JP2023169556A - management device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両および管理サーバに関する。 The present disclosure relates to a vehicle and a management server.
特開2015-192585号公報(特許文献1)には、一般需要家の専用コンセントにプラグを挿入してバッテリを充電できる電動車両が開示されている。この電動車両は、一般需要家と電力供給会社との契約で定まる契約容量を記憶する契約容量記憶部と、一般需要家側充電装置から送信されてくる一般需要家の使用電流を受信する受信部と、使用電流と契約容量とに基づいて、一般需要家の使用電流が契約容量を超えない範囲の電流目標値を算出する目標値算出部とを備える。電動車両は、充電電流が電流目標値となるように充電を制御する。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-192585 (Patent Document 1) discloses an electric vehicle whose battery can be charged by inserting a plug into a dedicated outlet of a general consumer. This electric vehicle includes a contract capacity storage unit that stores the contract capacity determined by the contract between the general consumer and the power supply company, and a receiving unit that receives the current used by the general consumer transmitted from the general customer side charging device. and a target value calculation unit that calculates a current target value within a range in which the current used by a general consumer does not exceed the contracted capacity, based on the used current and the contracted capacity. The electric vehicle controls charging so that the charging current reaches a current target value.
バーチャルパワープラント(VPP:Virtual Power Plant)における電力リソースとして、電動車両を活用することが検討されている。VPPでは、所定の地域等に構築されたマイクログリッドをあたかも一つの発電所のように機能させる。 The use of electric vehicles as an electric power resource in virtual power plants (VPPs) is being considered. In VPP, a microgrid built in a predetermined region functions as if it were a single power plant.
ここで、需要家では、消費電力が契約容量を超過するとブレーカが遮断する。需要家では、家庭用電気機械器具(家電)等の使用状況によって消費電力が変動する。需要家の充電設備を介して電動車両を電力リソースとして活用し、マイクログリッド内の電力需要の増加を要請するデマンドレスポンス(DR)である「上げDR」に応答している状況において、家電等の使用によって需要家の消費電力が大きく増加すると、ブレーカが遮断される場合がある。ブレーカが遮断されると、その需要家の充電設備に接続された電動車両を電力リソースとして使用できず、デマンドレスポンスに適切に応答することができない。 Here, at the consumer, if the power consumption exceeds the contracted capacity, the breaker shuts off. At consumers, power consumption fluctuates depending on the usage status of household electrical equipment (home appliances), etc. In a situation where electric vehicles are used as power resources via the charging equipment of consumers to respond to "up DR", which is a demand response (DR) that requests an increase in power demand within the microgrid, the power consumption of home appliances, etc. If a consumer's power consumption increases significantly due to use, the breaker may be shut off. When the breaker is shut off, the electric vehicle connected to the charging equipment of that customer cannot be used as an electric power resource and cannot respond appropriately to demand response.
需要家にHEMS(Home Energy Management System)を設けてブレーカが遮断されないように電力管理を行なうことも考えられるが、コストの増加を招いてしまう。 Although it is conceivable to install a HEMS (Home Energy Management System) in the consumer and perform power management to prevent the breaker from being shut off, this would result in an increase in costs.
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、コストの増加を抑制しつつ、デマンドレスポンスに適切に応答できるようにすることである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and the purpose of the present disclosure is to enable appropriate demand response while suppressing an increase in cost.
(1)本開示に係る管理装置は、複数の電力リソースを用いてマイクログリッドの電力管理を行なう管理装置である。複数の電力リソースは、バッテリを搭載した電動車両を含む。電動車両は、需要家が備える充電設備を介した、マイクログリッドからの受電が可能である。管理装置は、複数の電力リソースの中から調整力として動作させる電力リソースを選定し、マイクログリッドが外部から受電するための受電計画を作成する制御装置と、受電計画の実行中に受電が途絶えた電動車両と、受電が途絶えた時刻とを対応付けた情報を記憶する記憶装置とを備える。制御装置は、新たな受電計画を作成する場合、上記情報に基づいて、新たな受電計画の実行期間に含まれる時刻に受電が途絶えたことがある電動車両を特定し、特定された電動車両を電力リソースから除外する。 (1) A management device according to the present disclosure is a management device that performs power management of a microgrid using a plurality of power resources. The plurality of power resources include electric vehicles equipped with batteries. Electric vehicles can receive power from a microgrid via charging equipment provided by consumers. The management device is a control device that selects a power resource to operate as a regulating force from among multiple power resources, creates a power reception plan for the microgrid to receive power from outside, and a control device that selects a power resource to operate as a regulating force from among multiple power resources and creates a power reception plan for the microgrid to receive power from outside. The electric vehicle is provided with a storage device that stores information associating the electric vehicle with the time when power reception is interrupted. When creating a new power reception plan, the control device identifies electric vehicles whose power reception has been cut off at times included in the execution period of the new power reception plan, based on the above information, and selects the identified electric vehicles. Exclude from power resources.
上記構成によれば、新たな受電計画の実行期間に含まれる時刻に受電が途絶えたことがある電動車両は、当該新たな受電計画の電力リソースから除外される。受電計画の実行中に電動車両の受電が途絶えた場合、当該電動車両が接続されている充電設備を備える需要家のブレーカが遮断されたことが想定される。同じ時間帯における需要家での家電等の消費電力は、同程度であることが想定される。したがって、受電が途絶えた電動車両を受電計画に含めた場合、再び受電が途絶えてしまう可能性が高い。このような電動車両を電力リソースから除外して受電計画を作成することにより、受電計画の実行中に電動車両の受電が途絶えてしまうことを抑制することができる。 According to the above configuration, an electric vehicle whose power reception has been interrupted at a time included in the execution period of the new power reception plan is excluded from the power resources of the new power reception plan. If power reception to an electric vehicle is interrupted while the power reception plan is being executed, it is assumed that the breaker of the consumer equipped with the charging equipment to which the electric vehicle is connected has been shut off. It is assumed that the power consumption of household appliances, etc. at consumers during the same time period is about the same. Therefore, if an electric vehicle whose power reception has been interrupted is included in a power reception plan, there is a high possibility that power reception will be interrupted again. By excluding such electric vehicles from the power resources and creating a power reception plan, it is possible to prevent the electric vehicle from receiving power from being interrupted while the power reception plan is being executed.
本開示によれば、コストの増加を抑制しつつ、デマンドレスポンスに適切に応答することができる。 According to the present disclosure, it is possible to appropriately respond to demand response while suppressing an increase in cost.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。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。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are attached to the same or corresponding parts in the figures, and the description thereof will not be repeated.
<電力システムの全体構成>
図1は、本実施の形態に係る電力システム1の概略的な構成を示す図である。電力システム1は、電力系統PGと、送配電事業者サーバ20と、受変電設備35と、マイクログリッドMGとを含む。
<Overall configuration of power system>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
本実施の形態に係るマイクログリッドMGは、所定の地域に構築された小規模電力系統である。マイクログリッドMGは、EMS(Energy Management System)サーバ10と、電力リソース群30と、電力線37とを含む。
The microgrid MG according to this embodiment is a small-scale power system constructed in a predetermined area. Microgrid MG includes an EMS (Energy Management System)
マイクログリッドMG内の電力の需給は、EMSサーバ10によって管理される。マイクログリッドMGにおいて電力リソース群30をネットワーク化するための電力線37は、自営電力線であってもよい。マイクログリッドMGは、電力系統PGに並列および解列可能に構成される。
The supply and demand of electric power within the microgrid MG is managed by the EMS
送配電事業者サーバ20は、電力系統PGの需給を管理するコンピュータである。電力系統PGは、図示しない発電所および送配電設備によって構築される電力網である。本実施の形態では、電力会社が発電事業者および送配電事業者を兼ねる。電力会社は、電力系統PG(商用電力系統)を保守および管理する。電力会社は、電力系統PGの管理者に相当する。送配電事業者サーバ20は、電力会社に帰属する。
The power transmission and
受変電設備35は、マイクログリッドMGの連系点(受電点)に設けられ、電力系統PGとマイクログリッドMGとの並列(接続)および解列(切離し)を切替え可能に構成される。受変電設備35は、マイクログリッドMGと電力系統PGとの接続点に位置する。
The power receiving and transforming
マイクログリッドMGが電力系統PGと接続された状態で連系運転しているときには、受変電設備35は、電力系統PGから交流電力を受電し、受電した電力を降圧してマイクログリッドMGへ供給する。マイクログリッドMGが電力系統PGから切り離された状態で自立運転しているときには、電力系統PGからマイクログリッドMGへの電力供給は行なわれない。受変電設備35は、高圧側(一次側)の開閉装置(たとえば、区分開閉器、断路器、遮断器、および負荷開閉器)、変圧器、保護リレー、計測機器、および制御装置を含んで構成される。EMSサーバ10は、マイクログリッドMGに関する情報(たとえば、電力波形)を受変電設備35から受信するとともに、受変電設備35へ並列および解列を指示するように構成される。
When the microgrid MG is connected to the power grid PG and operated in a grid-connected state, the power receiving and
EMSサーバ10は、送配電事業者サーバ20、および電力リソース群30の各々と通信が可能に構成されている。通信プロトコルは、OpenADRであってもよい。電力リソース群30は、電力線37に電気的に接続可能な複数の電力リソースを含む。複数の電力リソースの各々は、マイクログリッドMGにおける分散型電源として機能する。EMSサーバ10は、電力リソース群30に含まれる複数の電力リソースを管理するように構成される。EMSサーバ10は、送配電事業者サーバ20から電力系統PGの需給調整を要請されたときに、電力リソース群30に対してデマンドレスポンス(DR)を実施してもよい。また、EMSサーバ10は、電力市場での約定結果に応じて電力リソース群30に対してデマンドレスポンスを実施してもよい。また、EMSサーバ10は、マイクログリッドMGの需給調整を行なうために、電力リソース群30に対してデマンドレスポンスを実施してもよい。EMSサーバ10は、マイクログリッドMGに接続される電力リソース群30を制御することにより、電力リソース群30をVPP(仮想発電所)として機能させる。より具体的には、EMSサーバ10は、IoT(モノのインターネット)を利用したエネルギーマネジメント技術により、電力リソース群30を遠隔制御および統合制御することによって、電力リソース群30をあたかも1つの発電所のように機能させる。なお、EMSサーバ10は、本開示に係る「管理装置」の一例に相当する。
The EMS
電力リソース群30は、ESS(Energy Storage System)40と、住宅50,60と、車両70,80とを含む。ESS40、住宅50、車両70、および、車両80の各々が、電力リソースとして機能し得る。ESS40、住宅50、および住宅60の各々は、電力線37を介して相互に電気的に接続されている。なお、図1には、各リソースを1つずつ図示しているが、電力リソース群30に含まれるESS40、住宅50,60、および車両70,80の数は、適宜設定することが可能である。
The
ESS40は、定置式の電力リソースであり、バッテリ45を含む。ESS40は、建物(戸建住宅、集合住宅、商業施設、工場、病院、学校等)に設けられてもよい。ESS40は、建物に設置された電力負荷(たとえば、住宅における空調設備、床暖房設備、照明器具、調理器具、湯沸かし器等)に電力を供給するように構成されてもよい。ESS40は、建物の非常用電源として機能してもよい。ESS40は、建物に設置された発電設備(たとえば、太陽光発電設備または風力発電設備のような再エネ発電設備)の余剰発電電力を蓄えるように構成されてもよい。なお、再エネは、再生可能エネルギー(RE:Renewable Energy)を意味する。バッテリ45としては、公知の定置用蓄電装置(たとえば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、レドックスフロー電池、又はNAS(ナトリウム硫黄)電池)を採用できる。
住宅50は、各種の家庭用電気機械器具(家電)を含む。家電は、たとえば、照明器具、空調設備、調理器具、情報機器、テレビ、冷蔵庫、および洗濯機等を含む。また、住宅50は、充放電設備53を含む。充放電設備53には充放電ケーブル55が設けられている。なお、充放電ケーブル55は、住宅50のコンセントにプラグを差し込む形式のものであってもよい。充放電ケーブル55の先端にはコネクタ57が設けられている。本実施の形態では、住宅50の所有者あるいは居住者は、車両70を所有している。コネクタ57が車両70の接続口703(図2)に接続されることで、充放電設備53(住宅50)と車両70とが電気的に接続される。車両70は、充放電設備53と電気的に接続されることにより、電力リソースとして機能する。
The
住宅60は、各種の家電を含む。また、住宅60は、充放電設備63を含む。充放電設備63には充放電ケーブル65が設けられている。なお、充放電ケーブル65は、住宅60のコンセントにプラグを差し込む形式のものであってもよい。充放電ケーブル65の先端にはコネクタ67が設けられている。本実施の形態では、住宅60の所有者あるいは居住者は、車両80を所有している。コネクタ67が車両80の接続口803(図3)に接続されることで、充放電設備63(住宅60)と車両80とが電気的に接続される。車両80は、充放電設備63と電気的に接続されることにより、電力リソースとして機能する。
住宅50,60の各々は、電力会社との契約により定まる契約容量を有している。住宅50,60の各々は、図示しないブレーカをさらに備えている。住宅50,60の各々において、使用電力(消費電力)が契約容量を超過するとブレーカが遮断される。なお、住宅50,60の各々は、本開示に係る「需要家」の一例に相当する。
Each of the
車両70は、電気自動車(Battery Electric Vehicle)である。図2は、車両70の構成の一例を概略的に示す図である。車両70は、電力線701と、バッテリ702と、接続口703と、パワーコントロールユニット(Power Control Unit:PCU)704と、モータジェネレータ705と、駆動輪706と、ECU(Electronic Control Unit)707と、記憶装置708と、通信装置709と、設定装置710とを含む。
バッテリ702は、車両70の駆動電源(すなわち動力源)として搭載される。バッテリ702は、積層された複数の電池を含んで構成される。電池は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。また、電池は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であってもよいし、固体電解質を有する電池(全固体電池)であってもよい。
The
PCU704は、電力線701を介してバッテリ702と電気的に接続されている。PCU704は、ECU707からの制御信号に従って、バッテリ702に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ705に供給する。また、PCU704は、モータジェネレータ705が発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ702に供給する。PCU704は、たとえば、インバータと、インバータに供給される直流電圧をバッテリ702の出力電圧以上に昇圧するコンバータとを含んで構成される。
モータジェネレータ705は、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。モータジェネレータ705は、PCU704により駆動されて回転駆動力を発生する。モータジェネレータ705が発生した駆動力は、伝達ギヤを介して駆動輪706に伝達される。
接続口703は、充放電設備53に備えられた充放電ケーブル55のコネクタ57が接続可能に構成される。接続口703は、充放電設備53から受けた電力をバッテリ702に出力する。これにより、充放電設備53からの電力(マイクログリッドMGからの電力を含む)によりバッテリ702を充電できる。また、接続口703は、バッテリ702の電力を充放電設備53に出力する。これにより、車両70からマイクログリッドMGへ電力を供給できる。
The
ECU707は、CPUと、メモリと、各種信号が入出力される入出力ポートとを含んで構成される(いずれも図示せず)。ECU707は、各センサ等からの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で構築して処理することも可能である。
The
記憶装置708は、各種情報を保存可能に構成される。記憶装置708には、ECU707によって実行されるプログラムのほか、プログラムで使用される情報(たとえば、マップ、数式、および各種パラメータ)が記憶されている。
The
通信装置709は、EMSサーバ10との双方向通信が可能に構成されている。通信装置709と、EMSサーバ10との通信は、たとえば、無線通信により行なわれる。また、通信装置709は、接続口703を介して電気的に接続された充放電設備53との通信が可能に構成される。
The
設定装置710は、バッテリ702の充放電に関する条件を設定するための装置である。設定装置710は、表示装置を含む。設定装置710は、単体の装置として設けられてもよいし、たとえば、ナビゲーション装置あるいはマルチインフォメーションシステムが備える機能の1つとすることも可能である。車両70のユーザは、設定装置710の表示装置に表示された画面において、たとえば、上限電流、下限SOC(State Of Charge)、上限SOC等を設定することができる。
上限電流は、バッテリ702の充放電における電流値の上限値を指定するためのものである。上限電流が設定された場合、ECU707は、バッテリ702の充放電において、上限電流を超えないように各部を制御する。下限SOCは、バッテリ702のSOCの下限値を指定するためのものである。下限SOCが設定された場合、ECU707は、バッテリ702の充放電において、バッテリ702のSOCが下限SOCを下回らないように各部を制御する。上限SOCは、バッテリ702のSOCの上限値を指定するためのものである。上限SOCが設定された場合、ECU707は、バッテリ702の充放電において、バッテリ702のSOCが上限SOCを上回らないように各部を制御する。なお、本実施の形態では、設定装置710は、上限電流を設定可能に構成されている。設定装置710により設定された上限電流は、記憶装置708に記憶される。
The upper limit current is for specifying the upper limit of the current value during charging and discharging of the
再び図1を参照して、車両80は、プラグインハイブリッド車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)である。図3は、車両80の構成の一例を概略的に示す図である。車両80は、電力線801と、バッテリ802と、接続口803と、PCU804と、モータジェネレータ805,806と、エンジン807と、動力分割装置808と、駆動輪809と、ECU810と、記憶装置811と、通信装置812と、設定装置813とを含む。電力線801、バッテリ802、接続口803、ECU810、記憶装置811、通信装置812、および設定装置813は、それぞれ、車両70の電力線701、バッテリ702、接続口703、ECU707、記憶装置708、通信装置709、および設定装置710と基本的に同様であるので、その説明は繰り返さない。
Referring again to FIG. 1,
PCU804は、ECU810からの制御信号に応じて、バッテリ802に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ805,806に供給する。また、PCU30は、モータジェネレータ805,806が発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ802に供給する。PCU804は、モータジェネレータ805,806の状態をそれぞれ別々に制御可能に構成されており、たとえば、モータジェネレータ805を回生状態にしつつ、モータジェネレータ806を力行状態にすることができる。
モータジェネレータ805,806の各々は、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。モータジェネレータ805は、エンジン807を始動する際にバッテリ802の電力を用いてエンジン807のクランク軸を回転させる。また、モータジェネレータ805はエンジン807の動力を用いて発電することも可能である。モータジェネレータ806は、バッテリ802からの電力およびモータジェネレータ805により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動軸を回転させる。また、モータジェネレータ806は、制動時や加速度低減時には、回生制動によって発電することも可能である。
Each of
エンジン807は、たとえば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン807は、ECU810からの制御信号によって制御される。
動力分割装置808は、たとえば、サンギヤ、キャリア、および、リングギヤの3つの回転軸を有する遊星歯車機構であって、エンジン807が発生した動力を、駆動輪809に伝達される動力と、モータジェネレータ805に伝達される動力とに分割する。
The power split
再び図1を参照して、EMSサーバ10は、制御装置11と、記憶装置12と、通信装置13とを含んで構成される。制御装置11、記憶装置12、および、通信装置13は、バス14により接続されている。
Referring to FIG. 1 again, the
記憶装置12は、各種情報を保存可能に構成される。記憶装置12には、制御装置11によって実行されるプログラムのほか、プログラムで使用される情報(たとえば、マップ、数式、および各種パラメータ)が記憶されている。
The
通信装置13は、各種の通信I/Fを含む。通信装置13は、送配電事業者サーバ20、および電力リソース群30の各々と通信が可能に構成されている。
The
制御装置11は、電力リソース群30に含まれる複数の電力リソースを管理する。制御装置11は、送配電事業者サーバ20から電力系統PGの需給調整を要請する要請情報を取得すると、当該要請に応答するための計画を作成する。要請情報には、少なくとも、種別、電力量、開始時刻、および終了時刻が含まれる。種別には、マイクログリッドMG内の電力需要の抑制または逆潮流を要請する「第1要請」、または、マイクログリッドMG内の電力需要の増加を要請する「第2要請」が含まれる。種別が「第1要請」である場合の電力量は、たとえば電力系統PGが要求する供給電力量を示し、種別が「第2要請」である場合の電力量は、たとえば電力系統PGが要求する受電電力量を示す。開始時刻は、電力供給または受電の開始の要求時刻であり、終了時刻は、電力供給または受電の終了の要求時刻である。
The
制御装置11は、需給要請(要請情報)に基づいてデマンドレスポンスを作成する。デマンドレスポンスは、マイクログリッドMG内の電力需要の抑制または逆潮流を要請する「下げDR」と、マイクログリッドMG内の電力需要の増加を要請する「上げDR」とを含む。具体的には、制御装置11は、送配電事業者サーバ20から第1要請を種別とする要請情報を受けると、要求される供給電力量をマイクログリッドMGから電力系統PGに供給できるように、電力リソース群30の中から電力リソースを選定し、下げDRを作成する。制御装置11は、送配電事業者サーバ20から第2要請を種別とする要請情報を受けると、要求される受電電力量をマイクログリッドMGが電力系統PGから受けられるように、電力リソース群30の中から電力リソースを選定し、上げDRを作成する。下げDRおよび上げDRを受けた電力リソース群30が、適切に応答することにより、電力系統PGの需給が安定する。
The
ここで、需要家である住宅50,60では、消費電力が契約容量を超過するとブレーカが遮断する。住宅50,60では、家電等の使用状況によって消費電力が変動する。上げDRに応答している状況において、家電等の使用によって消費電力が大きく増加すると、ブレーカが遮断される場合がある。ブレーカが遮断されると、その住宅の充放電設備に接続された車両(たとえば住宅50の充放電設備53に接続された車両70)を電力リソースとして使用できなくなる。そうすると、上げDRに適切に応答することができない。そこで、本実施の形態に係るEMSサーバ10は、上げDRへの応答中に住宅50,60のブレーカが遮断されてしまうことを回避するように受電計画を作成する。なお、以下では、住宅50,60を特に区別しない場合には、単に「住宅」と表記する。また、車両70,80を特に区別しない場合には、単に「車両」と表記する。
Here, in the
<EMSサーバの機能ブロック>
図4は、EMSサーバ10の第2要請(マイクログリッドMG内の電力需要の増加要請)に応答する機能を示すブロック図である。図4を参照して、EMSサーバ10の制御装置11は、要請情報取得部110と、リソース情報取得部111と、情報読み出し部112と、計画作成部113と、実行部114と、監視部115と、情報記憶部116と、通知部117とを含む。制御装置11は、たとえば、記憶装置12に記憶されたプログラムを実行することにより、要請情報取得部110、リソース情報取得部111、情報読み出し部112、計画作成部113、実行部114、監視部115、情報記憶部116、および通知部117として機能する。なお、要請情報取得部110、リソース情報取得部111、情報読み出し部112、計画作成部113、実行部114、監視部115、情報記憶部116、および通知部117は、たとえば、専用のハードウェア(電子回路)により実現されてもよい。
<Functional blocks of EMS server>
FIG. 4 is a block diagram showing a function of the
要請情報取得部110は、通信装置13を介して、送配電事業者サーバ20から電力の需給要請を受ける。すなわち、要請情報取得部110は、通信装置13を介して、送配電事業者サーバ20から要請情報を取得する。ここでは、要請情報に含まれる種別は、「第2要請」であることを想定する。すなわち、マイクログリッドMG内の電力需要の増加させ、電力系統PGからの電力をマイクログリッドMGで受電することが要請されている。要請情報取得部110は、要請情報に含まれる開始時刻および終了時刻に基づいて受電計画の実行期間(VPP実行期間)を設定する。要請情報取得部110は、設定された受電計画の実行期間をリソース情報取得部111に出力する。また、要請情報取得部110は、設定された受電計画の実行期間、および、要請情報を計画作成部113に出力する。
The request
リソース情報取得部111は、通信装置13を介して、電力リソース群30の各々から、受電計画の実行期間に対応するリソース情報を取得する。具体的には、リソース情報取得部111は、ESS40から、バッテリ45のSOC、および状態(たとえば故障有無)等を含むリソース情報を取得する。また、リソース情報取得部111は、通信装置13を介して、車両から、車両のスケジュール(出発時刻を含む使用予定、走行予定距離)、バッテリのSOC、および車載部品の状態(たとえば充放電機能に関する部品の故障有無)等を含むリソース情報を取得する。車両のスケジュールは、受電計画の実行期間に対応するスケジュールである。たとえば、ESS40および車両は、EMSサーバ10からの求めに応じてリソース情報を送信する。リソース情報取得部111は、取得されたリソース情報を計画作成部113に出力する。
The resource
情報読み出し部112は、記憶装置12から、ブレーカ落ち情報を読み出す。ブレーカ落ち情報は、過去の上げDRへの応答中(受電計画の実行中)に受電が途絶えた車両(受電が停止した車両)、および、その時刻とを対応付けた情報である。上げDRへの応答中に受電が途絶えた場合、当該電動車両が接続されている充放電設備を備える住宅のブレーカが遮断されたことが想定される。上げDRへの応答中に受電が途絶えた車両と、その時刻(受電が途絶えた時刻)とは、ブレーカ落ち情報として、情報記憶部116によって記憶装置12に記憶される。情報読み出し部112は、取得されたブレーカ落ち情報を計画作成部113に出力する。
The
計画作成部113は、受電計画の実行期間、要請情報、リソース情報、およびブレーカ落ち情報を用いて、需給要請(第2要請)を満たすように受電計画を作成する。具体的には、計画作成部113は、リソース情報を用いて、電力リソース群30の中から受電計画の実行期間中に応答可能な電力リソースを選定する。そして、計画作成部113は、ブレーカ落ち情報に基づいて、今回の受電計画の実行期間に含まれる時刻に、受電が途絶えたことがある車両を特定する。計画作成部113は、特定された車両を、今回の受電計画に応答可能な電力リソースから除外する。計画作成部113は、今回の受電計画に応答可能な電力リソースを、調整力として動作させる電力リソースとして、受電計画を作成する。なお、計画作成部113は、電力リソース群30に含まれる車両に対しては、設定されている上限電流を考慮して受電計画を作成する。計画作成部113は、作成された受電計画を実行部114に出力する。なお、受電計画では、ブレーカの遮断に対応するために、車両の受電可能電力に基づいて代替車両が設定されている。ある車両の受電が途絶えた場合、代替車両が電力リソースとして機能する。
The
実行部114は、受電計画に基づく上げDRを、対象となる電力リソース(調整力として動作させる電力リソース)に送信する。また、実行部114は、受電計画の実行期間(開始時刻および終了時刻)を監視部115に出力する。
The
監視部115は、受電計画の実行期間中、ブレーカ落ち車両の発生を監視する。換言すれば、監視部115は、上げDRへの応答中に受電が途絶えた車両が発生するか否かを監視する。監視部115は、上げDRへの応答中に受電が途絶えた車両が発生すると、その車両を特定するための情報を実行部114に出力する。これに応答して、実行部114は、受電計画における当該車両の受電可能電力に基づいて予め定められた代替車両に対して上げDRを出力する。
The
また、監視部115は、受電が途絶えた車両と、その時刻(受電が途絶えた時刻)とを情報記憶部116に出力する。
Additionally, the
情報記憶部116は、監視部115から受けた、受電が途絶えた車両、および受電が途絶えた時刻をブレーカ落ち情報として記憶装置12に記憶させる。
The
さらに、監視部115は、今回受電が途絶えた車両が、過去に別の時刻(今回の受電計画の実行期間外の時刻)でも受電が途絶えたことがあるか否かを判断する。監視部115は、過去に別の時刻に受電が途絶えたことがある場合、その旨を通知部117に出力する。
Furthermore, the
通知部117は、通信装置13を介して、対象の車両(今回受電が途絶え、かつ、過去に別の時刻でも受電が途絶えたことがある車両)に対して、契約容量の増加を推奨する通知、車両に対する上限電流の設定を推奨する通知、車両に設定された上限電流の見直しを推奨する通知、または/および、家電の節電を推奨する通知等のブレーカを遮断させないための通知を送信する。
The
<フローチャート>
図5は、EMSサーバ10の制御装置11で実行される、第2要請に応答する処理の手順を示す図である。図5に示すフローチャートの処理は、送配電事業者サーバ20から第2要請を受信した際(要請情報を取得した際)に、制御装置11により開始される。なお、図5に示すフローチャートの各ステップは、制御装置11によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部が制御装置11内に作製されたハードウェア(電子回路)によって実現されてもよい。
<Flowchart>
FIG. 5 is a diagram showing the procedure of a process executed by the
S1において、制御装置11は、種別が第2要請である要請情報を取得すると、要請情報に含まれる開始時刻および終了時刻に基づいて受電計画の実行期間(VPP実行期間)を設定する。
In S1, upon acquiring request information whose type is the second request, the
S2において、制御装置11は、通信装置13を介して、電力リソース群30の各々から、VPP実行期間に対応するリソース情報を取得する。
In S2, the
S3において、制御装置11は、記憶装置12から、ブレーカ落ち情報を読み出す。
S4において、制御装置11は、リソース情報を用いて、電力リソース群30の中からVPP実行期間に応答可能な電力リソースを選定する。たとえば、制御装置11は、故障しているESS40および車両、ならびに、VPP実行期間中に使用予定のある車両等を今回の電力リソースから除外する。
In S3, the
In S4, the
S5において、制御装置11は、ブレーカ落ち情報に基づいて、電力リソース群30に含まれる車両の中で、今回のVPP実行期間に含まれる時刻に受電が途絶えたことがある車両が存在するか否かを判断する。制御装置11は、受電が途絶えたことがある車両が存在すると判断する場合(S5においてYES)、処理をS6に進める。一方、制御装置11は、受電が途絶えたことがある車両が存在しないと判断する場合(S5においてNO)、S6の処理をスキップさせて、処理をS7に進める。
In S5, the
S6において、制御装置11は、今回のVPP実行期間に含まれる時刻に受電が途絶えたことがある車両(特定された車両)を、今回の受電計画に応答可能な電力リソースから除外する。
In S6, the
S7において、制御装置11は、今回の受電計画に応答可能な電力リソースを、調整力として動作させる電力リソースとして、受電計画を作成する。制御装置11は、受電計画の実行中のブレーカの遮断に対応するために、代替車両を設定しておく。また、制御装置11は、上限電流が設定されている車両に対しては、設定されている上限電流を考慮して(その車両の充電電流が上限電流以上とならないように)受電計画を作成する。
In S7, the
S8において、制御装置11は、通信装置13を介して、作成された受電計画に基づく上げDRを、対象となる電力リソース(調整力として動作させる電力リソース)に送信する。そして、制御装置11は、VPP実行期間の開始時刻が到来すると、VPP制御を実行する(受電計画を実行する)。
In S8, the
図6は、S8の詳細な処理の手順を示す図である。すなわち、図6は、受電計画の実行中の処理の手順を示す。 FIG. 6 is a diagram showing the detailed processing procedure of S8. That is, FIG. 6 shows the processing procedure during execution of the power reception plan.
S81において、制御装置11は、受電計画の実行中(すなわち、上げDRへの応答中)に受電が途絶えた車両が発生したか否かを判断する。換言すれば、制御装置11は、ブレーカ落ち車両が発生したか否かを判断する。制御装置11は、ブレーカ落ち車両が発生した場合(S81においてYES)、処理をS82に進める。制御装置11は、ブレーカ落ち車両が発生していない場合(S81においてNO)、処理をS86に進める。
In S81, the
S82において、制御装置11は、受電計画に従って、ブレーカ落ち車両(受電が途絶えた車両)の代替車両に上げDRを送信し、代替車両の充電を開始させる。
In S82, the
S83において、制御装置11は、ブレーカ落ち車両(受電が途絶えた車両)と、ブレーカ落ちした時刻(受電が途絶えた時刻)とをブレーカ落ち情報として記憶装置12に記憶させる。
In S83, the
S84において、制御装置11は、今回受電が途絶えた車両が、過去に別の時刻でも受電が途絶えたことがあるか否かを判断する。制御装置11は、過去に別の時刻でも受電が途絶えたことがあると判断した場合(S84においてYES)、処理をS85に進める。制御装置11は、過去に別の時刻で受電が途絶えたことがないと判断した場合(S84においてNO)、処理をS86に進める。
In S84, the
S85において、制御装置11は、通信装置13を介して、対象の車両(今回受電が途絶え、かつ、過去に別の時刻でも受電が途絶えたことがある車両)に対して、契約容量の増加を推奨する通知、車両に対する上限電流の設定を推奨する通知、車両に設定された上限電流の見直しを推奨する通知、または/および、家電の節電を推奨する通知等のブレーカを遮断させないための通知を送信する。なお、車両に対して車両のユーザの通信端末が設定されている場合には、ブレーカを遮断させないための通知は、車両を経由して、通信端末に送信されてもよい。あるいは、記憶装置12に車両に対応する通信端末の情報を予め登録しておき、EMSサーバ10から通信端末にブレーカを遮断させないための通知が送信されてもよい。
In S85, the
S86において、制御装置11は、VPP実行期間の終了時刻が到来したか否かを判断する。制御装置11は、終了時刻が到来していないと判断した場合(S86においてNO)、処理をS81に返す。制御装置11は、終了時刻が到来したと判断した場合(S86においてYES)処理を終了させる。これにより、図5のフローチャートの一連の処理も終了する。
In S86, the
以上のように、本実施の形態に係る電力システム1では、送配電事業者サーバ20からの第2要請に応答するための受電計画を作成するにあたり、受電計画の実行期間(VPP実行期間)に含まれる時刻に受電が途絶えたことがある車両を電力リソースから除外する。受電計画の実行中に車両の受電が途絶えた場合、当該車両が接続されている充放電設備を備える住宅のブレーカが遮断されたことが想定される。同じ時間帯における住宅での家電等の消費電力は、同程度であることが想定される。したがって、受電が途絶えた車両を受電計画に含めた場合、受電計画の実行中に再び受電が途絶えてしまう可能性が高い。このような車両を電力リソースから除外して受電計画を作成することにより、各電力リソースが上げDRに適切に応答し、第2要請に応じた適切な電力を電力リソース群30で受電することができる。
As described above, in the
また、EMSサーバ10は、今回の受電計画の実行において受電が途絶え、かつ、過去に別の時刻でも受電が途絶えたことがある車両に対して、ブレーカを遮断させないための通知(契約容量の増加を推奨する通知、車両に対する上限電流の設定を推奨する通知、車両に設定された上限電流の見直しを推奨する通知、または/および、家電の節電を推奨する通知等)を送信する。これにより、ユーザは、ブレーカを遮断させないための対策を行なうことができる。
In addition, the
さらに、EMSサーバ10は、ブレーカ落ちに備えて、代替車両を設定した受電計画を作成する。これにより、ブレーカ落ち車両が発生したとしても、送配電事業者サーバ20からの第2要請に適切に応答することができる。
Furthermore, the
なお、たとえば、住宅にHEMSを設け、ブレーカが遮断されないように電力管理を行なうことも考えられる。しかしながら、このような場合には、住宅にHEMSを設けるためのコストが増加してしまう。コストの増加は、VPPへの参加意欲を減衰させ、VPPの普及を妨げ得る。本実施の形態では、EMSサーバ10は、車両の受電が途絶えたか否かに基づいてブレーカ落ちを判断し、ブレーカ落ちした時刻を実行期間に含む受電計画の電力リソースから対象の車両を除外する。このように受電計画を作成することにより、HEMSを設けなくても、住宅のブレーカ落ちを抑制することができる。したがって、VPPに参加するためのコスト増加を抑制することができ、VPPの活用を促進させることができる。
Note that, for example, it is also conceivable to install a HEMS in a residence and perform power management so that the breaker is not shut off. However, in such a case, the cost of installing HEMS in a house increases. Increased costs may dampen the desire to participate in VPPs and prevent the spread of VPPs. In the present embodiment, the
[変形例1]
実施の形態では、受電計画の作成において、受電計画の実行期間に含まれる時刻に受電が途絶えたことがある車両を電力リソースから除外する例について説明した。たとえば、住宅において偶然に家電等の使用が重なり、ブレーカが遮断してしまうような場合もあり得る。そこで、たとえば、変数N(N:自然数)を設定しておき、受電計画の実行期間に含まれる時刻に、N回受電が途絶えたことがある車両を電力リソースから除外するようにしてもよい。これにより、契約容量や車両に設定された上限電流が適切であるにもかかわらず、偶発的にブレーカが遮断したような場合に、ブレーカが遮断した時刻を実行期間に含むVPPに車両が参加できなくなってしまうことを抑制することができる。なお、変数Nは、電力システム1の仕様等に基づいて、適宜設定することができる。
[Modification 1]
In the embodiment, an example has been described in which, in creating a power reception plan, a vehicle whose power reception has been cut off at a time included in the execution period of the power reception plan is excluded from the power resources. For example, there may be cases where household appliances are used at the same time in a house, causing a breaker to shut off. Therefore, for example, a variable N (N: a natural number) may be set, and vehicles that have experienced interruption of power reception N times during the time period included in the execution period of the power reception plan may be excluded from the power resources. As a result, even if the contracted capacity and the upper limit current set for the vehicle are appropriate, if the breaker is accidentally tripped, the vehicle will not be able to participate in a VPP whose execution period includes the time the breaker tripped. It is possible to prevent it from disappearing. Note that the variable N can be set as appropriate based on the specifications of the
[変形例2]
実施の形態および変形例1では、送配電事業者サーバ20からの第2要請に応答するケースを例について説明した。実施の形態および変形例1で説明した手法は、電力市場において入札した電力を受電するケースにも適用することが可能である。
[Modification 2]
In the embodiment and
EMSサーバ10は、電力市場における入札が約定すると、電力市場を管理するサーバから取引情報を取得する。取引情報には、少なくとも、種別、電力量、開始時刻、および終了時刻が含まれる。種別には、電力市場で需要増加の調整力を約定したことを示す「受電」、または、電力市場で供給増加の調整力を約定したことを示す「給電」が含まれる。種別が「受電」である場合の電力量はマイクログリッドMGでの受電電力量を示し、種別が「給電」である場合の電力量はマイクログリッドMGからの供給電力量を示す。開始時刻は電力取引の開始時刻を示し、終了時刻は電力取引の終了時刻を示す。変形例2では、種別が「受電」であることを想定する。
When a bid in the electricity market is concluded, the
EMSサーバ10は、取引情報を、実施の形態に係る要請情報と同様の手法で取り扱うことが可能である。すなわち、EMSサーバ10は、図5,6で説明した処理と同様の処理を実行する。EMSサーバ10は、受電計画の実行期間に含まれる時刻に受電が途絶えたことがある車両を電力リソースから除外して受電計画を作成することで、電力市場において入札した電力を受電するケースにおいても、約定した電力に応じた適切な電力を電力リソース群30で受電することができる。
The
今回開示された実施の形態は、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。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて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 embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the claims rather than the description of the embodiments described above, and it is intended that all changes within the meaning and scope equivalent to the claims are included.
1 電力システム、10 EMSサーバ、11 制御装置、12 記憶装置、13 通信装置、14 バス、20 送配電事業者サーバ、30 電力リソース群、35 受変電設備、37 電力線、40 ESS、45 バッテリ、50 住宅、53 充放電設備、55 充放電ケーブル、57 コネクタ、60 住宅、63 充放電設備、65 充放電ケーブル、67 コネクタ、70,80 車両、110 要請情報取得部、111 リソース情報取得部、112 情報読み出し部、113 計画作成部、114 実行部、115 監視部、116 情報記憶部、117 通知部、701 電力線、702 バッテリ、703 接続口、704 PCU、705 モータジェネレータ、706 駆動輪、707 ECU、708 記憶装置、709 通信装置、710 設定装置、801 電力線、802 バッテリ、803 接続口、804 PCU、805,806 モータジェネレータ、807 エンジン、808 動力分割装置、809 駆動輪、810 ECU、811 記憶装置、812 通信装置、813 設定装置、MG マイクログリッド、PG 電力系統。 1 power system, 10 EMS server, 11 control device, 12 storage device, 13 communication device, 14 bus, 20 power transmission and distribution company server, 30 power resource group, 35 power receiving and transforming equipment, 37 power line, 40 ESS, 45 battery, 50 House, 53 Charging and discharging equipment, 55 Charging and discharging cable, 57 Connector, 60 Housing, 63 Charging and discharging equipment, 65 Charging and discharging cable, 67 Connector, 70, 80 Vehicle, 110 Request information acquisition unit, 111 Resource information acquisition unit, 112 Information Reading unit, 113 Plan creation unit, 114 Execution unit, 115 Monitoring unit, 116 Information storage unit, 117 Notification unit, 701 Power line, 702 Battery, 703 Connection port, 704 PCU, 705 Motor generator, 706 Drive wheel, 707 ECU, 708 Storage device, 709 Communication device, 710 Setting device, 801 Power line, 802 Battery, 803 Connection port, 804 PCU, 805, 806 Motor generator, 807 Engine, 808 Power split device, 809 Drive wheel, 810 ECU, 811 Storage device, 812 Communication equipment, 813 setting equipment, MG microgrid, PG power system.
Claims (1)
前記複数の電力リソースは、バッテリを搭載した電動車両を含み、
前記電動車両は、需要家が備える充電設備を介した、前記マイクログリッドからの受電が可能であり、
前記管理装置は、
前記複数の電力リソースの中から調整力として動作させる電力リソースを選定し、前記マイクログリッドが外部から受電するための受電計画を作成する制御装置と、
前記受電計画の実行中に受電が途絶えた電動車両と、受電が途絶えた時刻とを対応付けた情報を記憶する記憶装置とを備え、
前記制御装置は、新たな受電計画を作成する場合、
前記情報に基づいて、前記新たな受電計画の実行期間に含まれる時刻に受電が途絶えたことがある電動車両を特定し、
前記特定された電動車両を前記電力リソースから除外する、管理装置。
A management device that performs power management of a microgrid using multiple power resources,
The plurality of power resources include an electric vehicle equipped with a battery,
The electric vehicle is capable of receiving power from the microgrid via a charging facility provided by a consumer,
The management device includes:
a control device that selects a power resource to operate as a regulating power from among the plurality of power resources and creates a power reception plan for the microgrid to receive power from the outside;
comprising a storage device that stores information associating electric vehicles whose power reception has been interrupted during the execution of the power reception plan with a time when the power reception has been interrupted;
When creating a new power reception plan, the control device:
Based on the information, identify an electric vehicle whose power reception has been cut off at a time included in the execution period of the new power reception plan;
A management device that excludes the identified electric vehicle from the power resource.
Priority Applications (1)
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