JP2022156291A - power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力供給システムの技術に関する。 The present invention relates to the technology of power supply systems.
従来、複数の蓄電システムを具備した電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。
2. Description of the Related Art Conventionally, technology of a power supply system equipped with a plurality of power storage systems is publicly known. For example, it is as described in
特許文献1に記載の電力供給システムは、自然エネルギーを用いて発電可能な太陽光発電部と、前記太陽光発電部の電力を充放電可能な蓄電池と、が設けられた複数の蓄電システムを具備する。複数の蓄電システムは、系統電源と負荷とを接続する配電線に上流側から下流側へと順番(互いに直列)に接続されている。
The power supply system described in
このような構成により、負荷に対して複数の太陽光発電部の発電電力を供給することができる。また、負荷に対して発電電力だけでは不足する場合に、複数の蓄電池の放電電力を供給することもできる。また、負荷に対して発電電力が余剰した場合は、余剰した発電電力を蓄電池へ充電したり系統電源へ逆潮流させたりすることもできる。 With such a configuration, power generated by a plurality of photovoltaic power generation units can be supplied to the load. In addition, when the generated power is insufficient for the load, it is possible to supply the discharged power of a plurality of storage batteries. Moreover, when the generated power is surplus with respect to the load, it is possible to charge the storage battery with the surplus generated power or allow the surplus generated power to reversely flow to the system power supply.
近年、種々の理由により、太陽光発電部の発電電力の逆潮流に関して、系統電源へ逆潮流される電力を所定の大きさまで減少させるよう、電力会社等から要請を受ける場合がある。この場合において、太陽光発電部の発電電力のうち、負荷へ供給されず、蓄電池にも充電できない前記所定の大きさ以上の電力がある場合、この電力は逆潮流させずに蓄電システム内で捨てることとなり、太陽光発電部の発電電力が抑制されることとなるため不都合である。 2. Description of the Related Art In recent years, for various reasons, electric power companies and the like may request that the reverse power flow of power generated by a photovoltaic power generation unit be reduced to a predetermined level. In this case, out of the power generated by the photovoltaic power generation unit, if there is power greater than or equal to the predetermined size that is not supplied to the load and cannot be charged to the storage battery, this power is discarded in the power storage system without reverse power flow. As a result, the power generated by the photovoltaic power generation unit is suppressed, which is inconvenient.
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、系統電源へ逆潮流される電力の減少に関する所定の制限を受けた場合でも、太陽光発電部の発電電力の抑制を軽減することができる電力供給システムを提供するものである。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and the problem to be solved is to solve the problem that the photovoltaic power generation unit can be operated even when a predetermined limit is applied to the reduction of the power reversely flowed to the system power supply. An object of the present invention is to provide a power supply system capable of reducing suppression of generated power.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above, and the means for solving the problems will now be described.
即ち、請求項1においては、系統電源と負荷とを接続する配電線に、上流側から下流側へと順番に接続された複数の蓄電システムを有する電力供給システムにおいて、前記蓄電システムに設けられ、自然エネルギーを用いて発電可能な発電部と、前記蓄電システムに設けられ、前記配電線を流れる電力に応じて前記発電部の電力を充放電可能な蓄電池と、複数の前記蓄電池の動作を制御可能な制御部と、を具備し、前記制御部は、系統電源へ逆潮流される電力の減少に関する所定の制限を受けた場合に、複数の前記蓄電システムが接続された前記順番、及び、複数の前記発電部による発電量を合計した総発電量と前記負荷が消費する消費電力量とを比較した結果、に基づいた選択基準に応じて、充放電を行う蓄電池を選択するものである。
That is, in
請求項2においては、前記制御部は、前記消費電力量が前記総発電量よりも小さい場合は、複数の前記蓄電池のうち、前記負荷に近い蓄電池から系統電源へと並ぶ順番に、充電を行う蓄電池を選択するものである。 In claim 2, when the amount of power consumption is smaller than the total amount of power generation, the control unit charges the plurality of storage batteries in order from the storage battery closest to the load to the system power supply. It selects the storage battery.
請求項3においては、前記制御部は、前記消費電力量が前記総発電量以上である場合は、複数の前記蓄電池のうち、系統電源に近い蓄電池から前記負荷へと並ぶ順番に、放電を行う蓄電池を選択するものである。 In claim 3, when the power consumption is greater than or equal to the total power generation, the control unit discharges the plurality of storage batteries in the order of arranging to the load from the storage battery closest to the system power supply. It selects the storage battery.
請求項4においては、前記制御部は、外部からの情報を受信可能に構成され、前記所定の制限とは、前記外部から受信した情報に基づく電力会社からの要請であるものである。 In claim 4, the control unit is configured to be able to receive information from the outside, and the predetermined restriction is a request from an electric power company based on the information received from the outside.
請求項5においては、前記制御部は、前記所定の制限を受けない場合、複数の前記蓄電池の電池残量、及び、複数の前記発電部による発電量を合計した総発電量と前記負荷が消費する消費電力量とを比較した結果、に基づいた選択基準に応じて、充放電を行う蓄電池を選択するものである。 In claim 5, when the predetermined limit is not applied, the control unit controls the total amount of power generated by summing the remaining battery levels of the plurality of storage batteries and the amount of power generated by the plurality of power generation units and the load. As a result of comparison with the amount of power consumption, the storage battery to be charged and discharged is selected according to the selection criteria.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects are obtained.
請求項1においては、系統電源へ逆潮流される電力の減少に関する所定の制限を受けた場合でも、太陽光発電部の発電電力の抑制を軽減することができる。
In
請求項2においては、太陽光発電部の発電電力の抑制を軽減することができる。 In claim 2, it is possible to reduce the suppression of the power generated by the photovoltaic power generation unit.
請求項3においては、太陽光発電部の発電電力の抑制を軽減することができる。 In claim 3, suppression of power generated by the photovoltaic power generation unit can be reduced.
請求項4においては、電力会社から要請を受けた場合であっても、太陽光発電部の発電電力の抑制を軽減することができる。 In claim 4, even if a request is received from an electric power company, it is possible to reduce the suppression of the power generated by the photovoltaic power generation unit.
請求項5においては、系統電源へ逆潮流される電力の減少に関する所定の制限を受けない場合に、複数の蓄電池をバランスよく活用することができる。 In claim 5, a plurality of storage batteries can be utilized in a well-balanced manner when there is no predetermined restriction on the decrease in the power reversely flowed to the system power supply.
以下では、本発明の一実施形態に係る電力供給システム1について説明する。
Below, the electric
図1に示す電力供給システム1は、例えば住宅街区Tに設けられる。以下では、まず住宅街区Tについて説明する。
A
住宅街区Tは、戸建住宅や集合住宅等の複数の住宅により構成される。住宅街区Tでは、複数の住宅間で互いにエネルギー(主に電力)を融通し合うことができる。住宅街区Tでは、使用される電力が電力小売事業者(アグリゲータ)から複数の住宅へと販売される。電力小売事業者は、複数の住宅へ販売する電力を電力会社(系統電源S)から一括で購入している。 A residential block T is composed of a plurality of houses such as detached houses and collective housing. In the residential block T, energy (mainly electric power) can be mutually exchanged among a plurality of houses. In the residential block T, the electricity used is sold from an electricity retailer (aggregator) to a plurality of houses. An electric power retailer collectively purchases electric power to be sold to a plurality of houses from an electric power company (system power source S).
本実施形態においては、住宅街区Tに3つの住宅Hが設けられている。住宅Hには、電力を消費する電気機器(住宅負荷HL)が設けられる。住宅H(住宅負荷HL)は、系統電源Sと接続される。 In this embodiment, three houses H are provided in a residential block T. As shown in FIG. The house H is provided with electrical equipment (house load HL) that consumes power. A house H (house load HL) is connected to a system power supply S.
以下では、図1を用いて、電力供給システム1の構成について説明する。
The configuration of the
電力供給システム1は、所定の電力を住宅H(住宅負荷HL)へ供給すると共に、3つの住宅H間で電力を融通するためのものである。電力供給システム1は、配電線10、スマートメータ20、総負荷センサ30、蓄電システム40及びEMS50を具備する。
The
配電線10は、系統電源Sと3つの住宅Hとを接続するものである。具体的には、配電線10の一端側は、系統電源Sと接続される。また、配電線10の他端側は、3つに分岐すると共に、分岐したそれぞれの端部が住宅Hに接続される。なお以下では、配電線10における前記一端側(系統電源S側)を「上流側」と、前記他端側(住宅H側)を「下流側」と称する場合がある。
The
スマートメータ20は、電力を計測可能なものである。スマートメータ20は、配電線10の中途部(系統電源Sの近傍)に設置される。こうして、スマートメータ20は、系統電源Sから住宅街区Tが受けた電力(すなわち、住宅街区T全体の購入電力)を計測することができる。また、スマートメータ20は、系統電源Sへと住宅街区Tから逆潮流する電力(すなわち、住宅街区T全体の売却電力)を計測することができる。スマートメータ20は、後述するEMS50と接続され、当該EMS50へ計測結果を送信することができる。
The
総負荷センサ30は、電力を検出可能なものである。総負荷センサ30は、配電線10の中途部(当該配電線10が分岐する直ぐ上流側)に設けられる。総負荷センサ30は、後述するEMS50と接続され、当該EMS50へ検出結果を送信することができる。総負荷センサ30は、下流側にある全ての(3つの)住宅負荷HLへと流れる電力を検出することができる。すなわち、総負荷センサ30の検出結果から、全ての住宅負荷HLの消費電力の合計(以下では「住宅総負荷」と称する)を取得することができる。
蓄電システム40は、太陽光を利用して発電可能であると共に、電力を充放電可能なものである。蓄電システム40は、太陽光発電部41、蓄電池42、電力センサ43及びパワコン44を具備する。
The
太陽光発電部41は、太陽光を利用して発電する装置である。太陽光発電部41は、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部41は、住宅Hの屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。太陽光発電部41は、後述するパワコン44に接続される。本実施形態において、蓄電システム40における太陽光発電部41の発電容量は、4kWであるものとする。
The solar
蓄電池42は、電力を充放電可能なものである。蓄電池42は、例えばリチウムイオン電池等により構成される。蓄電池42は、後述するパワコン44に接続される。本実施形態において、蓄電池42の最大充電電力は、2kWであるものとする。蓄電池42は、稼動中における充放電等の動作の態様が設定された運転モードとして、放電モード、充電モード、待機モード及び充放電モードを有する。なお、これらのモードについての詳細な説明は後述する。
The
電力センサ43は、電力を計測可能なものである。電力センサ43は、配電線10において、後述するパワコン44と配電線10との接続部の直ぐ上流側に設置される。より詳細には、電力センサ43は、配電線10において、前記(パワコン44と配電線10との)接続部と当該電力センサ43との間に、他の電線や電気機器が接続されないように設置される。電力センサ43は、パワコン44と接続され、パワコン44へ計測結果を送信することができる。
The
パワコン44は、電力を適宜変換可能なハイブリッドパワーコンディショナである。パワコン44は、上述の如く太陽光発電部41及び蓄電池42に接続される。また、パワコン44は、配電線10の中途部に接続される。このように、パワコン44は、太陽光発電部41と蓄電池42と配電線10との間に設けられる。
The
これにより、太陽光発電部41の発電電力は、パワコン44を介して配電線10に出力することができる。また、太陽光発電部41の発電電力は、パワコン44を介して蓄電池42に充電することができる。また、蓄電池42の放電電力は、パワコン44を介して配電線10に出力することができる。また、配電線10を流れる電力(系統電源Sからの電力)は、パワコン44を介して蓄電池42に充電することができる。
Thereby, the power generated by the photovoltaic
また、パワコン44は、上述の如く電力センサ43と接続される。パワコン44は、電力センサ43の設置箇所を流れる電力の大きさ及び向き(上流側又は下流側)に関する情報を取得することができる。パワコン44は、電力センサ43から取得した情報に基づいて、蓄電池42の充放電の制御(運転モード)を実行することができる。また、パワコン44は、電力センサ43から取得した情報に基づいて、後述する出力制御を実行することができる。
Also, the
このように、蓄電システム40は、太陽光発電部41の発電電力や蓄電池42の放電電力を、パワコン44を介して配電線10へ出力することができる。また、蓄電システム40は、太陽光発電部41の発電電力や系統電源Sからの電力を、パワコン44を介して蓄電池42に充電することができる。
Thus, the
本実施形態において、蓄電システム40は3つ設けられる。3つの蓄電システム40(より詳細には、蓄電システム40のパワコン44)は、配電線10にそれぞれ接続される。具体的には、3つの蓄電システム40は、配電線10のスマートメータ20と住宅負荷HLとの間において、電力の流れる方向に1つずつ順番に並ぶように(すなわち、互いに直列に)接続される。各蓄電システム40は、3つの住宅Hのうちいずれかの住宅Hに所有されている。
In this embodiment, three
EMS50は、蓄電システム40の動作を制御することによって、電力供給システム1における電力の供給態様を制御するものである。EMS50は、3つの蓄電システム40のそれぞれのパワコン44に接続される。EMS50は、パワコン44を介して蓄電池42を制御することができる。具体的には、EMS50は、パワコン44に蓄電池42の各種の運転モードを実行させることができる。また、EMS50は、パワコン44に後述する出力制御を実行させることができる。
The
また、EMS50は、パワコン44を介して蓄電システム40及び太陽光発電部41に関する情報を取得することができる。具体的には、例えば、EMS50は、蓄電池42の電池残量に関する情報を取得することができる。また、EMS50は、蓄電池42の実行中の運転モードに関する情報を取得することができる。また、EMS50は、蓄電池42の放電量に関する情報を取得することができる。また、EMS50は、太陽光発電部41の発電電力に関する情報を取得することができる。また、EMS50は、全ての(3つの)太陽光発電部41の発電電力に関する情報に基づいて、当該全ての太陽光発電部41の発電電力の合計(以下では「PV総発電」と称する)を取得することができる。
Also, the
また、EMS50は、スマートメータ20に接続される。EMS50は、スマートメータ20から上述の如く住宅街区T全体の購入電力及び売却電力に関する情報を取得することができる。また、EMS50は、総負荷センサ30に接続される。EMS50は、総負荷センサ30から上述の如く住宅総負荷に関する情報を取得することができる。
Also, the
また、EMS50は、電力の供給態様に関する種々の制御を実行することができる。EMS50が実行する制御には、後述する電力融通制御が含まれる。なお、電力融通制御の内容については後述する。
In addition, the
また、EMS50は、インターネット等の所定の通信手段を用いて、外部(例えば、住宅街区Tを管轄する電力会社)と所定の情報のやり取りを行うことができる。
Also, the
ここで、電力会社においては、例えば火力発電の出力制御や地域間連系線の活用(他の電力会社への電力の融通)等により電力の需給バランスを調整しても余剰電力が発生する場合がある。また、送電線には流すことのできる電気容量の上限があるため、再生可能エネルギーの電源からの電力により上限を超過してしまう場合がある。これらの可能性がある場合には、前記電源から系統電源Sへと電力が逆潮流されるのを防止する措置を事前に講じる必要がある。そこで、電力会社は、例えば前日の夕方に、翌日、電源から系統電源Sへと電力が逆潮流されるのを制限する制御(以下では「出力制御」と称する)を実行するよう、当該電源の所有者(又は管理者)へ要請(以下では「出力制御指示」と称する)を行う。 Here, in the electric power company, if surplus power is generated even if the power supply and demand balance is adjusted by, for example, controlling the output of thermal power generation or utilizing inter-regional interconnection lines (sharing electric power to other electric power companies) There is In addition, since there is an upper limit to the amount of electricity that can be passed through transmission lines, the upper limit may be exceeded by power from renewable energy sources. If these possibilities exist, it is necessary to take measures in advance to prevent reverse power flow from the power source to the system power source S. Therefore, for example, in the evening of the previous day, the electric power company controls the power supply to limit the reverse flow of power from the power supply to the system power supply S the next day (hereinafter referred to as "output control"). Make a request (hereinafter referred to as "output control instruction") to the owner (or administrator).
本実施形態においては、EMS50が電力会社から受ける情報に、電力会社からの出力制御指示が含まれる。出力制御指示には、出力制御を行う期間(日単位や時間単位)や、出力制御すべき電力の大きさに関する指示が含まれる。出力制御すべき電力の大きさに関する指示には、例えば逆潮流可能な再生可能エネルギー(本実施形態においては、蓄電システム40の太陽光発電部41の発電電力)の出力を、太陽光発電部41の発電容量に対して最大でどの程度許容されるか(どの程度(何%)減少させるか)に関する指示(要請)が含まれる。なお、本実施形態に係る構成に限定されず、電力会社からの出力制御指示は、例えばEMS50を介することなく、パワコン44が直接受けることも可能である。
In this embodiment, the information received by the
以下では、図2を用いて、パワコン44により実行される出力制御について説明する。
The output control executed by the
電力供給システム1において、出力制御は、3つの蓄電システム40のパワコン44それぞれにより実行される。すなわち、3つのパワコン44は、互いに独立して(他のパワコン44と情報を共有することなく)出力制御を実行する。パワコン44は、EMS50を介して電力会社から受けた出力制御指示に基づいて、現在が出力制御期間である場合に出力制御を実行する。出力制御において、パワコン44は、対応する(当該パワコン44の蓄電システム40が有する)電力センサ43の計測結果に基づいて、太陽光発電部41の発電電力の配電線10への出力を適宜制御する。
In the
ここで、図2は、出力制御を行っている場合の電力の供給態様の一例を示したブロック図である。図2においては、電力供給システム1の構成を適宜簡略化している。例えば3つの蓄電システム40のパワコン44の処理はそれぞれ同一であるため、3つの蓄電システム40のうち不特定の1つの蓄電システム40のみを図示している。
Here, FIG. 2 is a block diagram showing an example of a power supply mode when output control is being performed. In FIG. 2, the configuration of the
なお、図2においては、出力制御指示により、電力会社から70%抑制の指示(発電容量に対して最大でも70%の出力となるよう出力を減少させる要請)を受けているものとする。また、図2においては、住宅負荷HL(の消費電力)が1kWであり、太陽光発電部41の発電電力は(発電容量と同一の)4kWであるものとする。
In FIG. 2, it is assumed that a 70% curtailment instruction (a request to reduce the output to a maximum of 70% of the power generation capacity) has been received from the electric power company by the output control instruction. Also, in FIG. 2, (the power consumption of) the residential load HL is 1 kW, and the power generated by the photovoltaic
出力制御においては、パワコン44を有する蓄電システム40から逆潮流されたと見做せる電力(すなわち、対応する電力センサ43の計測結果)が、許容された電力(許容電力)以下となるような処理が実行される。例えば図2に示す例においては、電力会社から70%抑制の指示を受けているため、電力センサ43の計測結果が、最大でも発電容量の30%である(許容電力となる)1.2kW以下となるような処理が実行される。こうして、パワコン44の制御により、太陽光発電部41の発電電力のうち一部(又は全部)を配電線10へ出力させない処理が実行される。
In the output control, processing is performed so that the power (that is, the measurement result of the corresponding power sensor 43) that can be regarded as being reversed from the
具体的には、上述の如き配電線10へ出力させない処理には、太陽光発電部41の発電電力のうち配電線10へ出力させない電力を、蓄電池42へ充電させる処理と、熱交換等により蓄電システム40内で消費させる(捨てる)処理と、が含まれる。このうち蓄電池42へ充電させる処理は、太陽光発電部41の発電電力の抑制を軽減する観点から、蓄電システム40内で消費させる処理に優先して実行される。なお以下では、上述の如き熱交換等により蓄電システム40内で消費させる(捨てる)ことを「抑制」と称し、この処理を「抑制処理」と称する場合がある。
Specifically, the process of not outputting to the
例えば図2(a)では、太陽光発電部41の発電電力のうち(蓄電池42の最大充電電力である)2kWが蓄電池42に充電されている。そして、発電電力の残りの2kWが、蓄電システム40から配電線10へ出力されている。また、出力された2kWの電力のうち、1kWは住宅負荷HLへ供給され、残りの1kWは上流側へ逆潮流されている。この場合、電力センサ43の計測結果は許容電力である1.2kW以下であるため、抑制処理は行われない。
For example, in FIG. 2A, 2 kW of the power generated by the photovoltaic power generation unit 41 (which is the maximum charging power of the storage battery 42) is charged in the
これに対して、図2(b)では、図2(a)に示した状態において、蓄電池42が満充電となった状態(これ以上充電できない状態)を示している。この場合、発電電力の全てが蓄電システム40から配電線10へ出力される。そして、出力された4kWの電力のうち、1kWは住宅負荷HLへ供給され、残りの3kWは上流側へ逆潮流される。この場合、電力センサ43の計測結果(3kW)は許容電力である1.2kWよりも大きいため、パワコン44により抑制処理が行われる。
On the other hand, FIG. 2B shows a state in which the
具体的には、すでに蓄電池42が満充電であるため、上流側へ逆潮流される3kWのうち許容電力を超える1.8kWの電力が、蓄電システム40から出力されないように抑制処理が行われる。すなわち、パワコン44の制御により、太陽光発電部41の発電電力のうち1.8kWの電力を蓄電システム40内で消費させる。こうして、図2(c)に示すように、蓄電システム40においては、配電線10への出力される電力が2.2kWとなるため、住宅負荷HLへ供給された残りの1.2kWの電力が、上流側へ逆潮流されることとなる。このように、図2に示す例においては、蓄電システム40において出力制御が実行されることにより、1.8kWの電力が抑制された。
Specifically, since the
以下では、パワコン44により実行される蓄電池42の運転モード(放電モード、充電モード、待機モード及び充放電モード)について説明する。
Operation modes (discharge mode, charge mode, standby mode, and charge/discharge mode) of the
放電モードは、負荷追従運転により蓄電池42を放電させるモードである。放電モードが実行された場合、蓄電池42は、電力センサ43の検出結果に応じて放電可能な状態となる。具体的には、蓄電池42は、電力センサ43が下流側へ流れる電力を検出した場合に、当該検出した電力に対応する電力を放電する。
The discharge mode is a mode in which the
なお、放電モードが実行された場合において、電力センサ43が下流側へ流れる電力を検出した場合であっても、蓄電池42の電池残量が放電可能な残量でない場合(例えば、電池残量が残量下限値である場合や最低残量である場合)には、蓄電池42は放電することができずに待機状態となる。
In the case where the discharge mode is executed, even if the
充電モードは、蓄電池42を充電させるモードである。蓄電池42は、太陽光発電部41が発電している場合、当該太陽光発電部41の発電電力を充電する。また、蓄電池42は、太陽光発電部41が発電していない場合や、太陽光発電部41の発電電力が最大充電電力よりも小さい場合、配電線10を流れる電力(例えば系統電源Sからの電力)も充電する。また、太陽光発電部41の発電電力の一部が蓄電池42に充電された場合、当該発電電力の残りは配電線10に出力される。
The charging mode is a mode for charging the
なお、充電モードが実行された場合であっても、満充電である場合には蓄電池42は充電できずに待機状態となる。この場合、太陽光発電部41の発電電力の全部が配電線10に出力される。
Note that even when the charging mode is executed, if the battery is fully charged, the
待機モードは、蓄電池42を待機させるモードである。待機モードが実行された場合、蓄電池42は稼動したまま待機状態となる(充放電を行わない)。
A standby mode is a mode which makes the
充放電モードは、負荷追従運転により蓄電池42を充放電させるモードである。充放電モードが実行された場合、蓄電池42は、電力センサ43の検出結果に応じて充放電可能な状態となる。
The charge/discharge mode is a mode in which the
具体的には、蓄電池42は、放電モードと同様に、電力センサ43が下流側へ流れる電力を検出した場合に、当該検出した電力に対応する電力を放電する。また、電力センサ43が下流側へ流れる電力を検出した場合であっても、蓄電池42の電池残量が放電可能な残量でない場合には、蓄電池42は放電することができずに待機状態となる。
Specifically, similarly to the discharge mode, when the
また、充放電モードが実行された場合、蓄電池42は、電力センサ43が上流側へ流れる電力を検出した場合に、当該検出した電力に対応する電力を充電する。すなわち、蓄電池42は、太陽光発電部41が発電している場合であって、発電電力が住宅負荷HLに対して余剰している場合(余剰した分の発電電力が系統電源S側へ流れている場合)に、余剰した分の太陽光発電部41の発電電力を充電する。
Further, when the charge/discharge mode is executed, when the
また、充放電モードが実行された場合、蓄電池42は、太陽光発電部41の発電電力が住宅負荷HLに対して余剰している場合であっても、満充電である場合には充電できない。この場合、太陽光発電部41の発電電力の全部が配電線10に出力される。
Further, when the charge/discharge mode is executed, the
また、充放電モードが実行された場合、蓄電池42は、電力センサ43が上流側及び下流側へ流れる電力を検出しなかった場合には待機状態となる。なお、電力センサ43が上流側及び下流側へ流れる電力を検出しなかった場合とは、例えば太陽光発電部41の発電電力が配電線10に出力され、住宅負荷HLに対して余剰も不足もしていない場合(均衡した状態)が想定される。
Further, when the charge/discharge mode is executed, the
なお、蓄電池42の運転モードは、パワコン44を介して行われるEMS50からの指示により切り替えられる。以下では、EMS50による蓄電池42の運転モードを実行する(切り替える)ための指示を、それぞれ放電指示、充電指示、待機指示及び充放電指示という場合がある。
Note that the operation mode of the
以下では、EMS50により実行される電力融通制御について説明する。
The power interchange control executed by the
電力供給システム1では、上述の如く、住宅街区Tにおいて複数の住宅H間で電力を融通することができる。しかしながら、上述の如く3つの蓄電システム40は、配電線10において電力の流れる方向に1つずつ順番に(すなわち、直列に)接続される。そのため、各蓄電池42を単独運転で運用した場合(例えばそれぞれ充放電モードを実行した場合など)、下流側の蓄電池42ほど放電し易く充電し難い状態となり、上流側の蓄電池42ほど放電し難く充電し易い状態となるため、各蓄電池42をバランスよく活用し難い。
In the
また、住宅負荷HLの消費電力を賄うため下流側の蓄電池42が放電を行っている場合に、上流側の太陽光発電部41の発電電力が系統電源Sへ逆潮流される場合がある。このように、本来であれば住宅負荷HLへ供給可能である(自己消費可能である)太陽光発電部41の発電電力が、下流側の蓄電池42の放電電力で住宅負荷HLの消費電力を賄うが為に、自己消費されない場合がある。
Further, when the
このように、住宅街区Tにおいては、電力の融通を行う場合に、種々の不都合が生じる可能性がある。そこで、本実施形態に係る電力供給システム1においては、上述の如き不都合が生じるのを軽減するための制御(電力融通制御)が実行される。なお電力融通制御は、上述の如き出力制御とは別に独立して実行されるものである。また、電力融通制御を実行するか否かは、任意に選択することができる。
In this way, in the residential block T, there is a possibility that various inconveniences will occur when power is interchanged. Therefore, in the
以下では、図3のフローチャートを用いて、EMS50により実行される電力融通制御の処理について説明する。
The power interchange control process executed by the
ステップS110において、EMS50は、現時点の住宅総負荷及びPV総発電に関する情報を取得する。なお、住宅総負荷とは、上述の如く、全ての(3つの)住宅負荷HLの消費電力の合計である。また、PV総発電とは、上述の如く、全ての(3つの)太陽光発電部41の発電電力の合計である。EMS50は、ステップS110の処理を実行した後、ステップS120の処理を実行する。
In step S110, the
ステップS120において、EMS50は、住宅総負荷がPV総発電以上であるか否かを判定する。EMS50は、住宅総負荷がPV総発電以上であると判定した場合(ステップS120:YES)、ステップS150へ移行する。一方、EMS50は、住宅総負荷がPV総発電よりも小さいと判定した場合(ステップS120:NO)、ステップS130へ移行する。
In step S120, the
ステップS130において、EMS50は、充電する蓄電池42の台数を算出する。ステップS130においては、住宅総負荷がPV総発電よりも小さいため、太陽光発電部41の発電電力が住宅負荷HLの消費電力に対して余剰した状態となっている。
In step S130, the
そこで、EMS50は、余剰電力で何台の蓄電池42を充電させるのかを、「充電する蓄電池台数=(PV総発電-住宅総負荷)/蓄電池の最大充電電力」の式によって算出する。なお、前記式によって算出された数に小数点が含まれる場合は、小数点以下は適宜切り上げ又は切り捨て(本実施形態においては、切り捨て)て、充電する蓄電池42の台数を算出する。EMS50は、ステップS130の処理を実行した後、ステップS140の処理を実行する。
Therefore, the
ステップS140において、EMS50は、蓄電池42に充電指示を行う。なお、充電指示の処理の詳細については後述する。EMS50は、ステップS140の処理を実行した後、電力融通制御を一旦終了させる。
In step S140, the
また、ステップS120で住宅総負荷がPV総発電以上であると判定した場合に移行するステップS150において、EMS50は、最大放電電力で放電可能な蓄電池42の台数を算出する。ステップS150においては、住宅総負荷がPV総発電以上であるため、太陽光発電部41の発電電力が住宅負荷HLの消費電力に対して不足した状態となっている。
Also, in step S150 to which the
そこで、EMS50は、不足電力を何台の蓄電池42の放電で賄えるのかを、「放電する蓄電池台数=(住宅総負荷-PV総発電)/蓄電池の最大放電電力」の式によって算出する。なお、前記式によって算出された数に小数点が含まれる場合は、小数点以下は適宜切り上げ又は切り捨てて、放電する蓄電池42の台数を算出する。EMS50は、ステップS150の処理を実行した後、ステップS160の処理を実行する。
Therefore, the
ステップS160において、EMS50は、蓄電池42に放電指示を行う。なお、放電指示の処理の詳細については後述する。EMS50は、ステップS160の処理を実行した後、電力融通制御を一旦終了させる。
In step S160, the
以下では、図4のフローチャートを用いて、EMS50による蓄電池42への放電指示の処理(ステップS160の処理)について説明する。
The processing of the
ステップS210において、EMS50は、現在が出力制御期間であるか否かを判定する。EMS50は、電力会社から受けた出力制御指示に基づいて判定を行う。EMS50は、現在が出力制御期間であると判定した場合(ステップS210:YES)、ステップS230へ移行する。一方、EMS50は、現在が出力制御期間ではないと判定した場合(ステップS210:NO)、ステップS220へ移行する。
In step S210, the
なお、現在が出力制御期間である場合、3つの蓄電システム40のパワコン44はそれぞれ出力制御を実行している。すなわち、各蓄電システム40のパワコン44において、対応する電力センサ43の計測結果が許容電力以下であるか否かが判定され、許容電力よりも大きければ、配電線10へ出力される電力を減少させる処理が実行される。
Note that when the present is the output control period, the
ステップS220において、EMS50は、ステップS150にて算出した台数の蓄電池42に放電指示を行う。このとき、EMS50は、全ての蓄電池42(又は、放電指示を行うことが可能な蓄電池42)から電池残量を取得し、当該電池残量が多い蓄電池42から順に前記台数分だけ放電指示を行う(放電に関する設定を行う)。また、EMS50は、放電指示を行った蓄電池42以外の蓄電池42に待機指示を行う。EMS50は、ステップS220の処理を実行した後、放電指示の処理を終了させる。なお以下では、ステップS220の処理を「非出力制御時の放電指示」と称する場合がある。
In step S220, the
ステップS230において、EMS50は、ステップS150にて算出した台数の蓄電池42に放電指示を行う。このとき、EMS50は、系統電源Sに近い蓄電池42から下流側へ順に前記台数分だけ放電指示を行う(放電に関する設定を行う)。また、EMS50は、放電指示を行った蓄電池42以外の蓄電池42に待機指示を行う。EMS50は、ステップS230の処理を実行した後、放電指示の処理を終了させる。なお以下では、ステップS230の処理を「出力制御時の放電指示」と称する場合がある。
In step S230, the
こうして、住宅街区Tにおいて不足電力がある場合は、必要な台数だけ蓄電池42の放電を行う。これにより、住宅街区Tにおける不足電力が、できるだけ系統電源Sからの買電によって賄われないようにすることができる(蓄電池42の放電電力を、系統電源Sからの購入電力に優先して使用することができる)。また、出力制御期間でない場合(ステップS210:NO)には、電力残量が多い蓄電池42から順に放電させるため、各蓄電池42をバランスよく活用することができる。
Thus, when there is a power shortage in the residential block T, the required number of
また、蓄電池42への放電指示の処理(ステップS160の処理)においては、出力制御時の放電指示(ステップS230の処理)と非出力制御時の放電指示(ステップS220の処理)とで、出力制御期間である(すなわち、出力制御が実行中である)か否かに応じて、放電指示を行う蓄電池42の選択基準を互いに異ならせている。すなわち、出力制御を実行していない場合には、蓄電池42の電池残量を選択基準として放電指示を行うことにより、各蓄電池42をバランスよく活用することができる。
In addition, in the process of instructing discharge to the storage battery 42 (process of step S160), the discharge instruction during output control (process of step S230) and the discharge instruction during non-output control (process of step S220) output control. The criteria for selecting the
これに対して、出力制御を実行している場合、上述の如く蓄電池42の電池残量を選択基準として放電指示を行った場合には、出力制御の抑制処理により蓄電システム40内で消費させる(捨てる)電力が、比較的大きくなる可能性がある。
On the other hand, when output control is being performed, if a discharge instruction is given using the remaining battery capacity of the
すなわち、住宅負荷HLの消費電力を賄うため下流側の蓄電池42が放電を行った場合、上流側の太陽光発電部41の発電電力(より詳細には、下流側の蓄電池42が放電を行わなければ、住宅負荷HLへ供給可能であった電力)が、上流側へ逆潮流される場合がある。このように、本来であれば住宅負荷HLへ供給可能であった太陽光発電部41の発電電力が、下流側の蓄電池42の放電電力で住宅負荷HLの消費電力を賄うが為に、上流側へ逆潮流される場合がある。
That is, when the
ここで、電力センサ43は、当該電力センサ43を有する蓄電システム40から出力された電力だけでなく、その下流側に配置される1又は複数の蓄電システム40から逆潮流された電力も計測する。すなわち、蓄電システム40の発電電力をできるだけ配電線10へ出力するためには、その下流側に配置された1又は複数の蓄電システム40の発電電力が、できるだけ逆潮流されないことが望ましい。換言すれば、蓄電池42を放電させる場合には、できるだけ上流側にある(下流側ではない)蓄電池42であることが望ましい。
Here, the
しかしながら、非出力制御時の放電指示(ステップS220の処理)においては、上述の如く蓄電池42の電池残量を選択基準として放電指示を行うため、上流側の蓄電池42よりも下流側の蓄電池42に放電させることがある。この場合、上流側の蓄電システム40で充電できない(余剰した)発電電力があっても、当該余剰した発電電力を配電線10へ出力することができず、出力制御の抑制処理により蓄電システム40内で消費させることとなる。
However, in the discharge instruction during non-output control (the process of step S220), as described above, the discharge instruction is performed using the remaining battery capacity of the
そこで、出力制御時の放電指示(ステップS230の処理)においては、上述の如く系統電源Sの近さを選択基準として放電指示を行うため、下流側の蓄電池42よりも上流側の蓄電池42に放電させることができる。これにより、上流側の蓄電システム40で充電できない(余剰した)発電電力があると、当該余剰した発電電力を配電線10へ出力させ易くすることができる。すなわち、出力制御の抑制処理により蓄電システム40内で消費させる(捨てる)電力を、比較的小さくさせることができる。
Therefore, in the discharge instruction (process of step S230) at the time of output control, since the discharge instruction is performed based on the proximity of the system power supply S as a selection criterion as described above, the
以下では、図5のフローチャートを用いて、EMS50による蓄電池42への充電指示の処理(ステップS140の処理)について説明する。
Below, the processing of the charging instruction to the
ステップS310において、EMS50は、現在が出力制御期間であるか否かを判定する。なお、ステップS310の処理の内容は、ステップS210と同一である。EMS50は、現在が出力制御期間であると判定した場合(ステップS310:YES)、ステップS330へ移行する。一方、EMS50は、現在が出力制御期間ではないと判定した場合(ステップS310:NO)、ステップS320へ移行する。
In step S310, the
ステップS320において、EMS50は、ステップS130にて算出した台数の蓄電池42に充電指示を行う。このとき、EMS50は、全ての蓄電池42(又は、充電指示を行うことが可能な蓄電池42)から電池残量を取得し、当該電池残量が少ない蓄電池42から順に前記台数分だけ充電指示を行う(充電に関する設定を行う)。また、EMS50は、充電指示を行った蓄電池42以外の蓄電池42に待機指示を行う(待機に関する設定を行う)。EMS50は、ステップS320の処理を実行した後、充電指示の処理を終了させる。なお以下では、ステップS320の処理を「非出力制御時の充電指示」と称する場合がある。
In step S320, the
ステップS330において、EMS50は、ステップS130にて算出した台数の蓄電池42に充電指示を行う。このとき、EMS50は、住宅負荷HL(住宅H)に近い蓄電池42から上流側へ順に前記台数分だけ充電指示を行う(充電に関する設定を行う)。また、EMS50は、充電指示を行った蓄電池42以外の蓄電池42に待機指示を行う。EMS50は、ステップS330の処理を実行した後、充電指示の処理を終了させる。なお以下では、ステップS330の処理を「出力制御時の充電指示」と称する場合がある。
In step S330, the
こうして、住宅街区Tにおいて余剰電力がある場合は、太陽光発電部41の発電電力をできるだけ蓄電池42に充電する。これにより、住宅街区T内における太陽光発電部41の発電電力の自己消費率を向上させることができる。また、出力制御期間でない場合(ステップS310:NO)には、電力残量が少ない蓄電池42から順に充電させるため、各蓄電池42をバランスよく活用することができる。
In this way, when there is surplus power in the residential block T, the
また、蓄電池42への充電指示の処理(ステップS140の処理)においては、出力制御時の充電指示(ステップS330の処理)と非出力制御時の充電指示(ステップS320の処理)とで、出力制御期間である(すなわち、出力制御が実行中である)か否かに応じて、充電指示を行う蓄電池42の選択基準を互いに異ならせている。すなわち、出力制御を実行していない(換言すれば、出力制御により蓄電池42を充電させる可能性がない)場合には、蓄電池42の電池残量を選択基準として充電指示を行うことにより、各蓄電池42をバランスよく活用することができる。
In addition, in the processing of the charging instruction to the storage battery 42 (processing of step S140), the charging instruction during output control (processing of step S330) and the charging instruction during non-output control (processing of step S320) output control. The criteria for selecting the
これに対して、出力制御を実行している(換言すれば、出力制御により蓄電池42を充電させる可能性がある)場合、上述の如く蓄電池42の電池残量を選択基準として充電指示を行った場合には、出力制御の抑制処理により蓄電システム40内で消費させる(捨てる)電力が、比較的大きくなる可能性がある。
On the other hand, when output control is being executed (in other words, there is a possibility that the
すなわち、出力制御を実行している場合、蓄電システム40の発電電力が配電線10へ出力可能であるか否かは、対応する電力センサ43の計測結果に基づいて決定される。ここで上述の如く、電力センサ43は、当該電力センサ43を有する蓄電システム40から出力された電力だけでなく、その下流側に配置される1又は複数の蓄電システム40から逆潮流された電力も計測する。すなわち、蓄電システム40の発電電力をできるだけ配電線10へ出力するためには、その下流側に配置された1又は複数の蓄電システム40の発電電力をできるだけ蓄電池42に充電させる(上流側の蓄電池42よりも下流側の蓄電池42に充電させる)ことが望ましい。
That is, when output control is being executed, whether or not the power generated by the
しかしながら、非出力制御時の充電指示(ステップS320の処理)においては、上述の如く蓄電池42の電池残量を選択基準として充電指示を行うため、下流側の蓄電池42よりも上流側の蓄電池42に充電させることがある。この場合、上流側の蓄電システム40で充電できない(余剰した)発電電力があると、当該余剰した発電電力を配電線10へ出力することができず、出力制御の抑制処理により蓄電システム40内で消費させることとなる。
However, in the charging instruction at the time of non-output control (the process of step S320), as described above, the charging instruction is given using the remaining battery amount of the
そこで、出力制御時の充電指示(ステップS330の処理)においては、上述の如く住宅負荷HL(住宅H)の近さを選択基準として充電指示を行うため、上流側の蓄電池42よりも下流側の蓄電池42に充電させることができる。これにより、上流側の蓄電システム40で充電できない(余剰した)発電電力があると、当該余剰した発電電力を配電線10へ出力さえ易くすることができる。すなわち、出力制御の抑制処理により蓄電システム40内で消費させる(捨てる)電力を、比較的小さくさせることができる。
Therefore, in the charging instruction (process of step S330) at the time of output control, since the charging instruction is given with the proximity of the residential load HL (house H) as a selection criterion as described above, The
以下では、図6から図9を用いて、電力供給システム1における電力の供給態様の具体例について説明する。
Specific examples of power supply modes in the
なお、図6から図9を用いた説明では、3つの蓄電システム40を、上流側から下流側へと順番に、第一蓄電システム40a、第二蓄電システム40b、第三蓄電システム40cと称する場合がある。また、蓄電池42内に示す黒色のブロックの数は、当該蓄電池42の電池残量を示すものとする。また、電力会社からの出力制御指示により50%抑制の指示を受けているものとする。
6 to 9, the three
まず、図6に示す電力の供給態様の一例について説明する。 First, an example of the power supply mode shown in FIG. 6 will be described.
図6(a)においては、電力融通制御の次の処理が実行される前の状態であるものとする。また、各蓄電システム40の太陽光発電部41は、発電容量分(4kW)の発電を行っているものとする。また、住宅総負荷は、3kWであるものとする。
In FIG. 6(a), it is assumed that the state is before the next process of the power interchange control is executed. It is also assumed that the photovoltaic
この状態において、最も下流側の第三蓄電システム40cから出力された太陽光発電部41の発電電力のうち、3kWが住宅負荷HLへ供給され、残りの1kWが配電線10を上流側へ逆潮流されている。
In this state, 3 kW of the power generated by the photovoltaic
また、第三蓄電システム40cの上流側にある第二蓄電システム40bでは、対応する電力センサ43の検出結果が2kWの電力(許容電力)を超えないように、発電電力のうち1kWしか上流側へ逆潮流させることができない。そこで、第二蓄電システム40bでは、出力制御により蓄電池42に2kWの電力の充電を行う。また、発電電力のうち残りの1kWは、抑制処理により第二蓄電システム40b内で消費させる。こうして、第二蓄電システム40bでは、出力制御の抑制処理により1kWの抑制が行われている。
In addition, in the second
また、第二蓄電システム40bの上流側にある第一蓄電システム40aでは、対応する電力センサ43の検出結果が2kWの電力(許容電力)を超えてしまうため、少しの発電電力も配電線10へ出力することができない。そこで、第一蓄電システム40aでは、出力制御により蓄電池42に2kWの電力の充電を行う。また、発電電力のうち残りの2kWは、抑制処理により第一蓄電システム40a内で消費させる。こうして、第一蓄電システム40aでは、出力制御の抑制処理により2kWの抑制が行われている。
In addition, in the first
このように、図6(a)に示す状態においては、出力制御の抑制処理により全体で3kWの抑制が行われている。 Thus, in the state shown in FIG. 6(a), 3 kW is suppressed as a whole by the suppressing process of the output control.
次に、図6(b)を用いて、図6(a)に示す状態から電力融通制御の次の処理が実行された場合の、電力の供給態様の一例について説明する。 Next, with reference to FIG. 6(b), an example of a power supply mode when the next process of the power interchange control is executed from the state shown in FIG. 6(a) will be described.
すなわち、電力融通制御の処理においては、住宅総負荷(3kW)がPV総発電(12kW)よりも小さく(図3のステップS120でNO)、かつ、出力制御期間中であるため(図5のステップS310でYES)、EMS50は、住宅Hに近い蓄電池42から上流側へ順に所定の台数分だけ充電指示を行う(図5のステップS330)。ここで、図6(b)においては、PV総発電(12kW)と住宅総負荷(3kW)との差(9kW)を蓄電池42の最大充電電力(2kW)で除した値4.5(すなわち、充電する蓄電池42の台数として4)が算出される。こうして、EMS50は、住宅Hに近い蓄電池42から上流側へ順に3つ全ての蓄電池42に充電指示を行う。
That is, in the power interchange control process, the total residential load (3 kW) is smaller than the total PV power generation (12 kW) (NO in step S120 of FIG. 3) and the output control period is in progress (step of FIG. 5 YES in S310), the
こうして、図6(b)に示す状態においては、最も下流側の第三蓄電システム40cでは、太陽光発電部41の発電電力のうち2kWが蓄電池42に充電され、残りの2kWが配電線10へ出力される。そして、配電線10へ出力された発電電力(2kW)の全てが住宅負荷HLへ供給される。
Thus, in the state shown in FIG. 6B, in the third
また、第三蓄電システム40cの上流側にある第二蓄電システム40bでは、同様に太陽光発電部41の発電電力のうち2kWが蓄電池42に充電され、残りの2kWが配電線10へ出力される。そして、配電線10へ出力された発電電力(2kW)のうち、1kWは住宅負荷HLへ供給され、残りの1kWは上流側へ逆潮流される。
In addition, in the second
また、第二蓄電システム40bの上流側にある第一蓄電システム40aでは、同様に太陽光発電部41の発電電力のうち2kWが蓄電池42に充電され、残りが配電線10へ出力されることとなるが、対応する電力センサ43が2kWの電力(許容電力)を検出することとなるため、発電電力のうち1kWしか配電線10へ出力できない。そこで、第一蓄電システム40aでは、発電電力のうち配電線10へ出力した残りの1kWを、抑制処理により第二蓄電システム40b内で消費させる。こうして、第一蓄電システム40aでは、出力制御の抑制処理により1kWの抑制が行われている。
Similarly, in the first
このように、図6(b)に示す状態においては、出力制御の抑制処理により全体で1kWの抑制が行われている。すなわち、図6(b)に示す状態においては、電力融通制御の処理(図5のステップS330)により、図6(a)に示す状態よりも捨てる電力が2kW減少(改善)している。 In this way, in the state shown in FIG. 6B, the total power consumption is suppressed by 1 kW by the suppressing process of the output control. That is, in the state shown in FIG. 6(b), due to the power interchange control processing (step S330 in FIG. 5), the power to be discarded is reduced (improved) by 2 kW compared to the state shown in FIG. 6(a).
なお図6に示す一例では、上述の如く、充電する蓄電池42の台数として4(すなわち、3つ全ての蓄電池42)が算出される。すなわち、図6(b)に示す出力制御時の充電指示ではなく、(充電指示を行う蓄電池42の選択基準が異なる)非出力制御時の充電指示が実行された場合であっても、同様の結果(図6(a)に示す状態よりも捨てる電力の2kW減少(改善))が得られる。
In the example shown in FIG. 6, as described above, the number of
次に、図7に示す電力の供給態様の一例について説明する。 Next, an example of the power supply mode shown in FIG. 7 will be described.
図7(a)においては、電力融通制御の次の処理が実行される前の状態であるものとする。各蓄電システム40の太陽光発電部41は、第一蓄電システム40a、第二蓄電システム40b、第三蓄電システム40cの順で、それぞれ1kW、1kW、2kWの発電を行っているものとする。また、住宅総負荷は、2kWであるものとする。
In FIG. 7A, it is assumed that the state is before the next process of the power interchange control is executed. It is assumed that the photovoltaic
この状態においては、最も下流側の第三蓄電システム40cから出力された太陽光発電部41の発電電力の全てが、住宅負荷HLへ供給されている。
In this state, all the electric power generated by the photovoltaic
また、第三蓄電システム40cの上流側にある第二蓄電システム40bでは、出力された太陽光発電部41の発電電力の全てが上流側へ逆潮流されている。
In addition, in the second
また、第二蓄電システム40bの上流側にある第一蓄電システム40aでは、出力された太陽光発電部41の発電電力の全てが上流側へ逆潮流されている。
In addition, in the first
このように、図7(a)に示す状態においては、2kWの電力(許容電力)を計測している電力センサ43が無いため、許容電力出力制御の抑制処理(出力抑制)は行われていない。
In this way, in the state shown in FIG. 7A, since there is no
次に、図7(b)を用いて、図7(a)に示す状態から太陽光発電部41の発電電力が急増した状態であって、かつ、電力融通制御の次の処理が実行される前の状態の、電力の供給態様の一例について説明する。
Next, referring to FIG. 7(b), it is assumed that the power generated by the photovoltaic
すなわち、図7(b)に示す状態においては、例えば天候の変化により、太陽光発電部41の発電電力が急増している。具体的には、各蓄電システム40の太陽光発電部41は、第一蓄電システム40a、第二蓄電システム40b、第三蓄電システム40cの順で、それぞれ4kW、4kW、3kWの発電を行っているものとする。
That is, in the state shown in FIG. 7B, the power generated by the photovoltaic
この状態においては、最も下流側の第三蓄電システム40cから出力された太陽光発電部41の発電電力のうち、2kWが住宅負荷HLへ供給され、残りの1kWが配電線10を上流側へ逆潮流される。
In this state, 2 kW of the power generated by the photovoltaic
また、第三蓄電システム40cの上流側にある第二蓄電システム40bでは、対応する電力センサ43の検出結果が2kWの電力(許容電力)を超えないように、発電電力のうち1kWしか上流側へ逆潮流させることができない。そこで、第二蓄電システム40bでは、出力制御により蓄電池42に2kWの電力の充電を行う。また、発電電力のうち残りの1kWは、抑制処理により第二蓄電システム40b内で消費させる。こうして、第二蓄電システム40bでは、出力制御の抑制処理により1kWの抑制が行われている。
In addition, in the second
また、第二蓄電システム40bの上流側にある第一蓄電システム40aでは、対応する電力センサ43の検出結果が2kWの電力(許容電力)を超えてしまうため、少しの発電電力も配電線10へ出力することができない。そこで、第一蓄電システム40aでは、出力制御により蓄電池42に2kWの電力の充電を行う。また、発電電力のうち残りの2kWは、抑制処理により第一蓄電システム40a内で消費させる。こうして、第一蓄電システム40aでは、出力制御の抑制処理により2kWの抑制が行われている。
In addition, in the first
このように、図7(b)に示す状態においては、出力制御の抑制処理により全体で3kWの抑制が行われている。すなわち、図7(b)に示す状態においては、出力制御の抑制処理により、図7(a)に示す状態よりも捨てる電力が3kW増加(悪化)している。 Thus, in the state shown in FIG. 7(b), 3 kW is suppressed as a whole by the suppressing process of the output control. That is, in the state shown in FIG. 7(b), the power to be discarded is increased (worse) by 3 kW than in the state shown in FIG. 7(a) due to the suppression processing of the output control.
次に、図8に示す電力の供給態様の一例について説明する。 Next, an example of the power supply mode shown in FIG. 8 will be described.
なお図8では、本発明の趣旨を明確とするため、本実施形態に係る電力融通制御とは異なる(別例の)処理が実行されている。具体的には、図8においては、充電指示を行う場合、出力制御期間中であるものの(図5のステップS310でYES)、出力制御時の充電指示(ステップS330の処理)ではなく、非出力制御時の充電指示(ステップS320の処理)を行うものとする。 In addition, in FIG. 8, in order to clarify the gist of the present invention, processing (another example) different from the power interchange control according to the present embodiment is executed. Specifically, in FIG. 8, when the charging instruction is issued, although it is during the output control period (YES in step S310 of FIG. 5), the charging instruction is not issued during the output control (the process of step S330), but the non-output It is assumed that a charge instruction (process of step S320) is performed during control.
なお、図8(a)においては、電力融通制御の処理が実行された後の状態であるものとする。また、各蓄電システム40の太陽光発電部41は、第一蓄電システム40a、第二蓄電システム40b、第三蓄電システム40cの順で、それぞれ1kW、1kW、2kWの発電を行っているものとする。また、住宅総負荷は、2kWであるものとする。
In addition, in FIG. 8A, it is assumed that the state is after the power interchange control process has been executed. Also, the photovoltaic
この場合、電力融通制御の処理において、住宅総負荷(2kW)がPV総発電(4kW)よりも小さい(図3のステップS120でNO)。そして、EMS50は、非出力制御時の充電指示(ステップS320の処理)において、上述の如く残量の少ない蓄電池42から順に所定の台数分だけ充電指示を行う(図5のステップS320)。ここで、図8(a)においては、PV総発電(4kW)と住宅総負荷(2kW)との差(2kW)を蓄電池42の最大充電電力(2kW)で除した値1(すなわち、充電する蓄電池42の台数として1)が算出される。つまり、EMS50は、最も電池残量の少ない第一蓄電システム40aの蓄電池42に充電指示を行う。
In this case, in the power interchange control process, the total residential load (2 kW) is smaller than the total PV power generation (4 kW) (NO in step S120 of FIG. 3). Then, the
この状態においては、最も下流側の第三蓄電システム40cから出力された太陽光発電部41の発電電力(2kW)の全てが、住宅負荷HLへ供給されている。これにより、住宅負荷HLの消費電力が賄われている。
In this state, all of the power (2 kW) generated by the photovoltaic
また、第三蓄電システム40cの上流側にある第二蓄電システム40bでは、出力された太陽光発電部41の発電電力(1kW)の全てが上流側へ逆潮流されている。
In addition, in the second
また、第二蓄電システム40bの上流側にある第一蓄電システム40aでは、非出力制御時の充電指示により蓄電池42が充電を行っている。こうして、第二蓄電システム40bから出力された発電電力(1kW)と、第一蓄電システム40aの太陽光発電部41の発電電力(1kW)とが、蓄電池42に充電されている。
In addition, in the first
このように、図8(a)に示す状態においては、2kWの電力(許容電力)を計測している電力センサ43が無いため、出力制御の抑制処理(出力抑制)は行われていない。
In this way, in the state shown in FIG. 8A, since there is no
次に、図8(b)を用いて、図8(a)に示す状態から太陽光発電部41の発電電力が急増した状態であって、かつ、電力融通制御の次の処理が実行される前の状態の、電力の供給態様の一例について説明する。
Next, referring to FIG. 8B, it is assumed that the power generated by the photovoltaic
すなわち、図8(b)に示す状態においては、例えば天候の変化により、太陽光発電部41の発電電力が急増している。具体的には、各蓄電システム40の太陽光発電部41は、第一蓄電システム40a、第二蓄電システム40b、第三蓄電システム40cの順で、それぞれ4kW、4kW、3kWの発電を行っているものとする。また、この状態においては、図8(a)に示す状態から引き続き第一蓄電システム40aの蓄電池42が充電を行っている。
That is, in the state shown in FIG. 8B, the power generated by the photovoltaic
この状態においては、最も下流側の第三蓄電システム40cから出力された太陽光発電部41の発電電力のうち、2kWが住宅負荷HLへ供給され、残りの1kWが配電線10を上流側へ逆潮流される。
In this state, 2 kW of the power generated by the photovoltaic
また、第三蓄電システム40cの上流側にある第二蓄電システム40bでは、対応する電力センサ43の検出結果が2kWの電力(許容電力)を超えないように、発電電力のうち1kWしか上流側へ逆潮流させることができない。そこで、第二蓄電システム40bでは、出力制御により蓄電池42に2kWの電力の充電を行う。また、発電電力のうち残りの1kWは、抑制処理により第二蓄電システム40b内で消費させる。こうして、第二蓄電システム40bでは、出力制御の抑制処理により1kWの抑制が行われている。
In addition, in the second
また、第二蓄電システム40bの上流側にある第一蓄電システム40aでは、引き続き第一蓄電システム40aの蓄電池42が2kWの電力の充電を行っている。そして、対応する電力センサ43の検出結果が2kWの電力(許容電力)を超えてしまうため、少しの発電電力も配電線10へ出力することができない。そこで、第一蓄電システム40aでは、発電電力のうち残りの2kWは、抑制処理により当該第一蓄電システム40a内で消費させる。こうして、第一蓄電システム40aでは、出力制御の抑制処理により2kWの抑制が行われている。
Further, in the first
このように、(出力制御時の充電指示ではなく)非出力制御時の充電指示を行った場合、図8(b)に示す状態においては、出力制御の抑制処理により全体で3kWの抑制が行われている。すなわち、図8(b)に示す状態においては、図7に示す一例と同様に、出力制御の抑制処理により、図8(a)に示す状態よりも捨てる電力が3kW増加(悪化)している。 In this way, when a charging instruction during non-output control is issued (instead of a charging instruction during output control), in the state shown in FIG. It is That is, in the state shown in FIG. 8(b), similarly to the example shown in FIG. 7, the power to be discarded is increased (worse) by 3 kW than in the state shown in FIG. 8(a) due to the suppression processing of the output control. .
次に、図9に示す電力の供給態様の一例について説明する。 Next, an example of the power supply mode shown in FIG. 9 will be described.
なお図9は、本実施形態に係る電力融通制御とは異なる処理が実行された図8と対比させたものである。すなわち、図9においては、充電指示を行う場合、出力制御期間中であるものの(図5のステップS310でYES)、出力制御時の充電指示(ステップS330の処理)を行うものとする。 Note that FIG. 9 is compared with FIG. 8 in which a process different from the power interchange control according to the present embodiment is executed. That is, in FIG. 9, it is assumed that charging is instructed during output control (YES in step S310 of FIG. 5), but charging is instructed during output control (process of step S330).
なお、図9(a)においては、電力融通制御の次の処理が実行された後の状態であるものとする。また、各蓄電システム40の太陽光発電部41は、第一蓄電システム40a、第二蓄電システム40b、第三蓄電システム40cの順で、それぞれ1kW、1kW、2kWの発電を行っているものとする。また、住宅総負荷は、2kWであるものとする。
In addition, in Fig.9 (a), it shall be the state after the next process of power interchange control is performed. Also, the photovoltaic
この場合、電力融通制御の処理において、住宅総負荷(2kW)がPV総発電(4kW)よりも小さく(図3のステップS120でNO)、かつ、出力制御期間中であるため(図5のステップS310でYES)、EMS50は、住宅Hに近い蓄電池42から順に所定の台数分だけ充電指示を行う(図5のステップS330)。ここで、図9(a)においては、PV総発電(4kW)と住宅総負荷(2kW)との差(2kW)を蓄電池42の最大充電電力(2kW)で除した値1(すなわち、充電する蓄電池42の台数として1)が算出される。つまり、EMS50は、住宅Hに最も近い第三蓄電システム40cの蓄電池42に充電指示を行う。
In this case, in the power interchange control process, the total residential load (2 kW) is smaller than the total PV power generation (4 kW) (NO in step S120 of FIG. 3) and the output control period is in progress (step of FIG. 5 YES in S310), the
この状態においては、最も下流側の第三蓄電システム40cでは、出力制御時の充電指示により蓄電池42が充電を行っている。こうして、第三蓄電システム40cの太陽光発電部41の発電電力(2kW)の全てが蓄電池42に充電される。
In this state, in the third
また、第三蓄電システム40cの上流側にある第二蓄電システム40bでは、出力された太陽光発電部41の発電電力(1kW)の全てが住宅負荷HLへ供給される。
Further, in the second
また、第二蓄電システム40bの上流側にある第一蓄電システム40aでは、出力された太陽光発電部41の発電電力(1kW)の全てが住宅負荷HLへ供給される。これにより、住宅負荷HLの消費電力が賄われている。
In addition, in the first
このように、図9(a)に示す状態においては、2kWの電力(許容電力)を計測している電力センサ43が無いため、出力制御の抑制処理(出力抑制)は行われていない。
In this way, in the state shown in FIG. 9A, since there is no
次に、図9(b)を用いて、図9(a)に示す状態から太陽光発電部41の発電電力が急増した状態であって、かつ、電力融通制御の次の処理が実行される前の状態の、電力の供給態様の一例について説明する。
Next, referring to FIG. 9B, it is assumed that the power generated by the photovoltaic
すなわち、図9(b)に示す状態においては、例えば天候の変化により、太陽光発電部41の発電電力が急増している。具体的には、各蓄電システム40の太陽光発電部41は、第一蓄電システム40a、第二蓄電システム40b、第三蓄電システム40cの順で、それぞれ4kW、4kW、3kWの発電を行っているものとする。また、この状態においては、図9(a)に示す状態から引き続き第三蓄電システム40cの蓄電池42が充電を行っている。
That is, in the state shown in FIG. 9B, the power generated by the photovoltaic
この状態において、最も下流側の第三蓄電システム40cでは、出力制御時の充電指示により蓄電池42が充電を行っている。こうして、第三蓄電システム40cの太陽光発電部41の発電電力(3kW)のうち1KWが蓄電池42に充電される。また、発電電力のうち、残りの1kWは、配電線へ出力され、住宅負荷HLへ供給される。
In this state, in the third
また、第三蓄電システム40cの上流側にある第二蓄電システム40bでは、配電線10へ出力された発電電力のうち、1kWが住宅負荷HLへ供給される。また、残りの発電電力は、対応する電力センサ43の検出結果が2kWの電力(許容電力)を超えないように、2kWしか上流側へ逆潮流させることができない。そこで、第二蓄電システム40bでは、出力制御により蓄電池42に1kWの電力の充電を行う。
Further, in the second
また、第二蓄電システム40bの上流側にある第一蓄電システム40aでは、対応する電力センサ43の検出結果が2kWの電力(許容電力)を超えてしまうため、少しの発電電力も配電線10へ出力することができない。そこで、第一蓄電システム40aでは、発電電力のうち2kWを蓄電池42に充電され、残りの2kWを抑制処理により当該第一蓄電システム40a内で消費させる。こうして、第一蓄電システム40aでは、出力制御の抑制処理により2kWの抑制が行われている。
In addition, in the first
このように、出力制御時の充電指示を行った場合、図9(b)に示す状態においては、出力制御の抑制処理により全体で2kWの抑制が行われている。しかしながら、図8(b)に示す(出力制御時の充電指示ではなく)非出力制御時の充電指示を行った一例と比較すると、当該図8(b)に示す状態よりも、捨てる電力が1kW減少(改善)させることができる。 In this way, when a charging instruction during output control is issued, in the state shown in FIG. 9B, 2 kW as a whole is suppressed by the suppression processing of the output control. However, when compared with the example shown in FIG. 8(b) in which the charging instruction during non-output control (instead of the charging instruction during output control) is performed, the power to be discarded is 1 kW more than the state shown in FIG. 8(b). can be reduced (improved).
以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム1は、
系統電源Sと住宅負荷HLとを接続する配電線10に、上流側から下流側へと順番に接続された複数の前記蓄電システム40を有する電力供給システムにおいて、
前記蓄電システム40に設けられ、自然エネルギーを用いて発電可能な太陽光発電部41と、
前記蓄電システム40に設けられ、前記配電線10を流れる電力に応じて前記太陽光発電部41の電力を充放電可能な蓄電池42と、
複数の前記蓄電池42の動作を制御可能なEMS50(制御部)と、
を具備し、
前記EMS50(制御部)は、
系統電源Sへ逆潮流される電力の減少に関する所定の制限を受けた場合に、
複数の前記蓄電システム40が接続された前記順番、及び、複数の前記太陽光発電部41による発電量を合計したPV総発電(総発電量)と前記住宅負荷HLが消費する住宅総負荷(消費電力量)とを比較した結果、に基づいた選択基準に応じて、充放電を行う蓄電池42を選択するものである。
As described above, the
In a power supply system having a plurality of
a solar
A
EMS 50 (control unit) capable of controlling the operation of the plurality of
and
The EMS 50 (control unit) is
When receiving a predetermined limit on the reduction of power reversely flowed to the grid power supply S,
The order in which the plurality of
このような構成により、系統電源Sへ逆潮流される電力の減少に関する所定の制限を受けた場合でも、太陽光発電部の発電電力の抑制を軽減することができる。例えば、所定の制限により蓄電システム40から配電線10へ出力できない太陽光発電部41の発電電力を、できるだけ蓄電池42へ充電させることができる。
With such a configuration, even when a predetermined limit is imposed on the reduction of the power reversely flowed to the system power supply S, suppression of the power generated by the photovoltaic power generation unit can be alleviated. For example, power generated by the photovoltaic
また、電力供給システム1において、
前記EMS50(制御部)は、
前記住宅総負荷(消費電力量)が前記PV総発電(総発電量)よりも小さい場合は、
複数の前記蓄電池42のうち、前記住宅負荷HLに近い蓄電池42から系統電源Sへと並ぶ順番に、充電を行う蓄電池42を選択するものである。
Further, in the
The EMS 50 (control unit) is
When the total residential load (power consumption) is smaller than the PV total power generation (total power generation),
Among the plurality of
このような構成により、住宅総負荷(消費電力量)が前記PV総発電(総発電量)よりも小さい場合に、太陽光発電部41の発電電力を、できるだけ蓄電池42へ充電させることができ、ひいては太陽光発電部の発電電力の抑制を軽減することができる。
With such a configuration, when the total residential load (power consumption) is smaller than the total PV power generation (total power generation), the power generated by the photovoltaic
また、電力供給システム1において、
前記EMS50(制御部)は、
前記住宅総負荷(消費電力量)が前記PV総発電(総発電量)以上である場合は、
複数の前記蓄電池42のうち、系統電源Sに近い蓄電池42から前記住宅負荷HLへと並ぶ順番に、放電を行う蓄電池42を選択するものである。
Further, in the
The EMS 50 (control unit) is
When the total residential load (power consumption) is greater than or equal to the PV total power generation (total power generation),
Among the plurality of
このような構成により、前記住宅総負荷(消費電力量)が前記PV総発電(総発電量)以上である場合に、太陽光発電部41の発電電力を、できるだけ蓄電池42へ充電させることができ、ひいては太陽光発電部の発電電力の抑制を軽減することができる。
With such a configuration, when the total residential load (power consumption) is greater than or equal to the total PV power generation (total power generation), the power generated by the photovoltaic
また、電力供給システム1において、
前記EMS50(制御部)は、
外部からの情報を受信可能に構成され、
前記所定の制限とは、
前記外部から受信した情報に基づく電力会社からの要請である、
Further, in the
The EMS 50 (control unit) is
configured to receive information from the outside,
The predetermined limit is
A request from an electric power company based on the information received from the outside,
このような構成により、電力会社から要請を受けた場合であっても、太陽光発電部の発電電力の抑制を軽減することができる。 With such a configuration, even when a request is received from an electric power company, it is possible to reduce the suppression of the power generated by the photovoltaic power generation unit.
また、電力供給システム1において、
前記EMS50(制御部)は、
前記所定の制限を受けない場合、
複数の前記蓄電池42の電池残量、及び、複数の前記太陽光発電部41による発電量を合計したPV総発電(総発電量)と前記住宅負荷HLが消費する住宅総負荷(消費電力量)とを比較した結果、に基づいた選択基準に応じて、充放電を行う蓄電池42を選択するものである。
Further, in the
The EMS 50 (control unit) is
If you are not subject to the above prescribed restrictions,
PV total power generation (total power generation amount) obtained by summing the battery remaining amount of the plurality of
このような構成により、所定の条件を受けない場合に、太陽光発電部41の発電電力を、電池残量に応じて蓄電池42へ充電させることができる。こうして、複数の蓄電池42をバランスよく活用することができる。
With such a configuration, it is possible to charge the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above configurations, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims.
例えば、制御部は、EMSではなく、例えば図示せぬホームサーバや、蓄電池の制御部、(電力供給システム1の適用対象が住宅である場合に)住宅に設けられたHEMS等により構成されてもよい。
For example, instead of the EMS, the control unit may be configured by, for example, a home server (not shown), a storage battery control unit, a HEMS provided in a house (when the
また、発電部は、自然エネルギーとして太陽光を利用するものとしたが、水力、風力、潮力等を利用してもよく、また自然エネルギーを利用しないものであってもよい。 Moreover, although the power generation unit uses sunlight as natural energy, it may use water power, wind power, tidal power, or the like, or may not use natural energy.
また、系統電源へ逆潮流される電力の減少に関する所定の制限として電力会社からの要請を例示したが、所定の制限としてはこれに限定するものではない。 Moreover, although the request from the electric power company has been exemplified as the predetermined limit on the reduction of the power flowed backward to the system power supply, the predetermined limit is not limited to this.
10 配電線
40 蓄電システム
41 太陽光発電部
42 蓄電池
44 パワコン
50 EMS
HL 住宅負荷
S 系統電源
10
HL Residential load S Grid power supply
Claims (5)
前記蓄電システムに設けられ、自然エネルギーを用いて発電可能な発電部と、
前記蓄電システムに設けられ、前記配電線を流れる電力に応じて前記発電部の電力を充放電可能な蓄電池と、
複数の前記蓄電池の動作を制御可能な制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
系統電源へ逆潮流される電力の減少に関する所定の制限を受けた場合に、
複数の前記蓄電システムが接続された前記順番、及び、複数の前記発電部による発電量を合計した総発電量と前記負荷が消費する消費電力量とを比較した結果、に基づいた選択基準に応じて、充放電を行う蓄電池を選択する、
電力供給システム。 In a power supply system having a plurality of power storage systems connected in order from upstream to downstream to a distribution line that connects a system power supply and a load,
a power generation unit provided in the power storage system and capable of generating power using natural energy;
a storage battery provided in the power storage system and capable of charging and discharging the power of the power generation unit according to the power flowing through the distribution line;
a control unit capable of controlling the operation of the plurality of storage batteries;
and
The control unit
When subject to a predetermined limit on the reduction of power flowed back to the grid power supply,
According to the selection criteria based on the order in which the plurality of power storage systems are connected, and the result of comparing the total amount of power generated by summing the amount of power generated by the plurality of power generation units and the amount of power consumed by the load to select the storage battery to be charged/discharged,
power supply system.
前記消費電力量が前記総発電量よりも小さい場合は、
複数の前記蓄電池のうち、前記負荷に近い蓄電池から系統電源へと並ぶ順番に、充電を行う蓄電池を選択する、
請求項1に記載の電力供給システム。 The control unit
If the power consumption is less than the total power generation,
Selecting the storage battery to be charged from among the plurality of storage batteries in the order of arranging from the storage battery closest to the load to the system power supply;
The power supply system according to claim 1.
前記消費電力量が前記総発電量以上である場合は、
複数の前記蓄電池のうち、系統電源に近い蓄電池から前記負荷へと並ぶ順番に、放電を行う蓄電池を選択する、
請求項1または請求項2に記載の電力供給システム。 The control unit
If the power consumption is greater than or equal to the total power generation,
Selecting the storage battery to be discharged from among the plurality of storage batteries in the order of arranging from the storage battery closest to the power supply to the load,
The power supply system according to claim 1 or 2.
外部からの情報を受信可能に構成され、
前記所定の制限とは、
前記外部から受信した情報に基づく電力会社からの要請である、
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の電力供給システム。 The control unit
configured to receive information from the outside,
The predetermined limit is
A request from an electric power company based on the information received from the outside,
The power supply system according to any one of claims 1 to 3.
前記所定の制限を受けない場合、
複数の前記蓄電池の電池残量、及び、複数の前記発電部による発電量を合計した総発電量と前記負荷が消費する消費電力量とを比較した結果、に基づいた選択基準に応じて、充放電を行う蓄電池を選択する、
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の電力供給システム。 The control unit
If you are not subject to the above prescribed restrictions,
Charging according to a selection criterion based on the result of comparing the remaining battery capacity of the plurality of storage batteries and the total power generation amount obtained by summing the power generation amount of the plurality of power generation units and the power consumption amount consumed by the load. select the battery to be discharged,
The power supply system according to any one of claims 1 to 4.
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