JP2023150839A - virtual power plant - Google Patents

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隆史 花尾
Takashi Hanao
高嗣 北村
Takatsugu Kitamura
彰大 大堀
Akihiro Ohori
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Abstract

To provide a virtual power plant that can prevent occurrence of inconvenience due to restrictions in a user's contract.SOLUTION: A virtual power plant C includes a plurality of users B and an overall control device A that manages the plurality of users B. Each of the users B includes a load 4 connected to a power system via a power receiving point, a power conditioner 3 connected to the load 4, and a centralized management device 2 that manages the power conditioner 3. The centralized management device 2 includes a command value correction unit 24 that corrects an individual command value PiC2 based on an upper-level index pr received from the overall control device A, an index calculation unit 22 that sets a lower-level index pr' based on the individual command value PiC2 after being corrected, and a transmission unit 25 that transmits the lower-level index pr' to the power conditioner 3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、バーチャルパワープラントに関する。 The present invention relates to a virtual power plant.

現在、エネルギーシステムの改革が進められており、バーチャルパワープラント(Virtual Power Plant:以下では、「VPP」と略して記載する場合がある)が注目されている。VPPは、複数の需要家(工場、事業所、ビル、個人宅などの、電力の供給を受けて使用する者)を、電力の需要を管理するシステムネットワークでまとめて制御するものであり、複数の需要家をあたかも1つの発電所のように機能させる仮想の発電所を意味している。VPPは、複数の需要家、および、複数の需要家の電力の需要を管理する全体制御装置を備えている。特許文献1には、複数の需要家の代わりに複数の発電システムを制御するVPPが開示されている。 Currently, energy system reform is underway, and virtual power plants (hereinafter sometimes abbreviated as "VPP") are attracting attention. VPP is a system that collectively controls multiple consumers (factories, offices, buildings, private homes, etc. that receive and use electricity) using a system network that manages electricity demand. This refers to a virtual power plant that functions as if all of its customers were one power plant. The VPP includes a plurality of consumers and an overall control device that manages the power demand of the plurality of consumers. Patent Document 1 discloses a VPP that controls a plurality of power generation systems on behalf of a plurality of consumers.

特許第6849177号Patent No. 6849177

VPPは、複数の需要家の受電点電力を束ねて調整力を供出させる。受電点電力は、各需要家が電力系統に接続する受電点での電力であり、電力系統から需要家に電力を供給する場合を正の値とし、需要家から電力系統に電力を供給する場合(逆潮流)を負の値とする。VPPにおいて、全体制御装置は、調整力の供出が必要な場合、複数の需要家にそれぞれ受電点電力の目標値を設定する。各需要家は、目標値に応じて受電点電力を制御する。一方、各需要家は、全体制御装置から目標値を設定されていない場合は、それぞれ需要家内でのエネルギーマネジメントを行っている。各需要家は、それぞれ電力会社などとの契約電力が設定されている。また、自家消費の契約をしている場合は、逆電力継電器(Reverse Power Relay:以下では、「RPR」と略して記載する場合がある)、または、不足電力継電器(Under Power Relay:以下では、「UPR」と略して記載する場合がある)が設置されている。 VPP bundles the receiving point power of multiple consumers to provide regulating power. Power receiving point power is the power at the receiving point where each consumer connects to the power grid, and is a positive value when power is supplied from the power grid to the consumer, and when power is supplied from the consumer to the power grid. (reverse power flow) is a negative value. In VPP, when it is necessary to provide adjustment power, the overall control device sets a target value of the power receiving point for each of a plurality of consumers. Each consumer controls the power at the receiving point according to the target value. On the other hand, each consumer performs energy management within the consumer if the target value is not set by the overall control device. Each consumer has a contracted power contract with an electric power company or the like. In addition, if you have a contract for self-consumption, use a Reverse Power Relay (hereinafter sometimes abbreviated as "RPR") or Under Power Relay (hereinafter referred to as "RPR"). (sometimes abbreviated as "UPR") is installed.

例えば、VPPの調整力の供出のために、全体制御装置が、各需要家の受電点電力の目標値を大きくする方向に変更していくと、ある需要家において、受電点電力が契約電力を超過する可能性がある。また、VPPの調整力の供出のために、全体制御装置が、各需要家の受電点電力の目標値を小さくする方向に変更していくと、ある需要家において、UPR(RPR)が動作する可能性がある。また、需要家が、UPR(RPR)を動作させないように調整力を供出させる機器の出力を停止させた場合、全体的な調整力の供出量が不足するので、他の需要家が不足分を補う。その後、調整力の供出を停止させた需要家が再度調整力を供出すると、調整力の供出量が過剰になり、他の需要家の調整力を抑制する必要がある。このような動作が繰り返されると、VPPは、安定した電力需給調整ができなくなる恐れがある。 For example, when the overall control device changes the target value of the receiving point power of each consumer in order to provide VPP adjustment power, the receiving point power of a certain consumer exceeds the contracted power. There is a possibility that it will be exceeded. In addition, in order to provide the adjustment power of VPP, when the overall control device changes the target value of the receiving point power of each consumer in the direction of decreasing, the UPR (RPR) operates at a certain consumer. there is a possibility. In addition, if a consumer stops the output of a device that supplies regulating power so as not to operate the UPR (RPR), the overall amount of regulating power supplied will be insufficient, so other consumers will have to compensate for the shortage. compensate. After that, when the consumer who stopped supplying adjustment power supplies adjustment power again, the amount of adjustment power supplied becomes excessive, and it is necessary to suppress the adjustment power of other consumers. If such an operation is repeated, there is a possibility that the VPP will not be able to stably adjust the supply and demand of electricity.

本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、需要家の契約における制約による不都合の発生を防止できるバーチャルパワープラントを提供することをその目的としている。 The present invention was devised under the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a virtual power plant that can prevent inconveniences due to restrictions in a customer's contract.

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical measures.

本発明によって提供されるバーチャルパワープラントは、複数の需要家と、前記複数の需要家を管理する全体制御装置と、を備えているバーチャルパワープラントであって、前記各需要家はそれぞれ、受電点を介して電力系統に接続された負荷と、前記負荷に接続されたパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナを管理する集中管理装置と、を備え、前記集中管理装置は、前記全体制御装置から受信した上位目標に基づく個別指令値を補正する補正部と、補正後の個別指令値に基づく下位目標を設定する設定部と、前記下位目標を前記パワーコンディショナに送信する送信部と、を備えている。 The virtual power plant provided by the present invention is a virtual power plant that includes a plurality of consumers and an overall control device that manages the plurality of consumers, and each of the consumers has a power receiving point. a load connected to an electric power system via a power conditioner, a power conditioner connected to the load, and a central management device that manages the power conditioner, the central management device receiving information from the overall control device. a correction unit that corrects the individual command value based on the corrected upper level target; a setting unit that sets a lower level target based on the corrected individual command value; and a transmission unit that transmits the lower level target to the power conditioner. There is.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記パワーコンディショナまたは前記負荷を停止させる停止部をさらに備え、前記補正部は、前記停止部が前記パワーコンディショナまたは前記負荷の停止を行ってから所定時間経過までの間、前記個別指令値の変化を抑制するように補正する。 In a preferred embodiment of the present invention, the invention further includes a stop section that stops the power conditioner or the load; Until the time elapses, the individual command value is corrected so as to suppress the change.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記補正部は、前記個別指令値を、前記個別指令値と前回受信した上位目標に基づく前回個別指令値との差に係数を乗算した値を前記前回個別指令値に加算した値に補正することで、前記個別指令値の変化を抑制する。 In a preferred embodiment of the present invention, the correction unit converts the individual command value into a value obtained by multiplying the difference between the individual command value and the previous individual command value based on the previously received higher-level goal by a coefficient. By correcting the command value to a value added to the command value, changes in the individual command value are suppressed.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記補正部は、前記個別指令値を上限値以下の値、または、下限値以上の値に補正する。 In a preferred embodiment of the present invention, the correction section corrects the individual command value to a value below an upper limit value or a value above a lower limit value.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記全体制御装置は、前記複数の需要家の各受電点電力を合計した合計電力を合計出力指令値にするための共通の上位指標を、前記各需要家に送信するための前記上位目標として算出し、前記設定部は、当該需要家の受電点電力を前記補正後の個別指令値にするための下位指標を算出して、前記下位目標として設定し、前記パワーコンディショナは、受信した前記下位目標を用いて、あらかじめ設定されている最適化問題に基づいて、自装置の個別出力電力の目標値である個別目標電力値を算出し、前記個別目標電力値に基づいて、前記個別出力電力の制御を行う。 In a preferred embodiment of the present invention, the overall control device sets a common high-level index for making a total output command value of the total power obtained by summing the power at each receiving point of the plurality of consumers to each of the consumers. The setting unit calculates a lower-order index for making the power receiving point power of the customer the corrected individual command value, and sets it as the lower-order target, The power conditioner calculates an individual target power value, which is a target value of the individual output power of the power conditioner, based on a preset optimization problem using the received lower target, and calculates the individual target power value, which is a target value of the individual output power of the power conditioner. The individual output power is controlled based on the value.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記集中管理装置は、前記全体制御装置から前記上位目標を受信しない場合、当該需要家のエネルギーマネジメントのための需要家指令値に基づいて前記下位指標を算出する。 In a preferred embodiment of the present invention, when the central management device does not receive the upper target from the overall control device, the central management device calculates the lower index based on a customer command value for energy management of the customer. do.

本発明によると、集中管理装置は、全体制御装置から受信した上位目標に基づく個別指令値を補正し、補正後の個別指令値に基づく下位目標をパワーコンディショナに送信する。集中管理装置は、需要家の契約における制約に応じた補正を行うことができる。したがって、本発明に係るバーチャルパワープラントは、需要家の契約における制約による不都合の発生を防止できる。 According to the present invention, the central control device corrects the individual command value based on the higher-level target received from the overall control device, and transmits the lower-level target based on the corrected individual command value to the power conditioner. The central management device can perform corrections according to constraints in the customer's contract. Therefore, the virtual power plant according to the present invention can prevent the occurrence of inconveniences due to restrictions in the customer's contract.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

第1実施形態に係るバーチャルパワープラントの全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a virtual power plant according to a first embodiment. 集中管理装置が行う下位指標生成処理を説明するためのフローチャートの一例である。It is an example of a flowchart for explaining lower-order index generation processing performed by the central management device. バーチャルパワープラントでのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result in a virtual power plant. バーチャルパワープラントでのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result in a virtual power plant. バーチャルパワープラントでのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result in a virtual power plant. バーチャルパワープラントでのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result in a virtual power plant. 第2実施形態に係るバーチャルパワープラントの全体構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of a virtual power plant according to a second embodiment.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係るバーチャルパワープラントC1の全体構成を示すブロック図である。バーチャルパワープラントC1は、全体制御装置Aおよび複数の需要家Bを備えている。バーチャルパワープラントC1は、全体制御装置Aが複数の需要家Bの受電点電力を管理して制御することで、あたかも1つの発電所のように機能する。本実施形態では、説明の便宜上、全体制御装置Aが需要家B1,B2,B3を管理する場合について説明するが、全体制御装置Aが管理する需要家Bの数は限定されない。実際には、全体制御装置Aはより多数の需要家Bを管理する。
[First embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a virtual power plant C1 according to the first embodiment. The virtual power plant C1 includes an overall control device A and a plurality of consumers B. The virtual power plant C1 functions as if it were one power plant, with the overall control device A managing and controlling the power receiving points of the plurality of consumers B. In this embodiment, for convenience of explanation, a case will be described in which the overall control device A manages customers B1, B2, and B3, but the number of customers B managed by the overall control device A is not limited. In reality, the overall control device A manages a larger number of customers B.

全体制御装置Aは、需要家B1,B2,B3を管理する。全体制御装置Aは、各需要家Bと通信を行っている。当該通信は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。全体制御装置Aは、各需要家Bから受電点電力を受信し、受電点電力の合計値に基づいて各需要家Bの受電点電力の目標値を算出して、各需要家Bに送信する。各需要家Bは、受信した目標値に基づいて、受電点電力を制御する。本実施形態では、受電点電力の目標値として、共通の上位指標prが用いられる。上位指標prは、各需要家Bの受電点電力の合計電力を後述する出力指令値Pにするための情報であり、各需要家Bに指示される目標値に相当する情報である。全体制御装置Aは、出力指令値取得部11、受信部12、指標算出部13、および送信部14を備えている。 The overall control device A manages customers B1, B2, and B3. The overall control device A communicates with each customer B. The communication may be wireless communication or wired communication. The overall control device A receives the power at the receiving point from each customer B, calculates the target value of the power at the receiving point for each customer B based on the total value of the power at the receiving point, and transmits the target value to each customer B. . Each consumer B controls the power at the receiving point based on the received target value. In this embodiment, a common higher-order index pr is used as the target value of the power receiving point power. The upper index pr is information for setting the total power of the receiving point power of each consumer B to an output command value PC to be described later, and is information corresponding to a target value instructed to each consumer B. The overall control device A includes an output command value acquisition section 11, a reception section 12, an index calculation section 13, and a transmission section 14.

出力指令値取得部11は、電力会社などから指令される出力指令値Pを取得する。出力指令値取得部11は、取得した出力指令値Pを指標算出部13に出力する。出力指令値取得部11は、電力会社から出力指令値Pを指令されていない場合、出力指令値Pを出力しない。なお、出力指令値取得部11は、出力指令値Pを取得する代わりに、抑制率[%]の情報を取得して、抑制率に基づいて出力指令値Pを算出してもよい。 The output command value acquisition unit 11 acquires an output command value PC commanded by an electric power company or the like. The output command value acquisition unit 11 outputs the acquired output command value PC to the index calculation unit 13. The output command value acquisition unit 11 does not output the output command value PC when the power company does not command the output command value PC . Note that instead of acquiring the output command value PC , the output command value acquisition unit 11 may acquire information on the suppression rate [%] and calculate the output command value PC based on the suppression rate.

受信部12は、需要家B1,B2,B3から、それぞれの受電点電力P1,P2,P3を受信する。受信部12は、受信した受電点電力P1,P2,P3を、指標算出部13に出力する。 The receiving unit 12 receives power receiving point powers P1, P2, and P3 from consumers B1, B2, and B3, respectively. The receiving unit 12 outputs the received power receiving point powers P1, P2, and P3 to the index calculating unit 13.

指標算出部13は、受信部12が受信した受電点電力P1,P2,P3、および、出力指令値取得部11が取得した出力指令値Pに基づいて、需要家B1,B2,B3に対する上位指標prを算出する。指標算出部13は、受信部12より入力された受電点電力P1,P2,P3を合計した合計電力Pallを算出する。そして、指標算出部13は、合計電力Pallを、出力指令値取得部11より入力された出力指令値Pにするための上位指標prを算出する。指標算出部13は、勾配係数をεall、 時間をtとして、下記(1)式に基づいてラグランジュ乗数λallを算出し、ラグランジュ乗数λallを上位指標prとする。なお、下記(1)式において、受電点電力Piおよび出力指令値Pが、時間tに対して変化する値であるため、それぞれ受電点電力をPi(t)、出力指令値をP(t)と記載している。指標算出部13は、算出した上位指標prを、送信部14に出力する。また、指標算出部13は、出力指令値取得部11から出力指令値Pを入力されない場合、上位指標prを算出せず、送信部14に出力しない。なお、指標算出部13は、出力指令値Pを入力されない場合、その旨を示す情報を上位指標prとして送信部14に出力してもよい。 The index calculation unit 13 calculates the upper order of the power for the consumers B1, B2, and B3 based on the receiving point powers P1, P2, and P3 received by the receiving unit 12 and the output command value P C acquired by the output command value acquisition unit 11. Calculate the index pr. The index calculation unit 13 calculates the total power P all that is the sum of the receiving point powers P1, P2, and P3 input from the reception unit 12. Then, the index calculation unit 13 calculates a higher-order index pr for making the total power P all the output command value PC input from the output command value acquisition unit 11 . The index calculation unit 13 calculates the Lagrange multiplier λ all based on the following equation (1), where the gradient coefficient is ε all and the time is t, and the Lagrange multiplier λ all is set as the upper index pr. In the following equation (1), since the receiving point power Pi and the output command value P C are values that change with time t, the receiving point power Pi (t) and the output command value P C ( t). The index calculating section 13 outputs the calculated upper index pr to the transmitting section 14. Furthermore, when the output command value PC is not input from the output command value acquisition section 11, the index calculation section 13 does not calculate the higher-order index pr and does not output it to the transmission section 14. Note that, when the output command value PC is not input, the index calculating section 13 may output information indicating this to the transmitting section 14 as the upper index pr.

Figure 2023150839000002
Figure 2023150839000002

送信部14は、指標算出部13から入力された上位指標prを、需要家B1,B2,B3に送信する。 The transmitter 14 transmits the higher-order index pr input from the index calculator 13 to the consumers B1, B2, and B3.

需要家Bi(i=1,2,3)は、通常時は、それぞれ需要家内でのエネルギーマネジメントを行っており、受電点電力Pi(i=1,2,3)を制御している。また、需要家Biは、全体制御装置Aから上位指標prを受信した場合、受信した上位指標prに基づいて、受電点電力Piを制御する。各需要家Bは、集中管理装置2、パワーコンディショナ3、および負荷4を備えている。各需要家Bが備えているパワーコンディショナ3および負荷4の数は限定されない。 In normal times, the consumers Bi (i=1, 2, 3) each perform energy management within the consumer and control the receiving point power Pi (i=1, 2, 3). Furthermore, when the consumer Bi receives the higher-order index pr from the overall control device A, the consumer Bi controls the power receiving point power Pi based on the received higher-order index pr. Each consumer B includes a central control device 2, a power conditioner 3, and a load 4. The number of power conditioners 3 and loads 4 that each consumer B has is not limited.

集中管理装置2は、受電点電力Piを監視し、受電点電力Piを制御するための下位指標pr’を生成する。集中管理装置2は、通常時は、需要家内でのエネルギーマネジメントのための個別指令値Piに基づいて、受電点電力Piを個別指令値Piにするための下位指標pr’を算出する。また、集中管理装置2は、全体制御装置Aより上位指標prを入力された場合、当該上位指標prに基づいて、下位指標pr’を生成する。集中管理装置2は、受電点電力検出部21、指標算出部22、通信部23、指令値補正部24、送信部25、および停止部26を備えている。 The central management device 2 monitors the power receiving point power Pi and generates a lower index pr' for controlling the power receiving point power Pi. In normal times, the centralized control device 2 calculates a lower index pr' for setting the receiving point power Pi to the individual command value Pi C based on the individual command value Pi C for energy management within the consumer. Further, when the central management device 2 receives the upper index pr from the overall control device A, it generates the lower index pr' based on the upper index pr. The centralized control device 2 includes a receiving point power detection section 21, an index calculation section 22, a communication section 23, a command value correction section 24, a transmission section 25, and a stop section 26.

受電点電力検出部21は、受電点で、受電点電力Piを検出する。受電点電力検出部21は、検出した受電点電力Piを、指標算出部22、通信部23、および停止部26に出力する。 The power receiving point power detection unit 21 detects the power receiving point power Pi at the power receiving point. The receiving point power detecting section 21 outputs the detected receiving point power Pi to the index calculating section 22, the communication section 23, and the stopping section 26.

指標算出部22は、受電点電力検出部21が検出した受電点電力Piを、エネルギーマネジメントのための個別指令値Piにするための下位指標pr’を算出する。指標算出部22は、勾配係数をε、時間をtとして、下記(2)式に基づいてラグランジュ乗数λを算出し、ラグランジュ乗数λを下位指標pr’とする。なお、下記(2)式において、受電点電力Piおよび個別指令値Piが、時間tに対して変化する値であるため、それぞれ受電点電力をPi(t)、出力指令値をPi(t)と記載している。指標算出部22は、算出した下位指標pr’を、送信部25に出力する。 The index calculating section 22 calculates a lower index pr' for converting the receiving point power Pi detected by the receiving point power detecting section 21 into an individual command value PiC for energy management. The index calculation unit 22 calculates the Lagrange multiplier λ based on the following equation (2), where the gradient coefficient is ε and the time is t, and the Lagrange multiplier λ is set as the lower index pr'. In addition, in the following equation (2), since the receiving point power Pi and the individual command value Pi C are values that change with respect to time t, the receiving point power is Pi (t) and the output command value is Pi C ( t). The index calculating section 22 outputs the calculated lower index pr' to the transmitting section 25.

Figure 2023150839000003
Figure 2023150839000003

通信部23は、全体制御装置Aと通信を行う。通信部23は、受電点電力検出部21が検出した受電点電力Piを、全体制御装置Aの受信部12に送信する。また、通信部23は、全体制御装置Aの送信部14が送信した上位指標prを受信した場合、受信した上位指標prを指令値補正部24に出力する。 The communication unit 23 communicates with the overall control device A. The communication unit 23 transmits the power reception point power Pi detected by the power reception point power detection unit 21 to the reception unit 12 of the overall control device A. Furthermore, when the communication unit 23 receives the higher rank index pr transmitted by the transmission unit 14 of the overall control device A, the communication unit 23 outputs the received higher rank index pr to the command value correction unit 24 .

停止部26は、受電点電力検出部21が検出した受電点電力Piが急変した場合に、いずれかのパワーコンディショナ3または負荷4を停止させる。需要家B内で、電力需要の急変または電力供給の急変が発生する場合がある。この場合、受電点電力Piが一時的に契約電力を超過したり、UPR(RPR)が動作する可能性がある。これを防ぐために、停止部26は、受電点電力Piが急変した場合に、いずれかのパワーコンディショナ3または負荷4を停止させることで、受電点電力Piの変化を抑制する。停止部26は、その後、パワーコンディショナ3または負荷4の停止を解除する。なお、パワーコンディショナ3および負荷4は、停止部26からの指令による場合以外にも、例えば外部接点などによっても停止する場合がある。 The stop unit 26 stops either the power conditioner 3 or the load 4 when the power reception point power Pi detected by the power reception point power detection unit 21 suddenly changes. Within consumer B, a sudden change in power demand or a sudden change in power supply may occur. In this case, there is a possibility that the power receiving point power Pi temporarily exceeds the contract power or that the UPR (RPR) operates. In order to prevent this, the stop unit 26 suppresses the change in the power receiving point Pi by stopping either the power conditioner 3 or the load 4 when the power receiving point power Pi suddenly changes. The stop unit 26 then releases the stoppage of the power conditioner 3 or the load 4. Note that the power conditioner 3 and the load 4 may be stopped not only by a command from the stop unit 26 but also by, for example, an external contact.

指令値補正部24は、通信部23から入力される上位指標prと、エネルギーマネジメントのための個別指令値Piとから、個別指令値PiC2を算出する。個別指令値PiC2は、補正用の係数をaとして、PiC2=Pi+a・prで算出される。指令値補正部24は、算出した個別指令値PiC2を補正して、補正後の個別指令値PiC2を指標算出部22に出力する。指令値補正部24は、算出した個別指令値PiC2を、あらかじめ設定されている上限値PiC2_max以下で、かつ、下限値PiC2_min以上の値に補正する。上限値PiC2_maxは、契約電力に基づいて設定され、契約電力の電力値またはこれより少し小さい電力値が設定される。下限値PiC2_minは、UPR(RPR)の動作電力に基づいて設定され、UPR(RPR)の動作電力の電力値より少し大きい電力値が設定される。 The command value correction unit 24 calculates an individual command value Pi C2 from the upper index pr input from the communication unit 23 and the individual command value Pi C for energy management. The individual command value Pi C2 is calculated as Pi C2 = Pi C + a·pr, where a is the coefficient for correction. The command value correction unit 24 corrects the calculated individual command value Pi C2 and outputs the corrected individual command value Pi C2 to the index calculation unit 22. The command value correction unit 24 corrects the calculated individual command value Pi C2 to a value that is less than or equal to a preset upper limit value Pi C2 _max and greater than or equal to a lower limit value Pi C2 _min. The upper limit value Pi C2 _max is set based on the contract power, and is set to the power value of the contract power or a power value slightly smaller than this. The lower limit value Pi C2 _min is set based on the operating power of the UPR (RPR), and is set to a power value slightly larger than the power value of the operating power of the UPR (RPR).

また、指令値補正部24は、停止部26がパワーコンディショナ3または負荷4の停止を行った場合、所定時間経過までの間、算出した個別指令値PiC2の変化を抑制するように補正する。具体的には、指令値補正部24は、今回算出した個別指令値PiC2[k]と前回算出した個別指令値PiC2[k-1]との差ΔPiC2(=PiC2[k]―PiC2[k-1])に係数αを乗算した乗算値を算出する。そして、指令値補正部24は、前回算出した個別指令値PiC2[k-1]に、当該乗算値を加算した加算値(PiC2[k-1]+α・ΔPiC2)を、補正後の値とする。係数αは、0<α<1の数値であり、本実施形態では、例えば1/4である。これにより、指令値補正部24は、算出した個別指令値PiC2の変化量を1/4に抑制するように補正できる。なお、係数αは限定されず、実験またはシミュレーション結果などに基づいて、適宜設定される。所定時間は、本実施形態では、例えば制御周期の10周期程度の時間である。なお、所定時間は限定されず、実験またはシミュレーション結果などに基づいて、適宜設定される。 Further, when the stop unit 26 stops the power conditioner 3 or the load 4, the command value correction unit 24 corrects the calculated individual command value Pi C2 so as to suppress a change until a predetermined time elapses. . Specifically, the command value correction unit 24 calculates the difference ΔPi C2 ( = Pi C2 [k] - A multiplication value is calculated by multiplying Pi C2 [k-1]) by a coefficient α. Then, the command value correction unit 24 adds the multiplication value to the previously calculated individual command value Pi C2 [k-1], which is the added value (Pi C2 [k-1] + α·ΔPi C2 ), as the corrected value. value. The coefficient α is a numerical value satisfying 0<α<1, and in this embodiment is, for example, 1/4. Thereby, the command value correction unit 24 can correct the amount of change in the calculated individual command value Pi C2 so as to suppress it to 1/4. Note that the coefficient α is not limited and is appropriately set based on experiment or simulation results. In this embodiment, the predetermined time is, for example, about 10 control cycles. Note that the predetermined time is not limited and is appropriately set based on experiment or simulation results.

指令値補正部24は、上記補正を行った場合、補正後の値を個別指令値PiC2として指標算出部22に出力し、上記補正を行わなかった場合、算出した個別指令値PiC2をそのまま指標算出部22に出力する。指標算出部22は、指令値補正部24から個別指令値PiC2を入力された場合、受電点電力検出部21が検出した受電点電力Piを個別指令値PiC2にするための下位指標pr’を算出する。この場合、指標算出部22は、上記(2)式において、Pi(t)をPiC2(t)に置き換えた式に基づいてラグランジュ乗数λを算出し、ラグランジュ乗数λを下位指標pr’とする。 When the above correction is performed, the command value correction unit 24 outputs the corrected value as the individual command value Pi C2 to the index calculation unit 22, and when the above correction is not performed, the calculated individual command value Pi C2 is output as is. It is output to the index calculation section 22. When the index calculation unit 22 receives the individual command value Pi C2 from the command value correction unit 24, the index calculation unit 22 calculates a lower index pr' for converting the power receiving point power Pi detected by the power receiving point power detection unit 21 into the individual command value Pi C2 . Calculate. In this case, the index calculation unit 22 calculates the Lagrange multiplier λ based on the formula in which Pi C (t) is replaced with Pi C2 (t) in the above formula (2), and sets the Lagrange multiplier λ as the lower index pr'. do.

送信部25は、指標算出部22から入力される下位指標pr’を、各パワーコンディショナ3に送信する。送信部25と各パワーコンディショナ3との通信は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。 The transmitter 25 transmits the lower index pr' input from the index calculator 22 to each power conditioner 3. Communication between the transmitter 25 and each power conditioner 3 may be wireless communication or wired communication.

集中管理装置2は、通信部23が全体制御装置Aから上位指標prを受信していない間は、エネルギーマネジメントのための個別指令値Piに基づいて算出された下位指標pr’を用い、上位指標prを受信している間は、受信した上位指標prに応じて指令値補正部24が算出して補正した個別指令値PiC2に基づいて算出された下位指標pr’を用いる。 While the communication unit 23 does not receive the upper index pr from the overall control device A, the central management device 2 uses the lower index pr' calculated based on the individual command value PiC for energy management to While receiving the index pr, the lower index pr' calculated based on the individual command value Pi C2 calculated and corrected by the command value correction unit 24 according to the received upper index pr is used.

図2は、集中管理装置2が行う下位指標生成処理を説明するためのフローチャートの一例である。当該下位指標生成は、所定のタイミングごとに実行される。 FIG. 2 is an example of a flowchart for explaining lower-order index generation processing performed by the central management device 2. The lower index generation is executed at predetermined timings.

まず、上位指標prが受信されたか否かが判別される(S1)。具体的には、通信部23が、全体制御装置Aから上位指標prを受信したか否かが判別される。受信された場合(S1:YES)、個別指令値PiC2が算出される(S2)。具体的には、指令値補正部24が上位指標prと個別指令値Piとから、個別指令値PiC2を算出する。次に、個別指令値PiC2が下限値PiC2_minより小さいか否かが判別される(S3)。個別指令値PiC2が下限値PiC2_minより小さい場合(S3:YES)、個別指令値PiC2が下限値PiC2_minに補正され(S4)、ステップS7に進む。個別指令値PiC2が下限値PiC2_min以上の場合(S3:NO)、個別指令値PiC2が上限値PiC2_maxより大きいか否かが判別される(S5)。個別指令値PiC2が上限値PiC2_maxより大きい場合(S5:YES)、個別指令値PiC2が上限値PiC2_maxに補正され(S6)、ステップS7に進む。個別指令値PiC2が上限値PiC2_max以下の場合(S5:NO)、個別指令値PiC2が下限値PiC2_min以上で上限値PiC2_max以下なので、個別指令値PiC2がそのままで、ステップS7に進む。ステップS3~S6によって、個別指令値PiC2が、PiC2_min≦PiC2≦PiC2_maxの範囲に補正される。 First, it is determined whether the upper index pr has been received (S1). Specifically, it is determined whether the communication unit 23 has received the higher-order index pr from the overall control device A. If received (S1: YES), an individual command value Pi C2 is calculated (S2). Specifically, the command value correction unit 24 calculates the individual command value Pi C2 from the upper index pr and the individual command value Pi C. Next, it is determined whether the individual command value Pi C2 is smaller than the lower limit value Pi C2 _min (S3). If the individual command value Pi C2 is smaller than the lower limit value Pi C2 _min (S3: YES), the individual command value Pi C2 is corrected to the lower limit value Pi C2 _min (S4), and the process proceeds to step S7. If the individual command value Pi C2 is greater than or equal to the lower limit value Pi C2 _min (S3: NO), it is determined whether the individual command value Pi C2 is larger than the upper limit value Pi C2 _max (S5). If the individual command value Pi C2 is larger than the upper limit value Pi C2 _max (S5: YES), the individual command value Pi C2 is corrected to the upper limit value Pi C2 _max (S6), and the process proceeds to step S7. When the individual command value Pi C2 is less than or equal to the upper limit value Pi C2 _max (S5: NO), since the individual command value Pi C2 is greater than or equal to the lower limit value Pi C2 _min and less than the upper limit value Pi C2 _max, the individual command value Pi C2 remains unchanged. Proceed to step S7. Through steps S3 to S6, the individual command value Pi C2 is corrected to a range of Pi C2 _min≦Pi C2 ≦Pi C2 _max.

次に、停止部26が停止を行ってから所定時間経過までの間であるか否かが判別される(S7)。停止から所定時間経過までの間の場合(S7:YES)、個別指令値PiC2は変化を抑制する補正が行われる(S8)。一方、停止から所定時間が経過、または、停止部26が停止を行っていない場合(S7:NO)、個別指令値PiC2はステップS7の処理による補正が行われない。次に、個別指令値PiC2に基づいて、下位指標pr’が指標算出部22によって算出され(S9)、下位指標pr’が各パワーコンディショナ3に送信されて(S10)、当該処理は終了する。 Next, it is determined whether or not a predetermined period of time has elapsed since the stop unit 26 stopped (S7). If the predetermined time has elapsed since the stop (S7: YES), the individual command value Pi C2 is corrected to suppress changes (S8). On the other hand, if a predetermined period of time has passed since the stop or if the stop unit 26 has not stopped (S7: NO), the individual command value Pi C2 is not corrected by the process in step S7. Next, the lower index pr' is calculated by the index calculation unit 22 based on the individual command value Pi C2 (S9), the lower index pr' is transmitted to each power conditioner 3 (S10), and the process ends. do.

一方、ステップS1で、上位指標prが受信されなかった場合(S1:NO)、個別指令値Piに基づいて、下位指標pr’が指標算出部22によって算出され(S11)、下位指標pr’が各パワーコンディショナ3に送信されて(S10)、当該処理は終了する。なお、集中管理装置2が行う下位指標生成処理は、上述したものに限定されない。 On the other hand, in step S1, if the upper index pr is not received (S1: NO), the index calculation unit 22 calculates the lower index pr' based on the individual command value PiC (S11), and the lower index pr' is transmitted to each power conditioner 3 (S10), and the process ends. Note that the lower index generation processing performed by the central management device 2 is not limited to that described above.

パワーコンディショナ3は、図示しないインバータ回路を備え、直流電力と交流電力との変換を行う。パワーコンディショナ3には、例えば太陽電池または燃料電池などに接続され、直流電力を交流電力に変換して出力するものがある。また、パワーコンディショナ3には、例えば蓄電池などに接続され、蓄電池の充電および放電を行うものがある。 The power conditioner 3 includes an inverter circuit (not shown) and converts between DC power and AC power. Some power conditioners 3 are connected to, for example, a solar cell or a fuel cell, and convert DC power into AC power and output the same. Further, some power conditioners 3 are connected to, for example, a storage battery and charge and discharge the storage battery.

各パワーコンディショナ3は、集中管理装置2から受信した下位指標pr’(後述)に基づいて、出力電力の制御を行う。具体的には、各パワーコンディショナ3は、集中管理装置2から共通の下位指標pr’を受信し、受信した下位指標pr’を用いて、あらかじめ設定されている最適化問題に基づいて、自装置の個別出力電力の目標値である個別目標電力値を算出する。そして、各パワーコンディショナ3は、個別目標電力値に基づいて、個別出力電力の制御を行う。 Each power conditioner 3 controls output power based on a lower index pr' (described later) received from the central management device 2. Specifically, each power conditioner 3 receives a common lower-order index pr' from the central control device 2, and uses the received lower-order index pr' to perform automatic self-indication based on a preset optimization problem. An individual target power value, which is a target value of the individual output power of the device, is calculated. Then, each power conditioner 3 controls individual output power based on the individual target power value.

各負荷4は、電力を消費する。負荷4には、集中管理装置2から入力される下位指標pr’に基づいて、オンとオフとを切り替える負荷が含まれてもよい。この場合、当該負荷4は、集中管理装置2によって消費電力を制御される。各負荷4が消費する電力から、各パワーコンディショナ3が出力する個別出力電力を減じたものが、受電点電力Piになる。 Each load 4 consumes power. The load 4 may include a load that is switched on and off based on the lower index pr' input from the central management device 2. In this case, the power consumption of the load 4 is controlled by the central management device 2. The power consumed by each load 4 minus the individual output power output by each power conditioner 3 becomes the power receiving point power Pi.

集中管理装置2から受信した共通の下位指標pr’に基づいて、各パワーコンディショナ3が自律的に入出力電力を制御する。これにより、集中管理装置2が上位指標prを入力されていない場合は、受電点電力Piが個別指令値Piに制御される。一方、集中管理装置2が上位指標prを入力されている場合は、受電点電力Piが上位指標prに応じた電力値に制御される。この場合、各需要家Biが上位指標prに応じて受電点電力Piを制御することで、受電点電力Piを合計した合計電力Pallが出力指令値Pに制御される。 Each power conditioner 3 autonomously controls input and output power based on the common lower index pr' received from the central management device 2. As a result, if the central control device 2 has not received the upper index pr, the receiving point power Pi is controlled to the individual command value PiC . On the other hand, when the higher-order index pr is input to the central management device 2, the receiving point power Pi is controlled to a power value according to the higher-order index pr. In this case, each customer Bi controls the power receiving point power Pi according to the upper index pr, so that the total power P all , which is the sum of the power receiving point powers Pi, is controlled to the output command value PC .

図3~図6は、バーチャルパワープラントC1でのシミュレーション結果を示している。 3 to 6 show simulation results for the virtual power plant C1.

図3は、バーチャルパワープラントC1が調整力の供出を開始して、全体制御装置Aが出力する上位指標prを上昇させた場合を示している。図3(a)~(c)において、黒丸が付された実線は、それぞれ、需要家内でのエネルギーマネジメントによる個別指令値Piの時間変化を示しており、100kWが設定されている。白丸が付された実線は、それぞれ、需要家B1~B3の指令値補正部24が算出して補正した個別指令値PiC2の時間変化を示している。また、破線は、それぞれ、需要家B1~B3で設定されている個別指令値PiC2の上限値PiC2_maxを示している。図3(d)は、各受電点電力Piを合計した合計電力Pallの時間変化を示している。図3(d)における破線は、出力指令値Pを示しており、時刻t0以降は440kWが設定されている。 FIG. 3 shows a case where the virtual power plant C1 starts supplying the adjustment force and raises the higher-order index pr output by the overall control device A. In FIGS. 3(a) to 3(c), the solid lines with black circles each indicate the time change of the individual command value Pi C due to energy management within the consumer, and is set at 100 kW. The solid lines with white circles each indicate the time change of the individual command value Pi C2 calculated and corrected by the command value correction unit 24 of the consumers B1 to B3. Furthermore, the broken lines indicate the upper limit values Pi C2 _max of the individual command values Pi C2 set by the consumers B1 to B3, respectively. FIG. 3(d) shows a temporal change in the total power P all , which is the sum of the power Pi at each receiving point. The broken line in FIG. 3(d) indicates the output command value PC , which is set to 440 kW after time t0.

時刻t0までは、全体制御装置Aが上位指標prを出力しないので、各需要家B1~B3がそれぞれ、受電点電力Piを個別指令値Pi(100kW)に制御する。これにより、合計電力Pallは、300kWになっている。時刻t0から、全体制御装置Aが上位指標prを出力し、合計電力Pallを出力指令値P(440kW)にするために、上位指標prを上昇させている。需要家B1は、図3(a)に示すように、上限値PiC2_maxが140kWなので、個別指令値PiC2はそれ以上上昇していない。仮に、上限値PiC2_maxが設定されていない場合は、一点鎖線のように個別指令値PiC2が上昇するので、受電点電力P1が需要家B1の契約電力を超過してしまう可能性がある。 Since the overall control device A does not output the higher-order index pr until time t0, each of the consumers B1 to B3 respectively controls the receiving point power Pi to the individual command value Pi C (100 kW). As a result, the total power P all is 300 kW. From time t0, the overall control device A outputs the higher-order index pr, and increases the higher-order index pr in order to make the total power P all equal to the output command value P C (440 kW). For consumer B1, as shown in FIG. 3(a), the upper limit value Pi C2 _max is 140 kW, so the individual command value Pi C2 has not increased any further. If the upper limit value Pi C2 _max is not set, the individual command value Pi C2 will rise as shown by the dashed line, so there is a possibility that the power receiving point power P1 will exceed the contracted power of the customer B1. .

一方、需要家B2,B3は、図3(b)、(c)に示すように、上限値PiC2_maxが160kWで余裕があるので、個別指令値PiC2が150kWまで上昇している。これにより、需要家B2,B3が余分に調整力を供出することで、合計電力Pallが出力指令値P(440kW)に制御されている。 On the other hand, as shown in FIGS. 3(b) and 3(c), for consumers B2 and B3, the upper limit value Pi C2_max is 160 kW, which is sufficient, so the individual command value Pi C2 increases to 150 kW. As a result, the total power P all is controlled to the output command value P C (440 kW) by the consumers B2 and B3 providing extra adjustment power.

図4は、バーチャルパワープラントC1が調整力の供出を開始して、全体制御装置Aが出力する上位指標prを低下させた場合を示している。図4(a)~(c)において、黒丸が付された実線および白丸が付された実線は、図3(a)~(c)と同様である。破線は、それぞれ、需要家B1~B3で設定されている個別指令値PiC2の下限値PiC2_minを示している。図4(d)は、各受電点電力Piを合計した合計電力Pallの時間変化を示している。図4(d)における破線は、出力指令値Pを示しており、時刻t0以降は200kWが設定されている。 FIG. 4 shows a case where the virtual power plant C1 starts supplying the adjustment force and lowers the higher-order index pr output by the overall control device A. In FIGS. 4A to 4C, solid lines with black circles and solid lines with white circles are the same as in FIGS. 3A to 3C. The broken lines each indicate the lower limit value Pi C2 _min of the individual command value Pi C2 set by the consumers B1 to B3. FIG. 4(d) shows a temporal change in the total power P all , which is the sum of the power Pi at each receiving point. The broken line in FIG. 4(d) indicates the output command value PC , which is set to 200 kW after time t0.

時刻t0までは、全体制御装置Aが上位指標prを出力しないので、各需要家B1~B3がそれぞれ、受電点電力Piを個別指令値Pi(100kW)に制御する。これにより、合計電力Pallは、300kWになっている。時刻t0から、全体制御装置Aが上位指標prを出力し、合計電力Pallを出力指令値P(200kW)にするために、上位指標prを低下させている。需要家B1は、図4(a)に示すように、下限値PiC2_minが80kWなので、個別指令値PiC2はそれ以上低下していない。仮に、下限値PiC2_minが設定されていない場合は、一点鎖線のように個別指令値PiC2が低下するので、需要家B1のUPR(RPR)が動作する可能性がある。 Since the overall control device A does not output the higher-order index pr until time t0, each of the consumers B1 to B3 respectively controls the receiving point power Pi to the individual command value Pi C (100 kW). As a result, the total power P all is 300 kW. From time t0, the overall control device A outputs the higher-order index pr, and lowers the higher-order index pr in order to make the total power P all equal to the output command value P C (200 kW). For consumer B1, as shown in FIG. 4(a), the lower limit value Pi C2 _min is 80 kW, so the individual command value Pi C2 has not decreased further. If the lower limit value Pi C2 _min is not set, the individual command value Pi C2 decreases as shown by the dashed line, so there is a possibility that the UPR (RPR) of the consumer B1 will operate.

一方、需要家B2,B3は、図4(b)、(c)に示すように、下限値PiC2_minが60kWで余裕があるので、個別指令値PiC2が60kWまで低下している。これにより、需要家B2,B3が余分に調整力を供出することで、合計電力Pallが出力指令値P(200kW)に制御されている。 On the other hand, for consumers B2 and B3, as shown in FIGS. 4(b) and 4(c), the lower limit value Pi C2 _min is 60 kW, which has a margin, so the individual command value Pi C2 has decreased to 60 kW. As a result, the total power P all is controlled to the output command value P C (200 kW) by the consumers B2 and B3 providing extra adjustment power.

図5および図6は、バーチャルパワープラントC1が調整力の供出を安定して行っているときに、需要家B1の集中管理装置2の停止部26が、パワーコンディショナ3を停止させた場合を示している。図6は、指令値補正部24が、上述した上位指標prの変化を抑制する補正を行った場合のものである。図5は、比較のためのシミュレーション結果であって、指令値補正部24が上位指標prの変化を抑制する補正を行わない場合のものである。 5 and 6 show a case where the stop unit 26 of the central control device 2 of the consumer B1 stops the power conditioner 3 while the virtual power plant C1 is stably supplying adjustment power. It shows. FIG. 6 shows a case where the command value correction unit 24 performs correction to suppress the change in the above-mentioned higher order index pr. FIG. 5 shows simulation results for comparison, in which the command value correction unit 24 does not perform correction to suppress changes in the higher-order index pr.

図5(a)~(c)において、黒丸が付された実線は、それぞれ、需要家B1~B3の指令値補正部24が算出して補正した個別指令値PiC2の時間変化を示している。白丸が付された一点鎖線は、それぞれ、受電点電力Piの時間変化を示している。破線は、それぞれ、需要家B1~B3で設定されている個別指令値PiC2の下限値PiC2_minを示している。図5(d)は、各受電点電力Piを合計した合計電力Pallの時間変化を示している。図5(d)における破線は、出力指令値Pを示しており、300kWが設定されている。 In FIGS. 5(a) to 5(c), solid lines with black circles indicate temporal changes in individual command values Pi C2 calculated and corrected by the command value correction units 24 of consumers B1 to B3, respectively. . Each dashed-dotted line with a white circle indicates a temporal change in the receiving point power Pi. The broken lines each indicate the lower limit value Pi C2 _min of the individual command value Pi C2 set by the consumers B1 to B3. FIG. 5(d) shows a temporal change in the total power P all , which is the sum of the power Pi at each receiving point. The broken line in FIG. 5(d) indicates the output command value PC , which is set to 300 kW.

時刻t0までは、各需要家B1~B3は、受信した上位指標prに応じて、受電点電力P1~P3を制御している。これにより、合計電力Pallが出力指令値P(300kW)に制御されている。時刻t0において、需要家B1のパワーコンディショナ3の出力が急増し、集中管理装置2の停止部26がパワーコンディショナ3を停止させたことで、時刻t1において、受電点電力P1が上昇している。これにより、合計電力Pallが出力指令値Pより大きくなっている。時刻t2では、合計電力Pallが出力指令値Pに一致するように上位指標prが生成されることで、各需要家B1~B3での個別指令値PiC2が大きく低下している。これにより、需要家B2,B3は、調整力の分担量を増加させて、受電点電力P2,P3を低下させている。その後、時刻t3以降は、需要家B1も調整力を供出している。各需要家B1~B3の受電点電力P1~P3は、電力目標値に収束するまでの時間応答に時間がかかることから、フィードバックによる調整力の分担量の制御が過剰に行われてしまうので、合計電力Pallが出力指令値Pと一致しない。 Until time t0, each customer B1 to B3 controls the power receiving point power P1 to P3 according to the received upper index pr. Thereby, the total power P all is controlled to the output command value P C (300 kW). At time t0, the output of the power conditioner 3 of customer B1 increases rapidly, and the stop unit 26 of the central control device 2 stops the power conditioner 3, so that at time t1, the power receiving point power P1 increases. There is. As a result, the total power P all is larger than the output command value PC . At time t2, the upper index pr is generated so that the total power P all matches the output command value P C , so that the individual command values P i C2 for each of the consumers B1 to B3 have significantly decreased. As a result, the consumers B2 and B3 increase the amount of adjustment power they share and reduce the power receiving point powers P2 and P3. Thereafter, after time t3, consumer B1 also provides adjustment power. Since it takes time for the power receiving point power P1 to P3 of each customer B1 to B3 to converge to the power target value, the amount of adjustment power shared by feedback is excessively controlled. The total power P all does not match the output command value PC .

図6(a)~(c)における、黒丸が付された実線、白丸が付された一点鎖線、および破線と、図6(d)における、黒丸が付された実線および破線とは、それぞれ、図5(a)~(d)と同様である。 The solid line with a black circle, the dashed-dotted line with a white circle, and the broken line in FIGS. 6(a) to 6(c), and the solid line with a black circle and a broken line in FIG. 6(d) are, respectively, This is similar to FIGS. 5(a) to 5(d).

時刻t0から時刻t1までは、図5での説明と同様である。時刻t2では、合計電力Pallが出力指令値Pに一致するように上位指標prが生成されるので、各需要家B2,B3での個別指令値PiC2が大きく低下している。一方、需要家B1では、指令値補正部24が個別指令値PiC2の変化を抑制する補正を行ったことで、個別指令値PiC2の低下が抑制されている。これにより、需要家B1は、需要家B2,B3と比較して、調整力の分担量が少なくなる。分担量が少ない状態は所定時間継続する。これにより、調整力の分担量の制御が安定して、合計電力Pallが出力指令値Pに収束している。 The period from time t0 to time t1 is the same as the explanation in FIG. 5 . At time t2, the upper index pr is generated so that the total power P all matches the output command value PC , so the individual command value Pi C2 for each customer B2 and B3 has significantly decreased. On the other hand, in customer B1, the command value correction unit 24 performs a correction to suppress the change in the individual command value Pi C2 , so that the decrease in the individual command value Pi C2 is suppressed. As a result, the amount of adjustment power shared by consumer B1 becomes smaller than that of consumers B2 and B3. The state where the amount of work is small continues for a predetermined period of time. As a result, control of the amount of adjustment force to be shared is stabilized, and the total power P all converges to the output command value PC .

図5および図6に示すように、停止部26がパワーコンディショナ3を停止させた場合に、指令値補正部24が個別指令値PiC2の変化を抑制する補正を行ったことで、調整力の分担量の制御が安定する。したがって、バーチャルパワープラントC1は、安定した電力需給調整を行うことができる。 As shown in FIGS. 5 and 6, when the stop unit 26 stops the power conditioner 3, the command value correction unit 24 performs a correction to suppress the change in the individual command value Pi C2 , so that the adjustment force The control of the sharing amount becomes stable. Therefore, the virtual power plant C1 can perform stable power supply and demand adjustment.

次に、本実施形態に係るバーチャルパワープラントC1の作用効果について説明する。 Next, the effects of the virtual power plant C1 according to this embodiment will be explained.

本実施形態によると、集中管理装置2の指令値補正部24は、全体制御装置Aから受信した上位指標prと、エネルギーマネジメントのための個別指令値Piとから、個別指令値PiC2を算出し、算出した個別指令値PiC2を補正して、補正後の個別指令値PiC2を指標算出部22に出力する。指令値補正部24は、算出した個別指令値PiC2を、契約電力に基づいて設定された上限値PiC2_max以下の値に補正する。これにより、需要家Biの受電点電力Piが契約電力を超過してしまうことを防止できる。また、指令値補正部24は、算出した個別指令値PiC2を、UPR(RPR)の動作電力に基づいて設定された下限値PiC2_min以上の値に補正する。これにより、需要家BiのUPR(RPR)が動作してしまうことを防止できる。また、指令値補正部24は、停止部26がパワーコンディショナ3または負荷4の停止を行った場合、所定時間経過までの間、算出した個別指令値PiC2の変化を抑制する補正を行う。これにより、需要家Biは、他の需要家Biと比較して、個別指令値PiC2の変化が抑制され、調整力の分担量が少なくなる。これにより、調整力の分担量の制御が安定する。したがって、バーチャルパワープラントC1は、安定した電力需給調整を行うことができる。以上のように、バーチャルパワープラントC1は、需要家Biの契約における制約による不都合の発生を防止できる。 According to this embodiment, the command value correction unit 24 of the central control device 2 calculates the individual command value Pi C2 from the upper index pr received from the overall control device A and the individual command value Pi C for energy management. Then, the calculated individual command value Pi C2 is corrected, and the corrected individual command value Pi C2 is output to the index calculating section 22. The command value correction unit 24 corrects the calculated individual command value Pi C2 to a value less than or equal to the upper limit value Pi C2 _max set based on the contract power. Thereby, it is possible to prevent the power receiving point power Pi of the consumer Bi from exceeding the contract power. Further, the command value correction unit 24 corrects the calculated individual command value Pi C2 to a value equal to or higher than the lower limit value Pi C2 _min set based on the operating power of the UPR (RPR). This can prevent the UPR (RPR) of consumer Bi from operating. Further, when the stop unit 26 stops the power conditioner 3 or the load 4, the command value correction unit 24 performs a correction to suppress a change in the calculated individual command value Pi C2 until a predetermined period of time has elapsed. As a result, the change in the individual command value Pi C2 of the consumer Bi is suppressed compared to other consumers Bi, and the amount of adjustment power to be shared becomes smaller. This stabilizes the control of the amount of adjustment force to be shared. Therefore, the virtual power plant C1 can perform stable power supply and demand adjustment. As described above, the virtual power plant C1 can prevent the occurrence of inconveniences due to restrictions in the contract of the customer Bi.

また、本実施形態によると、全体制御装置Aは、指標算出部13が算出した共通の上位指標prを、各需要家Bに送信することで、合計電力Pallを出力指令値Pに制御する。全体制御装置Aは、各需要家Bの状態などを把握することなく、共通の上位指標prを算出して送信するだけなので、演算や通信の負担が小さい。全体制御装置Aは、高性能である必要がないので、初期導入費用を軽減できる。また、需要家Bを追加したり、削除する場合でも、全体制御装置Aの改修が容易である。 Further, according to the present embodiment, the overall control device A controls the total power P all to the output command value P C by transmitting the common upper index pr calculated by the index calculation unit 13 to each customer B. do. Since the overall control device A only calculates and transmits the common higher-order index pr without grasping the status of each customer B, the burden of calculation and communication is small. Since the overall control device A does not need to have high performance, the initial introduction cost can be reduced. Further, even when adding or deleting customer B, the overall control device A can be easily modified.

また、本実施形態によると、各需要家Bにおいて、集中管理装置2は、共通の下位指標pr’を、各パワーコンディショナ3に送信するだけである。集中管理装置2は、各パワーコンディショナ3の状態などを把握する必要がないので、演算や通信の負担が小さい。集中管理装置2は、高性能である必要がないので、初期導入費用を軽減できる。また、パワーコンディショナ3を追加したり、削除する場合でも、集中管理装置2の改修が容易である。 Further, according to the present embodiment, in each customer B, the central management device 2 only transmits the common lower index pr' to each power conditioner 3. Since the centralized control device 2 does not need to know the status of each power conditioner 3, the burden of calculation and communication is small. Since the centralized management device 2 does not need to have high performance, the initial installation cost can be reduced. Further, even when adding or deleting the power conditioner 3, the central management device 2 can be easily modified.

また、本実施形態によると、集中管理装置2は、全体制御装置Aから上位指標prを受信していない間は、需要家B内のエネルギーマネジメントのための個別指令値Piに基づいて指標算出部22が算出した下位指標pr’を各パワーコンディショナ3に送信する。これにより、集中管理装置2は、上位指標prを受信していない間は、需要家B内のエネルギーマネジメントを行うことができる。 Further, according to the present embodiment, while the central management device 2 does not receive the upper index pr from the overall control device A, the central management device 2 calculates the index based on the individual command value Pi C for energy management within the consumer B. The lower index pr' calculated by the unit 22 is transmitted to each power conditioner 3. Thereby, the centralized management device 2 can perform energy management within the consumer B while not receiving the higher rank index pr.

なお、本実施形態では、全体制御装置Aが共通の上位指標prを各需要家Biに送信する場合について説明したが、これに限られない。全体制御装置Aは、需要家Biごとに異なる上位指標priを算出してもよい。この場合、例えば、指標算出部13は、出力指令値取得部11が取得した出力指令値Pから、需要家Biごとの個別指令値Piを、容量や受電量などに応じて設定する。指標算出部13は、各需要家Biの受電点電力Piを設定した個別指令値Piにするための上位指標priを算出する。なお、上位指標priは、上記(2)式と同様の式に基づいて算出できる。送信部14は、指標算出部13が算出した上位指標priを、対応する需要家Biに送信する。 Note that, in this embodiment, a case has been described in which the overall control device A transmits a common higher-order index pr to each customer Bi, but the present invention is not limited to this. The overall control device A may calculate a different higher-order index pri for each customer Bi. In this case, for example, the index calculation unit 13 sets an individual command value Pi C for each consumer Bi based on the output command value PC acquired by the output command value acquisition unit 11 according to the capacity, amount of received power, and the like. The index calculation unit 13 calculates a higher-order index pri for setting the power receiving point power Pi of each consumer Bi to the set individual command value PiC . Note that the higher rank index pri can be calculated based on a formula similar to the above formula (2). The transmitter 14 transmits the higher-order index pri calculated by the index calculator 13 to the corresponding customer Bi.

〔第2実施形態〕
図7は、第2実施形態に係るバーチャルパワープラントC2の全体構成を示すブロック図である。図7において、上記第1実施形態と同一または類似の要素には、上記第1実施形態と同一の符号を付している。本実施形態に係るバーチャルパワープラントC2は、全体制御装置Aが各需要家Bに個別指令値PiC3を送信する点で、第1実施形態に係る蓄電池システムA1と異なる。
[Second embodiment]
FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration of a virtual power plant C2 according to the second embodiment. In FIG. 7, the same or similar elements as in the first embodiment are given the same reference numerals as in the first embodiment. The virtual power plant C2 according to the present embodiment differs from the battery storage system A1 according to the first embodiment in that the overall control device A transmits the individual command value Pi C3 to each consumer B.

本実施形態に係る全体制御装置Aは、指標算出部13の代わりに個別指令値設定部15を備えている。個別指令値設定部15は、出力指令値取得部11が取得した出力指令値Pから、需要家Biごとの個別指令値PiC3を、容量や受電量などに応じて設定する。送信部14は、個別指令値設定部15が設定した個別指令値PiC3を、対応する需要家Biに送信する。 The overall control device A according to this embodiment includes an individual command value setting section 15 instead of the index calculation section 13. The individual command value setting unit 15 sets an individual command value Pi C3 for each consumer Bi based on the output command value PC acquired by the output command value acquisition unit 11 according to the capacity, amount of received power, and the like. The transmitting unit 14 transmits the individual command value Pi C3 set by the individual command value setting unit 15 to the corresponding customer Bi.

本実施形態に係る各需要家Bの集中管理装置2の指令値補正部24は、通信部23から入力される個別指令値PiC3と、エネルギーマネジメントのための個別指令値Piとから、個別指令値PiC2を算出する。個別指令値PiC2は、PiC2=Pi+PiC3で算出される。指令値補正部24は、算出した個別指令値PiC2を補正して、補正後の個別指令値PiC2を指標算出部22に出力する。指令値補正部24が行う補正は、第1実施形態に係る指令値補正部24と同様である。 The command value correction unit 24 of the centralized control device 2 of each customer B according to the present embodiment calculates the individual command value Pi C3 input from the communication unit 23 and the individual command value Pi C for energy management. Calculate command value Pi C2 . The individual command value Pi C2 is calculated by Pi C2 = Pi C + Pi C3 . The command value correction unit 24 corrects the calculated individual command value Pi C2 and outputs the corrected individual command value Pi C2 to the index calculation unit 22. The correction performed by the command value correction section 24 is the same as that of the command value correction section 24 according to the first embodiment.

本実施形態によると、集中管理装置2の指令値補正部24は、全体制御装置Aから受信した個別指令値PiC3と、エネルギーマネジメントのための個別指令値Piとから、個別指令値PiC2を算出し、算出した個別指令値PiC2を補正して、補正後の個別指令値PiC2を指標算出部22に出力する。指令値補正部24は、第1実施形態に係る指令値補正部24と同様の補正を行う。したがって、バーチャルパワープラントC2は、需要家Bの契約における制約による不都合の発生を防止できる。また、本実施形態においても、各需要家Bにおいて、集中管理装置2は、共通の下位指標pr’を、各パワーコンディショナ3に送信するだけである。したがって、集中管理装置2の初期導入費用を軽減でき、また、パワーコンディショナ3を追加したり、削除する場合でも、集中管理装置2の改修が容易である。また、本実施形態によると、集中管理装置2は、全体制御装置Aから個別指令値PiC3を受信していない間は、需要家B内のエネルギーマネジメントのための個別指令値Piに基づいて指標算出部22が算出した下位指標pr’を各パワーコンディショナ3に送信する。これにより、集中管理装置2は、全体制御装置Aから個別指令値PiC3を受信していない間は、需要家B内のエネルギーマネジメントを行うことができる。 According to this embodiment, the command value correction unit 24 of the central control device 2 calculates the individual command value Pi C2 from the individual command value Pi C3 received from the overall control device A and the individual command value Pi C for energy management. is calculated, the calculated individual command value Pi C2 is corrected, and the corrected individual command value Pi C2 is output to the index calculating section 22. The command value correction section 24 performs the same correction as the command value correction section 24 according to the first embodiment. Therefore, the virtual power plant C2 can prevent the occurrence of inconveniences due to restrictions in the customer B's contract. Also in this embodiment, in each consumer B, the central management device 2 only transmits the common lower index pr' to each power conditioner 3. Therefore, the initial installation cost of the central management device 2 can be reduced, and even when adding or deleting the power conditioner 3, the central management device 2 can be easily modified. Further, according to the present embodiment, while the centralized control device 2 is not receiving the individual command value Pi C3 from the overall control device A , the central management device 2 receives the individual command value Pi C3 for energy management within the consumer B based on the individual command value Pi C3. The lower index pr' calculated by the index calculation unit 22 is transmitted to each power conditioner 3. Thereby, the centralized control device 2 can perform energy management within the consumer B while not receiving the individual command value Pi C3 from the overall control device A.

なお、本実施形態では、集中管理装置2が下位指標pr’を算出して、各パワーコンディショナ3に送信する場合について説明したが、これに限られない。集中管理装置2は、指令値補正部24が補正した個別指令値PiC2、または、需要家B内のエネルギーマネジメントのための個別指令値Piから、パワーコンディショナ3ごとの指令値を設定して、当該指令値を対応するパワーコンディショナ3に送信してもよい。この場合、各パワーコンディショナ3は、受信した指令値に基づいて、個別出力電力の制御を行う。 In addition, in this embodiment, although the case where the central management apparatus 2 calculates the lower-order index pr' and transmits it to each power conditioner 3 was demonstrated, it is not restricted to this. The central control device 2 sets a command value for each power conditioner 3 from the individual command value Pi C2 corrected by the command value correction unit 24 or the individual command value Pi C for energy management within the consumer B. Then, the command value may be transmitted to the corresponding power conditioner 3. In this case, each power conditioner 3 controls individual output power based on the received command value.

本発明に係るバーチャルパワープラントは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るバーチャルパワープラントの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The virtual power plant according to the present invention is not limited to the embodiments described above. The specific configuration of each part of the virtual power plant according to the present invention can be changed in design in various ways.

C:バーチャルパワープラント、A:全体制御装置、B,B1,B2,B3:需要家、2:集中管理装置、24:指令値補正部、25:送信部、26:停止部、3:パワーコンディショナ、4:負荷 C: Virtual power plant, A: Overall control device, B, B1, B2, B3: Customer, 2: Central control device, 24: Command value correction section, 25: Transmission section, 26: Stop section, 3: Power condition N, 4: Load

Claims (6)

複数の需要家と、前記複数の需要家を管理する全体制御装置と、を備えているバーチャルパワープラントであって、
前記各需要家はそれぞれ、受電点を介して電力系統に接続された負荷と、前記負荷に接続されたパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナを管理する集中管理装置と、を備え、
前記集中管理装置は、
前記全体制御装置から受信した上位目標に基づく個別指令値を補正する補正部と、
補正後の個別指令値に基づく下位目標を設定する設定部と、
前記下位目標を前記パワーコンディショナに送信する送信部と、
を備えている、
バーチャルパワープラント。
A virtual power plant comprising a plurality of consumers and an overall control device that manages the plurality of consumers,
Each of the consumers includes a load connected to the power system via a power receiving point, a power conditioner connected to the load, and a central management device that manages the power conditioner,
The central management device includes:
a correction unit that corrects the individual command value based on the upper target received from the overall control device;
a setting section that sets a lower target based on the corrected individual command value;
a transmitter that transmits the lower target to the power conditioner;
It is equipped with
Virtual power plant.
前記パワーコンディショナまたは前記負荷を停止させる停止部をさらに備え、
前記補正部は、前記停止部が前記パワーコンディショナまたは前記負荷の停止を行ってから所定時間経過までの間、前記個別指令値の変化を抑制するように補正する、
請求項1に記載のバーチャルパワープラント。
Further comprising a stop part that stops the power conditioner or the load,
The correction unit corrects the individual command value so as to suppress a change in the individual command value until a predetermined time elapses after the stop unit stops the power conditioner or the load.
The virtual power plant according to claim 1.
前記補正部は、前記個別指令値を、前記個別指令値と前回受信した上位目標に基づく前回個別指令値との差に係数を乗算した値を前記前回個別指令値に加算した値に補正することで、前記個別指令値の変化を抑制する、
請求項2に記載のバーチャルパワープラント。
The correction unit may correct the individual command value to a value obtained by adding a value obtained by multiplying a difference between the individual command value and a previous individual command value based on a previously received higher-level target by a coefficient to the previous individual command value. and suppressing a change in the individual command value,
The virtual power plant according to claim 2.
前記補正部は、前記個別指令値を上限値以下の値、または、下限値以上の値に補正する、
請求項1ないし3のいずれかに記載のバーチャルパワープラント。
The correction unit corrects the individual command value to a value less than or equal to an upper limit value or a value greater than or equal to a lower limit value.
A virtual power plant according to any one of claims 1 to 3.
前記全体制御装置は、
前記複数の需要家の各受電点電力を合計した合計電力を合計出力指令値にするための共通の上位指標を、前記各需要家に送信するための前記上位目標として算出し、
前記設定部は、当該需要家の受電点電力を前記補正後の個別指令値にするための下位指標を算出して、前記下位目標として設定し、
前記パワーコンディショナは、受信した前記下位目標を用いて、あらかじめ設定されている最適化問題に基づいて、自装置の個別出力電力の目標値である個別目標電力値を算出し、前記個別目標電力値に基づいて、前記個別出力電力の制御を行う、
請求項1ないし4のいずれかに記載のバーチャルパワープラント。
The overall control device is
Calculating a common high-level index for making the total power obtained by summing the power at each power receiving point of the plurality of consumers into a total output command value as the high-level target for transmitting to each of the consumers,
The setting unit calculates a lower-level index for making the power receiving point power of the customer the corrected individual command value, and sets it as the lower-level target,
The power conditioner calculates an individual target power value, which is a target value of the individual output power of the power conditioner, based on a preset optimization problem using the received lower target, and calculates the individual target power value, which is a target value of the individual output power of the power conditioner. controlling the individual output power based on the value;
The virtual power plant according to any one of claims 1 to 4.
前記集中管理装置は、
前記全体制御装置から前記上位目標を受信しない場合、当該需要家のエネルギーマネジメントのための需要家指令値に基づいて前記下位指標を算出する、
請求項5に記載のバーチャルパワープラント。
The central management device includes:
If the higher-level target is not received from the overall control device, calculating the lower-level index based on a consumer command value for energy management of the consumer;
The virtual power plant according to claim 5.
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