JP6235408B2 - Power generation system, planning device, and control method - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光エネルギーによって発電した電力を電力系統に供給するシステムにおける電力系統の電力を安定化する技術に関する。 The present invention relates to a technique for stabilizing power of a power system in a system that supplies power generated by solar energy to a power system.
太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーによって発電される電力は変動が大きい。このような自然エネルギー発電の普及に伴い、自然エネルギー発電が連携された電力系統の周波数変動を抑制することが求められる。 Electricity generated by natural energy such as solar power generation and wind power generation varies greatly. With the widespread use of such natural energy power generation, it is required to suppress frequency fluctuations in a power system in which natural energy power generation is linked.
例えば、下記の特許文献１の手法では、カメラによって空を撮像し、雲の領域、移動方向、移動速度を算出する。その算出結果に基づき、雲の影響による太陽光発電の電力低下を予測し、該低下電力を他の発電手段や蓄電池で補填する。
For example, in the method disclosed in
下記の特許文献２では、風向計と全方位カメラの画像から未来の雲の分布を予測する。そして、未来の時点での予測される雲の分布から、その時点での太陽光パネルの発電電力を予測し、予測結果に基づいてマイクログリッドの需給制御を行っている。
In the following
下記の特許文献３では、太陽電池の出力変動による電力系統への周波数や電圧への影響を、蓄電装置を設けずに低減する技術が開示されている。カメラによって空を撮像し、撮像された画像から、雲の位置、移動方向、移動速度を算出し、算出結果から太陽電池の出力を予測する。そして、太陽電池の予測された出力に基づき、複数のディーゼル発電装置を制御し、太陽電池と発電装置の電力合計が減少しないように制御している。
上述のように電力系統の周波数変動を小さく維持することが求められるので、自然エネルギーによって発電した電力を電力会社に売電する場合、自然エネルギー発電システムの発電所全体の電力系統への出力の変化速度を極めて少ない範囲に抑える必要がある。 As described above, it is required to keep the frequency fluctuation of the power system small, so when selling the power generated by natural energy to the power company, the change in output to the power system of the entire power plant of the natural energy power generation system It is necessary to limit the speed to a very small range.
特許文献１では、上述のように、雲の影響による発電電力の低下を予測し、その予測された低下電力分を他の発電手段や蓄電池で補填する。しかし、太陽光発電の発電電力は不確定に変動するため、予測した電力と実際の発電電力は必ずしも一致しない。そのため、予測した電力低下を補填しても、電力系統への出力電力を安定化させ、上述した厳しい技術要件を満足するのは困難である。
In
特許文献２では、上述のように、太陽光パネルの発電電力を予測し、マイクログリッドの需給制御を行う。しかしながら、発電電力の予測誤差と需給制御の時間遅れの影響により、需給制御によって前記技術要件を満たすことが困難である。
In
特許文献３では、蓄電装置を設けずにディーゼル発電機を用い、ディーゼル発電機の制御により電力の安定化を図る。しかし、ディーゼル発電機の起動に数十秒から数分を要するが、数秒や数十秒の間に太陽の周囲に急遽、雲が発生したり、消失したりし、太陽電池の出力が変動することがある。そのため、太陽電池の出力変動をディーゼル発電機で補填できない場合がある。
In
本発明の目的は、自然エネルギー発電を利用した電力システムの出力を安定化する技術を提供することである。 The objective of this invention is providing the technique which stabilizes the output of the electric power system using natural energy power generation.
本発明の一態様による発電システムは、自然エネルギーによって発電を行う自然エネルギー発電装置と、制御を受けて電力を供給する電力供給装置と、前記自然エネルギー発電装置および前記電力供給装置を制御し、前記自然エネルギー発電装置および前記電力供給装置からの電力を電力系統に出力する電力制御装置と、前記自然エネルギー発電装置が発電できる電力を予測し、前記自然エネルギー発電装置が発電できる電力の安定の度合いに基づいて、前記自然エネルギー発電装置からの電力と前記電力供給装置からの電力とのいずれを前記電力系統に出力するかを時間毎に定め、前記電力制御装置に指示する計画装置と、を有している。 A power generation system according to an aspect of the present invention controls a natural energy power generation apparatus that generates power using natural energy, a power supply apparatus that receives power under control, the natural energy power generation apparatus, and the power supply apparatus, A power control device that outputs power from the natural energy power generation device and the power supply device to a power system, and the power that can be generated by the natural energy power generation device, and the degree of stability of the power that can be generated by the natural energy power generation device And a planning device that determines, for each time, which of the power from the natural energy power generation device and the power from the power supply device is to be output to the power system, and instructs the power control device. ing.
本発明によれば、自然エネルギー発電を利用した電力システムの出力を安定化することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to stabilize the output of the electric power system using natural energy power generation.
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の基本的な実施形態による太陽光発電システムのブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of a photovoltaic power generation system according to a basic embodiment of the present invention.
太陽光発電システムは、太陽光発電装置１、電力供給装置２、電力制御装置３、および太陽光発電制御装置６を有している。
The solar power generation system includes a solar
太陽光発電装置（自然エネルギー発電装置）１は、自然エネルギーである太陽光エネルギーによって発電を行う装置である。 A solar power generation device (natural energy power generation device) 1 is a device that generates power using solar energy that is natural energy.
電力供給装置２は、制御を受けて安定的な電力を供給する装置である。
The
電力制御装置３は、太陽光発電装置１および電力供給装置２を制御し、太陽光発電装置１および電力供給装置２からの電力を電力系統４に出力する。
The
太陽光発電制御装置（計画装置）６は、太陽光発電装置１が発電できる電力を予測し、太陽光発電装置１が発電できる電力の安定の度合いに基づいて、太陽光発電装置１からの電力と電力供給装置２からの電力とのいずれを電力系統４に出力するかを時間毎に定め、電力制御装置３に指示する。
The solar power generation control device (planning device) 6 predicts the power that can be generated by the solar
これにより、太陽光エネルギーによる発電が不安的な時間帯には、太陽光発電装置１からの電力を電力系統４に出力せず、電力供給装置２からの電力を電力系統４に出力できるので、太陽光発電を利用した発電システムの出力を安定化することができる。
Thereby, since the electric power from the solar
なお、太陽光発電制御装置６は、太陽光エネルギーにより発電される電力を予測し、太陽光エネルギーにより発電される電力が落ち込む時間帯を決定し、その時間帯には、太陽光発電装置１からの電力を電力系統４に出力せず、電力供給装置２からの電力を電力系統４に出力する、と定める。太陽光エネルギーによって発電される電力の変動は快晴時の発電電力に対する落ち込みとして現れるので、太陽光エネルギーによる発電電力が落ち込む時間帯には、不安定な太陽光発電装置１からの電力を電力系統４に出力せず、安定した電力供給装置２からの電力を電力系統４に出力することで、電力システムの出力を安定化することができる。
Note that the solar power
以下、より具体的な実施例について説明する。 Hereinafter, more specific examples will be described.
図２は、本実施例による太陽光発電システムのブロック図である。太陽光発電システムは、太陽光発電装置１、電力供給装置２、電力制御装置３、カメラ５、太陽光発電制御装置６、およびデータベース１２を有している。電力制御装置３には電力系統４への電力を供給する太陽光発電装置１および電力供給装置２が接続されている。太陽光発電装置１は、太陽光パネルを備え、その太陽光パネルによって発電した電力を電力制御装置３へ出力する。電力供給装置２は、安定した電力を供給する装置であり、一例として蓄電池がある。太陽光発電制御装置６は、カメラ５で撮影された空画像に基づき、太陽光発電装置１および電力供給装置２を制御するための電力制御情報を生成し、電力制御装置３に通知する。電力制御装置３は、太陽光発電制御装置６から通知された電力制御情報を基に太陽光発電装置１および電力供給装置２を制御し、電力系統４へ電力を出力する。
FIG. 2 is a block diagram of the photovoltaic power generation system according to this embodiment. The solar power generation system includes a solar
太陽光発電制御装置６は、電力情報入力部７、雲遮蔽予測部８、電力系統出力計画部９、電力制御指示情報作成部１０、および電力制御情報出力部１１を有している。
The photovoltaic power
電力情報入力部７は、電力制御装置３を介して、太陽光発電装置１の現在の発電電力と、電力供給装置２の現在の稼動状況および蓄電池の電池残量とを入力し、それらを電力情報としてデータベース１２に記録する。
The power
雲遮蔽予測部８は、カメラ５から空を撮像した画像である空画像を入力し、データベース１２に記録する。また、雲遮蔽予測部８は、その入力した空画像と、データベース１２に記録しておいた過去の空画像とを用いて、雲の領域、移動方向、および移動速度と、太陽の領域を算出し、雲が太陽から太陽光パネルへの日光の照射を遮蔽する時間帯（雲遮蔽時間帯）を表わす遮蔽予測データを作成する。
The cloud shielding prediction unit 8 inputs a sky image that is an image of the sky taken from the
電力系統出力計画部９は、電力情報および遮蔽予測データに基づき、各時刻について、太陽光発電装置１からの電力を電力系統４へ出力するか、電力供給装置２からの電力を電力系統４へ出力するかを出力計画として決定する。このとき、太陽光発電装置１からの電力を電力系統４へ出力するか、電力供給装置２からの電力を電力系統４へ出力するかは２者択一であり、どちらか一方の電力のみを電力系統４へ出力することとなる。
The electric power system output plan part 9 outputs the electric power from the solar
具体的には、雲遮蔽時間帯には、太陽光発電装置１からの電力を電力系統４に出力せず、電力供給装置２からの電力を電力系統４に出力するという出力計画を定める。太陽光エネルギーによる発電電力は雲が太陽にかかることで落ち込むので、雲が太陽にかかる時間帯には、安定した電力供給装置２からの電力を電力系統４に出力することで、太陽光発電システムの電力系統４への出力を安定化することができる。
Specifically, in the cloud shielding time zone, an output plan is defined in which the power from the solar
なお、太陽光発電装置１からの電力を電力系統４へ出力する場合には、太陽光発電装置１からの電力を全て電力系統４へ出力する場合と、その一部のみを電力系統４へ出力する場合がある。一部のみを電力系統４へ出力する場合、残りの電力は例えば電力供給装置２の蓄電池の充電に用いられる。
In addition, when outputting the electric power from the solar
電力制御指示情報作成部１０は、出力計画に基づき、電力供給装置２に充電および／または放電を指示するための充放電指示情報と、電力系統４への電力の出力の仕方を指示するための電力指示情報を作成する。
Based on the output plan, the power control instruction
充放電指示情報と電力指示情報を合わせて電力制御情報ということにする。 The charge / discharge instruction information and the power instruction information are collectively referred to as power control information.
電力制御情報出力部１１は、電力制御指示情報作成部１０で作成された電力制御情報を電力制御装置３に送信する。電力制御情報を受けた電力制御装置３は、その電力制御情報に基づき、電力供給装置２の充放電と電力系統４へ電力の出力とを制御する。
The power control
図３は、太陽光発電制御装置６の全体処理を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing the overall processing of the photovoltaic power
太陽光発電制御装置６は、電力情報入力部７により電力情報入力処理を行う（Ｓ１）。図４は、電力情報入力処理の詳細フローチャートである。図４を参照すると、電力情報入力部７は、太陽光発電装置１の現在の発電電力を入力し（Ｓ１０）、電力供給装置２の稼動情報および電池残量を入力し（Ｓ１１）、入力した情報をデータベース１２に格納する（Ｓ１２）。
The solar power
図３に戻り、ステップＳ２では、太陽光発電制御装置６は雲遮蔽予測部８により雲遮蔽予測処理を行う。ここでは空画像の具体例を用いて、ステップＳ２の雲遮蔽予測処理について説明する。図１１は、雲遮蔽予測処理を説明するための各種画像の例を示す図である。
Returning to FIG. 3, in step S <b> 2, the photovoltaic power
図５は、雲遮蔽予測処理の詳細フローチャートである。図５を参照すると、雲遮蔽予測部８は、カメラ５から入力した空画像をデータベース１２に格納し、その空画像とデータベース１２に格納されている過去の空画像とを用いて、雲の領域、移動方向、および移動速度と、太陽の領域とを算出する（Ｓ２０）。
FIG. 5 is a detailed flowchart of the cloud blocking prediction process. Referring to FIG. 5, the cloud occlusion prediction unit 8 stores the sky image input from the
図６は、ステップＳ２０の詳細フローチャートである。 FIG. 6 is a detailed flowchart of step S20.
カメラ５では短い撮像周期で連続的に空画像が撮像されている。
The
図１１（ａ）には時刻ｔ−１に撮像された空画像が示され、図１１（ｂ）には、次の撮像タイミングである時刻ｔに撮像された空画像が示されている。図１１（ａ）の空画像には、ハレーション領域を含む太陽領域１００と、雲領域１０１が含まれている。図１１（ｂ）の空画像には、太陽領域１００と雲領域１０１ｂが含まれている。
FIG. 11A shows a sky image captured at time t−1, and FIG. 11B shows a sky image captured at time t, which is the next imaging timing. The sky image in FIG. 11A includes a
撮像周期が短いので、時刻ｔ−１と時刻ｔの太陽領域１００は同じであるとすることができる。一方、時刻ｔ−１から時刻ｔの間に雲は移動しており、時刻ｔ−１には雲領域１０１にあった雲が、時刻ｔには雲領域１０１ｂに移動している。
Since the imaging cycle is short, it can be assumed that the
図６のステップ３０では、雲遮蔽予測部８は、時刻ｔの空画像と時刻ｔ−１の空画像の差分を算出し、差分画像を生成する。図１１（ｃ）にはその差分画像が示されている。
In
ステップＳ３１では、雲遮蔽予測部８は、その差分画像に対して、画像のノイズ除去、二値化、収縮膨張の各画像処理を施し、太陽光の遮蔽により発電量に影響が生じ得る雲領域１１１を算出する。図１１（ｄ）には、算出した雲領域１１１が黒色で示されている。
In step S31, the cloud occlusion prediction unit 8 performs image processing such as image noise removal, binarization, and contraction / expansion on the difference image, and a cloud region in which the amount of power generation can be affected by sunlight shielding. 111 is calculated. In FIG. 11D, the
ステップＳ３２では、雲遮蔽予測部８は、雲領域１１１の各々について、時刻ｔの空画像と時刻ｔ−１の空画像のそれぞれの雲領域１１１内の画像に対してオプティカルフロー検出を行い、各雲の移動方向と移動速度を算出する。図１１（ｅ）には、各雲領域１１１、１１２、１１３、１１４の雲の移動方向と移動速度が矢印で示されている。矢印の方向が雲の移動方向を示し、矢印の長さが雲の移動速度を示している。
In step S32, the cloud occlusion prediction unit 8 performs optical flow detection on each of the
ステップＳ３３では、雲遮蔽予測部８は、時刻ｔの空画像から雲領域を除いた画像を求める。図１１（ｆ）には、雲領域を除いた画像が示されている。 In step S33, the cloud shielding prediction unit 8 obtains an image obtained by removing the cloud region from the sky image at time t. FIG. 11 (f) shows an image excluding the cloud region.
ステップＳ３４では、雲遮蔽予測部８は、ステップＳ３３で求めた画像を二値化することにより、画像中の高輝度領域を求める。図１１（ｇ）には、高輝度領域１００ｂが黒色で示されている。
In step S34, the cloud occlusion prediction unit 8 obtains a high luminance region in the image by binarizing the image obtained in step S33. In FIG. 11G, the
ステップＳ３５では、雲遮蔽予測部８は、高輝度領域を包含する円を生成し、その円内を太陽領域とする。図１１（ｈ）には、太陽領域１００ｃが黒色で示されている。
In step S <b> 35, the cloud shielding prediction unit 8 generates a circle that includes the high luminance area, and sets the inside of the circle as the sun area. In FIG. 11 (h), the
以上ステップＳ３０からステップＳ３５までの処理により、雲の領域、移動方向、および移動速度と、太陽の領域とが算出される。 As described above, the cloud region, the moving direction, the moving speed, and the sun region are calculated by the processing from step S30 to step S35.
図５に戻り、次に、雲遮蔽予測部８は、着目する雲の領域番号の変数ｉを０に設定し（Ｓ２１）、ｉ番目の雲領域の個別の雲遮蔽予測データを作成する（Ｓ２２）。 Returning to FIG. 5, next, the cloud occlusion prediction unit 8 sets the variable i of the region number of the target cloud to 0 (S21), and creates individual cloud occlusion prediction data for the i-th cloud region (S22). ).
図１２は、雲遮断予測データの生成について説明するためのタイムチャートである。 FIG. 12 is a time chart for explaining generation of cloud interception prediction data.
例えば、図１１（ｅ）に示した雲領域１１１の雲は時間が経過すると移動して太陽領域１００にかかり、太陽光パネルへの太陽光の照射を遮蔽するものとする。図１２（ａ）には、雲領域１１１の雲によって太陽光パネルへの太陽光の照射が遮蔽される時間帯が雲遮蔽時間帯２０１として示されている。
For example, it is assumed that the cloud in the
図５に戻り、雲遮蔽予測部８は、ｉにｉ＋１を設定し（Ｓ２３）、そのｉが雲領域の個数Ｎより小さいか否かを判定する（Ｓ２４）。 Returning to FIG. 5, the cloud shielding prediction unit 8 sets i + 1 to i (S23), and determines whether i is smaller than the number N of cloud regions (S24).
ｉがＮより小さい場合、雲遮蔽予測部８は、ステップＳ２２に戻る。そして、雲遮蔽予測部８は、ステップＳ２２からステップＳ２４までの処理を繰り返すことにより、各雲領域による雲遮蔽時間帯を算出する。図１２（ｂ）には、雲領域１１２による雲遮蔽時間帯２０２、雲領域１１３による雲遮蔽時間帯２０３、雲領域１１４による雲遮蔽時間帯２０４が示されている。
When i is smaller than N, the cloud shielding prediction unit 8 returns to step S22. Then, the cloud shielding prediction unit 8 calculates the cloud shielding time zone by each cloud region by repeating the processing from step S22 to step S24. FIG. 12B shows a cloud shielding
ステップＳ２４において雲遮蔽予測部８は、ｉがＮ以上になればステップＳ２５に進む。 In step S24, the cloud shielding prediction unit 8 proceeds to step S25 if i becomes N or more.
ステップＳ２５では、雲遮蔽予測部８は、各雲領域の個別の雲遮蔽時間帯を示す遮蔽予測データを全て合わせることにより、全体の雲遮蔽時間帯を示す遮蔽予測データを作成する。図１２（ｃ）には、個別の雲遮蔽時間帯２０１、２０２、２０３、２０４を合わせた全体の雲遮蔽時間帯を示す遮蔽予測データが示されている。その際、雲遮蔽予測部８は、図１２（ｃ）に点線で示すように、個別の雲遮蔽時間帯を所定時間幅だけ前後に拡張する。また、雲遮蔽予測部８は、２つの個別の雲遮蔽時間帯の間隔が短い場合には、それら２つの雲遮蔽時間帯を連結して一体化する。図１２（ｄ）には、雲遮蔽時間帯２０１が拡張された雲遮蔽時間帯２０５と、雲遮蔽時間帯２０２、２０３、２０４が拡張され、連結された雲遮蔽時間帯２０６とが示されている。
In step S25, the cloud shielding prediction unit 8 creates shielding prediction data indicating the entire cloud shielding time zone by combining all the shielding prediction data indicating the individual cloud shielding time zones of each cloud region. FIG. 12C shows the shielding prediction data indicating the entire cloud shielding time zone including the individual cloud shielding
このように、太陽光発電制御装置６は、時系列に並ぶ２つ以上の空画像について、雲の領域、移動方向、および移動速度と、太陽の領域とを算出し、時系列に並ぶ２つ以上の空画像についての算出結果に基づき、雲の領域が太陽の領域と重なる雲遮蔽時間帯を算出する。２つ以上の空画像における雲と太陽の位置に基づいて雲が太陽にかかる時間帯を算出し、それを雲遮蔽時間帯とするので、雲遮蔽時間帯を容易に算出することができる。
As described above, the photovoltaic power
図３に戻り、ステップＳ３では、電力系統出力計画部９が電力系統出力計画処理を行う。 Returning to FIG. 3, in step S <b> 3, the power system output planning unit 9 performs power system output planning processing.
図７は、電力系統出力計画処理Ｓ３の詳細フローチャートである。 FIG. 7 is a detailed flowchart of the power system output planning process S3.
データベース１２には、太陽光発電装置１で発電された電力の過去の実績データが蓄積されている。このデータベース１２に格納された過去の実績データから、任意の日の快晴の場合に太陽光発電装置１で発電され、出力される電力の一日の推移を推定した推定データを得ることができる。図１３は、電力系統出力計画処理について説明するためのタイムチャートである。
The
図７を参照すると、ステップＳ４０では、電力系統出力計画部９は、対象とする日の快晴の場合の太陽光発電装置１による電力の推定データを生成し、その推定データを、現在の太陽光発電装置１で発電される電力の値に基づいて補正することにより、対象日が快晴の場合に太陽光発電装置１によって発電される電力の補正された値を示す太陽光発電出力予測データを作成する。図１３（ａ）には、太陽光発電出力予測データの例が示されている。図１３（ａ）を見ると、日の出から徐々に発電される電力が上昇し、所定の時刻にピークを迎え、その後は徐々に発電される電力が減少する。
Referring to FIG. 7, in step S <b> 40, the power system output planning unit 9 generates power estimation data by the solar
ステップＳ４１では、電力系統出力計画部９は、図１２（ｄ）に示した雲遮蔽予測データと、ステップＳ４０で作成した太陽光発電出力予測データから、雲遮断予測データにおける雲遮蔽時を除いた時間帯の太陽光発電出力予測データである雲遮蔽太陽光発電出力予測データを作成する。図１３（ｃ）に雲遮蔽太陽光発電出力予測データの例を示している。 In step S41, the power system output planning unit 9 excludes the cloud blocking time in the cloud blocking prediction data from the cloud blocking prediction data shown in FIG. 12D and the photovoltaic power generation output prediction data created in step S40. Cloud-shielding photovoltaic power generation output prediction data, which is solar power generation output prediction data in the time zone, is created. FIG. 13C shows an example of cloud shielding solar power generation output prediction data.
ステップＳ４２では、電力系統出力計画部９は、前回予測した雲遮蔽太陽光発電出力予測データと今回予測した雲遮蔽太陽光発電出力予測データに差異があるか否かを判定する。電力系統出力計画部９は、それらに差異があればステップＳ４３に進み、差異が無ければ処理を終了する。 In step S42, the power system output planning unit 9 determines whether or not there is a difference between the previously predicted cloud-shielded solar power output prediction data and the current predicted cloud-shielded solar power output predicted data. The power system output planning unit 9 proceeds to step S43 if there is a difference, and ends the process if there is no difference.
ステップＳ４３では、電力系統出力計画部９は、現在の太陽光発電装置１の運転状況から、今後運用可能な電力系統４への電力の出力の計画を示す電力系統出力計画を作成する。
In step S <b> 43, the power system output plan unit 9 creates a power system output plan indicating a plan of power output to the
図８は、ステップＳ４３の詳細フローチャートである。図８を参照すると、ステップＳ５０では、電力系統出力計画部９は、現在の太陽光発電装置１の運転状況（太陽光発電の状況）と、電力供給装置２の運転情報と、電力系統４への出力電力を示す電力出力情報を初期値として設定する。電力出力情報には通常、電力系統４へ出力する電力の最大値を表わす出力最大値Ａの設定が含まれる。出力最大値Ａは、例えば、太陽光発電システムの運用者から電力系統４の電力会社へ予め提示される。しかし、電力系統４への出力最大値Ａが未設定の場合、電力系統出力計画部９は、予測データにおける太陽光発電装置１による発電電力の最大値を初期値として設定する。
FIG. 8 is a detailed flowchart of step S43. Referring to FIG. 8, in step S <b> 50, the power system output plan unit 9 sends the current operation status of the solar power generation device 1 (solar power generation status), operation information of the
ステップＳ５１では、電力供給装置２が蓄電池と発電機で構成される場合、すなわち、蓄電池だけでなく、発電機も電力系統４へ出力する電力を供給できる場合、電力系統出力計画部９は、雲遮蔽太陽光発電出力予測データから発電機稼動時間帯を求める。
In step S51, when the
なお、発電機は起動し始めてから出力が安定するまで所定時間がかかるので、ここでは、雲遮蔽時間帯の間隔が一定時間以上ある場合に発電機を用いることとし、発電機稼動時間帯を設定する。例えば、図１３（ｃ）に示す時刻ｔ４から時刻ｔ５の長い時間帯が発電機稼動時間帯となる。 In addition, since it takes a certain time for the output to stabilize after the generator starts, here, the generator is used when the interval of the cloud shielding time is a certain time or more, and the generator operating time zone is set. To do. For example, a long time period from time t4 to time t5 shown in FIG.
次に、ステップＳ５２では、電力系統出力計画部９は、発電機の安定出力を用いることにした以外の雲遮蔽時間帯を、その時間帯に出力すべき太陽光発電電力の高い順にソートする。 Next, in step S52, the power system output planning unit 9 sorts the cloud shielding time zones other than the decision to use the stable output of the generator in descending order of the photovoltaic power to be output in that time zone.
ステップＳ５３では、電力系統出力計画部９は、ソートされた雲遮蔽時間帯の番号を表わす変数ｊを０に設定する。 In step S53, the electric power system output plan part 9 sets the variable j showing the number of the sorted cloud occlusion time zone to 0.
ステップＳ５４では、電力系統出力計画部９は、ｊ番目の蓄電池充放電計画を作成する。図９は、ステップＳ５４の詳細フローチャートである。 In step S54, the power system output plan unit 9 creates a jth storage battery charge / discharge plan. FIG. 9 is a detailed flowchart of step S54.
なお、本発明の実施例として、電力供給装置２が１つの蓄電池のみで構成される場合と、電力供給装置２が複数の蓄電池と発電機で構成される場合とがある。
（構成例１）
As an embodiment of the present invention, there are a case where the
(Configuration example 1)
構成例１は電力供給装置２が１つの蓄電池のみで構成される例である。図１６は、電力供給装置２が１つの蓄電池のみで構成される場合の電力系統出力計画部９の動作を説明するための図である。
Configuration example 1 is an example in which the
ステップＳ６０で、電力系統出力計画部９は、ｊ番目の雲遮蔽時間帯に対して、現時点の電力系統４の出力電力からの単位時間当たりの変化を所定範囲（ｘ％）以下に抑えながら出力最大値Ａを変更することにより、蓄電池の充放電でその雲遮蔽時間帯に対応可能か否かを判定する。その雲遮蔽時間帯に電力系統４に出力する電力を蓄電池からの放電によって賄うことができる場合に、蓄電池の充放電で雲遮蔽時間帯に対応可能であるといえる。
In step S60, the power system output planning unit 9 outputs the j-th cloud shielding time zone while suppressing the change per unit time from the current output power of the
電力系統出力計画部９は、その雲遮蔽時間帯に蓄電池で対応可能であればステップＳ６１に進み、可能でなければステップＳ６６に進む。 The power system output planning unit 9 proceeds to step S61 if the storage battery can handle the cloud shielding time zone, and proceeds to step S66 if not possible.
例えば、太陽光発電装置１により発電される電力の最大値が出力最大値Ａの初期値とされたものとする。その状態から、電力系統出力計画部９は、その出力最大値Ａを変更し、図１６（ａ）に示すように領域３０１ａの電力で蓄電池を充電し、領域３０３ａの電力を蓄電池からの放電で賄うことができれば、時刻ｔ２からｔ３までの雲遮蔽時間帯については蓄電池の充放電で対応可能であると判定する。その場合、ステップＳ６１へ進み。
For example, it is assumed that the maximum value of the power generated by the solar
続いて、電力系統出力計画部９は、本構成例１では発電機が存在しないのでステップＳ６１ではＹＥＳ（発電機を稼働させた方が蓄電池を用いるよりもコストが高い）と判定し、ステップＳ６２へ進む。ステップＳ６２では、電力系統出力計画部９は、ｊ番目の雲遮蔽時間帯（ここでは時刻ｔ２からｔ３までの雲遮蔽時間帯）は蓄電池で対応することを決定する。 Subsequently, since there is no generator in the present configuration example 1, the power system output planning unit 9 determines YES in step S61 (the cost of operating the generator is higher than using a storage battery), and step S62. Proceed to In step S62, the power system output planning unit 9 determines that the j-th cloud shielding time zone (here, the cloud shielding time zone from time t2 to t3) corresponds to the storage battery.
ステップＳ６３では、電力系統出力計画部９は、ｊ番目以前の雲遮蔽時間帯で、発電機で対応あり、かつ蓄電池の充放電に変更した方がコスト的に有利か否かという判定をするが、本構成例１では発電機が存在しないので、ＮＯと判定し、ステップＳ６５に進む。 In step S63, the power system output planning unit 9 determines whether or not it is advantageous in terms of cost to change to charge / discharge of the storage battery in the cloud shielding time zone before the jth, which is supported by the generator. In this configuration example 1, since there is no generator, it is determined as NO, and the process proceeds to step S65.
ステップＳ６５では、電力系統出力計画部９は、出力最大値Ａを変化させた計画、すなわち図１６（ａ）に示された計画を作成する。 In step S65, the power system output planning unit 9 creates a plan in which the maximum output value A is changed, that is, the plan shown in FIG.
以上で、図８のステップＳ５４の処理が終了するので、電力系統出力計画部９は、次のステップＳ５５でｊにｊ＋１を設定することにより、ｊに１を加算する。 Since the process of step S54 of FIG. 8 is complete | finished above, the electric power grid | system output plan part 9 adds 1 to j by setting j + 1 to j at the following step S55.
ステップＳ５６では、電力系統出力計画部９は、新たなｊの値が、発電機を稼動させるもの以外の雲遮蔽時間帯の個数Ｍより小さいか判定する。ｊがＭより小さい場合、電力系統出力計画部９はステップＳ５４に戻り、上述と同様の処理を繰り返す。例えば、ｊ番目の雲遮蔽時間帯がｔ４からｔ５の時間帯である場合、電力系統出力計画部９は、出力最大値Ａを図１６（ｂ）に示すように更に下げ、領域３０１と領域３０２の電力で蓄電池を充電し、領域３０３と領域３０４の電力を蓄電池の放電で賄うという計画を作成する。
In step S56, the power system output planning unit 9 determines whether the new value of j is smaller than the number M of cloud shielding time zones other than those for operating the generator. When j is smaller than M, the power system output planning unit 9 returns to step S54 and repeats the same processing as described above. For example, when the j-th cloud shielding time zone is a time zone from t4 to t5, the power system output planning unit 9 further lowers the output maximum value A as shown in FIG. A plan is created in which the storage battery is charged with the above power and the power in the
ステップＳ５７は、発電機稼動時間帯における電力系統４への電力の出力と蓄電池の充放電とについて計画を作成するステップであるが、本構成例１では発電機が存在しないので、電力系統出力計画部９は、何もせずにステップＳ５７の処理を終了する。
Step S57 is a step of creating a plan for the output of power to the
ステップＳ５８は、雲遮蔽時間帯における太陽光発電装置１により発電される電力による蓄電池の充電と、蓄電池からの放電とについて計画を作成するステップであるが、本構成例１では、蓄電池が１つなので、同じ雲遮蔽時間帯に同時に蓄電池の充電と放電を行うことはできないので、電力系統出力計画部９は、何もせずにステップＳ５８の処理を終了する。
Step S58 is a step of creating a plan for charging the storage battery with the power generated by the solar
これにより図８の処理が終了し、それとともに図７の電力系統出力計画処理（図３のステップＳ３）が終了し、電力系統出力計画が生成されるので、図３のステップＳ４へ進む。 Thus, the process of FIG. 8 is completed, and at the same time, the power system output plan process (step S3 of FIG. 3) of FIG. 7 is completed and a power system output plan is generated, and the process proceeds to step S4 of FIG.
ステップＳ４では、電力制御指示情報作成部１０は、今回の計画が前回の計画から変更されているか否か判定する。電力制御指示情報作成部１０は、計画が変更されていればステップＳ５に進み、計画に変更が無ければステップＳ１に戻る。
In step S4, the power control instruction
図１０は、ステップＳ５の詳細フローチャートである。 FIG. 10 is a detailed flowchart of step S5.
ステップＳ７０では、電力制御指示情報作成部１０は、先に求めた電力系統出力計画に基づき、電力供給装置２の蓄電池の充放電指示情報を作成する。例えば、図１６（ｂ）に示した充放電計画から、図１４に示した充放電指示情報を作成する。
In step S <b> 70, the power control instruction
時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間帯には、太陽光発電装置１による発電電力の出力最大値Ａを超える分を蓄電池に充電し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯には、蓄電池から出力最大値Ａの電力を放電し、時刻ｔ３からｔ４までの時間帯には、太陽光発電装置１による発電電力の出力最大値Ａを超える分を蓄電池に充電し、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間帯には、蓄電池から出力最大値Ａの電力を放電し、時刻ｔ５で蓄電池の充放電を停止する。
In the time zone from time t1 to time t2, the storage battery is charged with the amount exceeding the output maximum value A of the generated power by the solar
ステップＳ７１では、電力制御指示情報作成部１０は、電力系統４に出力する電力についての指示を示す電力指示情報を作成する。例えば、電力系統４へ出力する電力が図１３（ｄ）に示すよう値であれば、電力制御指示情報作成部１０は、図１５に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１までは太陽光発電装置１で発電される全ての電力を電力系統４へ出力し、時刻ｔ１から時刻ｔ２までは太陽光発電装置１で発電される電力のうち出力最大値Ａの電力を電力系統４へ出力し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは蓄電池からの放電により出力最大値Ａの電力を電力系統４へ出力し、時刻ｔ３から時刻ｔ４までは太陽光発電装置１で発電される電力のうち出力最大値Ａの電力を電力系統４へ出力し、時刻ｔ４から時刻ｔ５までは蓄電池からの放電により出力最大値Ａの電力を電力系統４へ出力し、時刻ｔ５から時刻ｔ６までは太陽光発電装置１で発電される全ての電力を電力系統４に出力する。
（構成例２）
In step S <b> 71, the power control instruction
(Configuration example 2)
構成例２は電力供給装置２が蓄電池ａ、蓄電池ｂ、蓄電池ｃ、および発電機で構成される例である。
Configuration example 2 is an example in which the
本構成例２においても図３のステップＳ１から図８のステップＳ５０までの処理は、上述した構成例１の場合と同様である。 Also in this configuration example 2, the processing from step S1 in FIG. 3 to step S50 in FIG. 8 is the same as that in the configuration example 1 described above.
ステップＳ５１では、電力系統出力計画部９は発電機稼働時間帯を求める。例えば、図１３（ｃ）の場合に時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間帯のように所定長よりも長い雲遮蔽時間帯が発電機稼動時間帯となる。ここで、発電機稼動時間帯において、発電機が時刻ｔ４に起動してから時刻ｔ４ｂに安定出力となるまでの時間帯が雲遮蔽時間帯に含まれている場合、その発電機が起動して安定出力となるまでの時間帯は、発電機の安定出力を用いることにした以外の雲遮蔽時間帯となる。 In step S51, the power system output planning unit 9 obtains a generator operating time zone. For example, in the case of FIG. 13C, a cloud shielding time zone longer than a predetermined length, such as a time zone from time t4 to time t5, is a generator operating time zone. Here, in the generator operating time zone, when the cloud shielding time zone includes a time zone from when the generator starts at time t4 until it becomes stable output at time t4b, the generator starts up. The time period until the stable output is reached is a cloud shielding time period other than the use of the stable output of the generator.
ステップＳ５２では、電力系統出力計画部９は、発電機の安定出力を用いる以外の雲遮蔽時間帯を太陽光発電装置１の出力する電力が高い順にソートする。
In step S52, the power system output planning unit 9 sorts the cloud shielding time zones other than using the stable output of the generator in descending order of the power output from the solar
ステップＳ５３では、電力系統出力計画部９は、雲遮蔽時間帯の番号を示す変数ｊに０を設定する。
In step S53, the electric power system output plan part 9
ステップＳ５４では、電力系統出力計画部９は、ｊ番目の雲遮蔽時間帯について蓄電池の充放電計画を作成する。 In step S54, the electric power system output plan part 9 produces the charging / discharging plan of a storage battery about a jth cloud shielding time slot | zone.
ステップＳ５５では、電力系統出力計画部９は、雲遮蔽時間帯の番号を示す変数ｊをｊ＋１に設定する。 In step S55, the electric power system output plan part 9 sets the variable j which shows the number of a cloud shielding time zone to j + 1.
ステップＳ５６では、電力系統出力計画部９は、雲遮蔽時間帯の番号を示す変数ｊが雲遮蔽時間帯の個数Ｍより小さいか否か判定し、小さければステップＳ５４に戻ることにより、ｊがＭ以上となるまで上述した蓄電池充放電計画を作成する処理を繰り返す。 In step S56, the power system output planning unit 9 determines whether or not the variable j indicating the number of cloud shielding time zones is smaller than the number M of cloud shielding time zones, and if smaller, the process returns to step S54 so that j becomes M Until it becomes above, the process which creates the storage battery charge / discharge plan mentioned above is repeated.
例えば、図２４（ａ）に示す時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯と、時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの発電機が起動してから安定出力となるまでの時間帯が対象である雲遮蔽時間帯となり、出力最大値Ａを、その初期値である太陽光発電装置１が出力する電力の最大値から変更することにより、図２４（ｂ）に示すように、領域４０１と領域４０２の部分の電力を蓄電池ａに充電し、領域４０３と領域４０４の部分の電力を蓄電池ａが放電することで対応できるようになる。
For example, the time period from time t2 to time t3 shown in FIG. 24A and the time period from the start of the generator from time t4 to time t4b until the stable output is obtained are the target cloud shielding time periods. Thus, by changing the maximum output value A from the maximum value of the power output by the photovoltaic
ステップＳ５７では、発電機稼動時間帯の決定と充放電計画の作成を行う。 In step S57, the generator operating time zone is determined and a charge / discharge plan is created.
例えば、出力最大値Ａの決定に基づき、図２５（ａ）に示すように、発電機の最大出力も出力最大値Ａに決定し、時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯が発電機の起動から出力が安定するまでの期間となり、時刻ｔ４ｂから時刻ｔ４ｃまでは発電機の出力が出力最大値Ａとなり、時刻ｔ４ｃから時刻ｔ４ｄまでは予め求めた晴天時の太陽光発電装置１の出力予測値Ｐに合わせた電力を出力し、時刻ｔ４ｄで出力を停止するように発電機の出力を決める。
For example, based on the determination of the maximum output value A, as shown in FIG. 25 (a), the maximum output of the generator is also determined as the maximum output value A, and the time period from time t4 to time t4b is from the start of the generator. It is a period until the output becomes stable, the output of the generator becomes the maximum output value A from time t4b to time t4c, and the predicted output value P of the solar
更に、例えば、蓄電池ｃにおいては、図２５（ｂ）に示すように、発電機の起動から安定した出力が得られるまでの時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯は、発電機から出力される電力を蓄電池ｃに充電し、その充電した電力を時刻ｔ４ｄから時刻ｔ５までの時間帯で放電するように充放電の計画を決める。 Further, for example, in the storage battery c, as shown in FIG. 25 (b), the time zone from the time t4 to the time t4b until the stable output is obtained from the start of the generator is the power output from the generator. Is charged in the storage battery c, and the charging / discharging plan is determined so that the charged power is discharged in the time period from time t4d to time t5.
ステップＳ５８では、雲遮蔽時間帯における太陽光発電装置１の充電と放電の計画を作成する。
In step S58, a plan for charging and discharging the photovoltaic
例えば、図２４（ｃ）に示すように、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯と時刻ｔ４から時刻ｔ５の時間帯は蓄電池ｂを充電し、蓄電池ａが稼動していない時間帯である時刻ｔ５から時刻ｔ５ｂまでの時間帯に放電を行う。蓄電池ａは、図２４（ｂ）に示すように、蓄電池ｂが放電する時刻ｔ５から時刻ｔ５ｂまでの時間帯に蓄電池ｂからの電力を充電する。 For example, as shown in FIG. 24 (c), a time zone from time t2 to time t3 and a time zone from time t4 to time t5 are times when the storage battery b is charged and the storage battery a is not operating. To time t5b. As shown in FIG. 24B, the storage battery a charges the power from the storage battery b during a time period from time t5 to time t5b when the storage battery b is discharged.
ステップＳ５の電力制御指示情報作成処理では、先の処理で決定した蓄電池および発電機の電力系統への出力を示す制御指示情報を作成する。 In the power control instruction information creation process of step S5, control instruction information indicating the output to the power system of the storage battery and the generator determined in the previous process is created.
図１７は、蓄電池ａの充放電指示情報の例を示す図である。 FIG. 17 is a diagram illustrating an example of charge / discharge instruction information of the storage battery a.
例えば、図２４（ｂ）に示す蓄電池ａの充放電において、図１７に示すように、時刻ｔ１ｂから時刻ｔ２までの時間帯は出力最大値Ａを超える太陽光発電装置１の発電電力を蓄電池ａに充電し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯は出力最大値Ａの電力を蓄電池ａから放電し、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間帯は出力最大値Ａを超える太陽光発電装置１の発電電力を蓄電池ａに充電し、時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯は出力最大値Ａを蓄電池ａから放電し、時刻ｔ４ｂで停止し、時刻ｔ５から時刻ｔ５ｂまでの時間帯は蓄電池ｂからの電力を蓄電池ａに充電し、時刻ｔ５ｂで充放電を停止する。
For example, in the charging / discharging of the storage battery a shown in FIG. 24B, as shown in FIG. 17, the generated power of the solar
図１８は、蓄電池ｂの充放電指示情報の例を示す図である。 FIG. 18 is a diagram illustrating an example of charge / discharge instruction information of the storage battery b.
例えば、図２４（ｃ）に示す蓄電池ｂの充放電において、図１８に示すように、時刻ｔ２から時刻ｔ３まの時間帯では太陽光発電装置１で発電される全ての電力を蓄電池ｂに充電し、時刻ｔ３で停止し、時刻ｔ４から時刻ｔ５までは太陽光発電装置１で発電される全ての電力を蓄電池ｂに充電し、時刻ｔ５から時刻ｔ５ｂまでの時間帯は蓄電池ｂに蓄積されている全ての電力を蓄電池ａに放電し、時刻ｔ５ｂに充放電を停止する。
For example, in charging / discharging of the storage battery b shown in FIG. 24 (c), as shown in FIG. 18, the storage battery b is charged with all the electric power generated by the solar
図１９は、発電機の放電指示情報の例を示す図である。 FIG. 19 is a diagram illustrating an example of the discharge instruction information of the generator.
例えば、図２５（ａ）に示す発電機の制御において、図１９に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯は発電機を出力最大値Ａで起動し、時刻ｔ４ｂから時刻ｔ４ｃまでの時間帯は発電機の出力が電力Ａとなるように調整し、時刻ｔ４ｃから時刻ｔ４ｄまでの時間帯は発電機の出力が予め算出した晴天時の太陽光発電電力予測値Ｐとなるように調整し、時刻ｔ４ｄに充放電を停止する。 For example, in the control of the generator shown in FIG. 25A, as shown in FIG. 19, the generator is started at the maximum output value A during the time period from time t4 to time t4b, and from time t4b to time t4c. The time zone is adjusted so that the output of the generator becomes electric power A, and the time zone from time t4c to time t4d is adjusted so that the output of the generator becomes the solar power generation predicted power value P in the clear sky calculated in advance. Then, charging / discharging is stopped at time t4d.
図２０は、蓄電池ｃの充放電指示情報の例を示す図である。 FIG. 20 is a diagram illustrating an example of charge / discharge instruction information of the storage battery c.
例えば、図２５（ｂ）に示す蓄電池ｃの充放電において、図２０に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯は発電機で発電される全ての電力を蓄電池ｃに充電し、時刻ｔ４ｂに停止し、時刻ｔ４ｄから時刻ｔ５までの時間帯は予め算出した太陽光発電電力予測値Ｐで放電し、時刻ｔ５で充放電を停止する。 For example, in charging / discharging of the storage battery c shown in FIG. 25 (b), as shown in FIG. 20, during the time period from time t4 to time t4b, all the power generated by the generator is charged to the storage battery c, It stops at t4b, and discharges at the photovoltaic power generation predicted value P calculated in advance during the time period from time t4d to time t5, and stops charging and discharging at time t5.
図２１は、電力系統４に出力する電力を示す電力指示情報の作成例を示す図である。
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of creating power instruction information indicating the power output to the
例えば、図２４（ａ）に示す電力系統４への電力出力において、図２１に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１ｂまでの時間帯は太陽光発電装置１が発電する全ての電力を電力系統４へ出力し、時刻ｔ１ｂから時刻ｔ２までの時間帯は太陽光発電装置１が発電する電力のうちの出力最大値Ａだけを電力系統４へ出力し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯は蓄電池ａから出力最大値Ａの電力を電力系統４へ出力し、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間帯は太陽光発電装置１が発電する電力のうちの最大出力値Ａだけを電力系統４へ出力し、時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯は蓄電池ａから最大出力値Ａの電力を電力系統４へ出力し、時刻ｔ４ｂから時刻ｔ４ｃまでの時間帯は発電機の発電する電力Ａを電力系統４へ出力し、時刻ｔ４ｃから時刻ｔ４ｄの時間帯は発電機の発電する電力Ｐを電力系統４へ出力し、時刻ｔ４ｄから時刻ｔ５までの時間帯は蓄電池ｃの放電する電力Ｐを電力系統４へ出力し、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの時間帯は太陽光発電装置１が発電する全ての電力を電力系統４へ出力し、時刻ｔ６に充放電を停止する。
For example, in the power output to the
次に、ステップＳ４２で前回の予測データがあり、今回の予測データと前回の予測データとに差異がある場合の蓄電池ａに関連する処理について説明する。 Next, processing related to the storage battery a when there is previous prediction data in step S42 and there is a difference between the current prediction data and the previous prediction data will be described.
図２６は、雲による太陽光パネルの遮蔽の予測が変動した場合の処理について説明するための図である。 FIG. 26 is a diagram for describing processing when the prediction of the shielding of the solar panel by the clouds fluctuates.
例えば、図２６（ａ）には、前回計画した蓄電池ａの充放電が示されている。そのときには時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯に雲が太陽光パネルを遮蔽すると予想されていた。 For example, FIG. 26A shows the charge / discharge of the storage battery a planned last time. At that time, it was expected that clouds would block the solar panel during the time period from time t2 to time t3.
しかし、その雲が時刻ｔ１ｃの時点で消失し、太陽光パネルの遮蔽の予測が変動したとする。その場合、ステップＳ６０で、電力系統出力計画部９は、雲遮蔽時間帯の変化が、ｊ番目の雲遮蔽時間帯に対して、現時点の出力から単位時間当たりの変化がｘ％以下となるように抑えながら出力最大値Ａを変更することで、蓄電池の充放電による対応が可能なものか否かを判定する。 However, it is assumed that the cloud disappears at time t1c, and the prediction of the shielding of the solar panel fluctuates. In that case, in step S60, the power system output planning unit 9 causes the change in the cloud shielding time zone to be less than x% per unit time from the current output with respect to the jth cloud shielding time zone. By changing the output maximum value A while restraining to a low value, it is determined whether or not the storage battery can be charged and discharged.
ここでは対応可能であるとする。次にステップＳ６１にて、電力系統出力計画部９は、出力最大値Ａを変更するよりも、出力最大値Ａを変更せず発電機を稼動させる方がコストが大きいか否かを判定する。判定は、出力最大値Ａを変化させた場合に売電で得られる報酬の金額等に基づいて行われる。 Here, it is assumed that it can respond. Next, in step S61, the power system output planning unit 9 determines whether it is more costly to operate the generator without changing the output maximum value A than to change the output maximum value A. The determination is made based on the amount of remuneration obtained by selling power when the output maximum value A is changed.
ここでは、出力最大値Ａを変更しても時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯が新たに発電機稼動対象とはならないため、出力最大値Ａを変更する方が発電機を稼働させるよりもコストが低いと判定する。 Here, even if the maximum output value A is changed, the time zone from the time t4 to the time t4b is not a new generator operation target, so changing the output maximum value A is more costly than operating the generator. Is determined to be low.
ステップＳ６２で、ｊ番目の雲遮蔽時間帯は蓄電池で対応となり、ステップＳ６３で、電力系統出力計画部９は、ｊ番目以前の雲遮蔽時間帯で発電機での対応があり、かつ蓄電池の充放電に変更した方がコスト的に有利であるか否かを判定する。ここでは、ｊ番目以前の雲遮蔽時間帯で発電機での対応がないため、ステップＳ６５に進む。 In step S62, the j-th cloud shielding time zone is supported by the storage battery, and in step S63, the power system output planning unit 9 has a response by the generator in the j-th cloud shielding time zone before and the storage battery is charged. It is determined whether or not the change to the discharge is advantageous in terms of cost. Here, since there is no response at the generator in the j-th cloud shielding time zone, the process proceeds to step S65.
ステップＳ６５では、時刻ｔ１ｃの系統出力電力Ａを初期値とし、出力の単位時間当たりの変化をｘ％に抑えつつ、時刻ｔ１ｄまで太陽光発電装置１が発電する電力の電力系統４への出力Ａ１に向けて増加させる。時刻ｔ１ｄでは晴天時の太陽光発電出力予測値Ｐとなるため、時刻ｔ１ｄから時刻ｔ４までの時間帯は太陽光発電装置１が発電する全電力を出力し、時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯は蓄電池ａから電力Ｐを放電する。これにより、時刻ｔ１ｃ以降、蓄電池ａは領域４１１の分の電力を充電し、領域４１４の分の電力を放電する。
In step S65, the grid output power A at time t1c is set as an initial value, and the output A1 of the power generated by the photovoltaic
上の例では雲が消失する場合について説明したが、次に雲が大きくなる場合について説明する。 In the above example, the case where the cloud disappears has been described. Next, the case where the cloud becomes larger will be described.
本例でも、前回の予測データによって計画した蓄電池ａの充放電は図２６（ａ）の通りであるとする。前回の予測データでは時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯に太陽光パネルを遮蔽していた雲が、時刻ｔ１ｃにおける予測データでは大きくなっていたとする。その結果、時刻ｔ２から時刻ｔ３ｂまでが雲遮蔽時間帯になっていたとする。 Also in this example, it is assumed that charging / discharging of the storage battery a planned by the previous prediction data is as shown in FIG. It is assumed that the cloud that shielded the solar panel in the time zone from time t2 to time t3 in the previous prediction data is large in the prediction data at time t1c. As a result, it is assumed that the time from time t2 to time t3b is in the cloud shielding time zone.
その場合、ステップＳ６０で、電力系統出力計画部９は、雲遮蔽時間帯の変化が、ｊ番目の雲遮蔽時間帯に対して、現時点の出力から単位時間当たりの変化をｘ％以内に抑えつつ出力最大値Ａを変更することにより、蓄電池ａの充放電による対応が可能なものか否か判定する。 In that case, in step S60, the power system output planning unit 9 suppresses the change per unit time from the current output to less than x% with respect to the j-th cloud shielding time zone. By changing the maximum output value A, it is determined whether or not the storage battery a can be handled by charging and discharging.
ここでは対応可能であるとする。次にステップＳ６１では、電力系統出力計画部９は、出力最大値Ａを変更することによる売電による収入の減少額より、出力最大値Ａを変更せず発電機を稼動させる場合のコストの方が大きいか否かを判定する。 Here, it is assumed that it can respond. Next, in step S61, the power system output planning unit 9 determines the cost of operating the generator without changing the output maximum value A from the amount of decrease in revenue due to power sales by changing the output maximum value A. It is determined whether or not is large.
ここでは、出力最大値Ａを変更した場合、時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯が新たに発電機を稼動させる対象とはならないため、時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯に発電機を稼働させるよりも出力最大値Ａを変更した方がコストが低いとする。次に、ステップＳ６２では、ｊ番目の雲遮蔽時間帯は蓄電池ａの充放電で対応となる。ステップＳ６３では、電力系統出力計画部９は、ｊ番目以前の雲遮蔽時間帯に発電機での対応あり、かつ蓄電池ａの充放電に変更した方がコスト的に有利か否かを判定する。ｊ番目以前の雲遮蔽時間帯に発電機で対応しないため、電力系統出力計画部９は、ステップＳ６５に進む。 Here, when the output maximum value A is changed, the time zone from time t4 to time t4b is not a new target for operating the generator, so the generator is operated in the time zone from time t4 to time t4b. It is assumed that the cost is lower when the maximum output value A is changed. Next, in step S62, the j-th cloud shielding time zone is dealt with by charging / discharging of the storage battery a. In step S <b> 63, the power system output planning unit 9 determines whether or not it is advantageous in terms of cost to change the charging / discharging of the storage battery “a” when there is a response to the generator in the jth cloud shielding time zone. Since the power generator output planning unit 9 does not correspond to the jth cloud shielding time zone with the generator, the process proceeds to step S65.
ステップＳ６５では、時刻ｔ１ｃの電力系統４への出力最大値Ａを初期値とし、出力電力の単位時間当たりの変化をｘ％以内に抑えつつ時刻ｔ２まで太陽光発電装置１が発電した電力のうち電力系統４へ出力する電力を電力Ａ２に向けて減少させる。時刻ｔ２から時刻ｔ４ｂまでの時間帯について蓄電池ａの充放電する電力を調整し、電力系統４への出力最大値Ａ２にする。
In step S65, the output maximum value A to the
時刻ｔ４ｂ以降の蓄電池ａへ充電する電力は、当日の利用計画がないため出来るだけ充電量を減らすように調整する。時刻ｔ４ｂから、単位時間当たりの電力系統４への出力電力の変化をｘ％以内に抑えつつ太陽光発電装置１が発電する電力のうち電力系統４への出力する分を増加させ、時刻ｔ４ｅで電力Ｐに到達させて充電を停止する。
The electric power charged to the storage battery a after time t4b is adjusted so as to reduce the amount of charge as much as possible because there is no use plan for the day. From time t4b, while the change in the output power to the
図２２は、雲による太陽光パネルの遮蔽が減少したときの蓄電池ａの充放電制御の指示情報の例を示す図である。 FIG. 22 is a diagram illustrating an example of instruction information for charge / discharge control of the storage battery a when the shielding of the solar panel by the clouds is reduced.
例えば、図２６（ｂ）に示したように蓄電池ａの充放電を行う場合、蓄電池ａの充放電の制御は、図２２に示すように、時刻ｔ１ｃから時刻ｔ１ｄまでの時間帯は、太陽光発電装置１により発電される電力のうち、出力最大値Ａから単位時間当たりの増加量をｘ％にした電力値を表わす増加ラインを超える分を蓄電池ａに充電し、時刻ｔ１ｄで充電を停止し、時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯は晴天であったとしたら太陽光発電装置１が発電するであろう電力の予測値Ｐを放電し、時刻ｔ４ｂに放電を停止する。
For example, when charging / discharging the storage battery a as shown in FIG. 26 (b), the charging / discharging control of the storage battery a is performed in the time zone from time t1c to time t1d as shown in FIG. Of the power generated by the
図２３は、雲による太陽光パネルの遮蔽が増加したときの蓄電池ａの充放電制御の指示情報の例を示す図である。 FIG. 23 is a diagram illustrating an example of instruction information for charge / discharge control of the storage battery a when the shielding of the solar panel by the clouds increases.
例えば、図２６（ｃ）に示したように蓄電池ａの充放電を行う場合、蓄電池ａの充放電の制御は、図２３に示すように、時刻ｔ１ｃから時刻ｔ２までの時間帯は、太陽光発電装置１により発電される電力のうち、出力最大値Ａから単位時間当たりの増加量をｘ％にした電力値を示す増加ラインを超える分を蓄電池ａに充電し、時刻ｔ２から時刻ｔ３ｂまでの時間帯は電力Ａ２の放電を行い、時刻ｔ３ｂから時刻ｔ４までの時間帯は太陽光発電装置１の発電電力のうち電力Ａ２を超える分を充電し、時刻ｔ４から時刻ｔ４ｂまでの時間帯は電力Ａ２の放電を行い、時刻ｔ４ｂから時刻ｔ４ｅまでの時間帯は、電力Ａ２から単位時間当たりの増加量をｘ％とした電力値を示す増加ラインを超える分を充電し、時刻ｔ４ｅに充電を停止する。
For example, when charging / discharging the storage battery a as shown in FIG. 26 (c), the charging / discharging control of the storage battery a is performed in the time zone from time t1c to time t2, as shown in FIG. Of the power generated by the
図３に戻り、ステップＳ６では、太陽光発電制御装置６は、ステップＳ５で作成した充放電指示情報と電力指示情報を電力制御装置３に送信する。電力制御装置３は受信した放電指示情報と電力指示情報に基づき、蓄電池ａの充放電と、電力系統４への電力の出力を実行する。
Returning to FIG. 3, in step S <b> 6, the photovoltaic power
ステップＳ７では、太陽光発電制御装置６は、一連の処理が終了したか否か判定する。太陽光発電制御装置６は、処理が終了していなければステップＳ１に戻り、処理が終了していれば終了とする。これで、図３に示した太陽光発電装置１の一連の全体処理が終了する。
In step S7, the photovoltaic power
本実施形態によれば、電力供給装置２は蓄電池ａを含み、太陽光発電制御装置６は、太陽光発電装置１からの電力を電力系統４に出力する時間帯において、太陽光発電装置１により発電される電力と電力系統４へ出力すべき電力との差分によって蓄電池ａを充電し、電力供給装置２からの電力を電力系統４に出力する時間帯に、蓄電池ａから放電させた電力を電力系統４に出力する。それゆえ、太陽光エネルギーによって余分に発電される時間帯に蓄電池ａを充電し、太陽光エネルギーによる発電が不安定なときに蓄電池ａから放電される電力を電力系統４に出力するので、太陽光エネルギーにより発電される電力を効率よく利用することができる。
According to the present embodiment, the
また、電力供給装置２は蓄電池ｂを更に含み、太陽光発電制御装置６は、太陽光発電装置１により発電される電力を電力系統４に出力しない時間帯に、太陽光発電装置１により発電される電力で蓄電池ｂを充電する。それゆえ、不安定なときに太陽光エネルギーにより発電された電力を蓄電池ｂに一旦蓄積するので、太陽光エネルギーからの不安定な電力を有効活用することができる。
The
また、太陽光発電制御装置６は、太陽光発電装置１により発電される電力を電力系統４に出力しない時間帯に、太陽光発電装置１により発電される電力で蓄電池ｂを充電し、太陽光発電装置１により発電される電力を電力系統４に出力する時間帯に、蓄電池ｂに充電した電力を放電して蓄電池ａを充電する。それゆえ、太陽光発電装置１の発電電力を電力系統に出力しない時間帯に蓄電池ｂに充電した電力を第１蓄電池に移すことで、太陽光発電装置１の発電電力を電力４系統に出力する時間帯に充電した電力と、自然エネルギー発電装置の発電電力を電力系統に出力しない時間帯に充電した電力とを合わせて利用することができる。
In addition, the solar power
また、電力供給装置２は発電機と蓄電池ｃを含み、予測した電力供給装置２による電力を電力系統４に出力すると定めた時間帯の開始時刻までに発電機を起動し、起動途中の発電機からの電力が安定するまで発電機からの電力で蓄電池ｃを充電し、その時間帯の末尾において、電力系統４に出力する電力を発電機による電力から蓄電池ｃが放電する電力へと切り替えた後、太陽光発電装置１からの電力に切り替える。それゆえ、太陽光エネルギーによる電力が不安定なとき発電機からの安定した電力を電力系統４に出力できるとともに、発電機の起動途中の電力も無駄なく利用できる。
The
また、太陽光発電制御装置６は、予測される太陽光発電装置１が発電できる電力が変化し、電力系統４へ太陽光発電装置１からの電力を出力する時間帯と電力供給装置２からの電力を出力する時間帯が変化したとき、電力系統４へ出力すべき電力の値を変化させることにより、蓄電池ａの充電および／または放電する電力を調整する。それゆえ、太陽光発電装置１の発電電力の予測値が変化したときに、それに合わせて電力系統４へ出力する電力の値を変化させ蓄電池ａの充放電を容易に調整できるので、予測値が変化してもそれに応じて電力系統４へできるだけ大きな電力を出力することができる。
Moreover, the photovoltaic power
なお、上述の説明では、蓄電池ｂは、雲が太陽光パネルを遮蔽したときの太陽光発電装置１の不安定な発電電力を充電し、最後の雲遮蔽時間帯以降に蓄電値ａを充電するために放電する例を示した。しかし、本発明がこれの限定されることはない。他の例として、晴天時の太陽光発電装置１の発電電力を蓄電池ｂに充電してもよい。また、蓄電池ｂに充電した電力を直接、電力系統４へ出力することにしてもよい。
In the above description, the storage battery b charges the unstable generated power of the photovoltaic
また、上述した例では、蓄電池ｃは、発電機を稼動開始するとき、発電機の出力が安定するまでの間に発電される電力を充電するのに用いた。しかし、本発明がこれに限定されることはない。他の例として、発電機を停止させるとき、発電機の出力が完全になくなるまでの間に発電される電力を蓄電池ｃに充電してもよい。 In the above-described example, the storage battery c is used to charge the electric power generated until the output of the generator is stabilized when the generator is started. However, the present invention is not limited to this. As another example, when the generator is stopped, the electric power generated until the output of the generator is completely eliminated may be charged in the storage battery c.
また、上述した例では、長い雲遮蔽時間帯の開始時点から発電機を起動する例を示したが、本発明がこれに限定されることはない。他の例として、長い雲遮蔽期間の開始時点に既に発電機の出力が安定した状態となっているように、前もって発電機を起動しておいても良い。 Moreover, although the example which starts a generator from the start time of a long cloud shielding time slot | zone was shown in the example mentioned above, this invention is not limited to this. As another example, the generator may be activated in advance so that the output of the generator is already stable at the start of the long cloud shielding period.
また、上述した例では、自然エネルギーの例として太陽光発電を挙げて説明を行ったが、本発明がこれに限定されることはない。風力発電、潮力発電など他の自然エネルギー発電に本発明を適用することができる。 Moreover, in the example mentioned above, although the solar power generation was mentioned and demonstrated as an example of natural energy, this invention is not limited to this. The present invention can be applied to other natural energy power generation such as wind power generation and tidal power generation.
以上、上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。 As mentioned above, embodiment of this invention mentioned above is an illustration for description of this invention, and is not the meaning which limits the scope of the present invention only to those embodiment. Those skilled in the art can implement the present invention in various other modes without departing from the gist of the present invention.
１…太陽光発電装置、１０…電力制御指示情報作成部、１１…電力制御情報出力部、２…電力供給装置、３…電力制御装置、４…電力系統、５…カメラ、６…太陽光発電制御装置、７…電力情報入力部、８…雲遮蔽予測部、９…電力系統出力計画部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
制御を受けて電力を供給する電力供給装置と、
前記自然エネルギー発電装置および前記電力供給装置を制御し、前記自然エネルギー発電装置および前記電力供給装置からの電力を電力系統に出力する電力制御装置と、
前記自然エネルギー発電装置が発電できる電力を予測し、前記自然エネルギー発電装置が発電できる電力の安定の度合いに基づいて、前記自然エネルギー発電装置からの電力と前記電力供給装置からの電力とのいずれを前記電力系統に出力するかを時間毎に定め、前記電力制御装置に指示する計画装置と、
を有し、
前記電力供給装置は第１蓄電池および第２蓄電池を含み、
前記計画装置は、
前記自然エネルギー発電装置からの電力を前記電力系統に出力する時間帯において、前記自然エネルギー発電装置により発電される電力と前記電力系統へ出力すべき電力との差分によって前記第１蓄電池を充電し、前記電力供給装置からの電力を前記電力系統に出力する時間帯に、前記第１蓄電池から放電させた電力を前記電力系統に出力する、と定め、
前記自然エネルギー発電装置により発電される電力を前記電力系統に出力しない時間帯に、前記自然エネルギー発電装置により発電される電力で前記第２蓄電池を充電する、と定める、
発電システム。 A natural energy generator that generates power using natural energy;
A power supply device for supplying power under control;
A power control device that controls the natural energy power generation device and the power supply device, and outputs power from the natural energy power generation device and the power supply device to a power system;
Predicting the power that can be generated by the natural energy power generation device, and based on the degree of stability of the power that can be generated by the natural energy power generation device, either the power from the natural energy power generation device or the power from the power supply device A planning device that determines for each hour whether to output to the power system, and instructs the power control device;
Have
Wherein the power supply device viewed contains a first battery and a second battery,
The planning device
Charging the first storage battery according to the difference between the power generated by the natural energy power generation device and the power to be output to the power system in a time zone for outputting the power from the natural energy power generation device to the power system; In a time zone for outputting power from the power supply device to the power system, it is determined that the power discharged from the first storage battery is output to the power system,
It is determined that the second storage battery is charged with power generated by the natural energy power generation device in a time zone in which the power generated by the natural energy power generation device is not output to the power system .
Power generation system.
請求項１に記載の発電システム。 The planning device charges the second storage battery with the power generated by the natural energy power generation device in a time zone during which the power generated by the natural energy power generation device is not output to the power system, and the natural energy power generation device In the time zone for outputting the electric power generated by the electric power system, the electric power charged in the second storage battery is discharged to charge the first storage battery.
The power generation system according to claim 1 .
制御を受けて電力を供給する電力供給装置と、
前記自然エネルギー発電装置および前記電力供給装置を制御し、前記自然エネルギー発電装置および前記電力供給装置からの電力を電力系統に出力する電力制御装置と、
前記自然エネルギー発電装置が発電できる電力を予測し、前記自然エネルギー発電装置が発電できる電力の安定の度合いに基づいて、前記自然エネルギー発電装置からの電力と前記電力供給装置からの電力とのいずれを前記電力系統に出力するかを時間毎に定め、前記電力制御装置に指示する計画装置と、
を有し、
前記電力供給装置は発電機と第３蓄電池を含み、
前記計画装置は、前記電力供給装置による電力を前記電力系統に出力すると定めた時間帯の開始時刻までに前記発電機を起動し、起動途中の前記発電機からの電力が安定するまで当該発電機からの電力で前記第３蓄電池を充電し、前記時間帯の末尾において、前記電力系統に出力する電力を前記発電機による電力から前記第３蓄電池が放電する電力へと切り替えた後、前記自然エネルギー発電装置からの電力に切り替える、と定める、
発電システム。 A natural energy generator that generates power using natural energy;
A power supply device for supplying power under control;
A power control device that controls the natural energy power generation device and the power supply device, and outputs power from the natural energy power generation device and the power supply device to a power system;
Predicting the power that can be generated by the natural energy power generation device, and based on the degree of stability of the power that can be generated by the natural energy power generation device, either the power from the natural energy power generation device or the power from the power supply device A planning device that determines for each hour whether to output to the power system, and instructs the power control device;
Have
The power supply device includes a generator and a third storage battery,
The planning device starts up the generator by a start time of a time zone determined to output power from the power supply device to the power system, and until the power from the generator being started is stabilized The third storage battery is charged with power from the power source, and at the end of the time period, the power output to the power system is switched from the power generated by the generator to the power discharged by the third storage battery, and then the natural energy It is determined that the power is switched from the power generation device.
Power generation system.
前記自然エネルギー発電装置が発電できる電力を予測する予測手段と、
前記自然エネルギー発電装置が発電できる電力の安定の度合いに基づいて、前記自然エネルギー発電装置からの電力と前記電力供給装置からの電力とのいずれを前記電力系統に出力するかを時間毎に定める計画手段と、
前記自然エネルギー発電装置からの電力と前記電力供給装置からの電力とのいずれを前記電力系統に出力するかの情報を前記電力制御装置に指示する指示手段と、を有し、
前記電力供給装置は発電機と第３蓄電池を含み、
前記計画手段は、前記電力供給装置による電力を前記電力系統に出力すると定めた時間帯の開始時刻までに前記発電機を起動し、起動途中の前記発電機からの電力が安定するまで当該発電機からの電力で前記第３蓄電池を充電し、前記時間帯の末尾において、前記電力系統に出力する電力を前記発電機による電力から前記第３蓄電池が放電する電力へと切り替えた後、前記自然エネルギー発電装置からの電力に切り替える、と定める、
計画装置。 From a natural energy power generation device that generates power using natural energy, a power supply device that receives power under control, the natural energy power generation device and the power supply device, and controls the natural energy power generation device and the power supply device. In a power generation system having a power control device that outputs the power of the power to the power system,
Predicting means for predicting the power that can be generated by the natural energy power generation device;
A plan that determines, based on the degree of stability of the electric power that can be generated by the natural energy power generation device, which power to be output from the natural energy power generation device or the power supply device to the power system every time. Means,
Anda instruction means for instructing whether the information to output the Re power and noise from power and the power supply from the natural energy power generation device to said electric power system to the power controller,
The power supply device includes a generator and a third storage battery,
The planning means activates the generator by a start time of a time zone determined to output power from the power supply device to the power system, and until the power from the generator being activated is stabilized The third storage battery is charged with power from the power source, and at the end of the time zone, the power output to the power system is switched from the power generated by the generator to the power discharged by the third storage battery, and then the natural energy It is determined that the power is switched from the power generation device.
Planning equipment.
前記自然エネルギー発電装置が発電できる電力を予測し、
前記自然エネルギー発電装置が発電できる電力の安定の度合いに基づいて、前記自然エネルギー発電装置からの電力と前記電力供給装置からの電力とのいずれを前記電力系統に出力するかを時間毎に定め、
前記自然エネルギー発電装置からの電力と前記電力供給装置からの電力とのいずれを前記電力系統に出力するかの情報を前記電力制御装置に指示する、制御方法において、
前記電力供給装置は発電機と第３蓄電池を含み、
前記電力供給装置による電力を前記電力系統に出力すると定めた時間帯の開始時刻までに前記発電機を起動し、起動途中の前記発電機からの電力が安定するまで当該発電機からの電力で前記第３蓄電池を充電し、前記時間帯の末尾において、前記電力系統に出力する電力を前記発電機による電力から前記第３蓄電池が放電する電力へと切り替えた後、前記自然エネルギー発電装置からの電力に切り替える、と定める、
制御方法。 From a natural energy power generation device that generates power using natural energy, a power supply device that receives power under control, the natural energy power generation device and the power supply device, and controls the natural energy power generation device and the power supply device. In a power generation system having a power control device that outputs power to the power system, in order to perform control in the power control device,
Predicting the power that can be generated by the natural energy generator,
Based on the degree of stability of the electric power that can be generated by the natural energy power generation device, it is determined every time which of the power from the natural energy power generation device and the power from the power supply device is output to the power system,
In the control method of instructing the power control apparatus information on which of the power from the natural energy power generation apparatus and the power from the power supply apparatus is output to the power system,
The power supply device includes a generator and a third storage battery,
Start up the generator by the start time of the time zone determined to output the power from the power supply device to the power system, and the power from the generator until the power from the generator in the middle of stabilization becomes stable After charging the third storage battery and switching the power output to the power system from the power generated by the generator to the power discharged by the third storage battery at the end of the time period, the power from the natural energy power generation device To switch to
Control method.
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