JP6054122B2 - 鉄道電力管理装置 - Google Patents
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Description
以下に説明する実施形態の鉄道電力管理装置は、駅に設置することを想定した蓄電装置に、列車間で融通されなかった回生電力や、駅設備で使用されなかった太陽光発電装置からの太陽光エネルギー等の電力を蓄電し、そのエネルギーを有効活用するものである。以下の実施形態ではその構成として、蓄電装置から配電系統への放電計画を作成する手段(放電計画作成部)、放電量を決定し、放電を指令する手段(放電量決定・指令部)、および放電結果を保存する手段(放電実施結果保存部)を備えた鉄道電力管理装置を提案する。本明細書において、放電とは、蓄電装置から配電系統へ電力供給することを言う。
はじめに、第1の実施形態の鉄道電力管理装置を利用する駅システムと電気鉄道システムについて、詳細に説明する。図1は、第1の実施形態の鉄道電力管理装置を利用する駅システムと電気鉄道システムの概略構成を示す図である。
ただし、右辺が負となるとき、次の単位時間の放電量=0
次に、第2の実施形態の鉄道電力管理装置について詳細に説明する。本実施形態は、蓄電装置104の電池容量に対しての充電残量の比率であるSOC(State Of Charge)を考慮する点が第1の実施形態と異なり、その他の点は共通するものとなっている。以下、異なる点について詳細に説明する。
次に、第3の実施形態について詳細に説明する。なお、前述の図1〜図6に示したものと同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。本実施形態は、鉄道電力管理装置101が駅設備109の使用電力・電力量を取得する点と駅の利用者情報を取得し、これらの情報から駅設備負荷予測を行った上で放電計画を作成する点が前述の第1の実施形態と異なっている。以下、その点について詳細に説明する。
鉄道電力管理装置101の放電計画作成部131は、第2の実施形態で述べた回生電力量の予測(134)の処理と太陽光発電装置106の発電量の予測(135)の処理の他に、駅設備負荷予測(139)の処理を行う。
続いて、第4の実施形態について詳細に説明する。なお、前述の図1〜図9に示したものと同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。本実施形態は、上述した第3の実施形態と比べ、蓄電装置104のSOCを考慮している点が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。
続いて、第5の実施形態の鉄道電力管理装置について詳細に説明する。なお、前述の図1〜図9に示したものと同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。本実施形態は、鉄道電力管理装置101が電力の使用制限情報と変電所からの配電系統108の受電電力・電力量データと蓄電装置104の電池性能データ(性能情報)を取得する点が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。
第6の実施形態について詳細に説明する。本実施形態における鉄道電力管理装置101および関連する装置の構成は、前述の第1〜第5の実施形態において説明したものと基本的に同様のものとすることができる。本実施形態は、前述の諸実施形態とは、太陽光発電装置106から得られる太陽光エネルギーの利用方法が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。
102 列車
103,107 PCS
104 蓄電装置
105 チョッパ
106 太陽光発電装置
108 配電系統
121 データベース
131 放電計画作成部
132 放電量決定・指令部
133 放電実施結果保存部
Claims (11)
- 蓄電装置の配電系統への放電量を、所定のパラメータに対応させて保存する保存手段と、
蓄電可能な回生電力が発生する場合、前記保存手段に保存されている過去の列車の回生電力量および前記蓄電装置の配電系統への放電量のデータにより、駅設備のための、前記蓄電装置の配電系統への放電量を定める放電計画を作成する放電計画作成手段と、
作成された前記放電計画に従って前記蓄電装置への放電指令を出力する放電指令手段と、
を備えた、鉄道電力管理装置。 - 前記放電計画作成手段は、前記所定のパラメータとして時間および気象データを用い、現在の時間および現在の気象データに類似する時間および気象データに対応する、前記保存手段により保存された過去の放電量のデータを用いて、前記放電計画を作成する、請求項1に記載の鉄道電力管理装置。
- 前記放電計画作成手段は、
列車間融通の無い回生電力を前記蓄電可能な回生電力とし、列車間融通の無い列車の回生電力量を予測し、該予測の結果から、前記蓄電装置への充電量を予測して、該充電量に応じた前記蓄電装置の放電量を定める前記放電計画を作成する、請求項2に記載の鉄道電力管理装置。 - 前記放電計画作成手段は、太陽光発電装置の発電量をさらに予測し、該予測の結果と前記列車の回生電力の予測の結果とから、前記蓄電装置への充電量を予測して、該充電量に応じた前記放電計画を作成する、請求項3に記載の鉄道電力管理装置。
- 前記放電計画作成手段は、リアルタイムの列車のブレーキパターンを取得し、該ブレーキパターンを基に該当列車の回生電力量を予測する、請求項3または請求項4に記載の鉄道電力管理装置。
- 前記放電計画作成手段は、運行ダイヤおよび列車の形式称号のデータを取得し、回生電力の列車間融通の有無と列車の形式称号とからわかる該当列車の回生電力量から、前記蓄電装置に蓄電する回生電力量を予測する、請求項3または請求項4に記載の鉄道電力管理装置。
- 前記放電計画作成手段は、各駅設備の使用電力量のデータを取得して、各駅設備の負荷を予測し、予測された各駅設備の負荷を含めて前記放電計画を作成する、請求項3乃至請求項6のいずれか1項に記載の鉄道電力管理装置。
- 前記放電計画作成手段は、気象情報および利用者情報を取得し、該気象情報および利用者情報ならびに前記保存手段により保存された過去の各駅設備の負荷のデータを基に、各駅設備の負荷を予測する、請求項7に記載の鉄道電力管理装置。
- 前記放電計画作成手段は、蓄電装置の残量がSOC(State Of Charge)の範囲に収まるようにした前記放電計画を作成する、請求項1乃至請求項8に記載の鉄道電力管理装置。
- 前記放電計画作成手段は、電力使用制限の際、前記SOCの範囲を無視して前記蓄電装置の配電系統への前記放電計画を作成する、請求項9に記載の鉄道電力管理装置。
- 前記放電計画作成手段は、変電所からの受電電力・受電電力量を取得し、該受電電力・受電電力量が契約電力を超えないように前記放電計画を作成する、請求項9または請求項10に記載の鉄道電力管理装置。
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