JP2016116401A - Power load leveling device - Google Patents

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JP2016116401A JP2014255232A JP2014255232A JP2016116401A JP 2016116401 A JP2016116401 A JP 2016116401A JP 2014255232 A JP2014255232 A JP 2014255232A JP 2014255232 A JP2014255232 A JP 2014255232A JP 2016116401 A JP2016116401 A JP 2016116401A
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Tamotsu Fukazawa
保 深沢
榎木 泰史
Yasushi Enoki
泰史 榎木
池田 泰久
Yasuhisa Ikeda
泰久 池田
恒夫 滝澤
Tsuneo Takizawa
恒夫 滝澤
克彦 本庄
Katsuhiko Honjo
克彦 本庄
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power load leveling device that is capable of optimizing power consumption's peak and a storage battery's charge/discharge timing and is capable of more efficiently performing, by using the storage battery, load leveling including power peak cut.SOLUTION: A power load leveling device 1 is constituted by a system controller 17 comprising: an environmental information acquisition unit 171 for acquiring environmental information including a plurality of index values having correlation with reception power; a storage unit 172 for associating a history of the reception power with the environmental information and storing the associated history as a power consumption history; a prediction environmental information acquisition unit 173 for acquiring, as prediction environmental information, a plurality of index values in a predetermined prediction period; a demand power prediction unit 174 for predicting demand power in the predetermined prediction period, on the basis of the power consumption history and prediction environmental information; and a charging/discharging control unit 176 for controlling, on the basis of a demand power prediction result and a predetermined threshold, a lithium-ion battery 15's charging/discharging so that reception power does not exceed the predetermined threshold.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、受電電力の負荷平準化を行う電力負荷平準化装置に関する。   The present invention relates to a power load leveling device that performs load leveling of received power.

従来から、商用電力系統から受電する電力が所定値以上になった場合に、蓄電池等の電力貯蔵装置から電力供給を行ない、受電電力のピークをカットする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique is known in which when power received from a commercial power system exceeds a predetermined value, power is supplied from a power storage device such as a storage battery, and the peak of received power is cut (for example, Patent Documents). 1).

ここで、特許文献1には、特定の期間において商用電源から供給する電力の予測データを生成する生成ステップと、特定の期間において商用電源から供給する電力(予測データ)のピーク値が最も小さくなる候補値を平準化目標値として特定するステップと、実際の需要電力の推移のデータと需要電力の予測データとを用いて、直近の単位期間における実際の需要電力と予測の需要電力との乖離度合いを算出するステップと、算出された乖離度合いに応じ、商用電源から供給する最大電力の目標値である平準化目標値の補正量を算出するステップと、商用電源から供給する電力を制御する給電装置を、補正量で補正された平準化目標値の電力を商用電源から供給するように制御するステップとを含む電力ピークカット方法が開示されている。   Here, in Patent Document 1, a generation step of generating predicted data of power supplied from a commercial power source in a specific period and a peak value of power (predicted data) supplied from the commercial power source in a specific period are the smallest. Degree of divergence between actual demand power and forecast demand power in the most recent unit period using the step of identifying candidate values as leveling target values, actual demand power transition data, and demand power forecast data Calculating a correction amount of a leveling target value that is a target value of the maximum power supplied from the commercial power supply according to the calculated degree of divergence, and a power supply device that controls the power supplied from the commercial power supply Is controlled so as to supply the power of the leveling target value corrected with the correction amount from the commercial power supply.

この技術(電力ピークカット方法)によれば、特定の期間において商用電源から供給される電力(予測データ)のピーク値が最も小さくなる候補値が平準化目標値として特定されるとともに、実際の需要電力と予測の需要電力との乖離が大きくなった場合に、平準化目標値が補正され、バッテリからの放電電力が少なくされる。そのため、バッテリからの放電電力が予想よりも大きくなり、バッテリ残量が0%に達することにより、商用電源から供給される電力のピーク値が大幅に大きくなってしまうことを防ぐことができる。   According to this technology (power peak cut method), the candidate value that minimizes the peak value of the power (predicted data) supplied from the commercial power supply in a specific period is specified as the leveling target value, and the actual demand When the difference between the power and the predicted demand power becomes large, the leveling target value is corrected, and the discharge power from the battery is reduced. For this reason, it is possible to prevent the peak value of the power supplied from the commercial power source from becoming significantly large when the discharge power from the battery becomes larger than expected and the remaining battery level reaches 0%.

特開2011−229238号公報JP 2011-229238 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、常に(すなわちピークの大きさに関わらず)、特定の期間において、需要電力の予測結果に応じてピークが最小になるように平準化目標値が設定される。そのため、例えば、ピークの絶対値が比較的小さい場合であっても、バッテリが完全放電されることとなり、不必要(必要以上)にバッテリの電力を放電することが生じ得る。また、この技術では、電力消費のピークとバッテリの充放電タイミングとの最適化を図ることは考慮されておらず、満充電と完全放電とが繰り返されることとなるため、バッテリの耐久性に悪影響を与えるおそれがある。   However, in the technique described in Patent Document 1, the leveling target value is always set so that the peak is minimized in accordance with the prediction result of the demand power in a specific period (that is, regardless of the size of the peak). The Therefore, for example, even when the absolute value of the peak is relatively small, the battery is completely discharged, and the battery power may be discharged unnecessarily (more than necessary). In addition, this technology does not consider optimizing the peak of power consumption and the charge / discharge timing of the battery, and since full charge and complete discharge are repeated, the durability of the battery is adversely affected. There is a risk of giving.

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、電力消費のピークと蓄電池の充放電タイミングとの最適化を図ることができ、蓄電池を用いてより効率よく電力ピークカットを含む負荷平準化を行うことが可能な電力負荷平準化装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can optimize the peak of power consumption and the charge / discharge timing of the storage battery, and includes the peak cut of power more efficiently using the storage battery. An object of the present invention is to provide a power load leveling device capable of performing load leveling.

本発明に係る電力負荷平準化装置は、商用電力系統から受電される電力を計測する計測手段と、受電される電力を電気負荷に供給する電力系統に接続される蓄電池と、計測手段により計測される電力が予め定められた所定のしきい値を超えないように蓄電池の充放電を制御する充放電制御手段と、受電電力と相関を有する複数の指標値を含む環境情報を取得する環境情報取得手段と、受電電力の履歴を、環境情報と対応付けて、電力消費履歴として記憶する記憶手段と、所定の予測期間における複数の指標値を予測環境情報として取得する予測環境情報取得手段と、電力消費履歴、及び所定の予測期間の予測環境情報に基づいて、該所定の予測期間の需要電力を予測する予測手段とを備え、充放電制御手段が、予測手段による予測結果、及び所定のしきい値に基づいて、蓄電池の充電・放電を制御することを特徴とする。   The power load leveling device according to the present invention is measured by a measuring unit that measures power received from a commercial power system, a storage battery that is connected to a power system that supplies the received power to an electric load, and a measuring unit. Acquisition of environmental information including charging / discharging control means for controlling charging / discharging of the storage battery so that the power to be transmitted does not exceed a predetermined threshold value, and environmental information including a plurality of index values correlated with the received power A storage unit that stores a history of received power in association with environment information as power consumption history, a predicted environment information acquisition unit that acquires a plurality of index values in a predetermined prediction period as predicted environment information, Prediction means for predicting demand power for the predetermined prediction period based on consumption history and prediction environment information for the predetermined prediction period, and the charge / discharge control means includes a prediction result by the prediction means, and Based on certain threshold, and controls the charging and discharging of the storage battery.

本発明に係る電力負荷平準化装置によれば、電力消費履歴、及び所定の予測期間の予測環境情報に基づいて、該所定の予測期間の需要電力が予測され、予測結果及び所定のしきい値に基づいて、蓄電池の充電・放電が制御される。そのため、将来の任意の時点(所定の予測期間)における需要電力(デマンド)を予測して、蓄電池を適切な状態に充放電制御することができる。その結果、電力消費のピークと蓄電池の充放電タイミングとの最適化を図ることができ、蓄電池を用いてより効率よく電力ピークカットを含む負荷平準化を行うことが可能となる。   According to the power load leveling device of the present invention, based on the power consumption history and the predicted environment information for the predetermined prediction period, the power demand for the predetermined prediction period is predicted, and the prediction result and the predetermined threshold value are calculated. Based on the above, charging / discharging of the storage battery is controlled. Therefore, demand power (demand) at an arbitrary future time point (predetermined prediction period) can be predicted, and charge / discharge control of the storage battery can be performed in an appropriate state. As a result, optimization of the peak of power consumption and the charge / discharge timing of the storage battery can be achieved, and load leveling including power peak cut can be performed more efficiently using the storage battery.

本発明に係る電力負荷平準化装置では、充放電制御手段が、予測された需要電力、及び所定のしきい値に基づいて、蓄電池の充電の要否を判定するとともに、充電時期を決定することが好ましい。   In the power load leveling device according to the present invention, the charge / discharge control means determines whether or not the storage battery needs to be charged and determines the charging time based on the predicted demand power and a predetermined threshold value. Is preferred.

このようにすれば、先を予測して蓄電池の充電の要否(例えば、明日の午後にピークが予測されない場合には、昼休みに充電する必要がない等)、及び、充電が必要な場合には、好適な充電時期(タイミング)を判断することが可能となる。   In this way, if the battery needs to be charged in anticipation of the future (for example, if the peak is not predicted tomorrow afternoon, it is not necessary to charge during the lunch break) and if charging is required It is possible to determine a suitable charging time (timing).

本発明に係る電力負荷平準化装置では、記憶手段が、電気負荷を構成する個別の電気機器、又は電気機器群ごとに電力消費履歴を記憶し、予測手段が、個別の電気機器、又は電気機器群ごとの電力消費履歴に基づいて、所定の予測期間の需要電力を予測することが好ましい。   In the power load leveling device according to the present invention, the storage means stores the power consumption history for each individual electric device or electric device group constituting the electric load, and the prediction means is the individual electric device or electric device. Based on the power consumption history for each group, it is preferable to predict the power demand for a predetermined prediction period.

この場合、電気負荷を構成する個別の電気機器、又は電気機器群の電力消費履歴(電力消費パターン)に基づいて、需要電力が予測される。よって、より細かくかつ詳細な情報に基づいて需要電力(デマンド)を予測することができる。そのため、所望の期間における需要電力の予測精度を向上させることが可能となる。   In this case, the demand power is predicted based on the power consumption history (power consumption pattern) of the individual electric devices or the electric device group constituting the electric load. Therefore, demand power (demand) can be predicted based on more detailed and detailed information. Therefore, it becomes possible to improve the prediction accuracy of the demand power in a desired period.

本発明に係る電力負荷平準化装置では、予測手段が、記憶されている電力消費履歴に含まれる環境情報と、取得された予測環境情報との類似度を求め、該類似度が最も高い環境情報に対応した電力消費履歴を用いて、所定の予測期間の需要電力を予測することが好ましい。   In the power load leveling device according to the present invention, the prediction means obtains the similarity between the environmental information included in the stored power consumption history and the acquired predicted environmental information, and the environmental information having the highest similarity. It is preferable to predict the demand power in a predetermined prediction period using the power consumption history corresponding to the above.

この場合、類似度(マッチング度)が最も高い環境情報と対応付けて記憶されている電力消費履歴を用いて、所定の予測期間の需要電力が予測される。そのため、所望の期間における需要電力(デマンド)の予測精度を向上させることが可能となる。   In this case, the power demand in a predetermined prediction period is predicted using the power consumption history stored in association with the environment information having the highest similarity (matching degree). Therefore, it is possible to improve the prediction accuracy of demand power (demand) in a desired period.

本発明に係る電力負荷平準化装置は、予測された需要電力と、実際に計測された受電電力との比較を行い、比較結果を学習する学習手段をさらに備え、予測手段が、学習手段による学習結果を考慮して、所定の予測期間の需要電力を予測することが好ましい。   The power load leveling device according to the present invention further includes learning means for comparing the predicted demand power and the actually measured received power and learning the comparison result, and the prediction means learns by the learning means. In consideration of the result, it is preferable to predict the power demand in a predetermined prediction period.

この場合、予測された需要電力と、実際に計測された受電電力との比較が行われ、その比較結果が学習される。そして、その学習結果を考慮して、所定の予測期間の需要電力が予測される。よって、所望の期間における需要電力(デマンド)の予測精度をより向上させることが可能となる。また、例えば、電気負荷(電気機器)の追加・削減・機種/仕様変更等に対して柔軟に対応することができる。   In this case, the predicted demand power is compared with the actually measured received power, and the comparison result is learned. Then, in consideration of the learning result, the power demand for a predetermined prediction period is predicted. Therefore, it is possible to further improve the prediction accuracy of demand power (demand) in a desired period. Further, for example, it is possible to flexibly cope with addition / reduction of electrical loads (electrical devices), model / specification changes, and the like.

本発明に係る電力負荷平準化装置では、予測環境情報取得手段が、予測環境情報を繰り返して取得し、予測手段が、繰り返して取得された予測環境情報に基づいて、需要電力の予測結果を更新することが好ましい。   In the power load leveling device according to the present invention, the predicted environment information acquisition unit repeatedly acquires the predicted environment information, and the prediction unit updates the prediction result of the demand power based on the repeatedly acquired predicted environment information. It is preferable to do.

この場合、新たに取得された予測環境情報(すなわち、より確度が高くなった情報)に基づいて、需要電力の予測結果が更新される。そのため、例えば、予測環境情報の更新・変更(例えば、天候や気温の予報、作業計画(電気機器の稼働計画)等の更新・変更)に対してフレキシブルに対応することができる。よって、所望の期間における需要電力(デマンド)の予測精度をより向上させることが可能となる。   In this case, the prediction result of the demand power is updated based on the newly acquired predicted environment information (that is, information with higher accuracy). Therefore, for example, it is possible to flexibly cope with updating / changing the predicted environment information (for example, updating / changing weather and temperature forecasts, work plans (operation plans for electrical equipment), etc.). Therefore, it is possible to further improve the prediction accuracy of demand power (demand) in a desired period.

本発明に係る電力負荷平準化装置では、充放電制御手段が、蓄電池の蓄電量が予測された需要電力から求められる要求放電量よりも多い場合には、蓄電池の充電を禁止し、蓄電池の蓄電量が要求放電量以下の場合には、蓄電池の充電を行うことが好ましい。   In the power load leveling device according to the present invention, when the charge / discharge control means is larger than the required discharge amount obtained from the predicted demand power, the charge of the storage battery is prohibited and the storage battery is charged. When the amount is equal to or less than the required discharge amount, it is preferable to charge the storage battery.

この場合、蓄電池の蓄電量(SOC)と、予測された需要電力(デマンド)から求められる要求放電量(ピークカット量)との比較結果に応じて、蓄電池の充電の要否が判断される。そのため、適確にピークをカットしつつ、蓄電池の蓄電量(SOC)の適正化を図ることができる。よって、蓄電池の寿命低下を抑制することが可能となる。   In this case, whether or not the storage battery needs to be charged is determined according to a comparison result between the storage amount (SOC) of the storage battery and the required discharge amount (peak cut amount) obtained from the predicted demand power (demand). Therefore, it is possible to optimize the storage amount (SOC) of the storage battery while accurately cutting the peak. Therefore, it becomes possible to suppress the lifetime reduction of a storage battery.

本発明に係る電力負荷平準化装置では、充放電制御手段が、予測された要求放電量が所定値よりも低い場合には、夜間電力を用いて前記蓄電池を充電することが好ましい。   In the power load leveling device according to the present invention, it is preferable that the charge / discharge control means charges the storage battery using nighttime power when the predicted required discharge amount is lower than a predetermined value.

このようにすれば、蓄電池の蓄電量(SOC)を適切に調節すること、すなわち、蓄電池の劣化を抑制して寿命を向上させることと、電気料金が比較的安い夜間料金を用いて蓄電池の充電を行うことを両立することが可能となる。   In this way, it is possible to appropriately adjust the storage amount (SOC) of the storage battery, that is, to improve the life by suppressing the deterioration of the storage battery, and to charge the storage battery using a night charge with a relatively low electricity bill. It is possible to achieve both.

また、本発明に係る電力負荷平準化装置では、充放電制御手段が、予測された要求放電量が所定値よりも高い場合には、受電電力がピークになると予測される直前に、蓄電池の充電が完了するように蓄電池を充電することが好ましい。   Further, in the power load leveling device according to the present invention, the charge / discharge control unit charges the storage battery immediately before the received power is predicted to reach a peak when the predicted required discharge amount is higher than a predetermined value. It is preferable to charge the storage battery so that is completed.

このようにすれば、負荷の需要電力(消費電力)がピークになると予測される時刻に合わせて、放電開始の直前に蓄電池が満充電状態となるように充電される。よって、蓄電池の劣化を抑制して寿命を向上させることが可能となる。   If it does in this way, according to the time when the demand power (power consumption) of a load is predicted to become a peak, the storage battery is charged so as to be in a fully charged state immediately before the start of discharging. Therefore, it is possible to improve the life by suppressing the deterioration of the storage battery.

本発明に係る電力負荷平準化装置では、充放電制御手段が、予測された需要電力の所定時間の平均値が所定のしきい値を超えない場合には、当該所定時間内で計測された受電電力が所定のしきい値を一時的に超えたとしても蓄電池の放電を禁止することが好ましい。   In the power load leveling apparatus according to the present invention, when the charge / discharge control means does not exceed the predetermined threshold value of the predicted demand power for a predetermined time, the power reception measured in the predetermined time is performed. Even if the power temporarily exceeds a predetermined threshold value, it is preferable to prohibit the discharge of the storage battery.

このようにすれば、需要電力の所定時間の平均値が所定のしきい値を超えることを防止しつつ、蓄電池の不必要な放電を防止することが可能となる。   If it does in this way, it will become possible to prevent the unnecessary discharge of a storage battery, preventing the average value of the demand power for the predetermined time exceeding a predetermined threshold value.

本発明に係る電力負荷平準化装置では、充放電制御手段が、所定の予測期間内において、所定のしきい値を超える複数の電力ピークが発生すると予測された場合に、2つ目以降の電力ピークをカットするために蓄電池の蓄電量が足りなくなると予測されるときには、電力ピークと次の電力ピークとの間で蓄電池を充電することが好ましい。   In the power load leveling device according to the present invention, when the charge / discharge control means is predicted to generate a plurality of power peaks exceeding a predetermined threshold within a predetermined prediction period, the second and subsequent powers When it is predicted that the storage amount of the storage battery will be insufficient to cut the peak, it is preferable to charge the storage battery between the power peak and the next power peak.

このようにすれば、複数の電力ピークを適確にカットしつつ、蓄電池の充放電を適切に管理することができる。また、蓄電池の設備容量を適正化することが可能となる。   If it does in this way, charging / discharging of a storage battery can be managed appropriately, cutting a some electric power peak appropriately. Moreover, it becomes possible to optimize the installation capacity of a storage battery.

本発明に係る電力負荷平準化装置は、電力系統に接続され、自然エネルギーから電力を作り出す自然エネルギー発電装置をさらに備えることが好ましい。   The power load leveling device according to the present invention preferably further includes a natural energy power generation device that is connected to the power system and generates power from natural energy.

このようにすれば、自然エネルギーから電力を作り出す自然エネルギー発電装置(例えば太陽電池や風力発電装置等)が接続されている高圧受電設備に対しても、本発明に係る電力負荷平準化装置を適用することが可能となる。また、このようにすれば、例えば、自然エネルギー発電装置で発電された電力を優先的に蓄電池に供給するといった協調制御を行うことも可能となる。   In this way, the power load leveling device according to the present invention is also applied to high-voltage power receiving equipment to which a natural energy power generation device (for example, a solar cell or a wind power generation device) that generates power from natural energy is connected. It becomes possible to do. Moreover, if it does in this way, it will also become possible to perform cooperative control, such as preferentially supplying the electric power generated by the natural energy power generation device to the storage battery.

特に、本発明に係る電力負荷平準化装置では、環境情報取得手段が、自然エネルギー発電装置の発電量と相関を有する指標値をさらに含む環境情報を取得し、記憶手段が、自然エネルギー発電装置の発電量の履歴を、環境情報と対応付けて、発電量履歴としてさらに記憶し、予測環境情報取得手段が、所定の予測期間における指標値を予測環境情報として取得し、予測手段が、発電量履歴、及び所定の予測期間の予測環境情報に基づいて、該所定の予測期間の自然エネルギー発電装置による発電量をさらに予測し、充放電制御手段が、予測手段により予測された発電量を考慮して、蓄電池の充電・放電を制御することが好ましい。   In particular, in the power load leveling device according to the present invention, the environmental information acquisition means acquires environmental information further including an index value having a correlation with the power generation amount of the natural energy power generation apparatus, and the storage means stores the natural energy power generation apparatus. The history of the power generation amount is further stored as the power generation amount history in association with the environment information, the predicted environment information acquisition unit acquires the index value in the predetermined prediction period as the prediction environment information, and the prediction unit stores the power generation amount history. And, based on the predicted environment information for the predetermined prediction period, further predict the power generation amount by the natural energy power generation device for the predetermined prediction period, and the charge / discharge control means takes into account the power generation amount predicted by the prediction means It is preferable to control charging / discharging of the storage battery.

このようにすれば、自然エネルギー発電装置による発電量をも予測して、適切に蓄電池の充電・放電を制御することが可能となる。   If it does in this way, it will also be possible to predict the amount of power generated by the natural energy power generation device and to appropriately control the charging / discharging of the storage battery.

本発明によれば、電力消費のピークと蓄電池の充放電タイミングとの最適化を図ることができ、蓄電池を用いてより効率よく電力ピークカットを含む負荷平準化を行うことが可能となる。   According to the present invention, it is possible to optimize the peak of power consumption and the charge / discharge timing of the storage battery, and it is possible to perform load leveling including the power peak cut more efficiently using the storage battery.

第1実施形態に係る電力負荷平準化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric power load leveling apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る電力負荷平準化装置による電力消費履歴情報取得処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the power consumption log | history information acquisition process by the electric power load leveling apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る電力負荷平準化装置によるピークカット(負荷平準化)処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the peak cut (load leveling) process by the electric power load leveling apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る電力負荷平準化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric power load leveling apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals are used for the same or corresponding parts. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

[第1実施形態]
まず、図1を用いて、第1実施形態に係る電力負荷平準化装置1の構成について説明する。図1は、電力負荷平準化装置1、及び電力負荷平準化装置1が適用された高圧受電設備5の構成を示すブロック図である。なお、ここでは、電力負荷平準化装置1が、例えば事務所や工場等の高圧受電契約の需要家が保有する高圧受電設備5に適用された場合を例にして説明する。
[First Embodiment]
First, the configuration of the power load leveling device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a power load leveling device 1 and a high-voltage power receiving facility 5 to which the power load leveling device 1 is applied. Here, the case where the power load leveling device 1 is applied to a high voltage power receiving facility 5 owned by a customer of a high voltage power receiving contract such as an office or a factory will be described as an example.

高圧受電設備5は、電力事業者が展開している商用電力系統から需要家が電力を受電するための設備である。図1に例示された高圧受電設備5では、引き込まれた商用電力系統は、DS(Disconnecting Switch:断路器)21、VCT(Voltage Current and Transformer:電力供給用計器用変成器)22、OCR(Over−Current Relay:過電流継電器)23、及び、VCB(真空遮断器)24を介して、母線25に接続されている。なお、VCT22には、受電電力を計測するとともに、受電電力に応じたパルス信号を出力するWH(Watt−hour meter:電力量計)26が接続されている。   The high-voltage power receiving facility 5 is a facility for a customer to receive power from a commercial power system developed by an electric power company. In the high-voltage power receiving facility 5 illustrated in FIG. 1, the drawn commercial power system includes a DS (Disconnecting Switch) 21, a VCT (Voltage Current and Transformer) 22, an OCR (Over). -Current Relay (overcurrent relay) 23 and a VCB (vacuum circuit breaker) 24 are connected to the bus 25. The VCT 22 is connected to a WH (Watt-hour meter) 26 that measures received power and outputs a pulse signal corresponding to the received power.

母線25には、LBS(AC Load Break Switch:高圧交流負荷開閉器)26を介して接続されたTr(Transformer:変圧器)28によって降圧された電力を負荷(例えば、照明機器、IT/OA機器、空調機器、冷凍・冷蔵機器、電動工作機器、コンプレッサ等)に供給する複数の電力系統32が接続されている。   The bus 25 is loaded with power reduced by a Tr (Transformer) 28 connected via an LBS (AC Load Break Switch) 26 (eg, lighting equipment, IT / OA equipment). A plurality of power systems 32 that supply air conditioning equipment, refrigeration / refrigeration equipment, electric machine tools, compressors, and the like) are connected.

電力負荷平準化装置1は、主として、受電点用電力計測器11、機器用電力計測器12、双方向インバータ13、蓄電池15、システムコントローラ17、及びDBサーバ19等を有して構成されている。   The power load leveling device 1 mainly includes a power receiving point power measuring instrument 11, a device power measuring instrument 12, a bidirectional inverter 13, a storage battery 15, a system controller 17, a DB server 19, and the like. .

受電点用電力計測器11は、VCT22の二次側で変成された電圧・電流・周波数を検出する。すなわち、受電点用電力計測器11は、特許請求の範囲に記載の計測手段として機能する。受電点用電力計測器11は、システムコントローラ17に接続されており、検出された値は、システムコントローラ17に出力される。   The power receiving point power measuring instrument 11 detects the voltage / current / frequency transformed on the secondary side of the VCT 22. That is, the power receiving point power measuring instrument 11 functions as a measuring unit described in the claims. The power receiving point power measuring instrument 11 is connected to the system controller 17, and the detected value is output to the system controller 17.

機器用電力計測器12は、上述した電力系統32に取り付けられており、該電力系統32に接続されている各負荷に供給される電力の電圧・電流・周波数を検出する。機器用電力計測器12は、システムコントローラ17に接続されており、検出された電流値(電力値)は、システムコントローラ17に出力される。   The device power meter 12 is attached to the above-described power system 32 and detects the voltage, current, and frequency of power supplied to each load connected to the power system 32. The device power meter 12 is connected to the system controller 17, and the detected current value (power value) is output to the system controller 17.

双方向インバータ13は、50Hz/60Hzの交流電力を直流電力に変換するとともに、リチウムイオン電池15から出力される直流電力を交流電力に変換し、系統と連系(電圧、周波数の変換や停電時の保護協調)して運転可能な電力変換装置である。双方向インバータ13は、上述したように系統連系機能を有し、受電された電力を負荷に供給する電力系統32に接続されている。ここで、双方向インバータ13の定格出力は、2乃至10kWであることが好ましい。   The bidirectional inverter 13 converts AC power of 50 Hz / 60 Hz into DC power, converts DC power output from the lithium ion battery 15 into AC power, and is connected to the grid (voltage and frequency conversion or power failure) This is a power conversion device that can be operated under the protection coordination. The bidirectional inverter 13 has a grid interconnection function as described above, and is connected to the power grid 32 that supplies the received power to the load. Here, the rated output of the bidirectional inverter 13 is preferably 2 to 10 kW.

インバータ・コントローラ14は、システムコントローラ17からの制御信号(情報)に基づいて双方向インバータ13を駆動する。なお、システムコントローラ17と、インバータ・コントローラ14とは、例えば、CAN(Controller Area Network)やRS485等の通信回線18で相互に通信可能に接続されている。   The inverter controller 14 drives the bidirectional inverter 13 based on a control signal (information) from the system controller 17. The system controller 17 and the inverter controller 14 are connected to each other via a communication line 18 such as a CAN (Controller Area Network) or RS485, for example.

蓄電池15は、双方向インバータ13に接続され、該双方向インバータ13を介して、商用電力で充電される一方で、充電電力を放電して負荷に電力を供給する。蓄電池15としては、エネルギー密度が高く、充放電効率が高いリチウムイオン電池が好適に用いられる。なお、リチウムイオン電池15の状態、例えば、SOC(State Of Charge)や電圧、温度等はBCU(Battery Control Unit)16によって監視される。   The storage battery 15 is connected to the bidirectional inverter 13 and is charged with commercial power via the bidirectional inverter 13, while discharging the charged power and supplying power to the load. As the storage battery 15, a lithium ion battery having high energy density and high charge / discharge efficiency is preferably used. The state of the lithium ion battery 15, for example, SOC (State Of Charge), voltage, temperature, and the like are monitored by a BCU (Battery Control Unit) 16.

BCU16は、リチウムイオン電池15の蓄電量(SOC)が足りないときには充電要求をシステムコントローラ17に出力する。一方、蓄電量が充分であるときには、放電可能であることを示す情報をシステムコントローラ17に出力する。なお、システムコントローラ17と、BCU16とは、上述した通信回線18で相互に通信可能に接続されている。   The BCU 16 outputs a charge request to the system controller 17 when the charged amount (SOC) of the lithium ion battery 15 is insufficient. On the other hand, when the storage amount is sufficient, information indicating that the discharge is possible is output to the system controller 17. The system controller 17 and the BCU 16 are connected to each other via the communication line 18 described above.

システムコントローラ17は、演算を行うCPU、プログラムやデータ等を記憶するROM、演算結果などの各種データを記憶するRAM、記憶内容が保持されるバックアップRAM、CPUに各処理を実行させるためのアプリケーションプログラムや電力消費履歴情報、学習結果(詳細は後述する)等のデータを記憶するハードディスク等の記憶装置、及び入出力I/F等を有して構成されている。なお、システムコントローラ17は、専用機として専用に設計してもよいし、汎用のプログラマブルロジックコントローラ(PLC)等を利用して構成してもよい。また、電力消費履歴等のデータは、例えば、通信網を介して接続される外部のDB(データベース)サーバ19に保存する構成とすることもできる。   The system controller 17 includes a CPU for performing calculations, a ROM for storing programs and data, a RAM for storing various data such as calculation results, a backup RAM for storing stored contents, and an application program for causing the CPU to execute each process. And a storage device such as a hard disk for storing data such as power consumption history information, learning results (details will be described later), and an input / output I / F. The system controller 17 may be designed exclusively as a dedicated machine, or may be configured using a general-purpose programmable logic controller (PLC) or the like. In addition, data such as power consumption history can be stored in an external DB (database) server 19 connected via a communication network, for example.

システムコントローラ17は、リチウムイオン電池15の放電(給電)のタイミング、及び、充電(受電)のタイミングをコントロールする。より具体的には、システムコントローラ17は、需要電力と蓄電量を予測し、予測した需要電力と蓄電量、及び受電点用電力計測器11により計測された受電電力に基づいて、受電電力値が予め定められた所定の電力値を超えないように双方向インバータ13を駆動制御する。   The system controller 17 controls the timing of discharging (power feeding) and the timing of charging (power receiving) of the lithium ion battery 15. More specifically, the system controller 17 predicts the demand power and the storage amount, and the received power value is calculated based on the predicted demand power and the storage amount and the reception power measured by the power receiving point power measuring instrument 11. The bidirectional inverter 13 is driven and controlled so as not to exceed a predetermined power value determined in advance.

その際に、システムコントローラ17は、予測した需要電力と蓄電量に基づいて、電力消費のピークとリチウムイオン電池15の充放電タイミングとの最適化を図ることができ、リチウムイオン電池15を用いてより効率よく電力ピークカット含む負荷平準化を行う機能を有している。そのため、システムコントローラ17は、環境情報取得部171、記憶部172、予測環境情報取得部173、需要電力予測部174、学習部175、充放電制御部176を機能的に備えている。システムコントローラ17では、ハードディスク等に記憶されているプログラムがCPUによって実行されることにより、環境情報取得部171、記憶部172、予測環境情報取得部173、需要電力予測部174、学習部175、充放電制御部176の各機能が実現される。   At that time, the system controller 17 can optimize the peak of power consumption and the charge / discharge timing of the lithium ion battery 15 based on the predicted demand power and the amount of stored electricity. It has a function to perform load leveling including power peak cut more efficiently. Therefore, the system controller 17 functionally includes an environment information acquisition unit 171, a storage unit 172, a predicted environment information acquisition unit 173, a demand power prediction unit 174, a learning unit 175, and a charge / discharge control unit 176. In the system controller 17, an environment information acquisition unit 171, a storage unit 172, a predicted environment information acquisition unit 173, a power demand prediction unit 174, a learning unit 175, Each function of the discharge control unit 176 is realized.

環境情報取得部171は、受電電力(すなわち電気負荷の需要電力)と相関を有する複数の指標値を含んで構成される環境情報を取得する。すなわち、環境情報取得部171は、特許請求の範囲に記載の環境情報取得手段として機能する。   The environment information acquisition unit 171 acquires environment information including a plurality of index values having a correlation with received power (that is, demand power of an electrical load). That is, the environment information acquisition unit 171 functions as the environment information acquisition unit described in the claims.

ここで、環境情報に含まれる指標値としては、例えば、カレンダー(年月日・時刻・行事等)、気象情報(天候・日照・降雨量・降雪量・風速・風向き・温度・湿度・内外温度差等)、作業計画(電気機器の稼働計画・経営行事・業務パターン等)、災害情報(台風・地震・火山等)、位置情報、標高などが挙げられる。なお、これらは一例であり、環境情報に含まれる指標値はこれらには限られない。また、上述した指標値に加えて、例えば、需要家(電力利用者)情報として、企業情報(業種・従業員数・受電規格・料金等)、事業所情報(建屋構造・空間容積等)、事業形態(オフィス・工場・一般家屋・マンション等)の情報を取得し、記憶しておくことが好ましい。   Here, as index values included in the environmental information, for example, calendar (year / month / day / time / event), weather information (weather / sunshine / rainfall / snowfall / wind speed / wind direction / temperature / humidity / inside / outside temperature) Difference), work plans (electric equipment operation plans, management events, business patterns, etc.), disaster information (typhoons, earthquakes, volcanoes, etc.), location information, altitude, etc. These are merely examples, and the index values included in the environmental information are not limited to these. In addition to the above-mentioned index values, for example, as customer (electric power user) information, company information (industry, number of employees, power reception standards, charges, etc.), office information (building structure, space volume, etc.), business It is preferable to acquire and store information on the form (office, factory, general house, condominium, etc.).

なお、例えば、初期状態において固有の電力消費履歴情報が蓄積されていない場合には、これらの情報と対応付けられた平均的な需要電力をデフォルトとして備えておき、マッチングを取って需要電力を予測する構成とすることもできる。なお、環境情報(各指標値)は、例えば、ネットワークを経由してDB(データベース)サーバから取得したり、管理者(又はユーザ)による入力操作を受付けることにより取得することができる。環境情報取得部171により取得された環境情報は、記憶部172に出力される。   For example, when unique power consumption history information is not accumulated in the initial state, average demand power associated with such information is provided as a default, and matching is used to predict demand power. It can also be set as the structure to do. The environment information (each index value) can be acquired from, for example, a DB (database) server via a network, or by accepting an input operation by an administrator (or user). The environment information acquired by the environment information acquisition unit 171 is output to the storage unit 172.

記憶部172は、計測された受電電力(電気負荷の電力消費)を、上述した環境情報(例えば、業務カレンダー、年月日、時刻、天候、温度・湿度、電気機器稼働状況、作業計画等)と対応付けて、電力消費履歴情報として記憶する。すなわち、記憶部172は、特許請求の範囲に記載の記憶手段として機能する。その際に、記憶部172は、電気負荷を構成する個別の電気機器(例えば、照明機器、IT/OA機器、空調機器、冷凍・冷蔵機器、電動工作機器、コンプレッサ等)、又は複数の電気機器から構成される電気機器群ごとに電力消費履歴を記憶することが好ましい。特に、記憶部172は、制御対象の過去数年分のデータ(電力消費履歴)を蓄積し、例えば、平均化したデータを記憶しておくことが好ましい。また、記憶部172は、学習部175による学習結果(詳細は後述する)を記憶する。記憶部172により記憶されている電力消費履歴及び学習結果等のデータは、予測部174及び充放電制御部176に出力される。   The storage unit 172 uses the measured received power (electric load power consumption) as the environmental information (for example, business calendar, date, time, weather, temperature / humidity, electrical equipment operating status, work plan, etc.). And stored as power consumption history information. That is, the storage unit 172 functions as a storage unit described in the claims. At that time, the storage unit 172 includes individual electric devices (for example, lighting devices, IT / OA devices, air conditioning devices, refrigeration / refrigeration devices, electric machine tools, compressors, etc.) constituting a load or a plurality of electric devices. It is preferable to store a power consumption history for each electric device group composed of: In particular, the storage unit 172 preferably accumulates data (power consumption history) for the past several years to be controlled, and stores, for example, averaged data. Further, the storage unit 172 stores a learning result (details will be described later) by the learning unit 175. Data such as the power consumption history and the learning result stored in the storage unit 172 is output to the prediction unit 174 and the charge / discharge control unit 176.

予測環境情報取得部173は、予測したい期間(例えば明日)における複数の指標値(例えば、明日の年月日、時刻、天候、温度・湿度の予測、電気機器稼働計画、作業計画等)を予測環境情報として取得する。すなわち、予測環境情報取得部173は、特許請求の範囲に記載の予測環境情報取得手段として機能する。ここで、予測環境情報取得部173は、需要電力の予測後も継続して(繰り返して)予測環境情報をリアルタイムに取得することが好ましい。なお、予測環境情報取得部173により取得された予測環境情報は、需要電力予測部174に出力される。   The predicted environment information acquisition unit 173 predicts a plurality of index values (for example, tomorrow's date, time, weather, temperature / humidity prediction, electrical equipment operation plan, work plan, etc.) in a period (for example, tomorrow) to be predicted. Obtained as environmental information. That is, the predicted environment information acquisition unit 173 functions as a predicted environment information acquisition unit described in the claims. Here, the predicted environment information acquisition unit 173 preferably acquires the predicted environment information in real time continuously (repeatedly) after the demand power is predicted. The predicted environment information acquired by the predicted environment information acquisition unit 173 is output to the demand power prediction unit 174.

需要電力予測部174は、時系列的に記憶されている電力消費履歴情報、及び、取得された所定の予測期間(例えば明日)の予測環境情報に基づいて、該所定の予測期間(例えば明日)の需要電力(デマンド)及び蓄電量(SOC)を予測する。すなわち、需要電力予測部174は、特許請求の範囲に記載の予測手段として機能する。その際に、需要電力予測部174は、個別の電気機器又は電気機器群ごとの電力消費履歴に基づいて、所定の予測期間の需要電力及び蓄電量を予測することが好ましい。   Based on the power consumption history information stored in time series and the obtained prediction environment information of the predetermined prediction period (for example, tomorrow), the demand power prediction unit 174 performs the predetermined prediction period (for example, tomorrow). Demand power (demand) and power storage amount (SOC) are predicted. That is, the power demand prediction unit 174 functions as a prediction unit described in the claims. At that time, it is preferable that the demand power prediction unit 174 predicts the demand power and the amount of electricity stored in a predetermined prediction period based on the power consumption history for each individual electrical device or electrical device group.

より詳細には、需要電力予測部174は、記憶されている環境情報と、取得された予測環境情報との類似度を求め、類似度が最も高い環境情報と対応付けて記憶されている電力消費履歴を用いて、所定の予測期間における需要電力(デマンド)及び蓄電量を予測する。その際に、需要電力予測部174は、記憶部172により記憶されている学習結果を考慮して、所定の予測期間における需要電力(デマンド)及び蓄電量を予測することが好ましい。なお、需要電力予測部174では、環境情報に含まれる指標値毎に補正量を算出して(例えば、記憶されている履歴データの気温と予測された気温との差に基づいて補正量を算出して)、需要電力を補正する構成としてもよい。   More specifically, the power demand prediction unit 174 obtains the similarity between the stored environment information and the acquired predicted environment information, and stores the power consumption stored in association with the environment information having the highest similarity. Using the history, the demand power (demand) and the amount of stored electricity in a predetermined prediction period are predicted. At that time, it is preferable that the demand power prediction unit 174 predicts the demand power (demand) and the storage amount in a predetermined prediction period in consideration of the learning result stored in the storage unit 172. The power demand prediction unit 174 calculates a correction amount for each index value included in the environmental information (for example, calculates a correction amount based on the difference between the temperature of the stored history data and the predicted temperature). The power demand may be corrected.

また、需要電力予測部174は、需要電力の予測後に、予測環境情報取得部173により繰り返して(リアルタイムに)予測環境情報(指標値)が取得された場合には、その取得された予測環境情報(指標値)に基づいて、需要電力の予測結果を更新(フィードバック)する。なお、需要電力予測部174により予測された需要電力(デマンド)は、学習部175及び充放電制御部176に出力される。   In addition, when the predicted environment information (index value) is acquired repeatedly (in real time) by the predicted environment information acquisition unit 173 after the demand power is predicted, the demand power prediction unit 174 acquires the acquired predicted environment information. Based on (index value), the prediction result of demand power is updated (feedback). The demand power (demand) predicted by the demand power prediction unit 174 is output to the learning unit 175 and the charge / discharge control unit 176.

学習部175は、予測された需要電力と、後に実際に計測された受電電力(消費電力)との比較を行い、比較結果を学習する。すなわち、学習部175は、特許請求の範囲に記載の学習手段として機能する。なお、学習部175による学習結果は記憶部172に出力され、該記憶部172で記憶される。   The learning unit 175 compares the predicted demand power with the actually received power (power consumption) actually measured later, and learns the comparison result. That is, the learning unit 175 functions as a learning unit described in the claims. The learning result by the learning unit 175 is output to the storage unit 172 and stored in the storage unit 172.

充放電制御部176は、計測された受電電力(需要電力)が予め定められた所定のしきい値を超えないようにリチウムイオン電池15の充放電を制御する。特に、充放電制御部176は、需要電力予測部174による需要電力(デマンド)並びにリチウムイオン電池15の蓄電量の予測結果、及び所定のしきい値に基づいて、リチウムイオン電池15の充電・放電を制御する。すなわち、充放電制御部176は、特許請求の範囲に記載の充放電制御手段として機能する。   The charging / discharging control unit 176 controls charging / discharging of the lithium ion battery 15 so that the measured received power (demand power) does not exceed a predetermined threshold value. In particular, the charge / discharge control unit 176 charges / discharges the lithium ion battery 15 based on the demand power (demand) by the demand power prediction unit 174, the prediction result of the storage amount of the lithium ion battery 15, and a predetermined threshold value. To control. That is, the charge / discharge control unit 176 functions as charge / discharge control means described in the claims.

より詳細には、充放電制御部176は、予測されたリチウムイオン電池15の蓄電量(SOC)、需要電力(デマンド)、及び所定のしきい値に基づいて、蓄電池15の充電の要否を判定するとともに、充電時期(タイミング)を決定する。すなわち、充放電制御部176は、リチウムイオン電池15の蓄電量(SOC)が予測された需要電力(デマンド)から求められる要求放電量(ピークカット量)よりも多い場合には、リチウムイオン電池15の充電を禁止し、リチウムイオン電池15の蓄電量が要求放電量以下の場合には、リチウムイオン電池15の充電を行う。   More specifically, the charge / discharge control unit 176 determines whether or not the storage battery 15 needs to be charged based on the predicted storage amount (SOC) of the lithium ion battery 15, demand power (demand), and a predetermined threshold value. At the same time, the charging time (timing) is determined. That is, the charge / discharge control unit 176 determines that the lithium ion battery 15 has a stored amount (SOC) greater than the required discharge amount (peak cut amount) obtained from the predicted demand power (demand). Charging is prohibited, and the lithium ion battery 15 is charged when the charged amount of the lithium ion battery 15 is less than or equal to the required discharge amount.

その際に、充放電制御部176は、例えば、予測された要求放電量(ピークカットに要する電力量)が所定値(例えばSOCで80%程度)よりも低い場合には、夜間電力を用いてリチウムイオン電池15を充電することが好ましい。   At that time, for example, when the predicted required discharge amount (the amount of power required for peak cut) is lower than a predetermined value (for example, about 80% in SOC), the charge / discharge control unit 176 uses the nighttime power. It is preferable to charge the lithium ion battery 15.

一方、充放電制御部176は、予測された要求放電量(ピークカットに要する電力量)が所定値(例えばSOCで80%程度)よりも高い場合には、受電電力がピークになると予測される時刻の直前に、リチウムイオン電池15の充電が完了するようにリチウムイオン電池15を充電する。すなわち、例えば、給電後、リチウムイオン電池15をSOC80%まで充電し、翌日の給電(放電)直前に満充電にする。このようにすれば、リチウムイオン電池15の寿命向上と、非常時に備えた電力貯蔵とを両立することができる。   On the other hand, the charge / discharge control unit 176 predicts that the received power reaches a peak when the predicted required discharge amount (the amount of power required for peak cut) is higher than a predetermined value (for example, about 80% in SOC). Immediately before the time, the lithium ion battery 15 is charged so that the charging of the lithium ion battery 15 is completed. That is, for example, after power feeding, the lithium ion battery 15 is charged to SOC 80% and fully charged immediately before power feeding (discharge) on the next day. If it does in this way, the lifetime improvement of the lithium ion battery 15 and the electric power storage provided at the time of emergency can be made compatible.

また、充放電制御部176は、予測された需要電力(デマンド)の所定時間(例えば30分)の平均値が所定のしきい値を超えない場合には、当該所定時間内で一時的に計測された電力(実電力値)が所定のしきい値を超えたとしてもリチウムイオン電池15の放電を禁止する。さらに、充放電制御部176は、所定の予測期間内において、所定のしきい値を超える複数の電力ピークが発生すると予測された場合に、2つ目以降の電力ピークをカットするためにリチウムイオン電池15の蓄電量が足りなくなると予測されるときには、電力ピークと次の電力ピークとの間でリチウムイオン電池15を充電する。このように、例えば、昼休みの消費電力が低下する時間帯に受電(充電)を行うことで、午前中に給電(放電)した電力を補うことができる。このようにすれば、リチウムイオン電池15の設備容量を削減することができる。   In addition, when the average value of the predicted demand power (demand) for a predetermined time (for example, 30 minutes) does not exceed a predetermined threshold, the charge / discharge control unit 176 temporarily measures within the predetermined time. Even if the generated power (actual power value) exceeds a predetermined threshold, discharging of the lithium ion battery 15 is prohibited. Further, the charging / discharging control unit 176, when it is predicted that a plurality of power peaks exceeding a predetermined threshold will occur within a predetermined prediction period, the lithium ion is used to cut the second and subsequent power peaks. When it is predicted that the storage amount of the battery 15 will be insufficient, the lithium ion battery 15 is charged between the power peak and the next power peak. In this way, for example, by performing power reception (charging) during a time period during which the power consumption during the lunch break is reduced, it is possible to supplement the power supplied (discharged) in the morning. In this way, the equipment capacity of the lithium ion battery 15 can be reduced.

次に、図2及び図3を併せて参照しつつ、電力負荷平準化装置1の動作について説明する。図2は、電力負荷平準化装置1による電力消費履歴情報(DB)取得処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図3は、電力負荷平準化装置1によるピークカット(負荷平準化)処理の処理手順を示すフローチャートである。まず、図2を参照しつつ、電力負荷平準化装置1による電力消費履歴情報(DB)取得処理について説明する。この処理は、システムコントローラ17によって、所定のタイミングで繰り返して実行される。   Next, the operation of the power load leveling device 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3 together. FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of power consumption history information (DB) acquisition processing by the power load leveling device 1. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of peak cut (load leveling) processing by the power load leveling device 1. First, power consumption history information (DB) acquisition processing by the power load leveling device 1 will be described with reference to FIG. This process is repeatedly executed by the system controller 17 at a predetermined timing.

ステップS100では、受電点用電力計測器11により検出された受電点における受電電力が読み込まれる。続いて、ステップS102では、そのときの環境情報(例えば、年月日、時刻、天候、温度・湿度、電気機器稼働計画、作業計画等)が取得される。   In step S100, the received power at the power receiving point detected by the power receiving point power measuring instrument 11 is read. Subsequently, in step S102, environmental information at that time (for example, date, time, weather, temperature / humidity, electrical equipment operation plan, work plan, etc.) is acquired.

次に、ステップS104では、ステップ100で読み込まれた受電電力値とステップS102で取得された環境情報とが関連付けられて、電力消費履歴情報が生成される。続くステップS105では、母集団の確からしさが判定される。すなわち、予測値に対する確率(予測確率)が係数として予測値に乗じられる(換言すると、予測した値とリアルタイムで計測される値のずれが生じてきた場合にその誤差が係数として予測値に乗じられる)。ここで、上記予測確率は、抽出された元デマンドデータの確からしさを係数とするものである。すなわち、類似の業態、規模、地域、時期等のデータベース化した母集団から近似する需要家のデマンドデータを抽出する際に、例えばそのデータベースの元データ数が少ない場合やデータが欠落しているデータベースを適用する場合に、その確からしさを係数とするものである。   Next, in step S104, the power consumption history information is generated by associating the received power value read in step 100 with the environmental information acquired in step S102. In subsequent step S105, the probability of the population is determined. That is, the probability for the predicted value (predicted probability) is multiplied by the predicted value as a coefficient (in other words, when a deviation between the predicted value and the value measured in real time has occurred, the error is multiplied by the predicted value as a coefficient. ). Here, the prediction probability uses the probability of the extracted original demand data as a coefficient. In other words, when extracting the demand data of a similar customer from a database of a similar business type, scale, region, time, etc., for example, when the number of original data in the database is small or the data is missing When applying, the certainty is used as a coefficient.

そして、ステップS106において、ステップS104で生成された電力消費履歴情報がデータベース(DB)に追加され記憶される(DB作成)。その後、本処理から一旦抜ける。なお、本処理が繰り返して実行されることにより、年間/月間/週間の24時間毎の受電電力(需要電力)がデータベース化される。   In step S106, the power consumption history information generated in step S104 is added to the database (DB) and stored (DB creation). Thereafter, the process is temporarily exited. By repeatedly executing this processing, the received power (demand power) every 24 hours of year / month / week is compiled into a database.

次に、図3を参照しつつ、電力負荷平準化装置1によるピークカット(負荷平準化)処理について説明する。この処理も、システムコントローラ17によって、所定のタイミングで繰り返して実行される。   Next, a peak cut (load leveling) process performed by the power load leveling apparatus 1 will be described with reference to FIG. This process is also repeatedly executed by the system controller 17 at a predetermined timing.

まず、ステップS200では、記憶されている電力消費履歴情報が読み出される。次に、ステップS202では、所定の予測期間、すなわち予測したい期間(例えば明日)の予測環境情報(例えば、明日の年月日、時刻、天候、温度・湿度、電気機器稼働計画、作業計画等)が取得される。   First, in step S200, stored power consumption history information is read. Next, in step S202, prediction environment information (for example, tomorrow's date, time, weather, temperature / humidity, electrical equipment operation plan, work plan, etc.) for a predetermined prediction period, that is, a period to be predicted (for example, tomorrow). Is acquired.

そして、ステップS204において、電量消費履歴情報と予測環境情報とに基づいて、所定の予測期間(例えば明日)の需要電力(デマンド)及び蓄電量が時系列的に予測される。続くステップS205では、環境情報に含まれる指標値毎に補正量が算出されて(例えば、記憶されている履歴データの気温と予測された気温との差に基づいて補正量が算出されて)、予測された需要電力が補正される。続いて、ステップS206では、ステップS204で予測され、ステップS205で補正された需要電力、蓄電量、及びピークカットしきい値からピークカット電力、ピークカットタイミングが取得される。そして、これらのピークカット電力、ピークカットタイミングに基づいて、リチウムイオン電池15の充電タイミング・放電タイミング、及び目標蓄電量が設定される。なお、設定されるリチウムイオン電池15の充電タイミング等については上述したとおりであるので、ここでは詳細な説明を省略する。   In step S204, based on the power consumption history information and the predicted environment information, demand power (demand) and power storage amount in a predetermined prediction period (for example, tomorrow) are predicted in time series. In subsequent step S205, a correction amount is calculated for each index value included in the environmental information (for example, a correction amount is calculated based on the difference between the temperature of the stored history data and the predicted temperature). The predicted power demand is corrected. Subsequently, in step S206, the peak cut power and the peak cut timing are acquired from the demand power, the storage amount, and the peak cut threshold value predicted in step S204 and corrected in step S205. And based on these peak cut electric power and peak cut timing, the charge timing / discharge timing of the lithium ion battery 15 and the target charged amount are set. In addition, since the charging timing of the lithium ion battery 15 etc. which are set are as above-mentioned, detailed description is abbreviate | omitted here.

次に、ステップS208では、受電点用電力計測器11により検出された受電点における受電電力が読み込まれる。続いて、ステップS210では、需要電力の予測値と実測値(計測された受電電力)とが比較され、比較結果が学習される。   Next, in step S208, the received power at the power receiving point detected by the power measuring instrument 11 for the power receiving point is read. Subsequently, in step S210, the predicted value of demand power is compared with an actual measurement value (measured received power), and a comparison result is learned.

ステップS212では、双方向インバータ13の起動条件(上記充電タイミング等の条件)が成立したか否かの判断が行われる。ここで、起動条件が成立している場合には、ステップS214に処理が移行する。一方、起動条件が成立していないときには、本処理から一旦抜ける。   In step S212, it is determined whether or not the start condition (conditions such as the charging timing) of the bidirectional inverter 13 is satisfied. Here, if the activation condition is satisfied, the process proceeds to step S214. On the other hand, when the activation condition is not satisfied, the process is temporarily exited.

続くステップS214では、各種リレーがオン(接続)され、双方向インバータ13が起動される。そして、ステップS216において、双方向インバータ13が駆動されて、電力系統32から電力が受電され、リチウムイオン電池15が充電される。   In the subsequent step S214, various relays are turned on (connected), and the bidirectional inverter 13 is activated. In step S216, the bidirectional inverter 13 is driven, power is received from the power system 32, and the lithium ion battery 15 is charged.

次に、ステップS218では、リチウムイオン電池15の充電が完了したか否か(SOCが目標値に達したか否か)についての判断が行われる。ここで、リチウムイオン電池15の充電が完了した場合には、ステップS220に処理が移行する。一方、リチウムイオン電池15の充電が完了していないときには、リチウムイオン電池15の充電が継続して実行される。   Next, in step S218, a determination is made as to whether charging of the lithium ion battery 15 has been completed (whether the SOC has reached the target value). Here, when the charging of the lithium ion battery 15 is completed, the process proceeds to step S220. On the other hand, when the charging of the lithium ion battery 15 is not completed, the charging of the lithium ion battery 15 is continuously performed.

ステップS220では、双方向インバータ13による受電が終了され、リチウムイオン電池15の充電が終了する。そして、ステップS220において、双方向インバータ13が停止される。   In step S220, the power reception by the bidirectional inverter 13 is terminated, and the charging of the lithium ion battery 15 is terminated. In step S220, the bidirectional inverter 13 is stopped.

一方、ステップS224では、双方向インバータ13の起動条件(上記放電タイミング等の条件)が成立したか否かの判断が行われる。ここで、起動条件が成立している場合には、ステップS226に処理が移行する。一方、起動条件が成立していないときには、本処理から一旦抜ける。   On the other hand, in step S224, it is determined whether or not the start condition (the conditions such as the discharge timing) of the bidirectional inverter 13 is satisfied. Here, if the activation condition is satisfied, the process proceeds to step S226. On the other hand, when the activation condition is not satisfied, the process is temporarily exited.

続くステップS226では、各種リレーがオン(接続)され、双方向インバータ13が起動される。   In the subsequent step S226, various relays are turned on (connected), and the bidirectional inverter 13 is activated.

次に、ステップS228では、受電電力値が給電(放電)開始しきい値以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、受電電力値が給電開始しきい値以上である場合には、ステップS230に処理が移行する。一方、受電電力値が給電開始しきい値よりも小さいときには、本処理から一旦抜ける。   Next, in step S228, a determination is made as to whether or not the received power value is greater than or equal to a power supply (discharge) start threshold value. If the received power value is greater than or equal to the power supply start threshold value, the process proceeds to step S230. On the other hand, when the received power value is smaller than the power supply start threshold value, the process is temporarily exited.

ステップS230では、双方向インバータ13が駆動されて、リチウムイオン電池15の電力が電力系統37に供給(給電)される。ただし、上述したように、予測された需要電力(デマンド)の所定時間(例えば30分間)の平均値が所定のしきい値を超えない場合には、当該所定時間内で計測された受電電力(実電力値)が所定のしきい値を一時的に超えたとしてもリチウムイオン電池15の放電が禁止される。   In step S230, the bidirectional inverter 13 is driven, and the power of the lithium ion battery 15 is supplied (powered) to the power system 37. However, as described above, when the average value of the predicted demand power (demand) for a predetermined time (for example, 30 minutes) does not exceed a predetermined threshold value, the received power ( Even if the actual power value) temporarily exceeds a predetermined threshold, discharging of the lithium ion battery 15 is prohibited.

続いて、ステップS232では、受電電力値が給電(放電)停止しきい値以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、受電電力値が給電停止しきい値よりも小さい場合には、ステップS234に処理が移行する。一方、受電電力値が給電停止しきい値以上のときには、本ステップが繰り返して実行、すなわち、リチウムイオン電池15からの電力供給が継続して実行される。   Subsequently, in step S232, a determination is made as to whether or not the received power value is greater than or equal to the power supply (discharge) stop threshold value. If the received power value is smaller than the power supply stop threshold, the process proceeds to step S234. On the other hand, when the received power value is equal to or higher than the power supply stop threshold, this step is repeatedly executed, that is, the power supply from the lithium ion battery 15 is continuously executed.

ステップS234では、双方向インバータ13による給電が終了され、リチウムイオン電池15の放電(電力供給)が終了する。そして、ステップS236において、双方向インバータ13が停止される。   In step S234, the power supply by the bidirectional inverter 13 is finished, and the discharge (power supply) of the lithium ion battery 15 is finished. In step S236, the bidirectional inverter 13 is stopped.

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、電力消費履歴及び所定の予測期間の予測環境情報に基づいて、該所定の予測期間の需要電力(デマンド)が予測され、その予測結果及び予め設定された所定のしきい値に基づいて、リチウムイオン電池15の充電・放電が制御される。そのため、将来の任意の時点(所定の予測期間)における需要電力を予測して、リチウムイオン電池15を適切な状態に充放電制御することができる。その結果、電力消費のピークとリチウムイオン電池15の充放電タイミングとの最適化を図ることができ、リチウムイオン電池15を用いてより効率よく電力ピークカット含む負荷平準化を行うことが可能となる。   As described above in detail, according to the present embodiment, based on the power consumption history and the prediction environment information of the predetermined prediction period, the demand power (demand) in the predetermined prediction period is predicted, and the prediction result The charging / discharging of the lithium ion battery 15 is controlled based on a predetermined threshold value set in advance. Therefore, it is possible to predict the demand power at an arbitrary future time point (predetermined prediction period) and to control the charge / discharge of the lithium ion battery 15 to an appropriate state. As a result, it is possible to optimize the peak of power consumption and the charge / discharge timing of the lithium ion battery 15, and it becomes possible to perform load leveling including the power peak cut more efficiently using the lithium ion battery 15. .

本実施形態によれば、先を予測してリチウムイオン電池15の充電の要否(例えば、明日の午後にピークが予測されない場合には、昼休みに充電する必要がない等)、及び、充電が必要な場合には、好適な充電時期(タイミング)を判断することが可能となる。   According to this embodiment, it is necessary to charge the lithium ion battery 15 in anticipation of the destination (for example, if the peak is not predicted tomorrow afternoon, it is not necessary to charge during the lunch break), and the charging is performed. When necessary, it is possible to determine a suitable charging time (timing).

本実施形態によれば、電気負荷を構成する個別の電気機器、又は電気機器群の電力消費履歴(電力消費パターン)に基づいて需要電力が予測される。よって、より細かくかつ詳細な情報に基づいて需要電力(デマンド)を予測することができる。そのため、所望の期間における需要電力の予測精度を向上させることが可能となる。   According to the present embodiment, the demand power is predicted based on the power consumption history (power consumption pattern) of the individual electric devices or the electric device group constituting the electric load. Therefore, demand power (demand) can be predicted based on more detailed and detailed information. Therefore, it becomes possible to improve the prediction accuracy of the demand power in a desired period.

本実施形態によれば、類似度(マッチング度)が最も高い環境情報と対応付けて記憶されている電力消費履歴を用いて、所定の予測期間の需要電力が予測される。そのため、所望の期間における需要電力(デマンド)の予測精度を向上させることが可能となる。   According to the present embodiment, the power demand for a predetermined prediction period is predicted using the power consumption history stored in association with the environment information having the highest similarity (matching degree). Therefore, it is possible to improve the prediction accuracy of demand power (demand) in a desired period.

本実施形態によれば、予測された需要電力と、実際に計測された受電電力との比較が行われ、その比較結果が学習される。そして、その学習結果を考慮して、所定の予測期間の需要電力が予測される。よって、所望の期間における需要電力(デマンド)の予測精度をより向上させることが可能となる。また、例えば、電気負荷(電気機器)の追加・削減・機種/仕様変更等に対して柔軟に対応することができる。   According to the present embodiment, the predicted demand power and the actually measured received power are compared, and the comparison result is learned. Then, in consideration of the learning result, the power demand for a predetermined prediction period is predicted. Therefore, it is possible to further improve the prediction accuracy of demand power (demand) in a desired period. Further, for example, it is possible to flexibly cope with addition / reduction of electrical loads (electrical devices), model / specification changes, and the like.

本実施形態によれば、新たに取得された予測環境情報(すなわち、より確度が高くなった情報)に基づいて、需要電力の予測結果が更新される。そのため、例えば、予測環境情報の更新・変更(例えば、天候や気温の予報、作業計画(電気機器の稼働計画)等の更新・変更)に対してフレキシブルに対応することができる。よって、所望の期間における需要電力(デマンド)の予測精度をより向上させることが可能となる。   According to the present embodiment, the prediction result of the demand power is updated based on the newly acquired predicted environment information (that is, information with higher accuracy). Therefore, for example, it is possible to flexibly cope with updating / changing the predicted environment information (for example, updating / changing weather and temperature forecasts, work plans (operation plans for electrical equipment), etc.). Therefore, it is possible to further improve the prediction accuracy of demand power (demand) in a desired period.

また、本実施形態によれば、蓄電池として、充放電効率が高いリチウムイオン電池15を用いることにより全体効率を向上させることができる。ところで、リチウムイオン電池15は、満充電状態(高電位状態)で長い時間おいておくと、電解液が電気分解を起こす率が高くなり、劣化が促進される。ここで、本実施形態では、リチウムイオン電池15の蓄電量(SOC)と、予測された需要電力(デマンド)から求められる要求放電量(ピークカット量)との比較結果に応じて、リチウムイオン電池15の充電の要否が判断される。そのため、適確にピークをカットしつつ、リチウムイオン電池15の蓄電量(SOC)の適正化を図ることができる。よって、リチウムイオン電池15の寿命低下を抑制することが可能となる。   Moreover, according to the present embodiment, the overall efficiency can be improved by using the lithium ion battery 15 having a high charge / discharge efficiency as the storage battery. By the way, if the lithium ion battery 15 is left in a fully charged state (high potential state) for a long time, the rate at which the electrolytic solution undergoes electrolysis increases, and the deterioration is promoted. Here, in the present embodiment, the lithium ion battery 15 depends on the result of comparison between the stored amount (SOC) of the lithium ion battery 15 and the required discharge amount (peak cut amount) obtained from the predicted demand power (demand). Whether or not 15 charging is necessary is determined. Therefore, it is possible to optimize the storage amount (SOC) of the lithium ion battery 15 while accurately cutting the peak. Therefore, it is possible to suppress the life reduction of the lithium ion battery 15.

本実施形態によれば、予測された需要電力の所定時間(例えば30分)の平均値が所定のしきい値を超えない場合には、当該所定時間内で一時的に計測された受電電力が所定のしきい値を超えたとしてもリチウムイオン電池15の放電が禁止される。そのため、需要電力(デマンド)の所定時間の平均値が所定のしきい値を超えることを防止しつつ、リチウムイオン電池15の不必要な放電を防止することが可能となる。   According to the present embodiment, when the average value of the predicted demand power for a predetermined time (for example, 30 minutes) does not exceed a predetermined threshold value, the received power temporarily measured within the predetermined time is Even if the predetermined threshold value is exceeded, discharging of the lithium ion battery 15 is prohibited. Therefore, it is possible to prevent unnecessary discharge of the lithium ion battery 15 while preventing the average value of demand power (demand) from exceeding a predetermined threshold value.

本実施形態によれば、所定の予測期間内(例えば明日)において、所定のしきい値を超える複数(2以上)の電力ピークが発生すると予測された場合に、2つ目以降の電力ピークをカットするためにリチウムイオン電池15の蓄電量が足りなくなると予測されるときには、電力ピークと次の電力ピークとの間でリチウムイオン電池15が充電される。そのため、複数の電力ピークを適確にカットしつつ、リチウムイオン電池15の充放電を適切に管理することが可能となる。また、リチウムイオン電池15の設備容量を削減することが可能となる。   According to this embodiment, when it is predicted that a plurality (two or more) of power peaks exceeding a predetermined threshold will occur within a predetermined prediction period (for example, tomorrow), the second and subsequent power peaks are calculated. When it is predicted that the storage amount of the lithium ion battery 15 will be insufficient for cutting, the lithium ion battery 15 is charged between the power peak and the next power peak. Therefore, it is possible to appropriately manage charging / discharging of the lithium ion battery 15 while appropriately cutting a plurality of power peaks. In addition, the capacity of the lithium ion battery 15 can be reduced.

本実施形態によれば、予測された要求放電量(ピークカットに要する電力量)が所定値(例えばSOCで80%程度)よりも低い場合には、夜間電力を用いてリチウムイオン電池15が充電される。そのため、リチウムイオン電池15の蓄電量(SOC)を適切に調節すること、すなわち、リチウムイオン電池15の劣化を抑制して寿命を向上させることと、電気料金が比較的安い夜間料金を用いてリチウムイオン電池15の充電を行うことを両立することが可能となる。   According to the present embodiment, when the predicted required discharge amount (the amount of power required for peak cut) is lower than a predetermined value (for example, about 80% in SOC), the lithium ion battery 15 is charged using nighttime power. Is done. Therefore, it is possible to appropriately adjust the charged amount (SOC) of the lithium ion battery 15, that is, to improve the life by suppressing the deterioration of the lithium ion battery 15, and to use a night charge that has a relatively low electric charge. It is possible to simultaneously charge the ion battery 15.

一方、本実施形態によれば、予測された要求放電量が所定値(例えばSOCで80%程度)よりも高い場合には、電力がピークになると予測される直前に、充電が完了するようにリチウムイオン電池15が充電される。そのため、負荷の需要電力(消費電力)がピークになると予測される時刻に合わせて、放電開始の直前にリチウムイオン電池15が満充電状態となるように充電される。よって、リチウムイオン電池15の劣化を抑制して寿命を向上させることが可能となる。   On the other hand, according to the present embodiment, when the predicted required discharge amount is higher than a predetermined value (for example, about 80% in SOC), the charging is completed immediately before the electric power is predicted to reach a peak. The lithium ion battery 15 is charged. Therefore, the lithium ion battery 15 is charged so as to be in a fully charged state immediately before the start of discharge in accordance with the time when the demand power (power consumption) of the load is predicted to reach a peak. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the lithium ion battery 15 and improve the life.

[第2実施形態]
上述した第1実施形態では双方向インバータ13及びリチウムイオン電池15(ストリング)を備えていたが、リチウムイオン電池15に加えて、例えば、太陽光発電装置や風力発電装置、水力発電装置等の自然エネルギー発電装置を系統に連結する構成とすることもできる。そこで、次に、図4を用いて、第2実施形態に係る電力負荷平準化装置2の構成について説明する。図4は、電力負荷平準化装置2の構成を示すブロック図である。なお、図4において第1実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, the bidirectional inverter 13 and the lithium ion battery 15 (string) are provided. It is also possible to adopt a configuration in which the energy generator is connected to the system. Therefore, the configuration of the power load leveling device 2 according to the second embodiment will be described next with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the power load leveling device 2. In FIG. 4, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

電力負荷平準化装置2は、パワーコンディショナ40と、パワーコンディショナ40に接続された太陽電池42(自然エネルギー発電装置)とをさらに備えている点で上述した電力負荷平準化装置1と異なっている。太陽電池42は、照射される光の量(日射量)に応じて電力を発電する。パワーコンディショナ40は、系統連系機能を有し、太陽電池42からの直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を電力系統32に出力する。   The power load leveling device 2 is different from the power load leveling device 1 described above in that the power load leveling device 2 further includes a power conditioner 40 and a solar cell 42 (natural energy power generation device) connected to the power conditioner 40. Yes. The solar cell 42 generates electric power according to the amount of light (irradiation amount). The power conditioner 40 has a grid connection function, converts DC power from the solar battery 42 into AC power, and outputs the AC power to the power system 32.

また、電力負荷平準化装置2は、システムコントローラ17に代えて、システムコントローラ17Bを備えている点で上述した電力負荷平準化装置1と異なっている。より詳細には、コントローラ17Bは、環境情報取得部171、記憶部172、予測環境情報取得部173、需要電力予測部174、学習部175、及び充放電制御部176に代えて、環境情報取得部171B、記憶部172B、予測環境情報取得部173B、需要電力予測部174B、学習部175B、及び充放電制御部176Bを備えている点でシステムコントローラ17Bと異なっている。その他の構成は、上述した電力負荷平準化装置1と同一または同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。   The power load leveling device 2 is different from the power load leveling device 1 described above in that a system controller 17B is provided instead of the system controller 17. More specifically, the controller 17B replaces the environment information acquisition unit 171, the storage unit 172, the predicted environment information acquisition unit 173, the demand power prediction unit 174, the learning unit 175, and the charge / discharge control unit 176 with an environment information acquisition unit. The system controller 17B is different from the system controller 17B in that it includes a 171B, a storage unit 172B, a predicted environment information acquisition unit 173B, a demand power prediction unit 174B, a learning unit 175B, and a charge / discharge control unit 176B. The other configuration is the same as or similar to that of the power load leveling device 1 described above, and thus detailed description thereof is omitted here.

環境情報取得部171Bは、太陽電池42の発電量と相関を有する指標値(例えば、天候、日照時間、太陽高度(照射角度)等)をさらに含む環境情報を取得する。記憶部172Bは、太陽電池42の発電量の履歴を、環境情報と対応付けて、発電量履歴としてさらに記憶する。   The environmental information acquisition unit 171B acquires environmental information that further includes an index value (for example, weather, sunshine duration, solar altitude (irradiation angle)) that has a correlation with the power generation amount of the solar battery 42. The storage unit 172B further stores the history of the power generation amount of the solar cell 42 as the power generation amount history in association with the environmental information.

予測環境情報取得部173Bは、所定の予測期間における指標値(例えば、明日の天候、日照時間、太陽高度(照射角度)等)を予測環境情報として取得する。需要電力予測部174Bは、発電量履歴、及び所定の予測期間の予測環境情報に基づいて、該所定の予測期間(例えば明日)の太陽電池42による発電量をさらに予測する。   The predicted environment information acquisition unit 173B acquires index values (for example, tomorrow's weather, sunshine hours, solar altitude (irradiation angle)) in a predetermined prediction period as predicted environment information. The demand power prediction unit 174B further predicts the power generation amount by the solar cell 42 in the predetermined prediction period (for example, tomorrow) based on the power generation amount history and the prediction environment information of the predetermined prediction period.

充放電制御部176Bは、予測された発電量を考慮して、リチウムイオン電池15の充電・放電を制御する。その際に、例えば、太陽電池42で発電した電力を用いて優先的にリチウムイオン電池15を充電するようにすることが好ましい。ただし、太陽電池42で発電した電力を直接、受電電力のピークカットに利用してもよい。   The charge / discharge control unit 176B controls charging / discharging of the lithium ion battery 15 in consideration of the predicted power generation amount. At that time, for example, it is preferable to preferentially charge the lithium ion battery 15 using the power generated by the solar battery 42. However, the power generated by the solar battery 42 may be directly used for peak cut of received power.

本実施形態によれば、太陽電池42が接続されている高圧受電設備に対しても、電力負荷平準化装置2を適用することが可能となる。また、本実施形態によれば、太陽電池42で発電された電力をリチウムイオン電池15に供給するといった協調制御を行うことも可能となる。   According to the present embodiment, the power load leveling device 2 can be applied to the high-voltage power receiving facility to which the solar cell 42 is connected. In addition, according to the present embodiment, it is possible to perform cooperative control such as supplying the power generated by the solar battery 42 to the lithium ion battery 15.

特に、本実施形態によれば、太陽電池42による発電量をも予測して、適切にリチウムイオン電池15の充電・放電を制御することが可能となる。なお、自然エネルギー発電装置は太陽電池42に限られることなく、例えば、風力発電装置や水力発電装置等を用いる構成とすることもできる。   In particular, according to the present embodiment, it is possible to predict the amount of power generated by the solar battery 42 and appropriately control charging / discharging of the lithium ion battery 15. Note that the natural energy power generation device is not limited to the solar battery 42, and for example, a wind power generation device or a hydroelectric power generation device may be used.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、電力負荷平準化装置1を、工場や事務所等の高圧受電契約の需要家が保有する高圧受電設備(キュービクル)に適用した場合を例にして説明したが、電力負荷平準化装置1は、双方向インバータ13を単相にすることにより、一般家庭でのピークカット(負荷平準化)にも適用することができる。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the case where the power load leveling device 1 is applied to a high voltage power receiving facility (cubicle) owned by a customer of a high voltage power receiving contract such as a factory or an office has been described as an example. The leveling device 1 can be applied to peak cut (load leveling) in a general household by making the bidirectional inverter 13 a single phase.

また、上記実施形態では、蓄電池としてリチウムイオン電池を用いたが、リチウムイオン電池に代えて、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池、NaS(ナトリウム硫黄)蓄電池等を用いることもできる。   Moreover, in the said embodiment, although the lithium ion battery was used as a storage battery, it can replace with a lithium ion battery and can also use a lead storage battery, a nickel hydrogen storage battery, a NaS (sodium sulfur) storage battery etc., for example.

また、上記実施形態では、Tr29で電圧を落とした後に双方向インバータ13を接続したが、Tr29で降圧する前(上流側)で双方向インバータ13を接続する構成としてもよい。   In the above embodiment, the bidirectional inverter 13 is connected after the voltage is dropped by the Tr 29. However, the bidirectional inverter 13 may be connected before the voltage is lowered by the Tr 29 (upstream side).

上記実施形態では、需要電力(デマンド)の予測結果に基づいて、リチウムイオン電池15の充放電を制御したが、予測結果に応じて、例えば、電気機器(電気負荷)の稼働スケジュールを変更するようにしてもよい。   In the above embodiment, charging / discharging of the lithium ion battery 15 is controlled based on the prediction result of demand power (demand). However, for example, the operation schedule of the electric device (electric load) is changed according to the prediction result. It may be.

また、上記実施形態では、任意の期間の需要電力を予測可能であるが、一年の中で最大の受電電力ピーク(電気料金を決定するピーク)が発生する日時を予測し、その最大ピークをカットする構成としてもよい。   In the above embodiment, the demand power for an arbitrary period can be predicted. However, the date and time when the maximum received power peak (the peak that determines the electricity rate) occurs in the year is predicted, and the maximum peak is calculated. It is good also as a structure to cut.

上述した第1実施形態では1つの双方向インバータ13及びリチウムイオン電池15(ストリング)を用いたが、ピークカットしたい電力量に応じて、2つ以上のストリング、すなわち双方向インバータ13及びリチウムイオン電池15を備える構成としてもよい。   In the first embodiment described above, one bidirectional inverter 13 and a lithium ion battery 15 (string) are used. However, two or more strings, that is, the bidirectional inverter 13 and the lithium ion battery, are used depending on the amount of power to be peak cut. 15 may be adopted.

1,2 電力負荷平準化装置
5 高圧受電設備
11 受電点用電力計測器
12 機器用電力計測器
13 双方向インバータ
14 インバータ・コントローラ
15 リチウムイオン電池(蓄電池)
16 BCU
17,17B システムコントローラ
171,171B 環境情報取得部
172,172B 記憶部
173,173B 予測環境情報取得部
174,174B 需要電力予測部
175,175B 学習部
176,176B 充放電制御部
19 DBサーバ
32 電力系統
40 パワーコンディショナ
42 太陽電池(自然エネルギー発電装置)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Electric power load leveling apparatus 5 High voltage power receiving equipment 11 Power measuring instrument for receiving points 12 Power measuring instrument for equipment 13 Bidirectional inverter 14 Inverter controller 15 Lithium ion battery (storage battery)
16 BCU
17, 17B System controller 171, 171B Environment information acquisition unit 172, 172B Storage unit 173, 173B Predictive environment information acquisition unit 174, 174B Demand power prediction unit 175, 175B Learning unit 176, 176B Charge / discharge control unit 19 DB server 32 Power system 40 Power conditioner 42 Solar cell (natural energy generator)

Claims (13)

商用電力系統から受電される電力を計測する計測手段と、
受電される電力を電気負荷に供給する電力系統に接続される蓄電池と、
前記計測手段により計測される電力が予め定められた所定のしきい値を超えないように前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御手段と、
受電電力と相関を有する複数の指標値を含む環境情報を取得する環境情報取得手段と、
前記受電電力の履歴を、前記環境情報と対応付けて、電力消費履歴として記憶する記憶手段と、
所定の予測期間における前記複数の指標値を予測環境情報として取得する予測環境情報取得手段と、
前記電力消費履歴、及び所定の予測期間の予測環境情報に基づいて、該所定の予測期間の需要電力を予測する予測手段と、を備え、
充放電制御手段は、前記予測手段による予測結果、及び前記所定のしきい値に基づいて、蓄電池の充電・放電を制御することを特徴とする電力負荷平準化装置。
A measuring means for measuring power received from the commercial power system;
A storage battery connected to an electric power system for supplying received electric power to an electric load;
Charge / discharge control means for controlling charge / discharge of the storage battery so that the power measured by the measurement means does not exceed a predetermined threshold value,
Environmental information acquisition means for acquiring environmental information including a plurality of index values correlated with received power;
Storage means for storing the received power history as power consumption history in association with the environmental information;
Predicted environment information acquisition means for acquiring the plurality of index values in a predetermined prediction period as predicted environment information;
Based on the power consumption history and the prediction environment information of a predetermined prediction period, the prediction means for predicting the demand power of the predetermined prediction period,
The charge / discharge control means controls charge / discharge of the storage battery based on the prediction result by the prediction means and the predetermined threshold value.
前記充放電制御手段は、予測された需要電力、及び所定のしきい値に基づいて、前記蓄電池の充電の要否を判定するとともに、充電時期を決定することを特徴とする請求項1に記載の電力負荷平準化装置。   The charge / discharge control means determines whether or not the storage battery needs to be charged and determines a charging time based on the predicted demand power and a predetermined threshold value. Electric power load leveling device. 前記記憶手段は、前記電気負荷を構成する個別の電気機器、又は電気機器群ごとに電力消費履歴を記憶し、
前記予測手段は、前記個別の電気機器、又は電気機器群ごとの電力消費履歴に基づいて、前記所定の予測期間の需要電力を予測することを特徴とする請求項1又は2に記載の電力負荷平準化装置。
The storage means stores a power consumption history for each individual electric device or electric device group constituting the electric load,
3. The power load according to claim 1, wherein the prediction unit predicts demand power in the predetermined prediction period based on a power consumption history for each individual electrical device or electrical device group. Leveling device.
前記予測手段は、記憶されている電力消費履歴に含まれる環境情報と、取得された予測環境情報との類似度を求め、該類似度が最も高い環境情報に対応した電力消費履歴を用いて、前記所定の予測期間の需要電力を予測することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力負荷平準化装置。   The prediction means obtains the similarity between the environment information included in the stored power consumption history and the acquired predicted environment information, and uses the power consumption history corresponding to the environment information having the highest similarity, The power load leveling apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein power demand for the predetermined prediction period is predicted. 予測された需要電力と、実際に計測された受電電力との比較を行い、比較結果を学習する学習手段をさらに備え、
前記予測手段は、前記学習手段による学習結果を考慮して、前記所定の予測期間の需要電力を予測することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電力負荷平準化装置。
It further comprises a learning means for comparing the predicted demand power with the actually measured received power and learning the comparison result,
5. The power load leveling apparatus according to claim 1, wherein the prediction unit predicts demand power in the predetermined prediction period in consideration of a learning result by the learning unit. .
前記予測環境情報取得手段は、予測環境情報を繰り返して取得し、
前記予測手段は、繰り返して取得された予測環境情報に基づいて、需要電力の予測結果を更新することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力負荷平準化装置。
The predicted environment information acquisition unit acquires the predicted environment information repeatedly,
6. The power load leveling apparatus according to claim 1, wherein the prediction unit updates a prediction result of demand power based on repeatedly acquired prediction environment information.
前記充放電制御手段は、前記蓄電池の蓄電量が予測された需要電力から求められる要求放電量よりも多い場合には、前記蓄電池の充電を禁止し、前記蓄電池の蓄電量が前記要求放電量以下の場合には、前記蓄電池の充電を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電力負荷平準化装置。   The charge / discharge control means prohibits charging of the storage battery when the storage amount of the storage battery is larger than the required discharge amount obtained from the predicted demand power, and the storage amount of the storage battery is equal to or less than the required discharge amount. In this case, the storage battery is charged, and the power load leveling device according to claim 1. 前記充放電制御手段は、予測された前記要求放電量が所定値よりも低い場合には、夜間電力を用いて前記蓄電池を充電することを特徴とする請求項7に記載の電力負荷平準化装置。   8. The power load leveling device according to claim 7, wherein the charge / discharge control means charges the storage battery using nighttime power when the predicted required discharge amount is lower than a predetermined value. . 前記充放電制御手段は、予測された前記要求放電量が所定値よりも高い場合には、受電電力がピークになると予測される直前に、前記蓄電池の充電が完了するように前記蓄電池を充電することを特徴とする請求項7又は8に記載の電力負荷平準化装置。   The charging / discharging control means charges the storage battery so that the charging of the storage battery is completed immediately before the received power is predicted to reach a peak when the predicted required discharge amount is higher than a predetermined value. The power load leveling device according to claim 7 or 8, characterized in that. 前記充放電制御手段は、予測された需要電力の所定時間の平均値が所定のしきい値を超えない場合には、当該所定時間内で計測された受電電力が所定のしきい値を一時的に超えたとしても前記蓄電池の放電を禁止することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の電力負荷平準化装置。   When the average value of the predicted demand power for a predetermined time does not exceed a predetermined threshold value, the charge / discharge control means temporarily determines the received power measured within the predetermined time at the predetermined threshold value. The power load leveling device according to any one of claims 1 to 9, wherein discharge of the storage battery is prohibited even if the power exceeds the limit. 前記充放電制御手段は、前記所定の予測期間内において、前記所定のしきい値を超える複数の電力ピークが発生すると予測された場合に、2つ目以降の電力ピークをカットするために前記蓄電池の蓄電量が足りなくなると予測されるときには、電力ピークと次の電力ピークとの間で前記蓄電池を充電することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の電力負荷平準化装置。   The charge / discharge control unit is configured to cut the second and subsequent power peaks when it is predicted that a plurality of power peaks exceeding the predetermined threshold will occur within the predetermined prediction period. 11. The power load leveling according to claim 1, wherein the storage battery is charged between a power peak and a next power peak when it is predicted that the amount of stored power is insufficient. apparatus. 前記電力系統に接続され、自然エネルギーから電力を作り出す自然エネルギー発電装置をさらに備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の電力負荷平準化装置。   The power load leveling device according to any one of claims 1 to 11, further comprising a natural energy power generation device that is connected to the power system and generates power from natural energy. 前記環境情報取得手段は、前記自然エネルギー発電装置の発電量と相関を有する指標値をさらに含む環境情報を取得し、
前記記憶手段は、前記自然エネルギー発電装置の発電量の履歴を、前記環境情報と対応付けて、発電量履歴としてさらに記憶し、
前記予測環境情報取得手段は、所定の予測期間における前記指標値を予測環境情報として取得し、
前記予測手段は、前記発電量履歴、及び所定の予測期間の予測環境情報に基づいて、該所定の予測期間の前記自然エネルギー発電装置による発電量をさらに予測し、
前記充放電制御手段は、前記予測手段により予測された発電量を考慮して、前記蓄電池の充電・放電を制御することを特徴とする請求項12に記載の電力負荷平準化装置。
The environmental information acquisition means acquires environmental information further including an index value having a correlation with the power generation amount of the natural energy power generation device,
The storage means further stores a history of the power generation amount of the natural energy power generation apparatus in association with the environmental information as a power generation amount history,
The predicted environment information acquisition unit acquires the index value in a predetermined prediction period as predicted environment information,
The prediction means further predicts the power generation amount by the natural energy power generation device in the predetermined prediction period based on the power generation amount history and the prediction environment information of the predetermined prediction period,
13. The power load leveling device according to claim 12, wherein the charge / discharge control unit controls charging / discharging of the storage battery in consideration of a power generation amount predicted by the prediction unit.
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