遮るような障害物に関する情報(障害物の位置、形状などの情報)を入力装置により入力し、制御部16Eは、入力装置により入力された太陽電池11の設定場所における地理的な位置情報と障害物に関する情報とを位置情報として取得する。
次に、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理について説明する。
図22は、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
スケジュール設定処理において、制御部16Eは、スケジュール生成部24により新規に運転スケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS161)。たとえば、制御部16Eは、運用可能な生成済みの運転スケジュールがメモリ24aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能な運転スケジュールが保存されていない場合、制御部16Eは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、運転スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Eは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
図22は、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
スケジュール設定処理において、制御部16Eは、スケジュール生成部24により新規に運転スケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS161)。たとえば、制御部16Eは、運用可能な生成済みの運転スケジュールがメモリ24aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能な運転スケジュールが保存されていない場合、制御部16Eは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、運転スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Eは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
運転スケジュールが既に保存されている場合(ステップS161、NO)、制御部16Eは、スケジュール生成部24のメモリ24aに記憶されている既存の運転スケジュールを読込む(ステップS162)。制御部16Eは、読み込んだ運転スケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS163)。読み込んだ運転スケジュールに異常が無ければ(ステップS163、YES)、スケジュール生成部24は、読み込んだ運転スケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS170)、スケジュールの設定処理を終了する。
新規にスケジュールを生成すると判断した場合(ステップS161、YES)、あるいは、既存のスケジュールに不具合があると判断した場合(ステップS163、NO)、制御部16Eは、位置情報取得部61により太陽電池11の設置場所における位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS164)。位置情報取得処理については、上述した図20及び図21に示すような処理が適用できる。
位置情報取得部61により位置情報を取得すると、制御部16Eは、暦処理部62により暦基準値DB23から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS165)。基準値DB23から基準値情報を読込むと、制御部16Eは、暦処理部62により太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を算出する(ステップS166)。
暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を算出すると、制御部16Eは、暦処理部62により設置環境DB63から日の出時刻及び日の入時刻に対する設置環境による補正値を決定するための情報を読込む(ステップS167)。たとえば、設置環境による補正値を決定するための情報は、障害物の位置および形状(大きさ)に応じて日の出時刻及び日の入時刻から日照開始時刻及び日照終了時刻を得るための補正値を算出する情報である。
設置環境DB63から設置環境による補正値を決定するための情報を読込むと、制御部16Eは、暦処理部62により読み込んだ情報に基づいて太陽電池11の設置場所の設置環境(例えば、障害物の位置及び形状)に応じた暦情報に対する補正値を決定する(ステップS168)。設置環境に応じた補正値を決定すると、制御部16Eは、太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を設置環境に応じた補正値により補正することにより日照開始時刻及び日照終了時刻を算出する(ステップS129)。
設置環境に応じた日照開始時刻及び日照終了時刻を算出すると、制御部16Eは、スケジュール生成部24により設置環境に応じた日照開始時刻および日照終了時刻に基づくスケジュールを生成する(ステップS170)。第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムでは、スケジュール生成部24は、経度及び緯度に基づく日の出時刻および日の入時刻を、さらに実際の太陽電池の設置場所における設置環境(太陽光を遮る障害物)に応じて補正して変換器12の電源をオフするような運転のスケジュールを生成する。このようなスケジュールを生成すると、制御部16Eは、スケジュール生成部24のメモリ24aに生成したスケジュールを保存して実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS171)。
上記のように、第5の実施形態に係るシステムは、経度及び緯度だけでなく、実際の太陽電池の設置環境に基づいて日照開始時刻および日照終了時刻を算出し、実際の設置環境を考慮した日照開始時刻及び日照終了時刻に基づいて変換器への電源のオンオフを制御するためのスケジュールを生成する。これにより、第5の実施形態によれば、太陽電池の設置場所における日の出及び日の入時刻だけでなく、障害物などの太陽光が遮られる時間帯なども考慮してスケジュールを生成でき、効率の良い運転制御が可能となる。
また、上記第5の実施形態に係るシステムは、位置情報取得処理以外の運転制御およびスケジュール設定処理などの処理については、第1、第2、第3、第4の実施形態で説明した処理が適用できる。たとえば、第5の実施形態は、第1の実施形態と組み合わせれば、経度及び緯度だけでなく、設置環境をも考慮した高精度な日照開始時刻および日照終了時刻を設定でき、そのような日照時間帯に基づいて電源制御を行うようなスケジュールを設定できる。
また、第5の実施形態は、第2の実施形態と組み合わせて実施すれば、設置環境を考慮した日照時間帯に基づくスケジュールによって、変換器だけでなく制御部自身への電源のオンオフも制御できる。さらに、第5の実施形態は、第3の実施形態と組み合わせて実施すれば、設置環境を考慮した日照時間帯に対して、さらに太陽電池が有効な電力を発電する時間t1と日の入前に太陽電池の発電量が有効でなくなる時間t2とにより補正した電源オン時間と電源オフ時間とに基づいてスケジュールを生成できる。
(第6の実施形態)
次に、第6の実施形態について説明する。
図23は、第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、制御部16F、および、上位システム71などにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図23では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
次に、第6の実施形態について説明する。
図23は、第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、制御部16F、および、上位システム71などにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図23では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
図23に示す制御部16Fは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Eは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
また、上位システム71は、制御部16Fとの通信機能を有するデータ処理装置で構成される。上位システム71は、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどを有するコンピュータなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。
図23に示す構成例において、制御部16Fは、機能として、メモリ24a、制御指示部25、および、クロック26を有し、上位システム71は、機能として、位置情報取得部61、暦処理部62、暦基準値DB23、設置環境DB63、スケジュール生成部24を有する。図23では、制御部16F及び上位システム71の機能として、第5の実施形態で説明した図17に示す各構成要素と同様な機能を有するものについては、同一箇所に同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
図23に示すように、第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、図17に示す第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける制御部16Eが有する機能の一部を上位システム71で実現する構成となっている。すなわち、第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおいて、上位システム71は、第5の実施形態で説明した位置情報取得部61、暦処理部62およびスケジュール生成部24と同様に、太陽電池11の設置場所における位置及び設置環境など考慮したスケジュールを生成する。制御部16Fは、上位システム71で生成したスケジュールに従ってエネルギーマネージメントシステムにおける運転制御を行う。
上位システム71は、位置情報取得部61により第5の実施形態で説明した図20及び図21に示す位置情報取得処理で設置環境を加味した位置情報を取得する。上位システム71は、暦処理部62により設置環境を加味した位置情報に応じて太陽電池11による発電が有効な時間帯としての日照時間帯(日照開始時刻および日照終了時刻)を算出する。上位システム71は、スケジュール生成部24により太陽電池11による発電が有効な時間帯としての日照時間帯に応じたスケジュールを生成する。
さらに、上位システム71は、スケジュール生成部24により生成したスケジュールをローカル側となる制御部16Fへ指示する。制御部16Fは、上位システム71から指示されるスケジュールを受信し、受信したスケジュールをメモリ24aに記憶する。制御部16Fは、クロック26が計時する現在時刻とメモリ24aに記憶したスケジュールとに基づいて変換器12に対する電源のオンオフ制御などの運転制御を行う。
上記のような第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムでは、太陽電池の設置環境としての障害物の方位、距離、大きさ、および高さなどの情報を加味した日照時間帯を算出する暦処理およびスケジュールの生成を上位システム側で実行し、制御部では上位システムで算出したスケジュールに従って運転制御を行う。これにより、システム内の制御部では、設置環境などを加味した暦処理などの処理量を軽減でき、メモリの使用量なども低減することができ、安価なシステムを構築することが可能となる。
なお、上記第6の実施形態に係るシステムは、第1、第2、第3、第4の実施形態で説明した構成にも適用できる。たとえば、第6の実施形態で説明したように、第1、第2、第3、第4の実施形態で説明したシステムは、スケジュールを生成するための処理を上位システムで実行し、スケジュールに従う電源制御を制御部で行うような構成にすることができる。
(第7の実施形態)
次に、第7の実施形態について説明する。
図24は、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、制御部16G、変換器81、および蓄電装置82などにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図24では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。すなわち、図24に示すように、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、第1の実施形態で説明したシステムに変換器81および蓄電装置82を加えた構成となっている。
次に、第7の実施形態について説明する。
図24は、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、制御部16G、変換器81、および蓄電装置82などにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図24では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。すなわち、図24に示すように、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、第1の実施形態で説明したシステムに変換器81および蓄電装置82を加えた構成となっている。
蓄電装置82は、蓄電池あるいはEVなどである。蓄電装置82は、電源15に接続されるとともに、変換器81を介して系統14に接続される。蓄電装置82は、直流電力を充放電するものである。蓄電装置82は、本システムにおいて、変換器81を介さずに電源15にも接続される。このため、蓄電装置82は、直接的に直流電力を電源15へ供給できる。また、蓄電装置82と系統14との間に設けられる変換器81は、系統14が交流電力を入出力するものであるため、AC/DCコンバータにより構成さる。
たとえば、蓄電装置82は、負荷13へ電力を供給する場合、放電する直流電力を変換器81により交流電力に変換させて負荷13へ供給する。また、系統14からの電力を蓄電する場合、蓄電装置82は、変換器81を介して系統14から供給される電力を蓄電する。また、太陽電池11が発電した電力を蓄電する場合にも、蓄電装置82は、変換器81を介して供給される電力を蓄電する。
また、蓄電装置82は、太陽電池11などの発電装置が発電する直流電力(あるいは他の蓄電装置が放電する直流電力)を直接的に入力して蓄電するようにしても構成しても良い。つまり、本システムにおいては、太陽電池などの個々の発電装置および蓄電装置は、交流に連係して負荷13へ供給されるが、たとえば、変換器(例えば、変換器12及び81)同士を直接接続するなどの構成によって個々の発電装置および蓄電装置間で直流での電力をやりとりできるようにしても良い。ただし、運用形態として、蓄電装置82から系統14への電力の逆潮流が認められていない場合においては、蓄電装置82から放電された電力が系統14に逆潮流しないような構成とする必要がある。
制御部16Gは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Gは、変換器12あるいは変換器81の中にある機能として実現するようにしても良い。
図24に示す構成例において、制御部16Gは、機能として、位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、スケジュール生成部84、制御指示部85、および、クロック26を有する。位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、および、およびクロック26は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
スケジュール生成部84は、第1の実施形態で説明したスケジュール生成部24と同様に暦情報(日の出時刻および日の入時刻)に基づいて変換器12への電源供給をオンオフするスケジュールを生成する機能に加えて、蓄電装置82に接続する変換器81への電源供給をオンオフするスケジュールを生成する機能を有する。また、太陽電池11、蓄電装置82以外に、燃料電池などの他の発電装置あるいはEVなどの蓄電装置が当該システムに接続される場合には、それらの装置に接続される変換器などの機器に対しても当該装置の運転時間帯に応じて電源供給をオンオフするスケジュールを生成する。
また、制御指示部85は、第1の実施形態で説明した制御指示部25と同様にスケジュールに従って変換器12への電源供給をオンオフする制御機能に加えて、蓄電装置82に接続する変換器81への電源供給をスケジュールに従ってオンオフする制御機能を有する。また、制御指示部85は、太陽電池11、蓄電装置82以外に、燃料電池などの装置が当該システムに接続される場合には、それらの装置に接続される変換器などの機器に対してもスケジュールに従って電源供給のオンオフを制御する。
次に、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理について説明する。
第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムでは、第1の実施形態のシステムに蓄電装置82を付加した構成であるため、制御部16がシステムを運転制御するためのスケジュールには蓄電装置82の充放電を制御するスケジュールを付加するものとする。なお、スケジュールに基づく運転制御および位置情報取得処理などの処理は、第1の実施形態で説明した処理が適用できる。
第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムでは、第1の実施形態のシステムに蓄電装置82を付加した構成であるため、制御部16がシステムを運転制御するためのスケジュールには蓄電装置82の充放電を制御するスケジュールを付加するものとする。なお、スケジュールに基づく運転制御および位置情報取得処理などの処理は、第1の実施形態で説明した処理が適用できる。
図25は、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムに対する運転制御用のスケジュールの例を示す図である。
図25に示す例において、太陽電池11は、上述した暦処理により算出される日の出及び日の入時刻に応じて発電時間帯が設定され、蓄電装置82は、太陽電池11が発電していない時間帯において充放電を行う。この場合、制御部16Gでは、蓄電装置82に接続される変換器81への電源を日の出時刻にオフし、日の入時刻にオンするようなスケジュールを設定する。
図25に示す例において、太陽電池11は、上述した暦処理により算出される日の出及び日の入時刻に応じて発電時間帯が設定され、蓄電装置82は、太陽電池11が発電していない時間帯において充放電を行う。この場合、制御部16Gでは、蓄電装置82に接続される変換器81への電源を日の出時刻にオフし、日の入時刻にオンするようなスケジュールを設定する。
ただし、図25に示す例においては、蓄電装置82が充電する時間帯は、系統14から供給される電力が安い(深夜電力の割引される)時間帯とするという運用形態を想定している。このため、図25に示す例では、蓄電装置82は、太陽電池11が発電していない時間帯のうち深夜時間帯に充電を行い、深夜時間帯以外の時間帯には放電を行うようにスケジュールされている。
なお、蓄電装置82が充放電するスケジュールは、運用形態および利用状況などにより適宜設定されるものであり、たとえば、太陽電池11が発電している間にも充放電するようにしても良い。このような場合であっても、蓄電装置82が充放電を行わない時間帯(正確には系統14への充放電を行わない時間帯)には、変換器81への電源供給もオフするようにスケジュールできる。
また、図25に示す例では、燃料電池が発電する時間帯の例も示しており、本システムに燃料電池が接続される場合には、図25に示すようなスケジュールが設定可能である。燃料電池についても、変換器を介して負荷13に接続されることが想定される。このような場合も、燃料電池が発電を行わない時間帯には、燃料電池に接続する変換器への電源供給をオフするような運転制御のスケジュールが設定可能である。
図26は、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
スケジュールの設定処理において、制御部16Gは、スケジュール生成部84により新規にスケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS181)。たとえば、制御部16Gは、運用可能な生成済みのスケジュールがスケジュール生成部84のメモリ84aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能なスケジュールが保存されていない場合、制御部16Gは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Gは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
スケジュールの設定処理において、制御部16Gは、スケジュール生成部84により新規にスケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS181)。たとえば、制御部16Gは、運用可能な生成済みのスケジュールがスケジュール生成部84のメモリ84aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能なスケジュールが保存されていない場合、制御部16Gは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Gは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
スケジュールが既に保存されている場合(ステップS181、NO)、制御部16Gは、スケジュール生成部84のメモリ84aに記憶されている既存のスケジュールを読込む(ステップS182)。制御部16Gは、読み込んだスケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS183)。読み込んだスケジュールに異常が無ければ(ステップS183、YES)、スケジュール生成部84は、読み込んだスケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS191)、スケジュール設定処理を終了する。
新規にスケジュールを生成すると判断した場合(ステップS181、YES)、あるいは、既存のスケジュールに不具合があると判断した場合(ステップS183、NO)、制御部16Gは、位置情報取得部21により太陽電池11の設置場所における位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS184)。位置情報取得処理については、上述した図6及び図7に示すような処理が適用できる。
位置情報取得部21により位置情報を取得すると、制御部16Gは、暦処理部22により暦基準値DB23から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS185)。基準値DB23から基準値情報を読込むと、制御部16Gは、暦処理部22により太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を算出する(ステップS186)。
日の出時刻と日の入時刻とを算出すると、制御部16Gは、蓄電装置82の運転時間帯を決定する(ステップS187)。蓄電装置82の運転時間帯は、運用形態あるいは利用状況などに応じた任意の時間帯を設定できる。例えば、蓄電装置82の運転時間帯は、日の出時刻及び日の入時刻に応じて想定される太陽電池11の稼働時間帯に応じて決定する。図25に示す例では、蓄電装置82は、太陽電池11が発電しない時間帯に稼働(運転)し、太陽電池11が発電する時間帯に稼働を停止するスケジュールとなっている。蓄電装置82の運転時間帯を決定すると、制御部16Gは、燃料電池などの他の発電装置或いは他の蓄電装置に対する運転時間帯も決定する(ステップS188)。
当該システム内の各蓄電装置および各発電装置に対する運転時間帯を決定すると、制御部16Gは、スケジュール生成部84により暦情報および各装置の運転時間帯に基づく運転制御用のスケジュールを生成する(ステップS189)。たとえば、スケジュール生成部84は、暦情報に基づいて変換器12への電源供給をオンオフするスケジュールを生成し、さらに、蓄電装置82の運転時間帯に基づいて変換器81への電源供給をオンオフするスケジュールを生成する。このようなスケジュールを生成すると、制御部16Gは、スケジュール生成部84のメモリ84aに生成したスケジュールを保存して実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS190)。
上記のような第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、電力の充放電が行える蓄電装置、あるいは太陽電池以外の発電を行える発電装置をシステム内に加えることにより、発電する電力量に変動のある太陽電池が発電した電力を蓄電装置に貯めて安定的に負荷13へ電力を供給でき、停電(系統14からの電力供給が停止状態)などの場合においても自立的な運転制御が安定して行える。
また、エネルギーマネージメントシステム自体は、第1の実施形態で説明したような運転制御により、各変換器への電源供給のオンオフを制御できる行われるため、系統あるいは蓄電装置から制御用の電源に供給される電力を効率的に運用でき、停電時などにおいても稼働時間を伸長することが可能となる。
なお、上記第7の実施形態に係るシステムは、第1の実施形態だけでなく、第2、第3、第4、第5、第6の実施形態で説明した構成にも適用できる。
なお、上記第7の実施形態に係るシステムは、第1の実施形態だけでなく、第2、第3、第4、第5、第6の実施形態で説明した構成にも適用できる。
(第8の実施形態)
次に、第8の実施形態について説明する。
図27は、第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11´、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Hなどにより構成されている。変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図27では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける太陽電池11´は、太陽光だけでなく、月の光でも発電することが可能な機能を有する。このような太陽電池11´では、太陽光がパネルに照射される時間帯(日の出時刻から日の入時刻までの時間帯)だけでなく、所定の光量以上となる月光がパネルに照射される時間帯も発電時間帯となる。
次に、第8の実施形態について説明する。
図27は、第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11´、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Hなどにより構成されている。変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図27では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける太陽電池11´は、太陽光だけでなく、月の光でも発電することが可能な機能を有する。このような太陽電池11´では、太陽光がパネルに照射される時間帯(日の出時刻から日の入時刻までの時間帯)だけでなく、所定の光量以上となる月光がパネルに照射される時間帯も発電時間帯となる。
制御部16Hは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Hは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
図27に示す構成例において、制御部16Hは、機能として、位置情報取得部21、暦処理部92、暦基準値DB93、スケジュール生成部94、制御指示部25、および、クロック26を有する。位置情報取得部21、制御指示部25およびクロック26は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
暦処理部92は、太陽電池11´の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻だけでなく、月の出時刻、月の入時刻および月の満ち欠けなどの月(月光)の状態を示す情報も算出する。また、暦基準値DB23は、太陽電池11´の設置場所における、日の出時刻、日の入時刻、月の満ち欠け、月の出時刻および月の入時刻を算出するための基準値情報を記憶する。
暦基準値DB23は、基準地における日付ごとに、日の出時刻および日の入時刻だけでなく、月の満ち欠け、月の出時刻および月の入時刻を基準値情報として記憶するものであっても良いし、複数の地域ごとに設置場所をグループ化し、グループ化された各地域における日付、日の出時刻、日の入時刻、月の満ち欠け、月の出時刻、および、月の入時刻を基準値情報として記憶するものであって良い。
たとえば、暦処理部92は、暦基準値DB93の基準値情報に基づいて太陽電池11´の設置場所における日の出時刻および日の入時刻を算出する。また、暦処理部92は、暦基準値DB93の基準値情報に基づいて太陽電池11´の設置場所における月の満ち欠けの状態を特定し、特定した月の満ち欠けの状態で太陽電池11´が発電できる月光量があるか否かを判断する。太陽電池11´が発電できる月光量があると判断した場合、暦処理部92は、暦基準値DB93の基準値情報に基づいて太陽電池11´の設置場所における月の出時刻および月の入時刻を算出する。なお、月の満ち欠けは、周期的に変化するものであり、1日ごとに変化量の大きいため、暦処理部92は、1日ごとに暦情報を算出するものとする。
また、スケジュール生成部94は、暦処理部92が算出した日の出時刻、日の入時刻、月の出時刻、および、月の入時刻に応じて変換器12への電源供給をオンオフするためのスケジュールを生成する。スケジュール生成部94は、生成したスケジュールをメモリ94aに保存する。これにより、制御指示部25は、メモリ94aに記憶されたスケジュールを参照して運転制御を行う。
図28は、第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
スケジュールの設定処理において、制御部16Hは、スケジュール生成部94により新規にスケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS201)。たとえば、制御部16Hは、運用可能な生成済みのスケジュールがメモリ94aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能なスケジュールが保存されていない場合、制御部16Hは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11´の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Hは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
スケジュールの設定処理において、制御部16Hは、スケジュール生成部94により新規にスケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS201)。たとえば、制御部16Hは、運用可能な生成済みのスケジュールがメモリ94aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能なスケジュールが保存されていない場合、制御部16Hは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11´の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Hは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
スケジュールが既にメモリ94aに保存されている場合(ステップS201、NO)、制御部16Hは、スケジュール生成部94のメモリ94aに記憶されている既存のスケジュールを読込む(ステップS202)。制御部16Hは、読み込んだスケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS203)。読み込んだスケジュールに異常が無ければ(ステップS203、YES)、スケジュール生成部94は、読み込んだスケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS211)、スケジュール設定処理を終了する。
新規にスケジュールを生成すると判断した場合(ステップS201、YES)、あるいは、既存のスケジュールに不具合があると判断した場合(ステップS203、NO)、制御部16Hは、位置情報取得部21により太陽電池11´の設置場所における位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS204)。位置情報取得処理については、上述した図6及び図7に示すような処理が適用できる。
位置情報取得部21により位置情報を取得すると、制御部16Hは、暦処理部92により暦基準値DB93から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS205)。基準値DB92から基準値情報を読込むと、制御部16Hは、暦処理部92により太陽電池11´の設置場所における暦情報として日の出時刻及び日の入時刻を算出する(ステップS206)。
日の出時刻と日の入時刻とを算出すると、制御部16Hは、暦処理部92により基準値情報に基づいて月の満ち欠けの状態を特定し、月の満ち欠けの状態に応じた月光量を算出(予測)する(ステップS207)。月光量を算出すると、制御部16Hは、算出した月光量が太陽電池11´による発電可能な状態であるか否かを判断する(ステップS208)。月光量が発電可能な状態であれば(ステップS208、YES)、制御部16Hは、暦処理部92により基準値情報に基づいて太陽電池11´の設置場所における暦情報として月の出時刻及び月の入時刻を算出する(ステップS209)。また、月光量が発電可能な状態でなければ(ステップS208、NO)、制御部16Hは、月の出時刻及び月の入時刻を算出する処理を省略する。
暦処理部92による暦情報の算出が完了すると、制御部16Gは、スケジュール生成部94により暦情報としての日の出時刻、日の入時刻、月の出時刻および月の入時刻に基づく運転制御用のスケジュールを生成する(ステップS210)。たとえば、スケジュール生成部84は、日の出時刻および月の出時刻に変換器12への電源供給をオンし、日の入時刻および月の入時刻に変換器12への電源供給をオフするスケジュールを生成する。このようなスケジュールを生成すると、制御部16Hは、スケジュール生成部94のメモリ94aに生成したスケジュールを保存して実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS211)。
上記のような第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、月の光あるいは夜間の照明光などの光でも発電することが可能である太陽電池を有し、太陽電池の設置場所において、日の出時刻及び日の入時刻だけでなく月の出時刻および月の入時刻にも基づいて、変換器への電源供給のオンオフを制御するようにしたものである。これにより、日の出時刻及び日の入時刻だけでなく、月の出時刻および月の入時刻に基づいて、夜間を含めた24時間体制で当該システムを効率良く運用できる。
また、第8の実施形態では、単なる月の出時刻および月の入時刻だけではなく、月の満ち欠けに応じて月光量が発電可能な状態における月の出時刻および月の入時刻を判断することにより、発電可能な月光量が無い状態では月の出および月の入に応じた電源制御を行うことなく、夜間において無駄な運用を避けることも可能となる。
なお、上記第8の実施形態に係るシステムは、第1の実施形態だけでなく、第2、第3、第4、第5、第6、第7の実施形態で説明した構成にも適用できる。
なお、上記第8の実施形態に係るシステムは、第1の実施形態だけでなく、第2、第3、第4、第5、第6、第7の実施形態で説明した構成にも適用できる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
11、11´…太陽電池、12…変換器、13…負荷、14…系統、15…電源、16A、16B、16C、16D、16E、16F、16G、16H…制御部(制御装置)、21、51、61…位置情報取得部(情報取得手段)、21a、51a、61a…メモリ、22、52、62、92…暦処理部(歴処理手段、補正手段)、23(23a、23b)、93…歴基準値DB、24、84、94…スケジュール生成部、24a、84a、94a…メモリ、25、35、85…制御指示部(制御手段)、26、32…クロック、31…電源制御部、41…時差設定部(補正手段)、53…標高DB、63…設置環境DB、71…上位システム(外部装置)、81…変換器(第2の変換器)、82…蓄電装置。
Claims (14)
- 太陽電池と前記太陽電池が発電する電力を変換する変換器とを有するシステムの制御装置において、
前記太陽電池の設置場所における暦情報を取得する暦処理手段と、
前記暦処理手段により取得した暦情報に基づいて前記変換器に対する電源供給のオンオフを制御する制御指示手段と、
を有する制御装置。 - さらに、前記暦処理手段により取得した暦情報に基づいて当該制御装置に対する電源供給のオンオフを制御する電源制御手段を有する、
前記請求項1に記載の制御装置。 - さらに、前記暦処理手段により取得した暦情報を前記太陽電池による発電が有効となるまでの補正値により補正する補正手段を有し、
前記制御指示手段は、前記補正手段により補正された暦情報に基づいて前記変換器に対する電源供給のオンオフを制御する、
前記請求項1又は2の何れか1項に記載の制御装置。 - 前記補正手段は、前記暦処理手段により取得した暦情報を前記太陽電池が発電する電力が前記変換器の消費電力に対して有効な電力量となるまでの時差により補正する、
前記請求項3に記載の制御装置。 - 前記補正手段は、前記暦処理手段により取得した暦情報を前記太陽電池の設置場所における標高に基づいて補正する、
前記請求項3に記載の制御装置。 - 前記補正手段は、前記暦処理手段により取得した暦情報を前記太陽電池への太陽光を遮る障害物に関する情報に基づいて補正する、
前記請求項3に記載の制御装置。 - さらに、前記障害物の位置および形状に関する情報を取得する情報取得手段を有し、
前記補正手段は、前記障害物の位置および形状に基づいて前記障害物が太陽光を遮る時間帯を算出し、前記暦処理手段により取得した暦情報を前記障害物が太陽光を遮る時間帯に基づいて補正する、
前記請求項6に記載の制御装置。 - 前記暦処理手段は、前記太陽電池による発電が有効となるまでの補正値により補正した暦情報を外部装置から取得する、
前記請求項1又は2の何れか1項に記載の制御装置。 - 前記暦処理手段は、前記太陽電池への太陽光を遮る障害物に関する情報に基づいて補正した暦情報を外部装置から取得する、
前記請求項8に記載の制御装置。 - 前記システムは、さらに、前記変換器に対する電源に電力を供給する蓄電装置を有する、
前記請求項1乃至9の何れか1項に記載の制御装置。 - 前記システムは、さらに、蓄電装置と前記蓄電装置が充放電する電力を変換する第2の変換器とを有し、
前記制御指示手段は、さらに、前記蓄電装置の運転時間帯に応じて前記第2の変換器に対する電源供給のオンオフを制御する、
前記請求項1乃至10の何れか1項に記載の制御装置。 - 前記暦処理手段は、前記太陽電池の設置場所における暦情報として、日の出、日の入、月の出、および、月の入時刻を算出し、
前記制御指示手段は、前記暦処理手段により算出した日の出及び月の出時刻に前記変換器に対する電源供給をオンし、前記暦処理手段により算出した日の入及び月の入時刻に前記変換器に対する電源供給をオフする、
前記請求項1乃至11の何れか1項に記載の制御装置。 - 光を受光して電力を発電する太陽電池と、
前記太陽電池が発電する電力を変換する変換器と、
前記太陽電池の設置場所における暦情報を取得し、取得した暦情報に基づいて前記変換器に対する電源供給のオンオフを制御する制御装置と、
を有するエネルギーマネージメントシステム。 - 光を受光して電力を発電する太陽電池と、
前記太陽電池が発電する電力を変換する変換器と、
前記太陽電池の設置場所における暦情報を算出し、算出した暦情報に基づいて前記変換器に対する電源供給のオンオフするスケジュールを生成する上位システムと、
前記上位システムが生成したスケジュールに従って前記変換器に対する電源供給のオンオフを制御する制御装置と、
を有するエネルギーマネージメントシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012245580A JP2014096865A (ja) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | 制御装置およびエネルギーマネージメントシステム |
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JP2012245580A JP2014096865A (ja) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | 制御装置およびエネルギーマネージメントシステム |
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JP2012245580A Pending JP2014096865A (ja) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | 制御装置およびエネルギーマネージメントシステム |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016053255A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 株式会社ケイエスジェイ | 電動日射遮蔽装置 |
JP2016059210A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 日本電気株式会社 | 発電制御システム、発電制御装置、発電制御方法およびプログラム |
-
2012
- 2012-11-07 JP JP2012245580A patent/JP2014096865A/ja active Pending
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JP2016053255A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 株式会社ケイエスジェイ | 電動日射遮蔽装置 |
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