JP2023108358A - Power control device, power control method and power control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力制御装置、電力制御方法および電力制御プログラムに関する。 The present invention relates to a power control device, a power control method, and a power control program.
従来、電力需給が逼迫している場合等に一般家庭およびオフィス等の電力需要施設における電力需給が調整されるように、電力需要施設における電力需給を管理するシステムが開発されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, systems have been developed for managing power supply and demand at power demanding facilities so that power demand and supply at power demanding facilities such as general homes and offices can be adjusted when the power demand and supply is tight.
たとえば、特許文献1(特開2012-205358号公報)には、以下のような技術が開示されている。すなわち、電力管理システムは、予め登録された複数の参加者を含むコミュニティに関する参加者リストを保持する保持部と、電力削減制御の実行の要否を判定する判定部と、電力削減制御の実行が必要であると判定部が判定した場合に、参加者リストに含まれている複数の参加者の中から、電力削減制御の対象となる一以上の対象者を選定する選定部と、選定部によって選定された対象者に関して、電力削減制御を実行する制御部と、電力削減制御が実行された対象者に対して、削減電力に基づく特典を付与する付与部とを備える。 For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-205358) discloses the following technique. That is, the power management system includes a holding unit that holds a participant list related to a community that includes a plurality of pre-registered participants, a determination unit that determines whether or not to execute power reduction control, and a power reduction control. a selection unit that, when the determination unit determines that it is necessary, selects one or more target persons to be subjected to power reduction control from among a plurality of participants included in the participant list; A control unit that executes power reduction control for the selected target person, and a granting unit that grants a privilege based on the reduced power to the target person for whom the power reduction control has been executed.
また、節電を目的として、家庭またはビル等の電力需要施設へのエネルギーマネジメントシステム(EMS:Energy Management System)の導入が行われている。 Also, for the purpose of power saving, an energy management system (EMS) has been introduced to power demanding facilities such as homes and buildings.
EMSとは、電力需要施設における消費電力量を監視し、電力需要施設における機器または設備等の運転状態を管理することによって、電力需要施設における電力需給の調整を図るためのシステムである。EMSは、家庭向けである場合、HEMS(Home Energy Management System)となり、ビル向けである場合、BEMS(Building Energy Management System)となる。 EMS is a system for adjusting power supply and demand at a power demanding facility by monitoring the power consumption at the power demanding facility and managing the operational status of equipment or facilities at the power demanding facility. The EMS is a HEMS (Home Energy Management System) for homes, and a BEMS (Building Energy Management System) for buildings.
EMSは、たとえばVPP(Virtual Power Plant)事業者すなわちアグリゲータと呼ばれる事業者と連携することによって電力需給の調整を実現する。アグリゲータは、EMSを導入した電力需要施設に対してエネルギー管理支援サービスを提供する。 The EMS realizes the adjustment of power supply and demand by cooperating with, for example, a VPP (Virtual Power Plant) operator, ie, an operator called an aggregator. The aggregator provides energy management support services to power demand facilities that have introduced EMS.
複数のEMSによる階層型アーキテクチャにおいて、各ノードに存在するEMSを協調して動作させることにより、電力需要施設の受電点における受電電力を調整するシステムが提案されている。しかしながら、各EMSの製造メーカ等が異なる場合、EMSごとに実装上の制御の傾向および特性の差異が見られ、配下のEMSを制御する際に制御誤差の要因になり得る。 A system has been proposed that adjusts received power at a power receiving point of a power demanding facility by cooperatively operating EMSs present in each node in a hierarchical architecture with a plurality of EMSs. However, if each EMS is manufactured by a different manufacturer, each EMS has a difference in control tendency and characteristics in terms of implementation, which may cause control errors when controlling subordinate EMSs.
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、受電点における受電電力を調整する構成において、制御誤差を抑制することが可能な電力制御装置、電力制御方法および電力制御プログラムを提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a power control device, a power control method, and a power control method capable of suppressing control errors in a configuration for adjusting received power at a power receiving point. It is to provide a control program.
本開示の電力制御装置は、受電電力を調整する電力制御装置であって、受電点における受電電力を調整する制御指令値を算出する制御値算出部と、前記制御値算出部によって算出された前記制御指令値を、前記受電点の配下における機器、を制御する制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正する補正部とを備える。 A power control device according to the present disclosure is a power control device that adjusts received power, and includes a control value calculation unit that calculates a control command value for adjusting the received power at a power receiving point, and the control value calculated by the control value calculation unit. a correction unit that corrects the control command value using a correction value that is determined according to a control device that controls devices under the control of the power receiving point;
本開示の電力制御方法は、受電電力を調整する電力制御装置における電力制御方法であって、受電点における受電電力を調整する制御指令値を算出するステップと、算出した前記制御指令値を、前記受電点の配下における機器、を制御する制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正するステップとを含む。 A power control method according to the present disclosure is a power control method in a power control device that adjusts received power, comprising a step of calculating a control command value for adjusting the received power at a power receiving point; and a step of correcting using a correction value determined according to a control device that controls the device under the control of the power receiving point.
本開示の電力制御プログラムは、受電電力を調整する電力制御装置において用いられる電力制御プログラムであって、コンピュータを、受電点における受電電力を調整する制御指令値を算出する制御値算出部と、前記制御値算出部によって算出された前記制御指令値を、前記受電点の配下における機器、を制御する制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正する補正部、として機能させるためのプログラムである。 A power control program according to the present disclosure is a power control program for use in a power control device that adjusts received power, and includes a computer configured to calculate a control command value for adjusting received power at a power receiving point; A program for functioning as a correction unit that corrects the control command value calculated by the control value calculation unit using a correction value determined according to the control device that controls the device under the control of the power receiving point. .
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える電力制御装置として実現され得るだけでなく、電力制御装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得たり、電力制御装置を含む電力管理システムとして実現され得る。 One aspect of the present disclosure can be implemented not only as a power control device including such a characteristic processing unit, but also as a semiconductor integrated circuit that implements part or all of the power control device, or as a power control device. It can be implemented as a power management system that includes the device.
本開示によれば、受電点における受電電力を調整する構成において、制御誤差を抑制することができる。 According to the present disclosure, control errors can be suppressed in a configuration that adjusts received power at a power receiving point.
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。 First, the contents of the embodiments of the present disclosure will be listed and described.
(1)本開示の実施の形態に係る電力制御装置は、受電電力を調整する電力制御装置であって、受電点における受電電力を調整する制御指令値を算出する制御値算出部と、前記制御値算出部によって算出された前記制御指令値を、前記受電点の配下における機器、を制御する制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正する補正部とを備える。 (1) A power control device according to an embodiment of the present disclosure is a power control device that adjusts received power, and includes a control value calculation unit that calculates a control command value for adjusting the received power at a power receiving point; a correction unit that corrects the control command value calculated by the value calculation unit using a correction value determined according to a control device that controls devices under the control of the power receiving point.
このように、制御指令値を、制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正する構成により、たとえば制御機器の製造メーカごとに異なる実装上の制御の傾向および特性の差異を吸収し、配下の制御機器を制御する際の制御誤差を抑制することができる。 In this way, the configuration in which the control command value is corrected using the correction value determined according to the control device absorbs the differences in control tendencies and characteristics in mounting that differ for each control device manufacturer, for example, and subordinates it. It is possible to suppress the control error when controlling the control equipment.
(2)前記電力制御装置は、さらに、前記受電点における受電電力の計測結果を取得する取得部を備えてもよく、前記補正値は、前記制御機器ごとの、前記制御指令値および対応の前記計測結果に基づいて算出される値であってもよい。 (2) The power control device may further include an acquisition unit that acquires a measurement result of the received power at the power receiving point, and the correction value is the control command value and the corresponding It may be a value calculated based on the measurement result.
このような構成により、制御指令に対する実際の受電電力の測定結果を反映した補正値を算出することができるため、制御精度を向上させることができる。 With such a configuration, it is possible to calculate the correction value reflecting the measurement result of the actual received power with respect to the control command, so that the control accuracy can be improved.
(3)前記補正値は、前記制御指令値と対応の前記計測結果との差分値に基づいて算出される値であってもよい。 (3) The correction value may be a value calculated based on a difference value between the control command value and the corresponding measurement result.
このような構成により、制御指令に対する実際の受電電力の測定結果の統計データを用いた補正値を算出することができるため、制御精度をさらに向上させることができる。 With such a configuration, it is possible to calculate the correction value using the statistical data of the measurement result of the actual received power with respect to the control command, so that the control accuracy can be further improved.
(4)前記補正値は、前記差分値の確率密度関数に基づいて算出される値であってもよい。 (4) The correction value may be a value calculated based on a probability density function of the difference value.
このような構成により、確率密度関数を用いた適切な補正値を算出することができる。 With such a configuration, it is possible to calculate an appropriate correction value using a probability density function.
(5)前記電力制御装置は、さらに、前記受電点における受電電力の計測結果を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記計測結果に基づいて、前記受電点における受電電力の予測値を算出する予測部とを備えてもよく、前記制御値算出部は、前記予測部によって算出された前記予測値に基づいて、所定の目的関数を最適化することにより前記制御指令値を算出してもよい。 (5) The power control device further includes an acquisition unit that acquires a measurement result of the received power at the power receiving point, and a predicted value of the received power at the power receiving point based on the measurement result acquired by the acquisition unit. and the control value calculating unit calculates the control command value by optimizing a predetermined objective function based on the predicted value calculated by the predicting unit. may
このような構成により、エネルギーコストの最小化等を実現する計画問題に従った制御指令値を算出することができる。 With such a configuration, it is possible to calculate the control command value according to the planning problem for minimizing the energy cost.
(6)前記受電点は、電力需要施設の物理的な受電点または複数の前記受電点に基づく仮想的な受電点であってもよい。 (6) The power receiving point may be a physical power receiving point of a power demanding facility or a virtual power receiving point based on a plurality of the power receiving points.
このような構成により、EMS等の制御機器の階層構造に関わらず、簡易な処理で受電電力の制御を行うことができる。 With such a configuration, it is possible to control received power with simple processing regardless of the hierarchical structure of control devices such as EMS.
(7)本開示の実施の形態に係る電力制御方法は、受電電力を調整する電力制御装置における電力制御方法であって、受電点における受電電力を調整する制御指令値を算出するステップと、算出した前記制御指令値を、前記受電点の配下における機器、を制御する制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正するステップとを含む。 (7) A power control method according to an embodiment of the present disclosure is a power control method in a power control device that adjusts received power, comprising: calculating a control command value for adjusting received power at a power receiving point; correcting the obtained control command value using a correction value determined according to a control device that controls devices under the control of the power receiving point.
このように、制御指令値を、制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正する構成により、たとえば制御機器の製造メーカごとに異なる実装上の制御の傾向および特性の差異を吸収し、配下の制御機器を制御する際の制御誤差を抑制することができる。 In this way, the configuration in which the control command value is corrected using the correction value determined according to the control device absorbs the differences in control tendencies and characteristics in mounting that differ for each control device manufacturer, for example, and subordinates it. It is possible to suppress the control error when controlling the control equipment.
(8)本開示の実施の形態に係る電力制御プログラムは、受電電力を調整する電力制御装置において用いられる電力制御プログラムであって、コンピュータを、受電点における受電電力を調整する制御指令値を算出する制御値算出部と、前記制御値算出部によって算出された前記制御指令値を、前記受電点の配下における機器、を制御する制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正する補正部、として機能させるためのプログラムである。 (8) A power control program according to an embodiment of the present disclosure is a power control program used in a power control device that adjusts received power, and causes a computer to calculate a control command value for adjusting received power at a power receiving point. and a correction unit that corrects the control command value calculated by the control value calculation unit using a correction value determined according to the control device that controls the device under the control of the power receiving point, It is a program for functioning as
このように、制御指令値を、制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正する構成により、たとえば制御機器の製造メーカごとに異なる実装上の制御の傾向および特性の差異を吸収し、配下の制御機器を制御する際の制御誤差を抑制することができる。 In this way, the configuration in which the control command value is corrected using the correction value determined according to the control device absorbs the differences in control tendencies and characteristics in mounting that differ for each control device manufacturer, for example, and subordinates it. It is possible to suppress the control error when controlling the control equipment.
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. Moreover, at least part of the embodiments described below may be combined arbitrarily.
[構成および動作]
図1は、本開示の実施の形態に係る電力管理システムの構成を示す図である。
[Configuration and Operation]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a power management system according to an embodiment of the present disclosure.
図1を参照して、電力管理システム301は、電力制御装置101と、1または複数の施設側装置202とを備える。なお、図1では、複数の電力需要施設が設けられているが、1つの電力需要施設が設けられてもよい。また、施設側装置202に対応して3つの機器252を代表的に示しているが、さらに多数または少数の機器252が施設側装置202に対応して設けられてもよい。
Referring to FIG. 1 ,
施設側装置202は、たとえばEMS(Energy Management System)であり、電力会社から電力の供給を受けるビル、工場、オフィスまたは一般家庭等の電力需要施設において用いられる。施設側装置202は、電力需要施設ごとに1つ設けられてもよいし、電力需要施設ごとに複数設けられてもよい。電力会社は、たとえば発電事業者または電力小売り事業者である。
The facility-
電力管理システム301では、電力需要施設において、ピークカットおよび最適制御等の電力需給の調整が行われる。
The
より詳細には、電力制御装置101は、たとえばアグリゲータによって運用され、1または複数の施設側装置202と通信を行うことにより、1または複数の電力需要施設における電力の需給調整を行う。電力制御装置101は、たとえば、施設側装置202が設けられる電力需要施設から遠隔の場所に設置されることが多い。
More specifically, the
施設側装置202は、電力需要施設における1または複数の機器252を制御可能である。機器252は、太陽光発電装置もしくは風力発電装置などの発電機、蓄電池、または、空調機等の負荷である。電力メータ251は、電力需要施設の受電点RE1における受電電力すなわち系統側から受電する電力を計測する。
The
施設側装置202は、電力メータ251の計測結果をたとえば定期的に取得し、計測結果を示す計測情報を電力制御装置101へ送信する。
Facility-
電力制御装置101は、電力需要施設の受電点RE1における受電電力を調整する。より詳細には、電力制御装置101は、施設側装置202から受信した計測情報を蓄積し、蓄積した各計測結果に基づいて、当該施設側装置202の受電点RE1における将来の受電電力の予測値を算出する。そして、電力制御装置101は、算出した予測値に基づいて、受電点RE1における受電電力を調整する制御指令値を算出し、施設側装置202へ送信する。電力制御装置101は、予測値の算出および制御指令値の算出を、たとえば定期的に行う。受電電力および制御指令値は、たとえば電力量の単位で表される。
The
施設側装置202は、電力制御装置101から受信した制御指令値に応じて機器252を制御することにより、電力需要施設における電力の需給調整を行う。
The facility-
なお、電力管理システム301では、たとえば、電力の需給が逼迫する場合もしくは逼迫のおそれがある場合、または余剰電力が発生する場合もしくは電力余剰のおそれがある場合において、各需要家が消費電力を調整するための需要応答(DR:Demand Response)、すなわち各需要家における電力消費を抑制または促進するためのDRが発行され、DRをトリガにして制御指令値が算出される構成であってもよい。この場合、電力制御装置101における予測値の算出および制御指令値の算出は、不定期に行われる。
In the
図2は、本開示の実施の形態に係る電力管理システムにおける電力制御装置の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a power control device in the power management system according to the embodiment of the present disclosure.
図2を参照して、電力制御装置101は、取得部1と、予測部2と、制御値算出部3と、補正部4と、送信部5と、記憶部6とを備える。取得部1、予測部2、制御値算出部3、補正部4および送信部5は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)およびDSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサにより実現される。記憶部6は、たとえば不揮発性メモリである。
Referring to FIG. 2 ,
取得部1は、受電点RE1における受電電力の計測結果を取得する。より詳細には、取得部1は、施設側装置202から1分または30分等の定期的に送信される計測情報を受信し、記憶部6に保存する。なお、計測情報は、受電電力に加えて、発電機の発電量、および蓄電池の充放電量等の他の情報を示してもよい。
The acquisition unit 1 acquires the measurement result of the received power at the power receiving point RE1. More specifically, the acquisition unit 1 receives the measurement information periodically transmitted for one minute or 30 minutes or the like from the facility-
予測部2は、取得部1によって取得された計測結果に基づいて、受電点RE1における受電電力の予測値を算出する。
The
より詳細には、予測部2は、記憶部6に保存された各計測情報の示す受電電力値に対して所定の演算を行うことにより、将来の受電電力を予測し、予測値を記憶部6に保存する。たとえば、予測部2は、所定の演算として、過去4日分の同じ時間帯における受電電力の平均値を算出する。将来とは、たとえば、1時間~2時間先から40時間先までの期間に含まれる。予測の粒度は、たとえば30分単位または10分単位である。予測部2は、たとえば1回の処理で24時間分の予測値を算出する。
More specifically, the
制御値算出部3は、予測部2によって算出された予測値に基づいて、受電点RE1における受電電力を調整する制御指令値を算出する。
Based on the predicted value calculated by the
より詳細には、制御値算出部3は、記憶部6に保存された将来の予測値を取得する。将来とは、たとえば、24時間先または40時間先等である。制御値算出部3は、取得した予測値に基づいて、たとえば30分単位のコマ毎の制御指令値を決定する。
More specifically, the
具体的には、制御値算出部3は、以下のようなシーケンスで制御指令値を求めることにより、ピークカットを実現する。まず、各コマにおける制御指令値の初期値として、上記予測値を設定する。次に、すべてのコマに対して、予測値が、予め設定された受電電力の最大値を超えるコマを探す。次に、当該コマの予測値から超過分を減じ、当該コマの制御指令値とする。次に、超過分を、他のコマのうち、上記最大値から予測値を減じた値が最も大きなコマに充当する。そして、すべてのコマで制御指令値が上記最大値以下となるまで上記シーケンスを続ける。この方法の場合、制御指令値は、受電点における受電電力の目標値で表される。
Specifically, the
なお、制御値算出部3は、上記に限らず、たとえば、制約条件の下で目的関数を最適化する問題を解く処理プログラムであるソルバを用いて制御指令値を得る構成であってもよい。
The
また、制御指令値は、受電電力基準値からの差分値で表されてもよい。受電電力基準値は、受電電力の過去の実績値から所定の計算式に従って算出した値である。所定の計算式は、たとえば、過去4日分の同じ時間帯の平均値を求める式である。 Also, the control command value may be represented by a difference value from the received power reference value. The received power reference value is a value calculated according to a predetermined formula from past actual values of received power. The predetermined calculation formula is, for example, a formula for obtaining an average value for the same time period for the past four days.
補正部4は、制御値算出部3によって算出された制御指令値を、受電点RE1の配下における機器、を制御する制御機器すなわち施設側装置202の別に応じて定められる補正値を用いて補正する。
The correction unit 4 corrects the control command value calculated by the control
補正部4は、補正後の制御指令値を送信部5へ出力し、また、タイムスタンプを付して記憶部6に保存する。
The correction unit 4 outputs the corrected control command value to the
たとえば、補正値は、制御機器すなわち施設側装置202ごとの、制御指令値および対応の計測結果に基づいて算出される値である。
For example, the correction value is a value calculated based on the control command value and the corresponding measurement result for each control device, that is, facility-
より詳細には、補正部4は、過去の制御指令値、および当該制御指令値に対する受電電力の測定結果を分析する。補正部4は、たとえば、1ヶ月間の制御指令値および対応の測定結果を用いた分析を行う。補正部4は、過去の制御指令およびその結果から、上振れまたは下振れの傾向を捉え、その傾向に従った補正値を制御指令値に加算する。 More specifically, the correction unit 4 analyzes past control command values and measurement results of received power for the control command values. The correction unit 4 performs analysis using, for example, the control command values for one month and the corresponding measurement results. The correction unit 4 captures the trend of upward or downward deflection from the past control commands and their results, and adds a correction value according to the trend to the control command value.
たとえば、補正値は、固定値として記憶部6に予め保存される。また、たとえば、補正値は、制御機器すなわち施設側装置202が交換されるたびに算出され、更新される。
For example, the correction value is prestored in the
ここで、補正値の算出方法の一例を説明する。1ヶ月間の傾向として、たとえば、制御指令値が、現在の受電電力から100下げる指示である場合において、受電電力が、当該制御指令の前後で1000から800になる傾向であったと仮定する。この場合、制御指令を与えた結果は200下がったことになる。 Here, an example of a method of calculating the correction value will be described. As a trend for one month, for example, when the control command value is an instruction to decrease the current received power by 100, it is assumed that the received power tends to decrease from 1000 to 800 before and after the control command. In this case, the result of giving the control command is 200 lower.
つまり、100下げる旨の制御指令値に対し、実績では200下がったので、実績値が上振れしたことになる。この場合、上振れ量(負値)は-100(=100-200)である。このため、補正部4は、補正前の制御指令値に、上振れ量(-100)を補正値として加算した値を制御指令値とする。 In other words, the control command value for lowering by 100 is actually lower by 200, so the actual value is higher than the actual value. In this case, the amount of upward deflection (negative value) is -100 (=100-200). Therefore, the correction unit 4 sets the control command value to a value obtained by adding the upward shake amount (-100) as a correction value to the control command value before correction.
すなわち、補正部4は、過去の制御指令に対して、その結果を分析し、当該結果が上振れするか、下振れするか、また、その量を推定する。そして、補正部4は、制御指令値として、推定した上振れ量または下振れ量を補正値として加減算した値を制御指令値として施設側装置202に与える。 That is, the correction unit 4 analyzes the results of past control commands, and estimates whether the results are upward or downward, and the amount thereof. Then, the correction unit 4 gives the facility apparatus 202 a control command value obtained by adding or subtracting the estimated amount of upward or downward vibration as a correction value.
なお、補正部4は、上記のような分析を、リアルタイムに行う構成であってもよい。たとえば、補正部4は、上記のような補正値の算出を1回の計測結果の取得ごとに行う構成であってもよい。また、上記のような分析を、人が端末装置等を用いて行ってもよい。 In addition, the correction|amendment part 4 may be the structure which performs the above analysis in real time. For example, the correction unit 4 may be configured to calculate the correction value as described above each time a measurement result is obtained. Also, the above analysis may be performed by a person using a terminal device or the like.
図3は、本開示の実施の形態に係る電力管理システムにおける補正値の算出方法の一例を説明するための図である。図3において、横軸は制御指令値から受電電力の実績値を減算した差分を示し、縦軸は差分の確率密度関数を示す。 FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a correction value calculation method in the power management system according to the embodiment of the present disclosure. In FIG. 3 , the horizontal axis indicates the difference obtained by subtracting the actual received power value from the control command value, and the vertical axis indicates the probability density function of the difference.
補正値は、制御指令値と対応の計測結果との差分値に基づいて算出される値である。たとえば、補正値は、当該差分値の確率密度関数に基づいて算出される値である。 The correction value is a value calculated based on the difference value between the control command value and the corresponding measurement result. For example, the correction value is a value calculated based on the probability density function of the difference value.
具体的には、図3は、本願発明者が、ある2つの需要家の制御システムに対して当該2つの需要家を束ねた制御システムから発した制御指令値と、実際に計測された実績値との差分に対してスミルノフ・グラブス検定を行い、得られた正規分布を示している。 Specifically, FIG. 3 shows the control command value issued by the inventor of the present application from the control system that bundles the two consumers to the control system of the two consumers, and the actually measured actual value The Smirnov-Grubbs test was performed on the difference between , and the obtained normal distribution is shown.
指令値および実績値が同じ場合はゼロ、実績値が下振れした場合は正値、上振れした場合は負値で表現している。 If the command value and the actual value are the same, it is expressed as zero, if the actual value is below the actual value, it is expressed as a positive value, and if it is above the actual value, it is expressed as a negative value.
誤差については上振れする場合も下振れする場合もあり、この例では平均的に上振れしている。誤差の要因および特性は様々ある一方で、製造メーカによる実装の傾向があると考えられる。 The error can be up or down, and in this example, it is on average. While there are various sources and characteristics of errors, it is believed that they tend to be implemented by the manufacturer.
すなわち、本願発明者は、一つの課題として、あるシステムから他のシステムへの制御指示と当該制御指示に対する応答すなわち制御実績との関係性に関して、制御実績が上振れする傾向、または下振れする傾向があることの知見を得た。 That is, the inventors of the present application have as one problem the relationship between a control instruction from one system to another system and the response to the control instruction, i.e., the control performance. I learned that there is
図3に示す例では、補正部4は、たとえば、グラフG1,G2に対応する施設側装置202に対して、たとえば確率密度関数がおおよそ最大となる20を補正値として、制御値算出部3によって算出された制御指令値から減算する。
In the example shown in FIG. 3, the correction unit 4, for example, for the facility-
なお、補正部4は、制御指令値と対応の計測結果との差分値の確率密度関数に限らず、たとえば、当該差分値の平均値または当該差分値の最頻値を補正値として算出する構成であってもよい。 In addition, the correction unit 4 is not limited to the probability density function of the difference value between the control command value and the corresponding measurement result, but for example, the average value of the difference value or the mode value of the difference value. may be
再び図2を参照して、送信部5は、補正部4から受けた制御指令値を対応の施設側装置202へ送信する。
Referring to FIG. 2 again, transmitting
施設側装置202は、送信部5から受信した制御指令値に応じて機器252を制御することにより、電力需要施設における電力の需給調整を行う。制御周期は、たとえば10秒である。これにより、たとえば更新頻度が30分単位の制御指令値に対して時間的に細かい制御を行うことで予測部2による予測のずれを補償し、受電点RE1における受電電力を、制御指令値に従う一定値に制御することができる。
The facility-
[変形例1]
制御値算出部3は、受電電力の予測値に基づいて、所定の目的関数を最適化することにより制御指令値を算出する。
[Modification 1]
The
より詳細には、予測部2は、受電電力の予測に加えて、たとえば太陽光発電装置が設置される地点の日射量情報に基づいて、将来の日射量を予測し、太陽光発電による発電量を予測する。なお、予測部2は、太陽光発電装置が設置される電力需要施設の日射量計から日射量情報を得る構成であってもよい。この場合、予測部2は、過去の日射量データから将来の日射量を予測する。また、予測部2は、気象庁またはその他サービス事業者が提供する日射量予測データを用いる構成であってもよい。
More specifically, in addition to predicting the received power, the
制御値算出部3は、予測部2によって算出された、受電電力の予測値および太陽光発電による発電量に基づいて、電力需要施設における計画問題を作成し、作成した計画問題に従って、制御指令値を算出する。
The control
計画問題は、たとえば、電気代コストを最小にするための、電力需要施設におけるリソースすなわち機器252の計画問題である。なお、計画問題は、たとえば、二酸化炭素の排出を最小にするための計画問題、またはピーク電力を最小にするための計画問題であってもよい。
The planning problem is, for example, the planning problem of resources or
電気代コストは、たとえば、受電電力のピーク電力、買電電力量、および発電機の燃料代から構成される。計画問題の解である運用計画は、発電機の発動制御および停止制御、蓄電池の充電および放電の制御、ならびに負荷抑制の制御に関する、30分または10分といった時間単位であるコマ単位の制御計画である。計画問題は、最小化または最大化させる目的関数、および目的関数の制約となる条件式にて表現される。条件式は、たとえば一次式の形式である。 The electricity bill cost includes, for example, the peak power of the received power, the amount of power purchased, and the fuel cost of the generator. The operation plan, which is the solution to the planning problem, is a frame-by-frame control plan that is a unit of time such as 30 minutes or 10 minutes, regarding start control and stop control of the generator, charge and discharge control of the storage battery, and load suppression control. be. A planning problem is expressed by an objective function to be minimized or maximized and a conditional expression that constrains the objective function. The conditional expression is, for example, in the form of a primary expression.
制御値算出部3は、制約条件の下で、目的関数を最適化、すなわち最小化または最大化することにより、目的関数における各変数の値を算出し、計画問題の解である制御指令値を得る。電気代コストの目的関数である場合、制約条件は、たとえば、電力需要施設における発電機の出力上限値等の制約、または蓄電池の充放電上限値等の制約である。
The
[変形例2]
図4は、本開示の実施の形態に係る電力管理システムの変形例2の構成を示す図である。
[Modification 2]
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of
変形例2において、制御指令値の直接的な対象となる受電点は、複数の電力需要施設の各々の物理的な受電点RE1に基づく仮想的な受電点RE22である。
In
具体的には、図4を参照して、電力管理システム302は、電力制御装置101と、中間装置212と、1または複数の施設側装置202とを備える。
Specifically, referring to FIG. 4 ,
電力管理システム302では、電力制御装置101は、電力需要施設におけるリソースを直接制御する装置とは別の装置である中間装置212を介して制御指令を施設側装置202に与える。
In the
より詳細には、中間装置212は、電力制御装置101と各施設側装置202との間に設けられる。中間装置212の受電点RE22は、中間装置212の配下の各施設側装置202の物理的な受電点RE1を合わせた仮想的な受電点である。
More specifically, the
各施設側装置202は、電力メータ251の計測結果をたとえば定期的に取得し、計測結果を示す計測情報を中間装置212へ送信する。
Each facility-
中間装置212は、各施設側装置202から受信した計測情報を電力制御装置101へ送信する。
The
電力制御装置101は、たとえば中間装置212から受信した各計測情報の示す受電電力の合計値を受電点RE22における受電電力の計測結果として蓄積し、蓄積した計測結果に基づいて、中間装置212の受電点RE22における将来の受電電力の予測値を算出する。そして、電力制御装置101は、算出した予測値に基づいて、制御指令値を算出し、中間装置212へ送信する。
The
中間装置212は、電力制御装置101から受信した制御指令値に基づいて、たとえば当該制御指令値を按分することにより施設側装置202ごとの制御指令値を算出し、各施設側装置202へ送信する。
各施設側装置202は、中間装置212から受信した制御指令値に応じて機器252を制御することにより、対応の電力需要施設における電力の需給調整を行う。
Each facility-
すなわち、電力制御装置101において、取得部1は、複数の電力需要施設の各々の受電点RE1における計測結果を取得する。
That is, in the
予測部2は、取得部1によって取得された各計測結果に基づいて、仮想的な受電点RE22における受電電力の予測値を算出する。たとえば、予測部2は、各受電点RE1における受電電力の計測結果の合計値に基づいて、受電点RE22における受電電力の予測値を算出する。
The
制御値算出部3は、予測部2によって算出された予測値に基づいて、仮想的な受電点RE22における制御指令値を算出する。
補正部4は、当該制御指令値を、複数の電力需要施設における機器252をそれぞれ制御する複数の制御機器すなわち施設側装置202、を制御する制御機器すなわち中間装置212の別に応じて定められる補正値を用いて補正する。
The correction unit 4 converts the control command value into a correction value that is determined according to each control device, namely the
このように、電力管理システム302では、電力制御装置101は、各施設側装置202の傾向および特性の差異としてではなく、中間装置212の傾向および特性の差異として制御指令値の補正を行う、すなわち、直下の受電点RE22の受電電力を調整対象とする。
Thus, in the
なお、電力管理システム302は、電力制御装置101に対する1つの階層において設けられた複数の中間装置212を備える構成であってもよいし、電力制御装置101に対して複数階層を構成する複数の中間装置212を備える構成であってもよい。
The
[動作の流れ]
本開示の実施の形態に係る電力管理システムにおける各装置は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるCPU等の演算処理部は、以下のシーケンス図の各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
[Flow of operation]
Each device in the power management system according to the embodiment of the present disclosure includes a computer, and an arithmetic processing unit such as a CPU in the computer stores a program including part or all of each step in the following sequence diagrams in a memory (not shown). , respectively, and execute them. Programs for these multiple devices can each be installed from the outside. Programs for these devices are stored in recording media and distributed.
図5は、本開示の実施の形態に係る電力管理システムにおける受電電力制御の手順の一例を定めたフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart that defines an example of a procedure for receiving power control in the power management system according to the embodiment of the present disclosure.
図5を参照して、電力管理システム301において、まず、電力制御装置101は、施設側装置202の受電点RE1における受電電力の計測結果を取得する(ステップS1)。
Referring to FIG. 5, in the
次に、電力制御装置101は、取得した計測結果に基づいて、受電点RE1における受電電力の予測値を算出する(ステップS2)。
Next, the
次に、電力制御装置101は、算出した予測値に基づいて、受電点RE1における受電電力の制御指令値を算出する(ステップS3)。
Next, the
次に、電力制御装置101は、制御機器である施設側装置202に応じて定められる補正値を取得する(ステップS4)。
Next, the
次に、電力制御装置101は、算出した制御指令値を、対応の施設側装置202の補正値を用いて補正する(ステップS5)。
Next, the
次に、電力制御装置101は、補正後の制御指令値を、対応の施設側装置202へ送信する(ステップS6)。
Next, the
図6は、本開示の実施の形態に係る電力管理システムの変形例2における受電電力制御の手順の一例を定めたフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart that defines an example of a procedure for receiving power control in
図6を参照して、電力管理システム302において、まず、電力制御装置101は、中間装置212の配下の各施設側装置202の受電点RE1における受電電力の計測結果を取得する(ステップS11)。
Referring to FIG. 6, in the
次に、電力制御装置101は、取得した計測結果に基づいて、受電点RE22における受電電力の予測値を算出する(ステップS12)。
Next, the
次に、電力制御装置101は、算出した予測値に基づいて、受電点RE22における受電電力の制御指令値を算出する(ステップS13)。
Next, the
次に、電力制御装置101は、制御機器である中間装置212に応じて定められる補正値を取得する(ステップS14)。
Next, the
次に、電力制御装置101は、算出した制御指令値を、対応の中間装置212の補正値を用いて補正する(ステップS15)。
Next, the
次に、電力制御装置101は、補正後の制御指令値を、対応の中間装置212へ送信する(ステップS16)。
Next, the
次に、中間装置212は、電力制御装置101から受信した制御指令値に基づいて、たとえば当該制御指令値を按分することにより施設側装置202ごとの制御指令値を算出し、各施設側装置202へ送信する(ステップS17)。
Next, the
なお、本開示の実施の形態に係る電力制御装置では、制御値算出部3は、予測部2によって算出された予測値に基づいて、受電点における受電電力を調整する制御指令値を算出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御値算出部3は、受電点における受電電力の予測値に限らず、外部からの指令値等、他の何らかの条件に従って制御指令値を算出する構成であってもよい。この場合、電力制御装置101は、取得部1および予測部2を備えない構成であってもよい。
In the power control device according to the embodiment of the present disclosure, the control
また、本開示の実施の形態に係る電力制御装置では、補正値は、制御指令値および対応の計測結果に基づいて算出される値であるとしたが、これに限定するものではない。補正値は、他の何らかの演算方法により算出される値であってもよい。 Also, in the power control device according to the embodiment of the present disclosure, the correction value is a value calculated based on the control command value and the corresponding measurement result, but the correction value is not limited to this. The correction value may be a value calculated by some other calculation method.
また、本開示の実施の形態に係る電力制御装置の機能の一部または全部が、クラウドコンピューティングによって提供されてもよい。すなわち、本開示の実施の形態に係る電力制御装置が、複数のクラウドサーバ等によって構成されてもよい。 Also, part or all of the functions of the power control device according to the embodiment of the present disclosure may be provided by cloud computing. That is, the power control device according to the embodiment of the present disclosure may be configured by a plurality of cloud servers or the like.
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above-described embodiments should be considered as illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
[付記1]
受電電力を調整する電力制御装置であって、
受電点における受電電力の計測結果を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記計測結果に基づいて、前記受電点における受電電力の予測値を算出する予測部と、
前記予測部によって算出された前記予測値に基づいて、前記受電点における受電電力を調整する制御指令値を算出する制御値算出部と、
前記制御値算出部によって算出された前記制御指令値を、前記受電点の配下における機器、を制御する制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正する補正部とを備え、
前記受電点は、複数の電力需要施設の物理的な受電点に基づく仮想的な仮想受電点であり、
前記取得部は、前記複数の電力需要施設の各々の受電点における前記計測結果を取得し、
前記予測部は、前記取得部によって取得された前記各計測結果に基づいて、前記仮想受電点における受電電力の予測値を算出し、
前記制御値算出部は、前記仮想受電点における前記制御指令値を算出し、
前記補正部は、前記制御指令値を、前記複数の電力需要施設における機器をそれぞれ制御する複数の制御機器、を制御する制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正し、
前記補正値は、前記制御機器が交換されるたびに更新される、電力制御装置。
The above description includes the features appended below.
[Appendix 1]
A power control device that adjusts received power,
an acquisition unit that acquires a measurement result of received power at a power receiving point;
a prediction unit that calculates a predicted value of received power at the power receiving point based on the measurement result obtained by the obtaining unit;
a control value calculation unit that calculates a control command value for adjusting the received power at the power receiving point based on the predicted value calculated by the prediction unit;
a correction unit that corrects the control command value calculated by the control value calculation unit using a correction value determined according to a control device that controls devices under the control of the power receiving point;
the power receiving point is a virtual virtual power receiving point based on physical power receiving points of a plurality of power demanding facilities;
The acquisition unit acquires the measurement result at each power receiving point of the plurality of power demanding facilities,
The prediction unit calculates a predicted value of received power at the virtual power receiving point based on the measurement results obtained by the obtaining unit,
The control value calculation unit calculates the control command value at the virtual power receiving point,
The correction unit corrects the control command value using a correction value determined according to a control device that controls a plurality of control devices that respectively control devices in the plurality of power demanding facilities,
The power control device, wherein the correction value is updated each time the control device is replaced.
1 取得部
2 予測部
3 制御値算出部
4 補正部
5 送信部
6 記憶部
101 電力制御装置
202 施設側装置
212 中間装置
251 電力メータ
252 機器
301,302 電力管理システム
RE1,RE22 受電点
1
Claims (8)
受電点における受電電力を調整する制御指令値を算出する制御値算出部と、
前記制御値算出部によって算出された前記制御指令値を、前記受電点の配下における機器、を制御する制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正する補正部とを備える、電力制御装置。 A power control device that adjusts received power,
a control value calculator that calculates a control command value for adjusting the received power at the power receiving point;
a correction unit that corrects the control command value calculated by the control value calculation unit using a correction value determined according to a control device that controls devices under the control of the power receiving point.
前記受電点における受電電力の計測結果を取得する取得部を備え、
前記補正値は、前記制御機器ごとの、前記制御指令値および対応の前記計測結果に基づいて算出される値である、請求項1に記載の電力制御装置。 The power control device further
An acquisition unit that acquires a measurement result of received power at the power receiving point,
2. The power control apparatus according to claim 1, wherein said correction value is a value calculated based on said control command value and said corresponding measurement result for each of said control devices.
前記受電点における受電電力の計測結果を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記計測結果に基づいて、前記受電点における受電電力の予測値を算出する予測部とを備え、
前記制御値算出部は、前記予測部によって算出された前記予測値に基づいて、所定の目的関数を最適化することにより前記制御指令値を算出する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電力制御装置。 The power control device further
an acquisition unit that acquires a measurement result of the received power at the power receiving point;
a prediction unit that calculates a predicted value of received power at the power receiving point based on the measurement result obtained by the obtaining unit;
5. The control value calculator according to any one of claims 1 to 4, wherein the control value calculator calculates the control command value by optimizing a predetermined objective function based on the predicted value calculated by the predictor. A power control device according to any one of the preceding claims.
受電点における受電電力を調整する制御指令値を算出するステップと、
算出した前記制御指令値を、前記受電点の配下における機器、を制御する制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正するステップとを含む、電力制御方法。 A power control method in a power control device that adjusts received power,
a step of calculating a control command value for adjusting the received power at the receiving point;
and a step of correcting the calculated control command value using a correction value determined according to a control device that controls devices under the control of the power receiving point.
コンピュータを、
受電点における受電電力を調整する制御指令値を算出する制御値算出部と、
前記制御値算出部によって算出された前記制御指令値を、前記受電点の配下における機器、を制御する制御機器に応じて定められる補正値を用いて補正する補正部、
として機能させるための、電力制御プログラム。
A power control program used in a power control device that adjusts received power,
the computer,
a control value calculator that calculates a control command value for adjusting the received power at the power receiving point;
a correction unit that corrects the control command value calculated by the control value calculation unit using a correction value determined according to a control device that controls devices under the control of the power receiving point;
A power control program to function as
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