JP6414743B2 - 電源制御装置、電源制御プログラム、電源制御方法及び電源制御システム - Google Patents

電源制御装置、電源制御プログラム、電源制御方法及び電源制御システム Download PDF

Info

Publication number
JP6414743B2
JP6414743B2 JP2014241371A JP2014241371A JP6414743B2 JP 6414743 B2 JP6414743 B2 JP 6414743B2 JP 2014241371 A JP2014241371 A JP 2014241371A JP 2014241371 A JP2014241371 A JP 2014241371A JP 6414743 B2 JP6414743 B2 JP 6414743B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
power
supply control
charge
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014241371A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016103924A (ja
Inventor
智丈 佐々木
智丈 佐々木
仁史 屋並
仁史 屋並
純司 金児
純司 金児
原 辰次
辰次 原
Original Assignee
富士通株式会社
国立大学法人 東京大学
国立大学法人 東京大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士通株式会社, 国立大学法人 東京大学, 国立大学法人 東京大学 filed Critical 富士通株式会社
Priority to JP2014241371A priority Critical patent/JP6414743B2/ja
Publication of JP2016103924A publication Critical patent/JP2016103924A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6414743B2 publication Critical patent/JP6414743B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 – G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of power-saving mode
    • G06F1/3234Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3287Power saving characterised by the action undertaken by switching off individual functional units in the computer system
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 – G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of power-saving mode
    • G06F1/3206Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • G06F1/3212Monitoring battery levels, e.g. power saving mode being initiated when battery voltage goes below a certain level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Description

本発明は、電源制御装置、電源制御プログラム、電源制御方法及び電源制御システムに関する。
近年では、電力供給の安定化の観点から、例えばビル、家庭、自治体等のコミュニティー単位に設けられた蓄電池を用いて、消費電力の最大値であるピーク電力を削減する技術が知られている。
その手法の1つとして、例えば、サーバにより、各蓄電池の最適な充放電計画を作成し、各蓄電池の充放電を制御する制御装置へ配信するものが知られている。また、他の手法として、充放電計画が配信されない場合を考慮し、複数区間に渡る各蓄電池の充放電計画を配信して受信側のメモリに蓄積させ、最新の充放電計画が配信されなかったとき、メモリに蓄積された充放電計画を使用するものが知られている。
特開2014−195363号公報 特開2014−171330号公報 永原,quevedo,ostergaard:ネットワーク化制御のためのパケット化予測制御とスパース表現,第41回制御理論シンポジウム予稿集,pp.131-134,2012
メモリに蓄積された充放電計画は、最新の充放電計画ではないため、例えばこの充放電計画を実行するとき、電力の使用状況が充放電計画の作成時と異なっていた場合等に、ピーク電力を上昇させたり、新たにピークを発生させる可能性がある。
1つの側面では、信頼性を向上させることが可能な電源制御装置、電源制御プログラム、電源制御方法及び電源制御システムを提供することを目的としている。
一様態によれば、蓄電池の充放電を制御する電源制御装置であって、所定時間を有する区間における、前記電源制御装置と他の電源制御装置とに電力を供給する電力供給源の使用電力量の予測値を算出する使用電力予測部と、前記使用電力予測部により算出された第一の区間の予測値と、前記第一の区間よりも前の第二の区間において作成された充放電計画に基づく充放電を行った場合の前記第一の区間の予測値の増加合計量および減少合計量と、を用いて、前記第一の区間における前記蓄電池への充電を許容するか否かを制御する電源制御部と、を備える。
信頼性を向上させる。
電源制御システムを説明する図である。 蓄電池システムを説明する図である。 配信サーバのハードウェア構成の一例を示す図である。 電源制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 電源制御システムの有する配信サーバと電源制御装置の機能を説明する図である。 区間を説明する図である。 充放電計画と付加情報を説明する図である。 充放電計画を説明する図である。 増加合計値と減少合計値を説明する図である。 配信サーバの動作を説明するフローチャートである。 電源制御装置の動作を説明する第一のフローチャートである。 電源制御装置の動作を説明する第二のフローチャートである。 電源制御システムの効果を説明する第一の図である。 電源制御システムの効果を説明する第二の図である。 充放電計画の変更を説明する図である。
以下に、図面を参照して本実施形態について説明する。図1は、電源制御システムを説明する図である。
本実施形態の電源制御システム100は、配信サーバ200と、複数の蓄電池システム300−1、300−2、・・・、300−Nとを有する。本実施形態の配信サーバ200と、蓄電池システム300とは、例えばネットワークを介して接続されている。
本実施形態の配信サーバ200は、残容量データベース210と、使用電力データベース220と、を有し、充放電計画作成プログラム230がインストールされている。本実施形態の配信サーバ200は、各データベースを参照して求めた使用電力量の予測値と、電力使用状況とに基づき蓄電池システム300−1、300−2、・・・、300−Nの有する蓄電池の充放電計画を作成し、各蓄電池システムへ充放電計画を配信する。尚、本実施形態の使用電力量とは、蓄電池システム300−1、300−2、・・・、300−Nを含むコミュニティー全体に供給された電力の合計を示す。
また、本実施形態の配信サーバ200は、充放電計画に基づく充放電を行った場合の使用電力の変動を示す付加情報を、各蓄電池システムへ配信する充放電計画に付与する。充放電計画と付加情報の詳細は後述する。
本実施形態の蓄電池システム300−1、300−2、・・・、300−Nは、それぞれが例えば1つのオフィスX内に設置されており、パソコン等の電力を消費する負荷に接続されている。すなわち、以下の本実施形態における使用電力量とは、オフィスXに対して商用電源から供給される電力量とも言える。
本実施形態の蓄電池システム300−1、300−2、・・・、300−Nは、負荷に電力を供給する蓄電池と、蓄電池の充放電を制御する電源制御装置とを有する。以下の本実施形態の説明では、蓄電池システム300−1、300−2、・・・、300−Nを区別しない場合には、単に蓄電池システム300と呼ぶ。
本実施形態の蓄電池システム300は、蓄電池システム300が有する蓄電池の残容量を示す残容量データを配信サーバ200へ送信する。残容量データは、配信サーバ200の残容量データベース210に格納される。
本実施形態の電源制御装置は、電源制御プログラムがインストールされており、配信された充放電計画にしたがって蓄電池の充放電を制御する。さらに、本実施形態の電源制御装置は、最新の充放電計画と付加情報とが配信されなかった場合、過去に配信された充放電計画と付加情報とを用いて各蓄電池システム300が充放電を行った場合の使用電力量の予測値を求め、求めた予測値に応じて蓄電池の蓄電状態を制御する。
したがって、本実施形態では、配信サーバ200から、最新の充放電計画が配信されない場合でも、負荷に電力を供給する電源の制御の信頼性を向上できる。
以下に、図2を参照して蓄電池システム300−1、300−2、・・・、300−Nについて説明する。
図2は、蓄電池システムを説明する図である。図2(A)は、蓄電池システム300を説明する図であり、図2(B−1)〜(B−3)は、蓄電池システム300の動作を説明する図である。
本実施形態の蓄電池システム300は、図2(A)に示すように、電源制御装置400、蓄電池500を有し、負荷600に接続される。負荷600は、単一の機器であってもよいし、複数の機器であってもよい。
電源制御装置400は、配信サーバ200から配信される充放電計画に基づき、蓄電池500の充放電を制御する。蓄電池500は、負荷600に電力を供給する。本実施形態の蓄電池500は、例えば蓄電池システム300がノートパソコン等であった場合には、ノートパソコンのバッテリである。
本実施形態の電源制御装置400は、図2(B−1)〜(B−3)に示す3通りの制御を行う。
図2(B−1)は、蓄電池500の充電を示している。電源制御装置400は、蓄電池500と商用電源とを接続し、商用電源から供給される電力により蓄電池500を充電する。尚、このとき、負荷600へは商用電源から電力が供給される。したがって、図2(B−1)の動作では、蓄電池システム300の使用電力は、商用電源から蓄電池500に充電された電力と、商用電源から負荷600へ供給された電力との合計となる。本実施形態では、図2(B−1)に示す動作を、蓄電池500の充電と呼ぶ。
図2(B−2)は、蓄電池500の放電を示している。電源制御装置400は、蓄電池500と商用電源との接続を遮断し、蓄電池500と負荷600とを接続させる。すなわち、負荷600は、蓄電池500から電力が供給される。したがって、図2(B−2)の動作では、蓄電池システム300では、商用電源から負荷600へ電力は供給されない。本実施形態では、図2(B−2)に示す動作を、蓄電池500の放電と呼ぶ。
図2(B−3)は、蓄電池500の充電及び放電を行わない場合を示している。電源制御装置400は、負荷600を商用電源と接続し、蓄電池500と商用電源及び負荷600との接続を遮断する。すなわち、負荷600は商用電源から電力が供給される。したがって、図2(B−3)の動作では、蓄電池システム300の使用電力は、負荷600へ供給された電力となる。本実施形態では、図2(B−3)に示す動作をバイパスと呼ぶ。
次に、本実施形態の電源制御システム100の有する各装置について説明する。図3は、配信サーバのハードウェア構成の一例を示す図である。
本実施形態の配信サーバ200は、それぞれバスBで相互に接続されている入力装置21、出力装置22、ドライブ装置23、補助記憶装置24、メモリ装置25、演算処理装置26及びインターフェース装置27を含むコンピュータである。
入力装置21はキーボードやマウス等を含み、各種信号を入力するために用いられる。出力装置22はディスプレイ装置等を含み、各種ウィンドウやデータ等を表示するために用いられる。インターフェース装置27は、モデム、LANカード等を含み、ネットワークに接続する為に用いられる。
充放電計画作成プログラム230は、配信サーバ200を制御する各種プログラムの少なくとも一部である。充放電計画作成プログラム230は例えば記録媒体28の配布やネットワークからのダウンロードなどによって提供される。充放電計画作成プログラム230を記録した記録媒体28は、CD−ROM、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ROM、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。
また、充放電計画作成プログラム230は、充放電計画作成プログラム230を記録した記録媒体28がドライブ装置23にセットされるとは記録媒体28からドライブ装置23を介して補助記憶装置24にインストールされる。ネットワークからダウンロードされた充放電計画作成プログラム230は、インターフェース装置27を介して補助記憶装置24にインストールされる。
補助記憶装置24は、インストールされた充放電計画作成プログラム230を格納すると共に、必要なファイル、データ等を格納する。メモリ装置25は、コンピュータの起動時に補助記憶装置24から充放電計画作成プログラム230を読み出して格納する。そして、演算処理装置26はメモリ装置25に格納された充放電計画作成プログラム230に従って、後述するような各種処理を実現している。
図4は、電源制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。本実施形態の電源制御装置400は、CPU(Central Processing Unit)41、RAM(Random Access Memory)42、ROM(Read Only Memory)43を有する。ROM43には、電源制御プログラムが格納されている。RAM42は、CPU41による演算に必要となる各種の値が保持されている。CPU41は、電源制御プログラムを実行し、後述する電源制御装置の機能を実現する。
次に、図5を参照して本実施形態の電源制御システム100の配信サーバ200と、電源制御装置400の機能について説明する。図5は、電源制御システムの有する配信サーバと電源制御装置の機能を説明する図である。
本実施形態の配信サーバ200は、残容量データベース210と、使用電力データベース220と、を有する。また、本実施形態の配信サーバ200は、充放電計画作成プログラム230を実行することより実現される使用電力予測部231、充放電計画作成部232、付加情報算出部233、残容量管理部234、使用電力管理部235、配信部236を有する。
本実施形態の残容量データベース210は、各蓄電池システム300の有する蓄電池500の残容量が格納されている。本実施形態の使用電力データベース220は、オフィスXにおける過去の使用電力量が格納されている。
本実施形態の使用電力予測部231は、使用電力データベース220に格納された過去の使用電力量と、外部から配信サーバ200に入力される気象情報等に基づき、オフィスX内の使用電力量の予測値を算出する。尚、使用電力量の予測値の算出は、公知の使用電力予測技術により行われる。また、本実施形態の気象情報とは、例えば外気温や室温等の温度に関する情報を含む。
本実施形態の充放電計画作成部232は、使用電力予測部231により算出された最新の使用電力量の予測値と、残容量データベース210に格納された最新の各蓄電池500の残容量データとに基づき、1区間を所定時間とする複数区間分の充放電計画を作成する。より具体的には、充放電計画作成部232は、使用電力量のピーク電力を含む目的関数を最小化する最適化問題を解くことで、最適な充放電計画を作成する。本実施形態の充放電計画作成部232は、オフィスX内の全ての蓄電池システム300の蓄電池500の充放電計画を作成する。本実施形態の区間の詳細は後述する。
本実施形態の付加情報算出部233は、全ての蓄電池システム300の蓄電池500の充放電計画に付加する付加情報を算出する。本実施形態の付加情報は、ある区間において、全ての蓄電池システム300の電源制御装置400が充放電計画にしたがって蓄電池500を制御した場合に増加する使用電力量の合計値(以下、増加合計値)と、減少する使用電力量の合計値(以下、減少合計値)である。
本実施形態の残容量管理部234は、オフィスX内の全ての蓄電池システム300から送信される各蓄電池500の残容量データを残容量データベース210に格納する。
本実施形態の使用電力管理部235は、例えば外部の電力供給施設や、オフィスXに設けられた電力計等から、オフィスXに供給された電力量、すなわちオフィスXにおける使用電力量の値を取得し、使用電力データベース220へ格納する。
本実施形態の配信部236は、オフィスX内の全ての蓄電池システム300の電源制御装置400に対し、対応する蓄電池500の充放電計画と、付加情報算出部233により算出された付加情報とを配信する。本実施形態の配信部236は、充放電計画が作成される度に、作成された充放電計画と付加情報とを全ての蓄電池システム300へ配信する。
本実施形態の電源制御装置400は、CPU41が電源制御プログラム410を実行することで後述する各部の機能を実現する。
本実施形態の電源制御装置400は、入力受付部411、通信部412、蓄電池監視部413、電源制御部414、計画有無判定部415、使用電力予測部416、第一ピーク判定部417、予測修正部418、第二ピーク判定部419、増加量判定部420を有する。
入力受付部411は、電源制御装置400に対する各種の入力を受け付ける。具体的には、入力受付部411は、電源制御装置400と接続された蓄電池500の充放電計画と付加情報とを受け付ける。また、入力受付部411は、例えば外部の電力供給施設や、オフィスXに設けられた電力計等から、オフィスX内の使用電力量の値の入力を受け付ける。この使用電力量の値は、配信サーバ200が取得する値と同じである。さらに、本実施形態の入力受付部411は、外部から入力される気象情報等を受け付ける。
通信部412は、外部の装置と電源制御装置400との通信を行う。
蓄電池監視部413は、蓄電池500の残容量を監視する。蓄電池500の残容量は、残容量データとして、通信部412により配信サーバ200へ送信される。
電源制御部414は、充放電計画に基づき、負荷600に電力を供給する電源の切り替えの制御と、蓄電池500の充放電の制御と、を行う。具体的には電源制御部414は、蓄電池500に対する充電、蓄電池500からの放電、電力のバイパスの何れかを行う。
計画有無判定部415は、例えばメモリに配信サーバ200から受け付けた充放電計画と付加情報とが蓄積されているか否かを判定する。メモリとは、例えばRAM42である。
使用電力予測部416は、入力受付部411により入力を受け付けたオフィスX内の使用電力量の値と、外部から電源制御装置400に入力される気象情報等に基づき、オフィスX内の使用電力量の予測値を算出する。使用電力予測部416は、配信サーバ200の使用電力予測部231と同様の手法により、使用電力の予測値を算出しても良い。
第一ピーク判定部417は、使用電力予測部416により算出された使用電力の予測値において、直近の区間において使用電力量のピークが存在するか否かを判定する。
予測修正部418は、第一ピーク判定部417により、使用電力量のピークが存在しないと判定された場合に、RAM42に格納された付加情報を用いて使用電力の予測値を修正する。
第二ピーク判定部419は、予測修正部418により修正された使用電力量の修正予測値において、直近の区間において使用電力量のピークが存在するか否かを判定する。
増加量判定部420は、付加情報に含まれる増加合計値が0より大きいか否かを判定する。
尚、本実施形態の第一ピーク判定部417、予測修正部418、第二ピーク判定部419、増加量判定部420の詳細は後述する。
次に、図6を参照し、本実施形態の区間について説明する。図6は、区間を説明する図である。
本実施形態の区間は、予め設定されたある時刻からある時刻までの時間Tを示す。本実施形態では、例えば時刻kから時刻k+1までの区間を区間k′とし、時刻k+1から時刻k+2までの区間を区間k′+1とし、時刻k+2から時刻k+3までの区間を区間k′+2とする。したがって、本実施形態では、例えば時刻kからH区間分の充放電計画を作成する場合、充放電計画が作成される区間は、区間k′から区間k′+H−1までとなる。
また、本実施形態では、充放電計画の作成と付加情報の算出は、各区間の開始時刻に行われるものとした。したがって、区間k′の充放電計画と付加情報は、区間k′の開始時刻である時刻kにおいて作成及び算出され、蓄電池システム300の電源制御装置400へ配信される。同様に、区間k′+1の充放電計画と付加情報は、区間k′+1の開始時刻(すなわち区間k′の終了時刻)である時刻k+1において作成及び算出され、蓄電池システム300の電源制御装置400へ配信される。
次に、図7乃至図9を参照して本実施形態の充放電計画と付加情報について説明する。図7は、充放電計画と付加情報を説明する図である。
図7では、配信サーバ200の充放電計画作成部232が3区間分の充放電計画と付加情報とを配信する場合を示している。また、図7は、例えば蓄電池システム300−1の充放電計画と付加情報を示している。
本実施形態の配信サーバ200は、時刻kにおいて、区間k′と、区間k′+1と、区間k′+2における蓄電池システム300−1の充放電計画と付加情報とを、蓄電池システム300−1の電源制御装置400へ配信する。
図7では、時刻kにおいて作成された区間k′における蓄電池システム300−1の充放電計画をS[k′|k]とし、付加情報に含まれる増加合計値をσc[k′|k]、減少合計値をσd[k′|k]とした。
増加合計値σc[k′|k]は、区間k′において配信サーバ200と接続された全ての蓄電池システム300が充放電計画に従って動作した際の、区間k′の使用電力量の増加量の値である。減少合計値σd[k′|k]は、区間k′において配信サーバ200と接続された全ての蓄電池システム300が充放電計画に従って動作した際の使、区間k′の使用電力量の減少量の値である。
同様に、図7では、時刻kにおいて作成された区間k+1の充放電計画をS[k′+1|k]とし、算出された増加合計値をσc[k′+1|k]、減少合計値をσd[k′+1|k]とした。また、図7では、時刻kにおいて作成された区間k′+2の充放電計画をS[k′+2|k]とし、算出された増加合計値をσc[k′+2|k]、減少合計値をσd[k′+2|k]とした。
蓄電池システム300−1の電源制御装置400は、区間k′の開始時刻である時刻kにおいて、この3区間分の充放電計画と付加情報を取得し、RAM42等に格納する。
次に、本実施形態の配信サーバ200は、区間k′の次の区間k′+1の開始時刻である時刻k+1において、区間k′+1と、区間k′+2と、区間k′+3における蓄電池システム300−1の充放電計画と付加情報とを、蓄電池システム300−1の電源制御装置400へ配信する。
時刻k+1において作成された区間k′+1の充放電計画は、時刻kにおいて作成された区間k′+1の充放電計画S[k′+1|k]と同一のものではない。また、時刻k+1において算出された区間k′+1の付加情報も同様に、時刻kにおいて作成された区間k′+1の付加情報と同一のものではない。
よって、図7では、時刻k+1に作成された区間k′+1における蓄電池システム300−1の充放電計画をS[k′+1|k+1]とし、算出された増加合計値をσc[k′+1|k+1]、減少合計値をσd[k′+1|k+1]とした。また、図7では、時刻k+1に作成された区間k′+2における蓄電池システム300−1の充放電計画をS[k′+2|k+1]とし、算出された増加合計値をσc[k′+2|k+1]、減少合計値をσd[k′+2|k+1]とした。また、図7では、時刻k+1に作成された区間k′+3における蓄電池システム300−1の充放電計画をS[k′+3|k+1]とし、算出された増加合計値をσc[k′+3|k+1]、減少合計値をσd[k′+3|k+1]とした。
本実施形態において、蓄電池システム300−1の電源制御装置400は、区間k′+1の開始時刻である時刻k+1において、この3区間分の充放電計画と付加情報を取得し、RAM42等に格納する。
尚、図7では、蓄電池システム300−1の例を示しているが、他の蓄電池システム300においても同様に、充放電計画と付加情報とが各区間の開始時刻に配信される。尚、付加情報は、全ての蓄電池システム300において、共通の情報である。
したがって、例えば、時刻kにおいて、蓄電池システム300−2には、蓄電池システム300−2の区間k′における蓄電池システム300−2の充放電計画S[k′|k]と、増加合計値σc[k′|k]と、減少合計値σd[k′|k]と、区間k′+1における蓄電池システム300−2の充放電計画S[k′+1|k]と、増加合計値σc[k′+1|k]と、減少合計値σd[k′+1|k]と、区間k′+2における蓄電池システム300−2の充放電計画S[k′+2|k]と、増加合計値σc[k′+2|k]と、減少合計値σd[k′+2|k]と、が配信される。
次に、図8を参照して充放電計画について説明する。図8は、充放電計画を説明する図である。図8は、時刻kにおいて作成された、蓄電池システム300−1の区間k′の充放電計画Sを示している。
充放電計画S[k′|k]には、区間k′における蓄電池システム300−1の動作が示されている。具体的には、充放電計画S[k′|k]には、時刻kから時刻k+aまでの間は、蓄電池500の充電を行い、時刻k+aから区間k′+1の開始時刻(すなわち区間k′の終了時刻)である時刻k+1までの間は電力のバイパスを行うことが示されている。
本実施形態の電源制御装置400は、この充放電計画S[k′|k]に従って動作することで、充放電計画を実行する。
次に、図9を参照して本実施形態の付加情報に含まれる増加合計値と減少合計値について説明する。図9は、増加合計値と減少合計値を説明する図である。図9(A)は、配信サーバ200と接続された全ての蓄電池システム300が、区間k′から区間k′+2までの充放電計画を実行した際の各区間における使用電力量の増減を示している。尚、図9(A)、(B)における縦軸の0は、全ての蓄電池システムがバイパス動作した場合に対応する。図9(B)は、各区間の増加合計値と減少合計値を示している。
図9では、配信サーバ200に蓄電池システム300−1〜300−5が接続された例を示す。
図9(A)に示すように、区間k′では、蓄電池システム300−1、300−2、300−3のそれぞれに供給される電力量が増加し、供給される電力量が減少する蓄電池システム300は存在しない。すなわち、区間k′では、各蓄電池システム300のそれぞれが区間k′の充放電計画を実行した後に、全ての蓄電池システムがバイパス動作した場合よりも使用電力量が増加することがわかる。
同様に、また、区間k′+1では、蓄電池システム300−4、300−5に供給される電力量が増加し、供給される電力量が減少する蓄電池システム300は存在しない。すなわち、区間k′+1では、各蓄電池システム300のそれぞれが区間k′の充放電計画を実行した後に、全ての蓄電池システムがバイパス動作した場合よりも使用電力量が増加することがわかる。
また、区間k′+2では、蓄電池システム300−1〜300−5が区間k′+2の充放電計画を実行することで、全ての蓄電池システムがバイパス動作した場合よりも使用電力量が減少することがわかる。
本実施形態の配信サーバ200は、付加情報算出部233により、複数区間の充放電計画を配信する際に、複数区間の最初の区間の開始時刻における使用電力量の区間毎の増加分と減少分とをそれぞれ別々に求め、増加合計値、減少合計値とする。
図9(B)では、増加合計値及び減少合計値は、区間k′の開始時刻kにおける各区間の使用電力量の増加分又は減少分を示している。
例えば、区間k′の増加合計値σc[k′|k]は、300kWhであり、減少合計値σd[k′|k]は、0kWhである。また、区間k′+1の増加合計値σc[k′+1|k]は、200kWhであり、減少合計値σd[k′+1|k]は、0kWhである。また、区間k′+2の増加合計値σc[k′+2|k]は0kWhであり、減少合計値σd[k′+2|k]は、−500kWhである。
本実施形態では、以上のように、区間毎に、使用電力量の増加量と減少量の両方を算出する。よって、本実施形態では、例えば使用電力量の増加量と減少量とが同じであり、互いに相殺することで結果として使用電力量が増減しない場合でも、蓄電池システム300毎に供給される電力量の変動を検知できる。
次に、本実施形態の電源制御システム100の各装置の動作の説明に先立ち、各種の記号の定義について説明する。
本実施形態では、時刻kに算出された区間l′の使用電力量の予測値をp[l′|k]とし、時刻mに作成された蓄電池システム300−iの区間l′の充放電計画をS[l′|m]とする。また、充放電計画S[l′|m]に従って全ての蓄電池システム300が動作した場合の増加合計値をσc[l′|m]、減少合計値をσd[l′|m]とする。
このとき、電源制御装置400の予測修正部418により算出される使用電力量の修正予測値p[l′|k,m]は、以下の式1により示される。
尚、使用電力量の修正予測値p[l′|k,m]とは、全ての蓄電池システム300が、RAM42に蓄積された充放電計画S[l′|m]を実行したときの使用電力量の各区間の予測値である。
式1において、時刻kは最新時刻であり、時刻mは時刻kよりも前の時刻、すなわち時刻kから見て過去の時刻である。また、式1において、区間m′は、時刻mから開始する区間を示す。よって、本実施形態の使用電力量の修正予測値p[l′|k,m]は、時刻kにおいて算出された区間l′の使用電力量の予測値を、時刻kよりも前の時刻mにおいて算出された区間l′の増加合計値と減少合計値を用いて修正した値となる。
尚、式1において、Hは、配信サーバ200において充放電計画S[l′|m]が作成される区間の数であり、予め配信サーバ200に与えられている。
次に、図10を参照し、本実施形態の配信サーバ200の動作を説明する。図10は、配信サーバの動作を説明するフローチャートである。
本実施形態の配信サーバ200は、区間k′の開始時刻である時刻kとなったか否かを判定する(ステップS101)。ステップS101において、時刻kとなっていない場合、配信サーバ200は、時刻kとなるまで待機する。ステップS101において、時刻kになると、配信サーバ200は、使用電力データベース220を参照し、過去の区間の使用電力量を取得する。また配信サーバ200、気象情報を取得する(ステップS102)。気象情報とは、例えば気温等である。
続いて配信サーバ200は、使用電力予測部231により、過去の使用電力量と、気象情報とを用いて、区間k′からH区間分の各区間における使用電力量の予測値を算出する(ステップS103)。続いて配信サーバ200は、充放電計画作成部232により、残容量データベース210に格納された各蓄電池の残容量と、ステップS103で算出した使用電力量の予測値とを参照し、各蓄電池システム300のH区間分の充放電計画を作成する(ステップS104)。
続いて配信サーバ200は、付加情報算出部233により、各区間における増加合計値と減少合計値とを算出する(ステップS105)。
続いて配信サーバ200は、H区間分の充放電計画と付加情報とに、タイムスタンプを付与し、各蓄電池システム300に配信し、処理を終了する。
本実施形態の配信サーバ200は、上記の処理を、区間の開始時刻になる度に実行する。
次に、図11、12を参照し、本実施形態の電源制御装置400の動作について説明する。図11は、電源制御装置の動作を説明する第一のフローチャートである。
本実施形態の電源制御装置400は、入力受付部411により、H区間分の最新の充放電計画と付加情報とを受信したか否かを判定する(ステップS1101)。
ステップS1101において、最新の充放電計画と付加情報とを受信した場合、電源制御装置400は、受信した充放電計画と、付加情報とをRAM42等のメモリに格納する(ステップS1102)。ここで受信した充放電計画は、時刻kにおいて作成された区間k′から区間k′+H−1までの充放電計画{S[l′|k]}l′=k′〜k′+H−1である。また、ここで受信した付加情報は、時刻kにおいて算出された、区間l′から区間l′+H−1までの各区間の増加合計値{σc[l′|k]}l′=k′〜k′+H−1と減少合計値{σd[l′|k]}l′=k′〜k′+H−1である。尚、時刻kは、現在の時刻(最新の時刻)である。
続いて電源制御装置400は、電源制御部414により、受信した充放電計画S[k′|k]にしたがって、区間k′における蓄電池500に対する充電、蓄電池500からの放電、電力のバイパスの何れかを行う(ステップS1103)。続いて電源制御装置400は、蓄電池監視部413により、蓄電池500の残容量データを取得してタイムスタンプを付与する(ステップS1104)。そして、電源制御装置400は、通信部412によりタイムスタンプが付与された残容量データを配信サーバ200へ送信し(ステップS1105)、処理を終了する。
ステップS1101において、最新の充放電計画と付加情報とを受信しなかった場合、電源制御装置400は、使用電力予測部416により、使用電力量の予測値を算出する(ステップS1106)。ここで算出される使用電力量の予測値は、時刻kにおける区間k′から区間k′+H−1までの使用電力量の予測値{p[l′|k]}l′=k′〜k′+H−1である。尚、ステップS1106における使用電力量の予測値の算出は、公知のアルゴリズムにより行われる。
続いて電源制御装置400は、計画有無判定部415により、メモリ内に、過去に受信した充放電計画と付加情報が格納されているか否かを判定する(ステップS1107)。
具体的には、計画有無判定部415は、過去に受信した充放電計画が作成された時刻をksとすると、時刻ksにおいて作成された区間k′の充放電計画S[k′|ks]がメモリ内に格納されているか否かを判定する。また、計画有無判定部415は、時刻ksにおいて算出された区間k′の増加合計値σc[k′|ks]、減少合計値σd[k′|ks]がメモリ内に格納されているか否かを判定する。
言い換えれば、計画有無判定部415は、ステップS1107において、時刻kから見て過去の時刻ksを開始時刻とする区間を区間ks′としたときk′≦ks′+H−1を満たすか否かを判定している。すなわち、計画有無判定部415は、区間ks′からH区間分の中に、区間k′が含まれるか否かを判定している。
ステップS1107において、メモリ内に過去の充放電計画と付加情報が格納されている場合、電源制御装置400は、後述する図12のステップS1201の処理へ進む。
ステップS1107において、メモリ内に過去の充放電計画と付加情報が格納されていない場合、電源制御装置400は、第一ピーク判定部417により、ステップS1106で算出した使用電力量の予測値がピークとなる区間が、直近の区間k′であるか否かを判定する(ステップS1108)。言い換えれば、第一ピーク判定部417は、過去の使用電力量と、時刻kに算出された、区間k′から区間k′+H−1までの使用電力量の予測値{p[l′|k]}l′=k′〜k′+H−1とを参照し、直近の区間k′の使用電力量の予測値が最も大きいか否かを判定する。尚、本実施形態の電源制御装置400は、過去に検出された実際の使用電力量の値をメモリ内に保持していることが好ましい。
ステップS1108において、区間k′がピークとなる区間である場合、電源制御装置400は、電源制御部414により、蓄電池500に対する充電を禁止し、蓄電池500から放電することが可能であれば、蓄電池500から電力を放電させる制御を行い(ステップS1109)、ステップS1104へ進む。
ステップS1108において区間k′がピークとなる区間でない場合、電源制御装置400は、電源制御部414により、電力をバイパスさせる制御を行い(ステップS1110)、ステップS1104へ進む。
以上のように、本実施形態の電源制御装置400は、メモリ内に過去に配信された充放電計画が格納されていない場合には、自身で最新の使用電力量の予測値を算出して直近に使用電力量がピークとなる区間があった場合に蓄電池500への充電を禁止し、蓄電池500が放電可能であれば蓄電池500から電力を放電させる。本実施形態では、蓄電池500への充電を禁止することで、蓄電池500に蓄電する予定であった分の電力量が使用されなくなる。また、蓄電池500が放電可能であれば蓄電池500から電力が放電される。したがって、本実施形態では、使用電力量の予測値がピークとなる区間において、使用電力量を低減させることができる。
図12は、電源制御装置の動作を説明する第二のフローチャートである。本実施形態の電源制御装置400は、図11のステップS1107において、メモリ内に過去の充放電計画と付加情報が格納されている場合、図12のステップS1201へ進む。
図12のステップS1201の処理は、図11のステップS1108の処理と同様であるから、説明を省略する。
ステップS1201において、区間k′がピークとなる区間である場合、電源制御装置400は、増加量判定部420により、メモリに格納された区間k′の増加合計値σc[k′|ks]が0であるか否かを判定する(ステップS1202)。すなわち、増加量判定部420は、区間k′において、充電が計画されているか否かを判定する。
ステップS1202において増加合計値σc[k′|ks]が0である場合、電源制御装置400は、図11のステップS1103へ進む。増加合計値σc[k′|ks]が0である場合、時刻ksにおいて作成された区間k′の充放電計画は、区間k′においてピーク電力を増加させたり、新たなピークを発生させることがなく、適切な充放電計画であると言える。したがって、電源制御装置400は、図11のステップS1103へ進み、メモリ内に格納された、時刻ksに作成された区間k′の充放電計画を実行する。
ステップS1202において、増加合計値σc[k′|ks]が0でない場合、電源制御装置400は、図11のステップS1109へ進む。増加合計値σc[k′|ks]が0でない場合、時刻ksにおいて作成された区間k′の充放電計画は、直近の区間k′の使用電力量を増加させる充放電計画であると言える。したがって、電源制御装置400は、図11のステップS1109へ進み、蓄電池500に対する充電を禁止する制御を行う。
ステップS1201において区間k′がピークとなる区間でない場合、電源制御装置400は、ステップS1106で算出した各区間の使用電力量の予測値と、メモリ内の増加合計値と減少合計値とを用いて、予測修正部418により使用電力量の修正予測値{p[l′|k,ks]}l′=k′〜k′+H−1を算出する(ステップS1203)。
ステップS1106で算出された使用電力量の予測値は、時刻kにおいて算出された、区間k′から区間k′+H−1までの使用電力量の予測値{p[l′|k]}l′=k′〜k′+H−1である。また、メモリ内の増加合計値は、時刻ksにおいて算出された、区間ks′から区間ks′+H−1までの増加合計値{σc[l′|ks]}l′=ks′〜ks′+H−1である。メモリに格納された減少合計値は、時刻ksにおいて算出された、区間ks′から区間ks′+H−1までの各区間の減少合計値{σd[l′|ks]}l′=ks′〜ks′+H−1である。区間ks′から区間ks′+H−1の中には、区間l′が含まれる。
よって、ステップS1203で算出される修正予測値{p[l′|k,ks]}l′=k′〜k′+H−1は、時刻kにおいて算出された各区間の使用電力量の予測値を、時刻kよりも前の時刻ksにおいて算出された各区間の増加合計値と減少合計値を用いて修正した値となる。
続いて電源制御装置400は、第二ピーク判定部419により、区間k′から区間k′+H−1までの修正予測値{p[l′|k,ks]}l′=k′〜k′+H−1のうち、直近の区間k′がピークとなる区間であるか否かを判定する(ステップS1204)。
ステップS1204において、区間k′がピークとなる区間である場合、電源制御装置400は、増加量判定部420により、メモリに格納された区間k′の増加合計値σc[k′|ks]が0であるか否かを判定する(ステップS1205)。
ステップS1205において、増加合計値σc[k′|ks]が0である場合、電源制御装置400は、図11のステップS1103へ進む。
ステップS1205において、増加合計値σc[k′|ks]が0でない場合、電源制御装置400は、図11のステップS1110へ進む。
ステップS1205においてNOの場合とは、メモリ内の充放電計画を実行した際の使用電力量の増減を含め、直近の区間k′の使用電力量を予測すると、区間k′の使用電力量がピークとなり、さらに使用電力量が増加することが見込まれる場合である。すなわち、この場合は、時刻ksにおいて充放電計画を作成したときとは、電力の使用状況等が変化し、メモリに格納された充放電計画を実行すると、ピーク電力の増加や新たなピークの発生といった不都合が生じる場合である。
本実施形態では、蓄電池システム300の電源制御装置400において、上述した不都合が生じる場合を検知し、充放電計画を実行せずに電力をバイパスさせる制御を行うことで、最新の充放電計画が配信されない場合の制御について、信頼性を向上させることができる。
以下に、図13及び図14を参照し、本実施形態の効果について説明する。図13は、電源制御システムの効果を説明する第一の図である。
図13(A)は、時刻ksにおいて算出された、区間ks′から区間ks′+5までの使用電力量の予測値を示している。図13(B)は、時刻ksにおいて作成された、区間ks′から区間ks′+5までの充放電計画を示している。図13(C)は、時刻ksにおいて作成された充放電計画を実行した場合の、区間ks′から区間ks′+5までの使用電力量の予測値を示している。
図13(A)に示すように、区間ks′から区間ks′+5の中で、区間ks′+1の使用電力量の予測値が最も小さく、区間ks′+3の使用電力量の予測値が最も大きい。
また、図13(B)に示す充放電計画では、区間ks′における増加合計値σc[ks′|ks′]は0kWhであり、区間ks′+1における増加合計値σc[ks′+1|ks′]は300kWhであり、区間ks′+2における増加合計値σc[ks′+2|ks′]は200kWhである。また、区間ks′+3における減少合計値σd[ks′+3|ks′]は−500kWhである。
この充放電計画を実行した場合、区間ks′から区間ks′+5までの使用電力量の予測値は、図13(C)に示すように、区間ks′+2の使用電力量の予測値が300kWh増加し、区間ks′+2の使用電力量の予測値が200kWh増加し、区間ks′+3の使用電力量の予測値が500kWh減少し、使用電力量が平準化されることがわかる。
次に、図14を参照し、最新の時刻である時刻kの充放電計画と付加情報が配信されなかった場合について説明する。この場合、電源制御装置400は、メモリ内に格納された区間ks′から区間ks′+5までの充放電計画と付加情報を参照して、充放電を制御する。
尚、ここでは、時刻kは、区間ks′+1の開始時刻である時刻ks+1と同一の時刻であるものとした。すなわち、図14に示す区間k′は、図13に示す区間ks′+1である。
図14は、電源制御システムの効果を説明する第二の図である。図14(A)は、区間k′−1の使用電力量実績値と、時刻kにおいて算出された区間k′から区間k′+5の使用電力量の予測値を示している。図14(B)は、電源制御装置400のメモリに格納された充放電計画と付加情報を示している。図14(C)は、区間k′−1の使用電力量実績値と、メモリ内の格納された充放電計画をそのまま実行した場合の使用電力量の予測値を示している。
図14(A)に示すように、時刻kにおいて算出された使用電力量の予測値は、区間k′(図13の区間ks′+1)の予測値が最大であり、区間k′+1(図13の区間ks′+2)の予測値よりも大きい。したがって、時刻kにおける電力の使用状況は、時刻ksと比べて変化していることがわかる。
この状態において、メモリ内に格納された充放電計画を実行した場合、時刻kにおける区間k′の使用電力量の予測値は4100kWhとなり、新たなピークとなる。
このとき、区間k′の増加合計値σc[k′|ks′](すなわち増加合計値σc[ks′+1|ks′])は、300kWhであり、0kWhではない。
そこで、本実施形態の電源制御装置400では、区間k′における蓄電池500の充電を禁止して電力をバイパスさせることで、増加合計値を減少させ、区間k′における使用電力量を削減し、新たなピークの発生を抑制することができる。
以下に、図15を参照し、電源制御装置400による充放電計画の変更について説明する。図15は、充放電計画の変更を説明する図である。
図15は、時刻ksにおいて作成された区間k′(すなわち区間ks′+1)の充放電計画と、時刻kにおいて変更された区間k′の充放電計画と、を示している。
本実施形態の電源制御装置400は、最新の時刻kにおいて充放電計画が配信されない場合、メモリ内の区間k′の充放電計画を実行した際に直近の区間k′の使用電力量の予測値がピークとなる場合に、充放電計画を変更する。
図15の例では、時刻ksにおいて作成された充放電計画のうち、充電の動作をバイパスの動作へ変更していることがわかる。
以上のように、本実施形態の電源制御装置400は、メモリに格納された充放電計画と付加情報を用いて、過去に作成された充放電計画を最新の時刻に適した充放電計画に変更することができ、電源制御の信頼性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、配信サーバ200は、各蓄電池システム300に対し、充放電計画と付加情報のみを送信すれば、電源制御の信頼性を向上できる。したがって、本実施形態では、各蓄電池システム300の個別の情報を配信サーバ200から配信する必要がなく、通信に係る負荷を低減できる。
さらに、本実施形態では、配信サーバ200から、付加情報として、他の蓄電池システム300の充放電計画を配信する代わりに、増加合計値と減少合計値を配信する。したがって、本実施形態では、配信サーバ200が配信するデータの容量を削減し、蓄電池システム300の電源制御装置400の処理の負荷を軽減することができる。
また、本実施形態では、充放電が制御される対象を蓄電池としたが、これに限定されない。本実施形態では、蓄電池の代わりに、キャパシタやフライホイール等の蓄電要素を用いることができる。また、本実施形態では、蓄電池の代わりに、例えば熱を蓄積する蓄熱槽を用いても良い。この場合、使用電力量は使用熱量に相当するものとなる。
開示の技術では、以下に記載する付記のような形態が考えられる。
(付記1)
蓄電池の充放電を制御する電源制御装置であって、
所定時間を有する区間における、前記電源制御装置と他の電源制御装置とに電力を供給する電力供給源の使用電力量の予測値を算出する使用電力予測部と、
前記使用電力予測部により算出された第一の区間の予測値と、前記第一の区間よりも前の第二の区間において取得した、前記第一の区間の予測値に関連する情報とを用いて、前記第一の区間における前記蓄電池への充電を許容するか否かを制御する電源制御部と、
を備えることを特徴とする電源制御装置。
(付記2)
複数区間分の各区間における、前記制御の内容を示す充放電計画及び前記情報の入力を受け付ける入力受付部と、
入力された前記複数区間分の各区間における前記充放電計画と、前記情報とが格納される記憶部と、を有し、
前記使用電力予測部は、
前記第一の区間の開始時刻において、前記第一の区間から複数区間分の前記充放電計画と前記情報が入力されなかった場合に、前記第一の区間から複数区間の各区間における前記予測値を算出する付記1記載の電源制御装置。
(付記3)
前記記憶部に、前記第二の区間において取得した、前記第一の区間の前記充放電計画及び前記情報が格納されていない場合に、
前記使用電力予測部により算出された前記第一の区間における前記予測値が、前記記憶部に格納された過去の予測値と、前記使用電力予測部により算出された前記複数区間の各区間における前記予測値と、の中の最大値であるか否かを判定する第一ピーク判定部を有し、
前記電源制御部は、
最大値であった場合に、前記第一の区間において、前記蓄電池への充電を禁止し、
最大値でなかった場合に、前記第一の区間において、前記電力供給源から前記蓄電池と接続された負荷へ、前記蓄電池を介さずに電力を供給させる付記2記載の電源制御装置。
(付記4)
前記記憶部に、前記第二の区間において取得した、前記第一の区間の前記充放電計画及び前記情報が格納されており、且つ前記第一ピーク判定部により、前記第一の区間における前記予測値が最大値でないと判定されたとき、
前記第二の区間において取得した前記第一の区間の前記情報と、前記第一の区間の開始時刻において算出された前記第一の区間の前記予測値と、を用いて前記第一の区間の予測値を修正した修正予測値を算出する予測修正部を有する付記3記載の電源制御装置。
(付記5)
前記情報は、
前記電源制御装置と他の電源制御装置のそれぞれが、前記第二の区間において取得したそれぞれの前記第一の区間の充放電計画を前記第一の区間で実行した際の、
前記電源制御装置と他の電源制御装置のそれぞれにおける、前記第一の区間の予測値に対する前記使用電力量の増加量の合計値と、
前記電源制御装置と他の電源制御装置のそれぞれにおける、前記第一の区間の予測値に対する前記使用電力量の減少量の合計値と、を含む付記3又は4記載の電源制御装置。
(付記6)
前記第一の区間の修正予測値が、前記記憶部に格納された過去の予測値と、前記使用電力予測部により算出された前記複数区間の各区間における前記予測値と、の中の最大値であるか否かを判定する第二ピーク判定部と、
前記増加量の合計値が0であるか否かを判定する増加量判定部と、を有し、
前記電源制御部は、
前記第二のピーク判定部により前記修正予測値が最大値であると判定され、且つ前記増加量判定部により前記増加量の合計値が0でないと判定されたとき、
前記第一の区間において、前記電力供給源から前記蓄電池と接続された負荷へ、前記蓄電池を介さずに電力を供給させる付記5記載の電源制御装置。
(付記7)
前記使用電力予測部は、
前記記憶部に格納された過去の前記使用電力量と、外部から入力される気象情報に基づき、前記予測値を算出する付記2乃至6の何れか一項に記載の電源制御装置。
(付記8)
所定時間を有する第一の区間における、電源制御装置と他の電源制御装置とに電力を供給する電力供給源の使用電力量の予測値を算出し、
算出された前記第一の区間の予測値と、前記第一の区間よりも前の第二の区間において取得した、前記第一の区間の予測値に関連する情報とを用いて、前記第一の区間における前記電源制御装置と接続された蓄電池への充電を許容するか否かを制御する、
処理を前記電源制御装置に実行させることを特徴とする電源制御プログラム。
(付記9)
蓄電池の充放電を制御する電源制御装置による電源制御方法であって、
所定時間を有する第一の区間における、電源制御装置と他の電源制御装置とに電力を供給する電力供給源の使用電力量の予測値を算出し、
算出された前記第一の区間の予測値と、前記第一の区間よりも前の第二の区間において取得した、前記第一の区間の予測値に関連する情報とを用いて、前記第一の区間における前記蓄電池への充電を許容するか否かを制御することを特徴とする電源制御方法。
(付記10)
蓄電池の充放電を制御する複数の電源制御装置と、前記複数の電源制御装置のそれぞれへ前記制御の内容を示す充放電計画を配信するサーバと、を有する電源制御システムであって、
前記サーバは、
所定時間を有する複数の区間分の前記電源制御装置毎の前記充放電計画と、
前記複数の電源制御装置に電力を供給する電力供給源の使用電力量の、前記複数の区間分の各区間における予測値に関連する情報と、を前記複数の前記電源制御装置に配信する配信部を有し、
前記電源制御装置は、
前記サーバから第一の区間における前記充放電計画と前記情報とが配信されない場合において、
前記第一の区間における前記使用電力量の予測値を算出する使用電力予測部と、
前記使用電力予測部により算出された前記第一の区間の予測値と、前記第一の区間よりも前の第二の区間において取得した、前記第一の区間の前記情報とを用いて、前記第一の区間における前記蓄電池への充電を許容するか否かを制御する電源制御部と、を有することを特徴とする電源制御システム。
(付記11)
複数の蓄電池の充放電を制御する複数の電源制御装置と接続されたサーバであって、
所定時間を有する区間から複数区間分について、前記複数の電源制御装置に電力を供給する電力供給源の使用電力量の予測値を算出する使用電力予測部と、
前記複数区間毎の前記予測値を用いて、前記複数の電源制御装置のそれぞれについて、前記複数区間分の前記制御の内容を示す充放電計画を作成する充放電計画作成部と、
前記複数の電源制御装置のそれぞれが、前記複数区間において、前記充放電計画を実行した際の、各区間における前記使用電力量の増加量と減少量を含む情報を算出する分情報算出部と、
前記複数区間分の前記充放電計画と前記情報とを、前記複数の電源制御装置のそれぞれへ配信する配信部と、を有するサーバ。
本発明は、具体的に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
100 電源制御システム
200 配信サーバ
210 残容量データベース
220 使用電力データベース
231、416 使用電力予測部
232 充放電計画作成部
233 付加情報算出部
300 蓄電池システム
400 電源制御装置
410 電源制御プログラム
417 第一ピーク判定部
418 予測修正部
419 第二ピーク判定部
420 増加量判定部
500 蓄電池
600 負荷

Claims (9)

  1. 蓄電池の充放電を制御する電源制御装置であって、
    所定時間を有する区間における、前記電源制御装置と他の電源制御装置とに電力を供給する電力供給源の使用電力量の予測値を算出する使用電力予測部と、
    前記使用電力予測部により算出された第一の区間の予測値と、前記第一の区間よりも前の第二の区間において作成された充放電計画に基づく充放電を行った場合の前記第一の区間の予測値の増加合計量および減少合計量と、を用いて、前記第一の区間における前記蓄電池への充電を許容するか否かを制御する電源制御部と、
    を備えることを特徴とする電源制御装置。
  2. 複数区間分の各区間における、前記制御の内容を示す充放電計画及び前記増加合計量および減少合計量の入力を受け付ける入力受付部と、
    入力された前記複数区間分の各区間における前記充放電計画と、前記増加合計量および減少合計量とが格納される記憶部と、を有し、
    前記使用電力予測部は、
    前記第一の区間の開始時刻において、前記第一の区間から複数区間分の前記充放電計画と前記増加合計量および減少合計量が入力されなかった場合に、前記第一の区間から複数区間の各区間における前記予測値を算出する請求項1記載の電源制御装置。
  3. 前記記憶部に、前記第二の区間において取得した、前記第一の区間の前記充放電計画及び前記増加合計量および減少合計量が格納されていない場合に、
    前記使用電力予測部により算出された前記第一の区間における前記予測値が、前記記憶部に格納された過去の予測値と、前記使用電力予測部により算出された前記複数区間の各区間における前記予測値と、の中の最大値であるか否かを判定する第一ピーク判定部を有し、
    前記電源制御部は、
    最大値であった場合に、前記第一の区間において、前記蓄電池への充電を禁止し、
    最大値でなかった場合に、前記第一の区間において、前記電力供給源から前記蓄電池と接続された負荷へ、前記蓄電池を介さずに電力を供給させる請求項2記載の電源制御装置。
  4. 前記記憶部に、前記第二の区間において取得した、前記第一の区間の前記充放電計画及び前記増加合計量および減少合計量が格納されており、且つ前記第一ピーク判定部により、前記第一の区間における前記予測値が最大値でないと判定されたとき、
    前記第二の区間において取得した前記第一の区間の前記増加合計量および減少合計量と、前記第一の区間の開始時刻において算出された前記第一の区間の前記予測値と、を用いて前記第一の区間の予測値を修正した修正予測値を算出する予測修正部を有する請求項3記載の電源制御装置。
  5. 前記増加合計量および減少合計量は、
    前記電源制御装置と他の電源制御装置のそれぞれが、前記第二の区間において取得した前記第一の区間の充放電計画を前記第一の区間で実行した際の、
    前記電源制御装置と他の電源制御装置のそれぞれにおける、前記第一の区間の予測値に対する前記使用電力量の増加量の合計値と、
    前記電源制御装置と他の電源制御装置のそれぞれにおける、前記第一の区間の予測値に対する前記使用電力量の減少量の合計値と、を含む請求項3又は4記載の電源制御装置。
  6. 前記第一の区間の修正予測値が、前記記憶部に格納された過去の予測値と、前記使用電力予測部により算出された前記複数区間の各区間における前記予測値と、の中の最大値であるか否かを判定する第二ピーク判定部と、
    前記増加量の合計値が0であるか否かを判定する増加量判定部と、を有し、
    前記電源制御部は、
    前記第二ピーク判定部により前記修正予測値が最大値であると判定され、且つ前記増加量判定部により前記増加量の合計値が0でないと判定されたとき、
    前記第一の区間において、前記電力供給源から前記蓄電池と接続された負荷へ、前記蓄電池を介さずに電力を供給させる請求項5記載の電源制御装置。
  7. 所定時間を有する第一の区間における、電源制御装置と他の電源制御装置とに電力を供給する電力供給源の使用電力量の予測値を算出し、
    算出された前記第一の区間の予測値と、前記第一の区間よりも前の第二の区間において作成された充放電計画に基づく充放電を行った場合の前記第一の区間の予測値の増加合計量および減少合計量と、を用いて、前記第一の区間における前記電源制御装置と接続された蓄電池への充電を許容するか否かを制御する、
    処理を前記電源制御装置に実行させる、ことを特徴とする電源制御プログラム。
  8. 蓄電池の充放電を制御する電源制御装置による電源制御方法であって、
    所定時間を有する第一の区間における、電源制御装置と他の電源制御装置とに電力を供給する電力供給源の使用電力量の予測値を算出し、
    算出された前記第一の区間の予測値と、前記第一の区間よりも前の第二の区間において作成された充放電計画に基づく充放電を行った場合の前記第一の区間の予測値の増加合計量および減少合計量と、を用いて、前記第一の区間における前記蓄電池への充電を許容するか否かを制御する、ことを特徴とする電源制御方法。
  9. 蓄電池の充放電を制御する複数の電源制御装置と、前記複数の電源制御装置のそれぞれへ前記制御の内容を示す充放電計画を配信するサーバと、を有する電源制御システムであって、
    前記サーバは、
    所定時間を有する複数の区間分の前記電源制御装置毎の前記充放電計画と、
    前記複数の電源制御装置に電力を供給する電力供給源の使用電力量の、前記複数の区間分の各区間における予測値の増加合計量および減少合計量と、を前記複数の前記電源制御装置に配信する配信部を有し、
    前記電源制御装置は、
    前記サーバから第一の区間における前記充放電計画と前記増加合計量および減少合計量とが配信されない場合において、
    前記第一の区間における前記使用電力量の予測値を算出する使用電力予測部と、
    前記使用電力予測部により算出された前記第一の区間の予測値と、前記第一の区間よりも前の第二の区間において作成された充放電計画に基づく充放電を行った場合の前記第一の区間の前記増加合計量および減少合計量と、を用いて、前記第一の区間における前記蓄電池への充電を許容するか否かを制御する電源制御部と、を有することを特徴とする電源制御システム。
JP2014241371A 2014-11-28 2014-11-28 電源制御装置、電源制御プログラム、電源制御方法及び電源制御システム Active JP6414743B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014241371A JP6414743B2 (ja) 2014-11-28 2014-11-28 電源制御装置、電源制御プログラム、電源制御方法及び電源制御システム

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014241371A JP6414743B2 (ja) 2014-11-28 2014-11-28 電源制御装置、電源制御プログラム、電源制御方法及び電源制御システム
US14/922,439 US10310587B2 (en) 2014-11-28 2015-10-26 Power-supply control apparatus, power-supply control method, server, power-supply control system, and storage medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016103924A JP2016103924A (ja) 2016-06-02
JP6414743B2 true JP6414743B2 (ja) 2018-10-31

Family

ID=56079196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014241371A Active JP6414743B2 (ja) 2014-11-28 2014-11-28 電源制御装置、電源制御プログラム、電源制御方法及び電源制御システム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10310587B2 (ja)
JP (1) JP6414743B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108292860A (zh) * 2015-12-10 2018-07-17 三菱电机株式会社 电力控制装置、运转计划制定方法以及程序
US10447077B2 (en) 2017-04-26 2019-10-15 Kohler Co. Predictive generator events

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11275762A (ja) 1998-03-24 1999-10-08 Ntt Power And Building Facilities Inc 電力貯蔵装置
US6347254B1 (en) 1998-12-31 2002-02-12 Honeywell Inc Process facility control systems using an efficient prediction form and methods of operating the same
JP2002152976A (ja) * 2000-11-13 2002-05-24 Sharp Corp 分散電源電力供給システム
JP3980541B2 (ja) * 2003-09-22 2007-09-26 日本電信電話株式会社 分散型エネルギーコミュニティー制御システム、中央制御装置、分散制御装置と、それらの制御方法
JP4410278B2 (ja) * 2007-10-04 2010-02-03 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド 電子機器、電子機器の電力制御方法、およびコンピュータが実行するためのプログラム
WO2011142330A1 (ja) * 2010-05-11 2011-11-17 三洋電機株式会社 電力供給システム
JP2013074631A (ja) * 2011-09-26 2013-04-22 Kddi Corp 電力管理装置、基地局、電力管理システム、電力管理方法、電力管理プログラム
JP5542781B2 (ja) * 2011-11-10 2014-07-09 株式会社日立製作所 蓄電池制御システム及び蓄電池制御方法
JP5780984B2 (ja) * 2012-03-08 2015-09-16 株式会社東芝 エネルギー管理システム、エネルギー管理制御装置、エネルギー管理方法およびプログラム
IN2015KN00400A (ja) * 2012-08-16 2015-07-17 Bosch Gmbh Robert
WO2014075108A2 (en) * 2012-11-09 2014-05-15 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Forecasting system using machine learning and ensemble methods
WO2014132659A1 (ja) * 2013-03-01 2014-09-04 日本電気株式会社 需給調整システム、需給調整方法ならびに需給調整プログラム
JP5990117B2 (ja) 2013-03-04 2016-09-07 富士通株式会社 制御方法、制御サーバ及び制御プログラム
JP6020297B2 (ja) 2013-03-28 2016-11-02 富士通株式会社 制御計画生成方法、制御計画生成装置および制御計画生成プログラム
JP2015002588A (ja) * 2013-06-14 2015-01-05 株式会社日立製作所 電力消費管理システムおよび方法
WO2015004893A1 (ja) * 2013-07-12 2015-01-15 パナソニック株式会社 電力管理装置、電力管理システム、サーバ、電力管理方法、プログラム
JP2015035848A (ja) * 2013-08-07 2015-02-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 電力供給システム、放電装置
WO2015151696A1 (ja) * 2014-04-01 2015-10-08 株式会社 東芝 監視装置、制御装置及び制御システム
US9210662B1 (en) * 2014-05-29 2015-12-08 Apple Inc. Adaptive battery life extension

Also Published As

Publication number Publication date
US10310587B2 (en) 2019-06-04
US20160154453A1 (en) 2016-06-02
JP2016103924A (ja) 2016-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6298465B2 (ja) 電力管理装置、電力管理システム、サーバ、電力管理方法、プログラム
EP2882071B1 (en) Grid integrated control device, grid control system, grid control device, program, and control method
JP2013529879A (ja) 発電機の運転をスケジューリングするための方法
JP2016082617A (ja) 需要調整計画生成装置、需要調整計画生成方法、及び需要調整計画生成プログラム
JP6168061B2 (ja) 電力管理方法、電力管理装置およびプログラム
JP2015177623A (ja) 需給制御方法、需給制御装置、および、蓄電システム
US9705335B2 (en) Method and system for allocating energy
JP6544356B2 (ja) 制御装置、蓄電装置、制御支援装置、制御方法、制御支援方法および記録媒体
JP5390498B2 (ja) 制御装置および制御方法
JPWO2016017424A1 (ja) 制御装置、機器制御装置、通知方法および記録媒体
JP6239631B2 (ja) 管理システム、管理方法、管理プログラム及び記録媒体
JP6414743B2 (ja) 電源制御装置、電源制御プログラム、電源制御方法及び電源制御システム
JPWO2014132659A1 (ja) 需給調整システム、需給調整方法ならびに需給調整プログラム
US10103575B2 (en) Power interchange management system and power interchange management method for maintaining a balance between power supply and demand
JP6168060B2 (ja) 電力管理方法、電力管理装置およびプログラム
JP6269675B2 (ja) 電力管理システムおよび電力管理方法
JP2018023188A (ja) 充放電計画設定プログラム、充放電計画設定方法、及び充放電計画設定装置
JP2005261123A (ja) 電力システムの制御方法及び制御ユニット
JPWO2017149618A1 (ja) 制御装置、発電制御装置、制御方法、システム、及び、プログラム
JP5675672B2 (ja) コミュニティ制御装置、蓄電システム、蓄電装置分配方法、及びプログラム
WO2016084313A1 (ja) 電力需要調整システム、需要調整装置、グループ生成装置及びグループ生成方法
JP2019134522A (ja) 蓄電池管理装置、蓄電池管理方法および蓄電池管理プログラム
JP2016220450A (ja) 電源制御装置、電源システム、電源制御方法およびプログラム
JP2015141465A (ja) 電気自動車の管理装置及び方法
JP2015173570A (ja) 自動周波数制御装置および自動周波数制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170801

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180612

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180810

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180828

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180920

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6414743

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150