JP6062163B2 - 電力供給システム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の電力供給システム1の一構成例を概略的に示すブロック図である。
ピークシフトモードでは、制御部61は、太陽電池3の発電電力以外の電力が逆潮流するのを防止するとともに、蓄電池4を夜間充電運転、昼間放電運転することにより、太陽電池3の売電を最大化し、電力系統2からの昼間の購入電力を最小化する制御を行う。
Prvs−Ppv=Pbat+Pfc−Plac−Pldc (1)
と表すことができる。なお、充放電電力Pbatは蓄電池4の放電時に正となり充電時に負とする。
(a)のようにPrvs−Ppv>0となっている部分は、太陽電池3以外の電力の逆潮流を示している。制御部61は、太陽電池3以外の電力の逆潮流分が無くなるように蓄電池4の放電電力と燃料電池5の発電電力とを制御すればよい。Prvs−Ppv>0の場合には、所定時間以内に、(1)式の右辺を小さくすることにより、Prvs−Ppv≦0となるようにすればよい。すなわち、制御部61は、Prvs−Ppv>0となっていると判断してから所定の時間以内に、蓄電池4から充放電電力Pbatと燃料電池5の発電電力Pfcとの少なくとも一方を小さくして、逆潮流電力と太陽電池3の発電電力との差分に相当する電力分を相殺する。
Prvs−Ppv=Pbat+Pfc−Plac−Pldc=0 (2)
となるように制御すればよい。
図3は、本実施形態の電力供給システム1の動作の一例を説明するフローチャートである。ここでは、昼間の機器消費電力を夜間にシフトするピークシフト運転を行う場合について説明する。
充電量[W]=(充電上限値−充電下限値−充電残量)[Wh]
÷(充電終了時刻−充電終了時刻−ΔT)[h] (3)
により蓄電池4の充電量を算出する。ここで、ΔTはマージンである。
自家消費モードでは、制御部61は、太陽電池3の発電電力が逆潮流するのを防止する制御を行うとともに、電力系統2からの購入電力を最小化する制御を行う。(1)式から、
Prvs=Ppv+Pbat+Pfc−Plac−Pldc (4)
と表されるので、太陽電池3の発電電力が逆潮流するのを防止するには、逆潮流電力PrvsそのものがPrvs>0とならないように、蓄電池4の充放電電力Pbat及び、燃料電池5の発電電力Pfcを制御する。
(a)のようにPrvs>0となっている部分が太陽電池3の発電電力を含む電力の逆潮流を示しており、制御部61は、所的時間内に、この部分の電力が相殺するように蓄電池4の充放電電力および燃料電池5の発電電力を制御すればよい。
Prvs=Ppv+Pbat+Pfc−Plac−Pldc=0 (2)´
となるように制御すればよい。
まず、制御部61は、第1電力計測器67で計測した逆潮流電力がゼロより大きい(Prvs>0)かどうかをさらに判断する(ステップS301)。
制御部61は、太陽電池3の発電電力以外の電力が逆潮流するのを防止する制御を行う。具体的には、制御部61は、蓄電池4の放電量が、第3電力計測器70により計測された受電端電力Prcvを上回らないようにする。受電端電力Prcvは、AC負荷8での消費電力から燃料電池5の出力電力を引いた値(Prcv=Plac−Pfc)である。
機器電力需要はAC負荷8の消費電力の合計であり、昼間のAC負荷8の消費電力が燃料電池5の定格出力以上の場合には、蓄電池4の充放電電力と燃料電池5の発電電力との合計が一致するように蓄電池4が制御される。
機器消費電力はAC負荷8の消費電力であり、昼間のAC負荷8の消費電力が燃料電池5の定格出力以上の場合、機器消費電力は、太陽電池3の発電電力と、蓄電池4の充放電電力と、燃料電池5の発電電力との合計と一致するように蓄電池4が制御される。
図15は、本実施形態の電力供給システム1の一構成例を概略的に示すブロック図である。
Claims (9)
- 電力系統と連系して運転可能な電力供給システムであって、
太陽電池と、
蓄電池と、
前記太陽電池で発電される直流電力を所定の直流電力に変換してDCバスへ出力する第1DC/DCコンバータと、
前記DCバスの直流電力を前記蓄電池に充電するとともに、前記蓄電池の放電電力を前記DCバスへ出力する第2DC/DCコンバータと、
前記電力系統と前記DCバスとの間において、前記電力系統からの交流電力を所定の直流電力に変換するとともに、前記DCバスからの直流電力を所定の交流電力に変換するAC/DCコンバータと、
前記電力系統へ逆潮流する電力を計測する第1電力計測器と、
前記第1DC/DCコンバータから出力される電力を計測する第2電力計測器と、
前記第1電力計測器で計測された逆潮流電力が、前記第2電力計測器で計測された電力より大きい場合に、前記第2DC/DCコンバータを制御して、前記第1電力計測器により計測された逆潮流電力から、前記第2電力計測器により計測された電力を除いた電力を、前記蓄電池からの放電電力により相殺する制御部と、を備えた電力供給システム。 - 前記AC/DCコンバータに接続した燃料電池を更に備え、
前記制御部は前記蓄電池の充電上限値を有し、前記第1電力計測器で計測された逆潮流電力が、前記第2電力計測器で計測された電力より大きい場合に、前記蓄電池が放電中であれば前記第2DC/DCコンバータを制御して前記蓄電池の放電電力を小さくし、前記蓄電池の充電量が充電上限値であれば前記燃料電池の発電電力を小さくする請求項1記載の電力供給システム。 - 燃料電池と、前記燃料電池の発電電力を前記DCバスに出力する第3DC/DCコンバータと、を更に備え、
前記制御部は前記蓄電池の充電上限値を有し、前記第1電力計測器で計測された逆潮流電力が、前記第2電力計測器で計測された電力より大きい場合に、前記蓄電池が放電中であれば前記第2DC/DCコンバータを制御して前記蓄電池の放電電力を小さくし、前記蓄電池の充電量が充電上限値であれば前記燃料電池の発電電力を小さくする請求項1記載の電力供給システム。 - 前記制御部は、前記蓄電池の充電開始時刻と充電終了時刻とを設定し、前記充電開始時刻と前記充電終了時刻との間において前記蓄電池をあらかじめ定められた充電量目標値まで充電する請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の電力供給システム。
- 前記制御部は、前記蓄電池があらかじめ定められた期間の間に放電した電力量を記憶し、前記充電量目標値を前記記憶した放電電力量に基づいて決定する請求項4記載の電力供給システム。
- 電力系統と連系して運転可能な電力供給システムであって、
太陽電池と、
蓄電池と、
発電した電力を交流負荷へ供給する燃料電池と、を備え、
太陽電池装置により発電される直流電力をDCバスを介して直流負荷に供給し、交流電力系統と連系して、燃料電池により発電される交流電力を、前記交流負荷に供給する、電力供給システムであって、
前記太陽電池の発電電力を所定の直流電力に変換してDCバスへ出力する第1DC/DCコンバータと、
前記DCバスの直流電力を前記蓄電池に充電するとともに、前記蓄電池の放電電力を前記DCバスへ出力する第2DC/DCコンバータと、
前記電力系統と前記DCバスとの間において、前記電力系統から前記DCバスへ供給される交流電力を直流電力に変換するとともに、前記DCバスの直流電力を交流電力に変換するAC/DCコンバータと、
前記電力系統へ逆潮流する逆潮流電力を計測する第1電力計測器と、
前記電力系統から前記交流負荷へ供給される受電端電力を計測する第3電力計測器と、
前記第3電力計測器により計測される受電端電力を、前記蓄電池からの放電により、ゼロになるように前記第2DC/DCコンバータを制御する制御部と、を備えた電力供給システム。 - 前記第1DC/DCコンバータから出力される電力を計測する第2電力計測器を更に備え、
前記制御部は前記第2電力計測器で計測された電力を時刻とともに記録する請求項6記載の電力供給システム。 - サーバと通信を行い受信したデータを前記制御部へ送信する通信部を更に備え、
前記サーバは前記通信部へ前記蓄電池の運転スケジュールを送信する請求項1乃至請求項7のいずれか1項記載の電力供給システム。 - サーバと通信を行い受信したデータを前記制御部へ送信する通信部を更に備え、
前記サーバは前記通信部へ前記蓄電池及び前記燃料電池の運転スケジュールを送信する請求項2、請求項3又は請求項6に記載の電力供給システム。
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