JP2023013836A - Storage battery control device, storage battery control system, and storage battery control program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、蓄電池制御装置、蓄電池制御システム、及び蓄電池制御プログラムに関し、詳しくは、蓄電池を利用して受電電力のピークカットを行う蓄電池制御装置、蓄電池制御システム、及び蓄電池制御プログラムに関する。 The present disclosure relates to a storage battery control device, a storage battery control system, and a storage battery control program, and more particularly, to a storage battery control device, a storage battery control system, and a storage battery control program that perform peak cut of received power using a storage battery.
近年、省エネルギーの観点等から、電力系統から供給される電力のピークカットの必要性が高まっている。ピークカットを行うことによって、需要家が消費する1日の電力のうち最も使用量が多い時間帯の電力の削減が可能となる。 2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoint of energy saving, etc., there is an increasing need for peak cut of power supplied from a power system. By performing peak shaving, it is possible to reduce the amount of power consumed during the day when the amount of power consumed by the customer is the highest.
例えば、特許文献1には、ピークカットレベル更新装置を備えた電力貯蔵装置の制御装置が記載されている。このピークカットレベル更新装置は、電力貯蔵装置の充電量と負荷電力パタンとを比較して、電力系統から受電する電力の上限値を示すピークカットレベルを更新する、あるいは、電力貯蔵装置の放電量と放電スケジュールとを比較して、ピークカットレベルを更新する。
For example,
上記特許文献1に記載された従来技術によれば、電力系統からの受電電力を所定のレベル以下に抑えると共に、電力貯蔵装置(つまり、蓄電池)を効率良く放電することができる。
According to the prior art described in
一方、ピークカットレベルは、負荷による電力需要等の予測に基づき決定される。しかしながら、電力需要予測と実際の電力需要実績とが一致するとは限らない。このため、予定通りのピークカットが可能とは限らない。例えば、自家用発電機と蓄電池とを併設し蓄電池への充電が計画されている場合に、電力需要が大きくなる、あるいは、発電量が少なくなる等の理由により、当初より充電量が減少してしまうと、蓄電池によるピークカットができなくなる。上記特許文献1に記載の技術では、ピークカットレベルを不定期に更新しているが、自家用発電機との組み合わせを考慮したものではない。
On the other hand, the peak cut level is determined based on the prediction of power demand by load. However, the power demand forecast and the actual power demand record do not always match. Therefore, it is not always possible to cut the peak as planned. For example, when a private power generator and a storage battery are installed side by side and the storage battery is planned to be charged, the amount of charge will decrease from the beginning due to reasons such as an increase in power demand or a decrease in the amount of power generated. Then, the peak cut by the storage battery becomes impossible. In the technique described in
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであって、蓄電池を用いて電力系統からの受電電力のピークカットを行う場合に、ピークカット不能にならないように蓄電池の充電量を制御することができる蓄電池制御装置、蓄電池制御システム、及び蓄電池制御プログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and when using a storage battery to cut the peak of the power received from the power system, it is possible to control the charge amount of the storage battery so that the peak cut is not possible. It is an object of the present invention to provide a storage battery control device, a storage battery control system, and a storage battery control program that can
上記目的を達成するために、第1態様に係る蓄電池制御装置は、電力系統から電力が供給される電力線に接続された蓄電池の充放電を制御する蓄電池制御装置であって、前記電力線に接続された負荷の電力需要の予測値を示す需要予測値、及び、前記電力線に接続された発電機による発電量の予測値を示す発電予測値を取得する取得部と、前記取得部により取得された需要予測値及び発電予測値に基づいて、前記電力系統から受電する電力の上限値を示す受電上限値を計算する計算部と、前記負荷の電力需要の実績値を示す需要実績値が前記計算部により計算された受電上限値を超えた場合に、前記需要実績値と前記受電上限値との差に相当する電力を前記蓄電池から放電する制御を行い、前記需要実績値が前記受電上限値以下で、かつ、前記発電機による発電量の実績値を示す発電実績値が前記発電予測値未満である場合に、前記発電予測値と前記発電実績値との差に相当する不足電力を前記電力系統から前記蓄電池に充電する制御を行う制御部と、を備えている。 To achieve the above object, a storage battery control device according to a first aspect is a storage battery control device that controls charging and discharging of a storage battery connected to a power line to which power is supplied from a power system, the storage battery control device being connected to the power line. an acquisition unit that acquires a demand forecast value that indicates a forecast value of the power demand of the load, and a power generation forecast value that indicates a forecast value of the amount of power generated by the generator connected to the power line; and the demand acquired by the acquisition unit. a calculation unit for calculating a power reception upper limit value indicating an upper limit value of power received from the electric power system based on the predicted value and the power generation predicted value; When the calculated upper limit of power reception is exceeded, control is performed to discharge electric power corresponding to the difference between the actual demand value and the upper limit of power reception, and when the actual demand value is equal to or less than the upper limit of power reception, Further, when the actual power generation value indicating the actual value of the amount of power generated by the generator is less than the predicted power generation value, the shortage of electric power corresponding to the difference between the predicted power generation value and the actual power generation value is supplied from the power system. and a control unit that controls charging of the storage battery.
また、第2態様に係る蓄電池制御装置は、第1態様に係る蓄電池制御装置において、前記電力系統から充電する充電量が、前記発電予測値から前記発電実績値を減じて得られた電力量、前記受電上限値から前記電力系統からの受電電力の実績値を示す受電実績値を減じて得られた電力量、及び、前記蓄電池の入力可能な電力量のいずれか小さい方とされている。 Further, in the storage battery control device according to the second aspect, in the storage battery control device according to the first aspect, the amount of charge to be charged from the power system is the amount of power obtained by subtracting the actual power generation value from the predicted power generation value, It is the power amount obtained by subtracting the actual power reception value indicating the actual value of power received from the power system from the power reception upper limit value, or the power amount that can be input to the storage battery, whichever is smaller.
また、第3態様に係る蓄電池制御装置は、第1態様又は第2態様に係る蓄電池制御装置において、前記制御部が、前記発電実績値が前記需要実績値よりも大きい場合、前記発電実績値と前記需要実績値との差に相当する余剰電力を前記発電機から前記蓄電池に充電する制御又は前記余剰電力を前記発電機から前記電力系統へ逆潮流する制御又は前記発電機の出力を低下させる制御を行う。 Further, a storage battery control device according to a third aspect is the storage battery control device according to the first aspect or the second aspect, wherein when the actual power generation value is greater than the actual demand value, Control for charging the storage battery with surplus power corresponding to the difference from the actual demand value from the generator, control for reverse power flow of the surplus power from the generator to the power system, or control for reducing the output of the generator I do.
また、第4態様に係る蓄電池制御装置は、第1態様~第3態様の何れか1の態様に係る蓄電池制御装置において、前記計算部が、前記蓄電池の容量の一部を予備とする場合に当該予備の割合を示す安全率を取得し、前記需要予測値、前記発電予測値、及び前記安全率に基づいて、前記受電上限値を計算する。 Further, a storage battery control device according to a fourth aspect is the storage battery control device according to any one of the first to third aspects, when the calculation unit reserves part of the capacity of the storage battery, A safety factor indicating the proportion of the spare is acquired, and the upper limit of power reception is calculated based on the predicted demand value, the predicted power generation value, and the safety factor.
更に、上記目的を達成するために、第5態様に係る蓄電池制御システムは、電力系統から電力が供給される電力線に接続された蓄電池と、前記蓄電池の充放電を制御する蓄電池制御装置と、を備えた蓄電池制御システムであって、前記蓄電池制御装置が、前記電力線に接続された負荷の電力需要の予測値を示す需要予測値、及び、前記電力線に接続された発電機による発電量の予測値を示す発電予測値を取得する取得部と、前記取得部により取得された需要予測値及び発電予測値に基づいて、前記電力系統から受電する電力の上限値を示す受電上限値を計算する計算部と、前記負荷の電力需要の実績値を示す需要実績値が前記計算部により計算された受電上限値を超えた場合に、前記需要実績値と前記受電上限値との差に相当する電力を前記蓄電池から放電する制御を行い、前記需要実績値が前記受電上限値以下で、かつ、前記発電機による発電量の実績値を示す発電実績値が前記発電予測値未満である場合に、前記発電予測値と前記発電実績値との差に相当する不足電力を前記電力系統から前記蓄電池に充電する制御を行う制御部と、を備えている。 Furthermore, in order to achieve the above object, a storage battery control system according to a fifth aspect includes a storage battery connected to a power line to which power is supplied from a power system, and a storage battery control device that controls charging and discharging of the storage battery. wherein the storage battery control device has a demand forecast value indicating a forecast value of power demand of the load connected to the power line, and a forecast value of the amount of power generated by the generator connected to the power line. and a calculation unit that calculates a power reception upper limit value that indicates the upper limit of the power received from the power system based on the predicted demand value and the predicted power generation value that are obtained by the obtaining unit. and, when the actual demand value indicating the actual value of the power demand of the load exceeds the upper limit of power reception calculated by the calculating unit, the power equivalent to the difference between the actual demand value and the upper limit of power reception is The power generation prediction is performed when the actual demand value is equal to or less than the upper limit of power reception and the actual power generation value indicating the actual value of the amount of power generated by the generator is less than the predicted power generation value. a control unit that performs control to charge the storage battery with a shortage of electric power corresponding to the difference between the value and the actual power generation value from the electric power system.
更に、上記目的を達成するために、第6態様に係る蓄電池制御プログラムは、コンピュータを、第1態様~第4態様の何れか1の態様に係る蓄電池制御装置が備える各部として機能させる。 Furthermore, in order to achieve the above object, a storage battery control program according to a sixth aspect causes a computer to function as each unit included in the storage battery control device according to any one of the first to fourth aspects.
以上詳述したように、本開示の技術によれば、蓄電池を用いて電力系統からの受電電力のピークカットを行う場合に、ピークカット不能にならないように蓄電池の充電量を制御することができる、という効果を有する。 As described in detail above, according to the technology of the present disclosure, when the storage battery is used to cut the peak of the power received from the power system, it is possible to control the charge amount of the storage battery so that the peak cut is not possible. , has the effect of
以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態の一例について詳細に説明する。なお、動作、作用、機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符号を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。各図面は、本開示の技術を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本開示の技術は、図示例のみに限定されるものではない。また、本実施形態では、本開示の技術と直接的に関連しない構成や周知な構成については、説明を省略する場合がある。 Hereinafter, an example of a mode for implementing the technology of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Components and processes having the same actions, actions, and functions are given the same reference numerals throughout the drawings, and overlapping descriptions may be omitted as appropriate. Each drawing is only schematically shown to the extent that the technology of the present disclosure can be fully understood. Therefore, the technology of the present disclosure is not limited only to the illustrated examples. Further, in the present embodiment, descriptions of configurations that are not directly related to the technology of the present disclosure and well-known configurations may be omitted.
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る蓄電池制御システム100の構成の一例を示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a storage
図1に示すように、本実施形態に係る蓄電池制御システム100は、蓄電池制御装置10と、蓄電池20と、負荷30と、自家用発電機40と、サーバ50と、を備えている。蓄電池20、負荷30、及び自家用発電機40は、電力線70に接続されている。電力線70には、電力系統60から電力が供給される。
As shown in FIG. 1 , a storage
蓄電池20は、充放電可能な二次電池であり、蓄電池20には、例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池等が適用される。
The
負荷30は、需要家が使用する電気機器等であり、電気機器等の具体的な種類、数は特に限定されない。
The
自家用発電機40は、例えば、太陽光発電(太陽電池)、風力発電等の自然エネルギーを利用した発電装置でもよいし、回生エネルギーを利用した発電装置でもよい。自家用発電機40は、発電機の一例である。
The
電力系統60からの電力と、蓄電池20から放電された電力と、自家用発電機40が発電した電力とは、いずれも電力線70に供給される。負荷30で使用される電力と、電力系統60、蓄電池20、及び自家用発電機40から電力線70に供給される電力の総量とは釣り合っており、需給バランスが維持される。
The power from
サーバ50は、負荷30の電力需要予測、及び、自家用発電機40の発電量予測を行う。具体的に、サーバ50は、負荷30の電力需要の予測値を示す需要予測値を、負荷30の過去の電力需要実績に基づき計算し、自家用発電機40による発電量の予測値を示す発電予測値を、自家用発電機40の過去の発電量実績に基づき計算する。サーバ50は、計算により得られた負荷30の需要予測値及び自家用発電機40の発電予測値を蓄電池制御装置10に提供する。
The
蓄電池制御装置10は、蓄電池20に制御指令信号を出力し、蓄電池20の充放電を制御する。蓄電池制御装置10は、電力系統60と蓄電池20との間の電力線70に設けられた任意の連携点から、蓄電池20への充電量及び蓄電池20からの放電量を取得する。また、蓄電池制御装置10は、サーバ50から提供された負荷30の需要予測値及び自家用発電機40の発電予測値に基づいて、受電上限値の計算を行う。ここでいう受電上限値は、電力系統60から受電する電力の上限値を示す。また、蓄電池制御装置10は、ピークカットを行う際に、負荷30の電力需要の実績値を示す需要実績値、蓄電池20の残りの電力量を示す蓄電池残量、及び、自家用発電機40による発電量の実績値を示す発電実績値を取得する。なお、需要実績値は、電力系統60と負荷30との間の電力線70に設けられた任意の連携点から取得され、発電実績値は、電力系統60と自家用発電機40との間の電力線70に設けられた任意の連携点から取得される。
The storage
なお、本実施形態では、蓄電池制御装置10とサーバ50とを別体で構成しているが、蓄電池制御装置10がサーバ50の機能を備え、蓄電池制御装置10とサーバ50とを一体で構成してもよい。
In this embodiment, the storage
図2は、第1の実施形態に係る蓄電池制御装置10の電気的な構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the storage
図2に示すように、本実施形態に係る蓄電池制御装置10は、CPU(Central Processing Unit)11と、ROM(Read Only Memory)12と、RAM(Random Access Memory)13と、入出力インターフェース(I/O)14と、記憶部15と、通信部16と、外部インターフェース(以下、「外部I/F」という。)17と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the storage
CPU11、ROM12、RAM13、及びI/O14は、バスを介して各々接続されている。I/O14には、記憶部15と、通信部16と、外部I/F17と、を含む各機能部が接続されている。これらの各機能部は、I/O14を介して、CPU11と相互に通信可能とされる。
The
記憶部15としては、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等が用いられる。記憶部15には、蓄電池20の充放電を制御するための蓄電池制御プログラム15Aが記憶される。なお、この蓄電池制御プログラム15Aは、ROM12に記憶されていてもよい。
As the
蓄電池制御プログラム15Aは、例えば、蓄電池制御装置10に予めインストールされていてもよい。蓄電池制御プログラム15Aは、不揮発性の記憶媒体に記憶して、又はネットワークを介して配布して、蓄電池制御装置10に適宜インストールすることで実現してもよい。なお、不揮発性の記憶媒体の例としては、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、光磁気ディスク、HDD、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、フラッシュメモリ、メモリカード等が想定される。
The storage
通信部16は、例えば、インターネット、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等のネットワークに接続されており、サーバ50との間でネットワークを介して通信が可能とされる。
The
外部I/F17には、蓄電池20及び自家用発電機40が接続されている。これらの蓄電池20及び自家用発電機40は、外部I/F17を介して、CPU11と通信可能に接続される。
A
本実施形態では、図3及び図4に示すように、蓄電池20を活用して電力系統60からの受電電力のピークカットを行う。
In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the
図3は、本実施形態に係るピークカットの一例を模式的に示す図である。図3において、縦軸は電力[kW]を示し、横軸は時間を示す。 FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of peak cut according to this embodiment. In FIG. 3, the vertical axis indicates power [kW] and the horizontal axis indicates time.
図3に示すピークカットでは、実際の電力需要PLが受電上限値を超えた場合に、受電上限値を超えた分だけ蓄電池20から放電するように制御される。なお、図3において、点線のハッチング部分は蓄電池20への充電量を示しており、夜間に電力系統60から充電される。また、実線のハッチング部分は蓄電池20からの放電量(ピークカット量)を示しており、充電量と等しい量が放電される。
In the peak cut shown in FIG. 3, when the actual power demand PL exceeds the power reception upper limit, control is performed so that the amount exceeding the power reception upper limit is discharged from the
図4は、本実施形態にピークカットの別の例を模式的に示す図である。図4において、縦軸は電力[kW]を示し、横軸は時間を示す。 FIG. 4 is a diagram schematically showing another example of peak cut in this embodiment. In FIG. 4, the vertical axis indicates power [kW] and the horizontal axis indicates time.
図4に示すように、自家用発電機40の発電量が実際の電力需要PLよりも大きい場合、発電量の余剰分を自家用発電機40から蓄電池20に充電してもよい。これにより、電力系統60への逆潮流を防止し、発電電力の自家消費率を高くすることができる。なお、図4において、点線のハッチング部分は自家用発電機40から蓄電池20に充電する充電量を示している。また、実線のハッチング部分は蓄電池20からの放電量(ピークカット量)を示しており、充電量と等しい量が放電される。
As shown in FIG. 4 , when the amount of power generated by the
ここで、受電上限値は、サーバ50から得られる、負荷30の電力需要予測及び自家用発電機40の発電量予測に基づき決定される。しかしながら、電力需要予測と実際の電力需要実績とが一致するとは限らず、同様に、発電量予測と実際の発電量実績とが一致するとは限らない。このため、予定通りのピークカットが可能とは限らない。例えば、上述したように、自家用発電機40と蓄電池20とを併設し蓄電池20への充電が計画されている場合に、電力需要が大きくなる、あるいは、発電量が少なくなる等の理由により、当初より充電量が減少してしまうと、蓄電池によるピークカットができなくなる。
Here, the power reception upper limit value is determined based on the power demand prediction of the
本実施形態では、電力需要予測と実際の電力需要実績とが一致しなかった場合でも少しでも多くのピークカットを行い、電力需要予測が外れた場合に少しでも理想的なピークカット量に近づけることを可能とする制御ロジックを提供する。具体的には、自家用発電機40から蓄電池20への充電量が減少した場合に、減少分を電力系統60から充電する制御を行う。
In this embodiment, even if the power demand forecast and the actual power demand performance do not match, as much peak cut as possible is performed, and if the power demand forecast is off, it is possible to approach the ideal amount of peak cut as much as possible. Provide control logic that allows Specifically, when the amount of charge from the
このため、本実施形態に係る蓄電池制御装置10のCPU11は、記憶部15に記憶されている蓄電池制御プログラム15AをRAM13に書き込んで実行することにより、図5に示す各部として機能する。
Therefore, the
図5は、第1の実施形態に係る蓄電池制御装置10の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the storage
図5に示すように、本実施形態に係る蓄電池制御装置10のCPU11は、取得部11A、計算部11B、及び充放電制御部11Cとして機能する。なお、充放電制御部11Cは、制御部の一例である。
As shown in FIG. 5, the
取得部11Aは、電力線70に接続された負荷30の需要予測値を取得する。また、取得部11Aは、自家用発電機40の発電予測値を取得する。需要予測値及び発電予測値は、サーバ50から直接取得してもよいし、サーバ50から取得した需要予測値及び発電予測値を記憶部15に一旦記憶し、記憶部15から取得してもよい。なお、需要予測を24時間、つまり1日中継続的に行う場合には、需要予測を行う時間帯は特に限定されない。一方、需要予測を所定の時間帯に限定して行うようにしてもよい。この場合、所定の時間帯は、1日のうちで電力需要が比較的高い時間帯であり、例えば、10時~16時の時間帯とされる。また、取得部11Aは、負荷30の需要実績値及び蓄電池20の蓄電池残量を取得する。
計算部11Bは、取得部11Aにより取得された需要予測値及び発電予測値に基づいて、受電上限値を計算する。この場合、計算された受電上限値は、更新されない。なお、受電上限値の計算には、蓄電池残量も考慮することが望ましい。
The
また、計算部11Bは、所定の期間における電力系統60から受電した電力量の最大値を示す受電最大値を取得し、受電上限値が受電最大値以下である場合、受電最大値を受電上限値としてもよい。ここでいう所定の期間とは、例えば、当月(ピークカットを実施した月)の最初の日からピークカットを実施した日までの期間とされる。一例として、4月10日にピークカットを実施した場合、所定の期間は、4月1日~4月10日までの10日間となる。また、受電最大値は、電力系統60から受電した電力量の履歴情報を記憶部15に記憶しておき、記憶部15に記憶した履歴情報から最大値を取得すればよい。
Further,
充放電制御部11Cは、負荷30の需要実績値が計算部11Bにより計算された受電上限値を超えた場合に、需要実績値と受電上限値との差に相当する電力を蓄電池20から放電する制御を行う。蓄電池20から放電する放電量は、電力系統60からの受電電力の実績値を示す受電実績値から受電上限値を減じて得られた電力量、及び蓄電池20から出力可能な電力量のいずれか小さい方とされる。
When the actual demand value of the
また、充放電制御部11Cは、負荷30の需要実績値が受電上限値以下で、かつ、自家用発電機40の発電実績値が発電予測値未満である場合、発電予測値と発電実績値との差に相当する不足電力を電力系統60から蓄電池20に充電する制御を行う。電力系統60から充電する充電量は、発電予測値から発電実績値を減じて得られた電力量、受電上限値から受電実績値を減じて得られた電力量、及び、蓄電池20の入力可能な電力量のいずれか小さい方とされる。
Further, when the actual demand value of the
上記のように、自家用発電機40から蓄電池20への充電量が減少した場合に、減少分を電力系統60から充電するように制御される。
As described above, when the amount of charge from the
つまり、電力需要が大きくなる、あるいは、発電量が少なくなる等の理由により、当初より蓄電池20への充電量が少なくなってしまった場合、その差分が電力系統60からの充電で補われる。電力系統60から蓄電池20への差分の充電では、上記のように、発電予測値から発電実績値を減じて得られた電力量、受電上限値から受電実績値を減じて得られた電力量、及び、蓄電池20の入力可能な電力量のいずれか小さい方とする。つまり、充電することで受電上限値を超えないように制御される。例えば、太陽光発電量が予測よりも少なく蓄電池20への充電ができずに夕方以降のピークカットができなくなるといった事態を防ぐために、足りない分を電力系統60から充電する。
That is, when the amount of charge in the
また、充放電制御部11Cは、上述の図4に示すように、自家用発電機40の発電実績値が負荷30の需要実績値よりも大きい場合、発電実績値と需要実績値との差に相当する余剰電力を自家用発電機40から蓄電池20に充電する制御を行うようにしてもよい。なお、蓄電池20が満充電の状態であった場合、充放電制御部11Cは、余剰電力を自家用発電機40から電力系統60へ逆潮流する制御を行う、あるいは、自家用発電機40の出力を低下させる制御を行う。
Further, as shown in FIG. 4 described above, when the actual power generation value of the
次に、図6を参照して、第1の実施形態に係る蓄電池制御装置10の作用について説明する。
Next, operation of the storage
図6は、第1の実施形態に係る蓄電池制御プログラム15Aによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flow chart showing an example of the flow of processing by the storage
蓄電池制御装置10に対して蓄電池制御の指示が実行されると、CPU11により記憶部15に記憶されている蓄電池制御プログラム15Aが起動され、以下に示す各ステップが実行される。
When a storage battery control instruction is issued to the storage
図6のステップS101では、CPU11が、一例として、図7に示すように、受電上限値の計算(受電上限値計算処理)を行う。
In step S101 of FIG. 6, the
図7は、第1の実施形態に係る受電上限値計算処理の流れの一例を示すフローチャートであり、図6のステップS101のサブルーチンを示す。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of power reception upper limit value calculation processing according to the first embodiment, and shows a subroutine of step S101 in FIG.
図7のステップS111では、CPU11が、負荷30の需要予測値及び自家用発電機40の発電予測値から、受電電力の受電上限値(仮)を決定する。
In step S111 of FIG. 7, the
ステップS112では、CPU11が、当月の現時点での受電電力の受電最大値を取得する。つまり、上述したように、例えば、当月(ピークカットを実施した月)の最初の日からピークカットを実施した日までの期間における受電最大値を取得する。
In step S112, the
ステップS113では、CPU11が、受電上限値(仮)が受電最大値より大きいか否かを判定する。受電上限値(仮)が受電最大値より大きいと判定した場合(肯定判定の場合)、ステップS114に移行し、受電上限値(仮)が受電最大値以下と判定した場合(否定判定の場合)、ステップS115に移行する。
In step S113, the
ステップS114では、CPU11が、受電上限値(仮)を受電上限値とし、図6のステップS102にリターンする。
In step S114, the
ステップS115では、CPU11が、受電最大値を受電上限値とし、図6のステップS102にリターンする。
In step S115, the
図6に戻り、ステップS102では、CPU11が、負荷30の需要実績値が受電上限値よりも大きいか否かを判定する。需要実績値が受電上限値よりも大きいと判定した場合(肯定判定の場合)、ステップS103に移行し、需要実績値が受電上限値以下と判定した場合(否定判定の場合)、ステップS105に移行する。
Returning to FIG. 6, in step S102, the
ステップS103では、CPU11が、蓄電池20を放電する制御を行う。なお、蓄電池20から放電する放電量は、上述したように、受電電力の受電実績値から受電上限値を減じて得られた電力量、及び蓄電池20から出力可能な電力量のいずれか小さい方とされる。
In step S<b>103 , the
ステップS104では、CPU11が、蓄電池20の蓄電池残量が0(ゼロ)になったか否かを判定する。蓄電池20の蓄電池残量が0にならないと判定した場合(否定判定の場合)、ステップS102に戻り処理を繰り返し、蓄電池20の蓄電池残量が0になったと判定した場合(肯定判定の場合)、本蓄電池制御プログラム15Aによる一連の処理を終了する。
In step S104, the
ステップS105では、CPU11が、自家用発電機40の発電実績値が発電予測値未満であるか否かを判定する。発電実績値が発電予測値未満と判定した場合(肯定判定の場合)、ステップS106に移行し、発電実績値が発電予測値以上と判定した場合(否定判定の場合)、蓄電池20から放電は行わず、ステップS102に戻り処理を繰り返す。
In step S105, the
ステップS106では、CPU11が、発電予測値と発電実績値との差に相当する不足電力を電力系統60から蓄電池20に充電する制御を行い、ステップS104に移行する。なお、電力系統60から充電する充電量は、上述したように、発電予測値から発電実績値を減じて得られた電力量、受電上限値から受電実績値を減じて得られた電力量、及び、蓄電池20の入力可能な電力量のいずれか小さい方とされる。
In step S106, the
図8は、本実施形態に係る電力系統60から蓄電池20に充電される充電量の一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the amount of charge that the
図8に示すように、自家用発電機40の発電量の余剰分が予測よりも小さく、自家用発電機40だけでは蓄電池20に十分充電ができない場合に、その差分を電力系統60からの充電で補うようにしてもよい。図8では、一点鎖線が当初予定していた蓄電池20の充電予定量を示し、実線が発電量と電力需要との差、つまり、発電量の余剰分を示している。発電量と電力需要との差(発電量の余剰分)と、充電予定量との差(点線のハッチング部分)が蓄電池20の充電の不足分となる。この不足分は、電力系統60からの充電で補う。
As shown in FIG. 8, when the surplus of the amount of power generated by the
ここで、受電上限値を、(1)需要予測値に基づいて計算する場合、(2)需要予測値及び発電予測値に基づいて計算する場合、の各々について具体的な計算例を説明する。 Here, specific calculation examples will be described for each of (1) the case where the power reception upper limit value is calculated based on the demand forecast value and (2) the case where the power reception upper limit value is calculated based on the demand forecast value and the power generation forecast value.
図9~図12を参照して、(1)受電上限値を需要予測値に基づいて計算する場合の具体的な計算例を説明する。 9 to 12, a specific example of calculation when (1) the power reception upper limit value is calculated based on the demand forecast value will be described.
図9~図12は、受電上限値を需要予測値に基づいて計算する場合の計算例の説明に供する図である。 9 to 12 are diagrams for explaining calculation examples when the upper limit of power reception is calculated based on the demand forecast value.
一例として、図9に示す需要予測を仮定する。説明を簡単にするために、1時間おきのデータとするが、実際に使用する場合は30分おきのデータとしてもよいことは言うまでもない。図9の例では、上段にタイムスタンプ、下段に需要予測値(kW)を示している。 As an example, assume the demand forecast shown in FIG. In order to simplify the explanation, the data is assumed to be hourly data, but it goes without saying that in actual use, the data may be data every 30 minutes. In the example of FIG. 9, the upper stage shows the time stamp, and the lower stage shows the demand forecast value (kW).
蓄電池容量を一例として90kWhと仮定する。これは、一般的な業務用蓄電池の容量である。PCS(Power Conditioning System)容量はここでは考慮しない。また、充電は考慮せず、放電のみを考慮する。 Assume that the storage battery capacity is 90 kWh as an example. This is the capacity of a typical commercial storage battery. PCS (Power Conditioning System) capacity is not considered here. Also, charging is not taken into account, only discharging is taken into account.
受電上限値を一例として120kWと仮設定し、120kWを超える需要予測値に対して放電を行い、受電量を120kWまで減らすとする。この場合、蓄電池動作後の需要予測値及び必要な蓄電池容量は図10に示すようになる。図10の例では、上段にタイムスタンプ、中段に需要予測値(kW)、下段に蓄電池からの放電量を示している。 As an example, the power reception upper limit is provisionally set to 120 kW, and the demand prediction value exceeding 120 kW is discharged to reduce the power reception amount to 120 kW. In this case, the predicted demand value and required storage battery capacity after the operation of the storage battery are as shown in FIG. In the example of FIG. 10, the upper stage shows the time stamp, the middle stage shows the demand forecast value (kW), and the lower stage shows the amount of discharge from the storage battery.
図10の例では、蓄電池からの放電量の合計が、10+20+10+30+40+30+20=160kWhとなり、蓄電池容量の90kWhを超えている。この場合、受電上限値が低過ぎると判定される。そこで、受電上限値を130kWに再度仮設定し、同様の計算を行う。計算結果を図11に示す。 In the example of FIG. 10, the total discharge amount from the storage battery is 10+20+10+30+40+30+20=160 kWh, which exceeds the storage battery capacity of 90 kWh. In this case, it is determined that the power reception upper limit is too low. Therefore, the power reception upper limit is temporarily set to 130 kW again, and similar calculations are performed. Calculation results are shown in FIG.
図12は、図11の計算結果をグラフで示したものである。つまり、図12に示すように、仮設定した130kWを超える需要は、蓄電池からの放電で賄う。図11及び図12の例では、蓄電池からの放電量の合計が、10+20+30+20+10=90kWhになるが、これは蓄電池容量と等しく、余剰分を確保できず適正ではない。このため、受電上限値は140kWが適正であると判定される。 FIG. 12 is a graph showing the calculation results of FIG. That is, as shown in FIG. 12, the demand exceeding the provisionally set 130 kW is covered by discharging from the storage battery. In the example of FIGS. 11 and 12, the total amount of discharge from the storage battery is 10+20+30+20+10=90 kWh, which is equal to the storage battery capacity and is not appropriate because the surplus cannot be secured. Therefore, it is determined that 140 kW is appropriate for the power reception upper limit.
次に、図13~図17を参照して、(2)受電上限値を需要予測値及び発電予測値に基づいて計算する場合の具体的な計算例を説明する。 Next, with reference to FIGS. 13 to 17, (2) specific calculation examples in the case of calculating the power reception upper limit value based on the demand forecast value and the power generation forecast value will be described.
図13~図17は、受電上限値を需要予測値及び発電予測値に基づいて計算する場合の計算例の説明に供する図である。 13 to 17 are diagrams for explaining calculation examples when the power reception upper limit value is calculated based on the demand forecast value and the power generation forecast value.
予測された需要値が常に発電予測値を上回る場合、あるいは、予測された需要値を上回った発電量(所謂余剰電力)を電力系統へ逆潮流する場合は、上記(1)の計算方法と同様の計算方法とする。余剰電力を蓄電池に充電する場合は上記(1)の計算方法と異なる計算方法となる。 If the predicted demand value always exceeds the predicted power generation value, or if the amount of power generation that exceeds the predicted demand value (so-called surplus power) is reversed to the power system, the same calculation method as in (1) above. shall be the calculation method of In the case of charging the storage battery with the surplus power, a calculation method different from the above calculation method (1) is used.
一例として、図13に示す需要予測及び発電予測を仮定する。蓄電池容量は上記(1)と同じ90kWhとし、余剰電力は蓄電池へ充電することとする。図13の例では、1段目にタイムスタンプ、2段目に需要予測値(kW)、3段目に発電予測値(kW)、4段目に(需要予測値-発電予測値)を示している。なお、4段目の”-(マイナス)”の値は余剰電力であることを表している。 As an example, assume the demand forecast and power generation forecast shown in FIG. The storage battery capacity is 90 kWh, which is the same as in (1) above, and surplus power is charged to the storage battery. In the example of FIG. 13, the first stage shows the time stamp, the second stage shows the demand forecast value (kW), the third stage shows the power generation forecast value (kW), and the fourth stage shows (demand forecast value - power generation forecast value). ing. Note that the value of "- (minus)" in the fourth row indicates surplus power.
図13の例では、(-20)+(-20)+(-10)+(-10)=-60kWhとなり、60kWhの余剰電力が見込まれる。このため、蓄電池残量は、90-60=30kWhとしておく。上記(1)と同様に考えると、受電上限値は60kWとなる。計算結果を図14に示す。 In the example of FIG. 13, (-20)+(-20)+(-10)+(-10)=-60 kWh, and 60 kWh of surplus power is expected. Therefore, the remaining capacity of the storage battery is assumed to be 90-60=30 kWh. Considering the same as above (1), the power reception upper limit is 60 kW. Calculation results are shown in FIG.
図15は、図14の計算結果をグラフで示したものである。12時~15時の時間帯は、合計60kWhの余剰電力が見込まれるため、蓄電池容量を空けておく必要がある。但し、図14及び図15に示す放電を実現することはできない。その理由は、この日の開始時点での蓄電池残量は30kWhであり、7時~9時の時間帯の放電量の合計50(=10+30+10)kWhを賄うことはできないためである。そこで、受電上限値を高くし、実現可能な受電上限値を再設定する。受電上限値を一例として67kWとした場合の計算結果を図16に示す。 FIG. 15 is a graph showing the calculation results of FIG. In the time period from 12:00 to 15:00, a total of 60 kWh of surplus power is expected, so it is necessary to keep the capacity of the storage battery free. However, the discharge shown in FIGS. 14 and 15 cannot be realized. The reason is that the remaining amount of the storage battery at the start of the day was 30 kWh, and it was not possible to cover the total discharge amount of 50 (=10 + 30 + 10) kWh during the period from 7:00 to 9:00. Therefore, the power reception upper limit value is increased, and the realizable power reception upper limit value is reset. FIG. 16 shows the calculation results when the power reception upper limit is set to 67 kW as an example.
図17は、図16の計算結果をグラフで示したものである。つまり、60kWhより大きく、かつ、7時~9時の時間帯の放電量の合計が30kWh以内となる最大の受電上限値を設定する。ここで、16時以降は67kW以下まで放電可能であるが、契約電力の削減には寄与しないため、放電は任意とする。 FIG. 17 is a graph showing the calculation results of FIG. In other words, the maximum power reception upper limit is set that is greater than 60 kWh and that the total amount of discharge in the time period from 7:00 to 9:00 is within 30 kWh. Here, after 16:00, it is possible to discharge up to 67 kW or less, but since it does not contribute to the reduction of the contract power, discharging is optional.
このように本実施形態によれば、自家用発電機から蓄電池への充電量が減少した場合に、減少分を電力系統から充電するように制御される。このため、ピークカット不能にならないように蓄電池の充電量を制御することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the amount of charge from the private power generator to the storage battery decreases, control is performed so that the amount of the decrease is charged from the electric power system. Therefore, it is possible to control the charge amount of the storage battery so that peak cut is not impossible.
[第2の実施形態]
上記第1の実施形態に係る受電上限値計算処理では、需要予測値及び発電予測値から受電上限値を決定する場合について説明した。第2の実施形態では、受電上限値を、需要予測値、発電予測値、及び安全率から決定する場合について説明する。
[Second embodiment]
In the power reception upper limit calculation process according to the first embodiment, the case where the power reception upper limit is determined from the demand forecast value and the power generation forecast value has been described. In the second embodiment, a case will be described in which the power reception upper limit value is determined from the demand forecast value, the power generation forecast value, and the safety factor.
なお、本実施形態に係る蓄電池制御装置が有する構成要素は、上記第1の実施形態に係る蓄電池制御装置10が有する構成要素と同じであるため、その繰り返しの説明は省略し、上述の図5を参照して、相違点について説明する。
Note that the components included in the storage battery control device according to the present embodiment are the same as the components included in the storage
計算部11Bは、蓄電池20の容量の一部を予備とする場合に当該予備の割合を示す安全率を取得する。安全率は、例えば、記憶部15に予め記憶しておけばよい。安全率には、例えば、蓄電池容量の5%以上10%以下の範囲で適切な割合が設定される。この場合、計算部11Bは、需要予測値、発電予測値、及び安全率に基づいて、受電上限値を計算する。この場合、予備の充電量を除いた蓄電池残量(充電量)を考慮して受電上限値を計算することが望ましい。このとき、需要実績値が受電上限値以下の場合には予備の充電量は使用されないが、需要実績値が受電上限値よりも大きくなった場合は予備の充電量で対応することができる。
When part of the capacity of the
図18は、第2の実施形態に係る安全率確保を含む受電上限値計算処理の流れの一例を示すフローチャートであり、上述の図6のステップS101のサブルーチンを示す。 FIG. 18 is a flowchart showing an example of the flow of power reception upper limit value calculation processing including safety factor ensuring according to the second embodiment, and shows the subroutine of step S101 in FIG. 6 described above.
図18のステップS121では、CPU11が、負荷30の需要予測値、自家用発電機40の発電予測値、及び、蓄電池20の安全率から、受電電力の受電上限値(仮)を決定する。安全率には、上述したように、例えば、蓄電池容量の5%以上10%以下の範囲で適切な割合が設定される。
In step S121 of FIG. 18, the
ステップS122では、CPU11が、当月の現時点での受電電力の受電最大値を取得する。つまり、上述したように、例えば、当月(ピークカットを実施した月)の最初の日からピークカットを実施した日までの期間における受電最大値を取得する。
In step S122, the
ステップS123では、CPU11が、受電上限値(仮)が受電最大値より大きいか否かを判定する。受電上限値(仮)が受電最大値より大きいと判定した場合(肯定判定の場合)、ステップS124に移行し、受電上限値(仮)が受電最大値以下と判定した場合(否定判定の場合)、ステップS125に移行する。
In step S123, the
ステップS124では、CPU11が、受電上限値(仮)を受電上限値とし、上述の図6のステップS102にリターンする。
In step S124, the
ステップS125では、CPU11が、受電最大値を受電上限値とし、上述の図6のステップS102にリターンする。
In step S125, the
このように本実施形態によれば、需要予測値、発電予測値、及び安全率、あるいは、需要予測値及び安全率に基づいて、受電上限値が計算される。このため、需要実績値が受電上限値よりも大きくなった場合は安全率に応じた予備の充電量で対応することができる。 As described above, according to the present embodiment, the power reception upper limit value is calculated based on the demand forecast value, the power generation forecast value, and the safety factor, or the demand forecast value and the safety factor. Therefore, when the actual demand value becomes larger than the power reception upper limit value, it is possible to cope with the reserve charging amount according to the safety factor.
以上、上記各実施形態として、蓄電池制御装置及び蓄電池制御システムを例示して説明したが、実施形態は、蓄電池制御装置が備える各部の機能をコンピュータに実行させるためのプログラムの形態としてもよい。実施形態は、このプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体の形態としてもよい。 As described above, the storage battery control device and the storage battery control system have been exemplified as the above embodiments, but the embodiments may be in the form of programs for causing a computer to execute the functions of the units provided in the storage battery control device. Embodiments may be in the form of a computer-readable storage medium storing this program.
その他、上記各実施形態で説明した蓄電池制御装置及び蓄電池制御システムの構成は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。 In addition, the configurations of the storage battery control device and the storage battery control system described in each of the above embodiments are examples, and may be changed depending on the situation without departing from the scope of the invention.
また、上記各実施形態で説明したプログラムの処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。 Further, the flow of processing of the programs described in each of the above embodiments is also an example, and unnecessary steps may be deleted, new steps added, or the processing order changed within the scope of the gist. good too.
また、上記各実施形態では、プログラムを実行することにより、実施形態に係る処理がコンピュータを利用してソフトウェア構成により実現される場合について説明したが、これに限らない。実施形態は、例えば、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成との組み合わせによって実現してもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, a case has been described in which the processing according to the embodiment is realized by a software configuration using a computer by executing a program, but the present invention is not limited to this. Embodiments may be implemented by, for example, a hardware configuration or a combination of hardware and software configurations.
10 蓄電池制御装置
11 CPU
11A 取得部
11B 計算部
11C 充放電制御部
12 ROM
13 RAM
14 I/O
15 記憶部
15A 蓄電池制御プログラム
16 通信部
17 外部I/F
20 蓄電池
30 負荷
40 自家用発電機
50 サーバ
60 電力系統
70 電力線
100 蓄電池制御システム
10 storage
13 RAM
14 I/O
15
20
Claims (6)
前記電力線に接続された負荷の電力需要の予測値を示す需要予測値、及び、前記電力線に接続された発電機による発電量の予測値を示す発電予測値を取得する取得部と、
前記取得部により取得された需要予測値及び発電予測値に基づいて、前記電力系統から受電する電力の上限値を示す受電上限値を計算する計算部と、
前記負荷の電力需要の実績値を示す需要実績値が前記計算部により計算された受電上限値を超えた場合に、前記需要実績値と前記受電上限値との差に相当する電力を前記蓄電池から放電する制御を行い、前記需要実績値が前記受電上限値以下で、かつ、前記発電機による発電量の実績値を示す発電実績値が前記発電予測値未満である場合に、前記発電予測値と前記発電実績値との差に相当する不足電力を前記電力系統から前記蓄電池に充電する制御を行う制御部と、
を備えた蓄電池制御装置。 A storage battery control device that controls charging and discharging of a storage battery connected to a power line to which power is supplied from a power system,
an acquisition unit that acquires a predicted demand value indicating a predicted value of power demand of a load connected to the power line and a predicted power generation value indicating a predicted value of the amount of power generated by a generator connected to the power line;
a calculation unit that calculates a power reception upper limit value indicating an upper limit value of power received from the electric power system based on the predicted demand value and the predicted power generation value obtained by the obtaining unit;
When the actual demand value indicating the actual value of the power demand of the load exceeds the upper limit of power reception calculated by the calculation unit, power equivalent to the difference between the actual demand value and the upper limit of power reception is supplied from the storage battery. discharge control is performed, and when the actual demand value is equal to or less than the upper limit of power reception and the actual power generation value indicating the actual value of the amount of power generated by the generator is less than the predicted power generation value, the predicted power generation value and A control unit that performs control to charge the storage battery with the power shortage corresponding to the difference from the actual power generation value from the power system;
Storage battery control device with.
請求項1に記載の蓄電池制御装置。 The amount of charge to be charged from the power system is the power amount obtained by subtracting the actual power generation value from the predicted power generation value, and the power reception actual value indicating the actual power received from the power system is subtracted from the power reception upper limit value. 2 . The storage battery control device according to claim 1 , wherein the smaller of the amount of power obtained by the operation and the amount of power that can be input to the storage battery.
請求項1又は請求項2に記載の蓄電池制御装置。 When the actual power generation value is greater than the actual demand value, the control unit controls charging the storage battery with surplus power corresponding to the difference between the actual power generation value and the actual demand value from the generator or the surplus The storage battery control device according to claim 1 or 2, wherein control for reverse power flow of electric power from the generator to the power system or control for reducing the output of the generator is performed.
前記需要予測値、前記発電予測値、及び前記安全率に基づいて、前記受電上限値を計算する
請求項1~請求項3の何れか1項に記載の蓄電池制御装置。 The calculation unit acquires a safety factor indicating a ratio of the reserve when a part of the capacity of the storage battery is used as a reserve,
The storage battery control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the power reception upper limit value is calculated based on the predicted demand value, the predicted power generation value, and the safety factor.
前記蓄電池の充放電を制御する蓄電池制御装置と、
を備えた蓄電池制御システムであって、
前記蓄電池制御装置は、
前記電力線に接続された負荷の電力需要の予測値を示す需要予測値、及び、前記電力線に接続された発電機による発電量の予測値を示す発電予測値を取得する取得部と、
前記取得部により取得された需要予測値及び発電予測値に基づいて、前記電力系統から受電する電力の上限値を示す受電上限値を計算する計算部と、
前記負荷の電力需要の実績値を示す需要実績値が前記計算部により計算された受電上限値を超えた場合に、前記需要実績値と前記受電上限値との差に相当する電力を前記蓄電池から放電する制御を行い、前記需要実績値が前記受電上限値以下で、かつ、前記発電機による発電量の実績値を示す発電実績値が前記発電予測値未満である場合に、前記発電予測値と前記発電実績値との差に相当する不足電力を前記電力系統から前記蓄電池に充電する制御を行う制御部と、
を備えた蓄電池制御システム。 a storage battery connected to a power line to which power is supplied from a power system;
a storage battery control device that controls charging and discharging of the storage battery;
A storage battery control system comprising
The storage battery control device
an acquisition unit that acquires a predicted demand value indicating a predicted value of power demand of a load connected to the power line and a predicted power generation value indicating a predicted value of the amount of power generated by a generator connected to the power line;
a calculation unit that calculates a power reception upper limit value indicating an upper limit value of power received from the electric power system based on the predicted demand value and the predicted power generation value obtained by the obtaining unit;
When the actual demand value indicating the actual value of the power demand of the load exceeds the upper limit of power reception calculated by the calculation unit, power equivalent to the difference between the actual demand value and the upper limit of power reception is supplied from the storage battery. discharge control is performed, and when the actual demand value is equal to or less than the upper limit of power reception and the actual power generation value indicating the actual value of the amount of power generated by the generator is less than the predicted power generation value, the predicted power generation value and A control unit that performs control to charge the storage battery with the power shortage corresponding to the difference from the actual power generation value from the power system;
storage battery control system.
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