JP2024024659A - 電力管理装置、電力管理方法及びプログラム - Google Patents

電力管理装置、電力管理方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】電力系統の電力需給バランスを維持する電力管理装置、電力管理方法及びプログラムを提供する。【解決手段】電力管理システムにおいて、下位管理サーバは、電力系統に接続される2以上の施設を管理する管理部と、2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御する制御部と、を備える。制御部は、電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用し、逆潮流が許容され、かつ、逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御で適用する。【選択図】図3

Description

本開示は、電力管理装置、電力管理方法及びプログラムに関する。
近年、電力系統の電力需給バランスを維持するために、蓄電装置を分散電源として用いる技術(例えば、VPP(Virtual Power Plant))が知られている。VPPでは、蓄電装置を有する2以上の施設を管理する電力管理装置によって蓄電装置が制御される。
VPPで分散電源を制御する方法としては、負荷の消費電力に追従するように分散電源の出力電力を制御する負荷追従制御、電力管理装置から逐次的に分散電源の出力電力を制御する逐次制御などが考えられる。電力管理装置は、負荷追従制御及び逐次制御の組み合わせによって、電力系統の電力需給バランスを調整する。
さらに、2以上の施設を2以上のグループに分類するとともに、2以上のグループの各々に属する施設の分散電源をグループ毎に制御する技術が提案されている。例えば、グループは、配電用変圧器(バンク)によって設定される(例えば、特許文献1)。
特開2019-68707公報
開示の一態様は、電力系統に接続される2以上の施設を管理する管理部と、前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用し、前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御で適用する、電力管理装置である。
開示の一態様は、電力系統に接続される2以上の施設を管理するステップAと、前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御するステップBと、を備え、前記ステップBは、前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用するステップと、前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御で適用するステップと、を含む、電力管理方法である。
開示の一態様は、プログラムであって、コンピュータに、電力系統に接続される2以上の施設を管理する工程Aと、前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御する工程Bと、を実行させ、前記工程Bは、前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用する工程と、前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御で適用する工程と、を含む、プログラムである。
図1は、実施形態に係る電力管理システム1を示す図である。 図2は、実施形態に係る施設100を示す図である。 図3は、実施形態に係る下位管理サーバ200を示す図である。 図4は、実施形態に係る上位管理サーバ300を示す図である。 図5は、実施形態に係る施設の分類を説明するための図である。 図6は、実施形態に係る電力管理方法を示す図である。 図7は、実施形態に係る電力管理方法を示す図である。 図8は、変更例1に係る課題を説明するための図である。 図9は、変更例1に係る課題を説明するための図である。 図10は、変更例1に係る課題を説明するための図である。 図11は、変更例1に係る電力管理方法を示す図である。 図12は、変更例1に係る電力管理方法を示す図である。 図13は、変更例1に係る電力管理方法を示す図である。
以下において、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものである。
[実施形態]
(電力管理システム)
以下において、実施形態に係る電力管理システムについて説明する。電力管理システムは、単に、電力システムと称されてもよい。
図1に示すように、電力管理システム1は、施設100を有する。電力管理システム1は、下位管理サーバ200、上位管理サーバ300及び第三者サーバ400を含む。
ここで、施設100、下位管理サーバ200、上位管理サーバ300及び第三者サーバ400は、ネットワーク11を介して通信可能に構成される。ネットワーク11は、インターネットを含んでもよく、VPN(Virtual Private Network)などの専用回線を含んでもよく、移動体通信網を含んでもよい。
施設100は、電力系統12に接続されており、電力系統12から電力が供給されてもよく、電力系統12に電力を供給してもよい。電力系統12から施設100への電力は、順潮流電力と称されてもよい。施設100から電力系統12への電力は、逆潮流電力と称されてもよい。図1では、施設100として、施設100A~施設100Cが例示されている。
特に限定されるものではないが、施設100は、住宅などの施設であってもよく、店舗などの施設であってもよく、オフィスなどの施設であってもよい。施設100は、2以上の住宅を含む集合住宅であってもよい。施設100は、住宅、店舗及びオフィスの少なくともいずれか2以上の施設を含む複合施設であってもよい。施設100の詳細については後述する(図2を参照)。
下位管理サーバ200は、電力系統12に関する電力を管理する事業者によって管理される。事業者は、リソースアグリゲータ(RA)であってもよい。事業者は、発電事業者であってもよく、小売事業者であってもよい。下位管理サーバ200の詳細については後述する(図3を参照)。
実施形態では、下位管理サーバ200は、2以上の施設100(以下、施設群100と称することもある)を管理する電力管理装置を構成する。
上位管理サーバ300は、電力系統12に関する電力を管理する事業者によって管理される。上位管理サーバ300は、下位管理サーバ200の事業者にサービスを提供する事業者によって管理されてもよい。上位管理サーバ300は、AEMS(Area Energy Management System)と称されてもよい。事業者は、アグリゲーションコーディネータ(AC)であってもよい。サービスは、施設群100の順潮流電力(以下、調達電力と称することもある)に関する計画値と施設群100の調達電力に関する実績値との差異(インバランス)が所定差異以下に抑制するためのサービスを含んでもよい。サービスは、施設群100の逆潮流電力(以下、発電電力と称することもある)に関する計画値と施設群100の発電電力に関する実績値との差異(インバランス)が所定差異以下に抑制するためのサービスを含んでもよい。上位管理サーバ300の詳細については後述する(図4を参照)。
第三者サーバ400は、電力系統12の電力需給バランスを管理する事業者によって管理される。事業者は、電力系統12に関する容量市場を管理してもよい。例えば、第三者サーバ400は、調達電力のインバランスを確認する機能を有してもよい。第三者サーバ400は、発電電力のインバランスを確認する機能を有してもよい。例えば、第三者サーバは、以下に示す動作を行ってもよい。
第1に、第三者サーバ400は、調達電力に関する計画値と調達電力に関する実績値との差異(インバランス)が所定差異を超えるか否かを確認してもよい。計画値及び実績値は単位期間(例えば、30分毎)に集計されてもよく、インバランスは、単位期間(例えば、30分毎)に確認されてもよい。第三者サーバ400は、インバランスが所定差異を超える場合に、下位管理サーバ200を管理する事業者に対してペナルティを課してもよい。第三者サーバ400は、インバランスが所定差異を超えない場合に、下位管理サーバ200を管理する事業者に対してインセンティブを付与してもよい。ペナルティ及びインセンティブは、金銭的なものであってもよい。
第2に、第三者サーバ400は、発電電力に関する計画値と発電電力の実績値との差異(インバランス)が所定差異を超えるか否かを確認してもよい。計画値及び実績値は単位期間(例えば、30分毎)に集計されてもよく、インバランスは、単位期間(例えば、30分毎)に確認されてもよい。第三者サーバ400は、インバランスが所定差異を超える場合に、下位管理サーバ200を管理する事業者に対してペナルティを課してもよい。第三者サーバ400は、インバランスが所定差異を超えない場合に、下位管理サーバ200を管理する事業者に対してインセンティブを付与してもよい。ペナルティ及びインセンティブは、金銭的なものであってもよい。
ここで、発電電力及び調達電力のインバランスが確認される期間を対象期間(例えば、1日)と定義してもよい。このようなケースにおいて、調達電力に関する計画値は、対象期間よりも前のタイミング(例えば、対象期間の前日の12:00)に策定される計画を含んでもよい。発電電力に関する計画値は、対象期間よりも前のタイミング(例えば、対象期間の前日の12:00)に策定される計画値を含んでもよい。さらに、調達電力に関する計画値は、対象期間に含まれる単位期間よりも前のタイミング(例えば、単位期間の1時間前)に策定される計画値を含んでもよい。発電電力に関する計画値は、対象期間に含まれる単位期間よりも前のタイミング(例えば、単位期間の1時間前)に策定される計画値を含んでもよい。
特に限定されるものではないが、調達電力に関する計画値と調達電力に関する実績値は、下位管理サーバ200又は上位管理サーバ300から報告されてもよい。発電電力に関する計画値と発電電力に関する実績値は、下位管理サーバ200又は上位管理サーバ300から報告されてもよい。
(施設)
以下において、実施形態に係る施設について説明する。図2に示すように、施設100は、太陽電池装置110と、蓄電装置120と、燃料電池装置130と、負荷機器140と、EMS(Energy Management System)160と、を有する。施設100は、測定装置190を有してもよい。
太陽電池装置110は、太陽光などの光に応じて発電をする分散電源である。例えば、太陽電池装置110は、PCS(Power Conditioning System)及び太陽光パネルによって構成される。ここで、設置とは、太陽電池装置110と電力系統12とが接続されることであってもよい。
蓄電装置120は、電力の充電及び電力の放電をする分散電源である。例えば、蓄電装置120は、PCS及び蓄電セルによって構成される。ここで、設置とは、蓄電装置120と電力系統12とが接続されることであってもよい。
燃料電池装置130は、燃料を用いて発電を行う分散電源である。例えば、燃料電池装置130は、PCS及び燃料電池セルによって構成される。ここで、設置とは、燃料電池装置130と電力系統12とが接続されることであってもよい。
例えば、燃料電池装置130は、固体酸化物型燃料電池(SOFC; Solid Oxide Fuel Cell)であってもよく、固体高分子型燃料電池(PEFC; Polymer Electrolyte Fuel Cell)であってもよく、リン酸型燃料電池(PAFC; Phosphoric Acid Fuel Cell)であってもよく、溶融炭酸塩型燃料電池(MCFC; Molten Carbonate Fuel Cell)であってもよい。
負荷機器140は、電力を消費する機器である。例えば、負荷機器140は、空調装置、ヒートポンプ給湯器、照明装置などを含んでもよい。
EMS160は、施設100に関する電力を管理する。EMS160は、太陽電池装置110、蓄電装置120、燃料電池装置130、負荷機器140を制御してもよい。実施形態では、下位管理サーバ200から制御コマンドを受信する装置としてEMS160を例示するが、このような装置は、Gatewayと称されてもよく、単に制御ユニットと称されてもよい。EMS160は、下位管理サーバ200と区別するために、LEMS(Local EMS)と称されてもよく、HEMS(Home EMS)と称されてもよく、VPPコントローラと称されてもよい。
測定装置190は、電力系統12から施設100への順潮流電力(以下、需要電力とも称する)を測定する。測定装置190は、施設100から電力系統12への逆潮流電力を測定してもよい。例えば、測定装置190は、電力会社に帰属するSmart Meterであってもよい。測定装置190は、第1間隔(例えば、30分)における測定結果(順潮流電力又は逆潮流電力の積算値)を示す情報要素を第1間隔毎にEMS160に送信してもよい。測定装置190は、第1間隔よりも短い第2間隔(例えば、1分)における測定結果を示す情報要素をEMS160に送信してもよい。
(下位管理サーバ)
以下において、実施形態に係る下位管理サーバについて説明する。図3に示すように、下位管理サーバ200は、通信部210と、管理部220と、制御部230と、を有する。
通信部210は、通信モジュールによって構成される。通信モジュールは、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax、ZigBee、Wi-SUN、LTE、5G、6Gなどの規格に準拠する無線通信モジュールであってもよく、IEEE802.3などの規格に準拠する有線通信モジュールであってもよい。
通信部210は、施設100の施設情報を受信してもよい。施設情報は、施設100が有する分散電源の構成を示す情報を含んでもよく、施設100が有する分散電源の仕様を示す情報を含んでもよい。施設情報は、施設100が逆潮流を示すか否かを示す情報(逆潮流可否情報)を含んでもよい。逆潮流可否情報は、逆潮流が許容された分散電源を施設100が有するか否かを示す情報であってもよい。逆潮流可否情報は、逆潮流可否フラグと称されてもよい。
なお、通信部210は、施設100の各々の発電電力に関する計画値を受信してもよい。通信部210は、施設100の各々の需要電力に関する計画値を受信してもよい。
通信部210は、施設100の各々に設置される装置を制御する制御コマンドを送信してもよい。施設100の各々に設置される装置は、太陽電池装置110、蓄電装置120、燃料電池装置130などの分散電源を含んでもよい。施設100の各々に設置される装置は、負荷機器140を含んでもよい。
管理部220は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、不揮発性メモリなどの記憶媒体によって構成される。
実施形態では、管理部220は、電力系統12に接続された2以上の施設100を管理する管理部を構成してもよい。管理部220は、施設100に関する情報を管理してもよい。例えば、施設100に関する情報は、施設100に設けられる分散電源(太陽電池装置110、蓄電装置120又は燃料電池装置130)の種別、施設100に設けられる分散電源(太陽電池装置110、蓄電装置120又は燃料電池装置130)のスペックなどである。スペックは、太陽電池装置110の定格発電電力、蓄電装置120の定格充電電力、蓄電装置120の定格放電電力、燃料電池装置130の定格出力電力を含んでもよい。スペックは、蓄電装置120の定格容量、最大充放電電力などを含んでもよい。
実施形態では、管理部220は、施設群100を管理する管理部を構成する。
制御部230は、少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。少なくとも1つのプロセッサは、単一の集積回路(IC)によって構成されてもよく、通信可能に接続された複数の回路(集積回路及び又はディスクリート回路(discrete circuit(s))など)によって構成されてもよい。
実施形態では、制御部230は、2以上の施設100の各々に設置される分散電源を制御する制御部を構成してもよい。制御部230は、電力系統12に対する逆潮流が許容され、かつ、逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用してもよい。制御部230は、逆潮流が許容され、かつ、逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御で適用してもよい。
ここで、第1制御は、分散電源を自律的に動作させる制御であってもよい。例えば、制御部230は、施設100に目標需要電力を設定し、分散電源は、施設100の需要電力を目標需要電力に近づけるように分散電源の出力電力を自律的に制御してもよい。目標需要電力は、ゼロであってもよい。例えば、第1制御は、施設100の消費電力に追従するように分散電源の出力電力を制御する負荷追従制御であってもよい。
第2制御は、制御部230が分散電源を逐次的に動作させる制御であってもよい。例えば、制御部230は、施設群100の削減電力を目標削減電力に近づけるように、施設100毎に目標削減電力を割り当て、分散電源の出力電力のフィードバックに基づいて目標削減電力が実現されるように分散電源の出力電力を逐次的に制御してもよい。第2制御は、施設100からのフィードバックを用いる逐次制御(又は、フィードバック制御)と称されてもよい。第2制御は、第1制御と比べて、施設100に対する制御コマンド及び施設100からのフィードバックなどの遅延に伴う遅延誤差が生じ得ることに留意すべきである。
ここで、目標削減電力は、下位管理サーバ200と上位管理サーバ300との間の交渉によって設定されてもよい。目標削減電力は、ベースライン電力を基準として削減すべき電力の目標であってもよい。削減電力は、ベースライン電力を基準として削減すべき電力であってもよい。ベースライン電力は、基準値と称されてもよい。ベースライン電力は、調整指示の送信前の一定期間の需要電力の平均値であってもよい。一定期間は、ネガワット取引の実体に応じて定められてもよく、下位管理サーバ200と上位管理サーバ300との間で定められてもよい。調整指示は、順潮流電力(調達電力)の削減を要請するDR(Demand Response)要請を含んでもよい。
このような前提下において、制御部230は、第1分散電源に第1制御を適用し、かつ、第2分散電源に第2制御を適用しても、2以上の施設100の総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、第1分散電源に第2制御を適用してもよい。
(上位管理サーバ)
以下において、実施形態に係る上位管理サーバについて説明する。図4に示すように、上位管理サーバ300は、通信部310と、管理部320と、制御部330と、を有する。
通信部310は、通信モジュールによって構成される。通信モジュールは、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax、ZigBee、Wi-SUN、LTE、5G、6Gなどの規格に準拠する無線通信モジュールであってもよく、IEEE802.3などの規格に準拠する有線通信モジュールであってもよい。
例えば、通信部310は、電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、施設群100によって調整可能な電力量を問い合わせる調整可能電力要求を下位管理サーバ200に送信してもよい。通信部310は、調整可能電力要求に対する応答として、施設群100によって調整可能な電力量(以下、調整可能量)を含む調整可能電力回答を下位管理サーバ200から受信してもよい。調整可能量を実現するための計画値は、上述した修正計画値であると考えてもよい。
例えば、通信部310は、電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、調達電力又は調整電力少なくともいずれか1つの調整を指示する調整指示を下位管理サーバ200に送信してもよい。通信部310は、調整指示に対する応答として、調達電力又は調整電力の少なくともいずれか1つの調整結果を下位管理サーバ200から受信してもよい。
管理部320は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、不揮発性メモリなどの記憶媒体によって構成される。
例えば、管理部320は、施設群100によって調整可能な電力量を管理してもよい。
制御部330は、少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。少なくとも1つのプロセッサは、単一の集積回路(IC)によって構成されてもよく、通信可能に接続された複数の回路(集積回路及び又はディスクリート回路(discrete circuit(s))など)によって構成されてもよい。
例えば、制御部330は、施設群100によって調整可能な電力量に基づいて、上述した調整指示の送信を通信部310に指示してもよい。調整指示によって指示される調整電力量は、調整可能量そのものであってもよく、調整可能量を上限として割り当てられる電力量であってもよい。調整電力量を実現するための計画値は、上述した修正計画値であると考えてもよい。
ここで、調整指示は、上述した目標削減電力を示す情報を含んでもよい。言い換えると、上述した目標削減電力は、調整指示によって指示される調整電力量の一例であってもよい。
(施設の分類)
以下において、実施形態に係る施設の分類について説明する。図5に示すように、下位管理サーバ200によって管理される施設100群に属する施設は、逆潮流が許容された1以上の施設を含む施設群X又は逆潮流が許容されない1以上の施設を含む第3施設群(以下、施設群Y)に分類されてもよい。施設群Xに属する施設は、逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群又は逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に分類されてもよい。
ここで、逆潮流が許容された施設は、逆潮流が許容された分散電源を有する施設であってもよい。逆潮流が許容されない施設は、逆潮流が許容された分散電源を有していない施設であってもよい。逆潮流を想定しない施設は、逆潮流が計画されていない施設であると考えてもよく、施設100の各々の発電電力又は需要電力に関する計画値に基づいて特定されてもよい。逆潮流を想定する施設は、逆潮流が計画されている施設であると考えてもよく、施設100の各々の発電電力に関する計画値に基づいて特定されてもよい。
このような施設100の分類を前提として、下位管理サーバ200は、施設100の各々が有する分散電源に対して、以下に示す制御を適用してもよい。
第1に、下位管理サーバ200は、施設群Yに属する施設100の分散電源に対して第1制御を適用する。例えば、第1制御は、施設100の消費電力に追従するように分散電源の出力電力を制御する負荷追従制御であってもよい。
第2に、下位管理サーバ200は、第1施設群に属する施設100の第1分散電源に対して第1制御を適用する。例えば、第1制御は、施設100の消費電力に追従するように分散電源の出力電力を制御する負荷追従制御を含んでもよい。第1分散電源は、蓄電装置120を含んでもよい。
第3に、下位管理サーバ200は、第2施設群に属する施設100の第2分散電源に対して第2制御を適用する。例えば、第2制御は、施設100からのフィードバックを用いる逐次制御(又は、フィードバック制御)を含んでもよい。第2分散電源は、蓄電装置120を含んでもよい。
ここで、第1制御によって削減可能な電力は、施設100の需要電力が上限である。一方で、第1制御が予定されていた施設100について考えた場合には、第2制御によって削減可能な電力は、逆潮流が想定されるため、第1制御によって削減可能な電力よりも大きくなることが想定される。一方で、第2制御は、第1制御と比べて、施設100に対する制御コマンド及び施設100からのフィードバックなどの遅延に伴う遅延誤差が生じ得る制御である。
下位管理サーバ200は、第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用し、かつ、第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御を適用しても、2以上の施設100の総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、第1分散電源に第2制御を適用してもよい。言い換えると、下位管理サーバ200は、第1分散電源に適用する制御を第1制御から第2制御に変更する。下位管理サーバ200は、総割当削減電力を目標削減電力に近づけるように、第2制御を適用する第1分散電源を選択してもよい。
上述したように、第1施設群に属する施設の第1分散電源について、原則として第1制御を適用しながら、総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、第1分散電源に適用する制御を第1制御から第2制御に変更する。従って、遅延誤差を抑制しながら、電力系統12の電力需給バランスを適切に維持することができる。
(電力管理方法)
以下において、実施形態に係る電力管理方法について説明する。
図6に示すように、ステップS11において、下位管理サーバ200は、施設100から施設情報を受信する。施設情報は、施設100が有する分散電源の構成を示す情報を含んでもよく、施設100が有する分散電源の仕様を示す情報を含んでもよい。施設情報は、施設100が逆潮流を示すか否かを示す情報(逆潮流可否情報)を含んでもよい。
ステップS12において、下位管理サーバ200は、施設情報に基づいて、施設100を分類する。施設100の分類方法は、上述した通りであるため、その詳細については省略する。
ステップS21において、上位管理サーバ300は、電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、調達電力の削減を指示する調整指示(DR要請)を下位管理サーバ200に送信する。
ステップS22において、下位管理サーバ200は、施設100が有する分散電源に適用する制御を決定する。具体的には、下位管理サーバ200は、図7に示す動作を実行してもよい。
図7に示すように、ステップS41において、下位管理サーバ200は、第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用する想定で、第1施設群の各々の施設100に割り当てられる割当削減電力を特定する。
ステップS42において、下位管理サーバ200は、第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御を適用する想定で、第2施設群の各々の施設100に割り当てられる割当削減電力を特定する。
ステップS43において、下位管理サーバ200は、総割当削減電力が目標削減電力よりも小さいか否かを判定する。下位管理サーバ200は、総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、ステップS44の処理を実行する。下位管理サーバ200は、総割当削減電力が目標削減電力以上である場合に、一連の処理を終了する。
ステップS44において、下位管理サーバ200は、第1分散電源に適用する制御を第1制御から第2制御に変更する。下位管理サーバ200は、総割当削減電力を目標削減電力に近づけるように、第2制御を適用する第1分散電源を選択してもよい。
図6に戻って、ステップ23において、下位管理サーバ200は、分散電源に適用する制御を指示する制御コマンドを施設100に送信する。なお、図6では省略しているが、第2制御が適用される分散電源については、フィードバックの受信及び制御コマンドの送信が逐次的に実行される。
ステップS31において、施設群100は、事後実績値を下位管理サーバ200に送信する。事後実績値は、施設100の各々の発電電力に関する実績値を含んでもよく、施設100の各々の需要電力に関する実績値を含んでもよい。
ステップS32において、下位管理サーバ200は、施設100の各々の事後実績値を集計して、施設群100の事後実績値を上位管理サーバ300に送信してもよい。下位管理サーバ200又は上位管理サーバ300は、施設群100の事後実績値を第三者サーバ400に送信してもよい。事後実績値は、施設群100の発電電力に関する実績値を含んでもよく、施設群100の調達電力に関する実績値を含んでもよい。
(作用及び効果)
実施形態では、下位管理サーバ200は、第1施設群に属する施設100の第1分散電源に対して第1制御を適用し、第2施設群に属する施設100の第2分散電源に対して第2制御を適用する。すなわち、逆潮流が許容された1以上の施設を含む施設群Xを対象として、施設群Xに属する施設が第1施設群又は第2施設群に分類され、第1分散電源及び第2分散電源に対して異なる制御を適用する。このような構成によれば、逆潮流が許容された1以上の施設を含む施設群Xを一律に扱わずに、分散電源に対して異なる制御を適用することによって、遅延誤差及び電力需給バランスの維持を両立しやすくすることができる。
実施形態では、下位管理サーバ200は、第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用し、かつ、第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御を適用しても、2以上の施設100の総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、第1分散電源に第2制御を適用してもよい。このような構成によれば、第1施設群に属する施設の第1分散電源について、原則として第1制御を適用しながら、総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、第1分散電源に適用する制御を第1制御から第2制御に変更する。従って、遅延誤差を抑制しながら、電力系統12の電力需給バランスを適切に維持することができる。
例えば、施設群100の発電電力が計画値Aよりも小さいケース、施設群100の調達電力が計画値Bよりも大きいケースなどが考えられる。また、第1施設群に属する施設100の需要電力が計画よりも小さいため、このような施設100において第1分散電源に第1制御を適用することによって得られる割当削減電力(例えば、第1制御が負荷追従制御である場合には、施設100の需要電力)が計画よりも小さくなるケースなどが考えられる。これらのケースにおいては、第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用し、かつ、第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御を適用しても、2以上の施設100の総割当削減電力が目標削減電力よりも小さくなると想定される。従って、下位管理サーバ200は、逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に適用する制御を第1制御から第2制御に変更することによって、第1施設群からの逆潮流を許容し得る状態を実現する。このような構成によれば、第1施設群の逆潮流電力を割当削減電力に加算することができるため、総割当削減電力の増大を図ることができ、総割当削減電力を目標削減電力に近づけることができる。
[変更例1]
以下において、実施形態の変更例1について説明する。以下においては、上述した実施形態に対する相違点について主として説明する。
変更例1では、下位管理サーバ200の通信部210は、施設群100の発電電力に関する計画値A及び施設群100の調達電力に関する計画値Bの少なくともいずれか1つを取得してもよい。
ここで、発電電力及び調達電力のインバランスが調整される期間を対象期間(例えば、1日)と定義してもよい。発電電力及び調達電力のインバランスが調整される発電電力及び調達電力のインバランスは、対象期間に含まれる単位期間(例えば、30分)毎に調整されてもよい。
例えば、計画値Aは、対象期間よりも前のタイミング(例えば、対象期間の前日の12:00)に策定される計画(以下、事前計画値A)を含んでもよい。同様に、計画値Bは、対象期間よりも前のタイミング(例えば、対象期間の前日の12:00)に策定される計画値(以下、事前計画値B)を含んでもよい。事前計画値A及び事前計画値Bを総称して事前計画値と称してもよい。
さらに、計画値Aは、対象期間に含まれる単位期間よりも前のタイミング(例えば、単位期間の1時間前)に策定される計画値(以下、修正計画値A)を含んでもよい。修正計画値Aは、事前計画値Aを修正した計画値であると考えてもよい。同様に、計画値Bは、対象期間に含まれる単位期間よりも前のタイミング(例えば、単位期間の1時間前)に策定される計画(以下、修正計画値B)を含んでもよい。修正計画値Bは、事前計画値Bを修正した計画値であると考えてもよい。修正計画値A及び修正計画値Bを総称して修正計画値と称してもよい。
特に限定されるものではないが、事前計画値は、施設100の各々から受信された事前計画値を集計することによって特定されてもよい。修正計画値は、施設100の各々の発電電力及び需要電力に基づいて制御部230によって策定(特定)されてもよい。修正計画値は、上位管理サーバ300から指示された計画値であってもよい。
(課題)
以下において、変更例1に係る課題について説明する。具体的には、計画値と予測値との間の予測誤差が生じるケースにおいて、施設100の各々の予測誤差を縮小する制御について説明する。ここでは、予測値が計画値を下回るケースについて例示する。
第1に、図8に示すように、施設100の発電電力に関する計画値と施設100の発電電力に関する予測値との差異(予測誤差)が生じる場合には、施設100に設置される蓄電装置120の放電によって予測誤差の縮小が図られることが想定される。すなわち、発電電力の予測値が発電電力に関する計画値を下回っているため、蓄電装置120の放電によって発電電力の増大を図ることが想定される。
第2に、図9に示すように、施設100の需要電力に関する計画値と施設100の需要電力に関する予測値との差異(予測誤差)が生じる場合には、施設100に設置される蓄電装置120の充電によって予測誤差の縮小が図られることが想定される。すなわち、需要電力の予測値が需要電力に関する計画値を下回っているため、蓄電装置120の充電によって需要電力の増大を図ることが想定される。
このような前提下において、蓄電装置120の放電によって発電電力の増大を図るケースについて想定する。例えば、需要電力が生じると計画された施設100に設置される蓄電装置120の放電が実行されると、蓄電装置120の放電が自家消費で用いられる。従って、図10に示すように、蓄電装置120の放電に伴って需要電力が減少するため、需要電力(ひいては、調達電力)のインバランスが却って拡大する可能性がある。
このような課題を解決するために、変更例1では、下位管理サーバ200は、以下に示す動作を実行する。
(制御A及び制御B)
以下において、変更例1に係る制御A及び制御Bについて説明する。下位管理サーバ200の制御部230は、計画値Aの予測誤差を縮小する制御A及び計画値Bの予測誤差を縮小する制御Bを実行する。
第1に、制御部230は、施設群100のうち、発電電力に寄与する施設Aを特定する。制御部230は、施設群100のうち、調達電力に寄与する施設Bを特定する。すなわち、制御部230は、2以上の施設100の各々を施設A又は施設Bに分類する。
施設Aの特定方法としては、以下に示すオプションが考えられる。
オプション1-1では、制御部230は、発電電力が生じると計画された施設を施設Aとして特定してもよい。発電電力が生じると計画された施設は、事前計画値Aにおいて発電電力が生じると想定された施設であってもよく、修正計画値Aにおいて発電電力が生じると想定された施設であってもよい。
オプション1-2では、制御部230は、需要電力が生じると計画された施設であって、当該施設に設置される分散電源の出力電力の増大又は当該施設の需要電力の減少によって発電電力を生じ得る施設を施設Aとして特定してもよい。発電電力が生じると計画された施設は、事前計画値Aにおいて発電電力が生じると想定された施設であってもよく、修正計画値Aにおいて発電電力が生じると想定された施設であってもよい。
オプション1-2において、分散電源の出力電力の増大は、施設100に設置される蓄電装置120の放電によって実現されてもよい。分散電源の出力電力の増大は、施設100に設置される燃料電池装置130の出力電力の増大によって実現されてもよい。例えば、燃料電池装置130の運転モードが負荷追従モードである場合に、燃料電池装置130の運転モードを定格出力モードに変更することによって、燃料電池装置130の出力電力の増大が実現されてもよい。
オプション1-2において、施設の需要電力の減少は、施設100に設置される負荷機器140(例えば、空調装置、ヒートポンプ給湯器、照明装置)の消費電力の減少によって実現されてもよい。
ここで、施設Aは、逆潮流電力の出力が許容された分散電源の構成を有する施設であってもよい。分散電源の構成は、逆潮流電力の出力が許容された分散電源(例えば、PV110)を有する構成であってもよい。逆潮流電力の出力が許容された分散電源は、蓄電装置120を含んでもよく、燃料電池装置130を含んでもよい。分散電源の構成は、逆潮流電力の出力が許容された分散電源に由来する逆潮流電力の押し上げ効果が許容された分散電源を有する構成であってもよい。
なお、押し上げ効果は、逆潮流電力の出力が許容された分散電源の出力電力を上限として、逆潮流電力の出力が許容された分散電源の出力電力を増大する効果である。すなわち、押し上げ効果が許容された分散電源は、施設100の消費電力を上限として電力を出力することが許容された分散電源であってもよい。
施設Bについては、以下に示すオプションが考えられる。
オプション2-1では、制御部230は、需要電力が生じると計画された施設を施設Bとして特定してもよい。需要電力が生じると計画された施設は、事前計画値Bにおいて需要電力が生じると想定された施設であってもよく、修正計画値Bにおいて需要電力が生じると想定された施設であってもよい。
オプション2-2では、制御部230は、発電電力が生じると計画された施設であって、当該施設に設置される分散電源の出力電力の減少又は当該施設の需要電力の増大によって需要電力を生じ得る施設を施設Bとして特定してもよい。需要電力が生じると計画された施設は、事前計画値Bにおいて需要電力が生じると想定された施設であってもよく、修正計画値Bにおいて需要電力が生じると想定された施設であってもよい。
オプション2-2において、分散電源の出力電力の減少は、施設100に設置される蓄電装置120の充電によって実現されてもよい。分散電源の出力電力の減少は、施設100に設置される燃料電池装置130の出力電力の減少によって実現されてもよい。例えば、燃料電池装置130の運転モードが定格出力モードである場合に、燃料電池装置130の運転モードを負荷追従モードに変更することによって、燃料電池装置130の出力電力の減少が実現されてもよい。
オプション2-2において、施設の需要電力の増大は、施設100に設置される負荷機器140(例えば、空調装置、ヒートポンプ給湯器、照明装置)の消費電力の増大によって実現されてもよい。
第2に、制御部230は、制御Aにおいて、特定された施設Aに設置される装置Aを制御する。装置Aは、蓄電装置120及び燃料電池装置130などの分散電源を含んでもよく、空調装置、ヒートポンプ給湯器、照明装置などの負荷機器140を含んでもよい。すなわち、制御部230は、計画値Aの予測誤差を縮小するように、装置Aを制御する。
ここで、施設Bの特定方法としてオプション2-2が採用される場合に、制御部230は、制御Bによって減少し得る発電電力を想定して、制御Aを実行してもよい。
第3に、制御部230は、制御Bにおいて、特定された施設Bに設置される装置Bを制御する。装置Bは、蓄電装置120及び燃料電池装置130などの分散電源を含んでもよく、空調装置、ヒートポンプ給湯器、照明装置などの負荷機器140を含んでもよい。すなわち、制御部230は、計画値Bの予測誤差を縮小するように、装置Bを制御する。
ここで、施設Aの特定方法としてオプション1-2が採用される場合に、制御部230は、制御Aによって減少し得る需要電力を想定して、制御Bを実行してもよい。
(電力管理方法)
以下において、変更例1に係る電力管理方法について説明する。
図11に示すように、ステップS51において、施設群100は、事前計画値を下位管理サーバ200に送信する。事前計画値は、施設100の各々の発電電力に関する計画値を含んでもよく、施設100の各々の需要電力に関する計画値を含んでもよい。
ステップS52において、下位管理サーバ200は、施設100の各々の計画値を集計して、施設群100の事前計画値を上位管理サーバ300に送信してもよい。下位管理サーバ200又は上位管理サーバ300は、施設群100の事前計画値を第三者サーバ400に送信してもよい。事前計画値は、施設群100の発電電力に関する事前計画値Aを含んでもよく、施設群100の調達電力に関する事前計画値Bを含んでもよい。
ステップS61において、上位管理サーバ300は、電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、施設群100によって調整可能な電力量を問い合わせる調整可能電力要求を下位管理サーバ200に送信する。
例えば、対象期間に含まれる単位期間において電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、上位管理サーバ300は、単位期間よりも前のタイミング(例えば、単位期間の1時間以上前)に調整可能電力要求を送信してもよい。
ステップS62において、下位管理サーバ200は、施設A及び施設Bを特定する。下位管理サーバ200は、施設Aによって調整可能な電力量(以下、調整可能量A)及び施設Bによって調整可能な電力量(以下、調整可能量B)を特定する。調整可能量Aは、発電電力について調整可能な電力量である。調整可能量Bは、調達電力について調整可能な電力量である。
具体的には、図12に示すように、ステップS81において、下位管理サーバ200は、施設Aを特定する。施設Aの特定方法は上述した通りであるため、その詳細については省略する。
ステップS82において、下位管理サーバ200は、施設Bを特定する。施設Bの特定方法は上述した通りであるため、その詳細については省略する。
ステップS83において、下位管理サーバ200は、施設Aを対象として調整可能量Aを特定する。調整可能量Aは、施設Aに配置された蓄電装置120の充電可能量又は放電可能量、施設Aに配置された燃料電池装置130の出力電力の増大余力又は減少余力、施設Aに配置された負荷機器140の消費電力の増大余力又は減少余力に基づいて特定される。
ステップS84において、下位管理サーバ200は、施設Bを対象として調整可能量Bを特定する。調整可能量Bは、施設Bに配置された蓄電装置120の充電可能量又は放電可能量、施設Bに配置された燃料電池装置130の出力電力の増大余力又は減少余力、施設Bに配置された負荷機器140の消費電力の増大余力又は減少余力に基づいて特定される。
図11に戻って、ステップS63において、下位管理サーバ200は、調整可能電力要求に対する応答として、調整可能電力回答を上位管理サーバ300に送信する。調整可能電力回答は、調整可能量A及び調整可能量Bを含む。
例えば、対象期間に含まれる単位期間において電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、下位管理サーバ200は、単位期間よりも前のタイミング(例えば、単位期間の1時間以上前)に調整可能電力回答を送信してもよい。
ステップS64において、上位管理サーバ300は、電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、調達電力及び調整電力の少なくともいずれか1つの調整を指示する調整指示を下位管理サーバ200に送信する。
例えば、対象期間に含まれる単位期間において電力系統12の需給バランスの調整が必要な場合に、上位管理サーバ300は、単位期間よりも前のタイミング(例えば、単位期間の1時間以上前)に調整指示を送信してもよい。調整指示は、発電電力に関する調整電力量として、調整可能量Aを上限として定められた調整電力量Aを含んでもよい。調整指示は、調達電力に関する調整電力量として、調整可能量Bを上限として定められた調整電力量Bを含んでもよい。
ステップS65において、下位管理サーバ200は、調整指示に基づいて、制御A及び制御Bを実行する。制御A及び制御Bは、単位期間を最小単位として実行される制御であると考えてもよい。例えば、下位管理サーバ200は、制御コマンドを施設群100に送信する。
具体的には、図13に示すように、ステップS91において、下位管理サーバ200は、施設Aを特定する。施設Aの特定方法は上述した通りであるため、その詳細については省略する。なお、ステップS81において施設Aを特定済みであり、施設Aの変更が不要である場合には、ステップS91の処理は省略されてもよい。
ステップS92において、下位管理サーバ200は、施設Bを特定する。施設Bの特定方法は上述した通りであるため、その詳細については省略する。なお、ステップS82において施設Bを特定済みであり、施設Bの変更が不要である場合には、ステップS92の処理は省略されてもよい。
ステップS93において、下位管理サーバ200は、計画値Aの予測誤差を縮小するために、施設Aに設置される装置Aを制御する。上述したように、施設Bの特定方法としてオプション2-2が採用される場合に、下位管理サーバ200は、制御Bによって減少し得る発電電力を想定して、制御Aを実行してもよい。
なお、計画値Aとしては、調整電力量Aを実現するための修正計画値Aが用いられてもよい。調整電力量Aが調整可能量Aと同じである場合には、計画値Aとしては、調整可能量Aを実現するための修正計画値Aが用いられてもよい。
ステップS94において、下位管理サーバ200は、計画値Bの予測誤差を縮小するために、施設Bに設置される装置Bを制御する。上述したように、施設Aの特定方法としてオプション1-2が採用される場合に、下位管理サーバ200は、制御Bによって減少し得る調達電力を想定して、制御Bを実行してもよい。
なお、計画値Bとしては、調整電力量Bを実現するための修正計画値Bが用いられてもよい。調整電力量Bが調整可能量Bと同じである場合には、計画値Bとしては、調整可能量Bを実現するための修正計画値Bが用いられてもよい。
図11に戻って、ステップS66において、下位管理サーバ200は、調整指示に対する応答として、調達電力及び調整電力の少なくともいずれか1つの調整結果を上位管理サーバ300に送信する。
ステップS71において、施設群100は、事後実績値を下位管理サーバ200に送信する。事後実績値は、施設100の各々の発電電力に関する実績値を含んでもよく、施設100の各々の需要電力に関する実績値を含んでもよい。
ステップS72において、下位管理サーバ200は、施設100の各々の事後実績値を集計して、施設群100の事後実績値を上位管理サーバ300に送信してもよい。下位管理サーバ200又は上位管理サーバ300は、施設群100の事後実績値を第三者サーバ400に送信してもよい。事後実績値は、施設群100の発電電力に関する実績値を含んでもよく、施設群100の調達電力に関する実績値を含んでもよい。
なお、実施形態及び変更例1を組み合わせた場合において、下位管理サーバ200は、以下に示す動作を実行すると考えてもよい。具体的には、下位管理サーバ200は、第1分散電源に対する第2制御の適用によって逆潮流電力が生じる場合に、第2制御の適用によって減少する順潮流電力を想定して、第1施設群に属するいずれかの施設に設置される装置を制御してもよい。
このようなケースにおいて、第1制御から変更された第2制御が適用される第1分散電源を有する施設は、需要電力が生じると計画された施設であって、当該施設に設置される分散電源の出力電力の増大又は当該施設の需要電力の減少によって発電電力を生じ得る施設Aであると考えてもよい(上述したオプション1-2)。第1制御がそのまま適用される第1分散電源を有する施設は、需要電力が生じると計画された施設Bであると考えてもよい(オプション2-1)。
例えば、発電電力に関する予測値(又は、実績値)が発電電力に関する計画値を下回るケースにおいて、電力系統12の需給バランスを調整する必要性が生じ、調達電力の削減を要請するDRが発行されるケースについて考える。なお、目標削減電力は、発電電力及び調達電力に関する計画値に基づいて設定されることが想定されるため、発電電力に関する計画値の予測誤差がなく、調達電力に関する計画値の予測誤差がなければ、総割当削減電力が目標削減電力と一致し得るものとする。
第1に、下位管理サーバ200は、実施形態で説明したように、第1施設群に属する施設100の第1分散電源に対して第1制御を適用し、第2施設群に属する施設100の第2分散電源に対して第2制御を適用する。さらに、下位管理サーバ200は、実施形態で説明したように、第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用し、かつ、第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御を適用しても、2以上の施設100の総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、第1分散電源に第2制御を適用する。
第2に、下位管理サーバ200は、第2制御を適用するにあたって、発電電力に関する計画値の予測誤差を縮小する制御Aを実行する可能性がある。すなわち、第1分散電源の出力電力の増大によって、需要電力が減少するとともに、発電電力が増大する。ここで、発電電力に関する計画値の予測誤差を縮小する制御Aを実行すると、施設群100の調達電力が過剰に減少する可能性がある。
第3に、下位管理サーバ200は、第2制御の適用によって減少する調達電力を想定して、第1施設群に属するいずれかの施設に設置される装置を制御する。このような制御は、調達電力に関する計画値の予測誤差を縮小する制御Bの一例である。例えば、下位管理サーバ200は、第1施設群に属するいずれかの施設(需要電力が生じると計画された施設B)について、分散電源の出力電力を減少してもよく、負荷機器140の消費電力を増大してもよい。第1施設群に属するいずれかの施設は、第1制御が適用されたままの分散電源を有する施設である。
(作用及び効果)
変更例1では、下位管理サーバ200は、2以上の施設100の各々を施設A又は施設Bに分類した上で、発電電力に関する計画値Aの予測誤差を縮小するために、施設Aに設置される装置Aを制御し、調達電力に関する計画値Bの予測誤差を縮小するために、施設Bに設置される装置Bを制御する。制御Aに伴う調達電力のインバランスの拡大、又は、制御Bに伴う発電電力のインバランスの拡大を適切に抑制することができる。
[変更例2]
以下において、変更例2について説明する。以下においては、上述した変更例1に対する相違点について主として説明する。
上述した変更例1では、下位管理サーバ200は、発電電力のインバランスを縮小する制御(制御A)及び調達電力のインバランスを縮小する制御(制御B)を実行するケースについて主として説明した。
これに対して、変更例2では、下位管理サーバ200は、調達電力のインバランスを縮小する制御(制御B)を実行せずに、発電電力のインバランスを縮小する制御(制御A)を実行するケースについて説明する。特に限定されるものではないが、調達電力のインバランスを縮小する制御は、上位管理サーバ300によって実行されてもよい。
変更例2では、下位管理サーバ200は、発電事業者によって管理されるサーバであると考えてもよい。上位管理サーバ300は、1以上の小売事業者にサービスを提供するサーバであると考えてもよい。
このような背景下において、下位管理サーバ200によって管理される施設群100は、上位管理サーバ300によって管理される施設群の一部であると想定される。従って、施設群100の発電電力に関するインバランスを下位管理サーバ200が調整すると、上位管理サーバ300によって管理される施設群の調達電力に影響が出る可能性がある。
変更例2では、このような課題を想定して、下位管理サーバ200は、施設Aの特定方法としてオプション1-2が採用される場合に、制御Aによって減少し得る調達電力の情報を上位管理サーバ300に送信(レポート)してもよい。このようなケースにおいて、上位管理サーバ300は、需給管理装置の一例であると考えてもよい。
[変更例3]
以下において、変更例3について説明する。以下においては、上述した変更例1に対する相違点について主として説明する。
上述した変更例1では、下位管理サーバ200は、発電電力のインバランスを縮小する制御(制御A)及び調達電力のインバランスを縮小する制御(制御B)を実行するケースについて主として説明した。
これに対して、変更例3では、下位管理サーバ200は、発電電力のインバランスを縮小する制御(制御A)を実行せずに、調達電力のインバランスを縮小する制御(制御B)を実行するケースについて説明する。特に限定されるものではないが、調達電力のインバランスを縮小する制御は、上位管理サーバ300によって実行されてもよい。
変更例3では、下位管理サーバ200は、電力小売事業者によって管理されるサーバであると考えてもよい。上位管理サーバ300は、1以上の発電事業者にサービスを提供するサーバであると考えてもよい。
このような背景下において、下位管理サーバ200によって管理される施設群100は、上位管理サーバ300によって管理される施設群の一部であると想定される。従って、施設群100の調達電力に関するインバランスを下位管理サーバ200が調整すると、上位管理サーバ300によって管理される施設群の発電電力に影響が出る可能性がある。
変更例3では、このような課題を想定して、下位管理サーバ200は、施設Bの特定方法としてオプション2-2が採用される場合に、制御Bによって減少し得る発電電力の情報を上位管理サーバ300に送信(レポート)してもよい。このようなケースにおいて、上位管理サーバ300は、需給管理装置の一例であると考えてもよい。
[その他の実施形態]
本開示は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
上述した開示では、総割当削減電力が目標削減電力よりも小さいケースについて例示した。しかしながら、上述した開示はこれに限定されるものではない。総割当削減電力が目標削減電力よりも小さいケースは、総順潮流電力が目標順潮流電力よりも大きいケースと読み替えられてもよい。目標順潮流電力は、ベースライン電力から目標削減電力を差し引いた電力であってもよい。
上述した開示では、第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用し、かつ、第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御を適用しても、総割当削減電力が目標削減電力よりも小さいケースについて説明した。しかしながら、上述した開示はこれに限定されるものではない。例えば、第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用し、かつ、第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御を適用しても、総割当削減電力が目標削減電力を超えるケースでは、下位管理サーバ200は、第1分散電源に適用する制御を第1制御から変更しなくてもよい。
上述した開示では、原則として、第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御が適用される前提で、総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、第1分散電源に適用する制御を第2制御に変更するケースについて説明した。しかしながら、上述した開示はこれに限定されるものではない。例えば、第1施設群に含まれる一部の施設に設置される第1分散電源に第2制御が最初から適用されるケースが想定されてもよい。
上述した開示では特に触れていないが、下位管理サーバ200は、下位管理サーバ200によって制御可能な分散電源に第1制御を適用した場合に、総割当削減電力が目標削減電力を超える場合には、総割当削減電力を目標削減電力に近づけるように、下位管理サーバ200によって制御可能な1以上の分散電源に第1制御を適用してもよい。下位管理サーバ200は、下位管理サーバ200によって制御可能な分散電源に第1制御を適用した場合に、総割当削減電力が目標削減電力を下回る場合には、総割当削減電力を目標削減電力に近づけるように、第2分散電源に第2制御を適用してもよい。
上述した開示では特に触れていないが、下位管理サーバ200によって制御可能な分散電源は、蓄電装置120を含んでもよい。第1分散電源は、第1蓄電装置と称されてもよく、第2分散電源は、第2蓄電装置と称されてもよい。但し、下位管理サーバ200によって制御可能な分散電源は、出力電力を任意に制御可能な分散電源を含んでもよい。例えば、下位管理サーバ200によって制御可能な分散電源は、燃料電池装置130、発電機などを含んでもよい。
上述した開示では特に触れていないが、下位管理サーバ200及び上位管理サーバ300は、1つのサーバによって実現されてもよく、下位管理サーバ200及び上位管理サーバ300は、1つの事業者によって管理されてもよい。
上述した開示では特に触れていないが、調整可能電力要求は、発電電力に関する調整可能電力及び調達電力に関する調整可能電力のいずれか1つを要求するメッセージであってもよい。調整可能電力要求は、下位管理サーバ200に要求する調整電力量(例えば、100kW)を含んでもよい。調整可能電力要求は、調整を開始する時刻(例えば、YYYYMMDDS)を含んでもよい。
上述した開示では特に触れていないが、調整可能電力回答は、発電電力に関する調整可能電力及び調達電力に関する調整可能電力のいずれか1つを含むメッセージであってもよい。発電電力に関する調整可能電力が要求された場合に、調整可能電力回答は、発電電力に関する調整可能電力(例えば、60kW)を含んでもよい。調達電力に関する調整可能電力が要求された場合に、調整可能電力回答は、調達電力に関する調整可能電力(例えば、10kW)を含んでもよい。調整可能電力回答は、調整を開始する時刻(例えば、YYYYMMDDS)を含んでもよい。
上述した開示では特に触れていないが、調整指示は、発電電力及び調達電力のいずれか1つを指示するメッセージであってもよい。調整指示は、下位管理サーバ200に指示する調整電力量(例えば、100kW)を含んでもよい。調整指示は、調整を開始する時刻(例えば、YYYYMMDDS)を含んでもよい。
上述した開示では特に触れていないが、調整結果は、発電電力及び調達電力のいずれか1つの調整結果を含むメッセージであってもよい。発電電力を調整した場合には、調整結果は、発電電力に関する調整可能電力(例えば、60kW)を含んでもよい。調達電力を調整した場合に、調整結果は、調達電力に関する調整可能電力(例えば、10kW)を含んでもよい。調整結果は、調整を開始する時刻(例えば、YYYYMMDDS)を含んでもよい。
上述した開示では、主として発電電力という用語を用いたが、発電電力は、逆潮流電力と読み替えてもよい。
上述した開示では、主として調達電力という用語を用いたが、調達電力は、順潮流電力と読み替えてもよい。調達電力は、施設群100の順潮流電力について用いる用語であり、需要電力は、施設100の各々の順潮流電力について用いる用語であると考えてもよい。
上述した開示では、下位管理サーバ200は、総割当削減電力を目標削減電力に近づけるように、第1制御及び第2制御を実行する。しかしながら、上述した開示はこれに限定されるものではない。下位管理サーバ200は、施設100群の総調達電力を目標調達電力に近づけるように、第1制御及び第2制御を実行してもよい。このようなケースにおいて、施設100群の総調達電力は、第1制御及び第2制御によって総割当削減電力が基準値から削減されたと想定した電力であると考えてもよい。目標調達電力は、基準値から目標削減電力が削減されたと想定した電力であると考えてもよい。なお、下位管理サーバ200は、総調達電力が目標調達電力よりも大きい場合に、第1分散電源に適用する制御を第1制御から第2制御に変更してもよい。
上述した開示では特に触れていないが、電力は、瞬時値(W/kW)で表されてもよく、単位時間の積算値(Wh/kWh)で表されてもよい。
上述した開示では特に触れていないが、EMS160、下位管理サーバ200が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMやDVD-ROM等の記録媒体であってもよい。
或いは、EMS160、下位管理サーバ200が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。
上述した開示は、以下に示す課題及び効果を有していてもよい。
具体的には、電力管理装置が逐次的に分散電源の出力電力を制御する場合に、分散電源を制御するための制御コマンドなどの遅延に伴う遅延誤差などのように、分散電源の逐次的な制御に伴う遅延誤差が生じる可能性がある。
発明者等は、鋭意検討の結果、分散電源の逐次的な制御に伴う遅延誤差を抑制しつつ、電力系統の電力需給バランスを維持する必要性を見出した。
上述した開示によれば、分散電源の逐次的な制御に伴う遅延誤差を抑制しつつ、電力系統の電力需給バランスを適切に維持することを可能とする電力管理装置、電力管理方法及びプログラムを提供することができる。
[付記]
上述した開示は以下のように表されてもよい。
第1の特徴は、電力系統に接続される2以上の施設を管理する管理部と、前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用し、前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御で適用する、電力管理装置である。
第2の特徴は、第1の特徴において、前記制御部は、前記第1分散電源に前記第1制御を適用し、かつ、前記第2分散電源に前記第2制御を適用しても、前記2以上の施設の総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、前記第1分散電源に前記第2制御を適用する、電力管理装置である。
第3の特徴は、第1の特徴又は第2の特徴において、前記第1制御は、前記分散電源を自律的に動作させる制御であり、前記第2制御は、前記制御部が前記分散電源を逐次的に動作させる制御である、電力管理装置である。
第4の特徴は、第1の特徴乃至第3の特徴のいずれかにおいて、前記制御部は、前記逆潮流が許容されない1以上の施設を含む第3施設群に設置される第3分散電源に前記第1制御を適用する、電力管理装置である。
第5の特徴は、第2の特徴において、前記制御部は、前記第1分散電源に対する前記第2制御の適用によって逆潮流電力が生じる場合に、前記第2制御の適用によって減少する順潮流電力を想定して、前記第1施設群に属するいずれかの施設に設置される装置を制御する、電力管理装置である。
第6の特徴は、第1の特徴乃至第5の特徴のいずれかにおいて、前記第1分散電源は、蓄電装置を含む、電力管理装置である。
第7の特徴は、電力系統に接続される2以上の施設を管理するステップAと、前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御するステップBと、を備え、前記ステップBは、前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用するステップと、前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御で適用するステップと、を含む、電力管理方法である。
第8の特徴は、プログラムであって、コンピュータに、電力系統に接続される2以上の施設を管理する工程Aと、前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御する工程Bと、を実行させ、前記工程Bは、前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用する工程と、前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御で適用する工程と、を含む、プログラムである。
1…電力管理システム、11…ネットワーク、12…電力系統、100…施設、110…太陽電池装置、120…蓄電装置、130…燃料電池装置、140…負荷機器、160…EMS、190…測定装置、200…下位管理サーバ、210…通信部、220…管理部、230…制御部、300…上位管理サーバ、310…通信部、320…管理部、330…制御部、400…第三者サーバ
本願発明は、第1分散電源に第1制御を適用し、かつ、第2分散電源に第2制御を適用しても、2以上の施設の総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、第1分散電源に第2制御を行うようにすることで、第2制御を適用する施設の数を最小限にとどめることを目的とする。
<課題を解決するための手段>
開示の一態様は、電力系統に接続される2以上の施設を管理する管理部と、前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用し、前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に前記第1制御とは異なる第2制御で適用し、前記制御部は、前記第1分散電源に前記第1制御を適用し、かつ、前記第2分散電源に前記第2制御を適用しても、前記2以上の施設の総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、前記第1分散電源に前記第2制御を適用する、電力管理装置である。
開示の一態様は、電力系統に接続される2以上の施設を管理するステップAと、前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御するステップBと、を備え、前記ステップBは、前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用するステップと、前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に前記第1制御とは異なる第2制御で適用するステップと、前記第1分散電源に前記第1制御を適用し、かつ、前記第2分散電源に前記第2制御を適用しても、前記2以上の施設の総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、前記第1分散電源に前記第2制御を適用するステップと、を含む、電力管理方法である。
開示の一態様は、プログラムであって、コンピュータに、電力系統に接続される2以上の施設を管理する工程Aと、前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御する工程Bと、を実行させ、前記工程Bは、前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用する工程と、前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に前記第1制御とは異なる第2制御で適用するステップと、前記第1分散電源に前記第1制御を適用し、かつ、前記第2分散電源に前記第2制御を適用しても、前記2以上の施設の総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、前記第1分散電源に前記第2制御を適用するステップと、を含む、プログラムである。

Claims (8)

  1. 電力系統に接続される2以上の施設を管理する管理部と、
    前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用し、
    前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御で適用する、電力管理装置。
  2. 前記制御部は、前記第1分散電源に前記第1制御を適用し、かつ、前記第2分散電源に前記第2制御を適用しても、前記2以上の施設の総割当削減電力が目標削減電力よりも小さい場合に、前記第1分散電源に前記第2制御を適用する、請求項1に記載の電力管理装置。
  3. 前記第1制御は、前記分散電源を自律的に動作させる制御であり、
    前記第2制御は、前記制御部が前記分散電源を逐次的に動作させる制御である、請求項1に記載の電力管理装置。
  4. 前記制御部は、前記逆潮流が許容されない1以上の施設を含む第3施設群に設置される第3分散電源に前記第1制御を適用する、請求項1に記載の電力管理装置。
  5. 前記制御部は、前記第1分散電源に対する前記第2制御の適用によって逆潮流電力が生じる場合に、前記第2制御の適用によって減少する順潮流電力を想定して、前記第1施設群に属するいずれかの施設に設置される装置を制御する、請求項2に記載の電力管理装置。
  6. 前記第1分散電源は、蓄電装置を含む、請求項1に記載の電力管理装置。
  7. 電力系統に接続される2以上の施設を管理するステップAと、
    前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御するステップBと、を備え、
    前記ステップBは、
    前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用するステップと、
    前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御で適用するステップと、を含む、電力管理方法。
  8. プログラムであって、コンピュータに、
    電力系統に接続される2以上の施設を管理する工程Aと、
    前記2以上の施設の各々に設置される分散電源を制御する工程Bと、を実行させ、
    前記工程Bは、
    前記電力系統に対する逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定しない1以上の施設を含む第1施設群に設置される第1分散電源に第1制御を適用する工程と、
    前記逆潮流が許容され、かつ、前記逆潮流を想定する1以上の施設を含む第2施設群に設置される第2分散電源に第2制御で適用する工程と、を含む、プログラム。
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