JP2017153287A - Power supply device estimating device, power supply information estimating method, and power supply information estimating program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源情報推定装置、電源情報推定方法および電源情報推定プログラム
に関する。
The present invention relates to a power supply information estimation device, a power supply information estimation method, and a power supply information estimation program.
近年、再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置(例えば、太陽光発電装置)が活用されている。これらの発電装置を導入している需要家は、負荷が存在する場合には発電装置から発電された電力を直接利用し、負荷が存在しない場合には電力会社に売電、あるいは蓄電装置に電力を一時的に蓄える。そして、負荷が発生した場合に、需要家は、蓄電装置に蓄電した電力を利用する。 In recent years, power generation devices (for example, solar power generation devices) that generate power using renewable energy have been used. Customers who have installed these power generators directly use the power generated by the power generator when there is a load, and sell power to the power company or power to the power storage device when there is no load. Is temporarily stored. And when load generate | occur | produces, a consumer uses the electric power accumulate | stored in the electrical storage apparatus.
また、所定の需要家群において電力の融通が可能な場合、需要家群に対する電力会社からの給電が停電したときに、使用可能な電力を十分に持っていない需要家の負荷に対して他の需要家の蓄電装置や発電装置から電力を融通することが考えられる。
このように、負荷に電力を供給する電源として、電力会社の電源の代わりに、他の需要家の蓄電装置や発電装置を電源として用いることが考えられる。
In addition, when power can be accommodated in a given group of consumers, when power supply from the power company to the group of customers fails, other loads against the load of consumers who do not have enough power available It is conceivable to use electric power from a power storage device or a power generation device of a customer.
Thus, as a power source for supplying power to a load, it is conceivable to use a power storage device or power generation device of another customer as a power source instead of the power source of the electric power company.
一方、例えば、特許文献1には、負荷側からみた電力系統側のインピーダンスを測定することによって電力需要を推定し、負荷装置の制御を行うことが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
On the other hand, for example,
しかしながら、発電装置で発電された電力、蓄電装置に一時的に蓄えられた電力、および電力会社の電源から供給される電力では、電圧波形の特定や放電に関する特性が様々である。
そのため、上記のように電源を変更する場合、電源の給電条件に合わせた負荷側の制御が望まれるが、どのような電源から負荷に対して電力が供給されているか推定できないため、特許文献1に示すように負荷側の制御を行うことができなかった。
However, in the power generated by the power generation device, the power temporarily stored in the power storage device, and the power supplied from the power source of the power company, there are various characteristics relating to the identification of the voltage waveform and the discharge.
Therefore, when the power source is changed as described above, control on the load side in accordance with the power supply condition of the power source is desired. However, since it is impossible to estimate from which power source the power is supplied to the load,
本発明は、上記従来の課題を考慮し、負荷に電力を供給する電源に関する情報を推定可能な電源情報推定装置、電源情報推定方法、および電源情報推定プログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a power supply information estimation device, a power supply information estimation method, and a power supply information estimation program capable of estimating information related to a power supply that supplies power to a load in consideration of the conventional problems.
第1の発明に係る電源情報推定装置は、電力情報取得部と、電源情報推定部と、を備える。電力情報取得部は、需要家の外部の電源から負荷に供給される電力について電圧および電流のうち少なくとも一方の過渡応答に関する情報を取得する。電源情報推定部は、過渡応答に関する情報に基づいて電源に関する情報を推定する。
これにより、需要家の負荷に給電する電源に関する情報を推定することができる。電源に関する情報とは、例えば、電源の種類、または状態などを含む。
The power supply information estimation device according to the first invention includes a power information acquisition unit and a power supply information estimation unit. The power information acquisition unit acquires information related to a transient response of at least one of voltage and current for power supplied from a power source outside the consumer to the load. A power supply information estimation part estimates the information regarding a power supply based on the information regarding a transient response.
Thereby, the information regarding the power supply which supplies electric power to a consumer's load can be estimated. The information regarding the power source includes, for example, the type or state of the power source.
このため、複数の需要家が所属する需要家群において電力の融通が可能な場合、例えば、電力会社の系統電源、他の需要家の蓄電装置、および他の需要家の発電装置のいずれから給電されているかを推定することができる。
このように電源を推定できることにより、例えば電源ごとの定格電力などに合わせて負荷装置を制御することも可能となる。
また、過渡応答に関する情報を利用することにより、簡易に電源に関する情報を推定することができる。
For this reason, when the interchange of electric power is possible in the consumer group to which a plurality of consumers belong, for example, power is supplied from any one of the grid power source of the power company, the power storage device of the other customer, and the power generator of the other customer Can be estimated.
Since the power source can be estimated in this way, it is possible to control the load device in accordance with, for example, the rated power for each power source.
Moreover, the information regarding a power supply can be simply estimated by utilizing the information regarding a transient response.
第2の発明に係る電源情報推定装置は、第1の発明に係る電源情報推定装置であって、電源情報推定部は、無負荷状態から負荷が投入される第1状態変化および負荷投入状態から負荷が遮断される第2状態変化のうち少なくとも一方における過渡応答に関する情報に基づいて電源に関する情報を推定する。
このように、無負荷状態から負荷投入時における過渡応答、負荷投入状態から負荷遮断時の過渡応答を検出することにより、電源に関する情報を推定することができる。
A power supply information estimation device according to a second invention is the power supply information estimation device according to the first invention, wherein the power supply information estimation unit is configured to detect the first state change and the load application state in which a load is applied from a no-load state. Information on the power source is estimated based on information on the transient response in at least one of the second state changes in which the load is interrupted.
As described above, the information on the power source can be estimated by detecting the transient response when the load is applied from the no-load state and the transient response when the load is interrupted from the load application state.
第3の発明に係る電源情報推定装置は、第1の発明に係る電源情報推定装置であって、電源情報推定部は、外部電源の起動時または停電時の状態変化のうち少なくとも一方の過渡応答に関する情報に基づいて電源に関する情報を推定する。
このように、外部電源の起動時の状態変化の過渡応答、外部電源の停電時の状態変化の過渡応答、またはその双方を検出することにより、電源に関する情報を推定することができる。
A power supply information estimation device according to a third aspect of the present invention is the power supply information estimation device according to the first aspect of the present invention, wherein the power supply information estimation unit is a transient response of at least one of the state changes at the time of start-up or power failure of the external power supply Information on the power source is estimated based on the information on
As described above, the information on the power supply can be estimated by detecting the transient response of the state change at the time of starting the external power supply, the transient response of the state change at the time of the power failure of the external power supply, or both.
第4の発明に係る電源情報推定装置は、第1の発明に係る電源情報推定装置であって、過渡応答に関する情報と電源に関する情報が対応付けられたデータベースを更に備える。電源情報推定部は、データベースに基づいて、電源に関する情報を推定する。
このように、データベースを予め用意しておくことにより、過渡応答に関する情報から電源に関する情報を推定することができる。
A power supply information estimation device according to a fourth aspect of the present invention is the power supply information estimation device according to the first aspect of the present invention, further comprising a database in which information related to transient response and information related to power supply are associated. The power supply information estimation unit estimates information on the power supply based on the database.
Thus, by preparing a database in advance, it is possible to estimate information on the power supply from information on the transient response.
第5の発明に係る電源情報推定装置は、第4の発明に係る電源情報推定装置であって、過渡応答に関する情報は、過渡応答における電圧の値、周波数の変動幅、もしくは過渡応答の時間、または過渡応答における電流の値、周波数の変動幅、もしくは過渡応答の時間を含み、電源に関する情報は、電源の種類を含む。データベースにおいて、電源の種類ごとに、電圧もしくは前記電流の値の範囲、変動幅の範囲または過渡応答の時間範囲が設定されている。電源情報推定部は、データベースに基づいて、電源の種類を推定する。
このように、過渡応答における周波数、電圧、若しくは電流の変動幅、または過渡応答の時間などの過渡応答に関する情報によって、電源の種類を推定することができる。
The power supply information estimation device according to a fifth aspect of the present invention is the power supply information estimation device according to the fourth aspect of the present invention, wherein the information related to the transient response is a voltage value, a frequency fluctuation range, or a transient response time in the transient response, Alternatively, the information regarding the power source includes the value of the current in the transient response, the fluctuation range of the frequency, or the time of the transient response, and the type of the power source. In the database, a voltage or current value range, a fluctuation range range, or a transient response time range is set for each type of power supply. The power supply information estimation unit estimates the type of power supply based on the database.
As described above, the type of the power supply can be estimated based on information on the transient response such as the fluctuation range of the frequency, voltage, or current in the transient response, or the time of the transient response.
第6の発明に係る電源情報推定装置は、第1の発明に係る電源情報推定装置であって、電源は、他の需要家の発電装置、他の需要家の蓄電池、または系統連系された外部電源である。
このように、電源の種類として発電装置、蓄電池、または系統連系された外部電源の区別をすることができる。なお、さらに、電源の種類は、発電装置および蓄電装置の型式等の情報を含んでいてもよく、定格電圧等の情報をより細かく取得することができる。
A power source information estimation device according to a sixth invention is the power source information estimation device according to the first invention, wherein the power source is a power generation device of another customer, a storage battery of another customer, or a grid connection External power supply.
In this way, it is possible to distinguish between a power generation device, a storage battery, or a grid-connected external power source as the type of power source. Furthermore, the type of the power supply may include information such as the types of the power generation device and the power storage device, and information such as the rated voltage can be acquired more finely.
第7発明に係る電源情報推定装置は、第3の発明に係る電源情報推定装置であって、過渡応答存否判定部を備える。過渡応答存否判定部は、過渡応答が存在するか否かを判定する。
これにより、過渡応答が存在するかしないかを判定することができる。
A power supply information estimation apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the power supply information estimation apparatus according to the third aspect of the present invention, comprising a transient response presence / absence determination unit. The transient response presence / absence determining unit determines whether or not a transient response exists.
Thereby, it can be determined whether a transient response exists or not.
第8の発明に係る電源情報推定方法は、電力情報取得ステップと、電源情報推定ステップとを備える。電源情報取得ステップは、需要家の外部の電源から負荷に供給される電力について電圧および電流のうち少なくとも一方の過渡応答に関する情報を取得する。電源情報推定ステップは、過渡応答に関する情報に基づいて電源に関する情報を推定する。
これにより、負荷に給電する電源に関する情報を推定することができる。
A power supply information estimation method according to an eighth invention includes a power information acquisition step and a power supply information estimation step. The power supply information acquisition step acquires information related to the transient response of at least one of voltage and current for the power supplied from the power supply outside the consumer to the load. The power supply information estimation step estimates information related to the power supply based on information related to the transient response.
Thereby, the information regarding the power supply which supplies electric power to a load can be estimated.
第9の発明に係る電源情報推定プログラムは、電力情報取得ステップと、電源情報推定ステップとを備える電源情報推定方法をコンピュータに実行させる。電源情報取得ステップは、需要家の外部の電源から負荷に供給される電力について電圧および電流のうち少なくとも一方の過渡応答に関する情報を取得する。電源情報推定ステップは、過渡応答に関する情報に基づいて電源に関する情報を推定する。 A power supply information estimation program according to a ninth aspect causes a computer to execute a power supply information estimation method including a power information acquisition step and a power supply information estimation step. The power supply information acquisition step acquires information related to the transient response of at least one of voltage and current for the power supplied from the power supply outside the consumer to the load. The power supply information estimation step estimates information related to the power supply based on information related to the transient response.
これにより、負荷に給電する電源に関する情報を推定することができる。 Thereby, the information regarding the power supply which supplies electric power to a load can be estimated.
本発明によれば、負荷に電力を供給する電源に関する情報を推定可能な電源情報推定装置、電源情報推定方法、および電源情報推定プログラムを提供することを目的とする。 According to the present invention, it is an object to provide a power source information estimation device, a power source information estimation method, and a power source information estimation program that can estimate information about a power source that supplies power to a load.
以下に、本発明に係る実施の形態における電源情報推定装置、電源情報推定方法、および電源情報推定プログラムについて図面を参照して説明する。
ここで、以下の説明において登場する需要家A20は、発電装置(ソーラーパネル21)と蓄電池(蓄電装置23)とを所有しており、電力が不足すると外部から電力を買い、余剰電力が生じると外部へと電力を売ることができる。
Hereinafter, a power supply information estimation device, a power supply information estimation method, and a power supply information estimation program according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Here, a customer A20 appearing in the following description owns a power generation device (solar panel 21) and a storage battery (power storage device 23), and when power is insufficient, power is purchased from outside and surplus power is generated. You can sell power to the outside.
他の需要家B30も、需要家A20と同様に、発電装置(ソーラーパネル31)と蓄電池(蓄電装置33)を有しており、需要家C40も、需要家A20と同様に発電装置(ソーラーパネル41)と蓄電池(蓄電装置43)を有している。
これら需要家A20、B30、C40は、需要家群60に含まれている。
需要家とは、電力会社100と契約を結んでおり、電力会社100の電源110から系統50(図1参照)を介して供給される電力を使用する個人、法人、団体等であって、例えば、一般家庭(戸建て、マンション)、企業(事業所、工場、設備等)、地方自治体、国の機関等が含まれる。
Other customer B30 also has a power generation device (solar panel 31) and a storage battery (power storage device 33), similar to customer A20, and customer C40 also has a power generation device (solar panel) as with customer A20. 41) and a storage battery (power storage device 43).
These consumers A20, B30, and C40 are included in the
A consumer is an individual, a corporation, an organization, or the like who has a contract with the
また、上述した外部とは、電力会社、他の需要家を含む。すなわち、需要家A20が売電する外部としては、電力会社、他の需要家B30、C40等が挙げられる。
そして、以下の実施の形態において、スマートメータ28、38、48(図1参照)とは、各需要家にそれぞれ設置され、発電量、蓄電量、電力消費量を計測し、通信機能を用いて、計測結果を電力会社等へ送信する計測機器を意味している。スマートメータ28、38、48を設置したことにより、電力会社は、需要家A20、B30、C40におけるリアルタイムの電力状況を正確に把握できるとともに、所定期間ごとに実施される検針業務を自動化することができる。
Moreover, the above-mentioned outside includes an electric power company and other customers. That is, as the outside where customer A20 sells electricity, an electric power company, other consumers B30, C40, etc. are mentioned.
In the following embodiments, the
さらに、以下の実施の形態において、負荷24、34、44(図1)とは、例えば、需要家が一般家庭の場合には、エアコン、冷蔵庫、電力レンジ、IHクッキングヒータ、テレビ等の電力消費体を意味している。また、例えば、需要家が企業(工場等)の場合には、工場内に設置された各種設備、空調設備等の電力消費体を意味している。
さらに、以下の実施の形態において、EMS(Energy Management System)26、36、46(図1)は、各需要家にそれぞれ設置されており、各需要家における消費電力量を削減するために設けられたシステムを意味している。そして、EMS26、36、46には、各々の需要家A20、B30、C40の外部から負荷24、34、44に供給される電力の電源の情報を推定する電源情報推定装置29、39、49が設けられている。
Furthermore, in the following embodiments, the
Furthermore, in the following embodiments, EMS (Energy Management System) 26, 36, 46 (FIG. 1) is installed in each consumer, and is provided to reduce the amount of power consumption in each consumer. System. The
(実施の形態)
<構成>
本発明にかかる実施の形態に係る電源情報推定装置29、39、49は、需要家の外部から需要家の使用する負荷に給電する電源に関する情報を推定する装置である。
例えば、電力会社100からの系統50を介した給電が停止した場合に、需要家群60内において系統50を介して電力を融通すると、電力会社の電源(系統連系された外部電源の一例)から他の需要家の蓄電池または発電装置に電源が変更されることになる。このような場合において、電源情報推定装置29、39、49は、いずれの電源から電力が供給されているかを推定する。これにより、電力を供給する電源にあわせて、負荷を制御することができる。
(Embodiment)
<Configuration>
The power supply
For example, when power supply from the
具体的には、例えば、需要家A20の電源情報推定装置29の場合、系統50を介して負荷24に給電する電源が、電力会社100の電源110、需要家B30のソーラーパネル31、需要家B30の蓄電装置33、需要家C40のソーラーパネル41、および需要家C40の蓄電装置43のいずれであるかを推定する。
なお、図1に示す各構成をつなぐ実線は、データ等の情報の流れを示しており、一点鎖線は電気の流れを示している。
また、本実施形態の電源情報推定装置29、39、49の構成については、後段において詳述する。
Specifically, for example, in the case of the power source
Note that the solid line connecting the components shown in FIG. 1 indicates the flow of information such as data, and the alternate long and short dash line indicates the flow of electricity.
In addition, the configuration of the power source
(需要家)
本実施の形態の電源情報推定装置29、39、49は、各々の需要家A20、B30、C40のEMS26、36、46に設けられている。
(Customer)
The power source
需要家A20は、図1に示すように、ソーラーパネル(発電装置)21、太陽光発電用電力変換装置(PCS)22、発電電力用電力センサ22a、蓄電装置(蓄電池)23、蓄電電力用電力センサ23a、負荷24、負荷用電力センサ24a、分電盤25、EMS(Energy Management System)26、およびスマートメータ28を備えている。
ソーラーパネル(発電装置)21は、太陽光の光エネルギーを用いた光起電力効果を利用して電気を発生させる装置であって、需要家A20の屋根等に設置されている。そして、ソーラーパネル21における発電量は、天気予報の日照時間に関する情報に基づいて予測することができる。
As shown in FIG. 1, the
The solar panel (power generation device) 21 is a device that generates electricity using the photovoltaic effect using the light energy of sunlight, and is installed on the roof or the like of the consumer A20. And the electric power generation amount in the
太陽光発電用電力変換装置(PCS(Power Conditioning System))22は、図1に示すように、ソーラーパネル21と接続されており、ソーラーパネル21において発生した直流電流を交流電流に変換する。
発電電力用電力センサ22aは、図1に示すように、太陽光発電用電力変換装置22に接続されており、ソーラーパネル21において発電した電力量を測定する。そして、発電電力用電力センサ22aは、EMS26に対して測定結果(発電量)を送信する。
As shown in FIG. 1, a photovoltaic power generation converter (PCS (Power Conditioning System)) 22 is connected to a
As shown in FIG. 1, the generated
蓄電装置(蓄電池)23は、ソーラーパネル21において発電した電力のうち、負荷24によって消費しきれなかった余剰電力を一時的に蓄えるために設けられている。これにより、ソーラーパネル21によって発電する日中の時間帯において、負荷24による電力消費量が少ない場合でも、余った電力を蓄電装置23へ蓄えておくことで、発電した電力を捨ててしまう無駄を排除できる。
The power storage device (storage battery) 23 is provided to temporarily store surplus power that cannot be consumed by the
蓄電電力用電力センサ23aは、図1に示すように、蓄電装置23に接続されており、蓄電装置23において蓄えられている電力量を測定する。そして、蓄電電力用電力センサ23aは、EMS26に対して測定結果(蓄電量)を送信する。
負荷24は、上述したように、一般家庭におけるエアコンや冷蔵庫等の家電製品、工場等における設備、空調装置等の電力消費体であって、電力会社100の電源110から供給される電力、ソーラーパネル21によって発生した電力、蓄電装置23において蓄えられた電力を消費する。
As shown in FIG. 1, the stored
As described above, the
負荷用電力センサ24aは、図1に示すように、負荷24に接続されており、負荷24によって消費される電力量を測定する。そして、負荷用電力センサ24aは、EMS26に対して測定結果(消費電力量)を送信する。
分電盤25は、図1に示すように、発電電力用電力センサ22a、蓄電電力用電力センサ23a、負荷用電力センサ24a、およびスマートメータ28と接続されている。そして、分電盤25は、ソーラーパネル21において発電した電力、蓄電装置23に蓄えられた電力、または系統50から買った電力を負荷24に対して供給する。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 1, the
また、分電盤25は、余剰電力を、スマートメータ28を介して系統50へと供給する。これにより、需要家A20は、電力会社または他の需要家B30、C40に余剰電力を売電することができる。
EMS(Energy Management System)26は、上述したように、需要家A20における消費電力量を削減するために設けられたエネルギー管理システムであって、図1に示すように、発電電力用電力センサ22a、蓄電電力用電力センサ23aおよび負荷用電力センサ24aと接続されている。また、EMS26は、各センサ22a,23a,24aから受信した検出結果を用いて、ソーラーパネル21による発電電力、蓄電装置23における蓄電量を効率よく負荷24に対して供給する。これにより、系統50から供給される電力の消費量を抑制して、需要家A20における電力コストを効果的に削減することができる。
The
As described above, the EMS (Energy Management System) 26 is an energy management system provided to reduce the amount of power consumed by the consumer A20. As shown in FIG. It is connected to the stored
EMS26には、負荷24に供給される電源に関する情報を推定する電源情報推定装置29が設けられている。
スマートメータ28は、上述したように、需要家A20が所有するソーラーパネル21の発電量、蓄電装置23の蓄電量、および負荷24の消費電力量を計測する。そして、スマートメータ28は、図1に示すように、分電盤25を介して各センサ22a,23a,24aと接続されている。さらに、スマートメータ28は、通信機能を有しており、電力会社に対して、需要家A20における発電量、蓄電量、消費電力量に関する情報を送信する。
The
As described above, the
なお、需要家B30、C40も、需要家Aと同様の構成を備えている。
需要家B30は、図1に示すように、ソーラーパネル(発電装置)31、太陽光発電用電力変換装置(PCS)32、発電電力用電力センサ32a、蓄電装置(蓄電池)33、蓄電電力用電力センサ33a、負荷34、負荷用電力センサ34a、分電盤35、EMS(Energy Management System)36、およびスマートメータ38を備えている。
また、需要家C40は、図1に示すように、ソーラーパネル(発電装置)41、太陽光発電用電力変換装置(PCS)42、発電電力用電力センサ42a、蓄電装置(蓄電池)43、蓄電電力用電力センサ43a、負荷44、負荷用電力センサ44a、分電盤45、EMS(Energy Management System)46、およびスマートメータ48を備えている。
Consumers B30 and C40 have the same configuration as that of customer A.
As shown in FIG. 1, the
Further, as shown in FIG. 1, a consumer C40 has a solar panel (power generation device) 41, a photovoltaic power generation conversion device (PCS) 42, a power
(電源情報推定装置)
上述したように電源情報推定装置29、39、49は、需要家の外部から需要家の使用する負荷に給電する電源に関する情報を推定する装置である。電源情報推定装置29、39、49は、各需要家A20、B30、C40のEMS26、36、46に設けられている。
(Power supply information estimation device)
As described above, the power supply
電源に関する情報とは、電源の種類・状態を含む。電源の種類とは、例えば電力会社の電源、蓄電池、発電装置等を示し、更には蓄電池や発電装置の製品の種類(例えば、型式)等を示してもよい。また、電源の状態とは、電源の種類から導き出せる情報を含み、例えば、その電源の持つ定格出力、最大出力等を示す。
なお、電源情報推定装置29、39、49の構成は同様であるため、需要家A20が所有する電源情報推定装置29について説明する。図2は、電源情報推定装置29の制御構成を示すブロック図である。
The information regarding the power source includes the type and state of the power source. The type of power source indicates, for example, a power source of a power company, a storage battery, a power generation device, or the like, and may further indicate a product type (for example, model) of the storage battery or the power generation device. The state of the power supply includes information that can be derived from the type of power supply, and indicates, for example, the rated output, the maximum output, etc. of the power supply.
In addition, since the structure of the power supply
電源情報推定装置29は、電力情報取得部71と、過渡応答存否判定部72と、電源情報推定部73と、データベース74と、を備える。
電力情報取得部71は、系統50からスマートメータ28、分電盤25、および負荷用電力センサ24aを介して負荷24に供給される電力の電圧および電流のうち少なくとも一方の情報を取得する。この情報とは、例えば、過渡応答に関する情報および、定常状態に関する情報を含む。過渡応答に関する情報とは、過渡応答における電圧、電流もしくはそれらの周波数の変動幅、または過渡応答の時間の情報を含む。また、定常状態に関する情報とは、電圧または電流の時間変化の情報を含む。電力情報取得部71は、電力の電圧および電流のうち少なくとも一方の情報を常時取得している。
The power supply
The power
過渡応答存否判定部72は、無負荷状態から負荷が投入される第1状態変化および負荷投入状態から負荷が遮断される第2状態変化において、過渡応答が発生したか否かを判定する。
図3(a)は、第1状態変化の一例として無負荷状態から70%の負荷を投入したときにおける電圧値の周波数の時間変化を示す図である。図3(b)は、第2状態変化の一例として100%負荷状態から負荷を遮断したときにおける電圧値の周波数の時間変化を示す図である。図3(a)に示す例では、無負荷状態における周波数は62Hzであるが、70%負荷投入すると過渡応答として周波数は59Hzまで下がってから60.3Hzの定常状態になる。また、図3(b)に示す例では、100%負荷状態における周波数は60Hzであるが、負荷を遮断すると過渡応答として周波数は63Hzまで上がってから62.7Hzの定常状態になる。
The transient response presence /
FIG. 3A is a diagram illustrating a time change in the frequency of the voltage value when a load of 70% is applied from the no-load state as an example of the first state change. FIG. 3B is a diagram illustrating a time change in the frequency of the voltage value when the load is cut off from the 100% load state as an example of the second state change. In the example shown in FIG. 3A, the frequency in the no-load state is 62 Hz, but when 70% load is applied, the frequency drops to 59 Hz as a transient response, and then reaches a steady state of 60.3 Hz. In the example shown in FIG. 3B, the frequency in the 100% load state is 60 Hz. However, when the load is cut off, the frequency rises to 63 Hz as a transient response, and then reaches a steady state of 62.7 Hz.
また、図4は、無負荷状態から70%の負荷を投入したときにおける電圧値の時間変化を示す図である。図4では、0.2sec近傍の点線で囲まれた部分で電圧値が103Vまで上昇しており、過渡応答が発生している。
さらに、図5は、無負荷状態から70%の負荷を投入したときにおける電流値の時間変化を示す図である。図5では、0.2sec近傍で電流値が10.9A付近まで上昇しており、過渡応答が発生している。
FIG. 4 is a diagram showing a change in voltage value over time when a load of 70% is applied from the no-load state. In FIG. 4, the voltage value rises to 103 V in a portion surrounded by a dotted line near 0.2 sec, and a transient response occurs.
Furthermore, FIG. 5 is a diagram showing a time change of the current value when a load of 70% is applied from the no-load state. In FIG. 5, the current value rises to around 10.9 A in the vicinity of 0.2 sec, and a transient response occurs.
電源情報推定部73は、過渡応答存否判定部72によって過渡応答が存在すると判定された場合に、データベース74に基づいて過渡応答に関する情報から電源に関する情報を推定する。
データベース74は、過渡応答に関する情報と電源に関する情報を対応付けて記憶している。図6は、データベース74に記憶されているデータの一例を示す図である。図6では、電源の種類(メーカ名、型式、タイプ(発電装置、蓄電装置の別等))ごとに、電圧値の変動幅、電圧の周波数の変動幅ならびに電圧の過渡応答時間の範囲、および電流値の変動幅、電流の周波数の変動幅ならびに電流の過渡応答時間の範囲が示されている。なお、周波数の変動幅と過渡応答時間の幅については電流と電圧で同じ範囲となっている。
The power supply
The
例えば、図3(a)に示す例では、周波数の変動幅は約3Hzであり、過渡応答の時間は約1msecであるため、電源情報推定部73は、外部から負荷24に電力を供給している電源は型式BB−CDE11の蓄電装置であると推定できる。また、図4に示す例では、電圧値の変動幅は、100V±3.0V以内であり、図5に示す例では、電流値の変動幅は10A±3.0V以内であるため、電源情報推定部73は、外部から負荷24に電力を供給している電源は型式BB−CDE11の蓄電装置であると推定できる。
For example, in the example shown in FIG. 3A, the frequency fluctuation range is about 3 Hz, and the transient response time is about 1 msec. Therefore, the power supply
なお、データベース74は、外部電源の電気が流れた状態における負荷投入または負荷遮断のときの過渡応答に関する情報と電源に関する情報を対応付けて記憶しているが、これらに限らなくてもよい。たとえば、外部電源が起動または停電した場合における過渡応答と電源に関する情報を対応付けたデータベースが設けられていてもよい。
図7(a)は、負荷24に電力を供給する外部電源を起動したときにおける電圧値の周波数の時間変化を示す図である。図7(b)は、外部電源から負荷24への電力が停電したときにおける電圧値の周波数の時間変化を示す図である。図7(a)では、0.2sec過ぎに外部電源を起動すると、約0.7secまで周波数が61.4Hzから60.3Hzまで下降し、定常状態となる。図7(b)では、約0,2secで外部電源が停止されると周波数は62.3Hzまで上昇してから0.6secで61.4Hzの定常状態となる。
Note that the
FIG. 7A is a diagram illustrating a time change in the frequency of the voltage value when an external power supply that supplies power to the
図8に示すデータベース75は、図7(a)および図7(b)に示すような、外部電源の起動・停電時における電圧値の変動幅、電圧の周波数の変動幅ならびに過渡応答時間の範囲、および電流値の変動幅、電流の周波数の変動幅、ならびに過渡応答時間の範囲が示されている。なお、周波数の変動幅と過渡応答時間の幅については電流と電圧で同じ範囲となっている。
The
図7(a)および図7(b)では、周波数の変動幅が60Hz±3.0以内であり、過渡応答の時間が1.0sec±0.5sec以内であるため、外部電源の種類は、型式BB−CDE11の蓄電装置であると推定できる。
なお、データベース74に設けられている複数の項目(電圧値の変動幅、電圧の周波数の変動幅ならびに電圧の過渡応答時間の範囲、および電流値の変動幅、電流の周波数の変動幅ならびに電流の過渡応答時間の範囲)は、どれか1つの項目を用いて電源の種類を推定してもよいし、複数の項目を組み合わせて用いても良い。データベース75の複数の項目(外部電源の起動・停電時における電圧値の変動幅、電圧の周波数の変動幅ならびに過渡応答時間の範囲、および電流値の変動幅、電流の周波数の変動幅、ならびに過渡応答時間の範囲)についても同様である。
In FIG. 7A and FIG. 7B, the frequency fluctuation range is within 60 Hz ± 3.0, and the transient response time is within 1.0 sec ± 0.5 sec. It can be estimated that it is a power storage device of model BB-CDE11.
It should be noted that a plurality of items (voltage value fluctuation range, voltage frequency fluctuation range and voltage transient response time range, current value fluctuation range, current frequency fluctuation range, For the range of the transient response time, the type of the power source may be estimated using any one item, or a plurality of items may be used in combination. A plurality of items in the database 75 (the fluctuation range of the voltage value, the fluctuation range of the voltage frequency and the range of the transient response time, the range of the transient response time, the fluctuation range of the current value, the fluctuation range of the current frequency, and the transient The same applies to the response time range.
<動作>
次に、本発明にかかる実施の形態の電源情報推定装置29、39、49の動作について説明するとともに、本発明の電源情報推定方法についても同時に述べる。なお、一例として需要家Aの電源情報推定装置29の動作について説明する。
図9は、本実施の形態の電源情報推定装置29の動作を示すフロー図である。
<Operation>
Next, the operation of the power supply
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the power supply
図9に示すように、ステップS11において、電力情報取得部71によってEMS26から電圧情報が取得される。この電圧情報の取得は常時行われている。なお、ステップS11は、電力情報取得ステップの一例に対応する。また、電圧情報に限らず電流情報であってもよい。
ステップS12において、電力情報取得部71によって検出された電圧情報について過渡応答存否判定部72が過渡応答の有無を判定する。
As illustrated in FIG. 9, in step S <b> 11, voltage information is acquired from the
In step S <b> 12, the transient response
過渡応答が存在する場合には、ステップS13において、電源情報推定部73は、取得した電圧の情報(電圧の時間変化)から過渡応答に関する情報(周波数の変動幅、過渡応答時間)を抽出する。
次に、ステップS15において、電源情報推定部73は、データベース74に基づいて、過渡応答に関する情報(図6に示す周波数の変動幅、過渡応答時間、電圧の変動幅、電流の変動幅などの項目)から電源の情報(図6に示す種類(メーカー名、型式、タイプ)・状態など)を推定する。データベース75が設けられている場合には、電源情報推定部73は、データベース75に基づいて電源の情報を推定しても良い。ステップS13、S15は、電源情報推定ステップの一例に対応する。
If a transient response exists, in step S13, the power supply
Next, in step S15, the power supply
一方、ステップS12において、過渡応答存否判定部72によって第1状態変化または第2状態変化において過渡応答が存在しないと判定された場合には、制御はステップS14へと進む。
そして、ステップS14では、エラー処理が行われて制御は終了する。
以上のように、需要家の負荷に給電する電源に関する情報を推定することができる。このため、複数の需要家A20、B30、C40が所属する所定の需要家群60間において電力の融通が可能な状態において、例えば、需要家A20については、電力会社100の電源110、他の需要家B30、C40の蓄電装置33、43、および他の需要家B30、C40のソーラーパネル31、41のどの電源から給電されているかを推定することができる。
On the other hand, if it is determined in step S12 that there is no transient response in the first state change or the second state change by the transient response
In step S14, error processing is performed and the control ends.
As described above, it is possible to estimate information related to a power source that supplies power to a consumer's load. For this reason, in a state in which power can be interchanged between the
このように電源を推定できることにより、例えば電源ごとの定格電力などに合わせて負荷装置を制御することも可能となる。例えば、需要家A20が需要家B30の蓄電装置33を電源とし系統50を介して電力が融通される場合、蓄電装置33の定格出力が負荷24の使用電力よりも低いときには、例えばEMS26等がブレーカーのオン・オフを行い、負荷の使用電力が定格電力を超えないように制御することができる。
Since the power source can be estimated in this way, it is possible to control the load device in accordance with, for example, the rated power for each power source. For example, when the customer A20 uses the
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施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、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施の形態1では、本発明に係る電源情報推定方法として、図9に示すフローチャートに従って、電源情報推定方法を実施する例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、図9に示すフローチャートに従って実施される電源情報推定方法をコンピュータに実行させる電源情報推定プログラムとして、本発明を実現しても良い。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.
(A)
In
For example, the present invention may be realized as a power information estimation program that causes a computer to execute a power information estimation method that is performed according to the flowchart shown in FIG.
また、電源情報推定プログラムの一つの利用形態は、コンピュータにより読取可能な、ROM等の記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
また、電源情報推定プログラムの一つの利用形態は、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波などの伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
また、上述したコンピュータは、CPU等のハードウェアに限らずファームウェアや、OS、更に周辺機器を含むものであってもよい。
なお、以上説明したように、電源情報推定はソフトウェア的に実現してもよいし、ハードウェア的に実現しても良い。
Also, one use form of the power information estimation program may be an aspect in which the program is recorded on a recording medium such as a ROM readable by a computer and operates in cooperation with the computer.
In addition, one form of use of the power information estimation program is a mode in which it is transmitted through a transmission medium such as the Internet or a transmission medium such as light, radio wave, or sound wave, read by a computer, and operated in cooperation with the computer. May be.
The computer described above is not limited to hardware such as a CPU, and may include firmware, an OS, and peripheral devices.
As described above, the power supply information estimation may be realized by software or hardware.
(B)
上記実施の形態では、電源情報推定装置29はEMS26に設けられているが、これに限られるものではない。例えば、図10に示すように、電源情報推定装置29がスマートメータ28に設けられていてもよい。
(B)
In the above embodiment, the power source
(C)
上記実施の形態の電源情報推定装置29はEMS26に設けられているが、図11の電源情報推定装置129のように、EMS26と別々に設けられていてもよい。この場合、図11に示す電源情報推定装置129の電力情報取得部171は、図2に示す電力情報取得部71と比較して、通信機能を更に有しており、EMS26と通信を行って電力に関する情報を取得する。通信としては、無線または有線のいずれを用いてもよく、インターネット回線を用いた通信であってもよい。また、電源情報推定装置129は、クラウドコンピューティングシステムにおける仮想サーバであってもよく、電源情報推定プログラムが仮想サーバによって実行されてもよい。
(C)
Although the power supply
(D)
上記実施の形態では、需要家A20は、蓄電装置23およびソーラーパネル21を有しているが、どちらか一方のみ有していてもよいし、双方を有していなくてもよい。要するに、電源情報推定装置29が、系統50を介して需要家A20に供給する電力の電源に関する情報を推定できればよい。なお、需要家B30、C40も同様に、蓄電装置33、43およびソーラーパネル31、41のうちいずれか一方のみ有していてもよいし、双方を有していなくてもよい。
(E)
上記実施の形態では、データベース74と、データベース75は分けて説明しているが、データベース74とデータベース75は、1つのデータベースであってもよい。
(D)
In the said embodiment, although consumer A20 has the
(E)
In the above embodiment, the
(F)
上記実施の形態では、過渡応答存否判定部72は、電力情報取得部71によって取得された電流または電圧について過渡応答を常に判定しているが、負荷変動をトリガーとして判定してもよい。このような電源情報推定装置229が、図12に示されている。図12に示す電源情報推定装置229は、負荷変化検出部77を有している。負荷変化検出部77は、負荷用電力センサ24aの検出値から図3(a)、(b)に示すような第1状態変化および第2状態変化を検出する。
(F)
In the above-described embodiment, the transient response presence /
図13は、図12に示す電源情報推定装置229の動作を示すフロー図である。図10に示すように、ステップS11の後のステップS20において、負荷変化検出部77が負荷の第1状態変化または第2状態変化を検出すると、過渡応答存否判定部72は第1状態変化または第2状態変化において過渡応答が発生したか否かを判定する。そして、過渡応答が発生している場合には、ステップS13、S15において電源情報推定部73によって電源情報の推定が行われる。一方、過渡応答が発生していない場合には、ステップS14においてエラー処理が行われる。
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the power supply
(G)
上記実施形態では、需要家A20、需要家B30、需要家C40が所有する発電装置として、ソーラーパネル21、31、41(太陽光発電装置)を用いた例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、複数の需要家が所有する発電装置として、風力発電装置、地熱発電装置、ディーゼル発電装置等の他の発電装置を用いてもよい。
(G)
In the said embodiment, although the example using the
For example, you may use other power generators, such as a wind power generator, a geothermal power generator, and a diesel power generator, as a power generator which a plurality of consumers own.
本発明の電源情報推定装置、電源情報推定方法、および電源情報推定プログラムは、負荷に電力を供給する電源に関する情報を推定可能な効果を有し、蓄電池および発電装置を所有する需要家群等において有用である。 The power supply information estimation device, the power supply information estimation method, and the power supply information estimation program of the present invention have an effect capable of estimating information related to a power supply that supplies power to a load, and in a consumer group that owns a storage battery and a power generation device Useful.
21 :ソーラーパネル
22 :太陽光発電用電力変換装置
22a :発電電力用電力センサ
23 :蓄電装置
23a :蓄電電力用電力センサ
24 :負荷
24a :負荷用電力センサ
25 :分電盤
26 :EMS
28 :スマートメータ
29 :電源情報推定装置
31 :ソーラーパネル
32 :太陽光発電用電力変換装置
32a :発電電力用電力センサ
33 :蓄電装置
33a :蓄電電力用電力センサ
34 :負荷
34a :負荷用電力センサ
35 :分電盤
36 :EMS
38 :スマートメータ
39 :電源情報推定装置
41 :ソーラーパネル
42 :太陽光発電用電力変換装置
42a :発電電力用電力センサ
43 :蓄電装置
43a :蓄電電力用電力センサ
44 :負荷
44a :負荷用電力センサ
45 :分電盤
46 :EMS
48 :スマートメータ
49 :電源情報推定装置
50 :系統
60 :需要家群
71 :電力情報取得部
72 :過渡応答存否判定部
73 :電源情報推定部
74 :データベース
75 :データベース
77 :負荷変化検出部
100 :電力会社
110 :電源
129 :電源情報推定装置
170 :電力情報取得部
A20 :需要家
B30 :需要家
C40 :需要家
21: Solar panel 22:
28: Smart meter 29: Power source information estimation device 31: Solar panel 32: Photovoltaic
38: Smart meter 39: Power supply information estimation device 41: Solar panel 42: Photovoltaic
48: Smart meter 49: Power supply information estimation device 50: System 60: Consumer group 71: Power information acquisition unit 72: Transient response existence determination unit 73: Power supply information estimation unit 74: Database 75: Database 77: Load change detection unit 100 : Electric power company 110: Power source 129: Power source information estimation device 170: Electric power information acquisition unit A20: Customer B30: Customer C40: Customer
Claims (9)
前記過渡応答に関する情報に基づいて前記電源に関する情報を推定する電源情報推定部と、
を備えた、
電源情報推定装置。 A power information acquisition unit that acquires information on a transient response of at least one of voltage and current for power supplied to a load from an external power source of a consumer;
A power supply information estimation unit for estimating information on the power supply based on information on the transient response;
With
Power supply information estimation device.
無負荷状態から負荷が投入される第1状態変化および負荷投入状態から負荷が遮断される第2状態変化のうち少なくとも一方における前記過渡応答に関する情報に基づいて前記電源に関する情報を推定する、
請求項1に記載の電源情報推定装置。 The power supply information estimation unit
Estimating information on the power source based on information on the transient response in at least one of a first state change in which a load is applied from a no-load state and a second state change in which the load is interrupted from a load application state;
The power supply information estimation apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の電源情報推定装置。 The power supply information estimation unit estimates information related to the power supply based on information related to transient response of at least one of state changes at the time of start-up or power failure of the external power supply,
The power supply information estimation apparatus according to claim 1.
前記電源情報推定部は、前記データベースに基づいて、前記電源に関する情報を推定する、
請求項1〜3のいずれかに記載の電源情報推定装置。 A database in which information on the transient response and information on the power source are associated with each other;
The power supply information estimation unit estimates information on the power supply based on the database.
The power supply information estimation apparatus in any one of Claims 1-3.
前記電源に関する情報は、前記電源の種類を含み、
前記データベースにおいて、前記電源の種類ごとに、前記電圧もしくは前記電流の値の範囲、前記変動幅の範囲、または前記過渡応答の時間範囲が設定されており、
前記電源情報推定部は、前記データベースに基づいて、前記電源の種類を推定する、
請求項4に記載の電源情報推定装置。 The information regarding the transient response includes a voltage value in the transient response, a frequency fluctuation range, or a time of the transient response, or a current value in the transient response, a frequency fluctuation range, or a time of the transient response,
The information about the power source includes the type of the power source,
In the database, for each type of the power source, a range of the voltage or current value, a range of the fluctuation range, or a time range of the transient response is set,
The power supply information estimation unit estimates the type of the power supply based on the database.
The power supply information estimation apparatus according to claim 4.
請求項1に記載の電源情報推定装置。 The power source is a power generation device, storage battery, or grid-connected external power source of another customer.
The power supply information estimation apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の電源情報推定装置。 A transient response presence / absence determining unit that determines whether or not the transient response exists;
The power supply information estimation apparatus according to claim 1.
前記過渡応答に関する情報に基づいて前記電源に関する情報を推定する電源情報推定ステップと、
を備えた、
電源情報推定方法。 A power information acquisition step of acquiring information related to a transient response of at least one of voltage and current for power supplied to a load from a power source external to the consumer;
A power source information estimation step for estimating information on the power source based on information on the transient response;
With
Power supply information estimation method.
前記過渡応答に関する情報に基づいて前記電源に関する情報を推定する電源情報推定ステップと、
を備えた電源情報推定方法をコンピュータに実行させる電源情報推定プログラム。 A power information acquisition step of acquiring information related to a transient response of at least one of voltage and current for power supplied to a load from a power source external to the consumer;
A power source information estimation step for estimating information on the power source based on information on the transient response;
A power information estimation program for causing a computer to execute a power information estimation method comprising:
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