JP2018166379A - Distributed power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力系統に接続される電力線と、その電力線に接続される太陽光発電装置及び電源装置及び電力負荷装置を備える分散型電源システムに関する。 The present invention relates to a distributed power supply system including a power line connected to an electric power system, a solar power generation device connected to the power line, a power supply device, and a power load device.
特許文献１には、受電電力の削減を行うことと目的とした分散型電源システムが記載されている。具体的には、この分散型電源システムは、電力系統（１）に接続される電力線（２）と、その電力線（２）に接続される太陽光発電装置（５）及び電源装置（Ｇ）及び電力負荷装置（Ｌ）を備えている。そして、例えば３０分間での受電電力が目標デマンドを超えそうになると、負荷遮断や電源装置などを用いたデマンド調整を行って、３０分間での受電電力が目標デマンド以下になるような制御が行われる。 Patent Document 1 describes a distributed power supply system intended to reduce received power. Specifically, this distributed power supply system includes a power line (2) connected to the power system (1), a solar power generation device (5) and a power supply device (G) connected to the power line (2), and A power load device (L) is provided. Then, for example, when the received power in 30 minutes is likely to exceed the target demand, the demand adjustment using a load cutoff or a power supply device is performed so that the received power in 30 minutes becomes less than the target demand. Is called.
太陽光発電装置の発電電力は、例えば雲による日射量の増減に伴って急激に増減することがある。そして、太陽光発電装置の発電電力が急激に増減すると、電力系統から電力線への受電電力も急激に増減するため、電力系統での電力の需給バランスが崩れる可能性がある。 The power generated by the solar power generation device may increase or decrease rapidly as the amount of solar radiation increases or decreases due to, for example, clouds. And if the generated power of the solar power generation device suddenly increases or decreases, the received power from the power system to the power line also increases or decreases rapidly, which may disrupt the power supply-demand balance in the power system.
特に、今後は、ＺＥＨ（ゼロ・エネルギー・ハウス）の推進に伴い、太陽光発電装置の普及率が更に向上することが考えられる。その場合、ある地域での日射量の増減に伴って、その地域に設置された数多くの太陽光発電装置の発電電力は同期して増減するため、その地域での電力系統の電力の需給バランスが大きく崩れる可能性があるという問題がある。 In particular, in the future, with the promotion of ZEH (Zero Energy House), it is conceivable that the penetration rate of photovoltaic power generation devices will further improve. In that case, as the amount of solar radiation in a certain area increases and decreases, the generated power of many photovoltaic power generation devices installed in that area increases and decreases synchronously. There is a problem that it may collapse greatly.
ところが、従来の分散型電源システムでは、太陽光発電装置の発電電力が変動することに伴って受電電力が急激に変動することへの対処がなされていない。 However, in the conventional distributed power supply system, no measures are taken against the sudden fluctuation of the received power as the generated power of the photovoltaic power generator fluctuates.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽光発電装置の発電電力が変動することに伴って受電電力が急激に変動することへの対処がなされた分散型電源システムを提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is a distributed type in which a countermeasure is taken to cope with a sudden change in received power as the generated power of the photovoltaic power generator fluctuates. The point is to provide a power supply system.
上記目的を達成するための本発明に係る分散型電源システムの特徴構成は、電力系統に接続される電力線と、前記電力線に接続される太陽光発電装置及び電源装置及び電力負荷装置を備える分散型電源システムであって、
前記電源装置の動作を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、設定期間毎に目標受電電力を決定して、前記電力系統から前記電力線への受電電力が前記目標受電電力となるように、前記電源装置から前記電力線への出力電力を調節するように構成され、過去の所定期間での、前記電力負荷装置の負荷電力から前記太陽光発電装置が前記電力線に供給する太陽光発電電力を減算した差分電力の平均値がゼロ以上のとき、前記目標受電電力をゼロに決定し、及び、前記過去の所定期間での前記差分電力の平均値がゼロ未満のとき、前記目標受電電力を当該差分電力の平均値と同じに決定する点にある。
In order to achieve the above object, the distributed power supply system according to the present invention is characterized by a distributed configuration comprising a power line connected to a power system, a photovoltaic power generation device connected to the power line, a power supply device, and a power load device. A power system,
A control device for controlling the operation of the power supply device;
The control device determines a target received power for each set period, and adjusts the output power from the power supply device to the power line so that the received power from the power system to the power line becomes the target received power. When the average value of the difference power obtained by subtracting the photovoltaic power supplied from the load power of the power load device to the power line from the load power of the power load device in the past predetermined period is zero or more, The target received power is determined to be zero, and when the average value of the differential power in the past predetermined period is less than zero, the target received power is determined to be the same as the average value of the differential power.
上記特徴構成によれば、過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ以上のとき、その所定期間では電力負荷装置の負荷電力が太陽光発電装置の太陽光発電電力に比べて相対的に大きい傾向にあり、電力線から電力系統へ太陽光発電電力を供給できない状態（売電不可能状態）であったと判定できる。この場合、本特徴構成では、目標受電電力をゼロに決定して、電力系統から電力線への受電電力がゼロ（目標受電電力）となるように、電源装置から電力線への出力電力を調節する。つまり、電力系統からの受電電力がゼロになり且つゼロで安定するように、電源装置から電力線への出力電力を調節する。その結果、分散型電源システムは、太陽光発電装置の発電電力が急激に増減するようなときにも、電力系統での電力の需給バランスを悪化させることを回避しながら、電力系統からの購入電力を安定して少なくさせることができる。 According to the above characteristic configuration, when the average value of the differential power in the past predetermined period is zero or more, the load power of the power load device is relatively smaller than the solar power generated by the solar power generator in the predetermined period. It tends to be large, and it can be determined that the solar power generation power cannot be supplied from the power line to the power system. In this case, in this feature configuration, the target received power is determined to be zero, and the output power from the power supply apparatus to the power line is adjusted so that the received power from the power system to the power line becomes zero (target received power). That is, the output power from the power supply device to the power line is adjusted so that the received power from the power system becomes zero and stabilizes at zero. As a result, the distributed power supply system avoids degrading the supply and demand balance of power in the power system even when the power generated by the photovoltaic power generator suddenly increases or decreases, while purchasing power from the power system. Can be stably reduced.
それに対して、過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ未満のとき、その所定期間では電力負荷装置の負荷電力が太陽光発電装置の太陽光発電電力に比べて相対的に小さい傾向にあり、余剰電力が発生していた、即ち、電力線から電力系統へ太陽光発電電力の少なくとも一部を供給（逆潮流）できる状態（売電可能状態）であったと判定できる。この場合、本特徴構成では、目標受電電力を上記差分電力の平均値と同じに決定して、上記差分電力の平均値（目標受電電力）と同じ大きさの電力が電力線から電力系統へと供給されるように、電源装置から電力線への出力電力を調節する。つまり、電力線から電力系統への供給電力が安定するように、電源装置から電力線への出力電力を調節する。その結果、分散型電源システムは、太陽光発電装置の発電電力が急激に増減するようなときにも、電力系統での電力の需給バランスを悪化させることを回避しながら、電力系統へと太陽光発電電力の少なくとも一部を安定して供給できる。
従って、太陽光発電装置の発電電力が変動することに伴って受電電力が急激に変動することへの対処がなされた分散型電源システムを提供できる。
On the other hand, when the average value of the differential power in the past predetermined period is less than zero, the load power of the power load device tends to be relatively small in comparison with the solar power generated by the solar power generator in the predetermined period. Yes, it can be determined that surplus power has been generated, that is, a state in which at least part of the photovoltaic power is supplied (reverse power flow) from the power line to the power system (a state in which power can be sold). In this case, in this feature configuration, the target received power is determined to be the same as the average value of the differential power, and power having the same magnitude as the average value of the differential power (target received power) is supplied from the power line to the power system. The output power from the power supply to the power line is adjusted. That is, the output power from the power supply device to the power line is adjusted so that the power supplied from the power line to the power system is stabilized. As a result, the distributed power supply system avoids deteriorating the power supply-demand balance in the power system even when the power generated by the photovoltaic power generator suddenly increases or decreases. At least a part of the generated power can be stably supplied.
Therefore, it is possible to provide a distributed power supply system that can cope with a sudden change in the received power as the generated power of the photovoltaic power generator fluctuates.
本発明に係る分散型電源システムの別の特徴構成は、電力系統に接続される複数の電力線のそれぞれが引き込まれる複数の施設にまたがって設置される分散型電源システムであって、
複数の前記施設は、引き込まれる前記電力線に接続される太陽光発電装置及び電源装置及び電力負荷装置を備える一つ以上の第１施設と、引き込まれる前記電力線に接続される前記電力負荷装置を備え且つ前記電源装置を備えない一つ以上の第２施設とで構成され、
前記電源装置の動作を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記第１施設において、設定期間毎に目標受電電力を決定して、前記電力系統から当該第１施設の前記電力線への受電電力が前記目標受電電力となるように、当該第１施設が備える前記電源装置から前記電力線への出力電力を調節するように構成され、前記第１施設において、過去の所定期間での、当該第１施設の前記電力負荷装置の負荷電力から当該第１施設の前記太陽光発電装置が前記電力線に供給する太陽光発電電力を減算した差分電力の平均値がゼロ以上のとき、前記第２施設が備える前記電力負荷装置の前記過去の所定期間での負荷電力の平均値を一つ以上の前記第１施設の数で割ることで導出された調整電力値をゼロから減算した値を前記目標受電電力に決定し、及び、前記過去の所定期間での、前記差分電力の平均値がゼロ未満のとき、当該差分電力の平均値から前記調整電力値を減算した値を前記目標受電電力に決定する点にある。
Another characteristic configuration of the distributed power supply system according to the present invention is a distributed power supply system installed across a plurality of facilities into which each of a plurality of power lines connected to the power system is drawn,
The plurality of facilities includes one or more first facilities including a solar power generation device, a power supply device, and a power load device connected to the power line to be drawn in, and the power load device connected to the power line to be drawn in. And one or more second facilities not equipped with the power supply device,
A control device for controlling the operation of the power supply device;
The control device determines a target received power for each set period in the first facility, and the received power from the power system to the power line of the first facility becomes the target received power. It is comprised so that the output electric power to the said power line from the said power supply device with which 1 facility may be equipped, In the said 1st facility, it is the said 1st from the load electric power of the said power load apparatus of the said 1st facility in the past predetermined period When the average value of the differential power obtained by subtracting the photovoltaic power supplied to the power line by the photovoltaic power generation device of one facility is zero or more, the power load device included in the second facility in the past predetermined period A value obtained by subtracting an adjusted power value derived by dividing an average value of load power by the number of one or more first facilities from zero is determined as the target received power, and in the past predetermined period , The differential power When the average value is less than zero, there a value obtained by subtracting the regulated power value from the average value of the power difference in the point of determining the target received power.
上記特徴構成によれば、第１施設において、過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ以上のとき、その所定期間では電力負荷装置の負荷電力が太陽光発電装置の太陽光発電電力に比べて相対的に大きい傾向にあり、その第１施設の電力線から電力系統へ太陽光発電電力を供給できない状態（売電不可能状態）であったと判定できる。この場合、本特徴構成では、第２施設が備える電力負荷装置の上記過去の所定期間での負荷電力の平均値を一つ以上の第１施設の数で割ることで導出された調整電力値をゼロから減算した値を目標受電電力に決定して、電力系統から電力線への受電電力がその目標受電電力となるように、電源装置から電力線への出力電力を調節する。つまり、太陽光発電装置の発電電力が急激に増減したとしても、第１施設での受電電力は、上記調整電力値をゼロから減算した値（目標受電電力）で安定する。加えて、第２施設では、一つ以上の第１施設から電力系統へと供給される電力の合計が、その第２施設の受電電力（即ち、電力負荷装置の負荷電力）に充当される。その結果、分散型電源システムは、太陽光発電装置の発電電力が急激に増減するようなときにも、電力系統での電力の需給バランスを悪化させることを回避しながら、各施設での電力系統からの購入電力を安定して少なくさせることができる。 According to the above characteristic configuration, when the average value of the differential power in the past predetermined period is zero or more in the first facility, the load power of the power load device is converted into the solar power generated by the solar power generation device in the predetermined period. It can be determined that the solar power generation power is in a state that cannot be supplied from the power line of the first facility to the power system (non-power sale state). In this case, in this characteristic configuration, the adjusted power value derived by dividing the average value of the load power of the power load device included in the second facility in the past predetermined period by the number of one or more first facilities is obtained. A value subtracted from zero is determined as the target received power, and the output power from the power supply apparatus to the power line is adjusted so that the received power from the power system to the power line becomes the target received power. In other words, even if the generated power of the photovoltaic power generator suddenly increases or decreases, the received power at the first facility is stabilized at a value (target received power) obtained by subtracting the adjusted power value from zero. In addition, in the second facility, the total power supplied from the one or more first facilities to the power system is applied to the received power of the second facility (that is, the load power of the power load device). As a result, the distributed power supply system avoids deteriorating the power supply-demand balance in the power system even when the power generated by the photovoltaic power generator suddenly increases or decreases. Power consumption from can be reduced stably.
それに対して、第１施設において、過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ未満のとき、その所定期間では電力負荷装置の負荷電力が太陽光発電装置の太陽光発電電力に比べて相対的に小さい傾向にあり、余剰電力が発生していた、即ち、その第１施設の電力線から電力系統へ太陽光発電電力の少なくとも一部を供給（逆潮流）できる状態（売電可能状態）であったと判定できる。この場合、本特徴構成では、上記差分電力の平均値から上記調整電力値を減算した値を目標受電電力に決定して、その目標受電電力と同じ大きさの電力が電力線から電力系統へと供給されるように、電源装置から電力線への出力電力を調節する。つまり、太陽光発電装置の発電電力が急激に増減したとしても、第１施設での受電電力は、上記差分電力の平均値から上記調整電力値を減算した値（目標受電電力）で安定する。加えて、第２施設では、一つ以上の第１施設から電力系統へと供給される電力の合計が、その第２施設の受電電力（即ち、電力負荷装置の負荷電力）に充当される。その結果、分散型電源システムは、太陽光発電装置の発電電力が急激に増減するようなときにも、電力系統での電力の需給バランスを悪化させることを回避しながら、電力系統へと太陽光発電電力の少なくとも一部を安定して供給できる。
従って、太陽光発電装置の発電電力が変動することに伴って受電電力が急激に変動することへの対処がなされた分散型電源システムを提供できる。
On the other hand, in the first facility, when the average value of the differential power in the past predetermined period is less than zero, the load power of the power load device is relative to the solar power generation power of the solar power generator in the predetermined period. In a state where surplus power has been generated, that is, in a state where at least a part of the photovoltaic power is supplied (reverse power flow) from the power line of the first facility to the power system (power sale possible state) It can be determined that there was. In this case, in this feature configuration, a value obtained by subtracting the adjusted power value from the average value of the differential power is determined as the target received power, and power having the same magnitude as the target received power is supplied from the power line to the power system. The output power from the power supply to the power line is adjusted. In other words, even if the generated power of the photovoltaic power generation device suddenly increases or decreases, the received power at the first facility is stabilized at a value (target received power) obtained by subtracting the adjusted power value from the average value of the differential power. In addition, in the second facility, the total power supplied from the one or more first facilities to the power system is applied to the received power of the second facility (that is, the load power of the power load device). As a result, the distributed power supply system avoids deteriorating the power supply-demand balance in the power system even when the power generated by the photovoltaic power generator suddenly increases or decreases. At least a part of the generated power can be stably supplied.
Therefore, it is possible to provide a distributed power supply system that can cope with a sudden change in the received power as the generated power of the photovoltaic power generator fluctuates.
本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、前記電源装置は充放電装置を有し、その充電電力及び放電電力を調節することで前記出力電力を調節する点にある。 Still another characteristic configuration of the distributed power supply system according to the present invention is that the power supply device includes a charge / discharge device, and the output power is adjusted by adjusting the charge power and the discharge power.
上記特徴構成によれば、電源装置としての充放電装置を用いて、太陽光発電装置の発電電力が急激に増減するようなときにも、電力系統での電力の需給バランスが悪化することを回避できる。 According to the above characteristic configuration, the power supply / demand balance in the power system is prevented from deteriorating even when the generated power of the solar power generation device suddenly increases or decreases by using the charging / discharging device as the power supply device. it can.
本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、前記電源装置は発電装置を有し、その発電電力を増減することで前記出力電力を調節する点にある。 Still another characteristic configuration of the distributed power supply system according to the present invention is that the power supply device includes a power generation device, and the output power is adjusted by increasing or decreasing the generated power.
上記特徴構成によれば、電源装置としての発電装置を用いて、太陽光発電装置の発電電力が急激に増減するようなときにも、電力系統での電力の需給バランスが悪化することを回避できる。 According to the above characteristic configuration, it is possible to avoid deterioration of the power supply / demand balance in the power system even when the generated power of the solar power generation device suddenly increases or decreases by using the power generation device as the power supply device. .
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係る分散型電源システムについて説明する。
図１は第１実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。図示するように、分散型電源システムは、電力系統１に接続される電力線１５が引き込まれている施設１０に設置されている。そして、分散型電源システムは、電力系統１に接続される電力線１５と、電力線１５に接続される太陽光発電装置１１及び電源装置１３及び電力負荷装置１２を備える。また、分散型電源システムは、電源装置１３の動作を制御する制御装置１４を備える。
<First Embodiment>
A distributed power supply system according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a distributed power supply system according to the first embodiment. As shown in the figure, the distributed power supply system is installed in a
電力系統１から電力線１５に供給される受電電力Ｐ０は、電力系統１から電力線１５に向かう方向を正としている。よって、電力線１５から電力系統１へ電力が向かう場合（即ち、逆潮流の場合）には、受電電力Ｐ０は負の電力となる。また、電力計測器（図示せず）などによって測定される受電電力Ｐ０の値は制御装置１４に伝達される。
The received power P0 supplied from the power system 1 to the
太陽光発電装置１１で発電された電力はインバータなどの電力変換器（図示せず）を介して電力線１５に供給される。太陽光発電装置１１が電力線１５に供給する太陽光発電電力Ｐ１は、太陽光発電装置１１から電力線１５に向かう方向を正としている。また、電力計測器（図示せず）などによって測定される太陽光発電電力Ｐ１の値は制御装置１４に伝達される。
The electric power generated by the solar
電源装置１３は、電力線１５への出力電力Ｐｘを自在に調節できる充放電装置や発電装置などを有する。例えば、充放電装置としては、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛電池などの蓄電池（化学電池）や、キャパシタ、フライホイールなどの様々な装置を用いることができる。発電装置としては、燃料電池を備える装置や、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備える装置などの様々な装置を用いることができる。電源装置１３から電力線１５への出力電力Ｐｘは、電源装置１３から電力線１５へ向かう方向を正としている。電源装置１３が充放電装置を有する場合、電力線１５から電源装置１３への充電電力及び電源装置１３から電力線１５への放電電力を調節することで出力電力Ｐｘを調節できる。電源装置１３が発電装置を有する場合、電力線１５へ供給する発電電力を増減することで出力電力Ｐｘを調節できる。
The
電力負荷装置１２は、施設１０に設置される照明機器、空調機器、情報機器など、電力を消費して動作する様々な機器である。電力負荷装置１２の負荷電力Ｐ２は、電力線１５から電力負荷装置１２へ向かう方向を正としている。また、電力計測器（図示せず）などによって測定される負荷電力Ｐ２の値は制御装置１４に伝達される。
The
このような分散型電源システムにおいて、制御装置１４は、設定期間毎に目標受電電力を決定して、電力系統１から電力線１５への受電電力Ｐ０が目標受電電力となるように、電源装置１３から電力線１５への出力電力Ｐｘを調節するように構成されている。
以下に、制御装置１４が行う電源装置１３の出力制御について説明する。
In such a distributed power supply system, the
The output control of the
図２は第１実施形態の電源装置１３の出力制御を説明するフローチャートである。
工程＃１０において制御装置１４は、目標受電電力の決定タイミングであるか否かを判定する。例えば、制御装置１４が、１５分毎などのタイミングで目標受電電力を更新するように構成されている場合、１５分毎に目標受電電力の決定タイミングであると判定して、工程＃１１に移行する。それに対して、制御装置１４は、目標受電電力を更新してから次の決定タイミングまでの１５分間は、目標受電電力の決定タイミングではないと判定して、先に決定されている目標受電電力の値を維持し、受電電力Ｐ０がその目標受電電力となるように電源装置１３の出力電力Ｐｘを調節し続ける（工程＃１５）。よって、その１５分間の間は、太陽光発電装置１１の発電電力が急激に増減するようなときにも、受電電力Ｐ０がその目標受電電力で安定することになる。
FIG. 2 is a flowchart illustrating output control of the
In
制御装置１４は、目標受電電力の決定タイミングであると判定した場合、工程＃１１において、過去の所定期間（例えば１０分間など）での、電力負荷装置１２の負荷電力Ｐ２から太陽光発電装置１１が電力線１５に供給する太陽光発電電力Ｐ１を減算した差分電力：「Ｐ２−Ｐ１」の平均値を計算する。この差分電力により、施設１０内で太陽光発電電力Ｐ１を負荷電力Ｐ２に充当した場合に余剰電力が発生するか否かを判定できる。例えば、過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ未満のとき、その所定期間では負荷電力Ｐ２が太陽光発電電力Ｐ１に比べて相対的に小さい傾向にあり、余剰電力が発生していた、即ち、施設１０の電力線１５から電力系統１へ太陽光発電電力Ｐ１の少なくとも一部を供給（逆潮流）できる状態（売電可能状態）であったと判定できる。それに対して、過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ以上のとき、その所定期間では負荷電力Ｐ２が太陽光発電電力Ｐ１に比べて相対的に大きい傾向にあり、施設１０の電力線１５から電力系統１へ太陽光発電電力Ｐ１を供給できない状態（売電不可能状態）であったと判定できる。
If the
そして、制御装置１４は、工程＃１２において過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ未満であると判定したとき、工程＃１３に移行して目標受電電力を差分電力の平均値と同じに決定し、受電電力Ｐ０がその目標受電電力となるように電源装置１３の出力電力Ｐｘを調節する（工程＃１５）。つまり、過去の所定期間での差分電力：「Ｐ２−Ｐ１」の平均値がゼロ未満というのは、負荷電力Ｐ２が太陽光発電電力Ｐ１に比べて相対的に小さいため売電が可能（売電可能状態）であり、電力系統１への電力の逆潮流を行える状態であると言える。このような状態のときは、売電電力が一定になるように（即ち、目標受電電力＝過去の所定期間の差分電力：「Ｐ２−Ｐ１」の平均値となるように）、電源装置１３の出力電力Ｐｘを増減調節する。これにより、電力系統１への売電を行っている間に太陽光発電電力Ｐ１が天候に応じて変化しても、その売電電力が大きく変動することを回避できる。
When determining that the average value of the differential power in the past predetermined period is less than zero in
それに対して、制御装置１４は、工程＃１２において過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ以上であると判定したとき、工程＃１４に移行して目標受電電力をゼロに決定し、受電電力Ｐ０がその目標受電電力となるように電源装置１３の出力電力Ｐｘを調節する（工程＃１５）。つまり、過去の所定期間での差分電力：「Ｐ２−Ｐ１」の平均値がゼロ以上というのは、負荷電力Ｐ２が太陽光発電電力Ｐ１に比べて相対的に大きいため売電が不可能（売電不可能状態）であり、電力系統１から電力を買っている状態であると言える。このような状態のときは、買電電力が一定且つ小さくなるように（即ち、目標受電電力＝０となるように）、電源装置１３の出力電力Ｐｘを増減調節する。これにより、電力系統１からの買電を行っている間に太陽光発電電力Ｐ１が天候に応じて変化しても、その買電電力が大きく変動することを回避できる。
In contrast, when the
＜第２実施形態＞
第２実施形態の分散型電源システムは、複数の施設１０にまたがって設置される点で上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態の分散型電源システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
Second Embodiment
The distributed power supply system of the second embodiment is different from the above-described embodiment in that it is installed across a plurality of
図３は第２実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。図示するように、分散型電源システムは、電力系統１に接続される複数の電力線１５のそれぞれが引き込まれる複数の施設１０にまたがって設置されている。複数の施設１０は、一つ以上の第１施設と、一つ以上の第２施設とで構成される。第１施設は、引き込まれる電力線１５に接続される太陽光発電装置１１及び電源装置１３及び電力負荷装置１２を備える。第２施設は、引き込まれる電力線１５に接続される電力負荷装置１２を備え且つ電源装置１３を備えない。尚、第２施設は、太陽光発電装置１１を備えていてもよい。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a distributed power supply system according to the second embodiment. As shown in the figure, the distributed power supply system is installed across a plurality of
図３に示す例では、施設１０Ａ及び施設１０Ｂは第１施設であり、施設１０Ｃは第２施設である。つまり、施設１０Ａ及び施設１０Ｂのそれぞれは電源装置１３を備えているため、その電源装置１３の出力電力を調節して電力系統１からの受電電力を変化させることができる。つまり、上記第１実施形態と同様に、本実施形態でも、施設１０Ａ及び施設１０Ｂに設けられる制御装置１４は、設定期間毎に目標受電電力を決定して、電力系統１からそれ自身の電力線１５への受電電力Ｐ０ａ，Ｐ０ｂが目標受電電力となるように、その電源装置１３から電力線１５への出力電力Ｐｘａ，Ｐｘｂを調節するように構成される。
In the example illustrated in FIG. 3, the
第１施設としての施設１０Ａには、電力系統１に接続される電力線１５と、電力線１５に接続される太陽光発電装置１１及び電源装置１３及び電力負荷装置１２が設けられる。また、施設１０Ａには、電源装置１３の動作を制御する制御装置１４が設けられる。施設１０Ａにおいて、電力計測器（図示せず）などによって測定される受電電力Ｐ０ａの値、及び、電力計測器（図示せず）などによって測定される太陽光発電電力Ｐ１ａの値、及び、電力計測器（図示せず）などによって測定される負荷電力Ｐ２ａの値は、制御装置１４に伝達される。
The
第１施設としての施設１０Ｂには、電力系統１に接続される電力線１５と、電力線１５に接続される太陽光発電装置１１及び電源装置１３及び電力負荷装置１２が設けられる。また、施設１０Ｂには、電源装置１３の動作を制御する制御装置１４が設けられる。施設１０Ｂにおいて、電力計測器（図示せず）などによって測定される受電電力Ｐ０ｂの値、及び、電力計測器（図示せず）などによって測定される太陽光発電電力Ｐ１ｂの値、及び、電力計測器（図示せず）などによって測定される負荷電力Ｐ２ｂの値は、制御装置１４に伝達される。
The
第２施設としての施設１０Ｂには、電力系統１に接続される電力線１５と、電力線１５に接続される電力負荷装置１２が設けられる。電力計測器（図示せず）などによって測定される受電電力Ｐ０ｃの値は中央制御装置２０に伝達される。中央制御装置２０は、施設１０Ａ及び施設１０Ｂ及び施設１０Ｃとの間で通信回線を介して接続されるサーバー装置などを用いて構成される。
The
中央制御装置２０は、第２施設としての施設１０Ｃから、過去の所定期間での負荷電力の平均値の伝達を受けており、及び、第１施設の数を把握している。そして、中央制御装置２０は、第２施設が備える電力負荷装置１２の過去の所定期間での負荷電力の平均値を第１施設の数で割ることで導出した調整電力値を導出し、その導出した調整電力値を第１施設としての施設１０Ａ，１０Ｂのそれぞれに対して伝達する。尚、第２施設が複数存在している場合には、それら第２施設の負荷電力の平均値の合計を第１施設の数で割ることで上記調整電力値を導出すればよい。
The
第２実施形態において、本発明に係る分散型電源システムの制御装置の機能は、第１施設１０Ａ，１０Ｂの夫々に設けられる制御装置１４と、中央制御装置２０とで実現される。
In the second embodiment, the function of the control device of the distributed power supply system according to the present invention is realized by the
本実施形態において、施設１０Ａ及び施設１０Ｂに設けられている各制御装置１４は、過去の所定期間での、それ自身の第１施設（施設１０Ａ又は１０Ｂ）の電力負荷装置１２の負荷電力Ｐ２（Ｐ２ａ又はＰ２ｂ）からその第１施設の太陽光発電装置１１が電力線１５に供給する太陽光発電電力Ｐ１（Ｐ１ａ又はＰ１ｂ）を減算した差分電力：「Ｐ２−Ｐ１」の平均値がゼロ以上のとき、第２施設（施設１０Ｃ）が備える電力負荷装置１２の上記過去の所定期間での負荷電力Ｐ２（Ｐ２ｃ）の平均値を一つ以上の第１施設の数で割ることで導出された調整電力値をゼロから減算した値を目標受電電力に決定する。
In the present embodiment, each
図４は第２実施形態の電源装置１３の出力制御を説明するフローチャートである。施設１０Ａの制御装置１４が行う処理と、施設１０Ｂの制御装置１４が行う処理とは同様であるので、以下の説明では施設１０Ａの制御装置１４が行う処理のみを説明する。
FIG. 4 is a flowchart illustrating output control of the
工程＃２０において制御装置１４は、目標受電電力の決定タイミングであるか否かを判定する。例えば、制御装置１４が、１５分毎などのタイミングで目標受電電力を更新するように構成されている場合、１５分毎に目標受電電力の決定タイミングであると判定して、工程＃２１に移行する。それに対して、制御装置１４は、目標受電電力を更新してから次の決定タイミングまでの１５分間は、目標受電電力の決定タイミングではないと判定して、先に決定されている目標受電電力の値を維持し、受電電力Ｐ０がその目標受電電力となるように電源装置１３の出力電力Ｐｘａを調節する（工程＃２７）。
In
制御装置１４は、目標受電電力の決定タイミングであると判定した場合、工程＃２１において、過去の所定期間での、自身の施設１０Ａの電力負荷装置１２の負荷電力Ｐ２ａから自身の施設１０Ａの太陽光発電装置１１が電力線１５に供給する太陽光発電電力Ｐ１ａを減算した差分電力：「Ｐ２ａ−Ｐ１ａ」の平均値を計算する。この差分電力により、施設１０Ａ内で太陽光発電電力Ｐ１ａを負荷電力Ｐ２ａに充当した場合に余剰電力が発生するか否かを判定できる。例えば、過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ未満のとき、その所定期間では負荷電力Ｐ２ａが太陽光発電電力Ｐ１ａに比べて相対的に小さい傾向にあり、余剰電力が発生していた、即ち、施設１０Ａの電力線１５から電力系統１へ太陽光発電電力Ｐ１ａの少なくとも一部を供給（逆潮流）できる状態（売電可能状態）であったと判定できる。それに対して、過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ以上のとき、その所定期間では負荷電力Ｐ２ａが太陽光発電電力Ｐ１ａに比べて相対的に大きい傾向にあり、施設１０Ａの電力線１５から電力系統１へ太陽光発電電力を供給できない状態（売電不可能状態）であったと判定できる。
If the
そして、制御装置１４は、工程＃２２において過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ未満であると判定したとき、工程＃２３及び工程＃２４において、導出した差分電力から、第２施設（施設１０Ｃ）が備える電力負荷装置１２の過去の所定期間での負荷電力（受電電力Ｐ０ｃ）の平均値を第１施設の数で割ることで導出した調整電力値を減算した値を目標受電電力に決定する。具体的には、工程＃２３において制御装置１４は、仮の目標受電電力を上記差分電力の平均値と同じに決定する。そして、工程＃２４において制御装置１４は、仮の目標受電電力（差分電力の平均値）から、電源装置１３なしの第２施設（施設１０Ｃ）への託送分を減算した値を、目標受電電力に設定する。この場合、一つの第１施設から第２施設（施設１０Ｃ）への託送分となる上記調整電力値は、第２施設（施設１０Ｃ）が備える電力負荷装置１２の過去の所定期間での負荷電力の平均値である「Ｐ０ｃ」を第１施設（施設１０Ａ，１０Ｂ）の数である「２」で割ることで導出される「Ｐ０ｃ／２」となる。その後、工程＃２７において制御装置１４は、受電電力Ｐ０ａがその目標受電電力となるように電源装置１３の出力電力Ｐｘａを調節する。
And when it determines with the average value of the difference electric power in the past predetermined period being less than zero in the
工程＃２３及び工程＃２４及び工程＃２７で説明したような出力電力Ｐｘａの調節を行うことで、太陽光発電装置１１の発電電力が急激に増減したとしても、第１施設（施設１０Ａ）での受電電力Ｐ０ａは、上記差分電力の平均値から上記調整電力値を減算した値（目標受電電力）で安定する。加えて、第２施設（施設１０Ｃ）では、一つ以上の第１施設（施設１０Ａ，１０Ｂ）のそれぞれから電力系統１へと供給される電力の合計（＝「Ｐ０ｃ／２」＋「Ｐ０ｃ／２」）が、電力系統１で託送されてその施設１０Ｃの受電電力（即ち、電力負荷装置１２の負荷電力）に充当される。その結果、分散型電源システムは、太陽光発電装置１１の発電電力が急激に増減するようなときにも、電力系統１での電力の需給バランスを悪化せることを回避しながら、電力系統１へと太陽光発電電力Ｐ１ａの少なくとも一部を安定して供給できる。
Even if the generated power of the solar
それに対して、制御装置１４は、工程＃２２において過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ以上であると判定したとき、工程＃２５及び工程＃２６において、第２施設（施設１０Ｃ）が備える電力負荷装置１２の過去の所定期間での負荷電力の平均値を第１施設（施設１０Ａ，１０Ｂ）の数で割ることで導出した調整電力値をゼロから減算した値を目標受電電力に決定する。具体的には、工程＃２５において制御装置１４は、仮の目標受電電力をゼロに設定する。そして、工程＃２６において制御装置１４は、仮の目標受電電力（ゼロ）から、電源装置１３なしの第２施設（施設１０Ｃ）への託送分を減算した値を、目標受電電力に設定する。その後、工程＃２７において制御装置１４は、受電電力Ｐ０ａがその目標受電電力となるように電源装置１３の出力電力Ｐｘａを調節する。
On the other hand, when the
工程＃２５及び工程＃２６及び工程＃２７で説明したような出力電力Ｐｘａの調節を行うことで、太陽光発電装置１１の発電電力が急激に増減したとしても、第１施設（施設１０Ａ）での受電電力は、上記調整電力値をゼロから減算した値（目標受電電力）で安定する。加えて、第２施設（施設１０Ｃ）では、一つ以上の第１施設（施設１０Ａ，１０Ｂ）のそれぞれから電力系統１へと供給される電力の合計（＝「Ｐ０ｃ／２」＋「Ｐ０ｃ／２」）が、電力系統１で託送されてその施設１０Ｃの受電電力（即ち、電力負荷装置１２の負荷電力）に充当される。その結果、分散型電源システムは、太陽光発電装置１１の発電電力が急激に増減するようなときにも、電力系統１での電力の需給バランスを悪化させることを回避しながら、各施設１０での電力系統１からの購入電力を安定して少なくさせることができる。
Even if the generated power of the photovoltaic
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、分散型電源システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成については適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、電源装置１３が充放電装置や発電装置などである例を説明したが、電源装置１３は複数の装置の組み合わせであってもよい。例えば、電源装置１３が充放電装置と発電装置との組み合わせによって実現されてもよい。
他にも、図３には、２つの第１施設１０Ａ，１０Ｂと１つの第２施設１０Ｃとを描いたが、それらの数は適宜変更可能である。
また、図３には、本発明の制御装置が、第１施設１０Ａ，１０Ｂの夫々に設けられる制御装置１４と、中央制御装置２０とで構成される例を記載したが、本発明はそのような構成に限定されない。例えば、分散型電源システムが例えばサーバー装置などの一つの制御装置を備え、その制御装置が、一つ以上の第１施設の電源装置１３への動作指令や、一つ以上の第２施設での過去の所定期間での負荷電力に関する情報の収集などを行ってもよい。
<Another embodiment>
<1>
In the above embodiment, the configuration of the distributed power supply system has been described with a specific example, but the configuration can be changed as appropriate.
For example, in the above-described embodiment, an example in which the
In addition, FIG. 3 illustrates two
FIG. 3 shows an example in which the control device of the present invention is configured by the
＜２＞
上記第１実施形態において、電源装置１３の出力電力が電力系統１へ逆潮流することを禁止してもよい。その場合、電源装置１３の出力電力Ｐｘが電力負荷装置１２の負荷電力Ｐ２以下となるようにその出力電力Ｐｘを調節すればよい。
<2>
In the first embodiment, the output power of the
＜３＞
上記第２実施形態では、施設１０Ｃの所定期間の受電電力Ｐ０ｃがリアルタイムで中央制御装置２０に伝達される例を説明したが、その受電電力Ｐ０ｃはリアルタイムの値でなくてもよい。例えば、中央制御装置２０は、所定期間での施設１０Ｃの受電電力Ｐ０ｃの予測値を導出し、その受電電力Ｐ０ｃの予測値に基づいて上記調整電力値を決定してもよい。具体的には、中央制御装置２０は、電気事業者等によって検針された施設１０Ｃでの過去の受電電力の情報を入手し、その所定期間と同曜日且つ同時間帯の過去の受電電力の平均値と同じ値を、上記所定期間での受電電力Ｐ０ｃの平均値（即ち、予測値）として決定してもよい。
<3>
In the second embodiment, the example in which the received power P0c for the predetermined period of the
＜４＞
上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。
<4>
The configurations disclosed in the above-described embodiments (including the other embodiments, the same applies hereinafter) can be applied in combination with the configurations disclosed in the other embodiments as long as no contradiction arises, and are disclosed in this specification. The embodiment is an exemplification, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.
本発明は、太陽光発電装置の発電電力が変動することに伴って受電電力が急激に変動することへの対処がなされた分散型電源システムに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a distributed power supply system in which a countermeasure is taken for a sudden change in received power as the generated power of a photovoltaic power generator fluctuates.
１ 電力系統
１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ） 施設
１１ 太陽光発電装置
１２ 電力負荷装置
１３ 電源装置
１４ 制御装置
１５ 電力線
２０ 中央制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power system 10 (10A, 10B, 10C)
Claims (4)
前記電源装置の動作を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
設定期間毎に目標受電電力を決定して、前記電力系統から前記電力線への受電電力が前記目標受電電力となるように、前記電源装置から前記電力線への出力電力を調節するように構成され、
過去の所定期間での、前記電力負荷装置の負荷電力から前記太陽光発電装置が前記電力線に供給する太陽光発電電力を減算した差分電力の平均値がゼロ以上のとき、前記目標受電電力をゼロに決定し、及び、前記過去の所定期間での前記差分電力の平均値がゼロ未満のとき、前記目標受電電力を当該差分電力の平均値と同じに決定する分散型電源システム。 A distributed power system comprising a power line connected to an electric power system, a solar power generation device connected to the power line, a power supply device, and a power load device,
A control device for controlling the operation of the power supply device;
The control device includes:
A target received power is determined for each set period, and the output power from the power supply device to the power line is adjusted so that the received power from the power system to the power line becomes the target received power,
When the average value of the differential power obtained by subtracting the solar power generated by the solar power generator supplied to the power line from the load power of the power load device in the past predetermined period is zero or more, the target received power is zero. And when the average value of the differential power in the past predetermined period is less than zero, the target received power is determined to be the same as the average value of the differential power.
複数の前記施設は、引き込まれる前記電力線に接続される太陽光発電装置及び電源装置及び電力負荷装置を備える一つ以上の第１施設と、引き込まれる前記電力線に接続される前記電力負荷装置を備え且つ前記電源装置を備えない一つ以上の第２施設とで構成され、
前記電源装置の動作を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記第１施設において、設定期間毎に目標受電電力を決定して、前記電力系統から当該第１施設の前記電力線への受電電力が前記目標受電電力となるように、当該第１施設が備える前記電源装置から前記電力線への出力電力を調節するように構成され、
前記第１施設において、過去の所定期間での、当該第１施設の前記電力負荷装置の負荷電力から当該第１施設の前記太陽光発電装置が前記電力線に供給する太陽光発電電力を減算した差分電力の平均値がゼロ以上のとき、前記第２施設が備える前記電力負荷装置の前記過去の所定期間での負荷電力の平均値を一つ以上の前記第１施設の数で割ることで導出された調整電力値をゼロから減算した値を前記目標受電電力に決定し、及び、前記過去の所定期間での、前記差分電力の平均値がゼロ未満のとき、当該差分電力の平均値から前記調整電力値を減算した値を前記目標受電電力に決定する分散型電源システム。 A distributed power supply system installed across a plurality of facilities into which a plurality of power lines connected to a power system are drawn,
The plurality of facilities includes one or more first facilities including a solar power generation device, a power supply device, and a power load device connected to the power line to be drawn in, and the power load device connected to the power line to be drawn in. And one or more second facilities not equipped with the power supply device,
A control device for controlling the operation of the power supply device;
The control device includes:
In the first facility, the first facility is provided so that the target received power is determined for each set period, and the received power from the power system to the power line of the first facility becomes the target received power. Configured to adjust output power from a power supply to the power line;
In the first facility, the difference obtained by subtracting the solar power generated by the solar power generation device supplied to the power line from the load power of the power load device of the first facility in the past predetermined period. When the average value of power is zero or more, it is derived by dividing the average value of the load power in the past predetermined period of the power load device provided in the second facility by the number of the one or more first facilities. A value obtained by subtracting the adjusted power value from zero is determined as the target received power, and when the average value of the differential power in the past predetermined period is less than zero, the adjustment from the average value of the differential power is performed. A distributed power supply system that determines a value obtained by subtracting a power value as the target received power.
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| US11929621B2 (en) | 2019-04-26 | 2024-03-12 | Gs Yuasa International Ltd. | Power control apparatus, control method for power control apparatus, and distributed power generating system |
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