JP2020198686A - Control apparatus for hydrogen production system and control method for hydrogen production system - Google Patents

Control apparatus for hydrogen production system and control method for hydrogen production system Download PDF

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Abstract

To provide a control apparatus for a hydrogen production system that is capable of adjusting use of generated power in a renewable energy power generation device so as to achieve conflicting objects, and a control method for the hydrogen production system.SOLUTION: A control apparatus for a hydrogen production system comprises: a determination unit that determines a weight parameter for each of a first target input power which is a target of a first power, and at least one of a target hydrogen production amount and a second target input power which is a target of a second power; a calculation unit that calculates an input power of the first power, and at least one of a hydrogen production amount and an input power of the second power with higher priority as the weight parameter corresponding to each of them increases, and calculates a first power input instruction value indicating an input power; and an output unit that outputs a command signal including information on the first power input instruction value. The determination unit changes the weight parameter in accordance with a change in a physical quantity related to the hydrogen production amount of the hydrogen production system.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、水素製造システムの制御装置、及び水素製造システムの制御方法に関する。 An embodiment of the present invention relates to a control device for a hydrogen production system and a control method for the hydrogen production system.

発電量の変動が大きい再生可能エネルギー発電装置が発電する発電電力と、電力系統から供給される電力を用いて水素を製造、貯蔵する水素製造システムが知られている。また、電力系統から供給される電力の需給バランスを調整すると共に、水素需要を満す水素量を製造するエネルギー管理システムの開発が進められている。この水素製造システムの制御装置は、エネルギー管理システムからの需給バランスの要請を受け、これを達成するために各機器を適切に制御する必要がある。このように、水素製造システムの制御装置は、再生可能エネルギー発電装置の発電電力の変動への追従や、電力系統の需給バランスの調整が求められることから、より高い制御性能が必要とされる。 A hydrogen production system that produces and stores hydrogen using the generated power generated by a renewable energy power generation device whose amount of power generation fluctuates greatly and the power supplied from the power system is known. In addition, the supply and demand balance of electric power supplied from the electric power system is adjusted, and the development of an energy management system for producing the amount of hydrogen that satisfies the hydrogen demand is underway. The control device of this hydrogen production system receives a request for a balance between supply and demand from the energy management system, and in order to achieve this, it is necessary to appropriately control each device. As described above, the control device of the hydrogen production system is required to follow the fluctuation of the generated power of the renewable energy power generation device and to adjust the supply-demand balance of the power system, so that higher control performance is required.

このような再生可能エネルギー発電装置を有する水素製造システムでは、前提として水素需要を担保する必要がある。一方で、再生可能エネルギー発電装置の発電電力量が大きい場合には余分に水素を製造するといった経済的な運転が求められる。ところが、水素製造量を目標値と一致させることと、再生可能エネルギー発電装置の発電電力で余分に水素を製造することとは相反する目的となってしまう。 In a hydrogen production system having such a renewable energy power generation device, it is necessary to secure hydrogen demand as a premise. On the other hand, when the amount of power generated by the renewable energy power generation device is large, economical operation such as producing extra hydrogen is required. However, matching the amount of hydrogen produced with the target value and producing extra hydrogen with the generated power of the renewable energy power generation device are contradictory purposes.

特許第6356643号公報Japanese Patent No. 6356643

本発明が解決しようとする課題は、相反する目的を達成するように、再生可能エネルギー発電装置における発電電力の利用調整が可能な水素製造システムの制御装置、及び水素製造システムの制御方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a control device for a hydrogen production system capable of adjusting the use of generated power in a renewable energy power generation device, and a control method for the hydrogen production system so as to achieve conflicting objectives. That is.

本実施形態に係る水素製造システムの制御装置は、再生可能エネルギー発電装置が発電する第1電力と、電力系統から供給される第2電力とにより水素を製造する水素製造システムの制御装置であって、前記第1電力の前記水素製造システム内の水素製造装置への目標とする入力電力である第1目標入力電力と、前記水素製造システムの目標とする水素製造量である目標水素製造量、及び第2電力の前記水素製造装置への目標とする入力電力である第2目標入力電力の少なくとも一方と、に対するそれぞれの重みパラメータを定める決定部と、前記第1電力の入力電力と、前記水素製造量、及び前記第2電力の入力電力の少なくとも一方とを、前記第1目標入力電力、前記目標水素製造量、及び前記第2目標入力電力の内の対応するいずれかに近づくように、それぞれに対応する前記重みパラメータが大きくなるに従い優先的に演算し、少なくとも前記第1電力の前記水素製造システムへの入力電力を示す第1電力入力指示値を演算する演算部と、前記第1電力入力指示値の情報を含む指令信号を水素製造システムに出力する出力部と、を備え、前記決定部は、前記水素製造装置の水素製造量に関する物理量の変化に応じて前記重みパラメータを変更する。 The control device of the hydrogen production system according to the present embodiment is a control device of the hydrogen production system that produces hydrogen by the first electric power generated by the renewable energy power generation device and the second electric power supplied from the electric power system. The first target input power, which is the target input power of the first power to the hydrogen production apparatus in the hydrogen production system, the target hydrogen production amount, which is the target hydrogen production amount of the hydrogen production system, and A determination unit that determines each weight parameter for at least one of the second target input power, which is the target input power of the second power to the hydrogen production apparatus, the input power of the first power, and the hydrogen production. The amount and at least one of the input powers of the second power are set so as to approach any of the corresponding ones of the first target input power, the target hydrogen production amount, and the second target input power. A calculation unit that preferentially calculates as the corresponding weight parameter increases, and calculates at least a first power input instruction value indicating the input power of the first power to the hydrogen production system, and the first power input instruction. It includes an output unit that outputs a command signal including value information to the hydrogen production system, and the determination unit changes the weight parameter according to a change in the physical amount of the hydrogen production amount of the hydrogen production apparatus.

本実施形態によれば、相反する目的を達成するように、再生可能エネルギー発電装置における発電電力の利用調整を行うことができる。 According to the present embodiment, it is possible to adjust the utilization of the generated power in the renewable energy power generation device so as to achieve the conflicting purposes.

水素システムの構成を示すブロック図。A block diagram showing the configuration of a hydrogen system. 制御装置の構成を示すブロック図。A block diagram showing a configuration of a control device. 目標水素製造量をPCS出力電力よりも優先させた場合の図。The figure when the target hydrogen production amount is prioritized over the PCS output power. 重みパラメータq2を水素製造量誤差に応じて変更する例を示す図。The figure which shows the example which changes the weight parameter q2 according to the hydrogen production amount error. 重みパラメータq1、q2の相対的な割合を水素製造量誤差に応じて変更した例を示す図。The figure which shows the example which changed the relative ratio of weight parameters q1 and q2 according to the hydrogen production amount error. 制御装置の処理例を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing example of a control device. 第2実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control apparatus which concerns on 3rd Embodiment. PV発電電力の積算値と30分PV発電電力量信頼区間の±1σ信頼区間とを示す図。The figure which shows the integrated value of PV power generation power and ± 1σ confidence interval of the 30-minute PV power generation amount confidence interval.

以下、本発明の実施形態に係る水素製造システムの制御装置、及び水素製造システムの制御方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
(第1実施形態)
Hereinafter, the control device for the hydrogen production system and the control method for the hydrogen production system according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments shown below are examples of the embodiments of the present invention, and the present invention is not construed as being limited to these embodiments. Further, in the drawings referred to in the present embodiment, the same parts or parts having similar functions may be designated by the same reference numerals or similar reference numerals, and the repeated description thereof may be omitted. In addition, the dimensional ratio of the drawing may differ from the actual ratio for convenience of explanation, or a part of the configuration may be omitted from the drawing.
(First Embodiment)

図1は、第1実施形態に係る水素システム1の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る水素システム1は、水素を生成するシステムであり、水素製造システム10と、エネルギー管理システム20と、制御装置30とを備えて構成されている。図1では、更に電力系統Epsが図示されている。この電力系統Epsは、一般に電力会社に管理される。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a hydrogen system 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the hydrogen system 1 according to the present embodiment is a system for generating hydrogen, and includes a hydrogen production system 10, an energy management system 20, and a control device 30. In FIG. 1, the power system Eps is further illustrated. This power system Eps is generally managed by a power company.

水素製造システム10は、水素製造システム10内の再生可能エネルギー発電装置10aが生成するPV発電電力と、電力系統Epsから供給される受電電力とにより水素を製造する。すなわち、この水素製造システム10は、再生可能エネルギー発電装置10a、パワーコンディショナ(PCS)10b、水素製造装置10c、水素貯蔵装置10dを備える。なお、本実施形態に係るPV発電電力が第1電力に対応し、受電電力が第2電力に対応する。また、水素製造システム10の詳細は後述する。 The hydrogen production system 10 produces hydrogen by the PV power generation power generated by the renewable energy power generation device 10a in the hydrogen production system 10 and the received power supplied from the power system Eps. That is, the hydrogen production system 10 includes a renewable energy power generation device 10a, a power conditioner (PCS) 10b, a hydrogen production device 10c, and a hydrogen storage device 10d. The PV generated power according to the present embodiment corresponds to the first power, and the received power corresponds to the second power. The details of the hydrogen production system 10 will be described later.

エネルギー管理システム20は、水素製造システム10の運転計画を作成する。運用計画は、例えば1日を30分単位で分割した48コマの計画である。なお、1日を30分単位で分割したときの単位を“コマ”と呼ぶこととする。 The energy management system 20 creates an operation plan for the hydrogen production system 10. The operation plan is, for example, a plan of 48 frames in which one day is divided into 30-minute units. The unit when one day is divided into 30-minute units is called a "frame".

制御装置30は、エネルギー管理システム20が作成する運転計画に基づき、水素製造システム10を制御する。この制御装置30は、例えば水素製造装置10cとパワーコンディショナ10bとを制御しており、それぞれに対する指示値を出力する。なお、制御装置30の詳細は後述する。 The control device 30 controls the hydrogen production system 10 based on the operation plan created by the energy management system 20. The control device 30 controls, for example, the hydrogen production device 10c and the power conditioner 10b, and outputs an instruction value for each of them. The details of the control device 30 will be described later.

水素負荷HRは水素を消費する装置である。水素負荷HRは、例えば燃料電池発電装置や、燃料電池自動車などである。 The hydrogen load HR is a device that consumes hydrogen. The hydrogen load HR is, for example, a fuel cell power generation device, a fuel cell vehicle, or the like.

ここで、水素製造システム10の詳細を説明する。図1に示すように、再生可能エネルギー発電装置10aは、自然エネルギー由来の発電設備を有する。この再生可能エネルギー由来の発電設備は、例えば太陽光を用いた太陽光発電装置(PV)である。再生可能エネルギー発電装置10aは、化石燃料などの燃料が不要であるが、その発電量は天候などの環境の影響を受けるため不安定である。なお、再生可能エネルギー発電装置10aは、風力発電設備でもよく、或いはバイオマスやバイオマス由来廃棄物などの新エネルギーを利用した発電設備でもよい。 Here, the details of the hydrogen production system 10 will be described. As shown in FIG. 1, the renewable energy power generation device 10a has a power generation facility derived from natural energy. The power generation facility derived from this renewable energy is, for example, a photovoltaic power generation device (PV) using sunlight. The renewable energy power generation device 10a does not require fuel such as fossil fuel, but the amount of power generated is unstable because it is affected by the environment such as the weather. The renewable energy power generation device 10a may be a wind power generation facility or a power generation facility using new energy such as biomass or biomass-derived waste.

パワーコンディショナ10bは、例えばコンバータを含んで構成される。このコンバータは、再生可能エネルギー発電装置10aが出力したPV発電電力を所定の出力電力に変換する。より具体的には、パワーコンディショナ10bは、制御装置30から入力された出力電力の情報を含む指令信号に従い、PV発電電力の大きさを調整したPCS出力電力を水素製造装置10cに供給する。すなわち、パワーコンディショナ10bが出力するPCS出力電力の大きさはPV発電電力以下に調整される。さらに、再生可能エネルギーの導入が進み、電力系統Eps内の需給バランスが崩れる恐れがあるときは、再生可能エネルギーを売電、すなわち、電力系統Epsへの逆潮流ができないことが考えられる。このため、以下では、パワーコンディショナ10bを制御して再生可能エネルギーを逆潮流させない運転を行うこととする。 The power conditioner 10b includes, for example, a converter. This converter converts the PV power generated by the renewable energy power generation device 10a into a predetermined output power. More specifically, the power conditioner 10b supplies the hydrogen production device 10c with the PCS output power whose magnitude is adjusted according to the command signal including the information of the output power input from the control device 30. That is, the magnitude of the PCS output power output by the power conditioner 10b is adjusted to be equal to or less than the PV power generation power. Further, when the introduction of renewable energy progresses and there is a risk that the balance between supply and demand in the power system Eps may be disrupted, it is conceivable that the renewable energy cannot be sold, that is, reverse power flow to the power system Eps cannot be performed. Therefore, in the following, the power conditioner 10b will be controlled to perform operation without reverse power flow of renewable energy.

水素製造装置10cは、電気と水から、水電解により水素を製造する。水素製造装置10cは、例えば、アルカリ性の溶液に電流を流すことにより、水素及び酸素を製造する電気水分解装置である。また、水素製造装置10cは、水素配管を介して、生成した水素を、水素貯蔵装置10dに蓄える。 The hydrogen production apparatus 10c produces hydrogen from electricity and water by water electrolysis. The hydrogen production device 10c is, for example, an electrolysis device that produces hydrogen and oxygen by passing an electric current through an alkaline solution. Further, the hydrogen production device 10c stores the generated hydrogen in the hydrogen storage device 10d via the hydrogen pipe.

水素貯蔵装置10dは、水素製造装置10cにより製造された水素を蓄える。この水素貯蔵装置10dは、水素製造装置10cと、水素負荷HRと、に配管を介して接続される。また、水素貯蔵装置10dは、配管を介して、水素負荷HRに水素を供給する。 The hydrogen storage device 10d stores the hydrogen produced by the hydrogen production device 10c. The hydrogen storage device 10d is connected to the hydrogen production device 10c and the hydrogen load HR via a pipe. Further, the hydrogen storage device 10d supplies hydrogen to the hydrogen load HR via a pipe.

図2は、制御装置30の構成を示すブロック図である。図2に示すように、制御装置30は、インターフェース部30aと、モデル記憶部30bと、パラメータ決定部30cと、指令値演算部30dと、指令値出力部30eと、を有する。インターフェース部30a、パラメータ決定部30c、指令値演算部30d、及び指令値出力部30eの各処理部は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)またはFPGA(Field−Programmable Gate Array)等の回路を含むハードウェアにより構成される。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control device 30. As shown in FIG. 2, the control device 30 includes an interface unit 30a, a model storage unit 30b, a parameter determination unit 30c, a command value calculation unit 30d, and a command value output unit 30e. Each processing unit of the interface unit 30a, the parameter determination unit 30c, the command value calculation unit 30d, and the command value output unit 30e is, for example, a CPU (Central Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable). ) Is composed of hardware including circuits such as).

インターフェース部30aは、エネルギー管理システム20から計画値として、水素製造装置10cの目標とする水素製造量である水素製造量目標値を目標水素製造量として取得する。上述のように、運転計画は1日を30分単位で分割した48コマとなるため、目標水素製造量も30分単位で変化する。また、インターフェース部30aは、水素製造システム10から現在値として、受電電力、PV発電電力、PCS出力電力、水素製造量を取得する。 The interface unit 30a acquires, as a planned value, a hydrogen production amount target value, which is a target hydrogen production amount of the hydrogen production apparatus 10c, as a target hydrogen production amount from the energy management system 20. As described above, since the operation plan consists of 48 frames in which one day is divided in 30-minute units, the target hydrogen production amount also changes in 30-minute units. Further, the interface unit 30a acquires the received power, the PV generated power, the PCS output power, and the hydrogen production amount as the current values from the hydrogen production system 10.

モデル記憶部30bは、例えばRAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク等により実現される。このモデル記憶部30bは、制御対象となる水素製造装置10cおよびパワーコンディショナ10bのモデルを記憶する。このモデルは、例えば一次遅れ系やむだ時間などの各装置の動特性を表す。また、モデル記憶部30bは、後述する指令値演算部30dで用いる評価関数を記憶する。さらに、モデル記憶部30bは、再生可能エネルギー発電装置10aの発電予測モデルを記憶する。発電予測モデルは、例えばARモデル(Autoregressive Model:自己回帰モデル)であり、再生可能エネルギー発電装置10aのPV発電電力を予測する。 The model storage unit 30b is realized by, for example, a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory element such as a flash memory, a hard disk, or the like. The model storage unit 30b stores the models of the hydrogen production apparatus 10c and the power conditioner 10b to be controlled. This model represents the dynamic characteristics of each device, such as the first-order lag system and dead time. Further, the model storage unit 30b stores the evaluation function used in the command value calculation unit 30d described later. Further, the model storage unit 30b stores the power generation prediction model of the renewable energy power generation device 10a. The power generation prediction model is, for example, an AR model (autoregressive model), and predicts the PV power generation power of the renewable energy power generation device 10a.

パラメータ決定部30cは、水素製造システム10の制御パラメータを決定する。ここで、制御パラメータとは、例えばモデル記憶部で記憶している評価関数における重みパラメータである。すなわち、このパラメータ決定部30cは、再生可能エネルギー発電装置10aのPV発電電力の水素製造装置10への目標とする入力電力である第1目標入力電力と、水素製造システム10の目標とする水素製造量である目標水素製造量、及び、電力系統Epsから供給される受電電力の水素製造装置10への目標とする入力電力である第2目標入力電力の少なくとも一方と、に対する重みパラメータを定める。また、パラメータ決定部30cは、水素製造装置10の水素製造量に関する物理量に応じて、重みパラメータを変更する。例えば、パラメータ決定部30cは、水素製造装置10の実際の水素製造量、制御期間内の経過時間、及びPV発電電力における水素製造システム10への入力電力の積算値の内の少なくともいずれかに応じて、重みパラメータを変更する。なお、本実施形態に係るパラメータ決定部30cが決定部に対応する。また、パラメータ決定部30cの詳細は後述する。 The parameter determination unit 30c determines the control parameters of the hydrogen production system 10. Here, the control parameter is, for example, a weight parameter in the evaluation function stored in the model storage unit. That is, the parameter determination unit 30c has the first target input power, which is the target input power of the PV power generated by the renewable energy power generation device 10a to the hydrogen production device 10, and the target hydrogen production of the hydrogen production system 10. Weight parameters are determined for the target hydrogen production amount, which is the amount, and at least one of the second target input power, which is the target input power of the received power supplied from the power system Eps to the hydrogen production apparatus 10. Further, the parameter determination unit 30c changes the weight parameter according to the physical quantity related to the hydrogen production amount of the hydrogen production apparatus 10. For example, the parameter determination unit 30c depends on at least one of the actual hydrogen production amount of the hydrogen production apparatus 10, the elapsed time within the control period, and the integrated value of the input power to the hydrogen production system 10 in the PV power generation power. And change the weight parameter. The parameter determination unit 30c according to the present embodiment corresponds to the determination unit. The details of the parameter determination unit 30c will be described later.

指令値演算部30dは、パラメータ決定部30cにより決定された制御パラメータとモデル記憶部30bに記憶されるモデルを用いて、パワーコンディショナ10bから水素製造装置10への入力電力の指示値であるPCS出力電力指示値(第1電力入力指示値)と、水素製造装置10cへの全体の入力電力の指示値である水素製造装置入力電力指示値を演算する。例えば、指令値演算部30dは、PCS出力電力(第1電力)の入力電力と、水素製造量、及び、第2電力の入力電力の少なくとも一方とを、それぞれに対応する重みパラメータが大きくなるに従い優先的に演算し、少なくともPV発電電力のパワーコンディショナ10bから水素製造システム10への入力電力を示すPCS出力電力指示値を演算する。また、水素製造装置入力電力には、PCS出力電力と受電電力とが含まれる。すなわち、水素製造装置10cへの全体の入力電力は、パワーコンディショナ10bから水素製造装置10への入力電力であるPCS出力電力と、電力系統Epsから供給される受電電力との加算値となる。換言すると、水素製造装置10cへの全体の入力電力からパワーコンディショナ10bから水素製造装置10への入力電力であるPCS出力電力を減算した値が電力系統Epsから供給される受電電力となる。 The command value calculation unit 30d uses the control parameters determined by the parameter determination unit 30c and the model stored in the model storage unit 30b to use the PCS which is an input value of the input power from the power conditioner 10b to the hydrogen production apparatus 10. The output power instruction value (first power input instruction value) and the hydrogen production device input power instruction value, which is the instruction value of the total input power to the hydrogen production device 10c, are calculated. For example, the command value calculation unit 30d sets the input power of the PCS output power (first power), the hydrogen production amount, and at least one of the input power of the second power as the weight parameter corresponding to each becomes larger. It is calculated preferentially, and at least the PCS output power instruction value indicating the input power from the power conditioner 10b of the PV generated power to the hydrogen production system 10 is calculated. Further, the hydrogen production apparatus input power includes PCS output power and received power. That is, the total input power to the hydrogen production device 10c is the sum of the PCS output power, which is the input power from the power conditioner 10b to the hydrogen production device 10, and the received power supplied from the power system Eps. In other words, the value obtained by subtracting the PCS output power, which is the input power from the power conditioner 10b to the hydrogen production device 10, from the total input power to the hydrogen production device 10c is the received power supplied from the power system Eps.

また、水素製造システム10では、水素製造装置入力電力とPCS出力電力を操作して、目標値を満たすように水素製造量を制御し、逆潮流しないように受電電力を制御する必要がある。さらにまた、水素製造システム10では、経済的な運転が求められるために、PV発電電力を利用(PCS出力電力をPV発電電力に近づける)することが求められる。つまり、水素製造システム10は、多入力多出力制御系となる。このため、指令値演算部30dでは、指令値を決定する際に、例えばモデル予測制御や最適レギュレータにより指令値を演算する。なお、本実施形態に係る指令値演算部30dが演算部に対応する。 Further, in the hydrogen production system 10, it is necessary to operate the input power and the PCS output power of the hydrogen production apparatus to control the hydrogen production amount so as to satisfy the target value and to control the received power so as not to reverse power flow. Furthermore, in the hydrogen production system 10, since economical operation is required, it is required to use PV generated power (make the PCS output power close to PV generated power). That is, the hydrogen production system 10 is a multi-input multi-output control system. Therefore, when the command value calculation unit 30d determines the command value, the command value is calculated by, for example, model prediction control or an optimum regulator. The command value calculation unit 30d according to the present embodiment corresponds to the calculation unit.

指令値出力部30eは、指令値演算部30dで演算した水素製造装置10cの水素製造量に相関する水素製造装置入力電力指示値を水素製造装置10cに出力し、PCS出力電力指示値をパワーコンディショナ10bに出力する。なお、本実施形態に係る指令値出力部30eが出力部に対応する。 The command value output unit 30e outputs the hydrogen production device input power instruction value that correlates with the hydrogen production amount of the hydrogen production device 10c calculated by the command value calculation unit 30d to the hydrogen production device 10c, and outputs the PCS output power instruction value to the power conditioner. Output to 10b. The command value output unit 30e according to this embodiment corresponds to the output unit.

ここで、パラメータ決定部30cにおける詳細について説明する。本実施形態では、指令値演算部30dは、例えばモデル予測制御により指令値を演算する。このため、モデル記憶部における評価関数J(k)は、例えば(1)式を用いる。

Figure 2020198686
kは現在時刻であり、例えば秒を示す。Nは予測区間であり、例えば30秒である。 Here, the details in the parameter determination unit 30c will be described. In the present embodiment, the command value calculation unit 30d calculates the command value by, for example, model prediction control. Therefore, for the evaluation function J (k) in the model storage unit, for example, the equation (1) is used.
Figure 2020198686
k is the current time, for example, seconds. N is a prediction interval, for example 30 seconds.

H(k)は水素製造装置10cの実際の水素製造量であり、SV_H(k)は、水素製造装置10cの目標水素製造量である。また、PV(k)は再生可能エネルギー発電装置10aにおける発電電力の予測値であるPV発電電力であり、PCS(k)はパワーコンディショナ10bにおける出力電力であるPCS出力電力である。さらにまた、EC(k)は水素製造装置入力電力、AUX(k)は水素製造装置入力電力を除いた水素製造システム10への全ての入力電力(以下では、「その他電力」と呼ぶこととする)である。SV_E(k)は逆潮流をしないためにマージンをとった第2電力の受電電力目標値である。また、q1、q2、q3のそれぞれは重み係数であり、パラメータ決定部で決定するそれぞれの重みパラメータに対応する。なお、本実施形態に係るPCS出力電力PCS(k)が第1目標入力電力に対応し、第2電力の受電電力目標値SV_E(k)が第2目標入力電力に対応する。 H (k) is the actual hydrogen production amount of the hydrogen production device 10c, and SV_H (k) is the target hydrogen production amount of the hydrogen production device 10c. Further, PV (k) is PV power generation power which is a predicted value of power generation power in the renewable energy power generation device 10a, and PCS (k) is PCS output power which is output power in the power conditioner 10b. Furthermore, EC (k) is the input power of the hydrogen production device, and AUX (k) is all the input power to the hydrogen production system 10 excluding the input power of the hydrogen production device (hereinafter, referred to as "other power"). ). SV_E (k) is a received power target value of the second power with a margin to prevent reverse power flow. Further, each of q1, q2, and q3 is a weighting coefficient, and corresponds to each weighting parameter determined by the parameter determination unit. The PCS output power PCS (k) according to the present embodiment corresponds to the first target input power, and the received power target value SV_E (k) of the second power corresponds to the second target input power.

ここで、水素製造量H(k)と水素製造装置入力電力EC(k)には、例えばH(k)=f(EC(k))の関係がある。すなわち、水素製造装置入力電力EC(k)は、水素製造装置10cの水素製造量H(k)に相関する。H(k)=f(EC(k))の関係は、モデルとしてモデル記憶部30bに記憶されている。 Here, the hydrogen production amount H (k) and the hydrogen production apparatus input power EC (k) have a relationship of, for example, H (k) = f (EC (k)). That is, the hydrogen production apparatus input power EC (k) correlates with the hydrogen production amount H (k) of the hydrogen production apparatus 10c. The relationship of H (k) = f (EC (k)) is stored in the model storage unit 30b as a model.

(1)式の第1項、すなわちq1の項は、水素製造量H(k)を目標水素製造量SV_H(k)と一致させるように作用する項である。第2項、すなわちq2の項は、PCS出力電力PCS(k)をPV発電電力PV(k)と一致させる項である。つまり、再生可能エネルギー発電装置10aのPV発電電力を有効的に用いるように作用する項である。 The first term of the equation (1), that is, the term of q1, is a term that acts so as to make the hydrogen production amount H (k) coincide with the target hydrogen production amount SV_H (k). The second term, that is, the term of q2, is a term for matching the PCS output power PCS (k) with the PV power generation power PV (k). That is, it is a term that acts to effectively use the PV generated power of the renewable energy power generation device 10a.

第3項、すなわちq3の項は、逆潮流を防止する項である。例えばPV発電電力PV(k)が増加する場合には、評価関数J(k)は、第2項によりPV発電電力PV(k)とPCS出力電力PCS(k)とを一致させるように作用する。これにより、評価関数J(k)は、第3項のPCS出力電力PCS(k)が増加した変化分に対して、水素製造装置入力電力EC(k)と水素製造量H(k)とを増加せるように作用する。 The third term, that is, the term of q3, is a term for preventing reverse power flow. For example, when the PV generated power PV (k) increases, the evaluation function J (k) acts to match the PV generated power PV (k) and the PCS output power PCS (k) according to the second term. .. As a result, the evaluation function J (k) determines the hydrogen production apparatus input power EC (k) and the hydrogen production amount H (k) with respect to the change in the PCS output power PCS (k) of the third term. Acts to increase.

一方で、評価関数J(k)は、水素製造量H(k)が目標水素製造量SV_H(k)より大きくなった場合には、第1項により水素製造量H(k)を減少するように作用する。つまり、第1項と第2項による影響が相反する動作となる。このため、重みパラメータの設定によっては、第1項と第2項とのどちらかの目的を達成できない可能性が生じてしまう。このように、重みパラメータq1、q2、q3の値により、目標水素製造量SV_H(k)、PCS出力電力PCS(k)、第2電力の受電電力目標値SV_E(k)のいずれかが優先的に処理される。 On the other hand, the evaluation function J (k) reduces the hydrogen production amount H (k) according to the first term when the hydrogen production amount H (k) becomes larger than the target hydrogen production amount SV_H (k). Acts on. That is, the effects of the first term and the second term are opposite to each other. Therefore, depending on the setting of the weight parameter, there is a possibility that the purpose of either the first term or the second term cannot be achieved. In this way, depending on the values of the weight parameters q1, q2, and q3, one of the target hydrogen production amount SV_H (k), the PCS output power PCS (k), and the second power received power target value SV_E (k) has priority. Will be processed.

図3は、目標水素製造量SV_H(k)をPCS出力電力PCS(k)よりも優先させた場合の図である。縦軸は電力と水素製造量を示し、横軸は経過時間を示している。ここで、重みパラメータq1=1.0、q2=0.1、q3=1.0である。すなわち、重みパラメータq1をq2よりも相対的に優先させた場合である。これにより、水素製造量H(k)と目標水素製造量SV_H(k)と一致させることが、予測値であるPV発電電力PV(k)とPCS出力電力PCS(k)と一致させることよりも優先される。この場合、枠300内に示すように、PV発電電力PV(k)の予測値通りに実際のPV発電電力が増加し、余剰量が発生する。しかし、水素製造量H(k)と目標水素製造量SV_H(k)と一致させることを重視するため、PCS出力電力PCS(k)が増加せず、結果として水素製造装置入力電力EC(k)も増加しない。 FIG. 3 is a diagram when the target hydrogen production amount SV_H (k) is prioritized over the PCS output power PCS (k). The vertical axis shows electric power and hydrogen production, and the horizontal axis shows elapsed time. Here, the weight parameters q1 = 1.0, q2 = 0.1, and q3 = 1.0. That is, the weight parameter q1 is given priority over q2. As a result, matching the hydrogen production amount H (k) with the target hydrogen production amount SV_H (k) is more likely than matching the predicted values PV power generation power PV (k) and PCS output power PCS (k). have priority. In this case, as shown in the frame 300, the actual PV generated power increases according to the predicted value of the PV generated power PV (k), and a surplus amount is generated. However, since it is important to match the hydrogen production amount H (k) with the target hydrogen production amount SV_H (k), the PCS output power PCS (k) does not increase, and as a result, the hydrogen production device input power EC (k) Does not increase.

ここで、PV発電電力PV(k)の余剰量を利用して水素を製造することは、電力系統EPsから電気を購入していないため、目標水素製造量SV_H(k)より多めに製造することは問題ないと考えられる。水素製造量H(k)が目標水素製造量SV_H(k)との誤差が大きくなるとしても、実際のPV発電電力PV(k)が多いときは余剰量を利用して積極的に水素を製造することで、PV発電電力PV(k)が少ないときに電力系統EPsから電気を購入する必要がなくなる。ただし、PV発電電力PV(k)の有効利用を重視してq2を常に大きくすると、PV発電電力PV(k)が少ないときに水素製造量H(k)の目標水素製造量SV_H(k)への追従性能が悪化する。このため、本実施形態では、図4に示すように水素製造量H(k)に応じて、重みパラメータq1と、q2との相対的な割合を変更させる。 Here, producing hydrogen using the surplus amount of PV generated power PV (k) is to produce more than the target hydrogen production amount SV_H (k) because electricity is not purchased from the power system EPs. Is considered to be okay. Even if the hydrogen production amount H (k) has a large error from the target hydrogen production amount SV_H (k), when the actual PV power generation PV (k) is large, the surplus amount is used to actively produce hydrogen. By doing so, it is not necessary to purchase electricity from the power system EPs when the PV generated power PV (k) is low. However, if q2 is always increased with an emphasis on the effective use of PV power generation PV (k), the target hydrogen production amount SV_H (k) of hydrogen production amount H (k) is reached when the PV power generation power PV (k) is small. The tracking performance of is deteriorated. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the relative ratio between the weight parameters q1 and q2 is changed according to the hydrogen production amount H (k).

図4は、重みパラメータq2を水素製造量誤差(H(k+j)−SV_H(k+j))/SV_H(k+j)に応じて変更する例を示す図である。縦軸が重みパラメータq2を示し、横軸が水素製造量誤差(H(k+j)−SV_H(k+j))/SV_H(k+j)を示す。図4に示すように、パラメータ決定部30cは、水素製造量誤差(H(k+j)−SV_H(k+j))/SV_H(k+j)に応じて重みパラメータq2と重みパラメータq1の相対的な割合を変更する。すなわち、このパラメータ決定部30cは、水素製造量誤差がプラスになると重みパラメータq2の値を増加させる。これにより、水素製造量誤差がプラスになると評価関数J(k)の第2項によりPV発電電力PV(k)とPCS出力電力PCS(k)とを一致させる作用がより強く働く。評価関数j(k)において、重みパラメータq2を増加させる代わりに重みパラメータq1を相対的に減少させてもよい。すなわち、重みパラメータq2と重みパラメータq1の比であるq2/q1を増加させると、PV発電電力PV(k)とPCS出力電力PCS(k)とを一致させる作用がより強く働く。 FIG. 4 is a diagram showing an example in which the weight parameter q2 is changed according to the hydrogen production amount error (H (k + j) -SV_H (k + j)) / SV_H (k + j). The vertical axis represents the weight parameter q2, and the horizontal axis represents the hydrogen production amount error (H (k + j) -SV_H (k + j)) / SV_H (k + j). As shown in FIG. 4, the parameter determination unit 30c changes the relative ratio of the weight parameter q2 and the weight parameter q1 according to the hydrogen production amount error (H (k + j) -SV_H (k + j)) / SV_H (k + j). To do. That is, the parameter determination unit 30c increases the value of the weight parameter q2 when the hydrogen production amount error becomes positive. As a result, when the hydrogen production amount error becomes positive, the action of matching the PV generated power PV (k) and the PCS output power PCS (k) by the second term of the evaluation function J (k) works more strongly. In the evaluation function j (k), the weight parameter q1 may be relatively decreased instead of increasing the weight parameter q2. That is, when q2 / q1, which is the ratio of the weight parameter q2 and the weight parameter q1, is increased, the action of matching the PV power generation power PV (k) and the PCS output power PCS (k) works more strongly.

図5は、重みパラメータq1と、q2との相対的な割合を水素製造量誤差(H(k+j)−SV_H(k+j))/SV_H(k+j)に応じて変更した例を示す図である。水素製造量誤差(H(k+j)−SV_H(k+j))/SV_H(k+j)がマイナスの範囲で、重みパラメータq1=1.0、q2=0.1、q3=1.0であり、プラスの範囲で、重みパラメータq1=1.0、q2=10.0、q3=1.0である。 FIG. 5 is a diagram showing an example in which the relative ratio between the weight parameters q1 and q2 is changed according to the hydrogen production amount error (H (k + j) -SV_H (k + j)) / SV_H (k + j). Hydrogen production error (H (k + j) -SV_H (k + j)) / SV_H (k + j) is in the negative range, and the weight parameters q1 = 1.0, q2 = 0.1, q3 = 1.0, which are positive. In the range, the weight parameters q1 = 1.0, q2 = 10.0, q3 = 1.0.

図4及び図5に示すように、パラメータ決定部30cは、水素製造量H(k)に応じて、重みパラメータq1と、q2との相対的な割合を変更させる。例えば、パラメータ決定部30cは、重みパラメータq2とq1の比率を変更させる。より具体的には、パラメータ決定部30cは、目標水素製造量SV_H(k)よりも水素製造システム10の実際の水素製造量H(k)が少ない場合に、パワーコンディショナ10bにおける出力電力であるPCS出力電力(第1電力の入力電力)よりも水素製造量H(k)を優先するように重みパラメータq1と、q2とを決定し、目標水素製造量SV_H(k)よりも水素製造システム10の実際の水素製造量がH(k)多い場合に、水素製造量H(k)よりもPCS出力電力(第1電力の入力電力)を優先するように重みパラメータを決定する。例えば、パラメータ決定部30cは、水素製造量誤差(H(k+j)−SV_H(k+j))/SV_H(k+j)がマイナス、すなわち水素製造量H(k)が不足しているときは、重みパラメータq2の割合を相対的に小さくする。これにより、水素製造量H(k)が目標水素製造量SV_H(k)と一致することがより重視される。一方で、パラメータ決定部30cは、水素製造量誤差がプラス、すなわち水素製造量H(k)が余剰しているときは、重みパラメータq2の割合を相対的に大きくする。これにより、PV発電電力の有効利用を重視し、水素製造装置入力電力EC(k)をより大きくする。このように、水素製造量H(k)に応じて制御性能に影響する重みパラメータを変更することで、相反する2つの目的を達成することが可能となる。 As shown in FIGS. 4 and 5, the parameter determination unit 30c changes the relative ratio of the weight parameters q1 and q2 according to the hydrogen production amount H (k). For example, the parameter determination unit 30c changes the ratio of the weight parameters q2 and q1. More specifically, the parameter determination unit 30c is the output power in the power conditioner 10b when the actual hydrogen production amount H (k) of the hydrogen production system 10 is smaller than the target hydrogen production amount SV_H (k). The weight parameters q1 and q2 are determined so that the hydrogen production amount H (k) is prioritized over the PCS output power (input power of the first power), and the hydrogen production system 10 is more than the target hydrogen production amount SV_H (k). When the actual hydrogen production amount of H (k) is large, the weight parameter is determined so that the PCS output power (input power of the first power) is prioritized over the hydrogen production amount H (k). For example, the parameter determination unit 30c has a weight parameter q2 when the hydrogen production amount error (H (k + j) -SV_H (k + j)) / SV_H (k + j) is negative, that is, the hydrogen production amount H (k) is insufficient. The ratio of is relatively small. As a result, it is more important that the hydrogen production amount H (k) matches the target hydrogen production amount SV_H (k). On the other hand, the parameter determination unit 30c relatively increases the ratio of the weight parameter q2 when the hydrogen production amount error is positive, that is, when the hydrogen production amount H (k) is surplus. As a result, the effective use of PV power generation is emphasized, and the input power EC (k) of the hydrogen production apparatus is further increased. In this way, by changing the weight parameter that affects the control performance according to the hydrogen production amount H (k), it is possible to achieve two contradictory purposes.

(1)式では、第2項においてPV発電電力PV(k)用いているが、PV発電電力PV(k)の代わりに、(2)式に示すように、現在の実際のPV発電電力PVr(k)を用いてもよい。

Figure 2020198686
第2項は、PV発電電力PVr(k)の余剰量がある場合に、PCS出力電力PCS(k)を少なくとも現在のPV発電電力PVr(k)まで一致させるように作用する。(1)式と比べると、再生可能エネルギー発電装置10aのPV有効利用の効果が低下する可能性はあるが、短期の変動を予測するのが難しい再生可能エネルギー発電装置10aのPV発電電力予測が不要となる。 In the equation (1), the PV generated power PV (k) is used in the second term, but instead of the PV generated power PV (k), as shown in the equation (2), the current actual PV generated power PVr. (K) may be used.
Figure 2020198686
The second term acts to match the PCS output power PCS (k) to at least the current PV power generation power PVr (k) when there is a surplus amount of the PV power generation power PVr (k). Compared with equation (1), the effect of effective use of PV of the renewable energy power generation device 10a may be reduced, but it is difficult to predict short-term fluctuations. It becomes unnecessary.

図6は、制御装置30の処理例を示すフローチャートである。図6に示すように、先ず、モデル記憶部30bは、指令値演算部30dにおける演算に使用する評価関数と、モデルを記憶する(ステップS100)。これらの評価関数と、モデルは、例えばインターフェース部30aを介して不図示の中央演算処理装置から入力される。 FIG. 6 is a flowchart showing a processing example of the control device 30. As shown in FIG. 6, first, the model storage unit 30b stores the evaluation function used for the calculation in the command value calculation unit 30d and the model (step S100). These evaluation functions and the model are input from a central processing unit (not shown) via, for example, the interface unit 30a.

次に、インターフェース部30aは、エネルギー管理システム20から48コマ分、すなわち1日分の水素製造目標値として、目標水素製造量を取得する(ステップS102)。続けて、インターフェース部30aは、水素製造システム10から、現在値として、受電電力SV_E(k)、PV発電電力PV(k)、
PCS出力電力PCS(k)、水素製造量H(k)などを取得する(ステップS104)。
Next, the interface unit 30a acquires the target hydrogen production amount as the hydrogen production target value for 48 frames, that is, for one day from the energy management system 20 (step S102). Subsequently, from the hydrogen production system 10, the interface unit 30a receives power SV_E (k), PV power generation PV (k), and the current values.
The PCS output power PCS (k), the hydrogen production amount H (k), and the like are acquired (step S104).

次に、パラメータ決定部30cは、水素製造量誤差(H(k+j)−SV_H(k+j))/SV_H(k+j)に応じて重みパラメータq2と重みパラメータq1の相対的な割合を決定する(ステップS106)。 Next, the parameter determination unit 30c determines the relative ratio of the weight parameter q2 and the weight parameter q1 according to the hydrogen production amount error (H (k + j) -SV_H (k + j)) / SV_H (k + j) (step S106). ).

次に、指令値演算部30dは、パラメータ決定部30cにより決定された重みパラメータq2と重みパラメータq1とモデル記憶部30bに記憶されるモデルを用いて、評価関数J(k)によりPCS出力電力指示値PCS(k)と、水素製造装置10cへの入力電力である水素製造装置入力電力指示値EC(k)を演算する(ステップS108)。 Next, the command value calculation unit 30d indicates the PCS output power by the evaluation function J (k) using the weight parameter q2 determined by the parameter determination unit 30c, the weight parameter q1, and the model stored in the model storage unit 30b. The value PCS (k) and the hydrogen production device input power instruction value EC (k), which is the input power to the hydrogen production device 10c, are calculated (step S108).

次に、指令値出力部30eは、PCS出力電力指示値PCS(k)をパワーコンディショナ10bに、水素製造装置入力電力指示値EC(k)を水素製造装置10cに出力する(ステップS110)。指令値出力部30eは、一コマが終了したか否かを判定し(ステップS112)、終了していない場合(ステップS112のNO)、ステップS104からの処理を繰り返す。一方で終了している場合(ステップS114のYES)、指令値出力部30eは、24コマ終了したか否かを判定し(ステップS114) 終了していない場合(ステップS114のNO)、ステップS102からの処理を繰り返す。一方で終了している場合(ステップS116のYES)、全体処理を終了する。 Next, the command value output unit 30e outputs the PCS output power instruction value PCS (k) to the power conditioner 10b and the hydrogen production device input power instruction value EC (k) to the hydrogen production device 10c (step S110). The command value output unit 30e determines whether or not one frame is completed (step S112), and if it is not completed (NO in step S112), repeats the process from step S104. On the other hand, if it is completed (YES in step S114), the command value output unit 30e determines whether or not 24 frames have been completed (step S114), and if it has not been completed (NO in step S114), from step S102. Repeat the process of. On the other hand, if it is finished (YES in step S116), the whole process is finished.

以上説明したように、本実施形態によれば、パラメータ決定部30cが、目標水素製造量SV_H(k)よりも水素製造装置10の実際の水素製造量H(k)が少ない場合に、PCS出力電力PCS(k)の出力電力よりも水素製造量H(k)を優先するように重みパラメータq1、q2、q3を決定し、目標水素製造量SV_H(k)よりも水素製造装置10の実際の水素製造量H(k)が多い場合に、水素製造量H(k)よりもPCS出力電力PCS(k)の出力電力を優先するように重みパラメータq1、q2、q3決定することとした。これにより、水素製造量H(k)が少ない場合に、水素製造量H(k)を優先するので、水素製造量H(k)を目標水素製造量SV_H(k)に近づけることが可能となり、水素製造量H(k)が多い場合に、PCS出力電力PCS(k)の出力電力を優先するので、再生可能エネルギー発電装置10aの余剰電力を利用可能となる。このように、水素製造量H(k)に応じて重みパラメータを変更することで、相反する2つの目的を達成するように、再生可能エネルギー発電装置におけるPV発電電力PV(k)の利用調整を行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, the parameter determination unit 30c outputs the PCS when the actual hydrogen production amount H (k) of the hydrogen production apparatus 10 is smaller than the target hydrogen production amount SV_H (k). The weight parameters q1, q2, and q3 are determined so that the hydrogen production amount H (k) is prioritized over the output power of the power PCS (k), and the actual hydrogen production device 10 is over the target hydrogen production amount SV_H (k). When the hydrogen production amount H (k) is large, the weight parameters q1, q2, and q3 are determined so that the output power of the PCS output power PCS (k) is prioritized over the hydrogen production amount H (k). As a result, when the hydrogen production amount H (k) is small, the hydrogen production amount H (k) is prioritized, so that the hydrogen production amount H (k) can be brought closer to the target hydrogen production amount SV_H (k). When the amount of hydrogen produced H (k) is large, the output power of the PCS output power PCS (k) is prioritized, so that the surplus power of the renewable energy power generation device 10a can be used. In this way, by changing the weight parameter according to the hydrogen production amount H (k), the utilization adjustment of the PV power generation power PV (k) in the renewable energy power generation device is adjusted so as to achieve the two contradictory purposes. It can be carried out.

(第2実施形態)
第2実施形態に係る制御装置30は、エネルギー管理システム20からの需給バランスの要請として、30分単位の受電電力量を調整するデマンドレスポンス(DR)を受ける点で第1実施形態に係る水素製造システム10の制御装置30と相違する。以下では、第1実施形態と相違する点を説明する。本実施形態では、DRを受ける時間帯を需給バランス時間帯(以下ではDR時間帯と呼ぶ場合がある)、DRでない時間帯を通常時間帯として、それぞれの時間帯における制御装置30の処理例について説明する。
(Second Embodiment)
The control device 30 according to the second embodiment receives a demand response (DR) for adjusting the amount of power received in units of 30 minutes as a request for a balance between supply and demand from the energy management system 20, and thus hydrogen production according to the first embodiment. It is different from the control device 30 of the system 10. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be described. In the present embodiment, a processing example of the control device 30 in each time zone is set as a supply-demand balance time zone (hereinafter sometimes referred to as a DR time zone) and a non-DR time zone as a normal time zone. explain.

図7は、第2実施形態に係る制御装置30の構成を示すブロック図である。図7に示すように、インターフェース部30aは、DR時間帯と受電電力量目標値とをエネルギー管理システム20から更に取得する。モデル記憶部は、更にDR時間帯における評価関数JDR(k)を記憶する。 FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the control device 30 according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, the interface unit 30a further acquires the DR time zone and the received power amount target value from the energy management system 20. The model storage unit further stores the evaluation function JDR (k) in the DR time zone.

パラメータ決定部30cは、通常時間帯においては実施例1と同様に(1)式で示す評価関数J(k)を使用する。一方で、DR時間帯における評価関数JDR(k)は、例えば(3)〜(5)式により表される。DRバランス時間帯では、(5)式に示すように、第2電力の水素製造装置10への入力電力量SV_EDR(k)が設定される。すなわち、SV_EDR(k)はDR時間帯における受電電力である。

Figure 2020198686
Figure 2020198686
Figure 2020198686
The parameter determination unit 30c uses the evaluation function J (k) represented by the equation (1) in the normal time zone as in the first embodiment. On the other hand, the evaluation function JDR (k) in the DR time zone is expressed by, for example, equations (3) to (5). In the DR balance time zone, the input electric energy SV_E DR (k) of the second electric power to the hydrogen production apparatus 10 is set as shown in the equation (5). That is, SV_E DR (k) is the received power in the DR time zone.
Figure 2020198686
Figure 2020198686
Figure 2020198686

(3)式において、G(k)は(4)式で示すように、受電電力の積算値である。また、SV_G(k)は(5)式で示すように、受電電力における積算値の目標値である。 In the equation (3), G (k) is an integrated value of the received power as shown in the equation (4). Further, SV_G (k) is a target value of the integrated value in the received power as shown by the equation (5).

パラメータ決定部30cは、重みパラメータq1DR,q2DRを決定する。(3)式の第1項、すなわちq1DRの項は、受電電力の積算量G(k)を受電電力の積算量目標値SV_G(k)と一致させるように作用する項である。また、第2項、すなわちq2DRの項は、PCS出力電力PCS(k)をPV発電電力推定値PV(k)と一致させるように作用する項である。すなわち、再生可能エネルギー発電装置10aのPV発電電力PV(k)を有効的に用いるための項となる。 The parameter determination unit 30c determines the weight parameters q1 DR and q2 DR . The first term of the equation (3), that is, the term of q1 DR is a term that acts so as to make the integrated amount G (k) of the received power coincide with the integrated amount target value SV_G (k) of the received power. Further, the second term, that is, the term of q2 DR is a term that acts so as to match the PCS output power PCS (k) with the PV generated power estimated value PV (k). That is, it is a term for effectively using the PV power generation power PV (k) of the renewable energy power generation device 10a.

ここで、(3)式の第2項ではPV発電電力の予測値PV(k)を利用している。例えば、PV発電電力の予測値PV(k)が増加するとき、実際のPV発電電力が増加しなかった場合は、PV発電電力の予測誤差分の電力を電力系統から受電することとなり、受電電力の積算値G(k)が増加する。 Here, in the second term of the equation (3), the predicted value PV (k) of the PV generated power is used. For example, when the predicted value PV (k) of PV generated power increases, if the actual PV generated power does not increase, the power for the prediction error of PV generated power will be received from the power system, and the received power will be received. The integrated value G (k) of is increased.

また、例えば水素製造装置10cの反応遅れが大きいとき、PV有効利用を重視してPCS出力電力PCS(k)が実際のPV発電電力と一致している場合を考える。このとき、PV発電電力が急激に減少すると、この変化に水素製造装置10cの変化が追いつかない。このため、水素製造装置10cには追加電力が必要となるが、PCS出力電力に追加する電力が無いため、電力を電力系統から受電することとなり、受電電力の積算値G(k)が増加する。 Further, for example, when the reaction delay of the hydrogen production apparatus 10c is large, consider the case where the PCS output power PCS (k) matches the actual PV power generation power with an emphasis on effective PV utilization. At this time, if the PV generated power decreases sharply, the change in the hydrogen production apparatus 10c cannot keep up with this change. Therefore, the hydrogen production apparatus 10c requires additional power, but since there is no power to be added to the PCS output power, the power is received from the power system, and the integrated value G (k) of the received power increases. ..

このように、DR時間帯においては、受電電力量SV_G(k)の目標値との一致と、PV発電電力PV(k)の有効利用とは、相反する作用が発生する。このため、重みパラメータの設定によって第1項と第2項のどちらかの目的を達成できない可能性がある。 As described above, in the DR time zone, the agreement with the target value of the received power amount SV_G (k) and the effective use of the PV generated power PV (k) cause contradictory actions. Therefore, there is a possibility that the purpose of either the first term or the second term cannot be achieved by setting the weight parameter.

本実施形態では、DR時間帯の経過時間に応じて重みパラメータを変更させることで相反する作用を緩和する。例えば、DR時間帯では30分間の受電電力量量G(k)を目標値と一致させればよいため、25分経過前まではq2DRを大きく設定しておき、25分経過後はq2DRを小さくすることで、残り5分において受電電力量G(k)を目標値と一致させることを重視することが可能となる。或いは、25分経過後のq1DRを大きくしてもよい。 In the present embodiment, the conflicting effects are alleviated by changing the weight parameter according to the elapsed time of the DR time zone. For example, since the received power amount of 30 minutes at DR time zone G the (k) it is sufficient to match the target value, the before after 25 minutes may be set large q2 DR, after lapse of 25 minutes q2 DR By reducing the value, it becomes possible to emphasize matching the received power amount G (k) with the target value in the remaining 5 minutes. Alternatively, the q1 DR after 25 minutes may be increased.

本実施形態では、通常時間帯は(1)式、DR時間帯は(2)式の評価関数を用いることしたが、これに限るものではない。例えば、通常時間帯とDR時間帯で同じ評価関数を利用して、重みパラメータを変化させてもよい。この場合の評価関数を(6)式に示す。通常時間帯はq1DRを0として、DR時間帯はq1,q3を0として各指令値を演算する。

Figure 2020198686
In the present embodiment, the evaluation function of Eq. (1) is used for the normal time zone and Eq. (2) is used for the DR time zone, but the present invention is not limited to this. For example, the weight parameter may be changed by using the same evaluation function in the normal time zone and the DR time zone. The evaluation function in this case is shown in Eq. (6). Each command value is calculated with q1 DR as 0 in the normal time zone and q1 and q3 as 0 in the DR time zone.
Figure 2020198686

以上のように、本実施例の形態によれば、DR時間帯において経過時間に応じてPV発電電力PV(k)に関する重みパラメータq2DRを変更することとした。これにより、受電電力の積算値G(k)をDR時間帯における目標とする受電電力量SV_G(k)と一致させることと、PV発電電力PV(k)の有効利用という2つの相反する目的を達成することが可能となる。このように、DR時間帯において経過時間に応じてPV発電電力PV(k)に関する重みパラメータq2DRを変更することで、相反する2つの目的を達成するように、再生可能エネルギー発電装置におけるPV発電電力PV(k)の利用調整を行うことができる。 As described above, according to the embodiment of the present embodiment, the weight parameter q2 DR regarding the PV generated power PV (k) is changed according to the elapsed time in the DR time zone. As a result, the two contradictory purposes of matching the integrated value G (k) of the received power with the target power received amount SV_G (k) in the DR time zone and effectively using the PV generated power PV (k) are achieved. It will be possible to achieve. In this way, PV power generation in the renewable energy power generation device so as to achieve two contradictory purposes by changing the weight parameter q2 DR regarding the PV power generation power PV (k) in the DR time zone according to the elapsed time. The use of electric power PV (k) can be adjusted.

(第3実施形態)
第3実施形態に係る制御装置30は、更に30分PV発電電力量信頼区間の情報を用いて、制御処理する点で、第2実施形態に係る水素製造システム10の制御装置30と相違する。以下では、第2実施形態と相違する点を説明する。
(Third Embodiment)
The control device 30 according to the third embodiment is different from the control device 30 of the hydrogen production system 10 according to the second embodiment in that the control process is further performed by using the information of the 30-minute PV power generation confidence interval. Hereinafter, the differences from the second embodiment will be described.

図8は、第3実施形態に係る制御装置30の構成を示すブロック図である。図8に示すように、インターフェース部30aは、30分PV発電電力量予測値と、30分PV発電電力量信頼区間とをエネルギー管理システム20から更に取得する。ここで、30分PV発電電力量信頼区間は、例えば、PV発電電力PV(k)の積算値の確率分布を正規分布とした場合の、PV発電電力PV(k)の積算値の平均値から±1σの範囲に対応する。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the control device 30 according to the third embodiment. As shown in FIG. 8, the interface unit 30a further acquires the predicted value of the 30-minute PV power generation amount and the 30-minute PV power generation amount confidence interval from the energy management system 20. Here, the 30-minute PV power generation confidence interval is, for example, from the average value of the integrated values of the PV power generation PV (k) when the probability distribution of the integrated value of the PV power generation power PV (k) is a normal distribution. Corresponds to the range of ± 1σ.

図9は、PV発電電力PV(k)の積算値と30分PV発電電力量信頼区間の±1σ信頼区間を示す図である。縦軸は、PV発電電力PV(k)の積算電力量を示し、横軸は、経過時間を示している。発電量予測値は、30分PV発電電力量予測値に対応している。 FIG. 9 is a diagram showing an integrated value of PV power generation power PV (k) and a ± 1σ confidence interval of the 30-minute PV power generation amount confidence interval. The vertical axis shows the integrated electric energy of the PV generated power PV (k), and the horizontal axis shows the elapsed time. The predicted power generation value corresponds to the predicted 30-minute PV power generation amount.

図9に示すように、パラメータ決定部30cは、PV発電電力PV(k)を積算し、積算電力量が信頼区間の−σの値に対応する閾値TH1に時刻t1で達すると、時刻t1よりも後の第2期間における重みパラメータq2DR((3)式)を時刻t1よりも前の第1期間よりも小さくする。或いは、パラメータ決定部30cは、閾値TH1に積算電力量が近づくに従い、重みパラメータq2DRを徐々に小さくしてもよい。さらに、パラメータ決定部30cは、閾値TH1に時刻t1で積算電力量が達すると、重みパラメータq2DRを0にしてもよい。この場合、受電電力の積算値G(k)を目標値に一致させることが可能となる。そして、時刻t2に達するとDR時間帯が終了する。 As shown in FIG. 9, the parameter determination unit 30c integrates the PV generated power PV (k), and when the integrated power amount reaches the threshold value TH1 corresponding to the value of −σ in the confidence interval at time t1, it starts from time t1. The weight parameter q2 DR (Equation (3)) in the second period after is made smaller than that in the first period before the time t1. Alternatively, the parameter determination unit 30c may gradually reduce the weight parameter q2 DR as the integrated electric energy approaches the threshold value TH1. Further, the parameter determination unit 30c may set the weight parameter q2 DR to 0 when the integrated electric energy reaches the threshold value TH1 at time t1. In this case, the integrated value G (k) of the received power can be matched with the target value. Then, when the time t2 is reached, the DR time zone ends.

以上説明したように、本実施形態によれば、第1電力の水素製造装置10への目標とする入力電力であるPCS出力電力(第1電力の入力電力)に関する重みパラメータq2DRをPV発電電力PV(k)の積算電力量が信頼区間の−σの値に対応する閾値TH1に到達すると、減少させる又は0にすることとした。これにより、PV発電電力PV(k)をほぼ目的値に近い値で使用可能となると共に、受電電力の積算値G(k)をDR時間帯における目標とする受電電力量SV_G(k)にほぼ一致させることも可能となる。このため、受電電力の積算値G(k)をDR時間帯における目標とする受電電力量SV_G(k)への一致と、PV発電電力PV(k)の有効利用という2つの相反する目的を達成することが可能となる。このように、重みパラメータq2DRをPV発電電力PV(k)の積算電力量が信頼区間の−σの値に対応する閾値TH1に到達すると、減少させる又は0にすることで、相反する2つの目的を達成するように、再生可能エネルギー発電装置におけるPV発電電力PV(k)の利用調整を行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, the weight parameter q2 DR regarding the PCS output power (input power of the first power), which is the target input power of the first power to the hydrogen production apparatus 10, is set to the PV power generation power. When the integrated power amount of PV (k) reaches the threshold value TH1 corresponding to the value of −σ in the confidence interval, it is decided to decrease or set it to 0. As a result, the PV generated power PV (k) can be used at a value close to the target value, and the integrated value G (k) of the received power is almost equal to the target power received amount SV_G (k) in the DR time zone. It is also possible to match. Therefore, the two contradictory purposes of matching the integrated value G (k) of the received power with the target power received amount SV_G (k) in the DR time zone and effectively using the PV generated power PV (k) are achieved. It becomes possible to do. In this way, when the integrated power amount of the PV generated power PV (k) reaches the threshold value TH1 corresponding to the value of −σ in the confidence interval, the weight parameter q2 DR is reduced or set to 0, thereby causing two conflicting powers. The utilization of PV generated power PV (k) in the renewable energy power generation device can be adjusted so as to achieve the purpose.

上述した実施形態で説明した水素製造システムの制御装置の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、制御装置および水素製造システムの少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやCD−ROM等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。 At least a part of the control device of the hydrogen production system described in the above-described embodiment may be configured by hardware or software. When configured by software, a program that realizes at least a part of the functions of the control device and the hydrogen production system may be stored in a recording medium such as a flexible disk or a CD-ROM, read by a computer, and executed. The recording medium is not limited to a removable one such as a magnetic disk or an optical disk, and may be a fixed recording medium such as a hard disk device or a memory.

また、水素製造システムの制御装置の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線(無線通信も含む)を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。 Further, a program that realizes at least a part of the functions of the control device of the hydrogen production system may be distributed via a communication line (including wireless communication) such as the Internet. Further, the program may be encrypted, modulated, compressed, and distributed via a wired line or wireless line such as the Internet, or stored in a recording medium.

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置、方法及びプログラムは、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置、方法及びプログラムの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。 Although some embodiments have been described above, these embodiments are presented only as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The novel devices, methods and programs described herein can be implemented in a variety of other forms. In addition, various omissions, substitutions, and changes can be made to the forms of the apparatus, method, and program described in the present specification without departing from the gist of the invention.

1:水素システム、10:水素製造システム、30:制御装置、10a:再生可能エネルギー発電装置、10c:水素製造装置、30c:パラメータ決定部、30d:指令値演算部、30e:指令値出力部。 1: Hydrogen system, 10: Hydrogen production system, 30: Control device, 10a: Renewable energy power generation device, 10c: Hydrogen production device, 30c: Parameter determination unit, 30d: Command value calculation unit, 30e: Command value output unit.

Claims (14)

再生可能エネルギー発電装置が発電する第1電力と、電力系統から供給される第2電力とにより水素を製造する水素製造システムの制御装置であって、
前記第1電力の前記水素製造システム内の水素製造装置への目標とする入力電力である第1目標入力電力と、前記水素製造装置の目標とする水素製造量である目標水素製造量、及び第2電力の前記水素製造装置への目標とする入力電力である第2目標入力電力の少なくとも一方と、に対するそれぞれの重みパラメータを定める決定部と、
前記第1電力の入力電力と、前記水素製造量、及び前記第2電力の入力電力の少なくとも一方とを、前記第1目標入力電力、前記目標水素製造量、及び前記第2目標入力電力の内の対応するいずれかに近づくように、それぞれに対応する前記重みパラメータが大きくなるに従い優先的に演算し、少なくとも前記第1電力の前記水素製造システムへの入力電力を示す第1電力入力指示値を演算する演算部と、
前記第1電力入力指示値の情報を含む指令信号を前記水素製造システムに出力する出力部と、
を備え、
前記決定部は、前記水素製造装置の水素製造量に関する物理量の変化に応じて前記重みパラメータを変更する、水素製造システムの制御装置。
It is a control device for a hydrogen production system that produces hydrogen from the first power generated by a renewable energy power generation device and the second power supplied from the power system.
The first target input power, which is the target input power of the first power to the hydrogen production apparatus in the hydrogen production system, the target hydrogen production amount, which is the target hydrogen production amount of the hydrogen production apparatus, and the first. A determination unit that determines each weight parameter for at least one of the second target input powers, which is the target input power of the two powers to the hydrogen production apparatus.
The input power of the first electric power, the hydrogen production amount, and at least one of the input powers of the second electric power are included in the first target input power, the target hydrogen production amount, and the second target input power. The first power input instruction value indicating at least the input power of the first power to the hydrogen production system is calculated preferentially as the weight parameter corresponding to each becomes larger so as to approach any of the corresponding ones. The calculation unit to calculate and
An output unit that outputs a command signal including information on the first power input instruction value to the hydrogen production system, and an output unit.
With
The determination unit is a control device for a hydrogen production system that changes the weight parameter according to a change in a physical quantity related to the hydrogen production amount of the hydrogen production device.
前記決定部は、前記水素製造システムの実際の前記水素製造量、制御期間内の経過時間、及び前記第1電力における入力電力の積算値の内の少なくともいずれかに応じて、前記重みパラメータを変更する、請求項1に記載の水素製造システムの制御装置。 The determination unit changes the weight parameter according to at least one of the actual hydrogen production amount of the hydrogen production system, the elapsed time within the control period, and the integrated value of the input power in the first power. The control device for the hydrogen production system according to claim 1. 前記決定部は、前記目標水素製造量と、前記水素製造システムの実際の水素製造量との誤差の大きさに応じて、前記重みパラメータを変更する、請求項1又は2に記載の水素製造システムの制御装置。 The hydrogen production system according to claim 1 or 2, wherein the determination unit changes the weight parameter according to the magnitude of an error between the target hydrogen production amount and the actual hydrogen production amount of the hydrogen production system. Control device. 前記決定部は、前記目標水素製造量よりも前記水素製造システムの実際の水素製造量が少ない場合に、前記第1電力の入力電力よりも前記水素製造量を優先するように前記重みパラメータを決定し、
前記目標水素製造量よりも前記水素製造システムの実際の水素製造量が多い場合に、前記水素製造量よりも前記第1電力の入力電力を優先するように前記重みパラメータを決定する、請求項3に記載の水素製造システムの制御装置。
The determination unit determines the weight parameter so that the hydrogen production amount is prioritized over the input power of the first electric power when the actual hydrogen production amount of the hydrogen production system is smaller than the target hydrogen production amount. And
3. The weight parameter is determined so that the input power of the first electric power is prioritized over the hydrogen production amount when the actual hydrogen production amount of the hydrogen production system is larger than the target hydrogen production amount. The control device for the hydrogen production system described in 1.
前記決定部は、前記第2電力の前記水素製造システムへの入力電力量が設定された需給バランス時間帯に応じて、前記重みパラメータを変更する、請求項1又は2に記載の水素製造システムの制御装置。 The hydrogen production system according to claim 1 or 2, wherein the determination unit changes the weight parameter according to a supply-demand balance time zone in which the amount of input power of the second power to the hydrogen production system is set. Control device. 前記決定部は、前記需給バランス時間帯内の前側の時間帯において前記第2電力の入力電力よりも前記水素製造量を優先し、前記需給バランス時間帯内の前記前側よりも後側の時間帯において前記水素製造量よりも前記第2電力の入力電力を優先する前記重みパラメータを決定する、請求項5に記載の水素製造システムの制御装置。 The determination unit prioritizes the hydrogen production amount over the input power of the second power in the time zone on the front side in the supply and demand balance time zone, and the time zone on the rear side of the front side in the supply and demand balance time zone. The control device for a hydrogen production system according to claim 5, wherein the weight parameter that prioritizes the input power of the second power over the hydrogen production amount is determined. 前記決定部は、前記需給バランス時間帯の場合に、前記需給バランス時間帯内の開始時から経過時までの前記第1電力の入力電力の積算値が、所定の閾値に近づくほど、前記第1電力の入力電力よりも前記水素製造量をより優先する前記重みパラメータに変更する、請求項5に記載の水素製造システムの制御装置。 In the case of the supply-demand balance time zone, the determination unit determines that the closer the integrated value of the input power of the first power from the start time to the elapsed time within the supply-demand balance time zone approaches a predetermined threshold value, the more the first The control device for a hydrogen production system according to claim 5, wherein the hydrogen production amount is changed to the weight parameter that gives priority to the hydrogen production amount over the input power of the electric power. 前記決定部は、前記需給バランス時間帯において、前記所定の閾値に近づくにしたがい前記重みパラメータの内の前記第1電力に関連する重みパラメータを減少させる、請求項7に記載の水素製造システムの制御装置。 The control of the hydrogen production system according to claim 7, wherein the determination unit reduces the weight parameter related to the first electric power among the weight parameters as it approaches the predetermined threshold value in the supply-demand balance time zone. apparatus. 前記水素製造装置の実際の水素製造量と前記目標水素製造量との差分である第1差分値、前記第1電力と前記第1目標入力電力との差分である第2差分値、及び前記前記水素製造装置への入力電力から前記第1電力の入力電力を減算した値と前記第2目標入力電力との差分である第3差分値、に基づく評価関数を記憶する記憶部を更に備え、
前記決定部は、前記評価関数内の第1差分値に基づく値の第1重み係数、第2差分値に基づく値の第2重み係数、及び第3差分値に基づく値の第3重み係数内の、前記第1重み係数、前記第2重み係数、前記第3重み係数を前記重みパラメータとして決定し、
前記演算部は、前記決定部で決定した前記第1重み係数、前記第2重み係数、及び3重み係数に基づき、前記水素製造装置の水素製造量に相関する水素製造装置入力電力指示値と、前記第1電力入力指示値を前記再生可能エネルギー発電装置の出力電力を調整する前記水素製造システム内のパワーコンディショナへの出力電力指令値とを演算する、請求項1に記載の水素製造システムの制御装置。
The first difference value, which is the difference between the actual hydrogen production amount of the hydrogen production apparatus and the target hydrogen production amount, the second difference value, which is the difference between the first power and the first target input power, and the above. Further, a storage unit for storing an evaluation function based on a value obtained by subtracting the input power of the first power from the input power to the hydrogen production apparatus and a third difference value which is a difference between the second target input power is further provided.
The determination unit is within the first weighting coefficient of the value based on the first difference value in the evaluation function, the second weighting coefficient of the value based on the second difference value, and the third weighting coefficient of the value based on the third difference value. The first weighting factor, the second weighting factor, and the third weighting factor are determined as the weighting parameters.
Based on the first weighting coefficient, the second weighting coefficient, and the third weighting coefficient determined by the determining unit, the calculation unit receives a hydrogen production apparatus input power instruction value that correlates with the hydrogen production amount of the hydrogen producing apparatus. The hydrogen production system according to claim 1, wherein the first power input instruction value is calculated with an output power command value to a power conditioner in the hydrogen production system that adjusts the output power of the renewable energy power generation device. Control device.
前記評価関数の第3差分値は、前記電力系統への逆潮流を防止する作用を有する、請求項9に記載の水素製造システムの制御装置。 The control device for a hydrogen production system according to claim 9, wherein the third difference value of the evaluation function has an effect of preventing reverse power flow to the power system. 前記演算部は、前記評価関数を用いて、モデル予測制御又は最適レギュレータ制御により演算処理を行う請求項9又は10に記載の水素製造システムの制御装置。 The control device for a hydrogen production system according to claim 9 or 10, wherein the calculation unit performs calculation processing by model prediction control or optimum regulator control using the evaluation function. 前記第2電力の前記水素製造装置への入力電力量が設定された需給バランス時間帯において、
前記評価関数は、前記水素製造装置の受電電力から前記第1電力を減算した電力の積算量と、前記第2電力の設定された入力電力の積算量と、の第4差分値にも基づいており、
前記決定部は、前記第1重み係数、前記第2重み係数、前記第3重み係数、及び前記第4差分値に基づく値の第4重み係数を前記重みパラメータとして決定する、請求項9に記載の水素製造システムの制御装置。
In the supply-demand balance time zone in which the amount of input power of the second power to the hydrogen production apparatus is set,
The evaluation function is also based on the fourth difference value between the integrated amount of power obtained by subtracting the first power from the received power of the hydrogen production apparatus and the integrated amount of the set input power of the second power. Ori,
The ninth aspect of the present invention, wherein the determination unit determines a fourth weighting coefficient of a value based on the first weighting coefficient, the second weighting coefficient, the third weighting coefficient, and the fourth difference value as the weighting parameter. Control device for hydrogen production system.
前記需給バランス時間帯において、
前記決定部は、前記第1重み係数及び前記第3重み係数を0とする、請求項12に記載の水素製造システムの制御装置。
In the supply and demand balance time zone
The control device for a hydrogen production system according to claim 12, wherein the determination unit sets the first weighting factor and the third weighting factor to 0.
再生可能エネルギー発電装置が発電する第1電力と、電力系統から供給される第2電力とにより水素を製造する水素製造システムの制御方法であって、
前記第1電力の前記水素製造システム内の水素製造装置への目標とする入力電力である第1目標入力電力と、前記水素製造システムの目標とする水素製造量である目標水素製造量、及び第2電力の前記水素製造装置への目標とする入力電力である第2目標入力電力の少なくとも一方と、に対するそれぞれの重みパラメータを定める決定工程と、
前記第1電力の入力電力と、前記水素製造量、及び前記第2電力の入力電力の少なくとも一方とを、前記第1目標入力電力、前記目標水素製造量、前記第2目標入力電力に近づくように、それぞれに対応する前記重みパラメータが大きくなるに従い優先的に演算し、少なくとも前記第1電力の前記水素製造システムへの入力電力を示す第1電力入力指示値を演算する演算工程と、
前記第1電力入力指示値の情報を含む指令信号を前記水素製造システムに出力する出力工程と、
を備え、
前記決定工程は、前記水素製造装置の水素製造量に関する物理量の変化に応じて前記重みパラメータを変更する、水素製造システムの制御方法。
It is a control method of a hydrogen production system that produces hydrogen by the first electric power generated by a renewable energy power generation device and the second electric power supplied from the electric power system.
The first target input power, which is the target input power of the first power to the hydrogen production apparatus in the hydrogen production system, the target hydrogen production amount, which is the target hydrogen production amount of the hydrogen production system, and the first. A determination step of determining weight parameters for at least one of the second target input powers, which is the target input power of the two powers to the hydrogen production apparatus, and
The input power of the first electric power, the hydrogen production amount, and at least one of the input powers of the second electric power are brought close to the first target input power, the target hydrogen production amount, and the second target input power. In addition, a calculation step of preferentially calculating as the weight parameter corresponding to each increases, and calculating at least a first power input instruction value indicating the input power of the first power to the hydrogen production system.
An output process that outputs a command signal including information on the first power input instruction value to the hydrogen production system, and
With
The determination step is a control method of a hydrogen production system in which the weight parameter is changed according to a change in a physical quantity with respect to the hydrogen production amount of the hydrogen production apparatus.
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