JP2019527023A - Pcs効率を考慮したマイクログリッド運用装置および運用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(SOC(t):バッテリーの目標充電量状態、SOC(t−1):バッテリーの現在(t−1)充電量状態、PCS Charge:電力変換器(PCS)の入力、PCS Discharge:電力変換器(PCS)の出力(バッテリー充電量またはバッテリー放電量)、TPD:算出タイム周期)
(SOC(t):バッテリーの目標充電量状態、SOC(t−1):バッテリーの現在(t−1)充電量状態、PCS Charge:電力変換器(PCS)の入力、PCS Discharge:電力変換器(PCS)の出力(バッテリー充電量またはバッテリー放電量)、TPD:算出タイム周期)
110 スケジューリング部
111 非常内燃発電機スケジューリング部
112 制御可能な負荷スケジューリング部
113 バッテリースケジューリング部
210 SOC判断部
220 充放電量算出部
230 PCS効率考慮部
114 誤差範囲判断部
120 運転制御部 121 リアルタイム運転制御部
122 非常運転制御部
Claims (18)
- マイクログリッド内に運用される非常内燃発電機、制御可能な負荷およびバッテリーの出力をスケジューリングするスケジューリング部と、
前記スケジューリング部によってスケジューリングされた前記バッテリーの充放電、前記非常内燃発電機の出力および前記制御可能な負荷の出力に応じて前記バッテリー、前記非常内燃発電機および前記制御可能な負荷の運転を制御する運転制御部とを含み、
前記スケジューリング部は、PCS(Power Conditioning System)の効率を考慮して前記バッテリーのSOC(State of Charge)が所定の範囲内で維持されるように充放電をスケジューリングすることを特徴とするPCS効率を考慮したマイクログリッド運用装置。 - 前記スケジューリング部は、非常内燃発電機スケジューリング部、制御可能な負荷スケジューリング部およびバッテリースケジューリング部を含み、
前記バッテリースケジューリング部は、
前記バッテリーの現在SOC(State of Charge)を判断するSOC判断部と、
前記バッテリーの充放電量を算出する充放電量算出部と、
前記PCSの効率を考慮するPCS効率考慮部とを含むことを特徴とする請求項1に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用装置。 - 前記スケジューリング部は、前記SOC判断部によって判断されたSOC状態に応じて、スケジューリング制御モードとしてリアルタイム運転制御モードまたは非常運転制御モードを選択してスケジューリングすることを特徴とする請求項2に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用装置。
- 前記スケジューリング部は、前記バッテリーの充電量が所定の基準範囲に含まれる場合、前記バッテリーの充電量が維持されるように、前記リアルタイム運転制御モードで前記非常内燃発電機、前記制御可能な負荷、および前記バッテリーの運転および出力をスケジューリングすることを特徴とする請求項3に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用装置。
- 所定の前記バッテリー充電量の基準範囲がSOC20%〜80%であることを特徴とする請求項4に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用装置。
- 前記リアルタイム運転制御モードでスケジューリングする場合、前記非常内燃発電機スケジューリング部、前記制御可能な負荷スケジューリング部および前記バッテリースケジューリング部は、前記マイクログリッド内の非常内燃発電機の起動費用と発電費用との総和を最小化させる目的関数、および該目的関数のための制約条件を用いて最適解を算出することにより、前記非常内燃発電機、前記制御可能な負荷および前記バッテリーの出力をスケジューリングすることを特徴とする請求項5に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用装置。
- 前記PCS効率考慮部は、前記バッテリー充放電量算出部で算出されたPCS目標出力値の入力を受けて最終PCS入力値を算出して前記充放電量算出部へ提供することを特徴とする請求項6に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用装置。
- 前記スケジューリング部は、前記バッテリーの充電量が所定の基準範囲から外れた場合、前記バッテリーの充電量が前記基準範囲に属することができるように前記非常運転制御モードで前記非常内燃発電機、前記制御可能な負荷、および前記バッテリーの運転および出力をスケジューリングすることを特徴とする請求項7に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用装置。
- 前記スケジューリング部は、前記バッテリーの充電量が所定の基準範囲よりも高い場合には、前記バッテリーを放電させるためのバッテリー放電量を算出し、運転中の非常内燃発電機を停止させ、前記算出されたバッテリー放電量だけ所定の優先順位に基づいて制御可能な負荷が動作するようにスケジューリングすることを特徴とする請求項8に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用装置。
- 前記スケジューリング部は、前記バッテリーの充電量が所定の基準範囲よりも低い場合には、前記バッテリーを充電させるためのバッテリー充電量を算出し、停止した非常内燃発電機を運転させ、前記算出されたバッテリー充電量だけ所定の優先順位に基づいて制御可能な負荷が切り替えられるようにスケジューリングすることを特徴とする請求項8に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用装置。
- 前記バッテリー充放電量算出部は、非常運転制御モード時に、前記バッテリーの目標充電量を設定し、下記式によって、PCS効率が考慮された最終充放電量を算出することを特徴とする請求項9または10に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用装置。
SOC(t)=SOC(t−1)+(PCS Charge−PCS Discharge)×TPD
(SOC(t):バッテリーの目標充電量状態、SOC(t−1):バッテリーの現在(t−1)充電量状態、PCS Charge:電力変換器(PCS)の入力、PCS Discharge:電力変換器(PCS)の出力(バッテリー充電量またはバッテリー放電量)、TPD:算出タイム周期) - マイクログリッド内に運用されるバッテリーのSOC(State of Charge)が基準範囲に含まれるか否かを判断する段階と、
前記バッテリーのSOCが所定の基準範囲に含まれると、前記マイクログリッド内の非常内燃発電機の起動費用と発電費用との総和を最小化させる目的関数、および該目的関数のための制約条件を用いて最適解を算出する段階と、
前記最適解によってPCS(Power Conditioning System)の効率を考慮して前記マイクログリッド内の非常内燃発電機、制御可能な負荷および前記バッテリーの出力量を算出する段階とを含むPCS効率を考慮したマイクログリッド運用方法。 - 前記バッテリーのSOCが基準範囲に含まれる場合、前記バッテリーの充電量が維持されるようにするリアルタイム運転制御モードで前記非常内燃発電機、前記制御可能な負荷、および前記バッテリーの運転および出力をスケジューリングすることを特徴とする請求項12に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用方法。
- 前記バッテリーのSOCの所定の基準範囲が20%〜80%であることを特徴とする請求項13に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用方法。
- 前記バッテリーのSOCが基準範囲の上限値から外れた場合、前記PCS効率が適用されたバッテリーの放電量を算出する段階と、
運転中の非常内燃発電機を停止させ、前記算出されたバッテリー放電量だけ所定の優先順位に基づいて制御可能な負荷が動作するように制御する段階とをさらに含む請求項12に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用方法。 - 前記バッテリーのSOCが基準範囲の下限値から外れた場合、前記PCS効率が適用されたバッテリーの充電量を算出する段階と、
停止した非常内燃発電機を運転させ、前記算出されたバッテリー充電量だけ所定の優先順位に基づいて制御可能な負荷が切り替えられるように制御する段階とをさらに含む請求項12に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用方法。 - 前記バッテリーの充電量および放電量がPCS入力値を考慮して算出されることを特徴とする請求項15または16に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用方法。
- 前記バッテリーの充電量および放電量は、前記バッテリーの目標充電量を設定し、下記式によってPCS効率を考慮して最終充放電量が算出されることを特徴とする請求項17に記載のPCS効率を考慮したマイクログリッド運用方法。
SOC(t)=SOC(t−1)+(PCS Charge−PCS Discharge)×TPD
(SOC(t):バッテリーの目標充電量状態、SOC(t−1):バッテリーの現在(t−1)充電量状態、PCS Charge:電力変換器(PCS)の入力、PCS Discharge:電力変換器(PCS)の出力(バッテリー充電量またはバッテリー放電量)、TPD:算出タイム周期)
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