JP6529766B2 - Power supply system - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電装置及び当該蓄電装置からの電力を消費して熱を発生させる熱発生装置を具備する電力供給システムの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a power supply system including a power storage device and a heat generating device that generates power by consuming power from the power storage device.
従来、蓄電装置及び当該蓄電装置からの電力を消費して熱を発生させる熱発生装置を具備する電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
Conventionally, the technology of a power supply system including a power storage device and a heat generating device that generates heat by consuming power from the power storage device is known. For example, it is as described in
特許文献１には、蓄電装置（蓄電池）及び熱発生装置（ヒートポンプユニット）を具備する電力供給システムが記載されている。蓄電装置は、商用電源等からの電力を蓄えて、当該電力を熱発生装置や家庭内の電力負荷に供給することができる。
しかしながら、一般的に熱発生装置を運転させるためには比較的多くの電力が必要になる。このため、特許文献１に記載の技術には、以下のような問題点がある。
However, generally, a relatively large amount of power is required to operate the heat generating apparatus. Therefore, the technique described in
特許文献１に記載の技術では、例えば商用電源が停電した場合、蓄電装置に蓄えられた電力を熱発生装置や家庭内の電力負荷へと供給することができる。しかし、熱発生装置で消費される電力が比較的多いため、熱発生装置及び家庭内の電力負荷で消費される電力が過大になる場合がある。この場合、熱発生装置及び家庭内の電力負荷で消費される電力が、蓄電装置から出力可能な電力を上回り、当該蓄電装置がトリップする（保護回路により出力が遮断される）おそれがある。
According to the technology described in
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、蓄電装置のトリップの発生を防止することが可能な電力供給システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and it is an object of the present invention to provide a power supply system capable of preventing the occurrence of a trip of a power storage device.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, means for solving the problem will be described.
即ち、電力を充放電可能な蓄電装置と、電力を消費する電力負荷と、電力を消費して熱を発生させる熱発生装置と、前記蓄電装置からの電力を前記電力負荷及び前記熱発生装置へと分配する分電盤と、前記分電盤と前記熱発生装置との間に設けられ、前記分電盤から前記熱発生装置への電力の供給の可否を切り替える第一のリレーと、前記電力負荷及び前記熱発生装置における消費電力を検出する消費電力検出手段と、前記消費電力検出手段による検出結果に応じて前記第一のリレーの動作を制御する消費電力抑制制御を行う制御装置と、を具備し、前記制御装置は、商用電源の停電時に、予測される熱需要に基づいて前記熱発生装置の運転方法を決定する運転方法決定制御を行い、前記運転方法決定制御によって決定された前記運転方法に基づいて前記熱発生装置の運転を制御している際に、前記消費電力抑制制御を行うものである。 That is, to a power storage device capable of charging and discharging power, a power load consuming power, a heat generating device consuming power and generating heat, power from the power storage device to the power load and the heat generating device A first relay which is provided between the distribution board and the heat generating apparatus, and which switches the supply of electric power from the distribution board to the heat generating apparatus; A power consumption detection unit that detects a load and power consumption of the heat generation device; and a control device that performs power consumption suppression control that controls the operation of the first relay according to the detection result of the power consumption detection unit. The control device performs an operation method determination control to determine an operation method of the heat generating device based on the predicted heat demand at the time of a power failure of a commercial power source, and the operation determined by the operation method determination control To the way When controlling the operation of the heat generating device Zui, and performs the power consumption suppression control.
また、前記電力負荷は、所定の電力負荷を含み、前記分電盤と前記所定の電力負荷との間に設けられ、前記分電盤から前記所定の電力負荷への電力の供給の可否を切り替える第二のリレーをさらに具備し、前記制御装置は、前記消費電力抑制制御において、前記消費電力検出手段による検出結果に応じて前記第二のリレーの動作を制御するものである。 The power load includes a predetermined power load, is provided between the distribution board and the predetermined power load, and switches whether to supply power from the distribution board to the predetermined power load. A second relay is further provided, and the control device controls the operation of the second relay according to a detection result by the power consumption detection means in the power consumption suppression control.
蓄電装置のトリップの発生を防止することができる。 It is possible to prevent the occurrence of a trip of the power storage device.
以下では、図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１の構成について説明する。
Hereinafter, the configuration of a
電力供給システム１は、種々の施設（本実施形態においては、住宅とする）に設けられ、電力を適宜の機器へと供給するためのものである。電力供給システム１は、主として蓄電装置１１、太陽光発電部１２、パワーコンディショナー１３、変圧器１４、出力切替盤１５、第二通常用リレー１６、分電盤１７、重要負荷１８、重要負荷用リレー１９、一般負荷２０、一般負荷用リレー２１、給湯装置２２、給湯装置用リレー２３、電力センサ２４及び制御装置２５等を具備する。
The
蓄電装置１１は、電力の充放電が可能なものである。蓄電装置１１は、商用電源１００（電力会社の電力系統）に連系して運用可能な系統連系型の蓄電装置である。蓄電装置１１は、リチウムイオン電池等の蓄電池や制御部等により構成される。
The
太陽光発電部１２は、自然エネルギーである太陽光を利用して発電するものである。太陽光発電部１２は、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部１２は、例えば、住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に配置される。
The solar
パワーコンディショナー１３は、電力を適宜変換するものである。パワーコンディショナー１３は、配電線を介して蓄電装置１１と接続される。またパワーコンディショナー１３は、配電線を介して太陽光発電部１２と接続される。またパワーコンディショナー１３は、配電線を介して商用電源１００及び後述する出力切替盤１５と接続される。パワーコンディショナー１３は、商用電源１００から供給される交流電力を直流電力に変換し、蓄電装置１１へと供給することができる。またパワーコンディショナー１３は、蓄電装置１１及び太陽光発電部１２から供給される直流電力を交流電力に変換し、外部（後述する出力切替盤１５等）へと供給することができる。
The
パワーコンディショナー１３は、後述する停電時（商用電源１００からの電力が供給されていない場合）に電力を出力可能な非常用出力部を有する。パワーコンディショナー１３の非常用出力部からは、所定の電圧（例えば、１００（Ｖ））の電力を取り出すことができる。
The
なお、パワーコンディショナー１３には、非常用出力部からの電力の取り出しの可否を切り替える切替スイッチが設けられる。前記切替スイッチが切られると、前記非常用出力部からの電力の取り出し（自立出力）が不能となる。一方、前記切替スイッチが入れられると、前記非常用出力部からの電力の取り出しが可能となる。当該切替スイッチは、後述する制御装置２５によって所定の場合に自動的に切り替えられる。また、当該切替スイッチは、住宅の居住者が手動で切り替えることも可能である。
The
また、パワーコンディショナー１３は、停電の発生を検出することができる。具体的には、パワーコンディショナー１３は、商用電源１００からの電力の供給の有無を検出するセンサ（不図示）に接続される。パワーコンディショナー１３は、前記センサにより商用電源１００からの電力の供給が無いことが検出された場合には、停電フラグをオン状態とする。一方、パワーコンディショナー１３は、前記センサにより商用電源１００からの電力の供給が有ることが検出された場合には、停電フラグをオフ状態とする。
In addition, the
変圧器１４は、電圧を適宜変更するものである。変圧器１４は、配電線を介してパワーコンディショナー１３の非常用出力部と接続される。変圧器１４は、パワーコンディショナー１３から供給される電力の電圧を、適宜の値（例えば、２００（Ｖ））に変更して出力する。
The
出力切替盤１５は、電力の流通経路を適宜切り替えるものである。出力切替盤１５は、配電線を介してパワーコンディショナー１３及び商用電源１００と接続される。また出力切替盤１５は、配電線を介して変圧器１４と接続される。また出力切替盤１５は、配電線を介して後述する分電盤１７と接続される。出力切替盤１５は、主として第一通常用リレー１５ａ及び停電用リレー１５ｂを具備する。
The
第一通常用リレー１５ａは、パワーコンディショナー１３及び商用電源１００から後述する分電盤１７への電力の流通の可否を切り替えるものである。第一通常用リレー１５ａが閉じられる（連系される）と、パワーコンディショナー１３及び商用電源１００から分電盤１７への電力の流通が可能となる。一方、第一通常用リレー１５ａが開かれる（解列される）と、パワーコンディショナー１３及び商用電源１００から分電盤１７への電力の流通が不能となる。
The first
停電用リレー１５ｂは、変圧器１４から後述する分電盤１７への電力の流通の可否を切り替えるものである。停電用リレー１５ｂが閉じられる（連系される）と、変圧器１４から分電盤１７への電力の流通が可能となる。一方、停電用リレー１５ｂが開かれる（解列される）と、変圧器１４から分電盤１７への電力の流通が不能となる。
The
第二通常用リレー１６は、パワーコンディショナー１３と商用電源１００及び出力切替盤１５との間での電力の流通の可否を切り替えるものである。第二通常用リレー１６は、パワーコンディショナー１３と商用電源１００及び出力切替盤１５とを接続する配電線の中途部に設けられる。第二通常用リレー１６が閉じられる（連系される）と、パワーコンディショナー１３と商用電源１００及び出力切替盤１５との間での電力の流通が可能となる。一方、第二通常用リレー１６が開かれる（解列される）と、パワーコンディショナー１３と商用電源１００及び出力切替盤１５との間での電力の流通が不能となる。
The second
分電盤１７は、電力を適宜分配するものである。分電盤１７は、図示せぬ漏電遮断器、配線遮断器、及び制御ユニット等を具備する。分電盤１７は、配電線を介して出力切替盤１５と接続される。
The
重要負荷１８は、当該電力供給システム１が設けられる住宅において電力が消費される電化製品等（電力負荷）である。より詳細には、重要負荷１８は、電力負荷の中で、停電時において電力を供給する必要性が比較的高いものである。例えば、重要負荷１８には、住宅のリビングに設けられるコンセント、当該リビングの照明、冷蔵庫等、生活において最低限不可欠なものが含まれる。重要負荷１８は、配電線を介して分電盤１７と接続される。
The
重要負荷用リレー１９は、分電盤１７から重要負荷１８への電力の流通の可否を切り替えるものである。重要負荷用リレー１９は、分電盤１７と重要負荷１８とを接続する配電線の中途部に設けられる。重要負荷用リレー１９が閉じられる（連系される）と、分電盤１７から重要負荷１８への電力の流通が可能となる。一方、重要負荷用リレー１９が開かれる（解列される）と、分電盤１７から重要負荷１８への電力の流通が不能となる。
The
一般負荷２０は、当該電力供給システム１が設けられる住宅において電力が消費される電化製品等（電力負荷）である。より詳細には、一般負荷２０は、電力負荷の中で、停電時において電力を供給する必要性が比較的低いものである。例えば、住宅のリビング以外に設けられるコンセントや、当該リビング以外の照明等が含まれる。一般負荷２０は、配電線を介して分電盤１７と接続される。
The
一般負荷用リレー２１は、分電盤１７から一般負荷２０への電力の流通の可否を切り替えるものである。一般負荷用リレー２１は、分電盤１７と一般負荷２０とを接続する配電線の中途部に設けられる。一般負荷用リレー２１が閉じられる（連系される）と、分電盤１７から一般負荷２０への電力の流通が可能となる。一方、一般負荷用リレー２１が開かれる（解列される）と、分電盤１７から一般負荷２０への電力の流通が不能となる。
The
給湯装置２２は、電力を消費して熱を発生させ（すなわち、熱を製造し）、湯を沸かすものである。給湯装置２２は、配電線を介して分電盤１７と接続される。給湯装置２２は、ヒートポンプを用いて空気の熱を取り出し、湯を沸かすことができる。給湯装置２２では、冷媒として例えば、二酸化炭素等が用いられる。給湯装置２２は貯湯タンクを有する。給湯装置２２で沸かされた湯は、前記貯湯タンクに蓄えられる。給湯装置２２は、前記貯湯タンクに湯を蓄えることによって、熱（熱エネルギー）を蓄えることができる。給湯装置２２は、前記貯湯タンクに蓄えられた湯（熱）を外部の湯を使用する機器等（熱負荷）へと供給することができる。
The hot
また給湯装置２２は、動作周波数を制御することで、消費電力を調節することができる。但し、消費電力が下がると製造される熱量も低下する。このため、同じ量の湯を沸かす（同じ熱量を得ようとする）場合、消費電力が低いほど給湯装置２２を長時間運転させる必要がある。本実施形態においては、給湯装置２２の消費電力は、定格時における消費電力（定格消費電力）と、定格消費電力よりも所定の値だけ小さい中間消費電力Ｐｈｐｍと、中間消費電力Ｐｈｐｍよりもさらに所定の値だけ小さい最小消費電力Ｐｈｐｎと、のいずれかに調節可能であるものとする。また、給湯装置２２が定格消費電力よりも小さい電力（中間消費電力Ｐｈｐｍ及び最小消費電力Ｐｈｐｎ）で運転することを、以下では「抑制運転」と称する。
The
給湯装置用リレー２３は、分電盤１７から給湯装置２２への電力の流通の可否を切り替えるものである。給湯装置用リレー２３は、分電盤１７と給湯装置２２とを接続する配電線の中途部に設けられる。給湯装置用リレー２３が閉じられる（連系される）と、分電盤１７から給湯装置２２への電力の流通が可能となる。一方、給湯装置用リレー２３が開かれる（解列される）と、分電盤１７から給湯装置２２への電力の流通が不能となる。
The hot water
電力センサ２４は、分電盤１７へと供給される電力を検出するものである。電力センサ２４は、出力切替盤１５と分電盤１７とを接続する配電線の中途部に設けられる。分電盤１７へと供給される電力は、重要負荷１８、一般負荷２０及び給湯装置２２によって消費される電力である。すなわち、電力センサ２４は、重要負荷１８、一般負荷２０及び給湯装置２２によって消費される電力（以下、「消費電力Ｐｃｏｎ」と称する）を検出することができる。
The
図２に示す制御装置２５は、種々の情報に基づいて電力供給システム１の各部の動作を制御するものである。制御装置２５としては、例えば蓄電装置１１の制御部、住宅に設けられたＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、その他図示しないコンピュータ等が用いられる。また、当該蓄電装置１１の制御部及びＨＥＭＳ等を組み合わせて、制御装置２５として用いることも可能である。
The control device 25 shown in FIG. 2 controls the operation of each part of the
制御装置２５は、日常的な住宅の熱需要を常時学習することで、将来的な熱需要を予測することができる。ここで、熱需要とは、住宅で使用される熱量を意味する。例えば、熱需要には、住宅の浴室や台所で使用される熱量（湯量）が含まれる。
また制御装置２５は、日常的な住宅の電力需要を常時学習することで、将来的な電力需要を予測することができる。ここで、電力需要とは、住宅（より具体的には、重要負荷１８及び一般負荷２０）で使用される電力を意味する。
また制御装置２５は、太陽光発電部１２による日常的な発電量を常時学習すると共に、天気に関する情報（天気予報）を用いることで、当該太陽光発電部１２による将来的な発電量を予測することができる。
The controller 25 can predict the future heat demand by constantly learning the heat demand of the house on a daily basis. Here, the heat demand means the amount of heat used in a house. For example, the heat demand includes the amount of heat (amount of hot water) used in a bathroom or kitchen of a home.
The control device 25 can predict future power demand by constantly learning the power demand of the house on a daily basis. Here, the power demand means power used in a house (more specifically, the
Further, the control device 25 predicts the future power generation amount by the solar
制御装置２５はパワーコンディショナー１３に接続され、種々の情報を受信することができる。具体的には、制御装置２５は、パワーコンディショナー１３の停電フラグに関する信号を受信することで、商用電源１００の停電の発生を検出することができる。
また制御装置２５は電力センサ２４に接続され、当該電力センサ２４の検出結果（すなわち、消費電力Ｐｃｏｎ）を受信することができる。
また制御装置２５は出力切替盤１５（より詳細には、第一通常用リレー１５ａ及び停電用リレー１５ｂ）、第二通常用リレー１６、重要負荷用リレー１９、一般負荷用リレー２１及び給湯装置用リレー２３にそれぞれ接続され、当該各リレーを開閉することができる。
The controller 25 is connected to the
Further, the control device 25 is connected to the
Further, the control device 25 is used for the output switching panel 15 (more specifically, the first
以下では、図３を用いて、上述の如く構成された電力供給システム１における電力の流通の様子（電力の供給態様）の概要について説明する。なお、以下では、商用電源１００からの電力が住宅（電力供給システム１）に問題なく供給されている状態（以下、単に「通常時」と称する）と、商用電源１００からの電力が何らかの理由で住宅に供給されていない（停電が発生している）状態（以下、単に「停電時」と称する）に分けて説明を行う。
In the following, an outline of the state of power distribution (power supply mode) in the
図３（ａ）に示すように、通常時においては、制御装置２５は第一通常用リレー１５ａ及び第二通常用リレー１６を連系させると共に、停電用リレー１５ｂを解列させる。また制御装置２５は、パワーコンディショナー１３の切替スイッチを切る。これによって、パワーコンディショナー１３の非常用出力部から変圧器１４を介して分電盤１７へと電力が供給されることはない。
As shown in FIG. 3A, in the normal state, the control device 25 connects the first
また通常時においては、制御装置２５は、重要負荷用リレー１９、一般負荷用リレー２１及び給湯装置用リレー２３を連系させる。これによって、分電盤１７から重要負荷１８、一般負荷２０及び給湯装置２２への電力の流通が可能となる。
Further, in a normal state, the control device 25 links the
このような通常時において、商用電源１００からの電力は出力切替盤１５を介して分電盤１７へと供給される。当該電力は、分電盤１７によって重要負荷１８、一般負荷２０及び給湯装置２２へと適宜分配され、当該重要負荷１８等で使用することができる。また、商用電源１００からの電力は、パワーコンディショナー１３を介して適宜蓄電装置１１に充電される。
In such a normal time, the power from the
また、蓄電装置１１を放電させ、当該蓄電装置１１からの電力をパワーコンディショナー１３及び出力切替盤１５を介して分電盤１７へと供給することもできる。例えば、深夜電力等、比較的単価の安い電力を蓄電装置１１に充電させ、当該電力を日中に放電させることで、電気料金の節約を図ることもできる。
In addition, the
また、太陽光発電部１２において発電された電力を蓄電装置１１へと供給し、当該蓄電装置１１に充電させることができる。また、太陽光発電部１２において発電された電力を分電盤１７へと供給し、重要負荷１８等で使用することもできる。
Further, the power generated by the solar
図３（ｂ）に示すように、停電時においては、制御装置２５は第一通常用リレー１５ａ及び第二通常用リレー１６を解列させると共に、停電用リレー１５ｂを連系させる。また制御装置２５は、パワーコンディショナー１３の切替スイッチを入れる。これによって、パワーコンディショナー１３の自立出力が可能となり、非常用出力部から変圧器１４を介して分電盤１７へと電力が流通可能となる。
As shown in FIG. 3B, at the time of a power failure, the control device 25 disconnects the first
このような停電時において、蓄電装置１１及び太陽光発電部１２からの電力はパワーコンディショナー１３、変圧器１４及び出力切替盤１５を介して分電盤１７へと供給される。当該電力は、分電盤１７によって重要負荷１８、一般負荷２０及び給湯装置２２へと適宜分配される。この際、制御装置２５は、一般負荷用リレー２１及び給湯装置用リレー２３の連系と解列を適宜切り替える等して、蓄電装置１１から出力される電力が、当該蓄電装置１１の最大出力（後述する蓄電装置最大出力Ｐｍａｘ）を超えないように制御する。これによって、当該蓄電装置１１のトリップの発生を防止することができる。
At the time of such a power failure, the power from the
以下では、停電が発生した場合及び停電が継続している場合（停電時）における、制御装置２５による電力供給システム１の制御について詳細に説明する。当該制御装置２５による制御は、運転方法決定制御（図４）及び実運転制御（図９及び図１０）に分類される。
Hereinafter, control of the
まず、図４を用いて、制御装置２５による運転方法決定制御について説明する。運転方法決定制御は、将来的に予測される熱需要に基づいて停電時における電力供給システム１の運転方法（特に、給湯装置２２の運転方法）を決定するものである。制御装置２５は、停電が発生した場合（パワーコンディショナー１３から停電フラグがオン状態になった旨を受信している場合）、ステップＳ１０１の処理を開始する。
First, the operation method determination control by the control device 25 will be described using FIG. 4. The operation method determination control is to determine the operation method of the power supply system 1 (in particular, the operation method of the hot water supply apparatus 22) at the time of a power failure based on the heat demand predicted in the future. The control device 25 starts the process of step S101 when a power failure occurs (when it is received from the
ステップＳ１０１において、制御装置２５は、停電が発生した直後か否かを判定する。
具体的には、制御装置２５は、パワーコンディショナー１３から停電フラグがオン状態になった旨を受信した直後（例えば、停電フラグがオン状態になった旨を受信してから微小時間以内や、停電フラグがオン状態になった旨を受信してからまだ後述するステップＳ２０１に移行したことがない場合）には、停電が発生した直後であると判定する。
制御装置２５は、停電が発生した直後であると判定した場合には（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、図９のステップＳ２０１に移行する。
制御装置２５は、停電が発生した直後ではない（すなわち、停電がある程度の時間継続している状態である）と判定した場合には（ステップＳ１０１でＮｏ）、ステップＳ１０２に移行する。
In step S101, the control device 25 determines whether it is immediately after the occurrence of a power failure.
Specifically, immediately after receiving a notification that the power failure flag has been turned on from the power conditioner 13 (for example, within a short time after receiving the notification that the power failure flag has been turned on, In the case where the process has not been transferred to step S201 described later since the flag has been turned on, it is determined that it is immediately after the occurrence of a power failure.
When the control device 25 determines that it is immediately after the occurrence of a power failure (Yes in step S101), the control device 25 proceeds to step S201 in FIG.
If the control device 25 determines that it is not immediately after the occurrence of a power failure (that is, the power failure continues in a certain period of time) (No in step S101), the process proceeds to step S102.
ステップＳ１０２において、制御装置２５は、所定の期間（本実施形態においては、現在から３日間とする）において、各時刻に製造すべき熱量（製造熱量Ｈｈｐｔ）を算出する。
具体的には、制御装置２５は、図６に示すように、今後３日間に住宅で使用される熱需要を予測し、当該熱需要（後述する予測熱需要Ｈｄｅｍａｎｄｔ）に基づいて、熱を製造すべき時刻及び当該時刻に製造すべき熱量（製造熱量Ｈｈｐｔ）を算出する。
制御装置２５は、当該ステップＳ１０２の処理を行った後、ステップＳ１０３に移行する。
In step S102, the control device 25 calculates the amount of heat (manufacturing heat Hhp t ) to be produced at each time in a predetermined period (in this embodiment, three days from the present).
Specifically, as shown in FIG. 6, the control device 25 predicts the heat demand to be used in the next three days, and heats it based on the heat demand (predicted heat demand Hdemand t described later). The time to be manufactured and the heat quantity to be manufactured at the time (manufacturing heat quantity Hhp t ) are calculated.
After performing the process of step S102, the control device 25 proceeds to step S103.
なお、制御装置２５は、現在の時刻ｔから所定の期間（３日間）の各時刻（すなわち、１から７２までの各時刻ｔ）について、以下のステップＳ１０３からステップＳ１０６までの処理を行う。また前提として、制御装置２５は、以下のステップＳ１０３からステップＳ１０６までの処理を初めて行う場合には、給湯装置２２を定格消費電力で運転させる（給湯装置２２の消費電力を抑制しない）ことを想定している。
In addition, the control apparatus 25 performs the process from the following step S103 to step S106 about each time (namely, each time t from 1 to 72) of a predetermined period (3 days) from the present time t. Further, as a premise, it is assumed that the control device 25 operates the hot
ステップＳ１０３において、制御装置２５は、時刻ｔにおけるタンク予測蓄熱熱量Ｈｔａｎｋｔ（図６参照）を算出する。具体的には、制御装置２５は、「タンク予測蓄熱量Ｈｔａｎｋｔ＝タンク予測蓄熱量Ｈｔａｎｋｔ−１＋製造熱量Ｈｈｐｔ−予測熱需要Ｈｄｅｍａｎｄｔ」の式を用いてタンク予測蓄熱量Ｈｔａｎｋｔを算出する。
ここで、タンク予測蓄熱量Ｈｔａｎｋｔとは、時刻ｔにおいて給湯装置２２の貯湯タンクに蓄えられている熱量（蓄熱量）の予測値である。同様に、タンク予測蓄熱量Ｈｔａｎｋｔ−１とは、時刻ｔ−１（時刻ｔより１つ前の時刻）において給湯装置２２の貯湯タンクに蓄えられている熱量の予測値である。また、予測熱需要Ｈｄｅｍａｎｄｔとは、時刻ｔにおける熱需要の予測値である。
制御装置２５は、ステップＳ１０３の処理を行った後、ステップＳ１０４に移行する。
In step S103, the control device 25 calculates a tank predicted heat storage amount Htank t (see FIG. 6) at time t. Specifically, the control device 25 uses the formula of "tank predicted heat storage amount Htank t = tank predicted heat storage amount Htank t-1 + heat production amount Hhp t -predicted heat demand Hdemand t " to calculate a tank predicted heat storage amount Htank t . calculate.
Here, the tank predicted heat storage amount Htank t is a predicted value of the heat amount (heat storage amount) stored in the hot water storage tank of the hot
After performing the process of step S103, the control device 25 proceeds to step S104.
ステップＳ１０４において、制御装置２５は、時刻ｔにおける給湯装置予測消費電力Ｐｈｐｔ（図５参照）を算出する。具体的には、制御装置２５は、「給湯装置予測消費電力Ｐｈｐｔ＝製造熱量Ｈｈｐｔ／成績係数ＣＯＰｔ」の式を用いて給湯装置予測消費電力Ｐｈｐｔを算出する。
ここで、給湯装置予測消費電力Ｐｈｐｔとは、時刻ｔにおいて給湯装置２２が消費する電力の予測値である。また、成績係数ＣＯＰｔとは、給湯装置２２の成績係数（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）であり、当該給湯装置２２の性能（効率）を表すものである。なお、成績係数ＣＯＰｔは給湯装置２２の装置構成によって定まるため、一定の値である。
制御装置２５は、ステップＳ１０４の処理を行った後、ステップＳ１０５に移行する。
In step S104, the control unit 25 calculates the water heater predicted power consumption at the time t Php t (see FIG. 5). Specifically, the control unit 25 calculates the water heater predicted consumed electric power Php t using the formula "water heater predicted power consumption Php t = manufacturing heat HHP t / coefficient of performance COP t".
Here, the hot water supply apparatus predicted power consumption Php t is a predicted value of the power consumed by the hot
After performing the process of step S104, the control device 25 proceeds to step S105.
ステップＳ１０５において、制御装置２５は、蓄電装置予測出力Ｐｔを算出する。具体的には、制御装置２５は、「蓄電装置予測出力Ｐｔ＝予測電力需要Ｐｄｅｍａｎｄｔ＋給湯装置予測消費電力Ｐｈｐｔ−太陽光予測発電量Ｐｐｖｔ」の式を用いて蓄電装置予測出力Ｐｔを算出する。
ここで、蓄電装置予測出力Ｐｔとは、時刻ｔにおいて蓄電装置１１から出力される電力の予測値である。また、予測電力需要Ｐｄｅｍａｎｄｔとは、時刻ｔにおける電力需要の予測値である。また、太陽光予測発電量Ｐｐｖｔとは、時刻ｔにおいて太陽光発電部１２が発電する電力の予測値である（図５参照）。
制御装置２５は、ステップＳ１０５の処理を行った後、ステップＳ１０６に移行する。
In step S105, the control unit 25 calculates the power storage device predicted output P t. Specifically, the control device 25, "the power storage device predicted output P t = predicted power demand Pdemand t + water heater predicted power consumption Php t - Solar prospective power generation amount Ppv t" power storage device predicted output P using the formula Calculate t .
Here, the storage device predicted output Pt is a predicted value of the power output from the
After performing the process of step S105, the control device 25 proceeds to step S106.
ステップＳ１０６において、制御装置２５は、蓄電装置予測残電力Ｂｔ（図５参照）を算出する。具体的には、制御装置２５は、「蓄電装置予測残電力Ｂｔ＝蓄電装置予測残電力Ｂｔ−１−予測電力需要Ｐｄｅｍａｎｄｔ−給湯装置予測消費電力Ｐｈｐｔ＋太陽光予測発電量Ｐｐｖｔ」の式を用いて蓄電装置予測残電力Ｂｔを算出する。
ここで、蓄電装置予測残電力Ｂｔとは、時刻ｔにおいて蓄電装置１１に蓄えられている電力の予測値である。同様に、蓄電装置予測残電力Ｂｔ−１とは、時刻ｔ−１（時刻ｔより１つ前の時刻）において蓄電装置１１に蓄えられている電力の予測値である。
In step S106, control device 25 calculates storage device predicted remaining power B t (see FIG. 5). Specifically, the control device 25 sets “power storage device predicted remaining power B t = power storage device predicted remaining power B t−1 − predicted power demand Pdemand t − hot water supply device predicted power consumption Php t + solar power predicted power generation amount Ppv t Power storage device predicted remaining power B t is calculated using the equation of “.
Here, storage device predicted remaining power B t is a predicted value of power stored in
制御装置２５は、前述の如く１から７２までの各時刻ｔについて、ステップＳ１０３からステップＳ１０６までの処理を行った後、ステップＳ１０７に移行する。 After performing the processing from step S103 to step S106 at each time t from 1 to 72 as described above, the control device 25 proceeds to step S107.
ステップＳ１０７において、制御装置２５は、蓄電装置予測出力Ｐｔの最大値Ｍａｘ（Ｐｔ）が、蓄電装置最大出力Ｐｍａｘ未満であるか否かを判定する。
ここで、蓄電装置予測出力Ｐｔの最大値Ｍａｘ（Ｐｔ）とは、ステップＳ１０３からステップＳ１０６を繰り返すことで算出された各時刻ｔにおける蓄電装置予測出力Ｐｔの中で最大の値である。また、蓄電装置最大出力Ｐｍａｘとは、蓄電装置１１が出力可能な最大の電力の値である。当該蓄電装置最大出力Ｐｍａｘは、蓄電装置１１の構成に応じて予め定められている。
制御装置２５は、最大値Ｍａｘ（Ｐｔ）が、蓄電装置最大出力Ｐｍａｘ以上であると判定した場合（ステップＳ１０７でＮｏ）、ステップＳ１０８に移行する。
制御装置２５は、最大値Ｍａｘ（Ｐｔ）が、蓄電装置最大出力Ｐｍａｘ未満であると判定した場合（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、ステップＳ１０９に移行する。
In step S107, control device 25 determines whether or not maximum value Max (P t ) of power storage device predicted output P t is smaller than power storage device maximum output P max.
Here, the maximum value Max of the power storage device predicted output P t (P t), is the largest value among the power storage device predicted output P t at each time t, which is calculated by repeating steps S106 from step S103 . Further, the power storage device maximum output Pmax is a value of the maximum power that can be output by the
When control device 25 determines that maximum value Max (P t ) is equal to or greater than power storage device maximum output Pmax (No in step S107), it proceeds to step S108.
When control device 25 determines that maximum value Max (P t ) is less than power storage device maximum output Pmax (Yes in step S107), the process proceeds to step S109.
ステップＳ１０８において、制御装置２５は、給湯装置２２の消費電力を変更（抑制）する。
具体的には、「最大値Ｍａｘ（Ｐｔ）−蓄電装置最大出力Ｐｍａｘ」の値を算出し、当該値に基づいて給湯装置２２の消費電力を抑制するように、当該給湯装置２２の運転方法を変更する。例えば、給湯装置２２を定格消費電力で運転することを想定していた場合には、前記値に基づいて、給湯装置２２を中間消費電力Ｐｈｐｍ及び最小消費電力Ｐｈｐｎのいずれかで運転するように変更する。
制御装置２５は、当該ステップＳ１０８の処理を行った後、ステップＳ１０２に移行する。
In step S108, control device 25 changes (suppresses) the power consumption of hot
Specifically, the value of “maximum value Max (P t ) −power storage device maximum output Pmax” is calculated, and the operation method of the hot
After performing the process of step S108, the control device 25 proceeds to step S102.
このように、ステップＳ１０８において給湯装置２２の消費電力を抑制すると、当該給湯装置２２で製造される熱量が低下するため、ステップＳ１０２の処理結果（各時刻に製造すべき熱量（製造熱量Ｈｈｐｔ））が変わる。また、ステップＳ１０８において給湯装置２２の消費電力を抑制すると、ステップＳ１０３からステップＳ１０６の処理結果が変わる。このため、制御装置２５は再度当該ステップＳ１０２からステップＳ１０６の処理を行い、各処理で算出される値を修正する。
As described above, when the power consumption of the hot
ステップＳ１０７から移行したステップＳ１０９において、制御装置２５は、蓄電装置予測残電力Ｂｔの最小値Ｍｉｎ（Ｂｔ）が、最低保持電力Ｂｍｉｎより大きいか否かを判定する。
ここで、蓄電装置予測残電力Ｂｔの最小値Ｍｉｎ（Ｂｔ）とは、ステップＳ１０３からステップＳ１０６を繰り返すことで算出された各時刻ｔにおける蓄電装置予測残電力Ｂｔの中で最小の値である。また、最低保持電力Ｂｍｉｎとは、蓄電装置１１の動作を正常に保つために当該蓄電装置１１に最低限蓄えておく必要がある電力の値である。当該最低保持電力Ｂｍｉｎは、蓄電装置１１の構成に応じて予め定められている。
制御装置２５は、最小値Ｍｉｎ（Ｂｔ）が、最低保持電力Ｂｍｉｎ以下であると判定した場合（ステップＳ１０９でＮｏ）、ステップＳ１１０に移行する。
制御装置２５は、最小値Ｍｉｎ（Ｂｔ）が、最低保持電力Ｂｍｉｎより大きいと判定した場合（ステップＳ１０９でＹｅｓ）、ステップＳ１１１に移行する。
In step S109 the process proceeds from step S107, the control unit 25, the minimum value Min of the power storage device predicted residual power B t (B t) is, determines whether a minimum holding power Bmin greater than.
Here, the minimum value Min (B t ) of storage device predicted remaining power B t is the minimum value of storage device predicted remaining power B t at each time t calculated by repeating steps S103 to S106. It is. Further, the minimum holding power Bmin is a value of power that needs to be stored at least in the
When the control device 25 determines that the minimum value Min (B t ) is less than or equal to the minimum holding power B min (No in step S109), the control device 25 proceeds to step S110.
When the control device 25 determines that the minimum value Min (B t ) is larger than the minimum holding power B min (Yes in step S109), the control device 25 proceeds to step S111.
ステップＳ１１０において、制御装置２５は、予測熱需要Ｈｄｅｍａｎｄｔを減らす。
詳細には、制御装置２５は、適宜の時刻ｔにおける予測熱需要Ｈｄｅｍａｎｄｔを適宜の量だけ減らす。すなわち制御装置２５は、住宅で使用可能な熱量を制限する。なお、制御装置２５は、実際の熱需要が当該抑制された予測熱需要Ｈｄｅｍａｎｄｔの値となるように、当該熱需要を制御（制限）することができる。
制御装置２５は、当該ステップＳ１１０の処理を行った後、ステップＳ１０２に移行する。
In step S110, the controller 25 reduces the predicted heat demand Hdemand t .
Specifically, the controller 25 reduces the predicted heat demand Hdemand t at the appropriate time t by an appropriate amount. That is, the controller 25 limits the amount of heat that can be used in the house. The control device 25 can control (limit) the heat demand such that the actual heat demand becomes the value of the suppressed predicted heat demand Hdemand t .
After performing the process of step S110, the control device 25 proceeds to step S102.
このように、ステップＳ１１０において予測熱需要Ｈｄｅｍａｎｄｔを変更すると、ステップＳ１０２の処理結果（各時刻に製造すべき熱量（製造熱量Ｈｈｐｔ））が変わる。また、ステップＳ１１０において予測熱需要Ｈｄｅｍａｎｄｔを変更すると、ステップＳ１０３からステップＳ１０６の処理結果が変わる。このため、制御装置２５は再度当該ステップＳ１０２からステップＳ１０６の処理を行い、各処理で算出される値を修正する。 As described above, when the predicted heat demand Hdemand t is changed in step S110, the processing result of step S102 (heat amount to be produced at each time (manufacturing heat amount Hhp t )) changes. In addition, when the predicted heat demand Hdemand t is changed in step S110, the processing results of step S103 to step S106 change. Therefore, the control device 25 performs the process from step S102 to step S106 again, and corrects the value calculated in each process.
ステップＳ１０９から移行したステップＳ１１１において、制御装置２５は、ステップＳ１０２からステップＳ１１０までの各処理で算出された値によって、電力供給システム１の運転方法（特に、給湯装置２２の運転方法）を決定（確定）し、各処理結果を記憶する。
制御装置２５は、当該ステップＳ１１１の処理を行った後、図１０のステップＳ２０５に移行する。
In step S111, which is shifted from step S109, the control device 25 determines the operation method of the power supply system 1 (in particular, the operation method of the hot water supply device 22) according to the values calculated in each process from step S102 to step S110 ( Finalize) and store each processing result.
After performing the process of step S111, the control device 25 proceeds to step S205 of FIG.
以下では、上述の運転方法決定制御において決定された電力供給システム１の運転方法の具体例について説明する。
Hereinafter, a specific example of the operation method of the
図５には、停電時の３日間（７２時間）における重要負荷１８の消費電力の予測値等を示している。
具体的には、図５には、重要負荷１８の消費電力の予測値、一般負荷２０の消費電力の予測値、給湯装置２２の消費電力の予測値、太陽光発電部１２の発電電力の予測値及び蓄電装置１１の蓄電量（残電力）の予測値を示している。
FIG. 5 shows predicted values and the like of the power consumption of the
Specifically, in FIG. 5, the predicted value of the power consumption of the
また図６には、停電時の３日間（７２時間）における熱需要の予測値等を示している。
具体的には、図６には、熱需要の予測値、給湯装置２２の熱製造量の予測値及び給湯装置２２の貯湯タンクの蓄熱量の予測値を示している。
なお、図６（後述する図８及び図１２も同様）においては、熱需要を負の値として図示している。
Further, FIG. 6 shows predicted values of heat demand and the like in three days (72 hours) at the time of a power failure.
Specifically, FIG. 6 shows the predicted value of the heat demand, the predicted value of the heat production amount of the hot
In FIG. 6 (the same applies to FIGS. 8 and 12 described later), the heat demand is illustrated as a negative value.
図５に示す例では、太陽光発電部１２による発電が無い時間帯に、重要負荷１８及び給湯装置２２の消費電力が蓄電装置最大出力Ｐｍａｘを超過している（矢印Ａ１参照）。したがって、このまま電力供給システム１を運転すると、蓄電装置１１のトリップが発生するおそれがある。また、図５に示す例では、蓄電装置１１の蓄電量が不足する（ほぼ０（ｋＷｈ）になる）場合がある（矢印Ａ２参照）。したがって、このまま電力供給システム１を運転すると、蓄電装置１１に不具合が生じるおそれがある。
In the example shown in FIG. 5, the power consumption of the
また図６に示す例では、給湯装置２２の貯湯タンクの蓄熱量が０を下回る場合がある（矢印Ａ３参照）。したがって、このまま電力供給システム１を運転すると、熱量が不足するおそれがある。
Moreover, in the example shown in FIG. 6, the heat storage amount of the hot water storage tank of the hot-
このような停電時における不都合を防止するために、上述の運転方法決定制御によって電力供給システム１の運転方法が決定される。図７及び図８には、当該運転方法決定制御によって決定された電力供給システム１の運転方法を示している。
In order to prevent such inconvenience at the time of power failure, the operation method of the
図７には、運転方法決定制御によって決定された重要負荷１８の消費電力の予測値等を示している。また図８には、運転方法決定制御によって決定された熱需要の予測値等を示している。
FIG. 7 shows predicted values and the like of the power consumption of the
図５に示す例では、太陽光発電部１２による発電が無い時に、重要負荷１８及び給湯装置２２の消費電力が蓄電装置最大出力Ｐｍａｘを超過していた（矢印Ａ１参照）。したがって、運転方法決定制御では、給湯装置２２の消費電力を抑制するように調節されている（図４のステップＳ１０７及びステップＳ１０８）。これによって、給湯装置２２の運転時間は長くなるものの、当該給湯装置２２等の消費電力が蓄電装置最大出力Ｐｍａｘを超過するのを防止することができる（図７の矢印Ａ４参照）。
In the example shown in FIG. 5, when there is no power generation by the solar
また図５に示す例では、蓄電装置１１の蓄電量が不足する（ほぼ０（ｋＷｈ）になる）場合があった（矢印Ａ２参照）。したがって、運転方法決定制御では、熱需要（予測熱需要Ｈｄｅｍａｎｄｔ）を減らすように調節されている（図４のステップＳ１０９及びステップＳ１１０）。これによって、使用できる熱量は減ってしまうものの（図８の矢印Ａ５参照）、蓄電装置１１の蓄電量が不足するのを防止することができる（図７の矢印Ａ６参照）。
Further, in the example shown in FIG. 5, there is a case where the storage amount of the
次に、図９及び図１０を用いて、制御装置２５による実運転制御について説明する。実運転制御は、実際に電力供給システム１の各部を制御するものである。実運転制御は、さらに初期運転制御（図９）及び消費電力抑制制御（図１０）に分類される。
Next, actual operation control by the control device 25 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. The actual operation control is to control each part of the
まず、図９を用いて、制御装置２５による初期運転制御について説明する。初期運転制御は、停電が発生した直後にパワーコンディショナー１３の自立出力を可能とするものである。
First, initial operation control by the control device 25 will be described with reference to FIG. The initial operation control enables the independent output of the
ステップＳ１０１（図４参照）から移行した図９のステップＳ２０１において、制御装置２５は、給湯装置用リレー２３を解列させる。これによって、分電盤１７から給湯装置２２への電力の流通が不能となる。
制御装置２５は、当該ステップＳ２０１の処理を行った後、ステップＳ２０２に移行する。
In step S201 of FIG. 9 shifted from step S101 (see FIG. 4), the control device 25 disconnects the hot water
After performing the process of step S201, the control device 25 proceeds to step S202.
ステップＳ２０２において、制御装置２５は、消費電力Ｐｃｏｎが蓄電装置最大出力Ｐｍａｘより大きいか否かを判定する。ここで、ステップＳ２０１において給湯装置２２への電力の流通は不能となっている。このため、消費電力Ｐｃｏｎは、実質的には重要負荷１８及び一般負荷２０の消費電力を意味する（給湯装置２２の消費電力を含んでいない）。
制御装置２５は、消費電力Ｐｃｏｎが蓄電装置最大出力Ｐｍａｘより大きいと判定した場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、ステップＳ２０３に移行する。
制御装置２５は、消費電力Ｐｃｏｎが蓄電装置最大出力Ｐｍａｘ以下であると判定した場合（ステップＳ２０２でＮｏ）、ステップＳ２０４に移行する。
In step S202, control device 25 determines whether or not power consumption Pcon is larger than power storage device maximum output Pmax. Here, the distribution of the power to the hot
When control device 25 determines that power consumption Pcon is larger than power storage device maximum output Pmax (Yes in step S202), the process proceeds to step S203.
If the control device 25 determines that the power consumption Pcon is less than or equal to the power storage device maximum output Pmax (No in step S202), the control device 25 proceeds to step S204.
ステップＳ２０３において、制御装置２５は、一般負荷用リレー２１を解列させる。これによって、分電盤１７から一般負荷２０への電力の流通が不能となる。
制御装置２５は、当該ステップＳ２０３の処理を行った後、ステップＳ２０４に移行する。
In step S203, the controller 25 disconnects the
After performing the process of step S203, the control device 25 proceeds to step S204.
ステップＳ２０４において、制御装置２５は、第一通常用リレー１５ａ及び第二通常用リレー１６を解列させると共に、停電用リレー１５ｂを連系させる。また制御装置２５は、パワーコンディショナー１３の切替スイッチを入れる。これによって、パワーコンディショナー１３の自立出力が可能となる。
制御装置２５は、当該ステップＳ２０４の処理を行った後、ステップＳ１０１に移行する。
In step S204, the control device 25 disconnects the first
After performing the process of step S204, the control device 25 proceeds to step S101.
このように制御装置２５は、停電が発生した直後に（図４のステップＳ１０１）、第一通常用リレー１５ａ等を切り替えてパワーコンディショナー１３の自立出力を可能とする（ステップＳ２０４）。この際、制御装置２５は、事前に給湯装置２２への電力の供給を不能とすると共に（ステップＳ２０１）、必要に応じて一般負荷２０への電力の供給も不能とする（ステップＳ２０２及びステップＳ２０３）。これによって、パワーコンディショナー１３の自立出力を可能とした瞬間に蓄電装置１１のトリップが発生するのを防止することができる。
As described above, immediately after a power failure occurs (step S101 in FIG. 4), the control device 25 switches the first
次に、図１０を用いて、制御装置２５による消費電力抑制制御について説明する。消費電力抑制制御は、消費電力Ｐｃｏｎを適宜抑制するものである。 Next, power consumption suppression control by the control device 25 will be described with reference to FIG. The power consumption suppression control is to appropriately suppress the power consumption Pcon.
ステップＳ１１１（図４参照）から移行した図１０のステップＳ２０５において、制御装置２５は、蓄電装置最大出力Ｐｍａｘと現在の消費電力Ｐｃｏｎとの差が所定の閾値Ｔより小さいか否かを判定する。ここで、閾値Ｔは任意に定められる定数である。
制御装置２５は、蓄電装置最大出力Ｐｍａｘと消費電力Ｐｃｏｎとの差が閾値Ｔより小さいと判定した場合（ステップＳ２０５でＮｏ）、ステップＳ２０６に移行する。
制御装置２５は、蓄電装置最大出力Ｐｍａｘと消費電力Ｐｃｏｎとの差が閾値Ｔ以上であると判定した場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、ステップＳ２０７に移行する。
In step S205 of FIG. 10, which is shifted from step S111 (see FIG. 4), the control device 25 determines whether or not the difference between the maximum power storage device output Pmax and the current power consumption Pcon is smaller than a predetermined threshold T. Here, the threshold T is a constant which is arbitrarily determined.
When control device 25 determines that the difference between power storage device maximum output Pmax and power consumption Pcon is smaller than threshold value T (No in step S205), the process proceeds to step S206.
When control device 25 determines that the difference between power storage device maximum output Pmax and power consumption Pcon is equal to or larger than threshold value T (Yes in step S205), the process proceeds to step S207.
ステップＳ２０６において、制御装置２５は、一般負荷用リレー２１を連系させる。
制御装置２５は、ステップＳ２０６の処理を行った後、ステップＳ２０８に移行する。
In step S206, the control device 25 links the
After performing the process of step S206, the control device 25 proceeds to step S208.
ステップＳ２０７において、制御装置２５は、一般負荷用リレー２１を解列させる。
制御装置２５は、ステップＳ２０７の処理を行った後、ステップＳ２０８に移行する。
In step S207, the controller 25 disconnects the
After performing the process of step S207, the control device 25 proceeds to step S208.
ステップＳ２０８において、制御装置２５は、現在の時刻ｔにおける給湯装置予測消費電力Ｐｈｐｔが０より大きいか否かを判定する。すなわち制御装置２５は、現在の時刻ｔにおいて、給湯装置２２が運転する予定であるか否かを判定する。
制御装置２５は、現在の時刻ｔにおいて給湯装置２２が運転する予定であると判定した場合（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、ステップＳ２０９に移行する。
制御装置２５は、現在の時刻ｔにおいて給湯装置２２が運転する予定ではないと判定した場合（ステップＳ２０９でＮｏ）、ステップＳ１０１（図４参照）に移行する。
In step S208, the control device 25 determines whether the hot water supply device predicted power consumption Phpt at the current time t is larger than zero. That is, the control device 25 determines whether the hot
If the control device 25 determines that the hot
If the control device 25 determines that the
ステップＳ２０９において、制御装置２５は、消費電力Ｐｃｏｎが蓄電装置最大出力Ｐｍａｘより大きいか否かを判定する。
制御装置２５は、消費電力Ｐｃｏｎが蓄電装置最大出力Ｐｍａｘ以下であると判定した場合（ステップＳ２０９でＮｏ）、ステップＳ２１０に移行する。
制御装置２５は、消費電力Ｐｃｏｎが蓄電装置最大出力Ｐｍａｘより大きいと判定した場合（ステップＳ２０９でＹｅｓ）、ステップＳ２１１に移行する。
In step S209, control device 25 determines whether or not power consumption Pcon is larger than power storage device maximum output Pmax.
If the control device 25 determines that the power consumption Pcon is less than or equal to the power storage device maximum output Pmax (No in step S209), the control device 25 proceeds to step S210.
When control device 25 determines that power consumption Pcon is larger than power storage device maximum output Pmax (Yes in step S209), the process proceeds to step S211.
ステップＳ２１０において、制御装置２５は、給湯装置用リレー２３を連系させ、給湯装置２２へと電力を供給可能とする。また制御装置２５は、運転方法決定制御において決定された通り（予定通り）に電力供給システム１（給湯装置２２）を運転させる。
制御装置２５は、当該ステップＳ２１０の処理を行った後、ステップＳ１０１（図４参照）に移行する。
In step S <b> 210, the control device 25 connects the water
After performing the process of step S210, the control device 25 proceeds to step S101 (see FIG. 4).
ステップＳ２１１において、制御装置２５は、消費電力Ｐｃｏｎから給湯装置予測消費電力Ｐｈｐｔを減算した値に給湯装置２２の最小消費電力Ｐｈｐｎを加算した値（算出値）が蓄電装置最大出力Ｐｍａｘより大きいか否かを判定する。
制御装置２５は、当該算出値が蓄電装置最大出力Ｐｍａｘより大きいと判定した場合（ステップＳ２１１でＹｅｓ）、ステップＳ２１２に移行する。
制御装置２５は、当該算出値が蓄電装置最大出力Ｐｍａｘ以下であると判定した場合（ステップＳ２１１でＮｏ）、ステップＳ２１３に移行する。
In step S211, the control unit 25, the minimum power consumption Phpn the added value of the
When control device 25 determines that the calculated value is larger than power storage device maximum output Pmax (Yes in step S211), the process proceeds to step S212.
If the control device 25 determines that the calculated value is equal to or less than the power storage device maximum output Pmax (No in step S211), the control device 25 proceeds to step S213.
ステップＳ２１２において、制御装置２５は、給湯装置用リレー２３を解列させる。これによって、分電盤１７から給湯装置２２への電力の流通が不能となる。
制御装置２５は、当該ステップＳ２１２の処理を行った後、ステップＳ１０１（図４参照）に移行する。
In step S212, the controller 25 disconnects the
After performing the process of step S212, the control device 25 proceeds to step S101 (see FIG. 4).
ステップＳ２１３において、制御装置２５は、消費電力Ｐｃｏｎから給湯装置予測消費電力Ｐｈｐｔを減算した値に給湯装置２２の中間消費電力Ｐｈｐｍを加算した値（算出値）が蓄電装置最大出力Ｐｍａｘより大きいか否かを判定する。
制御装置２５は、当該算出値が蓄電装置最大出力Ｐｍａｘより大きいと判定した場合（ステップＳ２１３でＹｅｓ）、ステップＳ２１４に移行する。
制御装置２５は、当該算出値が蓄電装置最大出力Ｐｍａｘ以下であると判定した場合（ステップＳ２１３でＮｏ）、ステップＳ２１５に移行する。
In step S213, the control unit 25, the power consumption value (calculated value) obtained by adding the intermediate power Phpm of the
When control device 25 determines that the calculated value is larger than power storage device maximum output Pmax (Yes in step S213), the process proceeds to step S214.
When the control device 25 determines that the calculated value is equal to or less than the power storage device maximum output Pmax (No in step S213), the control device 25 proceeds to step S215.
ステップＳ２１４において、制御装置２５は、給湯装置用リレー２３を連系させ、給湯装置２２へと電力を供給可能とする。また制御装置２５は、給湯装置２２を最小消費電力Ｐｈｐｎで運転させる。
制御装置２５は、当該ステップＳ２１４の処理を行った後、ステップＳ１０１（図４参照）に移行する。
In step S <b> 214, the control device 25 interconnects the water
After performing the process of step S214, the control device 25 proceeds to step S101 (see FIG. 4).
ステップＳ２１５において、制御装置２５は、給湯装置用リレー２３を連系させ、給湯装置２２へと電力を供給可能とする。また制御装置２５は、給湯装置２２を中間消費電力Ｐｈｐｍで運転させる。
制御装置２５は、当該ステップＳ２１５の処理を行った後、ステップＳ１０１（図４参照）に移行する。
In step S215, the control device 25 interconnects the water
After performing the process of step S215, the control device 25 proceeds to step S101 (see FIG. 4).
このように制御装置２５は、消費電力Ｐｃｏｎが蓄電装置最大出力Ｐｍａｘに近い値まで増加した場合には（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、一般負荷用リレー２１を解列させて（ステップＳ２０７）、蓄電装置１１のトリップの発生を防止する。 As described above, when the power consumption Pcon increases to a value close to the power storage device maximum output Pmax (Yes in step S205), the control device 25 disconnects the general load relay 21 (step S207). Prevent the occurrence of 11 trips.
また制御装置２５は、消費電力Ｐｃｏｎが蓄電装置１１からの電力（蓄電装置最大出力Ｐｍａｘ）で十分に賄える場合（ステップＳ２０９でＮｏ）には、運転方法決定制御において決定された通りに電力供給システム１（給湯装置２２）を運転させる（ステップＳ２１０）。 Further, when power consumption Pcon is sufficiently covered by power from power storage device 11 (maximum power output Pmax from power storage device 11) (No in step S209), control device 25 determines the power supply system as determined in the operation method determination control. 1 (the water heater 22) is operated (step S210).
一方、制御装置２５は、最小消費電力Ｐｈｐｎで給湯装置２２を運転させたとしても、重要負荷１８、一般負荷２０及び給湯装置２２の消費電力が蓄電装置１１からの電力で賄えない場合（ステップＳ２０９でＹｅｓかつステップＳ２１１でＹｅｓ）には、給湯装置用リレー２３を解列させる（ステップＳ２１２）。これによって、蓄電装置１１のトリップの発生を防止する。
On the other hand, even if the control device 25 operates the hot
また制御装置２５は、蓄電装置１１からの電力で賄える範囲で、かつ可能な限り大きな電力で給湯装置２２を抑制運転させる（ステップＳ２１３からステップＳ２１５まで）。
In addition, control device 25 suppresses and operates hot
以下では、上述の実運転制御の具体例について説明する。 Below, the specific example of the above-mentioned real driving | operation control is demonstrated.
図１１には、停電時の１日間（２４時間）における重要負荷１８の消費電力等を示している。
具体的には、図１１には、重要負荷１８の消費電力、一般負荷２０の消費電力、給湯装置２２の消費電力、太陽光発電部１２の発電電力及び蓄電装置１１の蓄電量を示している。
FIG. 11 shows the power consumption of the
Specifically, FIG. 11 shows the power consumption of the
また図１２には、停電時の１日間（２４時間）における熱需要等を示している。
具体的には、図１２には、熱需要、給湯装置２２の熱製造量及び給湯装置２２の貯湯タンクの蓄熱量を示している。
Further, FIG. 12 shows the heat demand and the like in one day (24 hours) at the time of the power failure.
Specifically, FIG. 12 shows the heat demand, the heat production amount of the hot
なお、図１１及び図１２は、図７及び図８に示した期間（３日間）のうち、最初の１日間（２４時間）に相当するものである。 11 and 12 correspond to the first one day (24 hours) of the periods (3 days) shown in FIGS. 7 and 8.
図１１に示す例では、一般負荷２０の消費電力（及び、重要負荷１８の消費電力）が急増した（蓄電装置最大出力Ｐｍａｘに近い値まで増加した）時刻ｔ１に、一般負荷用リレー２１が解列（図１０のステップＳ２０７）されている。これによって、蓄電装置１１のトリップの発生を防止することができる。
In the example shown in FIG. 11, the
また図１１に示す例では、時刻ｔ２において、重要負荷１８、一般負荷２０及び給湯装置２２の消費電力が蓄電装置最大出力Ｐｍａｘを超過すると判定され、給湯装置２２の抑制運転が開始（図１０のステップＳ２１４又はステップＳ２１５）されている。これに伴って、図１２に示すように、給湯装置２２の熱製造量が減少している。
Further, in the example shown in FIG. 11, at time t2, it is determined that the power consumption of the
さらに、図１１に示す例では、時刻ｔ３において、給湯装置２２の抑制運転がなされても、なお重要負荷１８等の消費電力が蓄電装置最大出力Ｐｍａｘを超過すると判定され、給湯装置用リレー２３が解列（図１０のステップＳ２１２）されている。これに伴って、図１２に示すように、給湯装置２２の熱製造量が０になっている。
Further, in the example shown in FIG. 11, even if the suppression operation of the hot
このように、本実施形態に係る電力供給システム１においては、制御装置２５は、停電が発生した直後には、初期運転制御（図９）を行ってパワーコンディショナー１３の自立出力を可能とする。これによって、停電時であっても、蓄電装置１１に蓄えられた電力を分電盤１７（ひいては、重要負荷１８、一般負荷２０及び給湯装置２２）に供給することが可能となる。
As described above, in the
また制御装置２５は、停電が継続している状態では、運転方法決定制御（図４）及び消費電力抑制制御（図１０）を繰り返し行う。これによって、制御装置２５は、運転方法決定制御で決定された運転方法に基づいて電力供給システム１の各部を制御しながら、消費電力Ｐｃｏｎに応じて一般負荷用リレー２１及び給湯装置用リレー２３を開閉すると共に、給湯装置２２における消費電力を制御する。
Moreover, the control device 25 repeatedly performs the operation method determination control (FIG. 4) and the power consumption suppression control (FIG. 10) while the power failure continues. Thereby, the control device 25 controls the
このようにして、制御装置２５は、停電時に蓄電装置１１からの電力を重要負荷１８等に供給可能とする。また、消費電力Ｐｃｏｎが蓄電装置最大出力Ｐｍａｘを超えないように制御することで、蓄電装置１１のトリップの発生を防止することができる。この際、制御装置２５は重要負荷１８への電力の供給を優先する。すなわち、消費電力Ｐｃｏｎが蓄電装置最大出力Ｐｍａｘを超えそうな場合には、一般負荷用リレー２１及び給湯装置用リレー２３を優先して解列、又は給湯装置２２を抑制運転させる。これによって、制御装置２５は、停電時であっても重要負荷１８への電力の供給を継続することができる。
Thus, the control device 25 can supply the power from the
以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、
電力を充放電可能な蓄電装置１１と、
電力を消費する電力負荷（重要負荷１８及び一般負荷２０）と、
電力を消費して熱を発生させる給湯装置２２（熱発生装置）と、
蓄電装置１１からの電力を前記電力負荷及び給湯装置２２へと分配する分電盤１７と、
分電盤１７と給湯装置２２との間に設けられ、分電盤１７から給湯装置２２への電力の供給の可否を切り替える給湯装置用リレー２３（第一のリレー）と、
前記電力負荷及び給湯装置２２における消費電力Ｐｃｏｎを検出する電力センサ２４（消費電力検出手段）と、
消費電力Ｐｃｏｎ（消費電力検出手段による検出結果）に応じて給湯装置用リレー２３の動作を制御する（ステップＳ２１２）消費電力抑制制御（図１０）を行う制御装置２５と、
を具備するものである。
このように構成することにより、蓄電装置１１のトリップの発生を防止することができる。すなわち、消費電力Ｐｃｏｎが所定の値を超える場合に給湯装置用リレー２３を解列させることで、給湯装置２２への電力の供給を停止させる（すなわち、給湯装置２２における消費電力を０にする）。これによって、消費電力Ｐｃｏｎを抑え、蓄電装置１１のトリップの発生を防止することができる。
As described above, the
A
Power loads that consume power (
A water heater 22 (heat generating device) that consumes power and generates heat;
A
A relay 23 (first relay) for a hot water supply device, which is provided between the
A power sensor 24 (power consumption detection means) for detecting the power load and the power consumption Pcon in the hot
A control unit 25 that controls the operation of the water
The
With this configuration, occurrence of a trip of
また、前記電力負荷は、一般負荷２０（所定の電力負荷）を含み、
分電盤１７と一般負荷２０との間に設けられ、分電盤１７から一般負荷２０への電力の供給の可否を切り替える一般負荷用リレー２１（第二のリレー）をさらに具備し、
制御装置２５は、
消費電力抑制制御において、消費電力Ｐｃｏｎに応じて一般負荷用リレー２１の動作を制御する（ステップＳ２１２及びステップＳ２０７）ものである。
このように構成することにより、蓄電装置１１のトリップの発生を防止することができる。またこの際、重要負荷１８へ継続して電力を供給することができる。すなわち、蓄電装置１１のトリップの発生を防止しながらも、重要負荷１８で電力を使用することができ、住宅の居住者の利便性を向上させることができる。
Also, the power load includes a general load 20 (predetermined power load)
It further comprises a general load relay 21 (second relay) which is provided between the
The controller 25 is
In the power consumption suppression control, the operation of the
With this configuration, occurrence of a trip of
また、制御装置２５は、
消費電力抑制制御において、消費電力Ｐｃｏｎに応じて給湯装置２２における消費電力を調節する（ステップＳ２１４及びステップＳ２１５）ものである。
このように構成することにより、蓄電装置１１のトリップの発生を防止することができる。またこの際、給湯装置２２で継続して熱を製造することができる。すなわち、蓄電装置１１のトリップの発生を防止しながらも、給湯装置２２で熱を製造することができ、住宅の居住者の利便性を向上させることができる。
Also, the control device 25
In the power consumption suppression control, the power consumption of the
With this configuration, occurrence of a trip of
また、制御装置２５は、
商用電源１００の停電時に、消費電力抑制制御を行うものである。
このように構成することにより、特に蓄電装置１１の出力が多くなる停電時において、当該蓄電装置１１のトリップの発生を防止することができる。また、蓄電装置１１のトリップの発生を防止することで、その他の電力負荷を使用することができ、停電時における住宅の居住者の利便性を向上させることができる。
Also, the control device 25
At the time of a power failure of the
With this configuration, it is possible to prevent the occurrence of a trip of the
また、制御装置２５は、
予測される熱需要に基づいて給湯装置２２の運転方法を決定する運転方法決定制御（図４）を行い、
運転方法決定制御によって決定された前記運転方法に基づいて給湯装置２２の運転を制御している際に、消費電力抑制制御を行うものである。
このように構成することにより、より適切に給湯装置２２の運転を制御することができる。すなわち、予測される熱需要に応じた給湯装置２２の運転を基準として消費電力抑制制御を行うことで、当該消費電力抑制制御を行う際に住宅の居住者の利便性を損ない難くすることができる。
Also, the control device 25
Perform operation method determination control (FIG. 4) to determine the operation method of the hot
When controlling the operation of the hot
With such a configuration, the operation of the hot
なお、本実施形態に係る重要負荷１８は、電力負荷の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る一般負荷２０は、電力負荷及び所定の電力負荷の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る一般負荷用リレー２１は、第二のリレーの実施の一形態である。
また、本実施形態に係る給湯装置２２は、熱発生装置の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る給湯装置用リレー２３は、第一のリレーの実施の一形態である。
また、本実施形態に係る電力センサ２４は、消費電力検出手段の実施の一形態である。
The
The
The
Moreover, the hot
Further, the water
The
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said structure, A various change is possible within the range of the invention described in the claim.
例えば、電力供給システム１は太陽光発電部１２を具備するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、当該太陽光発電部１２を具備しない構成とすることも可能である。
For example, although the
また、本実施形態においては電力負荷を重要負荷１８と一般負荷２０に分けて、それぞれへの電力の供給の可否を個別に（２つのリレーを用いて）切り替える構成としたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、重要負荷１８及び一般負荷２０への電力の供給の可否を一括して（１つのリレーを用いて）切り替える構成とすることも可能である。
Further, in the present embodiment, the power load is divided into the
また、本実施形態においては、消費電力Ｐｃｏｎを検出する電力センサ２４を例示したが、本発明に係る消費電力検出手段はこれに限るものではない。すなわち、消費電力検出手段は、電力負荷（重要負荷１８及び一般負荷２０）及び熱発生装置（給湯装置２２）で消費される電力を検出することができるものであればよい。例えば、分電盤１７から重要負荷１８等へと電力を供給するそれぞれの配電線の中途部に、当該配電線を流通する電力を検出するセンサを設ける構成とすることも可能である。また、重要負荷１８等へと供給される電力を検出するセンサを、分電盤１７に設ける構成とすることも可能である。
Further, although the
また、本実施形態においては、給湯装置２２の消費電力を、定格消費電力、中間消費電力Ｐｈｐｍ及び最小消費電力Ｐｈｐｎの３段階に調節することができるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、給湯装置２２の消費電力をより多くの段階（４段階以上）や無段階に調節することで、より細かい給湯装置２２の運転の制御を行う構成とすることも可能である。
Further, in the present embodiment, the power consumption of the hot
また、本実施形態の運転方法決定制御（図４）においては、３日間の熱需要を予測し、当該期間（３日間）の電力供給システム１の運転方法を決定するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、運転方法を決定する期間は、任意に変更することが可能である。
Further, in the operation method determination control of the present embodiment (FIG. 4), the heat demand for three days is predicted, and the operation method of the
また、本実施形態の初期運転制御（図９）においては、まず給湯装置用リレー２３を解列させ、さらに消費電力Ｐｃｏｎに基づいて一般負荷用リレー２１を解列させた後に、パワーコンディショナー１３を自立出力させる構成としているが、本発明はこれに限るものではない。例えば、消費電力Ｐｃｏｎに関わらず給湯装置用リレー２３及び一般負荷用リレー２１を解列させた後に、パワーコンディショナー１３を自立出力させる構成とすることも可能である。
Further, in the initial operation control (FIG. 9) of the present embodiment, first, the
また、本実施形態に係る電力供給システム１は、住宅に設けられるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、その他種々の施設に設けることが可能である。
Moreover, although the
１ 電力供給システム
１１ 蓄電装置
１３ パワーコンディショナー
１５ 出力切替盤
１７ 分電盤
１８ 重要負荷（電力負荷）
２０ 一般負荷（電力負荷、所定の電力負荷）
２１ 一般負荷用リレー（第二のリレー）
２３ 給湯装置用リレー（第一のリレー）
２５ 制御装置
１００ 商用電源
DESCRIPTION OF
20 General Load (Power Load, Specified Power Load)
21 General Load Relay (Second Relay)
23 Water heater relay (first relay)
25
Claims (2)
電力を消費する電力負荷と、
電力を消費して熱を発生させる熱発生装置と、
前記蓄電装置からの電力を前記電力負荷及び前記熱発生装置へと分配する分電盤と、
前記分電盤と前記熱発生装置との間に設けられ、前記分電盤から前記熱発生装置への電力の供給の可否を切り替える第一のリレーと、
前記電力負荷及び前記熱発生装置における消費電力を検出する消費電力検出手段と、
前記消費電力検出手段による検出結果に応じて前記第一のリレーの動作を制御する消費電力抑制制御を行う制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、
商用電源の停電時に、
予測される熱需要に基づいて前記熱発生装置の運転方法を決定する運転方法決定制御を行い、
前記運転方法決定制御によって決定された前記運転方法に基づいて前記熱発生装置の運転を制御している際に、前記消費電力抑制制御を行う、
電力供給システム。 A storage device capable of charging and discharging electric power;
Power loads that consume power,
A heat generating device that consumes power and generates heat;
A distribution board that distributes power from the power storage device to the power load and the heat generating device;
A first relay provided between the distribution board and the heat generating device, which switches whether to supply power from the distribution board to the heat generating device;
Power consumption detection means for detecting the power load and the power consumption of the heat generating device;
A control device that performs power consumption suppression control that controls the operation of the first relay according to the detection result by the power consumption detection unit ;
Equipped with
The controller is
At the time of the power failure of the commercial power,
Performing operation method determination control to determine the operation method of the heat generating apparatus based on the predicted heat demand;
Performing the power consumption suppression control when controlling the operation of the heat generating apparatus based on the operation method determined by the operation method determination control ;
Power supply system.
前記分電盤と前記所定の電力負荷との間に設けられ、前記分電盤から前記所定の電力負荷への電力の供給の可否を切り替える第二のリレーをさらに具備し、
前記制御装置は、
前記消費電力抑制制御において、前記消費電力検出手段による検出結果に応じて前記第二のリレーの動作を制御する、
請求項１に記載の電力供給システム。 The power load includes a predetermined power load,
A second relay is further provided, which is provided between the distribution board and the predetermined power load, and switches whether to supply power from the distribution board to the predetermined power load,
The controller is
In the power consumption suppression control, the operation of the second relay is controlled according to the detection result by the power consumption detection means .
The power supply system according to claim 1 .
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