JP5095495B2 - Power system and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、太陽光発電システムで発電された電力を、蓄電池と電力負荷の間で融通する電力システムおよびその制御方法に関する。 The present invention, the power generated by the photovoltaic power generation system, a power system and a control method thereof flexibility between the battery and the power load.

近年、太陽光発電システムと蓄電池と有する家庭内電力システムが使用されている。 Recently, a home power system having a solar power generation system and the storage battery is being used. このような家庭内電力システムでは、太陽光発電システムで発電された電力が、蓄電池と家電などの家庭内電力負荷との間で融通される。 In such a home power systems, electric power generated by the photovoltaic power generation system is flexible between a home power load such as a battery and consumer electronics. このとき、家庭内電力システムは、家庭内電力負荷で消費される電力が少ないときには、太陽光発電システムで発電された電力を蓄電池に蓄える。 In this case, a home power system, when the power consumed by the household power load is small, storing electric power generated by the solar power system to the battery. また、家庭内電力システムは、家庭内電力負荷で消費される電力が多いときには、その蓄電池に蓄えた電力を家庭内電力負荷に供給する。 Also, domestic power system, when the power consumed by the household power load is large, and supplies the electric power stored in the battery to the home power load. これにより、商用電力系統から供給される電力の平準化が行われる。 Thus, leveling of the power supplied from the commercial electric power system is carried out.

このような家庭内電力システムとしては、特許文献1に記載の家庭用簡易型太陽光発電システムがある。 Such domestic power system, there is a home simple photovoltaic system for described in Patent Document 1. この家庭用簡易型太陽光発電システムでは、蓄電池として、電気自動車に搭載された蓄電池が使用される。 In this home a simple solar photovoltaic power generation system for, as a storage battery, on-board storage battery is used in an electric vehicle.
特開平8−19193号公報 JP 8-19193 discloses

太陽光発電システムにおける発電量は、昼の時間帯において家庭電力負荷による電力消費量を上回ることがある。 Power generation amount in the photovoltaic power generation system may exceed the power consumption by household power load in daytime hours. この上回った余剰電力は、商用電力系統へ逆潮流され、電力会社に売電される場合が多い。 The above excess power was is backward flow into the commercial power system, it is often sold to the power company. しかしながら、この商用電力系統への逆潮流は、その商用電力系統の電力品質を低下させる。 However, reverse power flow to the commercial power system reduces the power quality of the commercial power system. このため、太陽光発電システムを備えた家庭内電力システムが大規模に普及し電力の逆潮流が増えた場合、この逆潮流による商用電力系統の電力品質は、無視できないほど低下するという問題がある。 For this reason, if the domestic power system with a solar power system has increased the reverse flow of popular power on a large scale, power quality of the commercial power system by the reverse power flow, there is a problem that decreases as can not be ignored .

特許文献1に記載の家庭用簡易型太陽光発電システムでは、電気自動車に搭載された蓄電池に余剰電力を蓄えている。 At home simple photovoltaic system for described in Patent Document 1, and stored surplus power to the battery mounted on the electric vehicle. しかしながら、蓄電池の容量は限られているため、蓄電池の空き容量が不足して、余剰電力を蓄えることができないという課題が発生する。 However, due to the limited capacity of the storage battery, the free capacity of the storage battery is insufficient, making it impossible to store surplus power is generated. 特に、 In particular,
電気自動車に搭載されている蓄電池は、電気自動車の動力として使用するための電力量を確保しておくことが必要であるため、余剰電力を蓄えることが可能な蓄電池の容量が少なくなる。 Storage battery, since it is necessary to reserve the amount of power for use as power for an electric vehicle, the capacity of which can store surplus power storage battery is reduced, which is mounted on an electric vehicle.

また、この家庭用簡易型太陽光発電システムでは、その蓄えた電力を、家庭内電力負荷による消費電力が多いときに、その家庭内電力負荷に供給することで、商用電力系統から家庭内電力負荷に供給する電力のピークカットを行う。 Further, in this home simplified photovoltaic systems for, the stored electric power, when the power consumption by household power load is large, by supplying to the household power load, household power load from the commercial power system performing peak-cut of the power supplied to. しかしながら、蓄電池の充電電力量が少ない場合、蓄電池から家電への電力供給が不足する。 However, if the charge amount of power the battery is low, an insufficient supply of electric power from the battery to consumer electronics. したがって、商用電力系統から家庭内電力負荷への電力の供給が増加して、商用電力系統からの電力のピークカットが十分に行えないという課題も発生する。 Therefore, by increasing the supply of power to the household power load from the commercial power system, the peak cut of power from the commercial power system is also occur problem that sufficiently performed.

そこで、本発明の目的は、少なくとも余剰電力を蓄える効率を向上させることを可能にし、さらには、商用電力系統からの電力のピークカットを行うことが可能な電力システムおよびその制御方法を提供することである。 An object of the present invention makes it possible to improve the efficiency of storing at least surplus electric power, and further, to provide a power system and a control method capable of performing peak shaving power from the commercial power system it is.

本発明による電力システムは、電力負荷、電力系統および蓄電池に接続可能な電力システムであって、照射される光の量に応じて電力を発電する太陽電池と、前記蓄電池に対する充放電を行い、また、前記蓄電池に充電されている充電電力量を計測する充放電器と、前記充放電器が放電する際には、該放電された電力と、前記電力系統からの電力と、前記太陽電池にて発電された電力と、を前記電力負荷に供給し、また、前記充放電器が充電する際には、前記電力系統からの電力と、前記太陽電池にて発電された電力と、を前記電力負荷および充放電器に供給する分電盤と、前記太陽電池で発電される発電量、および、前記電力負荷で消費される需要電力量を予測する予測部と、前記予測部が予測した発電量および需要電力量と、前記充放電 Power system according to the present invention performs power load, a power system that can be connected to the electric power system and a storage battery, a solar cell generates electric power in accordance with the amount of light emitted, the charging and discharging of the battery, also a discharge device for measuring the charge amount of power charged in the storage battery, when the charge and discharge device is discharging, and the discharged power, the electric power from the electric power system, in the solar cell and generated power, and is supplied to the power load, also the in charge and discharge device is charged, the power from the power system, the power load and generated power, the at the solar cell and and discharge device to supply distribution board, power generation amount of the power generation by the solar cell, and a prediction unit for predicting a demand amount of power consumed by the power load, the power generation amount and the prediction unit predicts and demand power amount, the charge and discharge が計測した充電電力量とに基づいて、前記充放電器による充放電の計画を立てる計画部と、前記計画部が立てた計画に従って、前記充放電器による充放電を制御する制御部と、を含み、前記予測部は、前記発電量および前記需要電力量を時間帯別に予測し、前記計画部は、前記発電量が前記需要電力量より多い時間帯ごとの、前記発電量と前記需要電力量と差の総量を、余剰電力総量として計算し、また、前記充電電力量と前記蓄電池の定格容量との差を、前記蓄電池の空き容量として計算し、前記空き容量が前記余剰電力総量より小さい場合、前記発電量が前記需要電力量より多くなる余剰時間帯以前に、前記空き容量と前記余剰電力総量との差に相当する差分電力量を、前記充放電器に放電させる計画を立てる There, based on the charged electrical energy measured, the planning unit planning charge and discharge by the charging and discharging device, according to the plan the planner is erected, and a control unit for controlling the charging and discharging by the charging and discharging unit, the unrealized, the prediction unit, the power generation amount and predicting the demand power amount for each time period, the scheduling unit, the power generation amount of each time period greater than the demand power amount, the demand power and the power generation amount the total amount and the difference was calculated as the excess power amount, and the difference between the rated capacity of the said charged electrical energy storage battery, calculated as free space of the storage battery, the free space is less than the excess power amount when the power generation amount is the demand power amount from the increased surplus hours earlier, the power difference amount equivalent to the difference between the available capacity and the surplus power amount, plan to discharge the charge and discharge device.

本発明による電力システムの制御方法は、照射される光の量に応じて電力を発電する太陽電池と、蓄電池に対する充放電を行う充放電器と、前記充放電器が放電する際には、該放電された電力と電力系統からの電力と前記太陽電池にて発電された電力とを前記電力負荷に供給し、また、前記充放電器が充電する際には、前記電力系統からの電力と前記太陽電池にて発電された電力とを前記電力負荷および充放電器に供給する分電盤と、を含む電力システムの制御方法であって、前記蓄電池に充電されている充電電力量を計測する計測ステップと、前記太陽電池で発電される発電量、および、前記電力負荷で消費される需要電力量を予測する予測ステップと、前記予測された発電量および需要電力量と、前記計測された充電電力量とに基づいて Control method of a power system according to the invention, a solar cell generates electric power in accordance with the amount of light emitted, a charge-discharge unit that performs charging and discharging of the storage battery, when the charge and discharge device is discharging, the and electric power generated by the power and the solar cell from the discharged power and power system is supplied to the power load, also when the charging and discharging unit is charged, the power from the power system a control method of a power system including a supply distribution board power has been a power to the power load and discharge device in a solar cell, the measurement for measuring the charge amount of power charged in the storage battery a step, the power generation amount of the power generation by the solar cell, and a prediction step of predicting a demand amount of power consumed by the power load, and the predicted power generation amount and the power demand amount, the measured charge power on the basis of the amount 前記充放電器による充放電の計画を立て立案ステップと、前記立てられた計画に従って、前記充放電器による充放電を制御する制御ステップと、を含み、前記予測ステップでは、前記発電量および前記需要電力量を時間帯別に予測し、前記立案ステップは、前記発電量が前記需要電力量より多い時間帯ごとの、前記発電量と前記需要電力量との差の総量を、余剰電力総量として計算する第一計算ステップと、前記充電電力量と前記蓄電池の定格容量との差を、前記蓄電池の空き容量として計算する第二計算ステップと、前記空き容量が前記余剰電力総量より小さい場合、前記発電量が前記需要電力量より多くなる余剰時間帯以前に、前記空き容量と前記余剰電力総量との差に相当する差分電力量を前記充放電器に放電させる計画を立てる第 A planning step plan for charging and discharging by the charging and discharging device, according to the erected plan, the control step of controlling charge and discharge due to charging and discharging device, only contains, in the prediction step, the power generation amount and the predicts the demand power amount to each time zone, the planning step calculation, for each of the power generation amount is the demand power amount more hours, the total amount of the difference between the power generation amount and the power demand amount, as excess power amount a first calculation step of the difference between the rated capacity of the said charged electrical energy storage battery, a second calculating step of calculating a free space of the storage battery, when the free space is less than the excess power amount, the power generation amount is the demand power amount from the increased surplus hours earlier, the planning of discharging the power difference amount equivalent to the difference between the available capacity and the excess power amount in the charging and discharging unit 計画ステップと、を含む。 And planning steps, the including.

本発明によれば、少なくとも余剰電力を蓄える効率を向上させることが可能になり、さらには、商用電力系統からの電力のピークカットを行うことが可能になる。 According to the present invention, it is possible to improve the efficiency of storing at least surplus electric power, and further, it becomes possible to perform the power peaks cut from the commercial power system.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 It will be described below with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention.

図1は、本発明の一実施形態の電力システムを示したブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing a power system of an embodiment of the present invention. 図1において、電力システムは、太陽電池1および変換器2を含む太陽光発電システムと、分電盤3と、充放電器4と、制御端末5とを含む。 In Figure 1, the power system includes a solar power generation system comprising the solar cell 1 and converter 2, a distribution board 3, a charge-discharge unit 4, a control terminal 5. 電力システムは、商用系統101と、家電102と、蓄電池103と相互に接続可能である。 Power system includes a commercial system 101, a home appliance 102, can be interconnected with the storage battery 103. また、電力システムは、インターネット105を介してサーバ104に相互に接続可能である。 The power system can be interconnected to server 104 via the Internet 105.

なお、電力システムおよび家電102は、住宅106に配置され、蓄電池103は、電気自動車107に搭載される。 The power system and consumer electronics 102 are disposed in housing 106, battery 103 is mounted on an electric vehicle 107.

太陽電池1は、照射される光の量(以下、日射量と称する)に応じて電力を発電し、その電力を変換器2に出力する。 Solar cell 1, the amount of light emitted (hereinafter, referred to as solar radiation) to generate power in response to, and outputs the power to the transducer 2. なお、太陽電池1で発電される電力は、直流電力である。 Incidentally, electric power generated by the solar cell 1 is a direct-current power.

変換器2は、例えば、パワーコンディショナである。 Converter 2 is, for example, a power conditioner. 変換器2は、太陽電池1からの直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を分電盤3に出力する。 Converter 2 converts the DC power from the solar cell 1 into AC power, and outputs the AC power to the distribution board 3. また、変換器2は、その変換した交流電力量を、太陽電池1で発電された発電量として計測する。 Further, converter 2 measures the converted AC electric energy, as power generation amount generated by the solar cell 1. ここで、変換器2は、予め定められた時間帯ごと、その時間帯で発電された発電量を計測する。 Here, converter 2, each predetermined time period, to measure the amount of power generation that is generated by the time period.

分電盤3は、商用電力系統である商用系統101と相互に接続可能である。 Distribution board 3 can be interconnected with the grid 101 is a commercial power system. 分電盤3は、充放電器4が放電する際には、その放電された電力と、商用系統101からの電力と、太陽電池1にて発電された電力と、を家電102に供給する。 Distribution board 3, when the charge and discharge device 4 is discharged and supplies its discharged electric power, and electric power from the grid 101, the electric power generated by the solar cell 1, the home appliance 102. また、分電盤3は、充放電器4が充電する際には、商用系統101からの電力と、太陽電池1にて発電された電力と、を家電102および充放電器4に供給する。 Further, the distribution board 3, when the charge and discharge device 4 is charged, the power from the grid 101, and supplies the electric power generated by the solar cell 1, the home appliance 102 and the charge-discharge unit 4. さらに、分電盤3は、充放電器4にて放電されている放電電力量が、家電102で消費されている現消費電力量より多い場合、放電電力量と現消費電力量との差に相当する電力量の商用系統101への逆潮流を行う。 Furthermore, the distribution board 3, the discharge amount of power being discharged at charge and discharge device 4, if greater than the current consumption amount of power being consumed by home appliances 102, the difference between the discharged electric power amount and the current power consumption perform reverse power flow to the commercial system 101 of the corresponding power.

また、分電盤3は、家電102で消費された消費電力量と、商用系統101への逆潮流量と、商用系統101から供給されている購入電力量とを計測する。 Further, the distribution board 3, measures the power consumption consumed by home appliances 102, and the amount of backward flow power to the grid 101, and a purchase amount of power is supplied from the grid 101. ここで、分電盤3は、上記の時間帯ごとに、その時間帯で消費された消費電力量を計測する。 Here, the distribution board 3, for each time slot of the measures the power consumption consumed in the time period. また、分電盤3は、逆潮流を常に計測している。 Further, the distribution board 3 is always measured reverse power flow. なお、分電盤3が変換器2の代わりに発電量を計測してもよい。 Incidentally, the distribution board 3 may be measured amount of power generation in place of the transducer 2.

なお、家電102は、電力負荷の一例である。 Incidentally, home appliance 102 is an example of a power load. また、家電102は、一つでもよいし、複数でもよいが、図1では、複数あるとしている。 Moreover, home appliances 102 may be a single, more in may, but in FIG. 1, it has a plurality of.

充放電器4は、蓄電池103と相互に接続可能であり、蓄電池103に対する充放電を行う充放電システムを構成する。 Discharge unit 4 is connectable to each other and the storage battery 103, constituting the charging and discharging system that performs charging and discharging of the battery 103. また、充放電器4は、蓄電池103に充電されている充電電力量を常に計測する。 Further, the charge and discharge device 4 always measures the charging amount of power charged in the storage battery 103. なお、蓄電池103は、電気自動車107の動力源としても機能する。 Incidentally, the storage battery 103, also functions as a power source of an electric vehicle 107.

制御端末5は、インターネット105を介してサーバ104と相互に接続可能である。 Control terminal 5 can be connected to the server 104 and each other via the Internet 105. サーバ104は、気象情報サービスとして、上記の時間帯ごとの実際に観測された気象を示す実気象情報と、所定期間(例えば、翌日から1週間後までの期間)内の上記の時間帯ごとの気象の予測を示す気象予報情報とを提供する。 Server 104, as weather service, actually observed and actual weather information indicating the weather was a predetermined period of each time period of the (e.g., the next day for periods up to one week after) of each said time period in to provide a weather forecast information that shows the weather forecast. ここで、実気象情報としては、天気(例えば、晴れ、曇りおよび雨など)を示す天気情報と、気温を示す気温情報とがある。 Here, as the actual weather information, weather (eg, sunny, cloudy, and rain) there and the weather information that indicates, and temperature information indicating the temperature is. また、気象予報情報としては、天気の予測を示す天気予報情報と、気温の予測を示す気温予報情報とがある。 In addition, as the weather forecast information, there is a temperature forecast information that shows the weather forecast information indicating a prediction of the weather, the prediction of the temperature.

制御端末5は、予測部11と、計画部12と、制御部13とを含む。 Control terminal 5 includes a prediction unit 11, and the planning unit 12, a control unit 13.

予測部11は、定期的に(例えば、毎日)、サーバ104から実気象情報および気象予報情報を受信し、その実気象情報および気象予報情報を蓄積する。 Prediction unit 11 periodically (e.g., daily), receives the actual weather information and weather forecast information from the server 104, and stores the actual weather information and weather forecast information.

また、予測部11は、変換器2で計測された時間帯ごとの発電量を、その時間帯と対応付けて蓄積する。 Also, the prediction unit 11, the power generation amount of each time period measured by the transducer 2, and accumulates in association with the time zone. さらに、予測部11は、分電盤3で計測された時間帯ごとの消費電力量を、その時間帯と対応付けて蓄積する。 Furthermore, the prediction unit 11, the power consumption of each time period measured by the distribution board 3, accumulated in association with the time zone.

予測部11は、その蓄積した実気象情報、気象予報情報、発電量および消費電力量に基づいて、予め定められた予測期間内に太陽電池1で発電される発電量を時間帯別に予測する。 Prediction unit 11, the accumulated actual weather information, weather forecast information, based on the power generation amount and the power consumption is predicted power generation amount of the power generation by the solar cell 1 in the prediction period predetermined for each time zone. また、予測部11は、その蓄積した実気象情報、気象予報情報、発電量および消費電力量に基づいて、その予測期間内に家電102で消費される消費電力量を時間帯別に予測する。 Also, the prediction unit 11, the accumulated actual weather information, weather forecast information, based on the power generation amount and the power consumption is predicted power consumption amount consumed by home appliances 102 within the forecast period in each time zone.

以下、その予測された時間帯別の発電量を発電予測と称し、その予測された時間帯別の消費電力量を需要予測と称する。 Hereinafter referred to as the predicted time zone of the power generation amount of the power generation prediction is referred to as forecast the expected time zone of the power consumption. なお、需要予測は、需要電力量の一例である。 Incidentally, the forecast is an example of a demand power amount.

以下、予測部11による発電予測の具体的な生成方法について説明する。 Hereinafter, a description will be given of a specific method of generating power prediction by the prediction unit 11.

先ず、予測部11は、予め定められた期間(例えば、30日)分の時間帯別の実気象情報、発電量および需要電力量が蓄積されると、その期間分の時間帯別の天気情報および発電量をサンプルとして抽出する。 First, the prediction unit 11, a predetermined period (e.g., 30 days) time zone of the actual weather information, the power generation amount and the power demand amount is accumulated, time zone of weather information for the period and extracting the power generation amount as a sample. 予測部11は、それらのサンプルに対して回帰分析を行い、天気情報から発電量を予測するための発電予測式を時間帯別に導出する。 Prediction unit 11 performs regression analysis on the samples, and derives the power generation prediction equation for each time zone for predicting the power generation amount from the weather information. この回帰分析では、説明変数(独立変数)は、天気情報であり、目的変数(従属変数)は発電量である。 In this regression analysis, explanatory variables (independent variables) are weather information, objective variable (the dependent variable) is power generation.

例えば、予測部11は、天気情報を、晴れを1とし、曇りを2とし、雨を3とするなどして数値化する。 For example, prediction unit 11, the weather information, the sunny and 1, fogging and 2, to quantify, for example, by three rain. そして、予測部11は、時間帯別に、その時間帯のその数値化した天気情報を説明変数Xとし、その時間帯の発電量を目的変数Yとした回帰式Y=α+βXの定数項αおよび回帰係数βを最小二乗法から求めて、発電予測式を時間帯別に導出する。 Then, the prediction unit 11, in each time zone, the the digitized weather information time zone as explanatory variables X, constant term alpha and regression of the regression equation Y = alpha + .beta.X that the power generation amount of the time zone as the objective variable Y seeking the coefficient β from the least-squares method, to derive the power generation prediction equation for each time zone. なお、回帰分析による発電予測式の導出法は、この方法に限らず適宜変更可能である。 Incidentally, the power generation prediction equation derivation of by regression analysis, can be appropriately modified without limited to this method.

続いて、予測部11は、時間帯別に、その時間帯の発電予測式に、その時間帯の天気予報情報を入力して、時間帯別の発電予測を生成する。 Then, the prediction unit 11, in each time zone, the power generation prediction equation of the time zone, enter the weather forecast information of the time zone, to generate the time-of-day-based power generation prediction. ここで、予測部11は、発電予測式を導出する際に天気情報を数値化した方法と同じ方法で、天気予報情報を数値化してから用いる。 Here, the prediction unit 11 in the same manner as digitizing weather information in deriving the power generation prediction equation used after digitizing weather forecast information.

次に、需要予測の具体的な生成方法について説明する。 Next, a specific method of generating the forecast.

先ず、予測部11は、その蓄積されたデータから、予め定められた期間分の時間帯別の天気情報、気温情報および需要電力量をサンプルとして抽出する。 First, the prediction unit 11 from its stored data, extracts a predetermined time zone of weather information period, the temperature information and the power demand amount as a sample. 予測部11は、それらのサンプルに対して回帰分析を行い、天気情報および気温情報から需要電力量を予測するための需要予測式を時間帯別に導出する。 Prediction unit 11 performs regression analysis on the samples to derive a demand prediction equation for each time slot to predict the demand power amount from weather information and temperature information. この回帰分析では、説明変数は、天気および気温であり、目的変数は需要電力量である。 In this regression analysis, the explanatory variables are weather and temperature, dependent variable is the demand power amount.

例えば、予測部11は、天気を、晴れを1とし、曇りを2とし、雨を3とするなどして数値化する。 For example, prediction unit 11, the weather, the sunny and 1, fogging and 2, to quantify, for example, by three rain. そして、予測部11は、時間帯別に、その時間帯の天気を説明変数X 1とし、その時間帯の気温を説明変数X 2 、その時間帯の需要電力量を目的変数Zとした回帰式Z=γ+δX 1 +εX 2の定数項γおよび回帰係数δおよびεを最小二乗法から求めて、需要予測式を時間帯別に導出する。 Then, the prediction unit 11, in each time zone, and the weather in time zones as explanatory variables X 1, temperature explanatory variables X 2 in the time period, the time period of electric power demand regression equation aimed variable Z amount Z the = γ + δX 1 + εX 2 constant term gamma and regression coefficient δ and ε determined from the minimum squares method, to derive a demand prediction equation for each time zone. なお、回帰分析による需要予測式の導出法は、この方法に限らず適宜変更可能である。 Incidentally, demand prediction equation derivation of by regression analysis, can be appropriately modified without limited to this method.

続いて、予測部11は、時間帯別に、その時間帯の需要予測式に、その時間帯の天気予報情報および気温予報情報を入力して、時間帯別の需要予測を生成する。 Then, the prediction unit 11, in each time zone, the demand prediction equation of the time zone, enter the weather forecast information and the temperature forecast information on that period of time, to generate the time-of-day-based demand forecasts. ここで、予測部11は、需要予測式を導出する際に天気情報を数値化した方法と同じ方法で、天気予報情報を数値化してから用いる。 Here, the prediction unit 11 in the same manner as digitizing weather information in deriving the demand prediction equation, used after digitizing weather forecast information.

計画部12は、予測部11が生成した発電予測および需要予測に基づいて、予測期間内の充放電器4による充放電の計画を立てる。 Planning unit 12, based on the power generation prediction and forecast prediction unit 11 has generated, planning of charge and discharge due to charging and discharging device 4 in the forecast period. なお、予測期間は、例えば、翌日の1時から24時まででもよいし、当日の深夜(例えば、22時など)から翌日の深夜(例えば、22時まで)でもよい。 It should be noted that the forecast period, for example, may be the next day from one o'clock to 24 o'clock, the day late at night (for example, 22 o'clock, etc.) from the day after midnight (for example, up to 22:00) may be used. また、計画部12は、予測期間の直前に、その予測期間内の計画を立てることが望ましい。 Also, it plans 12, just before the forecast period, it is desirable to plan in the forecast period.

制御部13は、計画部12が立てた充放電の計画に従って、充放電器4による充放電を制御する。 Control unit 13, according to the plan of the planning unit 12 is erected discharge, controls the charge and discharge due to charging and discharging device 4.

以下、計画部12および制御部13が行う具体的な処理について説明する。 The following describes specific process planning unit 12 and the control unit 13 performs.

計画部12は、余剰電力を蓄える効率を向上させて、逆潮流の最大値を小さくするための第一計画と、商用系統101からの電力のピークカットを行うための第二計画とのいずれかを立てる。 Planning unit 12, to improve the efficiency of storing surplus power, a first plan to reduce the maximum value of reverse power flow, either the second plan for performing the peak cut of power from the grid 101 the stand. なお、ピークカットとは、商用系統101からの電力を購入電力規定値以下にすることである。 Note that the peak-cut is to the power from the grid 101 below purchase power specified value.

先ず、第一計画について説明する。 First, a description will be given first plan.

(1)計画部12は、予測部11が生成した発電予測および需要予測の差を、予測期間内の時間帯ごとに計算する。 (1) planning unit 12, the difference between the power generation prediction and forecast prediction unit 11 has generated, is calculated for each time slot within the forecast period. 計画部12は、発電予測が需要予測より多い場合、その差を余剰電力として生成する。 Planning unit 12, when the power generation prediction is greater than the demand forecast, and generates the difference as surplus power.

(2)計画部12は、その各時間帯の余剰電力を積分して、予測期間内の余剰電力の総量を計算する。 (2) planning unit 12 integrates the surplus power of each time slot, calculating the total amount of surplus electric power within the forecast period. これにより、計画部12は、発電予測が需要予測より多い時間帯ごとの発電予測と需要予測との差の総量を、余剰電力の総量として計算することになる。 Thus, planning unit 12, the total amount of the difference between the generated prediction and forecast for each larger time period than the power generation prediction is forecast, it will be calculated as the total amount of excess power.

(3)計画部12は、充放電器4で計測された充電電力量と蓄電池103の定格容量との差を、蓄電池の空き容量として計算する。 (3) planning unit 12, the difference between the rated capacity of the charge-discharge unit 4 charged electrical energy measured in the battery 103 is calculated as the free capacity of the storage battery. なお、定格容量は、計画部12に予め設定されているものとする。 Incidentally, the rated capacity is assumed to be preset in the planning unit 12.

(4)計画部12は、余剰電力の総量と蓄電池の空き容量とを比較する。 (4) planning unit 12 compares the free capacity of the total amount and the storage battery of the surplus power.

計画部12は、余剰電力の総量と蓄電池の空き容量との比較結果に基づいて、充放電の計画を以下の(A)、(B1)および(B2)の3種類に分類し、その分類に応じた充放電の第一計画を立てる。 Planning unit 12, based on a comparison result between the total and free capacity of the storage battery of the surplus power, the following plans charge and discharge (A), it is classified into three types of (B1) and (B2), on the classification make a first plan of response was charging and discharging.

(A)空き容量が余剰電力の総量以上の場合: (A) when the free space is equal to or greater than the total amount of surplus power:
計画部12は、余剰電力を蓄電池に充電し、それ以外の充放電を行わない計画を立てる。 Planning unit 12 charges the excessive power to the battery, planning is not carried out the other charging and discharging. この場合、制御部13は、分電盤3で計測される逆潮流量がゼロになるように、余剰電力を充放電器4に蓄電池103に対して充電させる。 In this case, the control unit 13, the backward flow amount measured by the distribution board 3 so that zero, to charge the battery 103 surplus power to charge and discharge device 4.

(B)空き容量が余剰電力量の総量より小さい場合: (B) when the free space is less than the total amount of the excess power amount:
計画部12は、空き容量と余剰電力量の総量との差に相当する差分電力量が、余剰電力が初めて発生する時間帯以前の需要予測の総量より大きいか否かを判断する。 Planning unit 12, the difference amount of power corresponding to the difference between the total amount of free space and the surplus power amount determines whether or larger or not than the total amount of time zone earlier forecast the surplus power is first generated. なお、余剰電力が初めて発生する時間帯は、発電予測が需要予測より多くなる余剰時間帯である。 The time zone surplus power is first generated a surplus time zone generation prediction is greater than the forecast.

(B1)差分電力量が余剰時間帯以前の需要予測の総量以下の場合: (B1) when the power difference amount is equal to or less than the total amount of surplus time zone earlier demand forecast:
計画部12は、余剰時間帯以前に、蓄電池103に充電された電力を家電102に放電することで、余剰電力を全て充電することが可能な空き容量が確保できると判断する。 Planning unit 12, the surplus time period earlier, by discharging the power charged in the storage battery 103 to the home appliance 102, it is determined that the free space can be charged all the surplus power can be secured.

そして、計画部12は、余剰時間帯以前に、商用系統101への逆潮流が行われないように、充放電器4に放電させる計画を立てる。 The planning unit 12, the surplus time period earlier, so is not performed reverse power flow into the grid 101, plan for discharging the charge and discharge device 4. さらに言えば、計画部12は、商用系統101からの購入電力量をゼロにし、充放電器4に蓄電池103から家電102に放電させる計画を立てる。 More, planning unit 12, a purchase amount of power from the commercial system 101 to zero, plan to discharge from the discharge device 4 to the storage battery 103 to the home appliance 102. ここで、計画部12は、充放電器4に放電させる電力量の総量(以下、放電総量と称する)を、差分電力量と等しい量に決定する。 Here, planning unit 12, the total amount of power to be discharged to the discharge unit 4 (hereinafter, referred to as discharge amount) and determining the amount equal to the power difference amount.

この場合、制御部13は、その決定された放電総量だけ放電されるまで、分電盤3で計測された逆潮流量が常にゼロになるように、充放電器4に放電させる。 In this case, the control unit 13 until it is discharged by a discharge amount that has been determined, as reverse flow amount measured by the distribution board 3 is always zero, to discharge the charge and discharge device 4. 制御部13は、その放電総量だけ放電させると、その後は、(A)と同様に、分電盤3で計測される逆潮流量がゼロになるように、余剰電力を充放電器4に蓄電池103に対して充電させる。 Control unit 13, when the discharge by the discharge amount, then, similar to (A), as reverse flow amount measured by the distribution board 3 becomes zero, the storage battery surplus power to charge and discharge device 4 It is charged against 103.

(B2)差分電力量が余剰時間帯以前の需要予測の総量より大きい場合: (B2) If the power difference amount is greater than the total amount of surplus time zone earlier demand forecast:
計画部12は、余剰時間帯以前に、蓄電池103に充電された電力を家電102に放電しても、余剰電力を全て充電することが可能な空き容量が確保できないと判断する。 Planning unit 12, the surplus time period earlier, even if discharge the power charged in the storage battery 103 to the home appliance 102, the free space capable of charging all excess power is determined to not be secured.

そして、計画部12は、余剰時間帯以前に蓄電池103から家電102への放電が行われ、かつ、商用系統101への逆潮流が行われるように、充放電器4に放電させる計画を立てる。 The planning unit 12, discharging from the storage battery 103 to the surplus time period prior to the home appliance 102 is performed, and, as reverse flow is made to the grid 101, plan for discharging the charge and discharge device 4. さらに言えば、計画部12は、所定時間あたりの逆潮流量を、一定かつ所定値以下になるように計画を立てる。 More, planning unit 12, the backward flow amount per predetermined time, make plans to be equal to or less than the constant and predetermined value. ここで、計画部12は、放電総量を、差分電力量と等しい量に決定する。 Here, planning unit 12, the discharge amount is determined to an amount equal to the power difference amount. また、計画部12は、逆潮流量の総量を、差分電力量と余剰時間帯以前の需要電力量の総量との差に相当する分の電力量に決定する。 Also, planning unit 12 determines the amount of backward flow amount, the amount of electric energy corresponding to a difference between the total power difference amount and the surplus time period earlier demand power amount.

この場合、制御部13は、余剰時間帯以前に蓄電池103から家電102への放電が行われ、かつ、商用系統101への逆潮流が行われるように、その決定された放電総量だけ充放電器4に放電させる。 In this case, the control unit 13, discharging from the storage battery 103 to the surplus time period prior to the home appliance 102 is performed, and, as reverse flow is made to the grid 101, the charge and discharge device only discharge amount that has been determined 4 is discharged to. このとき、制御部13は、分電盤3で計測された逆潮流量が一定かつ所定値以下になるように、逆潮流を制御する。 At this time, the control unit 13, as reverse flow amount measured by the distribution board 3 is equal to or less than a constant and predetermined value, controls the backward flow.

制御部13は、その放電総量だけ放電させると、その後は、(A)と同様に、分電盤3で計測される逆潮流量がゼロになるように、余剰電力を充放電器4に蓄電池103に対して充電させる。 Control unit 13, when the discharge by the discharge amount, then, similar to (A), as reverse flow amount measured by the distribution board 3 becomes zero, the storage battery surplus power to charge and discharge device 4 It is charged against 103.

次に、第二計画について説明する。 Next, a description for the second plan.

(一)計画部12は、予測部11が生成した需要予測および購入電力規定値の差を時間帯ごとに計算する。 (1) planning unit 12 calculates the difference between the forecast and purchase power specified value prediction unit 11 has generated for each time zone. 計画部12は、需要予測が購入電力規定値より大きい場合、その差をピーク電力とする。 Planning unit 12, the forecast is greater than the purchase power specified value and the difference between the peak power.

(二)計画部12は、その各時間帯のピーク電力を積分して、ピーク電力の総量を計算する。 (D) planning unit 12 integrates the peak power of each time slot, calculating the amount of peak power. これにより、需要電力量が購入電力規定値より多い時間帯ごとの需要電力量と購入電力規定値との差の総量を、ピーク電力の総量として計算することになる。 Thus, the total amount of the difference between the demand power amount for each large time period than the power demand amount purchased power specified value and purchase power specified value will be calculated as the total amount of peak power.

(三)計画部12は、充放電器4で計測された最新の充電電力量と、ピーク電力の総量とを比較する。 (3) planning unit 12 compares the latest charging power amount measured by the charge and discharge device 4, and a total amount of peak power.

計画部12は、その充電電力量と、ピーク電力の総量との比較結果に基づいて、充放電の計画を以下の(α)および(β)の2種類に分類し、その分類に応じた充放電の第二計画を立てる。 Planning unit 12 has its charging electric energy, based on a result of comparison between the total peak power, classified into two kinds of the following plans charge and discharge (alpha) and (beta), the charge corresponding to the classification make a second plan of discharge.

(α)ピーク電力の総量が充電電力量より小さい場合: (Alpha) If the total peak power is less than the quantity of electrical charging power:
計画部12は、ピーク電力が発生する時間帯以前に、商用系統101からの電力の充電を行わない計画を立てる。 Planning unit 12, a time zone before the peak power is generated, make plans that does not charge the electric power from the grid 101. この場合、制御部13は、ピーク電力が発生する時間帯では、分電盤3にて計測されている購入電力量が購入電力規定値を超えないように、充放電器4に蓄電池103に対して放電させる。 In this case, the control unit 13, during a time period in which the peak power is generated, so that the purchase amount of power that is measured by the distribution board 3 does not exceed the purchase power specified value, with respect to the charge-discharge unit 4 to the battery 103 to discharge Te.

(β)ピーク電力の総量が充電電力量より大きい場合: (Beta) If the total peak power is greater than the quantity of electrical charging power:
計画部12は、ピーク電力が発生する時間帯以前に、商用系統101からの電力を充放電器4に蓄電池103に対して充電させる計画を立てる。 Planning unit 12, a time zone before the peak power is generated, plan for charging the power from the grid 101 to the rechargeable discharge device 4 to the battery 103. ここで、計画部12は、充放電器4に、充電電力量がピーク電力の総量と等しくなるように充電させる。 Here, planning unit 12, the charge and discharge device 4, the amount of charging electric power for charging to be equal to the total peak power.

次に動作を説明する。 Next, the operation will be described.

先ず、晴れの日に蓄電池が満充電に近いケースにおいて、逆潮流の最大値を小さくする際の動作を説明する。 First, in the case near the battery is fully charged on a sunny day, the operation of the time to reduce the maximum value of the reverse flow. 図2は、この動作例を説明するための説明図である。 Figure 2 is an explanatory diagram for explaining the operation example.

図2(a)において、電力需要201が棒グラフで示され、発電量202が折れ線グラフで示されている。 2 (a), the power demand 201 is indicated by a bar graph, the power generation amount 202 is shown by a line graph. 電力需要201は、家電102で消費される消費電力量を示す。 Power demand 201 indicates a power consumption amount consumed by home appliances 102. また、発電量202は、太陽電池1で発電される発電量を示す。 Further, the power generation amount 202 indicates a power generation amount of the power generation by the solar cell 1.

電力需要201では、住宅106で人が活動する時間帯である、朝の時間帯と夕方から深夜までの時間帯で需要が大きい。 In the power demand 201, which is the time zone in which the activities of people in a residential 106, is large demand in the time zone of the evening and the morning time zone until midnight. また、発電量202は、日射量に比例して大きくなるため、通常、昼を中心とし山の形のカーブを描く。 Further, the power generation amount 202 increases in proportion to the amount of solar radiation, typically draw a curve in the form of a mountain with a focus on day. 図2で示した日は、天気が晴れているため、11時から16時までの時間帯において、発電量202は電力需要201より大きくなっている。 Days indicated in FIG. 2, because the weather is sunny, in a time zone from 11:00 to 16:00, the power generation amount 202 is greater than the power demand 201. この電力需要201より大きい発電量が、図2(b)で示した余剰電力となる。 Larger power generation amount the power demand 201, the surplus power shown in FIG. 2 (b).

その余剰電力は、蓄電池103に充電されるか、または、商用系統101に逆潮流される。 Its excess power is either charged to the battery 103, or head tide flows in the grid 101. この逆潮流は、商用系統101の電力品質を低下させる。 The reverse power flow lowers the power quality of the grid 101. このため、逆潮流量は、少ないか、または、全くないことが望ましい。 Therefore, the backward flow amount is small, or it is desirable no. つまり、余剰電力は、なるべく蓄電池103に充電されることが望ましい。 In other words, surplus power is desirably charged as much as possible to the battery 103.

従来技術では、蓄電池では、余剰電力があれば、その余剰電力が充電され、一方、電力需要が規定値を超えれば、充電されている電力が放電される。 In the prior art, the storage battery, if any surplus power, the excess power is charged, whereas, the power demand if it exceeds the prescribed value, the electric power charged is discharged. このため、図2(c)で示したように、蓄電池103が満充電に近い状態から、余剰電力の充電が開始されなければならないことがあった。 Therefore, as shown in FIG. 2 (c), the storage battery 103 from the state close to full charge, the charging of the excess power was sometimes must be initiated. 図2(c)で示した蓄電池103の状態では、余剰電力のうち、最初の1時間分の電力しか充電することができない。 In the state of the battery 103 shown in FIG. 2 (c), the out of surplus power can not only the first 1 hour of power charging. したがって、その後の余剰電力は、逆潮流される。 Therefore, subsequent excess power head tide flows. その結果、商用系統101の電力品質を低下させることとなっていた。 As a result, it has been a lowering of the power quality of the grid 101. ここで、図2(d)は、この逆潮流の量を示している。 Here, FIG. 2 (d) shows the amount of backward flow.

本実施形態では、先ず、予測部11は、蓄積された実気象情報、発電量および需要電力量に基づいて、電力需要201および発電量202を予測して、翌日の時間帯別の需要予測および発電予測を生成する。 In the present embodiment, first, the prediction unit 11, the actual weather information stored, based on the power generation amount and the demand power amount, by predicting the power demand 201 and the power generation amount 202, demand forecast and the day after the time-of-day to generate a power generation prediction.

計画部12は、発電予測および需要予測の差を、予測期間内の時間帯ごとに計算する。 Planning unit 12, the difference between the power generation prediction and demand forecast is calculated for each time slot within the forecast period. 計画部12は、発電予測が需要予測より多い場合、その差を余剰電力(図2(b))として生成する。 Planning unit 12, when the power generation prediction is greater than the demand forecast, and generates the difference as surplus power (Figure 2 (b)). 計画部12は、その各時間帯の余剰電力を積分して、予測期間内の余剰電力の総量を計算する。 Planning unit 12 integrates the surplus power of each time slot, calculating the total amount of surplus electric power within the forecast period. そして、計画部12は、充放電器4にて計測された充電電力量と蓄電池103の定格容量との差を計算して、蓄電池103の空き容量を求める。 The planning unit 12 computes the difference between the rated capacity of the charge and discharge device 4 charging power amount measured by the battery 103, determine the free capacity of the storage battery 103.

続いて、計画部12は、余剰電力の総量と蓄電池の空き容量とを比較して、空き容量が余剰電力の総量以上か否かを判断する。 Subsequently, planning unit 12 compares the free capacity of the total amount and the storage battery of surplus power, free space is determined whether or total excess power.

空き容量が余剰電力量の総量より小さい場合、計画部12は、余剰電力を蓄電池に充電し、それ以外の充放電を行わない計画を立てる。 If the free capacity is less than the total amount of the excess power amount, planning unit 12 charges the excessive power to the battery, planning is not carried out the other charging and discharging. この場合、制御部13は、分電盤3で計測される逆潮流量がゼロになるように、余剰電力を充放電器4に蓄電池103に対して充電させる。 In this case, the control unit 13, the backward flow amount measured by the distribution board 3 so that zero, to charge the battery 103 surplus power to charge and discharge device 4.

一方、空き容量が余剰電力量の総量より小さい場合、計画部12は、空き容量と余剰電力量の総量との差に相当する差分電力量が、余剰時間帯以前の需要予測の総量より大きいか否かを判断する。 On the other hand, if the free space is smaller than the total amount of the excess power amount, planning unit 12, the difference amount of power corresponding to the difference between the total amount of free space and the excess power amount is larger than the total amount of the surplus time period previous forecast to determine whether or not.

差分電力量が余剰時間帯以前の需要予測の総量以下の場合、計画部12は、余剰時間帯以前に、商用系統101への逆潮流が行われないように、充放電器4に放電させる計画を立てる。 If power difference amount is less than the total amount of the surplus time period prior forecast, planning unit 12, the surplus time period earlier, so is not performed reverse power flow into the grid 101, it planned to discharge the charge and discharge device 4 the stand. さらに言えば、計画部12は、商用系統101からの購入電力量をゼロにし、充放電器4に蓄電池103から家電102に放電させる計画を立てる。 More, planning unit 12, a purchase amount of power from the commercial system 101 to zero, plan to discharge from the discharge device 4 to the storage battery 103 to the home appliance 102. ここで、計画部12は、充放電器4に放電させる放電総量は、差分電力量と等しい量に決定する。 Here, planning unit 12, the discharge amount to be discharged to the discharge unit 4 determines the amount equal to the power difference amount.

この場合、制御部13は、その決定された放電総量だけ放電されるまで、分電盤3で計測された逆潮流量がゼロになるように、充放電器4に放電させる。 In this case, the control unit 13 until it is discharged by a discharge amount that has been determined, the backward flow amount measured by the distribution board 3 so that zero, to discharge the charge and discharge device 4.

これにより、その放電が前日から行われるように予測期間が設定されていれば、図2(e)で示したように、前日の放電により1時の充電電力量が図2(c)で示した充電電力量より小さくすることができる。 Thus, if it its discharge is set prediction period to take place from the previous day, as shown in FIG. 2 (e), the by day before discharge indicates the charge amount of power at 1 in FIG. 2 (c) It was can be made smaller than the charging electric energy. なお、図2(e)では、1時から8時まで、蓄電池103の放電がさらに行われ、空き容量がさらに確保されている。 In FIG. 2 (e), the 8:00 o'clock 1, discharge of the storage battery 103 is further carried out, the free space is further ensured. したがって、余剰電力を全て蓄電池103に充電することが可能になるので(図2(e)の11時から16時)、逆潮流を防止することが可能になる。 Therefore, it becomes possible to charge all the surplus power accumulator 103 (16 o'clock 11 in FIG. 2 (e)), it is possible to prevent the reverse flow.

一方、差分電力量が余剰時間帯以前の需要予測の総量以下の場合、計画部12は、余剰時間帯以前に蓄電池103から家電102への放電が行われ、かつ、商用系統101への逆潮流が行われるように、充放電器4に放電させる計画を立てる。 On the other hand, if the power difference amount is less than the total amount of the surplus time period prior forecast, planning unit 12, discharging from the storage battery 103 to the home appliance 102 is performed in excess hours earlier, and, the backward flow to the grid 101 as is made, make plans to discharge the charge and discharge device 4. さらに言えば、計画部12は、所定時間あたりの逆潮流量を、一定かつ所定値以下になるように計画を立てる。 More, planning unit 12, the backward flow amount per predetermined time, make plans to be equal to or less than the constant and predetermined value. ここで、計画部12は、放電総量を、差分電力量と等しい量に決定する。 Here, planning unit 12, the discharge amount is determined to an amount equal to the power difference amount. また、計画部12は、逆潮流量の総量を、差分電力量と余剰時間帯以前の需要電力量の総量との差に相当する分の電力量に決定する。 Also, planning unit 12 determines the amount of backward flow amount, the amount of electric energy corresponding to a difference between the total power difference amount and the surplus time period earlier demand power amount.

この場合、制御部13は、余剰時間帯以前に蓄電池103から家電102への放電が行われ、かつ、商用系統101への逆潮流が行われるように、その決定された放電総量だけ充放電器4に放電させる。 In this case, the control unit 13, discharging from the storage battery 103 to the surplus time period prior to the home appliance 102 is performed, and, as reverse flow is made to the grid 101, the charge and discharge device only discharge amount that has been determined 4 is discharged to. このとき、制御部13は、分電盤3で計測された逆潮流量が一定かつ所定値以下になるように、逆潮流を制御する。 At this time, the control unit 13, as reverse flow amount measured by the distribution board 3 is equal to or less than a constant and predetermined value, controls the backward flow.

図2(f)は、このときの逆潮流量を示した図である。 FIG. 2 (f) is a diagram showing the reverse flow amount at this time. 図2(f)において、逆潮流量は、従来技術の場合(図2(d))と比べて、逆潮流量のピーク値を小さくすることが可能になる。 In FIG. 2 (f), the backward flow amount of the prior art compared (FIG. 2 (d)) and, it is possible to reduce the peak value of the reverse flow volume. したがって、商用系統101の品質劣化を軽減することが可能になる。 Therefore, it is possible to reduce the deterioration in quality of the grid 101.

次に、曇りもしくは雨の日に蓄電池が空に近いケースにおいて、商用系統101からの電力を購入電力規定値以下にするピークカットを行い、購入電力量を小さくする際の動作を説明する。 Next, cloudy or battery on a rainy day is in the case close to empty, perform peak cut to less than purchasing power specified value the power from the grid 101, the operation at the time of reducing the purchasing power. 図3は、この動作例を説明するための説明図である。 Figure 3 is an explanatory diagram for explaining the operation example.

図3(a)において、電力需要301が棒グラフで示され、発電量302が折れ線グラフで示されている。 3 (a), the power demand 301 is indicated by a bar graph, the power generation amount 302 is shown by a line graph. 電力需要301は、家電102で消費される消費電力量を示す。 Power demand 301 indicates a power consumption amount consumed by home appliances 102. また、発電量302は、太陽電池1で発電される発電量を示す。 Further, the power generation amount 302 indicates a power generation amount of the power generation by the solar cell 1.

曇りもしくは雨の日は、日射量が少ないので、太陽電池の発電量302は小さい。 Cloudy or rainy days, because there is a small amount of solar radiation, power generation amount 302 of the solar cell is small. 図3(a)では、発電量302は、電力需要301に比べて小さい。 In FIG. 3 (a), the power generation amount 302 is smaller than the power demand 301.

従来技術では、発電量のうちの余剰電力量だけが充電されるため、図3(a)で示した状況では、蓄電池103への充電は行われない。 In the prior art, since only the excess power amount of the power generation amount is charged, in the situation shown in FIG. 3 (a), charging of the battery 103 is not performed. また、消費電力量が購入電力規定値を超える18時から22時の時間帯においては、ピークカットを行うために、蓄電池103が放電され、その放電された電力が家電102に供給される。 Further, in the time period 22:00 o'clock 18 power consumption amount exceeds the purchase power specified value, in order to perform the peak cut, battery 103 is discharged, the discharged power is supplied to the home appliance 102. このとき、蓄電池103の充電電力量が、ピークカットに必要な電力量より少ない場合(図3(b))、その充電電力量でピークカットを行うことが可能な時間は、最初の2時間のみである。 At this time, the charging electric power amount of the battery 103, is less than the amount of power required to peak shaving (Fig. 3 (b)), its charged electrical energy time capable of performing the peak cut, only the first 2 hours it is. このため、残りの時間のピークカットを行うための蓄電量がない(図2(c))。 Therefore, there is no storage amount for performing peak-cut of the remaining time (FIG. 2 (c)). したがって、家電102を動作させるために、商用系統101から購入電力規定値より大きい電力を購入することとなり(図3(d))、電力コストが大きくなる。 Therefore, in order to operate the home appliance 102, it becomes possible to purchase power greater than purchasing power specified value from the grid 101 (FIG. 3 (d)), the power cost increases.

本実施形態では、先ず、計画部12は、予測部11が生成した需要予測および購入電力規定値の差を時間帯ごとに計算する。 In the present embodiment, first, planning unit 12 calculates the difference between the forecast and purchase power specified value prediction unit 11 has generated for each time zone. 計画部12は、需要予測が購入電力規定値より大きい場合、その差をピーク電力とする。 Planning unit 12, the forecast is greater than the purchase power specified value and the difference between the peak power. 計画部12は、その各時間帯のピーク電力を積分して、ピーク電力の総量を計算する。 Planning unit 12 integrates the peak power of each time slot, calculating the amount of peak power. 計画部12は、充放電器4で計測された最新の充電電力量がその空き容量より大きいか否かを判断する。 Planning unit 12, the latest charge power amount measured by the charge and discharge device 4 determines whether greater than its available capacity.

ピーク電力の総量が充電電力量より大きい場合(図3(a))の場合、計画部12は、ピークカットに必要な蓄電量を、ピーク電力が発生する時間帯以前(図3(e))に確保するため、商用系統101からの電力を充放電器4に蓄電池103に対して充電を行う計画を立てる。 If the total peak power is greater than the quantity of electrical charging power case (FIG. 3 (a)), planning unit 12, a storage amount required for peak cutting, hours before the peak power is generated (FIG. 3 (e)) to ensure, the plan of charging against battery 103 to power the charging and discharging unit 4 from the grid 101. これにより、ピークカットを行う時間帯には、ピークカットを行うための必要な電力量を蓄電池103から家電102に供給することができ(図2(f))、商用系統101から購入する電力量を購入電力規定値以下に保つことができる(図2(g))。 Thus, the time period of performing peak shaving, the required amount of power for performing the peak cut can be supplied from the battery 103 to the home appliance 102 (Fig. 2 (f)), the amount of power purchased from the grid 101 it can be kept below purchase power specified value (Figure 2 (g)).

次に購入電力規定値の設定について説明する。 It will be described next set of purchase power specified value.

計画部12は、予測期間内のピーク電力の総量が蓄電池の容量以下となるように、その予測期間の購入電力規定値を求め、その求めた購入電力規定値を設定する。 Planning unit 12, as the total amount of peak power in the forecast period is equal to or less than the capacity of the storage battery, the purchased power specified value of the forecast period determined, sets the purchased power specified value thereof determined. これは、充電する計画と放電する計画とが同時に立てられることを防止するためである。 This is to prevent the plan to discharge planning to charge is raised at the same time.

以下、その理由を説明する。 The reason will be described below.

充電する計画と放電する計画とが同時に立てられる可能性があるのは、余剰電力を蓄電池103に充電し、蓄電池103が満充電となった後でも、ピークカットを行うために必要な蓄電池103から放電する電力量が過大なために、蓄電池103の充電電力量が不足する状況である。 There is a possibility that the plan to discharge planning to charge is raised at the same time charges the surplus power to the battery 103, even after the battery 103 is fully charged, the battery 103 required to perform the peak cut amount of power discharged due to an excessive, a situation where the charged electrical energy of the battery 103 is insufficient. 図4は、この状況を示した説明図である。 Figure 4 is an explanatory view showing this situation.

この状況に対して第二計画が立てられ、蓄電池103に充電できる最大の電力量が蓄電池103に蓄えられても、ピークカットを行うために必要な電力量をまかなうことができない。 Second plan erected against this situation, also the maximum amount of power that can be charged to the battery 103 is stored in the storage battery 103, it is impossible to cover the amount of power required to perform the peak cut.

そこで、購入電力規定値を適切な値に設定することが必要となる。 Therefore, it is necessary to set the purchase power specified value to an appropriate value. 具体的には、蓄電池103が満充電の状態からピークカットを行った場合において、蓄電池の充電電力量が不足しないように、購入電力規定値は、ピーク電力の総量が蓄電池の容量以下となるように設定されることが必要となる。 Specifically, when the storage battery 103 has performed the peak cut from the state of full charge, so that the charging electric energy of the storage battery is not run out, purchase power specified value, so that the total amount of the peak power is less than the capacity of the storage battery It will need to be set to.

この場合、充電する計画と放電する計画とが同時に立てられることはなく、その日の最初の蓄電池の充電状態は過剰か不足かのどちらかであり、行われる制御も放電か充電かのどちらかになる。 In this case, never a plan to discharge planning to charge is raised at the same time, the first state of charge of the battery of the day is either excessive or lack of, either also control executed if the discharge or charge Become.

次に効果を説明する。 Next, a description will be given of effect.

太陽電池1は、照射される光の量に応じて電力を発電する。 Solar cell 1 generates electric power according to the amount of light emitted. 充放電器4は、蓄電池103に対する充放電を行い、また、蓄電池103に充電されている充電電力量を計測する。 Discharge device 4 performs charging and discharging of the storage battery 103, also measures the charge amount of power charged in the storage battery 103. 予測部11は、太陽電池1で発電される発電量、および、家電102で消費される需要電力量を予測する。 Prediction unit 11, the power generation amount of the power generation by the solar cell 1, and predicts the demand amount of power consumed by home appliances 102. 計画部12は、予測部11が予測した発電量および需要電力量と、充放電器4が計測した充電電力量とに基づいて、充放電器4による充放電の計画を立てる。 Planning unit 12 includes a power generation amount and the power demand amount prediction unit 11 predicts, charge and discharge device 4 on the basis of the charged electrical energy measured is plan for charge and discharge due to charging and discharging device 4. 制御部13は、計画部12が立てた計画に従って、充放電器4による充放電を制御する。 Control unit 13, according to the plan planning unit 12 is erected, to control the charge and discharge due to charging and discharging device 4.

この場合、充放電器4による蓄電池103に対する充放電が、予測された発電量および需要電力量と、計測された充電電力量とに基づいて制御される。 In this case, charging and discharging of the battery 103 due to charging and discharging device 4, and predicted power generation amount and the power demand amount is controlled based on the measured quantity of electrical charging power.

したがって、発電量が多いと予測される場合には、発電量が多くなる前に、蓄電池103を放電させて蓄電池103の空き容量を多くすることが可能になる。 Therefore, when it is predicted that there are many power generation amount before the power generation amount is increased, it is possible to increase the free capacity of the storage battery 103 by discharging the battery 103. よって、余剰電力を蓄える容量を確保することが可能になり、余剰電力を蓄える効率を向上させることが可能になる。 Therefore, it is possible to secure a capacity for storing surplus power, it is possible to improve the efficiency for storing surplus power. また、発電量が少ないと予測される場合には、需要電力量が多くなる前に、蓄電池103を充電させて電力を多く蓄電させることが可能になる。 Also, if the amount of power generation is expected to be small, before it becomes large demand power amount, it is possible to more storing power by charging the battery 103. よって、その蓄電された電力が、需要電力が多いときに放電されれば、商用系統101からのピークカットを行うことが可能になる。 Thus, the stored electric power, if it is discharged when the power demand is large, it is possible to perform peak cut from the grid 101.

また、本実施形態では、予測部11は、発電量および需要電力量を時間帯別に予測する。 Further, in the present embodiment, the prediction unit 11 predicts the power generation amount and the power demand amount for each time zone. 計画部12は、その発電量が需要電力量より多い時間帯ごとの発電量と需要電力量との差の総量を、余剰電力総量として計算する。 Planning unit 12, the total amount of the difference between the power generation and demand power amount of each larger time period than the amount of power generation demand power amount, calculated as the excess power amount. また、計画部12は、蓄電池103の充電電力量と蓄電池103の定格容量との差を、蓄電池103の空き容量として計算する。 Also, planning unit 12, the difference between the rated capacity of the charging electric energy and battery 103 of the battery 103 is calculated as the free capacity of the storage battery 103. そして、計画部12は、空き容量が余剰電力総量より小さい場合、発電量が需要電力量より多くなる余剰時間帯以前に、空き容量および余剰電力総量の差に相当する差分電力量を、充放電器4に放電させる計画を立てる。 The planning unit 12, when the free space is less than the excess power amount, the surplus time period before the power generation amount is larger than the demand power amount, the power difference amount corresponding to the difference between free space and the surplus power amount, charging and discharging It plans to discharge an electrician 4.

この場合、空き容量が余剰電力総量より小さい場合、発電量が需要電力量より多くなる余剰時間帯以前に、空き容量および余剰電力総量の差に相当する差分電力量が、充放電器4から放電される。 In this case, when the free space is less than the excess power amount, the surplus time period before the power generation amount is larger than the demand power amount, power difference amount corresponding to the difference between free space and the surplus power amount is discharged from the discharge unit 4 It is. したがって、的確に余剰電力を蓄える容量を確保することが可能になり、余剰電力を蓄える効率を向上させることが可能になる。 Therefore, it is possible to secure a capacity for storing accurately surplus power, it is possible to improve the efficiency for storing surplus power.

また、本実施形態では、計画部12は、空き容量が余剰電力総量より小さい場合、差分電力量が余剰時間帯以前の需要電力量の総量以下であると、逆潮流が行われないように、差分電力量を充放電器4に放電させる計画を立てる。 Further, in the present embodiment, planning unit 12, when the free space is smaller than the surplus power amount, the power difference amount is less than the total amount of the surplus time period earlier demand power amount, so that reverse power flow is not performed, planning to discharge the power difference amount to the charge and discharge device 4. 一方、計画部12は、差分電力量が余剰時間帯以前の需要電力量の総量より大きいと、差分電力量と余剰時間帯以前の需要電力量の総量との差に相当する分の電力量だけ逆潮流が行われるように、差分電力量を充放電器4に放電させる計画を立てる。 On the other hand, planning unit 12, power difference amount and the total amount is larger than the excess time zone earlier demand power amount, by the amount of electric energy corresponding to a difference between the total power difference amount and the surplus time period previous power demand amount as reverse flow takes place, it plans to discharge the power difference amount to the charge and discharge device 4.

この場合、差分電力量の全てを家電102で消費することが可能な場合には、逆潮流が行われない。 In this case, when it is possible to consume all of the power difference amount in home appliances 102, reverse power flow is not performed. また、差分電力量の全てを家電102で消費することが可能でない場合、差分電力量のうち、家電102で消費しきれない電力だけを逆潮流することが可能になる。 Further, if not able to consume all of the power difference amount in home appliances 102, among the power difference amount, it is possible to reverse flow only power that can not be consumed by home appliances 102. したがって、逆潮流量を低減することが可能になり、商用系統101の品質劣化を抑制することが可能になる。 Therefore, it is possible to reduce the reverse flow volume, it is possible to suppress deterioration of the quality of the grid 101.

また、本実施形態では、計画部12は、需要電力量が購入電力規定値より多い時間帯ごとの需要電力量と購入電力規定値との差の総量を、ピーク電力の総量として計算する。 Further, in the present embodiment, planning unit 12, the power demand amount to the total amount of the difference between the purchased power specified value and power demand of each larger time period than purchasing power specified value is calculated as the total amount of peak power. そして、計画部12は、ピーク電力の総量が充電電力量より大きい場合、需要電力量が規定値より多くなる時間帯以前に、充電電力がピーク電力の総量と等しくなるように、充放電器4に放電させる。 The planning unit 12, if the total amount of the peak power is greater than the charged electrical energy, many become hours earlier than demand power amount specified value, so that the charge power becomes equal to the total amount of peak power, charging and discharging unit 4 to discharge into.

この場合、余剰電力を蓄える容量を確保することが可能になり、余剰電力を蓄える効率を向上させることが可能になる。 In this case, it is possible to secure a capacity for storing surplus power, it is possible to improve the efficiency for storing surplus power.

以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。 Or more at each of the embodiments described, the configuration shown is merely an example, the present invention is not limited to that configuration.

例えば、電力負荷として家電を用いて説明したが、電力負荷は、家電に限らず適宜変更可能である。 For example, although described with reference to home appliances as electric power load, power load can be properly changed is not limited to consumer electronics.

本発明の一実施形態の電力システムを示したブロック図である。 It is a block diagram showing a power system of an embodiment of the present invention. 逆潮流の最大値を小さくする際の動作例を説明するための説明図である。 It is an explanatory diagram for explaining an example of operation to reduce the maximum value of the reverse flow. 商用系統からの電力のピークカットを行う際の動作例を説明するための説明図である。 It is an explanatory diagram for explaining an operation example of when performing the peak cut of power from the grid. 蓄電池が満充電となった後でも、ピークカットを行うために必要な電力量が過大なために、蓄電池の充電電力量が不足する状況を示した説明図である。 Even after the battery is fully charged, since an excessive amount of power required to perform the peak cut is an explanatory diagram charged electrical energy of the battery showed the situation to be insufficient.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 太陽電池 2 変換器 3 分電盤 4 充放電器 5 制御端末 11 予測部 12 計画部 13 制御部 101 商用系統 102 家電 103 蓄電池 104 サーバ 1 the solar cell 2 converter 3 minutes board 4 the charge and discharge unit 5 control terminal 11 predicting unit 12 scheduling unit 13 the control unit 101 the grid 102 home appliance 103 battery 104 server

Claims (6)

  1. 電力負荷、電力系統および蓄電池に接続可能な電力システムであって、 Power load, a power system that can be connected to the electric power system and the storage battery,
    照射される光の量に応じて電力を発電する太陽電池と、 A solar cell that generates the power according to the amount of illumination light being,
    前記蓄電池に対する充放電を行い、また、前記蓄電池に充電されている充電電力量を計測する充放電器と、 Were charged and discharged for the battery also includes a charging and discharging device for measuring the charge amount of power charged in the storage battery,
    前記充放電器が放電する際には、該放電された電力と、前記電力系統からの電力と、前記太陽電池にて発電された電力と、を前記電力負荷に供給し、また、前記充放電器が充電する際には、前記電力系統からの電力と、前記太陽電池にて発電された電力と、を前記電力負荷および充放電器に供給する分電盤と、 Wherein when the charging and discharging device discharges supplies and the discharged electric power, and electric power from the electric power system, the electric power generated by the solar cell, to the power load, also the charging and discharging when collector is charged, the power from the power system, the electric power generated by the solar cell, and the power load and discharge device to supply distribution board,
    前記太陽電池で発電される発電量、および、前記電力負荷で消費される需要電力量を予測する予測部と、 Power generation amount of the power generation by the solar cell, and a prediction unit for predicting a demand amount of power consumed by the power load,
    前記予測部が予測した発電量および需要電力量と、前記充放電器が計測した充電電力量とに基づいて、前記充放電器による充放電の計画を立てる計画部と、 And the power generation amount prediction unit predicts and demand power amount, and the charging and discharging device in the basis of the charged electrical energy measured, planning unit planning charge and discharge by the charging and discharging unit,
    前記計画部が立てた計画に従って、前記充放電器による充放電を制御する制御部と、 According to the plan the planner is erected, and a control unit for controlling the charging and discharging by the charging and discharging unit,
    を含み、 Only including,
    前記予測部は、前記発電量および前記需要電力量を時間帯別に予測し、 The prediction unit, the predicted power generation amount and the power demand amount for each time slot,
    前記計画部は、前記発電量が前記需要電力量より多い時間帯ごとの、前記発電量と前記需要電力量と差の総量を、余剰電力総量として計算し、また、前記充電電力量と前記蓄電池の定格容量との差を、前記蓄電池の空き容量として計算し、前記空き容量が前記余剰電力総量より小さい場合、前記発電量が前記需要電力量より多くなる余剰時間帯以前に、前記空き容量と前記余剰電力総量との差に相当する差分電力量を、前記充放電器に放電させる計画を立てる、電力システム。 The planning unit, for each of the power generation amount is the demand power amount more hours, the total amount of the demand power amount and the difference between the power generation amount, calculated as the excess power amount, and the and the charged electrical energy storage battery the difference between the rated capacity of, calculated as the free space of the storage battery, when the free space is less than the excess power amount, the surplus time period before which the power generation amount is greater than the demand power amount, the space and said power difference amount corresponding to the difference between the surplus power amount, plan to discharge the charge and discharge device, the power system.
  2. 請求項に記載の電力システムにおいて、 The power system of claim 1,
    前記分電盤は、前記充放電器にて放電されている放電電力量が、前記電力負荷で消費されている現消費電力量より多い場合、前記放電電力量と前記現消費電力量との差に相当する電力量の前記電力系統への逆潮流を行い、 The distribution board may discharge the amount of power being discharged at the discharge device is, if more than the current consumption amount of power being consumed by the power load, the difference between the discharged electric power amount and the current power consumption It performs the reverse power flow to the power grid of the corresponding amount of power,
    前記計画部は、前記空き容量が前記余剰電力総量より小さい場合、前記差分電力量が前記余剰時間帯以前の前記需要電力量の総量以下であると、前記逆潮流が行われないように、前記差分電力量を前記充放電器に放電させる計画を立て、前記差分電力量が前記余剰時間帯以前の前記需要電力量の総量より大きいと、前記差分電力量と前記余剰時間帯以前の前記需要電力量の総量との差に相当する電力量だけ前記逆潮流が行われるように、前記差分電力量を前記充放電器に放電させる計画を立てる、電力システム。 The planning unit, when the free space is less than the excess power amount, when the power difference amount is below the total amount of the power demand amount of the surplus time period earlier, as the backward flow is not performed, the the power difference amount planned to discharge the charge and discharge device, the power difference amount is greater than the total amount of the power demand amount of the surplus time period before, the power difference amount and the surplus time period earlier the power demand as the amount of power by the reverse flow corresponding to a difference between the total amount is performed, plan for discharging the power difference amount in the charging and discharging device, the power system.
  3. 請求項またはに記載の電力システムにおいて、 The power system of claim 1 or 2,
    前記計画部は、前記需要電力量が予め設定された規定値より多い時間帯ごとの、前記需要電力量と前記規定値との差の総量を、ピーク電力総量として計算し、前記ピーク電力総量が前記充電電力量より大きい場合、前記需要電力量が前記規定値より多くなる時間帯以前に、前記充電電力量が前記ピーク電力総量と等しくなるように、前記充放電器に充電させる計画を立てる、電力システム。 The planning unit, the demand power amount per predetermined periods of high than the prescribed value, the total amount of difference between the specified value and the power demand amount, calculated as the peak power total, the peak power total amount If greater than the charged electrical energy, the power demand amount the prescribed number becomes time zone than the value before the as the amount charge power is equal to the peak power total, planning for charging to the charging and discharging unit, power system.
  4. 照射される光の量に応じて電力を発電する太陽電池と、蓄電池に対する充放電を行う充放電器と、前記充放電器が放電する際には、該放電された電力と電力系統からの電力と前記太陽電池にて発電された電力とを電力負荷に供給し、また、前記充放電器が充電する際には、前記電力系統からの電力と前記太陽電池にて発電された電力とを前記電力負荷および充放電器に供給する分電盤と、を含む電力システムの制御方法であって、 A solar cell that generates the power according to the amount of illumination light being, a charge-discharge unit that performs charging and discharging of the storage battery, when the charging and discharging unit is discharged, the power from the discharged electric power and the electric power system the generated electric power by the solar cell is supplied to the power load, also the in charge and discharge device is charged, the the generated electric power by the power and the solar cell from the power system a control method of a power system including a supply distribution board to the power load and the charge and discharge device,
    前記蓄電池に充電されている充電電力量を計測する計測ステップと、 A measurement step of measuring a charge amount of power charged in the storage battery,
    前記太陽電池で発電される発電量、および、前記電力負荷で消費される需要電力量を予測する予測ステップと、 Power generation amount of the power generation by the solar cell, and a prediction step of predicting a demand amount of power consumed by the power load,
    前記予測された発電量および需要電力量と、前記計測された充電電力量とに基づいて、前記充放電器による充放電の計画を立てる立案ステップと、 Wherein the predicted power generation amount and the demand power amount, the based on the measured charged electrical energy, and planning steps to plan charging and discharging by the charging and discharging unit,
    前記立てられた計画に従って、前記充放電器による充放電を制御する制御ステップと、 According to the erected plan, and a control step of controlling the charging and discharging by the charging and discharging unit,
    を含み、 Only including,
    前記予測ステップでは、前記発電量および前記需要電力量を時間帯別に予測し、 Wherein in the prediction step, the predicted power generation amount and the power demand amount for each time slot,
    前記立案ステップは、 The planning step,
    前記発電量が前記需要電力量より多い時間帯ごとの、前記発電量と前記需要電力量との差の総量を、余剰電力総量として計算する第一計算ステップと、 The power generation amount of each larger time period than the demand power amount, the total amount of the difference between the power generation amount and the power demand amount, a first calculating step of calculating a surplus power amount,
    前記充電電力量と前記蓄電池の定格容量との差を、前記蓄電池の空き容量として計算する第二計算ステップと、 The difference between the rated capacity of the said charged electrical energy storage battery, a second calculating step of calculating a free space of the storage battery,
    前記空き容量が前記余剰電力総量より小さい場合、前記発電量が前記需要電力量より多くなる余剰時間帯以前に、前記空き容量と前記余剰電力総量との差に相当する差分電力量を前記充放電器に放電させる計画を立てる第一計画ステップと、を含む、電力システムの制御方法。 If the free space is less than the excess power amount, the power generation amount is the demand power amount from the increased surplus time period earlier, the difference amount of power corresponding to the difference of the free space and the surplus power amount charge-discharge It includes a first planning step planning to discharge an electrician, a method of controlling the power system.
  5. 請求項に記載の電力システムの制御方法において、 A control method of a power system according to claim 4,
    前記分電盤は、前記充放電器にて放電されている放電電力量が、前記電力負荷で消費されている消費電力量より多い場合、前記放電電力量と前記消費電力量との差に相当する電力量の前記電力系統への逆潮流を行い、 The distribution board is corresponding to a difference between the discharge amount of power being discharged at charge and discharge device is, if more than the power consumption is consumed by the power load, the power consumption and the amount of discharge power It performs the reverse power flow to the electric power system of the amount of power,
    前記第一計画ステップでは、前記空き容量が前記余剰電力総量より小さい場合、前記差分電力量が前記余剰時間帯以前の前記需要電力量の総量以下であると、前記逆潮流が行われないように、前記差分電力量を前記充放電器に放電させる計画を立て、前記差分電力量が前記余剰時間帯以前の前記需要電力量の総量より大きいと、前記差分電力量と前記余剰時間帯以前の前記需要電力量の総量との差に相当する電力量だけ前記逆潮流が行われるように、前記差分電力量を前記充放電器に放電させる計画を立てる、電力システムの制御方法。 Wherein in the first planning step, if the free space is less than the excess power amount, when the power difference amount is below the total amount of the power demand amount of the surplus time period earlier, as the backward flow is not performed the power difference amount of planning to be discharged to the discharge unit, and the power difference amount is larger than the total amount of the power demand amount of the surplus time period before, the power difference amount and the surplus time period earlier the as the power amount by the backward flow which corresponds to the difference between the total demand power amount is performed, plan for discharging the power difference amount in the charge and discharge device, a control method of a power system.
  6. 請求項またはに記載の電力システムの制御方法において、 A control method of a power system according to claim 4 or 5,
    前記立案ステップは、 The planning step,
    前記需要電力量が予め設定された規定値より多い時間帯ごとの、前記需要電力量と前記規定値との差の総量を、ピーク電力総量として計算する第三計算ステップと、 The demand power amount for each preset greater than the specified value time zone, the total amount of difference between the specified value and the power demand amount, and a third calculation step of calculating as a peak power total,
    前記ピーク電力総量が前記充電電力量より大きい場合、前記需要電力量が前記規定値より多くなる時間帯以前に、前記充電電力量が前記ピーク電力総量と等しくなるように、前記充放電器に充電させる計画を立てる、第二計画ステップと、を含む、電力システムの制御方法。 Wherein when peak power amount is larger than the charged electrical energy, the power demand amount the prescribed number becomes time zone than the value before, as the charging power amount becomes equal to the peak power amount, charged in the charging and discharging unit It plans to include a second planning step, a method of controlling the power system.
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