JP2019037040A - 発電制御システム、プログラム、及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下の実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。以下の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(2.1)全体構成
以下、本実施形態の発電制御システム1について、図1〜図4を参照して詳しく説明する。発電制御システム1は、図1に示すように、電力の需要家の施設200内に設置された負荷105と電気事業者(例えば電力会社)等の有する電力系統104とに電力を出力可能な発電システム100に用いられる。「電力系統104に電力を出力する」とは、余剰した余剰電力を電力系統104に逆潮流させて「売電する」ことを意味する。
ここで言う負荷105は、例えば電気機器からなる。図示例では、負荷105の数は1個であるが、一般的な戸建ての住宅内に設置されている電気機器であることを考慮すれば、複数個であってもよい。具体的には、負荷105は、例えば、電気給湯器、冷蔵庫、エアコンディショナ、洗濯機、炊飯器、電気暖房器具、風呂用の電気湯沸かし器等に該当してもよい。
分電盤109は、発電システム100及び電力系統104の少なくとも一方から供給される電力を負荷105に出力する。分電盤109が、電力系統104から電力の供給を受けるとき、需要家は、電気事業者から買電していることになる(図1中の矢印S1参照)。
サーバ装置101は、電気事業者(例えば電力会社)が所有する装置である。サーバ装置101は、仲介業者(配信業者)が所有する装置であってもよく、この場合、電気事業者のサーバ装置と制御機器300との間において、データの中継を行うことになる。サーバ装置101は、出力抑制の対象となる複数の需要家に対してスケジュール情報D1を送信(送出)する。スケジュール情報D1は、少なくとも抑制値P1を含んだ情報である。スケジュール情報D1は、出力抑制の対象となる対象期間を更に含んでいることが望ましい。対象期間の情報としては、対象期間の開始のタイミングと、対象期間の終了のタイミングと、を含む。1単位のスケジュール情報D1内に、複数の抑制値P1が含まれていてもよい。すなわち、サーバ装置101は、例えば1週間分の抑制値P1を含んだ情報を、1単位のスケジュール情報D1として送信するかもしれない。ただし、抑制値P1は、対象期間ごとに異なる。
発電システム100のパワーコンディショナ103は、例えば、電波を用いた無線通信機能を有している。パワーコンディショナ103は、後述する発電制御システム1の出力部6(第2通信部)と通信可能である。パワーコンディショナ103は、発電システム100の出力の制御に関する「制御情報」を、出力部6から受信するように構成されている。パワーコンディショナ103は、無線通信の代わりに、有線通信により発電制御システム1の出力部6との通信を行なってもよい。
制御機器300は、上述の通り、負荷105である電気機器を管理するためのHEMSコントローラとしての機能を有する。制御機器300は、例えばインターネット(公衆通信網)を介して外部サーバと通信することにより、様々なデータを受信し、当該データに基づいて負荷105を制御する。この外部サーバは、図1に図示されている電気事業者のサーバ装置101であってもよいし、負荷105のメーカが所有するサーバであってもよい。
以下、発電制御システム1について詳しく説明する。発電制御システム1は、上の「(1)概要」の欄でも説明したように、第1取得部11(第1通信部)と、第2取得部12と、制御部5と、出力部6(第2通信部)と、を備えている。
以下、制御部5の第1処理について説明する。第1処理は、1つの対象期間に対して、発電システム100の出力が抑制値P1に収束するための目標値Q(例えば図2中の第1値Q1)を決定する処理である。一方、第2処理は、1つの対象期間に対して、臨界値R1に向かって収束(逆潮流ゼロ制御)するための目標値Q(例えば図2中の第2値Q2)を決定する処理である。
以下、制御部5の第2処理について説明する。本実施形態の制御部5は、第1処理を経て発電システム100の出力を抑制値P1に向かって収束させた後、更に、発電システム100の出力が臨界値R1に向かって収束するように目標値Qを調整する。ここで言う「目標値Qを調整する」とは、制御部5が第2処理を実行して、図2に示すように例えば目標値Qを第1値Q1とは異なる第2値Q2へ変更することを意味する。
以下、図2及び図3を参照しながら、発電制御システム1の基本動作について説明する。ここでは、一例として、制御機器300は、サーバ装置101からスケジュール情報D1を受信する度に、無加工でそのまま発電制御システム1に送信していることを想定する。また、一例として、発電システム100は、図2に示すように、出力抑制の要請を受けるまでは100%の出力で動作していることを想定する。つまり、抑制値P1は、出力抑制の要請を受けるまで、100%と言える。図2中における一点鎖線V1は、発電システム100の実際の出力の推移を示している。
ところで、発電システム100の出力が、第1処理で決定された目標値Q(第1値Q1)に到達したか否かは、既に説明した通り、タイマ50等を用いて容易に判定することができる。これは、目標値Q(第1値Q1)を決定する基となる抑制値P1が変動しない固定値であることに起因する。しかし、第2処理で決定された目標値Q(第2値Q2)は、固定値ではない臨界値R1に基づくものである。臨界値R1は、施設200内で消費されている合計の消費電力と同様に、時間の経過とともに変化し得る値である。したがって、発電システム100の出力が実際に第2値Q2に到達したときには、当該出力がその時点における臨界値R1を超えた値となっている可能性がある。例えば、発電システム100の出力が第2値Q2に向かって変動中に、負荷105がオフ状態になると消費電力が下がり、結果として臨界値R1も下がる。逆に、発電システム100の出力が第2値Q2に向かって変動中に、別の負荷105がオン状態になると消費電力が上がり、結果として臨界値R1も上がる。
以下に、いくつかの変形例について列記する。以下では上述した実施形態を「基本例」と呼ぶ。
以上説明したように、第1の態様に係る発電制御システム1は、第1取得部11と、第2取得部12と、制御部5と、出力部6と、を備える。第1取得部11は、電力を出力可能な発電システム100に対する出力抑制に関する抑制値P1を含んだスケジュール情報D1を取得する。第2取得部12は、発電システム100から電力系統104へ逆潮流されている逆潮流電力に関する逆潮流情報を取得する。制御部5は、抑制値P1に応じて発電システム100の出力の目標値Qを決定する。出力部6は、目標値Qを発電システム100へ出力する。制御部5は、逆潮流情報から逆潮流電力が発生する電力の臨界値R1を得て、抑制値P1が臨界値R1よりも低いとき、発電システム100の出力が臨界値R1を下回るように、目標値Qを決定する。第1の態様によれば、出力抑制の要請により確実に応えることができる。
11 第1取得部
12 第2取得部
13 第3取得部
5 制御部
50 タイマ
52 予測部
6 出力部
100 発電システム
104 電力系統
105 負荷
D1 スケジュール情報
P1 抑制値
Q 目標値
R1 臨界値
T1 所定の期間
T11 第1時間
T12 第2時間
Claims (15)
- 電力を出力可能な発電システムに対する出力抑制に関する抑制値を含んだスケジュール情報を取得する第1取得部と、
前記発電システムから電力系統へ逆潮流されている逆潮流電力に関する逆潮流情報を取得する第2取得部と、
前記抑制値に応じて前記発電システムの出力の目標値を決定する制御部と、
前記目標値を前記発電システムへ出力する出力部と、
を備え、
前記制御部は、
前記逆潮流情報から前記逆潮流電力が発生する電力の臨界値を得て、
前記抑制値が前記臨界値よりも低いとき、前記発電システムの出力が前記臨界値を下回るように、前記目標値を決定する
ことを特徴とする発電制御システム。 - 前記制御部は、前記発電システムの出力が前記抑制値に向かって収束するように、前記目標値を決定する
ことを特徴とする請求項1記載の発電制御システム。 - 前記制御部は、前記発電システムの出力が前記臨界値に向かって収束するように、前記目標値を調整する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の発電制御システム。 - 前記出力部は、更に、前記発電システムの出力が一定の傾きで前記目標値に向かって変化するように、前記傾きに関する情報を前記発電システムへ出力する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の発電制御システム。 - 前記制御部は、タイマを用いて、前記発電システムの出力が前記目標値に到達したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発電制御システム。 - 前記制御部は、
前記発電システムの現在の出力が一定の傾きで変化するときに前記目標値に到達するために要する時間を予め求め、
前記タイマが前記時間を計時したときに前記発電システムの出力が前記目標値に到達したと判定する
ことを特徴とする請求項5記載の発電制御システム。 - 前記制御部は、
前記発電システムの出力が一定の傾きで前記発電システムの最小の出力レベルから最大の出力レベルまで変化するために要する時間を予め求め、
前記タイマが前記時間を計時したときに前記発電システムの出力が前記目標値に到達したと判定する
ことを特徴とする請求項5記載の発電制御システム。 - 前記発電システムの現在の出力に関する出力情報を定期的に取得する第3取得部を、更に備え、
前記制御部は、前記第3取得部で取得した直近の前記出力情報と前記目標値とを定期的に比較することで、前記発電システムの出力が前記目標値に到達したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発電制御システム。 - 前記制御部は、前記第2取得部で定期的に取得する前記逆潮流情報に基づいて、前記発電システムの出力が前記臨界値に向かって収束するように、繰り返し前記目標値を調整するフィードバック制御を行う
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の発電制御システム。 - 前記制御部は、
前記発電システムの出力が前記臨界値に向かって収束するように前記目標値を調整し、
前記出力が所定の期間内に前記臨界値以下に収束しなくなる場合、前記目標値を前記抑制値へ設定して、前記所定の期間内において前記出力を強制的に遷移させる
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の発電制御システム。 - 前記制御部は、
前記発電システムの出力を最大の速度で変化させたときに前記出力が前記抑制値に到達するために要する第1時間を予め求め、
前記所定の期間から前記第1時間を差し引いた第2時間が前記所定の期間の開始から経過したときに、前記出力が前記臨界値以下に収束していなければ、前記出力を強制的に遷移させる
ことを特徴とする請求項10記載の発電制御システム。 - 前記発電システムの現在の出力に関する出力情報を定期的に取得する第3取得部を、更に備え、
前記制御部は、前記目標値に基づいて前記発電システムの現在の出力を予測する予測部を有し、
前記制御部は、前記予測部で予測した出力と、前記第3取得部で取得した前記出力情報とを比較することで、前記発電システムの出力が前記所定の期間内に前記臨界値以下に収束するか否かを判定する
ことを特徴とする請求項10記載の発電制御システム。 - 電力を出力可能な発電システムを制御する機能を、コンピュータシステムに実行させるプログラムであって、当該プログラムは、
前記発電システムに対する出力抑制に関する抑制値を含んだスケジュール情報を取得することと、
前記発電システムから電力系統へ逆潮流されている逆潮流電力に関する逆潮流情報を取得することと、
前記抑制値に応じて前記発電システムの出力の目標値を決定することと、
前記目標値を前記発電システムへ出力することと、
を備え、
前記目標値の決定においては、前記逆潮流情報から前記逆潮流電力が発生する電力の臨界値を得て、前記抑制値が前記臨界値よりも低いとき、前記発電システムの出力が前記臨界値を下回るように、前記目標値を決定する
ことを特徴とするプログラム。 - 電力を出力可能な発電システムを制御する制御方法であって、当該制御方法は、
前記発電システムに対する出力抑制に関する抑制値を含んだスケジュール情報を取得することと、
前記発電システムから電力系統へ逆潮流されている逆潮流電力に関する逆潮流情報を取得することと、
前記抑制値に応じて前記発電システムの出力の目標値を決定することと、
前記目標値を前記発電システムへ出力することと、
を備え、
前記目標値の決定においては、前記逆潮流情報から前記逆潮流電力が発生する電力の臨界値を得て、前記抑制値が前記臨界値よりも低いとき、前記発電システムの出力が前記臨界値を下回るように、前記目標値を決定する
ことを特徴とする制御方法。 - 電力を出力可能な発電システムに対する出力抑制に関する抑制値を含んだスケジュール情報を取得する第1取得部と、
前記発電システムから電力系統へ逆潮流されている逆潮流電力に関する逆潮流情報を取得する第2取得部と、
前記抑制値に応じて前記発電システムの出力の目標値を前記発電システムへ出力する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記抑制値になるような前記目標値を前記発電システムへ出力した後に、前記発電システムの出力が前記目標値に収束する期間を経て、前記逆潮流電力がゼロ以下となるような前記目標値を前記発電システムへ出力する
ことを特徴とする発電制御システム。
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