JP6131963B2 - Storage battery charge / discharge control device, storage battery charge / discharge control method, and storage battery charge / discharge control program - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電池の充放電制御装置、蓄電池の充放電制御方法、及び、蓄電池の充放電制御プログラムに関する。 The present invention relates to a storage battery charge / discharge control device, a storage battery charge / discharge control method, and a storage battery charge / discharge control program.
近年、大規模災害による事故等で発電所が停止した際の電力の供給力不足が問題視されており、省エネ規制についても、総電力量からピーク電力の削減の方向に見直されている。そこで、今後は、需要家が蓄電池を有し、蓄電池を効果的に充放電する、つまり電力需要の少ない間に蓄電池に充電しておいた電力をピーク時に放電する、ことでピーク電力を削減する仕組みが重要になると予想される。 In recent years, lack of power supply capacity when a power plant is shut down due to an accident caused by a large-scale disaster has been regarded as a problem, and energy saving regulations have been reviewed in the direction of reducing peak power from total power. Therefore, in the future, customers will have storage batteries, and charge and discharge the storage batteries effectively, that is, by discharging the power charged in the storage battery during the peak period when there is little power demand, to reduce peak power The mechanism is expected to be important.
蓄電池とは、電力を蓄える機能と、蓄えた電力を使う機能とを有する電池を示す。例えば、蓄電池は、一般的にいう定置型の蓄電池だけでなく、EV(Electric Vehicle)や内蔵バッテリを搭載したノートPCをも含む。また、大規模な蓄電池は、設置スペースや価格、安全な運用など、需要家への早期の導入と普及に様々な課題を有する。このため、家庭用の定置型の蓄電池や、EV、ノートPCのバッテリ等の小規模な蓄電池の需要が見込まれる。 A storage battery refers to a battery having a function of storing electric power and a function of using the stored electric power. For example, the storage battery includes not only a stationary storage battery in general but also a notebook PC equipped with an EV (Electric Vehicle) and a built-in battery. In addition, large-scale storage batteries have various problems in early introduction and dissemination to consumers, such as installation space, price, and safe operation. For this reason, demand for small-sized storage batteries such as stationary storage batteries for home use and batteries for EVs and notebook PCs is expected.
蓄電池を活用してピーク電力を削減するために、複数の蓄電池を集中管理する技術が提案される。この技術によると、例えば、時間帯ごとの蓄電池それぞれの充放電を規定した制御計画を生成し、充放電の制御計画にしたがって各蓄電池を制御することで、電力需要を調節する。ただし、需要家が有する蓄電池は、定置型蓄電池であれば停電に備えた予備電力確保、EVであれば移動するための燃料、ノートPCであれば外出時などにおいてバッテリ駆動するための電源等の本来の導入目的を有する。このため、本来の導入目的と相反せずに、ピーク電力を削減する充放電制御計画が生成される必要がある。 In order to reduce the peak power by using a storage battery, a technique for centrally managing a plurality of storage batteries is proposed. According to this technology, for example, a control plan that defines charging / discharging of each storage battery for each time zone is generated, and each storage battery is controlled according to the charging / discharging control plan, thereby adjusting power demand. However, the storage battery possessed by the consumer is a reserve power storage battery for reserve power in case of a power failure, EV for moving fuel, notebook PC power supply for driving out when going out, etc. Has its original purpose of introduction. For this reason, it is necessary to generate a charge / discharge control plan that reduces peak power without conflicting with the original purpose of introduction.
例えば、蓄電池を活用した仕組みとして、電力需要予測に基づき発電機や蓄電池の運転を計画し、供給側の発電コストを削減する第1の方法が開示されている(例えば、特許文献1、2)。また、仮充放電制御計画の生成と、電力需要予測に基づいた仮充放電制御計画の評価との繰り返しにより、短時間で最適に近い充放電制御計画を生成する第2の方法が開示されている(例えば、特許文献3)。
For example, as a mechanism using a storage battery, a first method for planning operation of a generator or a storage battery based on power demand prediction and reducing power generation cost on the supply side is disclosed (for example,
しかしながら、第1の方法では、供給側に蓄電池があることが想定されており、需要家が蓄電池を有し、蓄電池がピーク電力の削減以外の目的で活用されることが想定されていない。そのため、停電時に蓄電池の残量が不足して電力を使えない、または外出時においてノートPCのバッテリ切れが生じバッテリ駆動できない等、本来の導入目的が満たせない事態を招く可能性がある。また、複数の蓄電池を考慮した計画が行えないため、多量の蓄電池への適用が容易ではない。 However, in the first method, it is assumed that there is a storage battery on the supply side, the consumer has a storage battery, and it is not assumed that the storage battery is used for purposes other than the reduction of peak power. For this reason, there is a possibility that the original introduction purpose cannot be satisfied, such as a case where the remaining capacity of the storage battery is insufficient at the time of a power failure and the power cannot be used, or the battery of the notebook PC is exhausted and the battery cannot be driven when going out. Moreover, since the plan which considered the some storage battery cannot be performed, the application to a lot of storage batteries is not easy.
また、第2の方法では、電力需要予測、各蓄電池のスペック、現在の充放電状態と残量のみに基づいて充放電制御計画が生成される。このため、外出時にノートPCがバッテリ駆動されたような場合に計画通りの制御が実現されず、ピーク電力を削減できない問題、もしくは、ピーク電力の削減効果が減少する問題等が生じる。 In the second method, a charge / discharge control plan is generated based only on the power demand prediction, the specifications of each storage battery, the current charge / discharge state and the remaining amount. For this reason, when the notebook PC is driven by a battery when going out, control as planned is not realized, and there arises a problem that peak power cannot be reduced or a reduction effect of peak power is reduced.
本発明は、ピーク電力を確実に削減する充放電制御計画を生成する蓄電池の充放電制御装置、蓄電池の充放電制御計画プログラム、及び、蓄電池の充放電制御方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the charging / discharging control apparatus of the storage battery which produces | generates the charging / discharging control plan which reduces peak electric power reliably, the charging / discharging control plan program of a storage battery, and the charging / discharging control method of a storage battery.
第1の側面は、1つまたは複数の蓄電池の充放電制御計画に基づく制御サービスを提供する蓄電池の充放電制御装置であって、前記蓄電池の放電状態、通電状態、充電状態を含む充放電状態の履歴である充放電状態履歴を生成する充放電状態履歴生成手段と、前記充放電制御計画の履歴において前記通電状態または前記充電状態への制御であって、前記充放電状態履歴においては前記放電状態であった対象時間帯区分に対し放電制御を指示する制御制約を生成する制御制約生成手段と、前記対象時間帯区分に前記制御制約の制御を有し、前記対象時間帯区分以外の時間帯区分に、ピーク電力が小さくなり、前記充放電状態のいずれかへの制御を有する前記充放電制御計画を生成する制御計画生成手段と、を有する。 A first aspect is a storage battery charge / discharge control device that provides a control service based on a charge / discharge control plan for one or more storage batteries, and includes a discharge state, an energized state, and a charge state of the storage battery. Charging / discharging state history generating means for generating a charging / discharging state history that is a history of charging, and controlling to the energized state or the charging state in the history of the charging / discharging control plan, wherein the discharging is performed in the charging / discharging state history Control constraint generating means for generating a control constraint for instructing discharge control for a target time zone section that is in a state, and the control of the control constraint in the target time zone section, and a time zone other than the target time zone section The section includes control plan generation means for generating the charge / discharge control plan having a peak power reduced and having control to any of the charge / discharge states.
第1の側面によれば、ピーク電力が確実に削減される。 According to the first aspect, the peak power is reliably reduced.
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the matters described in the claims and equivalents thereof.
[充放電制御装置の構成図]
図1は、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100の構成の一例を示す図である。図1の蓄電池の充放電制御装置100は、例えば、コンピュータであって、社内に設置されるサーバ装置である。蓄電池の充放電制御装置100は、例えば、CPU(Central Processing Unit)301、ユーザからデータの入力を受け付ける入力装置302、モニタ303を有する。また、蓄電池の充放電制御装置100は、記憶媒体からプログラム等を読み取る媒体読み取り装置304、他の装置と接続するためのインターフェース装置305、他の装置と無線により接続するための無線通信装置306を有する。また、蓄電池の充放電制御装置100は、各種情報を一時記憶するRAM(Random Access Memory)307、ハードディスク装置308を有する。各装置301〜308は、バス309を介して接続される。[Configuration of charge / discharge control device]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a storage battery charge /
ハードディスク装置308には、例えば、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御処理を行うプログラムが記憶される。また、ハードディスク装置308には、蓄電池の充放電制御プログラムを実現するための各種データが記憶される。CPU301は、ハードディスク装置308に記憶されたプログラムを読み出してRAM307に展開し、蓄電池の充放電制御処理を実現する。
The
なお、蓄電池の充放電制御処理を行うプログラムは、必ずしもハードディスク装置308に記憶されている必要はない。例えば、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記憶されたプログラムを、CPU301が読み出して実行するようにしても良い。コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、例えば、CD−ROMやDVDディスク、USBメモリ等の可搬型記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、ハードディスクドライブ等が対応する。また、公衆回線、インターネット、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等に接続された装置にこのプログラムを記憶させておき、CPU301がこれらからプログラムを読み出して実行するようにしても良い。
Note that the program for performing charge / discharge control processing of the storage battery is not necessarily stored in the
図1に示すように、蓄電池の充放電制御装置100は、例えば、分電盤20と、ノートPC(Personal Computer)30a,30b,30c(以下、ノートPC30)と、社内LAN(Local Area Network)10を介して接続される。ノートPC30は、例えば、社内の利用者が利用するノート型パーソナルコンピュータである。この例において、蓄電池は、ノートPCのバッテリを示す。本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100は、複数のノートPCのバッテリの時間帯に応じた充放電状態を規定する充放電制御計画を生成する。また、ノートPC30には、例えば、バッテリの充放電を制御するクライアント用アプリケーションがインストールされる。ノートPC30は、例えば、蓄電池の充放電制御装置100から自装置の時間帯に応じた充放電状態の制御規定を受信し、バッテリの状態を切り替える。
As shown in FIG. 1, the storage battery charge /
なお、社内LAN10としては、例えば、有線LANや無線LANなどの任意の種類の通信網が採用され、インターネットやLANなどの他のネットワークに接続されても良い。また、例えば、分電盤20は、電源線40を介してノートPC30a,30b,30cに電力を供給する。また、図1において、蓄電池の充放電制御装置100には、3台のノートPC30a,30b,30cが接続される場合を示したが、この例に限定されるものではない。蓄電池の充放電制御装置100には、任意の数のノートPCが接続されてもよい。
As the in-
[充放電制御装置のブロック図]
図2は、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100のブロック図の一例を示す図である。図2の蓄電池の充放電制御装置100は、例えば、通信制御部110、記憶部120、制御部130を有する。通信制御部110は、図1の分電盤20及びノートPC30の間で送受信される各種情報に関する通信を制御する。通信制御部110は、例えば、ネットワークインタフェースカード(NIC:Network Interface Card)である。[Block diagram of charge / discharge control device]
FIG. 2 is a diagram showing an example of a block diagram of the storage battery charge /
制御部130は、例えば、充放電状態履歴生成部131、制御制約生成部132、充放電制御計画生成部133、充放電制御計画保存部134、充放電状態制御部135を有する。制御部130の機能は、例えば、図1のCPU301が、蓄電池の充放電制御処理を行うプログラムを実行することによって実現されてもよいし、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路によって実現されてもよい。
The
制御部130の充放電状態履歴生成部131は、蓄電池の情報を取得して、充放電状態履歴STを生成する。例えば、充放電状態履歴生成部131は、社内LAN10に接続されたノートPC30からバッテリの充放電状態を取得し、充放電状態履歴STを生成する。制御制約生成部132は、充放電状態履歴STと充放電制御計画の履歴PLRとに基づいて、制御制約を生成する。制御制約とは、充放電制御計画における対象時間帯区分の充放電状態への制御を、予め指示する制約を示す。制御制約の詳細については、後述する。
The charge / discharge state
また、充放電制御計画生成部133は、制御制約に基づいて各ノートPCの充放電状態への制御を有する充放電制御計画を生成する。即ち、充放電制御計画生成部133は、制御制約を有する時間帯区分について、制御制約に対応する充放電状態に規定した充放電制御計画を生成する。充放電制御計画保存部134は、生成された充放電制御計画を充放電制御計画の履歴PLRとして保存する。また、充放電状態制御部135は、生成された充放電制御計画に基づいて、各ノートPC30のバッテリの充放電を制御する。
Moreover, the charge / discharge control plan production |
また、蓄電池の充放電制御装置100の記憶部120は、例えば、充放電状態履歴ST、充放電制御計画の履歴PLRを有する。記憶部120は、図1のRAM307やハードディスク装置308に対応する。また、記憶部120は、フラッシュメモリ(Flash Memory)などの半導体メモリ素子、ハードディスクや光ディスクなどの記憶装置であってもよい。
Moreover, the memory |
[蓄電池の充放電状態]
ここで、蓄電池の充放電に関する状態について説明する。本実施の形態例では、ノートPC30のバッテリを蓄電池として例示する。この例において、蓄電池の充放電に関する状態には、例えば、放電状態BA、通電状態AC、充電状態CHが含まれる。[Charge / discharge status of storage battery]
Here, the state regarding charging / discharging of a storage battery is demonstrated. In the present embodiment, the battery of the notebook PC 30 is illustrated as a storage battery. In this example, the state relating to charge / discharge of the storage battery includes, for example, a discharge state BA, an energization state AC, and a charge state CH.
放電状態BAは、蓄電池であるノートPCの内蔵バッテリを放電し、ノートPCがバッテリ駆動する状態を示す。放電状態BAでは、AC(Alternating Current)電源からの電力の消費は生じないが、バッテリ残量は時間の経過とともに減少する。また、通電状態ACは、バッテリを充電及び放電のいずれも行わず、ノートPCがAC電源で駆動する状態を示す。通電状態ACでは、バッテリ残量は時間が経過しても変化しない。また、充電状態CHは、バッテリを充電し、且つ、ノートPCがAC電源で駆動する状態を示す。充電状態CHでは、AC電源からの消費電力は、充電を行う分、通電状態ACよりも高い。また、充電状態CHにおいて、バッテリ残量は時間の経過とともに増加する。 The discharge state BA indicates a state in which the built-in battery of the notebook PC that is a storage battery is discharged and the notebook PC is driven by a battery. In the discharge state BA, power consumption from an AC (Alternating Current) power supply does not occur, but the remaining battery capacity decreases with time. The energization state AC indicates a state in which the notebook PC is driven by an AC power source without charging and discharging the battery. In the energized state AC, the remaining battery level does not change over time. The charging state CH indicates a state where the battery is charged and the notebook PC is driven by an AC power source. In the charging state CH, the power consumption from the AC power source is higher than that in the energizing state AC for charging. Further, in the charging state CH, the remaining battery capacity increases with time.
このように、本実施の形態例において、充放電状態には、放電状態BA、通電状態AC、充電状態CHが含まれる。蓄電池の充放電制御装置100は、各蓄電池を有する装置の充放電状態を規定した充放電制御計画を生成し、充放電制御計画に基づいて蓄電池を制御することによってピーク電力を削減する。
Thus, in the present embodiment, the charge / discharge state includes the discharge state BA, the energization state AC, and the charge state CH. The storage battery charge /
[ピーク電力の削減]
図3は、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100に基づくピーク電力の削減について説明する図である。同図の横軸は1日における各時間帯を示し、縦軸は消費電力値kWを示す。また、同図の棒線グラフG2は、充放電制御計画に基づいて蓄電池を制御した場合における消費電力値の遷移、折れ線グラフG1は充放電制御計画に基づいていない場合における消費電力値の遷移を表す。[Reduction of peak power]
FIG. 3 is a diagram for explaining the reduction of peak power based on the storage battery charge /
この例において、消費電力値は、例えば、部署などのオフィス、会社などの建物、あるいは地域全体等の所定の範囲における消費電力値の総和である。消費電力値は、蓄電池に加えて、蓄電池以外の機器による消費電力を含む。このため、消費電力値は、例えば、制御対象の1つまたは複数のノートPCの通電状態AC、充電状態CHに要する電力、及び制御対象のノートPC以外に要する電力、の総量を示す。また、消費電力値は、例えば、分電盤20(図1)から供給される電力を計測した電力値を示す。そして、ピーク電力とは、単位時間ごとの消費電力のうち、最大の消費電力である。なお、消費電力が最大となる時刻がピーク時である。 In this example, the power consumption value is, for example, the sum of power consumption values in a predetermined range such as an office such as a department, a building such as a company, or the entire region. The power consumption value includes power consumption by devices other than the storage battery in addition to the storage battery. Therefore, the power consumption value indicates, for example, the total amount of the energization state AC, the power required for the charge state CH of one or more notebook PCs to be controlled, and the power required for other than the notebook PCs to be controlled. Moreover, a power consumption value shows the electric power value which measured the electric power supplied from the distribution board 20 (FIG. 1), for example. The peak power is the maximum power consumption among the power consumption per unit time. In addition, the time when power consumption becomes the maximum is the peak time.
図3の折れ線グラフG1によると、充放電制御計画に基づいていない場合、電力の遷移は安定せず、ピーク電力が高くなってしまうことが示される。一方、棒線グラフG2によると、充放電制御計画に基づく場合、電力の遷移は安定し、計画的なピーク電力の削減が可能になることが示される。蓄電池の充放電制御装置100は、充放電制御計画に基づいて蓄電池の充放電状態を制御し、蓄電池による消費電力を増減させることで、ピーク電力を削減すると共に、供給される電力の時間ごとのばらつきを抑える。即ち、充放電制御計画に基づき蓄電池による消費電力が調整されることによって、蓄電池以外の機器による消費電力を含めたピーク電力が削減される。なお、消費電力の遷移の傾向は、曜日や時期によって異なるため、充放電制御計画は、例えば、曜日や時期に対応して複数パターン生成されてもよい。
According to the line graph G1 of FIG. 3, when it is not based on the charge / discharge control plan, the power transition is not stable, and the peak power is increased. On the other hand, according to the bar graph G2, when the charge / discharge control plan is used, the power transition is stable, and it is possible to reduce the planned peak power. The storage battery charge /
ここで、充放電制御計画の生成処理について説明する前に、充放電状態履歴、充放電制御計画の一例について説明する。 Here, before explaining the generation process of the charge / discharge control plan, an example of the charge / discharge state history and the charge / discharge control plan will be described.
[充放電状態履歴]
図4は、充放電状態履歴STの一例を示す図である。充放電状態履歴STは、制御対象の蓄電池の充放電に係る状態の履歴を示す。同図の充放電状態履歴STは、制御対象であるノートPC30の1つであるノートPC1について、2012/9/18〜9/21について、30分毎の各時間帯区分の充放電状態の履歴を有する。なお、同図の例において、各時間帯区分は30分に対応するが、10分、1時間等の期間に対応してもよい。同図の充放電状態履歴STによると、ノートPC1は、2012/9/20において、9:00〜11:00、及び、14:30〜16:00は放電状態BA、12:00〜13:00、17:30〜18:00は充電状態CH、その他の時間帯は通電状態ACであったことが示される。[Charge / discharge status history]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the charge / discharge state history ST. The charge / discharge state history ST indicates a state history related to charge / discharge of the storage battery to be controlled. The charge / discharge state history ST of FIG. 11 is a history of charge / discharge states for each time zone segment every 30 minutes for 2012/9/18 to 9/21 for notebook PC1, which is one of notebook PCs 30 to be controlled. Have In the example shown in the figure, each time zone section corresponds to 30 minutes, but may correspond to a period of 10 minutes, 1 hour, or the like. According to the charging / discharging state history ST of FIG. 9, the
[充放電制御計画]
図5は、充放電制御計画PLの一例を示す図である。同図の充放電制御計画PLは、例えば、2012/9/21におけるる制御対象のノートPC1〜PC6それぞれについて、30分毎の充放電状態を規定する。この例において、充放電制御計画PLは、放電状態BA、通電状態AC、充電状態CHを有する。[Charge / discharge control plan]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the charge / discharge control plan PL. The charge / discharge control plan PL in the figure defines the charge / discharge state every 30 minutes for each of the notebooks PC1 to PC6 to be controlled in 2012/9/21, for example. In this example, the charge / discharge control plan PL has a discharge state BA, an energization state AC, and a charge state CH.
具体的に、図5の充放電制御計画PLによると、ノートPC1について、9:00〜11:00、14:30〜16:00は放電状態BAが規定される。また、ノートPC1について、12:00〜13:30、17:00〜18:00は充電状態CHが、その他の時間帯は、通電状態ACが規定される。同図の充放電制御計画PLに基づくことにより、ノートPC1は、9:00〜11:00、14:30〜16:00について放電状態BAに、12:00〜13:30、17:00〜18:00について充電状態CHに、その他の時間帯について通電状態ACに制御される。
Specifically, according to the charge / discharge control plan PL of FIG. 5, the discharge state BA is specified for the
ただし、ノートPC1の充放電状態の制御は、生成された充放電制御計画PLの通りに行われない場合がある。例えば、充放電制御計画PLにおいて通電状態AC、または充電状態CHが規定されていても、出張や打合せ等のためにバッテリ駆動される(放電状態BAになる)必要性が生じる場合がある。このような場合、ノートPC1の充放電状態は、充放電制御計画PLの通りに制御されない。このように、充放電制御計画PLの通りに制御されない事態が生じることにより、ピーク電力が計画通りに削減されないことがある。
However, the control of the charge / discharge state of the
[第1の実施の形態例]
そこで、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100は、充放電制御計画の履歴PLRにおいて通電状態AC、または充電状態CHへの制御であって、充放電状態履歴STにおいては放電状態BAであった時間帯区分に対し、放電制御を指示する制御制約を生成する。そして、蓄電池の充放電制御装置100は、対象時間帯区分に制御制約の制御を有し、対象時間帯区分以外の時間帯区分に、ピーク電力が小さくなり、充放電状態のいずれかへの制御を有する充放電制御計画PLを生成する。[First Embodiment]
Therefore, the storage battery charge /
このように、蓄電池の充放電制御装置100は、例えば、打合せや外出等により、ノートPCがバッテリ駆動されて(放電状態BAになって)しまう可能性の高い時間帯区分を検出し、当該時間帯区分に放電状態BAへの制御制約(放電制約)BA−onlyを生成する。そして、蓄電池の充放電制御装置100は、放電制約BA−onlyが生成された時間帯区分について、放電状態BAを指示する制約を有する、即ち、放電状態BAを規定した充放電制御計画PLを生成する。つまり、充放電制御計画PLに則って制御しようとしたが、計画通り制御されず放電状態BAとなってしまった時間帯区分について、充放電制御計画PLにおいて、予め放電状態BAへ制御されるように規定される。これにより、蓄電池の充放電状態が充放電制御計画PLの計画通りに制御される確実性が増し、ピーク電力がより確実に削減される。
In this way, the storage battery charge /
[制御制約]
図5の充放電制御計画PLにおいて、黒い四角形を含み、放電状態BAが規定された時間帯区分は、放電状態BAへの制御制約(放電制約)BA−onlyに基づいて放電状態BAが規定された時間帯区分を示す。前述したとおり、放電制約BA−onlyは、充放電制御計画の履歴PLRにおいて放電状態BA以外の規定(通電状態AC、または、充電状態CH)であるにも関わらず、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAとなった時間帯区分に付与される。そして、前述したとおり、充放電制御計画PLにおいて、放電制約BA−onlyが付与された時間帯区分は、必ず、放電状態BAが規定される。[Control constraints]
In the charge / discharge control plan PL of FIG. 5, in the time zone section including the black square and in which the discharge state BA is defined, the discharge state BA is defined based on the control constraint (discharge constraint) BA-only to the discharge state BA. Indicates the time zone classification. As described above, the discharge restriction BA-only is discharged in the charge / discharge state history ST in spite of being defined in the charge / discharge control plan history PLR other than the discharge state BA (energized state AC or charge state CH). It is given to the time zone classification that is in state BA. As described above, in the charge / discharge control plan PL, the discharge state BA is always defined in the time zone division to which the discharge restriction BA-only is given.
続いて、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100の処理の概要について説明する。
Then, the outline | summary of the process of the charging / discharging
[処理の概要]
図6は、第1の実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100の処理の概要を表す図である。同図に示す処理は、例えば、所定の日数、所定の時間間隔に、繰り返し行われる。まず、充放電状態履歴生成部131は、各ノートPCの充放電状態を取得し、充放電状態履歴STを生成する。続いて、制御制約生成部132は、充放電状態履歴STと充放電制御計画の履歴PLRとをそれぞれデータベースより取得する。そして、制御制約生成部132は、充放電制御計画の履歴PLRにおいて放電状態BAでないにも関わらず、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAであった時間帯区分を抽出し、放電制約BA-onlyを生成する。[Process overview]
FIG. 6 is a diagram illustrating an outline of the processing of the storage battery charge /
続いて、充放電制御計画生成部133は、対象時間帯区分に制御制約の制御を有し、対象時間帯区分以外の時間帯区分に、ピーク電力が小さくなり、充放電状態のいずれかへの制御を有する充放電制御計画PLを生成する。即ち、放電制約BA−onlyが付与された時間帯については、放電状態BAが規定された充放電制御計画PLが生成される。これにより、充放電制御計画PLが守られず、ピーク電力が計画通りに削減されないことが回避される。また、充放電制御計画保存部134は生成した充放電制御計画PLを、制御制約の有無を識別可能に保存する。この処理についても後述する。そして、充放電状態制御部135は、充放電制御計画PLに基づいて蓄電池を制御する。
Subsequently, the charge / discharge control
続いて、第1の実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100の処理について、フローチャート図に基づいて詳細に説明する。
Then, the process of the charging / discharging
[フローチャート図]
図7は、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御処理の流れを説明するフローチャート図である。充放電状態履歴生成部131は、各ノートPC30の充放電状態を取得し、充放電状態履歴STを生成する(S11)。例えば、充放電状態履歴生成部131は、後述する制御計画生成部133が制御計画を生成する直前に、対象の蓄電池について、必要に応じた期間の充放電情報を取得し、充放電状態履歴STを生成する。例えば、充放電状態履歴生成部131は、始業前に、昨日分の充放電状態履歴STを生成する。[Flowchart diagram]
FIG. 7 is a flowchart for explaining the flow of charge / discharge control processing of the storage battery in the present embodiment. The charge / discharge state
具体的に、充放電状態履歴生成部131は、例えば、ノートPC30については、OS(Operation System)やバッテリドライバのAPI(Application Programming Interface)を用いて、内蔵バッテリの充放電状態を取得する。または、充放電状態履歴生成部131は、例えば、バッテリ残量のみを取得し、残量の変化に基づいて充放電状態を判定してもよい。この場合、例えば、バッテリ残量が減少していれば放電状態BA、一定であれば通電状態AC、増加していれば充電状態CHと判定される。または、充放電状態履歴生成部131は、外部の計測器を用いてノートPC30の消費電力を計測しておき、電力値に基づいてノートPC30の充放電状態を判定してもよい。この場合、例えば、計測した電力値が0であれば放電状態BA、基準値より少ない場合は通電状態AC、基準値より高い場合は充電状態CHと判定される。
Specifically, for example, for the notebook PC 30, the charge / discharge state
なお、蓄電池の充放電制御装置100がノートPC30に定期的に充放電状態を要求し、その応答として充放電状態を受信してもよいし、ノートPC30が定期的に充放電状態を蓄電池の充放電制御装置100に通知してもよい。または、外部の計測器が、ノートPC30の代わりに、蓄電池の充放電制御装置100に対して、ノートPC30の充放電状態の送信や通知を行ってもよい。
The storage battery charge /
続いて、充放電制御計画PLの生成時刻に達すると(S12のYES)、制御制約生成部132は、制御対象のPCから、1つのPCを選択する(S13)。制御制約生成部132は、充放電状態履歴STと充放電制御計画の履歴PLRとをそれぞれデータベースより取得する(S14)。例えば、制御制約生成部132は、昨日の充放電状態履歴STと、昨日の充放電制御計画の履歴PLRとを取得する。続いて、制御制約生成部132は、充放電制御計画の履歴PLRにおいて放電状態BAが規定されていないにも関わらず、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAであった時間帯を抽出する(S15)。そして、制御制約生成部132は、抽出した時間帯に対して、放電状態BAへの制御を指示する制御制約(放電制約)BA−onlyを生成する(S16)。
Subsequently, when the generation time of the charge / discharge control plan PL is reached (YES in S12), the control
具体的に、制御制約生成部132は、充放電制御計画の履歴PLRにおいて通電状態AC、充電状態CHが規定されているにも関わらず、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAであった時間帯に、放電制約BA−onlyを生成する。また、制御制約生成部132は、例えば、充放電制御計画の履歴PLRにおいて、放電制約BA−onlyが規定されており、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAであった時間帯についても放電制約BA−onlyを生成する。これにより、放電制御が生成された時間帯に、再び、放電制約BA−onlyが生成される。なお、制御制約生成部132は、充放電制御計画の履歴PLRにおいて放電制約BA−onlyが規定された時間帯について、再び、放電制約BA−onlyを生成してもよい。
Specifically, the control
なお、制御制約生成部132は、所定の日数の充放電状態履歴ST及び充放電制御計画の履歴PLRに基づいて、制御制約を生成してもよい。例えば、制御制約生成部132は、直前の3日間の充放電状態履歴ST及び充放電制御計画の履歴PLRに基づいて、制御制約を生成してもよい。または、例えば、制御制約生成部132は、複数回の月曜日の充放電状態履歴ST及び充放電制御計画の履歴PLRに基づいて、月曜日の制御制約を生成してもよい。
Note that the control
また、制御制約生成部132は、充放電状態履歴STにおける放電状態BAの出現頻度や出現比率に応じて放電制約BA−onlyの生成の是非を判定してもよい。例えば、制御制約生成部132は、ある時間帯区分を対象として、所定日数の充放電状態履歴STにおいて、50%以上が放電状態BAである場合に、放電制約BA−onlyを生成する。または、制御制約生成部132は、充放電制御計画の履歴PLRにおいて放電状態BAでなく、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAである度合いが、充放電状態履歴STと充放電制御計画の履歴PLR共に放電状態BAである度合いの2倍以上である場合に、放電制約BA−onlyを生成する。
Further, the control
制御対象の全てのPCについて制御制約を生成すると(S17のYES)、充放電制御計画生成部133は、生成した放電制約BA−onlyを有し、ピーク電力が小さくなる充放電制御計画PLを生成する(S18)。具体的に、まず、充放電制御計画生成部133は、放電制約BA−onlyが生成された対象時間帯については放電状態BAに規定する。そして、充放電制御計画生成部133は、制御制約が生成されていない時間帯については、対象時間帯が放電状態BAに規定されることを加味した上で、ピーク電力が削減されるように、各PCの各時間帯に、放電状態BA、通電状態AC、充電状態CHへの規定を割り当てた充放電制御計画PLを生成する。ピーク電力を小さくする充放電制御計画PLの生成方法については、例えば、特許文献3に記載される。
When the control constraint is generated for all the PCs to be controlled (YES in S17), the charge / discharge control
工程S18において、例えば、充放電制御計画生成部133は、制御制約を有する時間帯に制御制約の制御を有し、制御制約を有しない時間帯について充放電状を規定した充放電制御計画に対し、一部の蓄電池の状態を変更した仮想の充放電制御計画を生成する。そして、充放電制御計画生成部133は、仮想の充放電制御計画を用いて時間帯毎の消費電力をシミュレートし、ピーク電力が、変更前の充放電制御計画におけるピーク電力よりも減少している場合に、仮想の充放電制御計画を充放電制御計画とする。そして、充放電制御計画生成部133は、例えば、所定の時間が経過するまで、仮想の充放電制御計画の生成処理とシミュレーションによる評価とを繰り返し、充放電制御計画を生成する。これにより、制御制約が生成された時間帯に制御制約の制御を有し、その他の時間帯に、ピーク電力が小さくなり、充放電状態のいずれかへの制御を有する充放電制御計画が生成される。
In step S18, for example, the charge / discharge control
続いて、充放電制御計画保存部134は、生成した充放電制御計画PLを、放電制約BA−onlyの有無を識別可能にして保存する(S19)。充放電制御計画PLにしたがって蓄電池が制御された場合、充放電状態履歴ST上では、放電制約BA−onlyに基づいて放電状態BAに制御されたのか、放電制約BA−onlyに因らない計画上の規定にしたがって放電状態BAに制御されたのか、識別不可能である。そこで、充放電制御計画PLにおいて、放電状態BAへの制御が、放電制約BA−onlyに基づくか否かが識別可能に示されることによって、制御制約生成部132は、放電制約BA−onlyを生成する時間帯区分を適切に抽出することができる。例えば、制御制約生成部132は、充放電制御計画の履歴PLRにおいて放電制約BA−onlyに基づく放電状態BAが規定され、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAであった時間帯を抽出し、当該時間帯に対して放電制約BA−onlyを生成できる。
Subsequently, the charge / discharge control
そして、充放電状態制御部135は、生成された充放電制御計画PLに基づいて各PCの蓄電池を制御する。または、充放電状態制御部135は、充放電制御計画PLを各ノートPCに送信し、各ノートPCが、送信された充放電制御計画PLに基づいて自装置に内蔵された蓄電池の制御を行ってもよい。
And the charging / discharging
ここで、第1の実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100の処理を具体例に基づいて説明する。
Here, the processing of the storage battery charge /
[具体例]
図8は、本実施の形態例における充放電制御処理について説明する具体例の一例である。同図は、2012/9/21の朝に、過去3日分の充放電状態履歴ST1、充放電制御計画の履歴PLR1に基づいて、当日の充放電制御計画PL1を生成する場合の具体例を示す。また、同図は、充放電状態履歴ST1、充放電制御計画の履歴PLR1、制御制約、新たに生成される充放電制御計画PL1の一例を示す。[Concrete example]
FIG. 8 is an example of a specific example for explaining the charge / discharge control processing in the present embodiment. In the morning of 2012/9/21, the figure shows a specific example in which the current day charge / discharge control plan PL1 is generated based on the charge / discharge state history ST1 for the past three days and the charge / discharge control plan history PLR1. Show. The figure also shows an example of a charge / discharge state history ST1, a charge / discharge control plan history PLR1, control constraints, and a newly generated charge / discharge control plan PL1.
初めに、図8の充放電状態履歴ST1は、PC1について、2012/9/18〜9/20における充放電状態の履歴を示す。同図の充放電状態履歴ST1によると、例えば、2012/9/20について、09:00〜11:00、14:30〜16:00は放電状態BA、12:00〜13:00、17:30〜18:00は充電状態CH、その他の時間帯は通電状態ACであったことが示される。また、同図の充放電制御計画の履歴PLR1は、PC1について、2012/9/18〜9/20における充放電計画の履歴を示す。同図の充放電制御計画の履歴PLR1によると、例えば、2012/9/20について、14:30〜16:00は放電状態BA、12:00〜13:00、17:30〜18:00は充電状態CH、その他の時間帯は通電状態ACに規定されたことが示される。 First, the charge / discharge state history ST1 of FIG. 8 shows the history of the charge / discharge state in 2012/9/18 to 9/20 for PC1. According to the charge / discharge state history ST1 of FIG. 9, for example, for 2012/9/20, 09:00 to 11:00, 14:30 to 16:00 are the discharge state BA, 12:00 to 13:00, 17: From 3 to 18:00, it is indicated that the charging state is CH, and the other time zone is the energization state AC. Moreover, the history PLR1 of the charge / discharge control plan of the figure shows the history of the charge / discharge plan in 2012/9/18 to 9/20 for PC1. According to the history PLR1 of the charge / discharge control plan in FIG. 14, for example, for 2012/9/20, 14:30 to 16:00 is the discharge state BA, 12: 0 to 13:00, and 17:30 to 18:00. It is shown that the charging state CH and other time zones are defined as the energization state AC.
制御制約生成部132は、例えば、2012/9/18〜9/21までの充放電状態履歴ST1と、同期間の充放電制御計画の履歴PLR1とを比較する。制御制約生成部132は、2012/9/18〜9/21における充放電制御計画の履歴PLR1において通電状態AC、または、充電状態CHであるにも関わらず、同時間帯区分の充放電状態履歴ST1において、充放電状態である時間帯区分を抽出する(S15)。そして、制御制約生成部132は、抽出した時間帯区分に放電制約BA−onlyを付与する(S16)。この例において、2012/9/18の09:30〜11:00、2012/9/20の09:00〜11:00について、充放電制御計画の履歴PLR1において通電状態ACが規定されているにも関わらず、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAである。そこで、制御制約生成部132は、同図の表CT1に示される2012/9/21の制御制約として、09:30〜11:00、09:00〜11:00の論理和である時間帯09:00〜11:00について、放電制約BA-onlyを生成する。
For example, the control
また、図8の右上の表CT1aは、制御対象であるノートPC1〜PC6の制御制約を示す。ノートPC1と同様にして、他のノートPCについても、当該ノートPCの充放電状態履歴ST1及び充放電制御計画の履歴PLR1に基づいて、制御制約が生成される。この例において、ノートPC1〜PC6によって使用形態が異なることから、表CT1aにおいて放電制約BA−onlyが付与される時間帯が各ノートPC1〜PC6に応じて異なる。そして、充放電制御計画生成部133は、対象時間帯区分に制御制約の制御を有し、対象時間帯区分以外の時間帯区分に、ピーク電力が小さくなり、充放電状態のいずれかへの制御を有する充放電制御計画PL1を生成する(S18)。この結果、同図の充放電制御計画PL1が生成される。充放電制御計画PL1において、ノートPC1について、放電制約BA−onlyが付与された09:00〜11:00は、放電状態BAが規定されている。そして、2012/9/21の充放電制御計画PL1は履歴として保存され、次回の制御制約の生成時に参照される。
In addition, a table CT1a in the upper right of FIG. 8 shows the control restrictions of the
図8の充放電制御計画PL1において、黒い四角形を内包し、放電状態BAを規定する時間帯区分は、放電制約BA−onlyに基づいて放電状態BAが規定された時間帯区分を示す。一方、黒い四角形を内包することなく、放電状態BAを規定する時間帯区分は、放電制約BA−onlyに基づくことなく放電状態BAが規定された時間帯区分を示す。このように、本実施の形態例における充放電制御計画PL1は、放電制御が規定された区間について、放電制約BA−onlyに基づくか否かが識別可能に生成される。これにより、制御制約生成部132は、放電制約BA−onlyを適切に生成することができる。
In the charge / discharge control plan PL1 of FIG. 8, a time zone section that includes a black square and defines the discharge state BA indicates a time zone section in which the discharge state BA is defined based on the discharge constraint BA-only. On the other hand, the time zone segment that defines the discharge state BA without enclosing the black square indicates the time zone segment in which the discharge state BA is defined without being based on the discharge constraint BA-only. As described above, the charge / discharge control plan PL1 in the present embodiment is generated so as to be identifiable as to whether or not the section in which the discharge control is defined is based on the discharge restriction BA-only. Thereby, the control
[制御制約の解除]
また、生成された制御制約は、解除されてもよい。放電制約BA−onlyに基づいて充放電制御計画PL1において放電状態BAが規定された時間帯区分は、実際の放電状態BAへの制御の必要性の有無に関わらず、必ず放電状態BAに制御される。そこで、制御制約生成部132は、放電制約BA−onlyが生成された時間帯について、放電状態BAへの制御の必要性の有無を判定し、必要性がないと判定された場合は放電制約BA−onlyを解除する。[Release control constraints]
Further, the generated control constraint may be released. The time zone in which the discharge state BA is defined in the charge / discharge control plan PL1 based on the discharge constraint BA-only is always controlled to the discharge state BA regardless of whether or not the actual discharge state BA needs to be controlled. The Therefore, the control
具体的に、制御制約生成部132は、制御制約の生成後(図7のS16)、充放電状態履歴ST1において放電状態BAであった時間帯と、充放電制御計画の履歴PLR1において放電制約BA−onlyが付与された時間帯とを抽出し、時間帯の開始時刻と終了時刻とを比較する。そして、開始時刻と終了時刻とが一致した時間帯の放電制約BA−onlyを解除する。充放電状態履歴ST1において放電状態BAであった時間帯と、充放電制御計画の履歴PLR1において放電制約BA−onlyが付与された時間帯との開始時刻及び終了時刻が一致している場合、充放電制御計画の履歴PLR1通りに放電状態BAに制御された時間帯である旨、判定される。この場合、充放電制御計画の履歴PLR1通りに制御されていることにより、ユーザの都合によって放電状態BAとなったものではないとみなされ、当該時間帯の放電制約BA−onlyが解除される。
Specifically, after generating the control constraint (S16 in FIG. 7), the control
一方、充放電状態履歴ST1において放電状態BAであった時間帯と、充放電制御計画の履歴PLR1において放電制約BA−onlyが付与された時間帯との開始時刻、または、終了時刻が不一致の場合、ユーザの都合によって、より早い時間帯から放電状態BAとなった、または、放電状態BAが延長された場合を示す。つまり、充放電状態履歴ST1において放電状態BAであった時間帯について、ユーザの都合により放電状態BAとなったとして判定される。この場合、放電制約BA−onlyの必要性がみとめられるため、放電制約BA−onlyは解除されない。 On the other hand, when the start time or end time of the time zone in which the discharge state BA is in the charge / discharge state history ST1 and the time zone to which the discharge restriction BA-only is given in the history PLR1 of the charge / discharge control are inconsistent This shows a case where the discharge state BA has been reached or the discharge state BA has been extended from an earlier time zone for the convenience of the user. That is, it is determined that the discharge state BA has been set for the convenience of the user for the time period in which the discharge state BA was in the charge / discharge state history ST1. In this case, since the necessity of the discharge restriction BA-only is found, the discharge restriction BA-only is not released.
図8の例にしたがって、制御制約の解除例を説明する。例えば、2012/9/19の充放電制御計画の履歴PLR1、及び、充放電状態履歴ST1に基づいて、2012/9/20の充放電制御計画PL1を生成する場合について例示する。この例において、2012/9/19の09:30〜11:00について、充放電制御計画の履歴PLR1において放電制約BA−onlyが規定され、充放電状態履歴ST1において放電状態BAである。即ち、充放電制御計画の履歴PLR1において放電制約BA−onlyが付与された時間帯と、充放電状態履歴ST1において放電状態BAとなった時間帯とが一致する。この場合、2012/9/19の09:30〜11:00について、充放電制御計画の履歴PLR1通りに放電状態BAに制御されたと判定される。即ち、放電制御の必要性が生じていないとみなされ、2012/9/20の充放電制御計画PL1の生成に当たり、09:30〜11:00の放電制約BA−onlyが解除される。 An example of releasing the control constraint will be described with reference to the example of FIG. For example, a case where the charge / discharge control plan PL1 of 2012/9/20 is generated based on the history PLR1 of the charge / discharge control plan of 2012/9/19 and the charge / discharge state history ST1 is illustrated. In this example, for 09/09 to 11:00 on 2012/9/19, the discharge restriction BA-only is defined in the charge / discharge control plan history PLR1, and the discharge state BA in the charge / discharge state history ST1. That is, the time zone in which the discharge restriction BA-only is given in the history PLR1 of the charge / discharge control plan coincides with the time zone in which the discharge state BA is entered in the charge / discharge status history ST1. In this case, for 09/09 to 11:00 on 2012/9/19, it is determined that the discharge state BA is controlled according to the history PLR1 of the charge / discharge control plan. That is, it is considered that there is no necessity for the discharge control, and the discharge restriction BA-only of 09:30 to 11:00 is released when the charge / discharge control plan PL1 of 2012/9/20 is generated.
これにより、充放電制御計画PL1の生成時に、放電制約BA−onlyが増加し過ぎて、充放電制御計画PL1生成に係る自由度が制限されることが回避される。つまり、不要な制御制約が解除され、制御制約が最適化されることによって、蓄電池の充放電制御装置100は、より柔軟に、より効果的な充放電制御計画PL1を生成することができ、ピーク電力がより削減された充放電制御計画PL1を生成することができる。
As a result, it is avoided that the discharge restriction BA-only increases excessively when the charge / discharge control plan PL1 is generated, and the degree of freedom related to the generation of the charge / discharge control plan PL1 is limited. That is, the unnecessary control constraint is released and the control constraint is optimized, so that the storage battery charge /
なお、制御制約生成部132は、放電制約BA−onlyが付与された時間帯と、充放電状態履歴ST1において放電状態BAとなった時間帯とを比較し、時間帯の重複度合いや、開始時刻と終了時刻の一致頻度に応じて、放電制約BA−onlyを解除するか否かを判定してもよい。例えば、制御制約生成部132は、充放電状態履歴ST1において放電状態BAである時間帯と、充放電制御計画の履歴PLR1において放電制約BA−onlyである時間帯との重複時間が、放電制約BA−onlyである時間帯の80%を超える場合に放電制約BA−onlyを解除してもよい。または、制御制約生成部132は、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAである時間帯と、充放電制御計画の履歴PLR1においてが放電制約BA−onlyである時間帯との開始時刻と終了時刻の一致頻度が、50%を超える場合に放電制約BA−onlyを解除してもよい。
In addition, the control
以上のように、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100は、蓄電池の放電状態BA、通電状態AC、充電状態CHを含む充放電状態の履歴である充放電状態履歴STを生成する充放電状態履歴生成手段と、充放電制御計画の履歴PLRにおいて通電状態ACまたは充電状態CHへの制御であって、充放電状態履歴STにおいては放電状態BAであった対象時間帯区分に対し放電制御を指示する制御制約を生成する制御制約生成手段とを有する。また、蓄電池の充放電制御装置100は、対象時間帯区分に制御制約の制御を有し、対象時間帯区分以外の時間帯区分に、ピーク電力が小さくなり、充放電状態のいずれかへの制御を有する充放電制御計画PLを生成する制御計画生成手段と、を有する。
As described above, the storage battery charge /
このように、蓄電池の充放電制御装置100は、充放電状態の履歴において、計画外で放電状態BAとなった時間帯(時間帯区分)に対して、予め、放電状態BAへの制御を指示する制御制約を生成することにより、当該時間帯について必ず放電状態BAが規定される充放電制御計画PLを生成することができる。これにより、蓄電池の充放電制御装置100は、計画外の充放電制御が生じ難い充放電制御計画PLを生成することができる。これにより、ピーク電力が確実に削減される蓄電池の充放電制御が可能になる。
As described above, the storage battery charge /
また、需要家が有する蓄電池は、EVであれば移動するための燃料、ノートPCであれば外出時などにおいてバッテリ駆動するための電源等の本来の導入目的を有する。本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100は、本来の導入目的に対応する制御制約の制御(放電制御)を予め有する充放電制御計画PLを生成することにより、蓄電池の本来の導入目的と相反せずに、ピーク電力を削減する充放電制御計画が生成することができる。
Moreover, the storage battery which a consumer has has the original introduction objectives, such as a fuel for moving, if it is EV, and a power source for driving a battery when going out if it is a notebook PC. The storage battery charge /
また、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100において、制御が制御制約に基づくか否かが識別可能に生成され、制御制約生成手段は、さらに、充放電制御計画の履歴PLRにおいて放電制御を指示する制御制約が生成された時間帯区分と、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAであった時間帯区分が一致する場合、当該時間帯区分の制御制約の解除を行う。
Further, in the charge /
これにより、蓄電池の充放電制御装置100は、充放電制御計画PLの生成時における制御制約が増加し過ぎることを回避し、最適化された制御制約に基づいて、より柔軟で、より効果的な充放電制御計画PLを生成することができる。この結果、蓄電池の充放電制御装置100は、ピーク電力をより効果的に、より確実に削減可能な充放電制御計画PLを生成することができる。
Thereby, the charge /
[第2の実施の形態例]
第1の実施の形態例では、放電制約BA−onlyを生成する事例について述べた。これに対し、第2の実施の形態例では、放電制約BA−onlyに加えて、通電状態ACへの制御を指示する制御制約(通電制約)AC−only、充電状態CHへの制御を指示する制御制約(充電制約)CH−onlyを生成する。なお、放電制約BA−onlyに加えて生成される制御制約は、通電制約AC−only、充電制約CH−onlyのいずれか一方でもよい。第2の実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100の処理について、フローチャート図に基づいて説明する。[Second Embodiment]
In the first embodiment, the example of generating the discharge restriction BA-only has been described. On the other hand, in the second embodiment, in addition to the discharge restriction BA-only, the control restriction (energization restriction) AC-only and the control to the charging state CH instructing the control to the energized state AC are instructed. A control constraint (charging constraint) CH-only is generated. Note that the control constraint generated in addition to the discharge constraint BA-only may be either the energization constraint AC-only or the charge constraint CH-only. The process of the storage battery charge /
[フローチャート図]
図9は、第2の実施の形態例における蓄電池の充放電制御処理の流れを説明するフローチャート図である。工程S11から工程S14までの処理は、第1の実施の形態例と同様である。工程S14において、制御制約生成部132は、充放電状態履歴STと充放電制御計画の履歴PLRとをそれぞれデータベースより取得すると、制御制約生成部132は、充放電状態履歴STと充放電制御計画の履歴PLRとを比較する。そして、制御制約生成部132は、充放電状態履歴STにおける充放電状態と、充放電制御計画の履歴PLRにおける充放電状態とについて、充放電の規定が異なる全ての時間帯区分を抽出する(S25)。そして、制御制約生成部132は、抽出した時間帯に対して、充放電状態履歴STにおける充放電状態に応じた制御制約を生成し、付与する(S26)。[Flowchart diagram]
FIG. 9 is a flowchart for explaining the flow of charge / discharge control processing of the storage battery in the second embodiment. The processing from step S11 to step S14 is the same as in the first embodiment. In step S14, when the control
具体的に、制御制約生成部132は、第1の実施の形態例と同様にして、充放電制御計画の履歴PLRにおいて放電状態BAが規定されていないにも関わらず、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAであった時間帯区分を抽出する。さらに、制御制約生成部132は、充放電制御計画の履歴PLRにおいて通電状態ACが規定されていないにも関わらず、充放電状態履歴STにおいて通電状態ACであった時間帯区分を抽出する。これは、例えば、充放電制御計画の履歴PLRにおいて充電状態CHに規定されたが、バッテリ残量が満量となり、通電状態ACになったような場合を意味する。また、制御制約生成部132は、充放電制御計画の履歴PLRにおいて充電状態CHが規定されていないにも関わらず、充放電状態履歴STにおいて充電状態CHであった時間帯区分を抽出する。これは、例えば、充放電制御計画の履歴PLRにおいて放電状態BAに規定されたが、バッテリ残量の低下によりバッテリ駆動できなくなり、充電状態CHになったような場合を意味する。
Specifically, the
そして、制御制約生成部132は、抽出した時間帯に対して、充放電状態履歴STにおいて放電状態BAであった時間帯区分については放電制約BA−only、充放電状態履歴STにおいて通電状態ACであった時間帯区分については通電制約AC−only、充放電状態履歴STにおいて充電状態CHであった時間帯区分については充電制約CH−onlyを生成し、付与する(S26)。また、制御制約生成部132は、充放電制御計画の履歴PLRと充放電状態履歴STとの間で充放電状態が異なる時間帯区分について、充放電状態履歴STの当該時間帯における出現率が最も高い充放電状態に対応する制御制約を生成してもよい。
Then, the control
そして、制御対象の全てのPCについて制御制約を生成すると(S17のYES)、充放電制御計画生成部133は、生成した制御制約BA-only、AC-only、CH-onlyを有し、ピーク電力をより小さくする充放電制御計画PLを生成する(S18)。充放電制御計画生成部133は、生成した制御制約BA-only、AC-only、CH-onlyを有した上で、各ノートPCのバッテリ残量等を考慮して、充放電制御計画PLを生成する。同様にして、充放電制御計画保存部134は、生成した充放電制御計画PLを、制御制約BA-only、AC-only、CH-onlyの有無を識別可能にして保存する(S19)。
When the control constraint is generated for all the PCs to be controlled (YES in S17), the charge / discharge control
[具体例]
図10は、第2の実施の形態例における充放電制御処理について説明する具体例の一例である。この例では、第1の実施の形態例と同様にして、2012/9/21の朝に、過去3日分の充放電状態履歴ST2、充放電制御計画の履歴PLR2に基づいて、当日分の充放電制御計画PL2を生成する場合の具体例を示す。また、同図は、充放電状態履歴ST2、充放電制御計画の履歴PLR2、制御制約、新たに生成される充放電制御計画PL2の一例を示す。[Concrete example]
FIG. 10 is an example of a specific example for explaining the charge / discharge control process in the second embodiment. In this example, as in the first embodiment, in the morning of 2012/9/21, based on the charge / discharge state history ST2 for the past three days and the history PLR2 for the charge / discharge control plan, The specific example in the case of producing | generating charge / discharge control plan PL2 is shown. The figure shows an example of the charge / discharge state history ST2, the charge / discharge control plan history PLR2, the control constraints, and the newly generated charge / discharge control plan PL2.
図10の充放電状態履歴ST2は、PC1について、2012/9/18〜9/20における充放電状態の履歴を示す。充放電状態履歴ST2によると、例えば、2012/9/20について、09:00〜11:00、14:30〜16:00は放電状態BA、12:00〜13:00、17:30〜18:00は充電状態CH、その他の時間帯は通電状態ACであったことが示される。また、同図の充放電制御計画の履歴PLR2は、ノートPC1について、2012/9/18〜9/20における充放電制御計画の履歴を示す。同図の充放電制御計画の履歴PLR2によると、例えば、2012/9/20について、14:30〜16:00は放電状態BA、12:00〜13:00、17:30〜18:00は充電状態CH、その他の時間帯は通電状態ACに規定されたことが示される。 The charge / discharge state history ST2 of FIG. 10 shows the charge / discharge state history in 2012/9/18 to 9/20 for PC1. According to the charge / discharge state history ST2, for example, for 2012/9/20, 09:00 to 11:00, 14:30 to 16:00 are the discharge state BA, 12: 0 to 13:00, 17:30 to 18 0:00 indicates that the charging state is CH, and the other time zone is the energization state AC. Moreover, the history PLR2 of the charge / discharge control plan in the figure shows the history of the charge / discharge control plan in 2012/9/18 to 9/20 for the notebook PC1. According to the history PLR2 of the charge / discharge control plan in the figure, for example, for 2012/9/20, 14:30 to 16:00 is the discharge state BA, 12: 0 to 13:00, 17:30 to 18:00 It is shown that the charging state CH and other time zones are defined as the energization state AC.
制御制約生成部132は、2012/9/18〜9/21における充放電制御計画の履歴PLR2において放電状態BA以外の状態であるにも関わらず、同区間の充放電状態履歴ST2において、放電状態BAである時間帯区分を抽出する(S25)。さらに、制御制約生成部132は、2012/9/18〜9/21における充放電制御計画の履歴PLR2において通電状態AC以外の状態であるにも関わらず、同時間帯区分の充放電状態履歴ST2において通電状態ACである時間帯区分、充放電制御計画の履歴PLR2において充電状態CH以外の状態であるにも関わらず、同時間帯区分の充放電状態履歴ST2において充電状態CHである時間帯区分を抽出する(S25)。そして、制御制約生成部132は、抽出した時間帯区分に、当該時間帯区分の充放電状態履歴ST2における充放電状態に対応する制御制約を付与する(S26)。
Although the
この例において、制御制約生成部132は、ノートPC1について、2012/9/21の制御制約として、図10の表CT2のような制御制約を生成する。制御制約CT2は、09:30〜11:00、09:00〜11:00の論理和である時間帯09:00〜11:00に放電状態BAへの制御を指示する制御制約(放電制約)BA-onlyを有する。また、この例において、2012/9/18の16:30〜17:00、2012/9/19の17:30〜18:00について、充放電制御計画の履歴PLR2において放電状態BA、または、充電状態CHが規定されているにも関わらず、充放電状態履歴ST2において通電状態ACである。また、この例において、2012/9/19の12:00〜12:30について、充放電制御計画の履歴PLR2において通電状態ACが規定されているにも関わらず、充放電状態履歴ST2において充電状態CHである。そこで、制御制約CT2は、16:30〜17:00、17:30〜18:00に通電状態ACへの制御を指示する制御制約(通電制約)AC-only、12:00〜12:30に充電状態CHへの制御を指示する制御制約(充電制約)CH-onlyを有する。
In this example, the control
そして、充放電制御計画生成部133は、対象時間帯区分に制御制約の制御を有し、対象時間帯区分以外の時間帯区分に、ピーク電力が小さくなり、充放電状態のいずれかへの制御を有する充放電制御計画PL2を生成する(S28)。具体的に、充放電制御計画生成部133は、放電制約BA−onlyが生成された対象時間帯区分については放電状態BA、通電制約AC−onlyが生成された対象時間帯区分については通電状態AC、充電制約CH−onlyが生成された対象時間帯区分については充電状態CHに規定する。そして、充放電制御計画生成部133は、制御制約が生成されていない時間帯区分について、対象時間帯区分が対応する充放電状態に制御されることを加味した上で、ピーク電力が削減されるように、各PCの各時間帯区分に、放電状態BA、通電状態AC、充電状態CHを規定した充放電制御計画PL2を生成する。
And the charging / discharging control plan production |
また、充放電制御計画PL2は、制御制約に基づく各充放電状態の規定か否かが識別可能に生成される。図10の充放電制御計画PL2において、黒い四角形を内包する時間帯区分は、制御制約に基づいて、当該制御制約に対応する充放電状態が規定された時間帯区分を示す。これにより、制御制約生成部132は、制御制約に基づいて各充放電状態に制御された時間帯区分を適切に抽出し、制御制約を適切に生成することができる。
Further, the charge / discharge control plan PL2 is generated so as to be identifiable as to whether or not each charge / discharge state is defined based on the control constraint. In the charging / discharging control plan PL2 of FIG. 10, the time zone segment including the black square indicates a time zone segment in which the charge / discharge state corresponding to the control constraint is defined based on the control constraint. Thereby, the control constraint production |
[制御制約の解除]
また、第1の実施の形態例と同様にして、生成された制御制約は解除されてもよい。制御制約生成部132は、充放電制御計画の履歴PLR2において各制御制約BA−only、AC−only、CH−onlyが付与された時間帯と、充放電状態履歴ST2において対応する充放電状態となった時間帯との開始時刻と終了時刻が一致している場合、制御制約を解除する。つまり、充放電制御計画の履歴PLR2通りに制御されていることにより、ユーザの都合によって制御制約に対応する充放電状態になったものではないとみなされ、当該時間帯の制御制約が解除される。[Release control constraints]
Further, the generated control constraint may be released in the same manner as in the first embodiment. The control
以上のように、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100において、制御制約生成手段は、さらに、充放電制御計画の履歴PLRにおいて放電状態BA、または充電状態CHへの制御であって、充放電状態履歴STにおいては通電状態ACであった時間帯区分に対し通電制御を指示する制御制約、充放電制御計画の履歴PLRにおいて放電状態BA、または通電状態ACへの制御であって、充放電状態履歴STにおいては充電状態CHであった時間帯区分に対し充電制御を指示する制御制約、のいずれかまたは両方を生成する。
As described above, in the charge /
これにより、蓄電池の充放電制御装置100は、充放電状態の履歴において、計画外で放電状態BA、通電状態AC、充電状態CHとなった時間帯(時間帯区分)に対して、予め、当該充放電状態への制御を指示する制御制約を生成することにより、当該時間帯について必ず対応する充放電状態が規定される充放電制御計画PLを生成することができる。これにより、ピーク電力が確実に削減される蓄電池の充放電制御が可能になる。
As a result, the storage battery charge /
また、需要家が有する蓄電池は、EVであれば移動するための燃料、ノートPCであれば外出時などにおいてバッテリ駆動するための電源等の本来の導入目的を有する。本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100は、本来の導入目的に対応する制御制約の制御を予め有する充放電制御計画PLを生成することにより、蓄電池の本来の導入目的と相反せずに、ピーク電力を削減する充放電制御計画が生成することができる。
Moreover, the storage battery which a consumer has has the original introduction objectives, such as a fuel for moving, if it is EV, and a power source for driving a battery when going out if it is a notebook PC. The storage battery charge /
また、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100において、制御計画生成は、制御が制御制約に基づくか否かが識別可能に生成される。そして、制御制約生成手段は、さらに、充放電制御計画の履歴PLRにおいて通電制御を指示する制御制約が生成された時間帯区分と、充放電状態履歴STにおいて通電状態ACであった時間帯区分が一致する場合における当該時間帯区分の制御制約の解除、充放電制御計画の履歴PLRにおいて充電制御を指示する制御制約が生成された時間帯区分と、充放電状態履歴STにおいて充電状態CHであった時間帯区分が一致する場合における当該時間帯区分の制御制約の解除、のいずれかまたは両方を行う。
In the storage battery charge /
これにより、蓄電池の充放電制御装置100は、充放電制御計画PLの生成時における制御制約が増加し過ぎることを回避し、最適化された制御制約に基づいて、より柔軟で、より効果的な充放電制御計画PLを生成することができる。この結果、蓄電池の充放電制御装置100は、ピーク電力をより効果的に、より確実に削減可能な充放電制御計画PLを生成することができる。
Thereby, the charge /
[第3の実施の形態例]
第1、2の実施の形態例では、蓄電池の充放電制御装置100は、対象時間帯区分に制御制約の制御を有し、対象時間帯区分以外の時間帯区分に、ピーク電力が小さくなり、充放電状態のいずれかへの制御を有する充放電制御計画PLを生成する。これに対し、第3の実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100は、制御制約を有しない仮充放電制御計画を生成し、当該仮充放電制御計画が制御制約を適用したときのピーク電力が、制御制約を適用する前のピーク電力を超えない場合に、仮充放電制御計画を充放電制御計画PLとする。[Third embodiment]
In the first and second embodiments, the storage battery charge /
本実施の形態例における充放電制御計画生成部133の処理について、具体的に説明する。充放電状態履歴STの生成処理、及び、制御制約の生成処理については、第1、2の実施の形態例と同様である。即ち、第1の実施の形態例における図7のフローチャート図の工程S11〜S17と同様である。制御制約が生成されると(S17のYES)、本実施の形態例における充放電制御計画生成部133は、ピーク電力が小さくなり、制御制約を有しない仮充放電制御計画を生成する。このとき、充放電制御計画生成部133は、例えば、特許文献3に記載される方法に基づいて仮充放電制御計画を生成する。そして、本実施の形態例における充放電制御計画生成部133は、生成した仮充放電制御計画に制御制約を適用した場合に、ピーク電力の削減に支障が無いか否かを判定する。つまり、充放電制御計画生成部133は、仮充放電制御計画において、制御制約の通りに充放電状態が変更された場合を想定し、その際のピーク電力が、制御制約を適用する前のピーク電力を超えないか否かを判定する。
The process of the charge / discharge control
つまり、蓄電池の充放電制御装置100は、制御制約が適用されたときのピーク電力が、制御制約を適用する前のピーク電力を超えない場合は、制御制約を有しない仮充放電制御計画を充放電制御計画PLとし、蓄電池の充放電状態を制御する。そして、蓄電池の充放電制御装置100は、例えば、制御制約が適用されたときのピーク電力が大きくなる場合については、第1、2の実施の形態例と同様にして、予め制御制約を有し、且つ、ピーク電力が小さくなる充放電制御計画PLを生成し、蓄電池の充放電状態を制御する。
That is, the storage battery charge /
また、充放電制御計画生成部133は、仮充放電制御計画の生成と、仮充放電制御計画に制御制約を適用した場合のピーク電力に基づく仮充放電制御計画の評価とを繰り返し(局所探索による近似解法)、短時間で、最適に近い仮充放電制御計画を生成してもよい。このとき、充放電制御計画生成部133は、例えば、仮充放電制御計画に制御制約を適用した場合のピーク電力が、前回、生成した仮充放電制御計画より小さい場合に、仮充放電制御計画を置き換える。
Further, the charge / discharge control
以上のようにして、第3の実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100は、蓄電池の放電状態BA、通電状態AC、充電状態CHを含む充放電状態の履歴である充放電状態履歴STを生成し、充放電制御計画の履歴PLRにおいて通電状態AC、または充電状態CHへの制御であって、充放電状態履歴STにおいては放電状態BAであった時間帯区分に対し放電制御を指示する制御制約を生成する。また、蓄電池の充放電制御装置100は、制御制約を有しない仮充放電制御計画を生成し、当該仮充放電制御計画が制御制約を適用したときのピーク電力が、制御制約を適用する前のピーク電力を超えない場合に、仮充放電制御計画を充放電制御計画PLとする。
As described above, the charge /
このように、本実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100は、仮充放電制御計画PLに制御制約が適用されてもピーク電力の削減に支障がない間は、制御制約を有しない充放電制御計画に基づいて蓄電池の制御を行うことができる。つまり、充放電制御計画に制御制約が適用された場合のピーク電力の削減に支障がないか否かが予め評価されていることによって、制御制約に対応する充放電状態が生じた場合であっても、ピーク電力が確実に削減される充放電制御計画が生成可能になる。また、蓄電池の充放電制御装置100は、制御制約を考慮せずに、より柔軟に、より効果的にピーク電力が削減された充放電制御計画を生成することができる。また、蓄電池の充放電制御装置100は、制御制約に対応する充放電状態が生じた場合であってもピーク電力が削減される充放電制御計画PLを生成することにより、蓄電池の本来の導入目的と相反しない充放電制御計画を生成することができる。
As described above, the charge /
[第4の実施の形態例]
第4の実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100は、蓄電池の放電可能時間、制御制約が近似する1つまたは複数の蓄電池を蓄電池グループとして生成し、蓄電池グループの制御制約の論理和を当該蓄電池グループの制御制約とし、蓄電池グループ単位に、充放電制御計画PLを生成する。初めに、第4の実施の形態例における処理の概要について説明する。第4の実施の形態例において、制御部130は、さらに、グループ生成部を有する。[Fourth Embodiment]
The storage battery charge /
[処理の概要]
図11は、第4の実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100の処理の概要を表す図である。第1の実施の形態例と同様にして、充放電状態履歴生成部131は、各ノートPC30の充放電状態を取得して充放電状態履歴STを生成し、制御制約生成部132は、充放電状態履歴STと充放電制御計画の履歴PLRとを比較し放電制約BA−onlyを生成する。ここで、第4の実施の形態例において、グループ生成部136は、各ノートPC30の制御制約、及び、放電可能時間に基づいて、1つまたは複数のノートPCを含むグループ(蓄電池グループ)を生成する。そして、充放電制御計画生成部133は、生成したグループを1つの仮想的なノートPC30とみなし、仮想ノートPC単位の充放電制御計画PLを生成する。[Process overview]
FIG. 11 is a diagram illustrating an outline of processing of the storage battery charge /
また、充放電制御計画保存部134は、仮想ノートPC単位に生成された充放電制御計画PLを、制御制約の有無を識別可能に保存する。ただし、このとき、識別可能に示される制御制約は、グループである仮想ノートPC単位の制御制約ではなく、各ノートPC30について生成された制御制約である。詳細については、後述する。そして、充放電状態制御部135は、充放電制御計画PLに基づいて各ノートPC30の充放電状態を制御する。
Further, the charge / discharge control
続いて、第4の実施の形態例における蓄電池の充放電制御装置100の処理について、フローチャート図に基づいて説明する。
Then, the process of the charging / discharging
[フローチャート図]
図12は、第4の実施の形態例における蓄電池の充放電制御処理の流れを説明するフローチャート図である。工程S11から工程S17までの処理は、第1の実施の形態例のフローチャート図(図7)と同様である。制御対象の全てのPCについて制御制約を生成すると(S17のYES)、グループ生成部136は、各ノートPCの現在のバッテリ残量をデータベースから取得する(S38)。[Flowchart diagram]
FIG. 12 is a flowchart for explaining the flow of charge / discharge control processing of the storage battery in the fourth embodiment. Processes from step S11 to step S17 are the same as those in the flowchart (FIG. 7) of the first embodiment. When the control constraint is generated for all PCs to be controlled (YES in S17), the
続いて、グループ生成部136は、未チェックのノートPC、即ち、未グループ化のノートPCを対象ノートPCとして1つ選択する(S39)。そして、グループ生成部136は、対象ノートPCと制御制約が付与された時間帯区分が一致する、または、制御制約が付与された時間帯区分の相違が2つの時間帯区分以内である1つまたは複数のノートPCを抽出する(S40)。そして、グループ生成部136は、抽出したノートPCのうち、例えば、対象ノートPCとバッテリ残量が±10%のノートPCを同一のグループとする(S41)。そして、グループ生成部136は、同一グループに加えたノートPCに、グループ化済みであることを示すチェックを付与する(S42)。
Subsequently, the
つまり、グループ生成部136は、バッテリ残量、及び、制御制約が近似するノートPCをひとつのグループとする。この例では、グループ生成部136は、例えば、ノートPC間のバッテリ残量の差異が10%以内であって、且つ、制御制約の相違が2つの時間帯区分以内である場合に、同一のグループとする。つまり、グループ生成部136は、例えば、ノートPC間のバッテリ残量の差異が基準値以内であって、且つ、制御制約が基準度合い以上で一致する場合に、同一グループとする。なお、この例では、バッテリ残量及び制御制約に基づいてグループが生成されるが、バッテリ駆動可能時間及び制御制約に基づいてグループが生成されてもよい。バッテリ残量は、実質的にバッテリ駆動可能時間を示す。充放電制御計画PLは、例えば、バッテリ残量やバッテリ駆動可能時間を考慮して生成される。このため、グループ生成部136は、例えば、制御制約に加えて、バッテリ残量やバッテリ駆動可能時間に基づいてグループを生成する。
In other words, the
全てのノートPCがチェック済みになると、即ち、全てのノートPCがグループされると(S43のYES)、グループ生成部136は、グループ毎の制御制約とスペックを生成する(S44)。グループ生成部136は、例えば、グループに含まれる各PC30の制御制約の論理和をグループの制御制約として生成する。また、グループ生成部136は、グループ内のノートPC30のバッテリ容量、バッテリ残量、消費電力などに基づいて、グループを1つの仮想ノートPCとみなした場合におけるスペックを生成する。具体的に、グループのバッテリ容量及び消費電力は、グループに含まれる各ノートPC30のバッテリ容量及び消費電力がそれぞれ加算されることによって算出される。また、グループのバッテリ残量は、グループに含まれる各ノートPC30のバッテリ容量とバッテリ残量の乗算値が加算され、ノートPC30のバッテリ総容量で除算されることによって算出される。なお、グループの制御制約及びスペックは、他の方法によって求められてもよい。
When all the notebook PCs are checked, that is, when all the notebook PCs are grouped (YES in S43), the
続いて、充放電制御計画生成部133は、グループの放電制約BA−onlyを有し、ピーク電力が小さくなり、グループ単位に各区間の充放電状態が規定された充放電制御計画PLを生成する(S45)。具体的に、充放電制御計画生成部133は、グループの放電制約BA−onlyを有し、グループのバッテリ残量等を考慮した、グループ単位の充放電制御計画PLを生成する。続いて、充放電制御計画保存部134は、生成したグループ単位の充放電制御計画PLを、放電制約BA−onlyの有無を識別可能にして保存する(S46)。
Subsequently, the charge / discharge control
ただし、このとき、充放電制御計画保存部134は、各ノートPCについて、当該ノートPCが含まれるグループではなく、各ノートPCの制御制約(S16)に基づいて、充放電制御計画PLを、放電制約BA−onlyの有無を識別可能にして保存する。これにより、次回の制御制約生成時において、制御制約生成部132は、対象のノートPC30について、所属するグループの制御制約ではなく、当該ノートPC30の制御制約に基づくことにより、各ノートPC30によってより適切な制御制約を生成することができる。
However, at this time, the charge / discharge control
[具体例]
図13は、本実施の形態例におけるノートPCのグループ化処理について説明する図である。同図の上部の表LT1、CT3aでは、制御対象であるノートPC1〜ノートPC6のバッテリ残量、及び、制御制約の一例が表される。この例において、ノートPC1及びノートPC2はグループ1、ノートPC3及びノートPC4はグループ2、ノートPC5はグループ3、ノートPC6はグループ4に割り当てられる。[Concrete example]
FIG. 13 is a diagram for explaining grouping processing of notebook PCs in the present embodiment. In the upper tables LT1 and CT3a in the same figure, examples of remaining battery levels and control restrictions of the
具体的に、図13の表LT1において、ノートPC1のバッテリ残量は95%、ノートPC2のバッテリ残量は90%であって、ノートPC1とノートPC2とのバッテリ残量の差異は±10%以内である。また、制御制約の表CT3aによると、ノートPC1の制御制約は09:00〜11:00に生成され、ノートPC2の制御制約は、09:30〜10:30に生成される。このため、ノートPC1とノートPC2とにおいて、制御制約が生成された時間帯区分の相違は2つの時間帯区分以内である。そこで、グループ生成部136は、ノートPC1及びノートPC2を同一のグループGr(グループ1)とする。同様にして、グループ生成部136は、ノートPC3及びノートPC4を、グループ2とする。なお、ノートPC5、ノートPC6については、制御制約の生成状況は同一であるものの、ノートPC5とノートPC6とのバッテリ残量の差異が±10%以上である。このため、ノートPC5はグループ3、ノートPC6はグループ4に、それぞれ割り当てられる。
Specifically, in the table LT1 of FIG. 13, the remaining battery level of the
そして、グループ生成部136は、グループ1について、ノートPC1とノートPC2との放電制約BA−onlyが付与された時間帯区分の論理和に基づいて、09:00〜11:00に放電制約BA−onlyを生成する。同様にして、グループ生成部136は、グループ2について、ノートPC3とノートPC4との放電制約BA−onlyが生成された時間帯区分の論理和に基づいて、14:00〜15:30に放電制約BA−onlyを生成する。また、ノートPC5及びノートPC6については、もともと放電制約BA−onlyが生成されていないため、グループ3、グループ4についても、放電制約BA−onlyが生成されない。
Then, the
図13の下部の表LT2、表LT3は、生成されたグループ1〜4のスペックの算出方法について説明する表である。表LT2によると、グループ1に含まれるノートPC1のバッテリ容量は63Wh、通電状態ACの消費電力は22W、充電状態CHの消費電力は89Wである。また、同様にしてグループ1に含まれるノートPC2のバッテリ容量は56Wh、通電状態ACの消費電力は11W、充電状態CHの消費電力は65Wである。このため、グループ1に対応する仮想ノートPCのバッテリ容量は、ノートPC1とノートPC2とのバッテリ容量が加算された値119(=63+56)Whとなる。同様にして、グループ1に対応する仮想ノートPCの通電状態ACの消費電力は33(=22+11)W、充電状態CHの消費電力は154(=89+65)Wとなる。そして、グループ1に対応する仮想ノートPCのバッテリ残量は、92.6%(={63Wh×0.95+56Wh×0.9}/63Wh+56Wh)となる。このようにして、各グループ1〜4のスペックが算出される。
Tables LT2 and LT3 in the lower part of FIG. 13 are tables for explaining a method of calculating the specifications of the generated
そして、充放電制御計画生成部133は、各グループの放電制約BA−onlyを有した上で、グループのバッテリ残量や消費電力等のスペックを考慮し、グループ単位の充放電制御計画PLを生成する。充電に要する時間や、放電可能な時間、通電状態ACに要する消費電力等は、グループのスペックに対応して異なる。このため、グループ単位のスペックが考慮され、充放電制御計画PLが生成される。このように、ノートPC30がグループ化されることによって、生成対象の充放電制御計画PLのバリエーションが大幅に削減される。これにより、蓄電池の充放電制御装置100は、蓄電池数が膨大である場合であっても、負荷を抑え、短時間で効率的に充放電制御計画PLを生成することができる。
The charge / discharge control
例えば、ノートPC30の数:N、充放電状態の種類:S、時間帯区分数:T、グループ数:G(G<N)である場合におけるバリエーションの削減量について例示する。この場合、充放電制御計画PLにおける各ノートPC30の時間帯区分の総パターンは、STNとおりになる。一方、本実施の形態例において、制御対象の蓄電池の数がNからG(G<N)に削減されることにより、充放電制御計画PLにおける各グループの時間帯区分のバリエーション総数は、STGとおりになる。例えば、N=6、S=3、T=60、G=4である場合を想定すると、ノートPC30数に基づくバリエーション総数は36*60≒10172となるのに対し、グループ数に基づくバリエーション総数は34*60≒10115となる。このように、グループされることによりバリエーション総数が、1057分の1に削減される。For example, the variation reduction amount in the case where the number of notebook PCs 30 is N, the type of charge / discharge state is S, the number of time zone sections is T, and the number of groups is G (G <N) will be exemplified. In this case, the total pattern time zone division for each note PC30 in the charge and discharge control plan PL becomes as S TN. On the other hand, in the embodiment of the present embodiment, by the number of storage battery of the control target is reduced from N to G (G <N), variation total number of time slot division of each group in the charge and discharge control plan PL is, S TG It will be as follows. For example, assuming that N = 6, S = 3, T = 60, and G = 4, the total number of variations based on the number of notebook PCs 30 is 3 6 * 60 ≈10 172 , whereas the variation based on the number of groups The total number is 3 4 * 60 ≈10 115 . Thus, variations total by being a group is reduced by a factor of 10 57 minutes.
以上のように、第4の実施の形態例における蓄電池の制御装置100は、放電可能時間、制御制約が近似する1つまたは複数の蓄電池を蓄電池グループとして生成し、蓄電池グループの制御制約の論理和を当該蓄電池グループの制御制約とするグループ生成手段を有する。そして、制御計画生成手段は、蓄電池グループ単位に、充放電制御計画PLを生成する。
As described above, the storage
これにより、蓄電池の充放電制御装置100は、蓄電池単位ではなく、1つまたは複数の蓄電池を含むグループ単位に充放電制御計画PLを生成するため、蓄電池の数が膨大である場合であっても、充放電制御計画PLの生成処理に係る負荷を抑えると共に、生成処理に要する時間を短くすることができる。このため、蓄電池の充放電制御装置100は、装置資源を増強することなく充放電制御計画PLを生成し、ピーク電力を確実に削減することができる。
Thereby, since the charging / discharging
100:蓄電池の充放電制御装置、301:CPU、302:入力装置、303:モニタ、304:媒体読み取り装置、305:インターフェース装置、306:無線通信装置、307:RAM、308:ハードディスク装置 100: storage battery charge / discharge control device 301: CPU 302: input device 303: monitor 304: medium reading device 305: interface device 306: wireless communication device 307: RAM 308: hard disk device
Claims (9)
前記複数の蓄電池の放電状態、通電状態、充電状態を含む充放電状態の履歴である充放電状態履歴を生成する充放電状態履歴生成手段と、
第1の蓄電池について、第1の充放電制御計画の履歴において前記通電状態または前記充電状態への制御であって、前記充放電状態履歴においては前記放電状態であった対象時間帯区分に前記放電状態への制御を指定する第1の制御制約を生成する制御制約生成手段と、
前記第1の蓄電池に対して、前記第1の制御制約の前記対象時間帯区分に前記放電状態への制御を指定し、前記第1の蓄電池及び前記第1の蓄電池以外の蓄電池に対して、前記対象時間帯区分以外の時間帯区分に、前記複数の蓄電池のピーク電力が小さくなるように、前記充放電状態のいずれかへの制御を指定する第2の充放電制御計画を生成する制御計画生成手段と、を有する蓄電池の充放電制御装置。 A storage battery charge / discharge control device that provides a control service based on a plurality of storage battery charge / discharge control plans,
Charge / discharge state history generating means for generating a charge / discharge state history that is a history of charge / discharge states including a discharge state, an energized state, and a charge state of the plurality of storage batteries;
About the 1st storage battery, it is control to the energized state or the charged state in the history of the first charge / discharge control plan , and the discharge is performed in the target time zone section that was the discharged state in the charged / discharged state history. Control constraint generation means for generating a first control constraint that specifies control to a state;
For the first storage battery, specify the control to the discharge state in the target time zone section of the first control constraint, for the storage battery other than the first storage battery and the first storage battery, A control plan for generating a second charge / discharge control plan for designating control to any of the charge / discharge states so that peak power of the plurality of storage batteries is reduced in a time zone other than the target time zone. A charging / discharging control device for a storage battery.
前記制御計画生成手段は、前記放電状態への制御が前記第1の制御制約に基づくか否かを識別可能に前記生成し、
前記制御制約生成手段は、さらに、前記第2の充放電制御計画の履歴において前記放電状態への制御を指定する第1の制御制約が生成された時間帯区分と、前記充放電状態履歴において前記放電状態であった時間帯区分が一致する場合、当該時間帯区分の制御制約の解除を行う蓄電池の充放電制御装置。 In claim 1,
The control plan generating means generates the control plan so that it is possible to identify whether the control to the discharge state is based on the first control constraint,
The control constraint generation means further includes a time zone segment in which a first control constraint that specifies control to the discharge state is generated in the history of the second charge / discharge control plan , and the charge / discharge state history in the history A charge / discharge control device for a storage battery that releases control restrictions of the time zone section when the time zone sections in the discharged state coincide.
前記制御制約生成手段は、さらに、前記第1の充放電制御計画の履歴において前記放電状態、または前記充電状態への制御であって、前記充放電状態履歴においては前記通電状態であった時間帯区分に対し前記通電状態への制御を指定する第2の制御制約、前記第1の充放電制御計画の履歴において前記放電状態、または前記通電状態への制御であって、前記充放電状態履歴においては前記充電状態であった時間帯区分に対し前記充電状態への制御を指定する第3の制御制約、のいずれかまたは両方を生成し、
前記制御計画生成手段は、前記第1の蓄電池に対して、前記第1の制御制約の前記対象時間帯区分に前記放電状態への制御を指定し、これに加えて、前記第2の制御制約の前記対象時間帯区分に前記通電状態への制御、前記第3の制御制約の前記対象時間帯区分に前記充電状態への制御のいずれか又は両方を指定し、前記第1の蓄電池及び前記第1の蓄電池以外の蓄電池に対して、前記対象時間帯区分以外の時間帯区分に、前記複数の蓄電池のピーク電力が小さくなるように、前記充放電状態のいずれかへの制御を指定する第3の充放電制御計画を生成する蓄電池の充放電制御装置。 In claim 1 or 2,
The control constraint generation unit is further configured to control the discharge state or the charge state in the history of the first charge / discharge control plan , and in the charge / discharge state history, the time zone in which the energized state is present. second control constraints for the control to the energized state to division, the discharge state or a control to the energized state, in the first history of charging and discharging control plan, in the charge and discharge state history generates either or both of the third control constraints, which specify the control to the charging state to the time zone division was the state of charge,
The control plan generation means designates the control to the discharge state in the target time zone section of the first control constraint for the first storage battery, and in addition to this, the second control constraint One or both of the control to the energized state in the target time zone section and the control to the charged state in the target time zone section of the third control constraint, and the first storage battery and the second A third control unit that designates control to any one of the charge / discharge states in a time zone other than the target time zone for a storage battery other than one storage battery so that peak power of the plurality of storage batteries is reduced. Storage battery charge / discharge control device for generating a charge / discharge control plan .
前記制御計画生成手段は、前記通電状態への制御が前記第2の制御制約に基づくか否か、及び、前記充電状態への制御が前記第3の制御制約に基づくか否かを識別可能に前記生成し、
前記制御制約生成手段は、さらに、前記第3の充放電制御計画の履歴において前記通電状態への制御を指定する第2の制御制約が生成された時間帯区分と、前記充放電状態履歴において前記通電状態であった時間帯区分が一致する場合における当該時間帯区分の第2の制御制約の解除、前記充放電制御計画において前記充電状態への制御を指定する第3の制御制約が生成された時間帯区分と、前記充放電状態履歴において前記充電状態であった時間帯区分が一致する場合における当該時間帯区分の第3の制御制約の解除、のいずれかまたは両方を行う蓄電池の充放電制御装置。 In claim 3,
The control plan generation means can identify whether the control to the energized state is based on the second control constraint and whether the control to the charged state is based on the third control constraint. Generating,
The control constraint generation means further includes a time zone segment in which a second control constraint that specifies control to the energized state in the history of the third charge / discharge control plan is generated, and the charge / discharge status history The release of the second control constraint for the time zone segment when the time zone segment that was in the energized state matches, and the third control constraint for designating the control to the charged state in the charge / discharge control plan is generated Charge / discharge control of a storage battery that performs either or both of releasing the third control restriction of the time zone section when the time zone section and the time zone section that has been in the charge state in the charge / discharge state history coincide with each other apparatus.
前記複数の蓄電池の放電状態、通電状態、充電状態を含む充放電状態の履歴である充放電状態履歴を生成する充放電状態履歴生成手段と、
前記充放電制御計画において前記通電状態、または前記充電状態への制御であって、前記充放電状態履歴においては前記放電状態であった時間帯区分に前記放電状態への制御を指定する制御制約を生成する制御制約生成手段と、
前記制御制約を有しない仮充放電制御計画を生成し、当該仮充放電制御計画が前記制御制約の制御を有したときのピーク電力が小さくなる場合に、前記仮充放電制御計画を前記充放電制御計画とする制御計画生成手段と、を有する蓄電池の充放電制御装置。 A storage battery charge / discharge control device that provides a control service based on a charge / discharge control plan for charging / discharging a plurality of storage batteries,
Charge / discharge state history generating means for generating a charge / discharge state history that is a history of charge / discharge states including a discharge state, an energized state, and a charge state of the plurality of storage batteries;
In the charge / discharge control plan, control to the energized state or the charged state, and in the charge / discharge state history, a control constraint for designating the control to the discharged state in the time zone section that was the discharged state. Control constraint generating means for generating;
A temporary charge / discharge control plan that does not have the control constraint is generated, and when the temporary charge / discharge control plan has control of the control constraint, the temporary charge / discharge control plan is changed to the charge / discharge A charge / discharge control device for a storage battery, comprising: a control plan generation unit configured as a control plan.
前記蓄電池の充放電制御装置は、さらに、
前記蓄電池の放電可能時間、前記制御制約が近似する1つまたは複数の前記蓄電池を蓄電池グループとして生成し、前記蓄電池グループの各蓄電池の前記制御制約の論理和を当該蓄電池グループの前記制御制約とするグループ生成手段を有し、
前記制御計画生成手段は、前記蓄電池グループごとに、第4の充放電制御計画を生成する蓄電池の充放電制御装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The storage battery charge / discharge control device further comprises:
One or a plurality of the storage batteries whose control constraints approximate the storage battery dischargeable time and the control constraints are generated as a storage battery group, and the logical sum of the control constraints of each storage battery of the storage battery group is the control constraint of the storage battery group Having group generation means,
The said control plan production | generation means is a charging / discharging control apparatus of the storage battery which produces | generates a 4th charging / discharging control plan for every said storage battery group.
前記蓄電池の充放電制御装置は、さらに、
前記蓄電池を前記第2の充放電制御計画に基づいて制御する充放電状態制御手段と、を有する蓄電池の充放電制御装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The storage battery charge / discharge control device further comprises:
A charge / discharge control device for a storage battery, comprising: charge / discharge state control means for controlling the storage battery based on the second charge / discharge control plan.
前記複数の蓄電池の放電状態、通電状態、充電状態を含む充放電状態の履歴である充放電状態履歴を生成する充放電状態履歴生成工程と、
第1の蓄電池について、第1の充放電制御計画の履歴において前記通電状態または前記充電状態への制御であって、前記充放電状態履歴においては前記放電状態であった対象時間帯区分に前記放電状態への制御を指定する制御制約を生成する制御制約生成工程と、
前記第1の蓄電池に対して、前記制御制約の前記対象時間帯区分に前記放電状態への制御を指定し、前記第1の蓄電池及び前記第1の蓄電池以外の蓄電池に対して、前記対象時間帯区分以外の時間帯区分に、前記複数の蓄電池のピーク電力が小さくなるように、前記充放電状態のいずれかへの制御を指定する第2の充放電制御計画を生成する制御計画生成工程と、を有する蓄電池の充放電制御方法。 A storage battery charge / discharge control method for providing a charge / discharge control service for a plurality of storage batteries,
A charge / discharge state history generation step for generating a charge / discharge state history that is a history of a charge / discharge state including a discharge state, an energized state, and a charge state of the plurality of storage batteries;
About the 1st storage battery, it is control to the energized state or the charged state in the history of the first charge / discharge control plan , and the discharge is performed in the target time zone section that was the discharged state in the charged / discharged state history. A control constraint generation step for generating a control constraint that specifies control to a state;
For the first storage battery, the control to the discharge state is specified in the target time zone section of the control constraint, and the target time for the storage battery other than the first storage battery and the first storage battery. A control plan generating step for generating a second charge / discharge control plan for designating control to any of the charge / discharge states so that the peak power of the plurality of storage batteries is reduced in a time zone other than the zone; A charge / discharge control method for a storage battery.
前記蓄電池の充放電制御処理は、
前記複数の蓄電池の放電状態、通電状態、充電状態を含む充放電状態の履歴である充放電状態履歴を生成する充放電状態履歴生成工程と、
第1の蓄電池について、第1の充放電制御計画の履歴において前記通電状態または前記充電状態への制御であって、前記充放電状態履歴においては前記放電状態であった対象時間帯区分に前記放電状態への制御を指定する制御制約を生成する制御制約生成工程と、
前記第1の蓄電池に対して、前記制御制約の前記対象時間帯区分に前記放電状態への制御を指定し、前記第1の蓄電池及び前記第1の蓄電池以外の蓄電池に対して、前記対象時間帯区分以外の時間帯区分に、前記複数の蓄電池のピーク電力が小さくなるように、前記充放電状態のいずれかへの制御を指定する第2の充放電制御計画を生成する制御計画生成工程と、を有する蓄電池の充放電制御プログラム。 A computer-readable storage battery charge / discharge control program for causing a computer to execute a storage battery charge / discharge control process for providing a charge / discharge control service for a plurality of storage batteries,
The storage battery charge / discharge control process is:
A charge / discharge state history generation step for generating a charge / discharge state history that is a history of a charge / discharge state including a discharge state, an energized state, and a charge state of the plurality of storage batteries;
About the 1st storage battery, it is control to the energized state or the charged state in the history of the first charge / discharge control plan , and the discharge is performed in the target time zone section that was the discharged state in the charged / discharged state history. A control constraint generation step for generating a control constraint that specifies control to a state;
For the first storage battery, the control to the discharge state is specified in the target time zone section of the control constraint, and the target time for the storage battery other than the first storage battery and the first storage battery. A control plan generating step for generating a second charge / discharge control plan for designating control to any of the charge / discharge states so that the peak power of the plurality of storage batteries is reduced in a time zone other than the zone; A storage battery charge / discharge control program.
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