JP2020089200A - 充放電制御装置及び充放電制御方法 - Google Patents

充放電制御装置及び充放電制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020089200A
JP2020089200A JP2018224265A JP2018224265A JP2020089200A JP 2020089200 A JP2020089200 A JP 2020089200A JP 2018224265 A JP2018224265 A JP 2018224265A JP 2018224265 A JP2018224265 A JP 2018224265A JP 2020089200 A JP2020089200 A JP 2020089200A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
storage device
charge
power storage
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018224265A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7108524B2 (ja
Inventor
聡史 泉谷
Satoshi Izumiya
聡史 泉谷
啓 岩田
Hiroshi Iwata
啓 岩田
古川 貴士
Takashi Furukawa
貴士 古川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2018224265A priority Critical patent/JP7108524B2/ja
Publication of JP2020089200A publication Critical patent/JP2020089200A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7108524B2 publication Critical patent/JP7108524B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/222Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

【課題】デマンドレスポンスに参加が可能になるように蓄電装置における充電量を適切に制御する充放電制御装置及び充放電制御方法を提供する。【解決手段】制御システムにおいて、施設100の充放電制御装置130は、夜間時間帯において電力系統10によって供給される電力を蓄電装置110に充電し、昼間時間帯において発電装置120の余剰電力を蓄電装置110に充電し、電力系統10からの要求に応じて電力系統10との間の潮流量及び逆潮流量を制御する。充放電制御装置130は、翌日の気象予測情報と昼間時間帯における過去の消費電力情報と、蓄電装置110の残量と、に基づいて、夜間時間帯における充電量を算出する算出部と、夜間時間帯において、算出された夜間時間帯における充電量分だけ蓄電装置110に電力を充電するように制御する制御部とを有する。【選択図】図1

Description

本発明は、充放電制御装置及び充放電制御方法に関する。
2019年以降、固定価格買取制度(FIT:Feed-in Tariff)の買取期間が終了する住宅用の太陽光発電(PV:Photovoltaics)装置が大量に発生する。その際、蓄電装置と太陽光発電装置とを併用している家庭では、昼間時間帯(日中)において太陽光発電装置の余剰電力(太陽光発電装置の発電電力から消費電力を除いた電力)を蓄電装置に充電し、夜間時間帯において放電(消費)を行う運用(以後、余剰充電モード)が多くなると考えられる。
また、太陽光発電装置と蓄電装置とを併用している家庭は、デマンドレスポンス(DR:Demand Response)に参加することで、インセンティブを得ることができる。その際、料金体系によるが、デマンドレスポンスへの参加によってインセンティブを得るには、蓄電装置に放電可能な電力がある程度残っている必要がある。
特開昭60-256824号公報 特許5877346号
しかしながら、余剰充電モードでは、昼間時間帯の天候によって昼間時間帯における蓄電装置への充電量が大きく異なってくる。特に、曇りや雨の場合では、昼間時間帯における太陽光発電装置の発電がほとんど見込めず、太陽光発電装置の余剰電力の蓄電装置への充電が期待できないため、デマンドレスポンスへの参加が難しくなる場合があった。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、デマンドレスポンスに参加が可能になるように蓄電装置における充電量を適切に制御することができる充放電制御装置及び充放電制御方法を提供することを目的とする。
本開示の第1の特徴は、夜間時間帯において電力系統によって供給される電力を蓄電装置に充電し、昼間時間帯において発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電し、電力系統からの要求に応じて前記電力系統との間の潮流量及び逆潮流量を制御することができる充放電制御装置であって、翌日の気象予測情報と前記昼間時間帯における過去の消費電力情報と前記蓄電装置の残量とに基づいて、前記夜間時間帯における充電量を算出する算出部と、前記夜間時間帯において、算出された前記夜間時間帯における充電量分だけ前記蓄電装置に前記電力を充電するように制御する制御部とを有することを要旨とする。
本開示の第2の特徴は、夜間時間帯において電力系統によって供給される電力を蓄電装置に充電し、昼間時間帯において発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電し、電力系統からの要求に応じて前記電力系統との間の潮流量及び逆潮流量を制御することができる充放電制御装置であって、前記発電装置の発電予測情報と前記昼間時間帯における過去の消費電力情報と前記蓄電装置の残量とに基づいて、所定時刻において前記蓄電装置が満充電になるための前記余剰電力の充電量を算出する算出部と、前記要求が届く前の一定期間において、算出された前記余剰電力の充電量分だけ前記蓄電装置に前記余剰電力を充電するように制御する制御部とを有することを要旨とする。
本開示の第3の特徴は、電力系統からの要求に応じて前記電力系統との間の潮流量及び逆潮流量を制御する工程Aと、夜間時間帯において電力系統によって供給される電力を蓄電装置に充電する工程Bと、昼間時間帯において発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電する工程Cと、翌日の気象予測情報と前記昼間時間帯における過去の消費電力情報と前記蓄電装置の残量とに基づいて、前記夜間時間帯における充電量を算出する工程Dとを有し、前記工程Cにおいて、前記夜間時間帯において、工程Dにおいて算出された前記夜間時間帯における充電量分だけ前記蓄電装置に前記電力を充電するように制御することを要旨とする。
本発明の実施形態によれば、デマンドレスポンスに参加が可能になるように蓄電装置における充電量を適切に制御することができる充放電制御装置及び充放電制御方法を提供することができる。
図1は、一実施形態に係る制御システムの全体構成の一例を示す図である。 図2は、一実施形態に係る充放電制御装置の構成の一例を示す図である。 図3は、一実施形態に係る充放電制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図4は、一実施形態に係る制御サーバの構成の一例を示す図である。 図5は、一実施形態に係る充放電制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態に係る制御システムについて図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
(第1実施形態)
以下、図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る制御システム1の構成の一例を示す図である。図1に示すように、制御システム1は、複数の施設100と、制御サーバ200とを有する。各施設100及び制御サーバ200は、通信ネットワーク20に接続されている。通信ネットワーク20は、インターネットを含んでもよいし、VPN(Virtual Private Network)等の専用回線を含んでもよい。
図1では、複数の施設100として、施設100A乃至100Cが例示されている。1つの施設100は、1つの需要家に対応する。各施設100は、電力系統10に接続される。
電力系統10から施設100への電力の流れは「潮流」と称され、施設100から電力系統10への電力の流れは「逆潮流」と称される。電力系統10は、電力会社から切り離された地域内の需要家間で電力融通する場合における需要家外の送電網であってもよい。
施設100は、蓄電装置110と、発電装置120と、EMS(Energy Management System)130と、負荷140とを有する。
本実施形態において、発電装置120は、太陽光を利用して発電する太陽光発電装置である。
蓄電装置110は、EMS130の制御下で充電及び放電を行う装置である。例えば、蓄電装置110は、リチウムイオン蓄電装置、鉛蓄電装置又はニッケル・水素蓄電装置等である。
なお、蓄電装置110が放電する電力は、施設100内の負荷機器に供給されてもよいし、電力系統10に供給されてもよい。また、本実施形態において、発電装置120によって発電された電力を売電し、施設100内の負荷機器を蓄電装置110の放電により賄う「押し上げモード」にて運用されてもよい。
蓄電装置110は、例えば、電力系統10によって供給される電力或いは発電装置の余剰電力を充電することができる。
EMS130は、施設100(需要家)の電力を管理する装置である。具体的には、EMS130は、施設100の電力需要に応じて、当該施設100の蓄電装置110の充放電を制御する制御計画を作成し、作成した制御計画に応じて充放電要求を制御サーバ200に送信する。また、EMS130は、後述する充放電指示に従って蓄電装置110を制御する。
図1において、発電装置120の電力出力部は、施設100内で蓄電装置110の電力線と接続されており、負荷140は、施設100内で蓄電装置110の電力線及びEMS130と接続されている。なお、負荷140は、EMS130と必ずしも接続されていなくてもよい。
制御サーバ200は、施設100の蓄電装置110の充放電を統合的に制御する装置である。制御サーバ200は、異なる需要家に属する複数の蓄電装置110の充放電を制御する。例えば、制御サーバ200は、発電事業者、送配電事業者又は小売事業者等の電力事業者により管理される。
具体的には、制御サーバ200は、EMS130から受信する充放電要求に基づいて、当該充放電要求に対応する充電量又は放電量である要求充放電量を複数の蓄電装置110の少なくとも1つに割り当てる。
また、制御サーバ200は、要求充放電量が割り当てられた蓄電装置110に対する制御を指示する充放電指示を、当該蓄電装置110に対応するEMS130に送信する。
ここで、制御サーバ200は、デマンドレスポンスを発動させて、潮流量の制御を要求する潮流量制御要求(下げDR)を送信してもよく、逆潮流量の制御を要求する逆潮流量制御要求(上げDR)を送信してもよい。潮流量又は逆潮流量の制御度合いは、絶対値(例えば、○○kW)で表されてもよく、相対値(例えば、○○%)で表されてもよい。
本実施形態において、夜間時間帯の電気料金は、昼間時間帯(例えば、7:00〜23:00)の電気料金よりも安いものとする。また、本実施形態において、発電装置120による売電料金は、昼間時間帯の電気料金よりも安いものとする。本実施形態では、EMS130は、夜間時間帯において電力系統10によって供給される電力を蓄電装置110に充電し、昼間時間帯において発電装置120の余剰電力を蓄電装置110に充電するものとする。また、本実施形態では、蓄電装置110は、発電装置120の余剰電力を充電している間は、放電を行わないものとする。
また、本実施形態では、夜間時間帯では、蓄電装置110は、放電を行わない。そのため、夜間時間帯における充電開始時の蓄電装置110の残量(蓄電装置110に放電可能な電力)を減らすことはできないものとする。
さらに、本実施形態では、日によって、昼間時間帯における消費電力が異なるため、夜間時間帯における電力系統10によって供給される電力の蓄電装置110への充電開始時の蓄電装置110の残量は常に一定であるとは限らないものとする。
また、EMS130は、電力系統10(制御サーバ200)からの要求(潮流量制御要求或いは逆潮流量制御要求)に応じて電力系統10(制御サーバ200)との間の潮流量及び逆潮流量を制御することができる。
図2に示すように、EMS130は、通信部131と、データベース132と、制御部134とを有する。
通信部131は、通信モジュールによって構成されており、通信ネットワーク20を介して、制御サーバ200等の外部の通信機器との通信を行う。
データベース132は、メモリ及び/又はHDD等の記憶媒体によって構成されており、算出部133及び制御部134における制御及び処理に用いられる情報及びデータを記憶する。
制御部134は、CPUやMPU等の演算装置で構成されており、算出部133を有している。制御部134は、通信部131をインターフェイスとして、蓄電装置110や発電装置120に接続されており、蓄電装置110や発電装置120を制御する。なお、制御部134は、通信部131をインターフェイスとして制御サーバ200にも接続される。
また、制御部134は、上述の潮流量制御要求を受信した場合で、かつ、かかる潮流量制御要求に応えると決定した場合には、以下のような制御を行う。
発電装置120の発電電力が消費電力よりも多い場合には、制御部134は、発電装置120の余剰電力の蓄電装置110への充電量を減らすように制御することで、かかる潮流量制御要求に応える。
一方、発電装置120の発電電力が消費電力よりも少ない場合には、発電装置120の余剰電力というものが発生しないので、消費電力から発電装置120の発電電力を除いた電力の分だけの電力を電力系統10から買っていることになる。そのため、制御部134は、蓄電装置110を放電するように制御することで、かかる潮流量制御要求に応える。
ここで、制御サーバ200とEMS130との間では、例えば、Open ADR(Automated Demand Response)に準拠するプロトコル、或いは、独自の専用プロトコルを用いて、通信を行うことができる。
また、EMS130と蓄電装置110又は発電装置120との間では、例えば、ECHONET Liteに準拠するプロトコルを用いて、通信を行うことができる。
なお、制御サーバ200と蓄電装置110又は発電装置120との間では、通信を行うことができない場合があるが、例えば、Open ADRに準拠するプロトコルを用いて通信を行うことができる場合もある。
上述の本実施形態における前提の下では、発電装置120の余剰電力が大きい場合、蓄電装置110の満充電によって、発電装置120の余剰電力を売電しなければならない。
また、上述の本実施形態における前提の下では、発電装置120の余剰電力が小さい場合、潮流量制御要求(下げDR)に応えるための余地が小さかったり、蓄電装置110から放電される電力が不足したりする可能性がある。
算出部133は、夜間時間帯において電力系統10によって供給される電力を蓄電装置110に充電する量(すなわち、夜間時間帯における充電量)を算出する。
具体的には、算出部133は、翌日の気象予測情報と昼間時間帯における過去の消費電力情報と蓄電装置110の残量とに基づいて、上述の夜間時間帯における充電量を算出する。
例えば、算出部133は、上述の翌日の気象予測情報として、翌日の気温(最高気温や最低気温)や日射量や気圧(最高気圧や変化量)等に係る予測情報を用いてもよい。
また、算出部133は、例えば、12時間や24時間といった所定の時間粒度の昼間時間帯における過去の消費電力情報を用いてもよい。さらに、算出部133は、例えば、1日や7日や30日といった時間幅の昼間時間帯における過去の消費電力情報を用いてもよい。
また、算出部133は、蓄電装置110の残量として、夜間時間帯における電力系統10によって供給される電力の蓄電装置110への充電開始時の蓄電装置110の残量を用いる。
例えば、算出部133は、以下の(式1)〜(式8)を用いて、夜間時間帯において電力系統10によって供給される電力を蓄電装置110に充電する量(すなわち、夜間電力における充電量)を算出してもよい。
Figure 2020089200
ここで、ロジスティック回帰によって、パラメータα、β、γ、δを推定するものとする。ここで、与える説明変数の数によってパラメータの数も異なるため、パラメータα、β、γ、δを可変長にしたパラメータ行列をwとする。そして、翌日の発電装置120の余剰電力が多い場合及び少ない場合のデータセットを用意し、尤度関数Lが最大となるパラメータ行列wを算出する。
例えば、説明変数行列xに、日射量に係る予測情報、最高気温に係る予測情報、最低気温に係る予測情報、最高気圧に係る予測情報、蓄電装置110の残量、前日〜7日前の消費電力情報を入れた場合、k=12となる。
また、算出部133は、更に翌日の消費電力の予測情報に基づいて、かかる夜間時間帯における充電量を算出してもよい。かかる特徴によれば、翌日の消費電力の予測情報を用いることで、より適切に、夜間時間帯における充電量を算出することができる。
算出部133は、各種データの一部又は全部について、データベース132から取得してもよいし、通信部131を介して外部サーバ等から取得してもよい。ここで、各種データには、翌日の気象予測情報や昼間時間帯における過去の消費電力情報や蓄電装置110の残量や翌日の消費電力の予測情報等が含まれる。
また、算出部133は、データベース132や外部サーバ等から取得した情報に基づいて、上述の各種データを算出してもよい。
その結果、制御部134は、夜間時間帯において、算出部133によって算出された夜間時間帯における充電量分だけ蓄電装置110に電力系統10によって供給された電力を充電するように制御する。
以下、図3を参照して、本実施形態に係る充放電制御方法の一例について説明する。
ステップS101において、EMS130は、翌日の気象予測情報や昼間時間帯における過去の消費電力情報や蓄電装置110の残量や翌日の消費電力の予測情報の各種データを取得する。
ステップS102において、EMS130は、取得した各種データに基づいて、夜間電力における充電量を算出する。
ステップS103において、EMS130は、算出した充電量を含む充電指示を蓄電装置110に送信する。
ステップS104において、蓄電装置110は、夜間時間帯において、かかる充電指示に含まれる充電量の分だけ、電力系統10によって供給された電力の充電を開始する。
ステップS105において、EMS130は、定期的に蓄電装置110に対して充電指示を送信する必要があるか否かについて判定する。Yesの場合、本動作は、ステップS106に進み、Noの場合、本動作は、終了する。
EMS130は、ステップS106において、所定期間が経過したと判定した場合に、ステップS107において、蓄電装置110が蓄電中であるか否かについて判定する。Yesの場合、本動作は、ステップS108に進み、Noの場合、本動作は、終了する。ステップS108において、EMS130は、蓄電装置110に対して、充電指示を送信する。
この結果、EMS130は、蓄電装置110における充電開始前の1回だけでなく、蓄電装置110の充電中に、蓄電装置110に対して定期的に同じ充電指示を送信することができる。
かかる実施形態によれば、昼間時間帯における発電装置120の発電がほとんど見込めないため、発電装置120の余剰電力の蓄電装置110への充電が期待できず、発電装置120の余剰電力が小さくなると予想される場合であっても、夜間時間帯における充電量を適切に制御することで、夜間時間帯における充電が完了した際の蓄電装置110の残量が少なくなりすぎることを避けることができる。
その結果、潮流量制御要求(下げDR)に応えるための余地を確保することができ、デマンドレスポンスへの参加(すなわち、潮流量制御要求や逆潮流量制御要求に応えること)を可能とすることができる。
また、かかる実施形態によれば、昼間時間帯における発電装置120の余剰電力の蓄電装置110への充電が開始される際に、蓄電装置110の残量が多く残っているという事態を回避することができる。
その結果、昼間時間帯における発電装置120の余剰電力を充電するための蓄電装置110の容量を確保することができず、直ぐに蓄電装置110が満充電になってしまい、安価な値段で発電装置120の余剰電力を売却しなくてはならなくなる可能性もあるという問題点を回避することができる。
(第2実施形態)
以下、図4を参照して、本発明の第2実施形態について、上述の第1実施形態及び第2実施形態との相違点に着目して説明する。
図4に示すように、本実施形態に係る制御サーバ200は、通信部201と、データベース202と、制御部204とを有する。
通信部201は、通信モジュールによって構成されており、通信ネットワーク20を介して、各施設100内のEMS130や外部の通信機器との通信を行う。
データベース202は、メモリ及び/又はHDD等の記憶媒体によって構成されており、算出部203における処理に用いられる情報及びデータを記憶する。
制御部204は、CPUやMPU等の演算装置で構成されており、算出部203を有している。算出部203は、上述の算出部133と同様に、夜間時間帯において電力系統10によって供給される電力を蓄電装置110に充電する量(すなわち、夜間電力における充電量)を算出する。
ここで、通信部201は、算出部203によって算出された夜間電力における充電量をEMS130に通知する。そして、EMS130は、通知された充電量を含む充電指示を蓄電装置110に送信し、蓄電装置110は、夜間時間帯において、かかる充電指示に含まれる充電量の分だけ、電力系統10によって供給された電力を充電する。
かかる実施形態によれば、各EMS130に新たな機能を設けさせることなく、第1実施形態と同等の効果を得ることができる。
(第3実施形態)
以下、図5を参照して、本発明の第3実施形態について、上述の第2実施形態との相違点に着目して説明する。
一般的に、蓄電装置110が満充電になってしまった後において、発電装置120の余剰電力を全て売電してしまっている状態では、潮流量制御要求(下げDR)に応える余地がない。したがって、発電装置120の発電電力の変動によってベースライン(BL:Base Line)が不安定になるという問題点があった。
ここで、ベースラインは、デマンドレスポンスが発動される前の一定期間の電力(消費電力又は発電装置120の余剰電力)に基づいて定められる。デマンドレスポンスの発動時における調整実績(削減電力)は、ベースラインと実際の電力(消費電力又は発電装置120の余剰電力)の差分によって求められる。
このような観点から、本実施形態では、発電装置120の余剰電力の全てを蓄電装置110への充電に回さずに、発電装置120の余剰電力の一部を売電することで(敢えて損をすることで)、蓄電装置110の満充電を回避する。
具体的には、制御サーバ200の制御部204は、デマンドレスポンスが発動される前の一定期間(ベースラインの算出期間)において、施設100における発電装置120の余剰電力の蓄電装置110への充電量を制御する。その結果、デマンドレスポンスの発動時に、各施設100における蓄電装置110の充電可能量を確保でき、ベースラインの安定化を図ることができる。
ここで、制御サーバ200は、各施設100における蓄電装置110の充電可能量が不足している場合等の所定条件が満たされる場合にのみ、デマンドレスポンスが発動される前の一定期間において、発電装置120の余剰電力の蓄電装置110への充電量を制御してもよい。
算出部203は、発電装置120の発電予測情報と昼間時間帯における過去の消費電力情報と蓄電装置110の残量とに基づいて、所定時刻において蓄電装置110が満充電になるための発電装置120の余剰電力の充電量を算出する。
ここで、所定時刻は、例えば、昼間時間帯の終了時刻や日没時刻や最終のデマンドレスポンスの発動予定時刻等であってもよい。例えば、各施設100との間で充電抑制制御の調整力を18時までしか供出しない契約が締結されており持続時間が4時間と決まっている場合、最終のデマンドレスポンスの発動予定時刻は、14時となる。すなわち、最終のデマンドレスポンスの発動予定時刻(所定時刻)は、デマンドレスポンスが発動され得る時間(すなわち、潮流量制御要求や逆潮流量制御要求が届き得る時間)に基づいて決定される。
なお、算出部203は、発電装置120の発電予測情報と昼間時間帯における過去の消費電力情報と蓄電装置110の残量の各種データの一部又は全部について、データベース202から取得してもよいし、通信部201を介して外部サーバ等から取得してもよい。
また、算出部203は、データベース202や外部サーバ等から取得した情報に基づいて、発電装置120の発電予測情報と昼間時間帯における過去の消費電力情報と蓄電装置110の残量の各種データを算出してもよい。
また、算出部203は、デマンドレスポンスが発動される前の一定期間において、ベースラインが所定範囲内に収まるように発電装置120の余剰電力の充電量を算出してもよい。
ここで、算出部203は、デマンドレスポンスが発動される前の一定期間において、発電量が安定しない施設100の発電装置120の余剰電力については全て充電させるように発電装置120の余剰電力の充電量を算出してもよい。その結果、かかる施設100の蓄電装置110に係るベースラインを安定させることができる。
また、算出部203は、各施設100において達成可能な範囲を所定範囲としてもよい。
さらに、算出部203は、個々の施設100における蓄電装置110に係るベースラインを安定させるのではなく、制御サーバ200配下の施設100における蓄電装置110全体としてベースラインを安定させるように、発電装置120の余剰電力の充電量を算出してもよい。
ここで、算出部203は、デマンドレスポンスが発動される前の一定期間において、定格電力以下の一定値に発電装置120の余剰電力の充電量を制限してもよい。かかる特徴によれば、より容易にベースラインを安定させることができる。
以下、図5を参照して、本実施形態に係る充放電制御方法の一例について説明する。
ステップS201において、制御サーバ200は、発電装置120の発電予測情報と昼間時間帯における過去の消費電力情報と蓄電装置110の残量の各種データを取得する。
ステップS202において、制御サーバ200は、デマンドレスポンスに応えることができる各施設100における蓄電装置110の充電可能量が不足しているか否かについて判定する。Yesの場合、本動作は、ステップS203に進み、Noの場合、本動作は、終了する。
ステップS203において、制御サーバ200は、デマンドレスポンスが発動される前の一定期間において、施設100における発電装置120の余剰電力の蓄電装置110への充電量を制御する。
具体的には、制御サーバ200は、デマンドレスポンスが発動される前の一定期間において、所定時刻において満充電になるための発電装置120の余剰電力の充電量を算出し、かかる充電量を各施設100のEMS130に通知する。そして、EMS130は、通知された充電量を含む充電指示を蓄電装置110に送信し、蓄電装置110は、デマンドレスポンスが発動される前の一定期間において、かかる充電指示に含まれる充電量の分だけ発電装置120の余剰電力を充電する。
本実施形態によれば、デマンドレスポンスが発動される前の一定期間において、施設100における発電装置120の余剰電力の蓄電装置110への充電量を制御することによって、デマンドレスポンスの発動時に各施設100における蓄電装置110の充電可能量を確保でき、ベースラインの安定化を図ることができる。
1…制御システム
10…電力系統
20…通信ネットワーク
100…施設
110…蓄電装置
120…発電装置
130…EMS
131、201…通信部
132、202…データベース
133、203…算出部
134、204…制御部
140…負荷
200…制御サーバ

Claims (7)

  1. 夜間時間帯において電力系統によって供給される電力を蓄電装置に充電し、昼間時間帯において発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電し、電力系統からの要求に応じて前記電力系統との間の潮流量及び逆潮流量を制御することができる充放電制御装置であって、
    翌日の気象予測情報と前記昼間時間帯における過去の消費電力情報と前記蓄電装置の残量とに基づいて、前記夜間時間帯における充電量を算出する算出部と、
    前記夜間時間帯において、算出された前記夜間時間帯における充電量分だけ前記蓄電装置に前記電力を充電するように制御する制御部とを有する、充放電制御装置。
  2. 前記算出部は、更に翌日の消費電力の予測情報に基づいて、前記夜間時間帯における充電量を算出する、請求項1に記載の充放電制御装置。
  3. 夜間時間帯において電力系統によって供給される電力を蓄電装置に充電し、昼間時間帯において発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電し、電力系統からの要求に応じて前記電力系統との間の潮流量及び逆潮流量を制御することができる充放電制御装置であって、
    前記発電装置の発電予測情報と前記昼間時間帯における過去の消費電力情報と前記蓄電装置の残量とに基づいて、所定時刻において前記蓄電装置が満充電になるための前記余剰電力の充電量を算出する算出部と、
    前記要求が届く前の一定期間において、算出された前記余剰電力の充電量分だけ前記蓄電装置に前記余剰電力を充電するように制御する制御部とを有する、充放電制御装置。
  4. 前記所定時刻は、前記要求が届き得る時間に基づいて決定される、請求項3に記載の充放電制御装置。
  5. 前記算出部は、前記一定期間の電力に基づいて定められるベースラインが所定範囲内に収まるように前記余剰電力の充電量を算出する、請求項3又は4に記載の充放電制御装置。
  6. 前記算出部は、前記一定期間において、定格電力以下の一定値に前記余剰電力の充電量を制限する、請求項3又は4に記載の充放電制御装置。
  7. 電力系統からの要求に応じて前記電力系統との間の潮流量及び逆潮流量を制御する工程Aと、
    夜間時間帯において電力系統によって供給される電力を蓄電装置に充電する工程Bと、
    昼間時間帯において発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電する工程Cと、
    翌日の気象予測情報と前記昼間時間帯における過去の消費電力情報と前記蓄電装置の残量とに基づいて、前記夜間時間帯における充電量を算出する工程Dとを有し、
    前記工程Cにおいて、前記夜間時間帯において、工程Dにおいて算出された前記夜間時間帯における充電量分だけ前記蓄電装置に前記電力を充電するように制御する、充放電制御方法。
JP2018224265A 2018-11-29 2018-11-29 充放電制御装置及び充放電制御方法 Active JP7108524B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018224265A JP7108524B2 (ja) 2018-11-29 2018-11-29 充放電制御装置及び充放電制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018224265A JP7108524B2 (ja) 2018-11-29 2018-11-29 充放電制御装置及び充放電制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020089200A true JP2020089200A (ja) 2020-06-04
JP7108524B2 JP7108524B2 (ja) 2022-07-28

Family

ID=70910244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018224265A Active JP7108524B2 (ja) 2018-11-29 2018-11-29 充放電制御装置及び充放電制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7108524B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112928820A (zh) * 2021-01-28 2021-06-08 临沂大学 配电柜用自动检测系统及其检测方法
JP2022050041A (ja) * 2020-09-17 2022-03-30 トヨタ自動車株式会社 電力システム、サーバ、充放電制御装置、及び電力需給調整方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016059183A (ja) * 2014-09-10 2016-04-21 オムロン株式会社 電力制御装置、電力制御方法、プログラム、及び電力制御システム
WO2017104161A1 (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 三菱電機株式会社 電力管理装置
JP2018161018A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 株式会社日立製作所 アグリゲーションシステム及びその制御方法並びに複合型電力変換装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016059183A (ja) * 2014-09-10 2016-04-21 オムロン株式会社 電力制御装置、電力制御方法、プログラム、及び電力制御システム
WO2017104161A1 (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 三菱電機株式会社 電力管理装置
JP2018161018A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 株式会社日立製作所 アグリゲーションシステム及びその制御方法並びに複合型電力変換装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022050041A (ja) * 2020-09-17 2022-03-30 トヨタ自動車株式会社 電力システム、サーバ、充放電制御装置、及び電力需給調整方法
JP7299201B2 (ja) 2020-09-17 2023-06-27 トヨタ自動車株式会社 電力システム
CN112928820A (zh) * 2021-01-28 2021-06-08 临沂大学 配电柜用自动检测系统及其检测方法
CN112928820B (zh) * 2021-01-28 2024-04-23 临沂大学 配电柜用自动检测系统及其检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7108524B2 (ja) 2022-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bhattacharya et al. Managing energy storage in microgrids: A multistage stochastic programming approach
KR102346944B1 (ko) 태양광 발전량 및 부하량 예측을 통한 전기 에너지 충/방전 관리 시스템 및 방법
Sechilariu et al. Supervision control for optimal energy cost management in DC microgrid: Design and simulation
JP6592454B2 (ja) 電力制御システム、電力制御方法及びプログラム
WO2015017201A1 (en) Microgrid energy management system and method for controlling operation of a microgrid
JP6592360B2 (ja) 電力管理方法
JP7069722B2 (ja) 充放電制御システム、充放電制御方法及びプログラム
KR102088532B1 (ko) 에너지 관리 시스템과 그의 에너지 관리 방법 및 에너지 운영 시스템
Dawn et al. Efficient approach for establishing the economic and operating reliability via optimal coordination of wind–PSH–solar‐storage hybrid plant in highly uncertain double auction competitive power market<? show [AQ ID= Q1]?>
JP2018007536A (ja) 新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置に対する適応型エネルギー管理スケジューリングシステム及び方法
JP6069738B2 (ja) 充放電制御システム、充放電制御方法、および充放電制御プログラム
US20200235576A1 (en) System for dynamic demand balancing in energy networks
JP7108524B2 (ja) 充放電制御装置及び充放電制御方法
Aghamohamadi et al. Robust allocation of residential solar photovoltaic systems paired with battery units in South Australia
Lopez‐Santiago et al. A novel rule‐based computational strategy for a fast and reliable energy management in isolated microgrids
JP2016134933A (ja) エネルギー管理システム、コンピュータプログラム及び運転計画の算出方法
JP6746935B2 (ja) 充放電制御システム、充放電制御方法及びプログラム
JP6505460B2 (ja) 電力管理システム、電力管理方法及びプログラム
JP7063749B2 (ja) 電力制御装置および電力制御方法
JP2018133939A (ja) 電力供給システムおよび電力供給システムの制御方法
JP5609082B2 (ja) 電力売買システム、電力買取装置及び電力売却装置
JP7178429B2 (ja) 電力供給方法及び電力管理装置
JP2018174623A (ja) 電力管理装置、申請発電量算出方法
ES2911469T3 (es) Planificación operativa predictiva en una microrred teniendo en cuenta ventanas horarias de carga elevada de una red eléctrica principal
Mishan et al. Co-optimization of operational unit commitment and reserve power scheduling for modern grid

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220621

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220715

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7108524

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150