JP6285631B2 - 電力管理装置、電力管理方法及びプログラム - Google Patents

電力管理装置、電力管理方法及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、電力管理装置、電力管理方法及びプログラムに関する。
近年、太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電装置と蓄電池を備えたエネルギー管理システムが知られるようになっている。このようなエネルギー管理システムとして、以下のような蓄電池システムが知られている。
つまり、蓄電池システムは、太陽電池で発電した電力を蓄電池に充電するDC/DCコンバータを備える。また、この蓄電池システムは、充電器から蓄電池への商用電力の充電のオンオフを切り替える第1スイッチと、DC/DCコンバータから蓄電池への太陽光発電電力の充電をオンオフするための第2スイッチを備える。そのうえで、この蓄電池システムは、太陽光発電電力を蓄電池に充電する際には、第1スイッチをオフにして、第2スイッチをオンにする(例えば、特許文献1参照)。これにより、太陽光発電の余剰電力が定格充電電力より少なくとも、この余剰電力を、商用系統からの買電を生じさせることなく蓄電池に充電することができる。
また、複数の需要家からなるコミュニティにおいて電力管理を行う電力管理システムも知られている。一例として、太陽光発電設備と電気給湯器の少なくとも1つを備える複数の需要家からなるコミュニティにおいて、太陽光発電設備の余剰電力の予測結果に基づいて、系統電力の使用量と、その使用量に応じて課せられる電気料金との少なくとも一方が軽減するように蓄熱運転パターンを作成するという電力管理システムが知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2012−44733号公報 特開2012−55078号公報
通常、蓄電池には、充放電電力を交流と直流との間で変換するためのインバータが備えられる。このインバータは、電力が一定以下になると著しく効率が低下するという特性を有している。このために、例えば特許文献1のように定格未満の電力で蓄電池に充電または放電を行った場合には、インバータにおける効率低下により相当の電力損失が発生してしまい、消費電力の点で不利になるという問題が生じる。
しかし、特許文献1では、小電力の状態におけるインバータの効率低下については考慮されておらず、これを防止するための構成は示されていない。この点については、特許文献2においても同様である。つまり、特許文献2は、太陽光発電設備の余剰電力の予測結果に基づいて電気給湯器に対する蓄熱運転パターンをどのように制御するかという点について開示しているものであって、定格未満のような小電力によって運転を行った際のインバータの電力損失については考慮されていない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、所定の地域範囲において、複数の蓄電池を対象としての充電または放電を行うにあたり、蓄電池に対応して備えられるインバータの電力損失が低減されるようにすることを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明の一態様としての電力管理装置は、複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出部と、蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから少なくとも1つの蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定部と、前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御する電力制御部とを備える。
また、本発明の電力管理装置においては、前記複数の蓄電池ごとの所定の状態を取得する蓄電池状態取得部をさらに備え、前記分配電力決定部は、前記インバータごとのインバータ効率特性と、複数の蓄電池ごとの所定の状態に基づいて、前記分配対象としての蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配する電力を決定するようにしてもよい。
また、本発明の電力管理装置において、前記分配電力決定部は、前記インバータごとのインバータ効率特性に対して設定された前記分配電力の下限値に基づいて、分配対象の蓄電池に対応するインバータが前記下限値以上で動作するように、前記分配対象の蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配電力を決定してもよい。
また、本発明の電力管理装置において、前記分配電力決定部は、少なくとも前記総電力と前記複数の蓄電池ごとの所定の状態のうちの少なくとも1つの決定要素の変動に応じて、前記分配対象の蓄電池と、当該分配対象の蓄電池ごとの分配電力を決定してもよい。
また、本発明の電力管理装置において、前記分配電力決定部は、記憶部に予め記憶された前記インバータごとのインバータ効率特性に基づいて、前記分配対象としての蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配する電力を決定してもよい。
また、本発明の一態様としての電力管理方法は、複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出ステップと、蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから少なくとも1つの蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定ステップと、前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御する電力制御ステップとを備える。
また、本発明の一態様としてのプログラムは、コンピュータに、複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出ステップと、蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから少なくとも1つの蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定ステップと、前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御する電力制御ステップとを実行させるためのものである。
以上説明したように、本発明によれば所定の地域範囲において、複数の蓄電池を対象としての充電または放電を行うにあたり、蓄電池に対応して備えられるインバータの電力損失が低減されるという効果が得られる。
本実施形態における電力管理システムの構成例を示す図である。 第1の実施形態における電力管理装置の構成例を示す図である。 本実施形態におけるインバータ効率特性テーブルの構造例を示す図である。 本実施形態におけるインバータ効率特性の例を示す図である。 本実施形態の電力管理システムにおける充電制御に対応する部位を示す図である。 第1の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。 本実施形態の電力管理システムにおける放電制御に対応する部位を示す図である。 第1の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。 第2の実施形態における電力管理装置の構成例を示す図である。 第2の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。 第2の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。 第3の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。 第3の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。 第4の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。 第4の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。 第5の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。 第5の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。 第6の実施形態における電力管理装置が充電制御のために実行する処理手順例を示す図である。 第6の実施形態における電力管理装置が放電制御のために実行する処理手順例を示す図である。
<第1の実施形態>
[電力管理システムの全体構成例]
図1は、本発明の実施形態における電力管理システムの全体構成例を示している。本実施形態における電力管理システムは、例えば、所定の地域範囲における複数の需要家に対応する住宅、商業施設、産業施設などの需要家施設における電力を一括して管理するものである。このような電力管理システムは、例えばTEMS(Town Energy Management System)やCEMS(Community Energy Management System)などといわれるものに対応する。
本実施形態の電力管理システムは、図1において電力管理地域1として示す一定範囲の地域における需要家施設10ごとの電気設備を対象として電力管理を行う。需要家施設10は、例えば、住宅、商業施設、あるいは産業施設などに該当する。これらの需要家施設10には、それぞれ商用電源2が分岐して供給される。
1つの需要家施設10は、例えば太陽電池101、パワーコンディショナ102、蓄電池103、インバータ104、電力経路切替部105、負荷106及び施設別制御部107を備える。
太陽電池101は、光起電力効果により光エネルギーを電力に変換する電力発生装置である。太陽電池101は、例えば需要家施設10の屋根などのように太陽光を効率的に受けられる場所に設置されることで、太陽光を電力に変換する。
パワーコンディショナ102は、太陽電池101から出力される直流の電力を交流に変換する。
蓄電池103は、充電のために入力される電力を蓄積し、また、蓄積した電力を放電して出力する。この蓄電池103には、例えばリチウムイオン電池などを採用することができる。
インバータ104は、複数の蓄電池103ごとに対応して備えられるもので、蓄電池103に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池103から放電により出力される電力の直流交流変換を行う。つまり、蓄電池103が入出力する電力の双方向変換を行う。
具体的に、蓄電池103に対する充電時には、商用電源2またはパワーコンディショナ102から電力経路切替部105を介して充電のための交流の電力がインバータ104に供給される。インバータ104は、このように供給される交流の電力を直流に変換し、蓄電池103に供給する。
また、蓄電池103の放電時には、蓄電池103から直流の電力が出力される。インバータ104は、このように蓄電池103から出力される直流の電力を交流に変換して電力経路切替部105に供給する。
電力経路切替部105は、施設別制御部107の制御に応じて電力経路の切り替え行う。この際、施設別制御部107は、電力管理装置200の指示に応じて、電力経路切替部105を制御することができる。
上記の制御に応じて、電力経路切替部105は、同じ需要家施設10において、商用電源2を負荷106に供給するように電力経路を形成することができる。
また、電力経路切替部105は、同じ需要家施設10において、太陽電池101により発生された電力をパワーコンディショナ102から負荷106に供給するように電力経路を形成することができる。
また、電力経路切替部105は、同じ需要家施設10において、商用電源2と太陽電池101の一方または両方から供給される電力をインバータ104経由で蓄電池103に充電するように電力経路を形成することができる。
また、電力経路切替部105は、同じ需要家施設10において、蓄電池103から放電により出力させた電力を、インバータ104経由で負荷106に供給するように電力経路を形成することができる。ことができる。
さらに、電力経路切替部105は、太陽電池101により発生された電力を、例えば商用電源2の電力系統を経由して、他の需要家施設10における蓄電池に対して供給するように電力経路を形成することができる。
また、電力経路切替部105は、蓄電池103の放電により出力される電力を、他の需要家施設10における負荷106に供給するように電力経路を形成することができる。
負荷106は、需要家施設10において自己が動作するために電力を消費する機器や設備などを一括して示したものである。
施設別制御部107は、需要家施設10における電気設備(太陽電池101、パワーコンディショナ102、蓄電池103、インバータ104、電力経路切替部105、負荷106のすべてまたは一部)を制御する。
電力管理装置200は、電力管理地域1に属する需要家施設10全体における電気設備を対象として電力制御を実行する。このために、図1における電力管理装置200は、需要家施設10における施設別制御部107の各々と相互通信可能なように接続される。これにより、電力管理装置200は、施設別制御部107に対する制御によって、その施設別制御部107の管理下にある電気設備を制御することができる。
なお、例えば施設別制御部107を省略して電力管理装置200が、各需要家施設10における電気設備などを直接制御するようにしてもよい。しかし、本実施形態では、電力管理装置200と施設別制御部107を備えた構成として、電力管理地域1全体と、需要家施設10とで制御を階層化することにより、電力管理装置200の制御の複雑化を回避している。
また、電力管理地域1内の需要家施設10のうちの一部において、例えば太陽電池101や、蓄電池103及びインバータ104を備えないものがあってもよい。
ここで、例えば日中は、太陽電池101により電力が発生される一方で、例えば需要家施設10における人の存在数が少ないような状態では、負荷106の消費電力が相当に小さくなる。このような状態では、電力管理地域1全体の太陽電池101により発生される電力の総量が、同じ電力管理地域1全体の負荷106が必要とする電力の総量を超える場合がある。このような場合、電力管理地域1全体の負荷106に電力管理地域1全体の太陽電池101により発生される電力を供給しても、電力管理地域1全体の太陽電池101の電力に余剰が生じる。
このように生じた余剰電力は、例えば電力管理地域1において設置されている蓄電池103に充電して蓄積させれば、有効に利用できることとなって好ましい。
しかし、インバータ104は、電力が一定以上の状態では高効率を維持するが、電力が一定未満の状態では効率の低下が顕著になるという特性を有している。
そして、上記のような余剰電力は相当に小さい場合が多い。このために、電力管理地域1における太陽電池101の余剰電力を、例えば、需要家施設10ごとの蓄電池103に分配して充電したとすれば、各インバータ104の電力は相当に小さくなってしまい、電力損失が大幅に増加してしまうことになる。あるいは、需要家施設10ごとにおいて個別に太陽電池101の余剰電力を蓄電池103に充電したとしても、この問題は同様に生じる。また、この問題は、電力管理地域1において、蓄電池103から放電させた電力を負荷106に供給する場合にも同様に生じる。
そこで、本実施形態の電力管理装置200は、電力管理地域1内の蓄電池103に対して充電または放電を行うときには、以降説明するように、インバータ104の電力損失の低減を図りながら蓄電池103への充放電動作を制御する。
[電力管理装置の構成]
図2は、蓄電池103への充放電動作を制御するための電力管理装置200の構成例を示している。
電力管理装置200は、総電力算出部201と、分配電力決定部202と、電力制御部203と、インバータ効率特性記憶部204とを備える。
総電力算出部201は、電力管理地域1において、複数の蓄電池103の群に対して充電すべき総電力(充電総電力)または複数の蓄電池103の群から放電させるべき総電力(放電総電力)を算出する。なお、以降において、充電総電力と放電総電力とで特に区別しない場合には、総電力と記載する。
また、分配電力決定部202は、インバータ104ごとのインバータ効率特性に基づいて複数の蓄電池103のうちから少なくとも1つの蓄電池103を総電力の分配対象として決定する。また、これとともに、分配電力決定部202は、決定された分配対象としての蓄電池103ごとに分配する分配電力を決定する。
電力制御部203は、分配対象としての蓄電池の各々に決定された分配電力が分配されるように制御する。
インバータ効率特性記憶部(記憶部)204は、分配電力決定部202が利用するインバータ104ごとのインバータ効率特性を予め記憶する。換言すれば、インバータ効率特性記憶部204は、電力管理地域1において備えられるインバータ104ごとのインバータ効率特性を記憶する。
1つのインバータ効率特性は、対応のインバータ104についての電力に応じた効率の変動特性を示す。そのうえで、インバータ効率特性記憶部204は、電力管理地域1におけるインバータ104ごとのインバータ効率特性をインバータ効率特性テーブルに格納するように記憶する。
[インバータ効率特性テーブルの構造例]
図3は、インバータ効率特性記憶部204が記憶するインバータ効率特性テーブル240の構造例を示す図である。
この図に示すインバータ効率特性テーブル240における1つのレコードが1つのインバータ104に対応する。1つのレコードは、施設別制御部識別子241と、施設別制御部アドレス242と、インバータ効率特性243を示している。
施設別制御部識別子241は、対応のインバータ104を管理下におく施設別制御部107を特定する施設別制御部識別子を示す。
施設別制御部アドレス242は、同じレコードの施設別制御部識別子241が示す施設別制御部107のアドレスを示す。
インバータ効率特性243は、対応のインバータ104についてのインバータ効率特性を示す。
このように、インバータ効率特性243が施設別制御部識別子241と対応付けられていることで、インバータ効率特性243が対応するインバータ104を特定することができる。また、施設別制御部アドレス242は、例えば電力制御部203が蓄電池103の充電または放電のための電力を制御するにあたって、その蓄電池103を管理下におく施設別制御部107と通信を行う際に使用する。
図4は、インバータ効率特性243として示されるインバータ効率特性の例を示している。この図からも理解されるように、インバータ104は、定格から境界値αとして示すまでの電力の区間においては高効率を維持するが、電力が境界値αから小さくなっていくのに応じて低下する傾向にある。
インバータ104の各々は、図4に示す特性と同様の傾向を有するのであるが、例えば、定格電力、定格電力時の効率の値、境界値αなどのパラメータがインバータ104のメーカや機種などに応じて異なる。インバータ効率特性243には、このようなインバータ104ごとの特性の相違が反映される。また、図4に示す特性は、例えば蓄電池103への充電時(交流直流変換時)または放電時(直流交流変換時)に対応するものであるが、本実施形態におけるインバータ効率特性243は、充電時と放電時との両者に対応する特性を含む。
[電力管理装置の充電制御]
次に、電力管理装置200が、電力管理地域1における蓄電池103の群に対して充電を行う場合の制御例について説明する。ここでは、電力管理地域1における太陽電池101の群により発生した電力を負荷106の群に供給した際の余剰電力を蓄電池103の群に対して充電する場合を例に挙げる、
図5は、図1の電力管理システムにおける各需要家施設10の太陽電池101(101−1〜101−n)、パワーコンディショナ102(102−1〜102−n)、蓄電池103(103−1〜103−n)、インバータ104(104−1〜104−n)及び負荷106(106−1〜106−n)の間の電力系統を模式的に示している。
なお、この図の例では、太陽電池101、パワーコンディショナ102、蓄電池103、インバータ104及び負荷106について、それぞれがn個で同数である場合を示している。これは一例であり、太陽電池101、パワーコンディショナ102、蓄電池103、インバータ104及び負荷106は、それぞれの数が異なっていてもよい。
図5を参照して、本実施形態における電力管理装置200が実行する蓄電池103の群に対する充電制御の概要について説明する。
この場合において、太陽電池101−1〜101−nの各々にて発電された電力は、それぞれ、パワーコンディショナ102−1〜102−nにより交流に変換されて、それぞれ、対応の負荷106−1〜106−nに供給される。
このときに、パワーコンディショナ102−1〜102−nから出力された電力の総量が、負荷106−1〜106−nにおいて必要な電力の総量よりも多いとき、両者の差分が太陽電池101の群による余剰電力の総量(総電力)pとなる。
電力管理装置200における総電力算出部201は、太陽電池101の余剰電力を充電しようする際には、上記のように余剰電力としての総電力pを算出すればよい。
この際において、例えば、総電力pを、すべての蓄電池103−1〜103−nに分配すると、前述のように、インバータ104−1〜104−nが境界値α未満の電力で動作することになり、電力損失が増加する。
これに対して、本実施形態の電力管理装置200は、例えば以下のように、充電対象とする蓄電池103を決定する。
つまり、電力管理装置200における分配電力決定部202は、インバータ効率特性記憶部204に記憶されるインバータ効率特性テーブル240を参照して、各インバータの効率(電力損失)と電力との関係を認識する。そのうえで、蓄電池103−1〜103−nのうちから、例えば、総電力pを分配したときに、インバータ104における損失が一定以下(効率が一定以上)となる電力で充電可能な1以上の蓄電池103を充電対象として決定する。また、この際に、充電対象としての蓄電池103ごとに総電力pをどれだけ分配して充電すべきかについても決定する。
そして、電力制御部203は、上記のように決定された分配電力が充電されるように、分配対象の蓄電池103を制御する。
具体的に、電力制御部203は、分配対象の蓄電池103を備える需要家施設10の施設別制御部107に対して、それぞれ、分配電力決定部202により決定された分配電力を指示する。施設別制御部107は、指示された分配電力により充電が行われるように同じ需要家施設10における蓄電池103を制御する。
ここで、第1の実施形態の分配電力決定部202が実行する分配対象の蓄電池103と分配対象の蓄電池103ごとの分配電力を決定するためのアルゴリズムは、例えば、下記の式1により表される関数における損失Lを最小化する「i」と「pi」を求める処理とすることができる。
下記の式1における損失Lは、インバータ104−1〜104−nの各損失の総量を示す。また、ηi(pi)は、i番目のインバータ104−iのインバータ効率特性における分配電力piのときの効率ηiを示す。また、wiは、i番目のインバータ104−iのインバータ効率特性における定格を示す。
Figure 0006285631
[充電制御のための処理手順例]
図6のフローチャートは、第1の実施形態における電力管理装置200が充電制御に対応して実行する処理手順例を示している。
まず、総電力算出部201は、電力管理地域1における各太陽電池101の余剰電力を取得する(ステップS101)。
このために、例えば総電力算出部201は、需要家施設10における施設別制御部107のそれぞれに対して、太陽電池101の余剰電力の通知を要求する。この要求に応じて施設別制御部107の各々は、自己の管理下における太陽電池101の余剰電力を求める。この余剰電力は、例えば同じ需要家施設10において太陽電池101が発生している電力と、負荷106に供給される電力との差分として求めることができる。施設別制御部107は、このように求めた太陽電池101の余剰電力を電力管理装置200に通知する。
電力管理装置200における総電力算出部201は、このように各施設別制御部107から通知される太陽電池101の余剰電力を取得する。
総電力算出部201は、ステップS101により取得した太陽電池101ごとの余剰電力を例えば合計することで、太陽電池101の群における余剰電力の総量(総電力p)を算出する(ステップS102)。
次に、分配電力決定部202は、電力管理地域1におけるインバータ104ごとのインバータ効率特性を、インバータ効率特性記憶部204が記憶するインバータ効率特性テーブル240から読み出して取得する(ステップS103)。
次に、分配電力決定部202は、ステップS102により算出した余剰電力の総量と、ステップS103により取得したインバータ効率特性を利用し、先の式1に基づいて、分配対象の蓄電池103と、分配対象の蓄電池ごとの分配電力を決定する(ステップS104)。
電力制御部203は、ステップS104の決定結果にしたがって、分配対象として決定された蓄電池103ごとに対して、決定された分配電力により充電が行われるように制御する(ステップS105)。
このように蓄電池103の群に対する充電制御が行われることで、分配対象として決定された蓄電池103に対応するインバータ104は、例えば定格近傍で電力変換を行うように動作することになる。これにより、分配対象として決定された蓄電池103に対応するインバータ104は、いずれも高効率が維持され、電力損失が低減される。
一方、分配対象として決定されなかった蓄電池103に対しては充電のための電力が供給されない。したがって、分配対象として決定されなかった蓄電池103に対応するインバータ104において電力損失は発生しない。
この結果、電力管理地域1における蓄電池103の群を対象として充電を行うにあたってのインバータ104の群における電力損失が低減される。
[電力管理装置の放電制御]
次に、第1の実施形態として、電力管理装置200が電力管理地域1における蓄電池103を対象として行う放電制御について説明する。
図7は、図1の電力管理システムにおける各需要家施設10の蓄電池103(103−1〜103−n)、インバータ104(104−1〜104−n)及び負荷106(106−1〜106−n)の間の電力系統を模式的に示している。
蓄電池103の群において蓄積された電力を放電させて負荷106の群に供給しようとする場合、負荷106の群が必要とする電力の総量である総電力pは、図示するように、インバータ104のそれぞれにおいて交流変換された後に出力された電力p1〜pnの和である。
この際において、例えば、総電力pを得るために、すべての蓄電池103−1〜1034−nを放電させたとすると、インバータ104−1〜104−nが境界値α未満の電力で動作することになり、電力損失が増加する可能性がある。
そこで、第5の実施形態の電力管理装置200は、例えば先の第1の実施形態に準じて、以下のように放電のための電力を分配する(割り当てる)べき分配対象としての蓄電池103を決定する。
つまり、電力管理装置200における分配電力決定部202は、インバータ効率特性記憶部204に記憶されるインバータ効率特性テーブル240を参照して、各インバータの効率(電力損失)と電力との関係を認識する。そのうえで、蓄電池103−1〜103−nのうちから、例えば、総電力pを分配したときに、インバータ104における損失が一定以下(効率が一定以上)となる電力で放電可能な1以上の蓄電池103を充電対象として決定する。また、この際に、充電対象としての蓄電池103ごとに総電力pをどれだけ分配して充電すべきかについても決定する。
そして、放電時においても、先の式1を利用して、損失Lを最小化する「i」と「pi」を求めることにより、分配対象の蓄電池103と分配電力(放電電力)を求めるようにすればよい。
[放電制御のための処理手順例]
図8のフローチャートは、第1の実施形態における電力管理装置200が放電制御のために実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図6と同様の処理については同一符号を付している。
まず、放電制御における総電力算出部201は、負荷106のそれぞれが必要とする電力(負荷電力)を取得する(ステップS101a)。
このために、総電力算出部201は、施設別制御部107のそれぞれに対して、負荷電力の通知を要求する。この要求に応答して、施設別制御部107は、それぞれ、自己の管理下にある負荷106の負荷電力を計測し、計測した負荷電力を電力管理装置200に通知する。総電力算出部201は、このように各施設別制御部107から通知された負荷電力を取得する。
次に、総電力算出部201は、負荷106の群が必要とする電力の総量、つまり総電力pを算出する(ステップS102a)。このためには、総電力算出部201は、ステップS101aにより取得した負荷電力の総和を算出すればよい。
以降、図8におけるステップS103、S104の処理は、図6と同様である。ただし、ステップS104において、分配電力決定部202は、分配対象として、負荷106の群が必要とする総電力pをまかなうための蓄電池103を決定する。また、ステップS104において、分配電力決定部202は、分配対象の蓄電池103ごとに、放電により出力させるべき電力を分配電力として決定する。
そして、電力制御部203は、分配対象の蓄電池103から、それぞれについて決定された分配電力による電力が出力されるように放電制御を実行する(ステップS105a)。
このように処理が実行されることで、蓄電池103から放電させる場合においても、インバータ104の電力損失を低減させることができる。
<第2の実施形態>
[電力管理装置の構成例]
続いて、第2の実施形態について説明する。
図9は、第2の実施形態における電力管理装置200の構成例を示している。なお、この図において図2と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図9に示す電力管理装置200は、図2の構成に対してさらに蓄電池状態取得部205を備える。
蓄電池状態取得部205は、電力管理地域1における蓄電池103ごとの所定の状態を取得する。第2の実施形態における蓄電池状態取得部205は、蓄電池103ごとの所定の状態として、充電率を取得する。充電率は、例えば蓄電池103において残っている充電容量を満充電のときの充電容量との比率により示すものである。充電率は、例えばSOC(State Of Charge)ともいう。
このために、蓄電池状態取得部205は、例えば電力管理地域1における施設別制御部107の各々に対して充電率の通知を要求する。この要求に応じて、施設別制御部107は、それぞれ、自己の管理下にある蓄電池103の充電率を検出し、検出した充電率を電力管理装置200に通知する。蓄電池状態取得部205は、このように施設別制御部107の各々から通知された充電率を取得する。
分配電力決定部202は、総電力算出部201が算出した蓄電池103の余剰電力の総量と、インバータ104ごとのインバータ効率特性と、蓄電池状態取得部205が取得した蓄電池103ごとの充電率とに基づいて、分配対象の蓄電池103と、分配対象の蓄電池103に対する分配電力を決定する。
一例として、第2の実施形態における分配電力決定部202は、例えば、以下の式2としての関数における損失Lを最小化する「i」と「pi」を求めることによって、分配対象の蓄電池103と、分配対象の蓄電池103に対する分配電力を決定することができる。
なお、式2において、SOCiは、i番目の蓄電池103の充電容量を示す。
Figure 0006285631
このように、第2の実施形態においては、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定するにあたり、蓄電池103ごとの充電率に応じて、より適切な蓄電池を分配対象として決定することが可能になる。
充電率が高い状態で蓄電池103に対する充放電が行われることによっては、蓄電池103の劣化が進行するのであるが、式2を利用したアルゴリズムによっては、充電率の低い蓄電池103を優先的に分配対象として決定していくことが可能になる。これにより、インバータの効率低下による電力損失の低減とともに、蓄電池103の劣化の進行を抑制することが可能になる。
[充電制御に対応する処理手順例]
図10のフローチャートは、第2の実施形態における電力管理装置200が充電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図6と同様のステップについては同一符号を付している。
まず、総電力算出部201は、電力管理地域1における蓄電池103ごとの余剰電力を取得したうえで、その総量を算出する(ステップS101、S102)。
また、これとともに、蓄電池状態取得部205は、電力管理地域1における蓄電池103ごとの充電容量を取得する(ステップS102−1)。
また、分配電力決定部202は、電力管理地域1におけるインバータ104ごとのインバータ効率特性を取得する(ステップS103)。
そして、分配電力決定部202は、余剰電力の総量とインバータ効率特性とに加え、ステップS102−1により取得した充電容量を利用して、先の式2に基づいて、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定する(ステップS104A)。
電力制御部203は、ステップS104Aにより分配対象として決定された蓄電池103ごとに対して、決定された分配電力により充電が行われるように制御する(ステップS105)。
[放電制御に対応する処理手順例]
図11のフローチャートは、第2の実施形態において、電力管理装置200が放電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図10及び図8と同様のステップについては同一符号を付している。
まず、総電力算出部201は、負荷106ごとに必要な電力を取得し(ステップS101a)、これらの総量である総電力pを算出する(ステップS102a)。
また、蓄電池状態取得部205は、電力管理地域1における蓄電池103ごとの充電容量を取得し(ステップS102−1)、分配電力決定部202は、電力管理地域1におけるインバータ104ごとのインバータ効率特性を取得する(ステップS103)。
分配電力決定部202は、先の式2に基づいて、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定する(ステップS104A)。電力制御部203は、ステップS104Aにより分配対象として決定された蓄電池103ごとについて、決定された分配電力により放電が行われるように制御する(ステップS105a)。
<第3の実施形態>
[概要]
次に、第3の実施形態について説明する。
なお、第3の実施形態に対応する電力管理装置200の構成は、例えば図2または図9と同様でよいが、ここでは、図9と同様である場合を例に説明する。
インバータ効率特性は、図3により示したように、定格から境界値αまでの区間は、電力が小さくなっていくのに対して効率がほぼ一定に保たれており、境界値αより小さくなると効率の低下が顕著になっている。このような特性であることを考慮すれば、例えば分配電力を定格まで引き上げなくとも、境界値α未満とならない程度の分配電力であれば、インバータ104について十分に高い効率を維持できるといえる。
そこで、第3の実施形態においては、インバータ104ごとのインバータ効率特性243に対して分配電力の下限値を設定する。この分配電力の下限値とは、例えば対応のインバータ104のインバータ効率特性243が示す特性において、効率を一定以上(電力損失が一定以下)に維持することのできる電力の最小値である。
この分配電力の下限値は、例えば図3の境界値αに基づいて設定することができる。具体的に、分配電力の下限値は、例えば境界値αと同じ値を設定してもよい。あるいは、インバータの損失増加を確実に回避するために、境界値αに一定のマージン値mgを与えたα+mgを分配電力の下限値としてもよい。
また、本実施形態において、上記のように設定した分配電力の下限値の情報は、図3のインバータ効率特性テーブル240におけるインバータ効率特性243に含める。あるいは、図3のインバータ効率特性テーブル240のレコードごとに、インバータ効率特性243とは個別の情報として分配電力の下限値を格納してもよい。このように、分配電力の下限値は、インバータ効率特性243と対応付けられて記憶される。
そして、分配電力決定部202は、分配対象の蓄電池103と、分配対象の蓄電池103に対する分配電力を決定するにあたり、以下の情報を利用する。つまり、分配電力決定部202は、総電力算出部201が算出した蓄電池103の余剰電力の総量を利用する。
また、分配電力決定部202は、蓄電池状態取得部205が取得した蓄電池103ごとの充電率を利用する。また、分配電力決定部202は、インバータ104ごとのインバータ効率特性243を利用する。第2の実施形態において、インバータ効率特性243には分配電力の下限値が含まれる。つまり、第2の実施形態における分配電力決定部202は、図3に示されるようなインバータ効率特性自体の情報に加え、分配電力の下限値の情報を利用する。
一例として、第3の実施形態における分配電力決定部202は、例えば、以下の式3としての関数における損失Lを最小化する「i」と「pi」を求めることによって、分配対象の蓄電池103と、分配対象の蓄電池103に対する分配電力を決定することができる。
この式3は、例えば関数自体は式2と同様である。ただし、制約条件において、下限値min未満の分配電力piは0として扱う。
Figure 0006285631
このように、第3の実施形態においては、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定するにあたり、下限値minをさらに利用することで、分配対象の蓄電池103に対応するインバータ104が下限値min以上の電力で動作することが保証される。これにより、電力損失をさらに低減することが可能になる。
[充電制御に対応する処理手順例]
図12のフローチャートは、第3の実施形態における電力管理装置200が充電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図10と同様のステップについては同一符号を付している。
この図に示す処理において、分配電力決定部202は、電力管理地域1におけるインバータ104ごとのインバータ効率特性を取得する(ステップS103A)。ただし、この際において、分配電力決定部202は、インバータ効率特性テーブル240のインバータ効率特性243に含まれている分配電力の下限値minも同時に取得する。
分配電力決定部202は、ステップS102により取得された余剰電力の総量と、下限値minを含むインバータ効率特性と、充電容量とを利用して、先の式3に基づいて、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定する(ステップS104B)。
電力制御部203は、ステップS104Aにより分配対象として決定された蓄電池103ごとに対して、決定された分配電力により充電が行われるように制御する(ステップS105)。
[放電制御に対応する処理手順例]
図13のフローチャートは、第3の実施形態において、電力管理装置200が放電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図11及び図12と同様のステップについては同一符号を付している。
まず、総電力算出部201は、負荷106ごとに必要な電力を取得し(ステップS101a)、これらの総量である総電力pを算出する(ステップS102a)。
また、蓄電池状態取得部205は、蓄電池103ごとの充電容量を取得する(ステップS102−1)。分配電力決定部202は、インバータ104ごとに、分配電力の下限値が設定されたインバータ効率特性を取得する(ステップS103A)。
分配電力決定部202は、先の式3に基づいて、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定する(ステップS104B)。電力制御部203は、ステップS104Bにより分配対象として決定された蓄電池103ごとについて、決定された分配電力により放電が行われるように制御する(ステップS105a)。
なお、第3の実施形態は、第1の実施形態のように充電率を利用せずに分配対象の蓄電池103と分配電力を決定する処理にも適用できる。
<第4の実施形態>
[概要]
次に、第4の実施形態について説明する。
太陽電池101ごとにおいて発生される電力や、蓄電池103ごとの充電容量などの、分配対象及び分配電力を決定するためのパラメータ(決定要素)は時間経過に応じて変化する。第4の実施形態は、例えば太陽電池101の余剰電力を蓄電池103に充電しているときのパラメータの変化に応じて、適宜、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定しようというものである。
なお、第4の実施形態に対応する電力管理装置200の構成は、例えば図2または図9などと同様でよい。
[充電制御に対応する処理手順例]
図14のフローチャートは、第4の実施形態における電力管理装置200が実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図12と同様の処理には同一符号を付している。また、この図に示す処理は、電力管理装置200が第3の実施形態に対応した図9の構成を採る場合に対応している。
図14の処理においては、総電力算出部201は、太陽電池101ごとの余剰電力の取得と(ステップS101)、余剰電力の総量(総電力p)の算出を実行する(ステップS102)。また、蓄電池状態取得部205は、蓄電池103ごとの充電率を取得する(ステップS102−1)。
そのうえで、分配電力決定部202は、最後のステップS102により算出された余剰電力の総量と、ステップS102−1により取得された蓄電池103ごとの充電率のうちの少なくとも1つについて変動があったか否かについて判定する(ステップS102A)。
変動が無ければ(ステップS102A−NO)、総電力算出部201はステップS101に戻る。これに対して、変動があった場合(ステップS102A−YES)、分配電力決定部202は、図12と同様に、分配対象の蓄電池103と分配電力を決定する(ステップS103A、S104B)。また、電力制御部203は、分配電力決定部202の決定結果にしたがって充電のための電力制御を実行する(ステップS105)。
[放電制御に対応する処理手順例]
図15のフローチャートは、第4の実施形態において、電力管理装置200が放電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図13及び図14と同様のステップについては同一符号を付している。
まず、総電力算出部201は、負荷106ごとに必要な電力を取得し(ステップS101a)、これらの総量である総電力pを算出する(ステップS102a)。
また、蓄電池状態取得部205は、電力管理地域1における蓄電池103ごとの充電容量を取得する(ステップS102−1)。
次に、分配電力決定部202は、ステップS102aとステップS102−1により取得したパラメータ(総電力p、蓄電池103ごとの充電容量)に変動があったか否かについて判定する(ステップS102A)。ここで、変動が無ければ(ステップS102A−NO)、総電力算出部201はステップS101aに戻る。
一方、変動があれば(ステップS102A−YES)、分配電力決定部202は、分配電力の下限値が設定されたインバータ効率特性をインバータごとに取得する(ステップS103A)。そして、分配電力決定部202は、図14に準じて、放電に対応する分配対象の蓄電池103と分配電力を決定する(ステップS104B)。電力制御部203は、分配電力決定部202の決定結果にしたがって放電のための電力制御を実行する(ステップS105a)。
なお、上記のステップS102Aでは、総電力pと蓄電池103ごとの充電容量との両者を対象として変動の有無についての判定を行っているが、例えば総電力pと蓄電池103ごとの充電容量のいずれか一方を対象として判定を行うようにしてもよい。つまり、分配電力決定部202は、少なくとも総電力pと複数の蓄電池103ごとの充電率のうちの少なくとも一方の決定要素の変動に応じて、分配対象の蓄電池103と、この分配対象の蓄電池103ごとの分配電力を決定してもよい。
また、第4の実施形態は、上記の第3の実施形態に適用できるだけではなく、第1の実施形態または第2の実施形態にも適用できる。
また、インバータ効率特性243は、例えば、インバータ104の動作中における電力と効率を測定した結果を電力管理装置200が収集することにより、逐次更新するようにしてもよい。このようにすれば、例えば、経時変化によるインバータ効率特性の変化に対応して、長期においてより的確に分配対象の蓄電池103と分配電力を決定することが可能になる。
<第5の実施形態>
[概要]
次に、第5の実施形態について説明する。
第5の実施形態における電力管理装置200は、図9に示した第2の実施形態の電力管理装置200と同様の構成でよい。
ただし、第5の実施形態における蓄電池状態取得部205は、充電率に代えて、充放電サイクル数を取得する。1回の充放電サイクルとは、蓄電池103における充電とその後の放電であり、充放電サイクル数は、蓄電池103がこれまでに充放電サイクルを行った回数を示す。
充放電サイクル数の取得のために、蓄電池状態取得部205は、電力管理地域1における施設別制御部107の各々に対して充放電サイクル数の通知を要求する。施設別制御部107は、例えば自己の管理下にある蓄電池103の充放電サイクル数を管理している。施設別制御部107は、蓄電池状態取得部205からの要求に応じて、充放電サイクル数を電力管理装置200に通知する。これにより、蓄電池状態取得部205は、施設別制御部107の各々から通知された充放電サイクル数を取得する。
分配電力決定部202は、総電力算出部201が算出した蓄電池103の余剰電力の総量と、インバータ104ごとのインバータ効率特性と、蓄電池状態取得部205が取得した蓄電池103ごとの充放電サイクル数とに基づいて、分配対象の蓄電池103と、分配対象の蓄電池103に対する分配電力を決定する。
一例として、第5の実施形態における分配電力決定部202は、以下の式4としての関数における損失Lを最小化する「i」と「pi」を求めることによって、分配対象の蓄電池103と、分配対象の蓄電池103に対する分配電力を決定することができる。
なお、式4において、Niは、i番目の蓄電池103の充放電サイクル数を示す。
Figure 0006285631
このように、第5の実施形態においては、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定するにあたり、蓄電池103ごとの充放電サイクル数をさらに利用することで、蓄電池103ごとの充電率に応じて、より適切な蓄電池103を分配対象として決定することが可能になる。
つまり、蓄電池103は、充放電が行われるごとに性能が劣化していくのであるが、例えば、式5を利用したアルゴリズムによっては、充放電サイクル数の少ない蓄電池103を優先的に分配対象として決定していくことが可能になる。つまり、性能の良好な蓄電池103を優先的に分配対象として使用していくことが可能となる。
[充電制御に対応する処理手順例]
図16のフローチャートは、第5の実施形態における電力管理装置200が充電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図10と同様のステップについては同一符号を付している。
まず、総電力算出部201は、電力管理地域1における蓄電池103ごとの余剰電力を取得したうえで、その総量を算出する(ステップS101、S102)。
また、これとともに、蓄電池状態取得部205は、電力管理地域1における蓄電池103ごとの充放電サイクル数を取得する(ステップS102−2)。
また、分配電力決定部202は、電力管理地域1におけるインバータ104ごとのインバータ効率特性を取得する(ステップS103)。
そして、分配電力決定部202は、余剰電力の総量とインバータ効率特性とに加え、ステップS102−2により取得した充放電サイクル数を利用して、先の式4に基づいて、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定する(ステップS104C)。
電力制御部203は、ステップS104Cにより分配対象として決定された蓄電池103ごとに対して、決定された分配電力により充電が行われるように制御する(ステップS105)。
[放電制御に対応する処理手順例]
図17のフローチャートは、第5の実施形態において、電力管理装置200が放電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図11と同様のステップについては同一符号を付している。
まず、総電力算出部201は、負荷106ごとに必要な電力を取得し(ステップS101a)、これらの総量である総電力pを算出する(ステップS102a)。
また、蓄電池状態取得部205は、電力管理地域1における蓄電池103ごとの充放電サイクル数を取得し(ステップS102−2)、分配電力決定部202は、電力管理地域1におけるインバータ104ごとのインバータ効率特性を取得する(ステップS103)。
分配電力決定部202は、先の式4に基づいて、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定する(ステップS104C)。電力制御部203は、ステップS104Cにより分配対象として決定された蓄電池103ごとについて、決定された分配電力により放電が行われるように制御する(ステップS105a)。
<第6の実施形態>
[概要]
次に、第6の実施形態について説明する。
第6の実施形態における電力管理装置200は、図9に示した第2の実施形態の電力管理装置200と同様の構成でよい。
ただし、第6の実施形態における蓄電池状態取得部205は、蓄電池103ごとの容量劣化率を取得する。容量劣化率とは、蓄電池103の劣化の度合いを示す指標の1つであり、初期の満充電時の蓄電容量に対する現在の満充電時の蓄電容量の比率として求められる。蓄電池103は、劣化により満充電時の容量が低下していく。
容量劣化率の取得のために、蓄電池状態取得部205は、電力管理地域1における施設別制御部107の各々に対して容量劣化率の通知を要求する。施設別制御部107は、例えば自己の管理下にある蓄電池103の容量劣化率を管理している。施設別制御部107は、蓄電池状態取得部205からの要求に応じて、容量劣化率を電力管理装置200に通知する。これにより、蓄電池状態取得部205は、施設別制御部107の各々から通知された容量劣化率を取得する。
分配電力決定部202は、総電力算出部201が算出した蓄電池103の余剰電力の総量と、インバータ104ごとのインバータ効率特性と、蓄電池状態取得部205が取得した蓄電池103ごとの容量劣化率とに基づいて、分配対象の蓄電池103と、分配対象の蓄電池103に対する分配電力を決定する。
一例として、第5の実施形態における分配電力決定部202は、例えば、以下の式5としての関数における損失Lを最小化する「i」と「pi」を求めることによって、分配対象の蓄電池103と、分配対象の蓄電池103に対する分配電力を決定することができる。
なお、式5において、αiは、i番目の蓄電池103の容量劣化率を示す。
Figure 0006285631
このように、第6の実施形態においては、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定するにあたり、蓄電池103ごとの容量劣化率をさらに利用している。そして、式5を利用したアルゴリズムによっては、容量劣化率の低い蓄電池103を優先的に分配対象として決定していくことが可能になる。つまり、第6の実施形態においても、性能の劣化が相対的に少ない蓄電池103を優先的に分配対象として使用していくことが可能となる。
[充電制御に対応する処理手順例]
図18のフローチャートは、第6の実施形態における電力管理装置200が充電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図10と同様のステップについては同一符号を付している。
まず、総電力算出部201は、電力管理地域1における蓄電池103ごとの余剰電力を取得したうえで、その総量を算出する(ステップS101、S102)。
また、これとともに、蓄電池状態取得部205は、電力管理地域1における蓄電池103ごとの容量劣化率を取得する(ステップS102−3)。
また、分配電力決定部202は、電力管理地域1におけるインバータ104ごとのインバータ効率特性を取得する(ステップS103)。
そして、分配電力決定部202は、余剰電力の総量とインバータ効率特性とに加え、ステップS102−2により取得した容量劣化率を利用して、先の式5に基づいて、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定する(ステップS104D)。
電力制御部203は、ステップS104Dにより分配対象として決定された蓄電池103ごとに対して、決定された分配電力により充電が行われるように制御する(ステップS105)。
[放電制御に対応する処理手順例]
図19のフローチャートは、第6の実施形態において、電力管理装置200が放電制御に対応して実行する処理手順例を示している。なお、この図において、図11と同様のステップについては同一符号を付している。
まず、総電力算出部201は、負荷106ごとに必要な電力を取得し(ステップS101a)、これらの総量である総電力pを算出する(ステップS102a)。
また、蓄電池状態取得部205は、電力管理地域1における蓄電池103ごとの容量劣化率を取得し(ステップS102−3)、分配電力決定部202は、電力管理地域1におけるインバータ104ごとのインバータ効率特性を取得する(ステップS103)。
分配電力決定部202は、先の式5に基づいて、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定する(ステップS104D)。電力制御部203は、ステップS104Dにより分配対象として決定された蓄電池103ごとについて、決定された分配電力により放電が行われるように制御する(ステップS105a)。
なお、第5の実施形態と第6の実施形態においては、それぞれ、第3の実施形態のように分配電力の下限値を設定したうえで蓄電池103ごとの分配電力を決定してよい。つまり、第5の実施形態と第6の実施形態には、第3の実施形態の構成を適用してよい。
また、第5の実施形態と第6の実施形態においては、それぞれ、第4の実施形態と同様に太陽電池101の余剰電力を蓄電池103に充電しているときのパラメータの変化に応じて、適宜、分配対象の蓄電池103とその分配電力を決定してよい。つまり、第5の実施形態と第6の実施形態には、第4の実施形態の構成を適用してよい。
また、図2及び図6における各機能部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより充放電制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
1 電力管理地域
10 需要家施設
101 太陽電池
102 パワーコンディショナ
103 蓄電池
104 インバータ
105 電力経路切替部
106 負荷
107 施設別制御部
200 電力管理装置
201 総電力算出部
202 分配電力決定部
203 電力制御部
204 インバータ効率特性記憶部
205 蓄電池状態取得部
240 インバータ効率特性テーブル
241 施設別制御部識別子
242 施設別制御部アドレス
243 インバータ効率特性

Claims (13)

  1. 複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出部と、
    蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を、前記インバータごとに示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから、前記総電力を分配したときにインバータにおける効率が一定以上となる1以上の蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定部と、
    前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように、制御する電力制御部と
    を備えることを特徴とする電力管理装置。
  2. 前記分配電力決定部は、
    前記複数の蓄電池のうちから前記総電力を分配したときにインバータにおける損失が一定以下となる蓄電池を分配対象として決定する
    請求項1に記載の電力管理装置。
  3. 前記分配電力決定部は、
    分配対象として決定された蓄電池ごとに個別に分配電力を決定する
    請求項1または2に記載の電力管理装置。
  4. 1つのインバータ効率特性は、前記地域範囲において前記1つのインバータ効率特性に対応するインバータを備える施設における電力制御を行う施設別制御部を示す施設別制御部識別子と、前記施設別制御部のアドレスとが対応付けられる
    請求項1から3のいずれか一項に記載の電力管理装置。
  5. 前記電力制御部は、
    前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御するにあたり、前記分配対象としての蓄電池を管理下におく施設別制御部と、施設別制御部のアドレスを使用して通信を行う
    請求項4に記載の電力管理装置。
  6. 前記施設別制御部識別子は、
    当該施設別制御部識別子に対応付けられた前記インバータ効率特性のインバータを管理下におく施設別制御部を特定する
    請求項4または5に記載の電力管理装置。
  7. 前記所定の地域範囲において、前記蓄電池からの電力の供給を受けることのできる負荷を備える需要家施設が備えられる
    請求項1から6のいずれか一項に記載の電力管理装置。
  8. 前記複数の蓄電池ごとの所定の状態を取得する蓄電池状態取得部をさらに備え、
    前記分配電力決定部は、
    前記インバータごとのインバータ効率特性と、複数の蓄電池ごとの所定の状態に基づいて、前記分配対象としての蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配する電力を決定する
    ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の電力管理装置。
  9. 前記分配電力決定部は、
    前記インバータごとのインバータ効率特性に対して設定された前記分配電力の下限値に基づいて、分配対象の蓄電池に対応するインバータが前記下限値以上で動作するように、前記分配対象の蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配電力を決定する
    ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の電力管理装置。
  10. 前記分配電力決定部は、
    少なくとも前記総電力と前記複数の蓄電池ごとの所定の状態のうちの少なくとも1つの決定要素の変動に応じて、前記分配対象の蓄電池と、当該分配対象の蓄電池ごとの分配電力を決定する、
    ことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の電力管理装置。
  11. 前記分配電力決定部は、
    記憶部に予め記憶された前記インバータごとのインバータ効率特性に基づいて、前記分配対象としての蓄電池を決定するとともに、決定した蓄電池ごとに分配する電力を決定する
    ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の電力管理装置。
  12. 複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出ステップと、
    蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を、前記インバータごとに示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから、前記総電力を分配したときにインバータにおける効率が一定以上となる1以上の蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定ステップと、
    前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御する電力制御ステップと
    を備えることを特徴とする電力管理方法。
  13. コンピュータに、
    複数の蓄電池を備える所定の地域範囲において蓄電池に対して充電すべき総電力または前記地域範囲において蓄電池から放電させるべき総電力を算出する総電力算出ステップと、
    蓄電池に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池から放電により出力される電力の直流交流変換を行うために前記複数の蓄電池ごとに対応して備えられるインバータについての電力に応じた効率の変動特性を、前記インバータごとに示すインバータ効率特性に基づいて、前記複数の蓄電池のうちから、前記総電力を分配したときにインバータにおける効率が一定以上となる1以上の蓄電池を前記総電力の分配対象として決定するとともに、決定された分配対象としての蓄電池ごとに分配する分配電力を決定する分配電力決定ステップと、
    前記分配対象としての蓄電池の各々に対して前記分配電力が分配されるように制御する電力制御ステップと
    を実行させるためのプログラム。
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