JP6643895B2 - Control device, storage battery management system, and control method for controlling charging of storage battery - Google Patents
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Description
この開示は、制御装置に関し、より特定的には、蓄電池の充電に関する制御装置に関する。 The present disclosure relates to a control device, and more specifically, to a control device for charging a storage battery.
近年、世間に広く太陽光発電が普及した影響により、需要家から電力会社への逆潮流電力が増えている。電力系統に流れる逆潮流電力が増えた結果、電力系統における電力品質の維持が難しくなっている。そのため、各電力会社は、需要家からの逆潮流電力を制限(出力制限)することを予定している(非特許文献1)。各電力会社が出力制限を導入すると、需要家は、売電が制限され、太陽光発電の余剰分が発生した場合に従来売電することができた電力量の一部を売電することができなくなる。 In recent years, due to the widespread use of photovoltaic power generation in the world, reverse power flow from consumers to power companies has increased. As a result of an increase in reverse power flow flowing through the power system, it has become difficult to maintain power quality in the power system. For this reason, each electric power company plans to limit (restrict output) reverse power flow from consumers (Non-Patent Document 1). When each electric power company introduces an output limit, consumers will be able to sell a part of the amount of power that could be sold in the past if electricity sales were limited and surplus solar power was generated. become unable.
特開2012−175791号公報(特許文献1)は、太陽光発電の余剰分が発生した場合であっても、逆潮流せずに、効率よく用いることができる電力供給システムを開示している。具体的には、予測電力量と予測発電量とを用いて予測蓄電量を設定することによって、特定時間帯である深夜時間帯における蓄電量を最小化し、太陽光発電機による余剰分は、蓄電池に蓄電するように制御される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-175791 (Patent Document 1) discloses a power supply system that can be used efficiently without reverse power flow even when a surplus of photovoltaic power generation occurs. Specifically, by setting the predicted power storage amount using the predicted power amount and the predicted power generation amount, the power storage amount in the midnight time period, which is a specific time zone, is minimized, and the surplus by the solar power generator is stored in the storage battery. Is controlled to store power.
しかしながら、出力制限により、需要家の売電が制限されるものの、売電できなくなるのは、従来売電することができた電力量の一部であり、一部は売電することができる。したがって、特許文献1に開示される技術では、需要家の発電量における売電量(電力会社に売電できる電力量)を考慮しておらず、出力制限される場合の蓄電池の制御には適していない。
However, although the selling of power is restricted by the output limitation, what cannot be sold is a part of the amount of power that can be sold conventionally, and a part can be sold. Therefore, the technology disclosed in
本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、出力制限される場合において、蓄電池を効率よく利用することができる蓄電池の制御装置、および当該制御装置を適用した蓄電池システムを提供することである。さらに他の局面における目的は、出力制限される場合において、蓄電池を効率よく利用することができる蓄電池の制御方法を提供することである。 The present disclosure has been made in order to solve the above-described problems, and an object in one aspect is to provide a storage battery control device capable of efficiently using a storage battery when output is limited, and An object of the present invention is to provide a storage battery system to which a control device is applied. It is still another object of the present invention to provide a method of controlling a storage battery that can efficiently use the storage battery when the output is limited.
一実施形態に従う制御装置は、自然エネルギーを用いた発電装置および電力系統から供給される電力を蓄える蓄電池の充放電制御を行なう制御装置であって、発電装置の電力系統への逆潮流を制限する出力制限情報を記憶する記憶部と、制御部とを備え、電力系統から供給される電力の使用量に対して、少なくとも他の時間帯よりも料金が低く定められた所定の時間帯が定められている。制御部は、出力制限情報に基づき、ある日の日中に出力制限されるか否かを判断してある日の日中の前の所定の時間帯の蓄電池の充電量の増減制御を行う。 A control device according to one embodiment is a control device that performs charge / discharge control of a power generation device using natural energy and a storage battery that stores power supplied from a power system, and limits reverse power flow to the power system of the power generation device. A storage unit that stores the output restriction information, and a control unit, wherein a predetermined time period in which a charge is set lower than at least another time period is determined for the amount of power supplied from the power system. ing. The control unit determines, based on the output restriction information, whether or not the output is restricted during the daytime of a certain day, and controls the increase or decrease of the charge amount of the storage battery in a predetermined time zone before the daytime of the certain day.
一実施形態に従う制御装置によれば、出力制限される場合において、蓄電池を効率よく利用することができる。 According to the control device according to the embodiment, when the output is limited, the storage battery can be used efficiently.
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding portions have the same reference characters allotted, and description thereof will not be repeated.
[A.実施形態1]
(a1.発電システム1の構成例)
図1は、発電システムの構成を説明する図である。図1に示されるように、発電システム1は、パワーコンディショナ10と、蓄電池管理システム100と、分電盤50と、CT(Current Transformer)センサ60と、太陽電池モジュール70とを備える。蓄電池管理システム100は、蓄電池20と、制御装置30と、通信装置40とを備える。
[A. Embodiment 1]
(A1. Configuration example of the power generation system 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a power generation system. As illustrated in FIG. 1, the
パワーコンディショナ10には、蓄電池20と、制御装置30と、分電盤50と、太陽電池モジュール70とが接続されている。パワーコンディショナ10は、太陽電池モジュール70で発電された直流電力を交流電力に変換する。パワーコンディショナ10は、変換した交流電力を分電盤50へ供給する。さらに、需要家において消費する電力よりも太陽電池モジュール70を用いて自家発電する電力が多い場合において、パワーコンディショナ10は、余剰電力を必要に応じて電力会社の電力系統へ流す(逆潮流を行う)か、蓄電池20へ電力を供給する。また、パワーコンディショナ10は、太陽電池モジュール70で発電された電力量を測定し、制御装置30へ出力する。
The
蓄電池20は、太陽電池モジュール70(発電装置)および電力系統から供給される電力を蓄える。また、蓄電池20は、蓄電池の残量を測定するための測定機器を備える。蓄電池20は、蓄電池の残量を測定し、制御装置30へ出力する。
The
なお、本例では発電装置として太陽光発電装置を用いているが、自然エネルギーを用いる発電装置であればよい。自然エネルギーとして、例えば、太陽光発電、水力発電、バイオマス発電、バイオ燃料発電、地熱発電、潮力発電、海流発電、波力発電、風力発電などが挙げられる。 In this example, a solar power generation device is used as the power generation device, but any power generation device using natural energy may be used. Examples of natural energy include photovoltaic power generation, hydroelectric power generation, biomass power generation, biofuel power generation, geothermal power generation, tidal power generation, ocean current power generation, wave power generation, and wind power generation.
図2は、制御装置の構成を説明する図である。図2に示されるように、制御装置30は、通信インターフェース32と、制御部34と、記憶部36とを備える。記憶部36は、不揮発性のメモリ素子である。たとえば、Flashメモリ、ReRAM(Resistance Random Access Memory)、MRAMまたはFeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)が挙げられる。記憶部36には、電力会社が設定する売電価格と時間帯に区分された買電価格とが記憶されている。また、記憶部36には、電力系統への逆潮流を制限する出力制限情報が記憶されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the control device. As shown in FIG. 2, the
再び図1を参照して、制御装置30には、通信インターフェース32を介してパワーコンディショナ10と通信装置40とが接続されている。制御装置30は、パワーコンディショナ10を介して蓄電池20の充放電を制御する。
Referring to FIG. 1 again, the
通信装置40は、インターネット80と接続されている。通信装置40は、インターネット80を介して電力会社が定期的に電力の需要家に配信する出力制限情報を取得する。通信装置40は、制御部34の要求に応じて、取得された情報を制御装置30へ出力する。
The
CTセンサ60は、需要家が消費する電力量を測定する。CTセンサ60は、分電盤50の主幹ブレーカーおよび分岐ブレーカーのいずれか一方に接続される。CTセンサ60を分電盤50の主幹ブレーカーに接続した場合、CTセンサ60は、需要家全体の消費電力量を測定する。また、分岐ブレーカーが部屋全体に対応したものであって、CTセンサ60を分電盤50の分岐ブレーカーに接続した場合、CTセンサ60は、部屋全体の消費電力量を測定する。
The
(a2.出力制限情報)
次に、発電装置の電力系統への逆潮流を制限する出力制限情報について説明する。出力制限情報とは、発電システム1で発電された電力の電力系統への逆潮流の制限に関する情報である。図3は、制限量(抑制量)に関する情報を含む出力制限情報を説明する図である。制限量とは、発電システム1の出力に対する売電できる電力の上限値に関する量である。上限値は、たとえば、発電システム1の容量に対する売電できる電力の割合や発電システム1の出力に対する売電できる電力の割合などで表わされる。図3(a)を参照して、縦軸に発電電力(W)が、横軸に時間がプロットされている。図3(a)において、制限量の一例として、日毎の出力上限値を示す。図3(a)において、「出力上限値」とは、逆潮流電力の制限に関し、発電システム1の出力に対する売電できる電力の割合をいう。なお、他の局面において、制限量は、時間毎の出力上限値であってもよい。
(A2. Output restriction information)
Next, output restriction information for restricting reverse power flow to the power system of the power generator will be described. The output restriction information is information on restriction of reverse power flow of power generated by the
図3(a)では、ラインL1は、太陽電池モジュール70を用いたときの、2015年8月21日における単位時間当たりの発電電力を示している。ラインL2は、2015年8月21日の各時間における出力上限値を示している。
In FIG. 3A, a line L <b> 1 indicates generated power per unit time on August 21, 2015 when the
図3(a)では、2015年8月21日の0時〜24時の出力上限値は40%である。よって、2015年8月21日において、需要家は、発電システム1の出力のうち40%の電力を電力会社へ売電することができる。
In FIG. 3A, the output upper limit value from 0:00 to 24:00 on August 21, 2015 is 40%. Therefore, on August 21, 2015, the consumer can sell 40% of the power of the output of the
出力制限情報は、電力会社が配信する固定スケジュールおよび更新スケジュールに基づいて決定される。図3(b)は固定スケジュールを説明する図である。図3を参照して、固定スケジュールには、所定日数(たとえば、400日)先まで出力上限値が予め定められている。図3(b)では、一例として、日毎に出力上限値が定められているとする。なお、固定スケジュールは、制御装置30の記憶部36に記憶されている。
The output restriction information is determined based on the fixed schedule and the update schedule distributed by the power company. FIG. 3B is a diagram illustrating a fixed schedule. Referring to FIG. 3, in the fixed schedule, an output upper limit value is predetermined in advance of a predetermined number of days (for example, 400 days). In FIG. 3B, as an example, it is assumed that the output upper limit value is determined for each day. The fixed schedule is stored in the
(a3.出力制限情報に基づく蓄電池20の充電制御)
次に、出力制限情報に基づく、蓄電池20の充電制御について説明を行う。本実施形態の蓄電池20を備えた太陽光発電は、余剰電力(発電電力から消費電力を差し引いた電力)を積極的に売電する。まず、出力制限されない場合の本実施形態の太陽光発電システム1における制御について説明を行う。
(A3. Charge control of
Next, charging control of the
本実施形態の太陽光発電システム1は、発電電力が消費電力を上回る昼間において、余剰電力を電力会社に売電する。また、日射量の関係で、消費電力が発電電力を上回る朝方および夕方などにおいては、不足する電力を蓄電池20から供給する。
The solar
本実施形態の太陽光発電システム1は、電力会社からの買電価格(電気料金)が他の時間帯よりも安い時間帯(以下、「深夜帯」とも称する。)に、予め定められた目標充電量まで蓄電池20に電力を充電する。本実施形態では、制御装置30は、固定スケジュールに基づき、ある日の出力制限がされないと判断すると、深夜帯終了時の蓄電池20の目標充電量を最大容量に設定する。一般的に電気料金は、深夜から早朝にかけて安く設定され、昼間に高く設定される。そのため、本実施形態では、蓄電池20の充電は深夜帯に行われる。深夜帯とは、一例として、23時〜7時のことをいう。
The photovoltaic
このように、本実施形態の太陽光発電システム1は、出力制限がされない場合は、余剰電力を売電し、蓄電池20の充電を深夜帯に行うように制御される。
As described above, the photovoltaic
次に、出力制限される場合の本実施形態の太陽光発電システム1における制御について説明を行う。
Next, control in the photovoltaic
本実施形態の太陽光発電システム1は、出力制限される場合、出力制限により売電できない余剰電力を蓄電池20に充電する。たとえば、出力制限の上限まで余剰電力を売電し、残りの余剰電力を蓄電池20に充電する。また、消費電力が発電電力を上回る時間帯においては、不足する電力を蓄電池20から供給する。
When the output is limited, the solar
本実施形態では、深夜帯に、固定スケジュールに基づく出力上限値に応じて設定された目標充電量まで蓄電池20に電力を充電する。制御装置30は、出力制限情報(固定スケジュール)に基づいてある日の日中に出力制限されると判断すると、深夜帯終了時の蓄電池20の目標充電量を最大容量より少なくなるように設定する。制御装置30は、出力制限により売電できない余剰電力を蓄電池20に充電できるように、出力上限値に応じて目標充電量を設定する。たとえば、出力上限値が小さい(出力制限が大きい)場合、蓄電池20に充電される余剰電力量が多くなるため、予め定められた目標充電量よりも目標充電量を少なくして、蓄電池20の空き容量を増やす。
In the present embodiment, in the midnight zone, the
このように、本実施形態の太陽光発電システム1は、出力制限がされる場合は、蓄電池20の充電を深夜帯に行い、さらに出力制限によって売電できない余剰電力を蓄電池20に充電するように制御される。
As described above, the photovoltaic
上記のように、制御装置30は、記憶部36に格納された出力制限情報(固定スケジュール)に基づき、ある日の日中に前記発電装置の出力が制限されるか否かを判断して、ある日の日中の前の他の時間帯よりも料金が低く定められた所定の時間帯の蓄電池の充電量の増減制御を行う。これにより、本実施形態に従う制御装置30は、蓄電池20を効率よく利用して発電電力を有効に活用することができる。
As described above, based on the output restriction information (fixed schedule) stored in the
図4は、本実施形態に従う充電の制御フローについて説明する図である。図4を参照して、ステップS102において、制御部34は、固定スケジュールの出力上限値に基づいて翌日の発電システム1が出力制限されるか否かを判断する。具体的には、制御部34は、固定スケジュールの出力上限値が100%である場合、翌日の発電システム1が出力制限されないと判断する。一方、固定スケジュールの出力上限値が100%でない場合、制御部34は、翌日の発電システム1が出力制限されると判断する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a control flow of charging according to the present embodiment. Referring to FIG. 4, in step S102,
翌日の発電システム1が出力制限されると判断する場合(ステップS102においてYES)、制御部34は、深夜帯充電の制御をステップS103に進め、固定スケジュールの出力上限値に基づいて、予め定められた蓄電池20の深夜帯終了時の目標充電量よりも目標充電量を減らす。
If it is determined that the
一方、翌日の発電システム1が出力制限されないと判断する場合(ステップS102においてNO)、制御部34は、深夜帯充電の制御をステップS104に進め、予め定められた蓄電池20の深夜帯終了時の目標充電量を維持する。
On the other hand, when determining that the output of the
上記によれば、本実施形態に従う制御装置30は、出力制限情報(固定スケジュール)に基づいて、蓄電池20を効率よく利用することができる。
According to the above, the
なお、蓄電池20への充電は、少なくとも他の時間帯よりも料金が低く定められた所定の時間帯に行われればよく、該所定時間帯の終了前に開始されればよい。たとえば、深夜帯終了時刻から深夜帯終了時における蓄電池20の充電量を十分に確保できる時間遡った時刻までに開始されればよい。また、蓄電池20を充電する時間帯は、深夜帯に限らず、少なくとも他の時間帯よりも料金が低く定められた時間帯であればよい。
The charging of the
[B.実施形態2]
(b1.概要)
実施形態1において、出力制限情報(固定スケジュール)に基づき、蓄電池20の充電制御を行なう構成について説明を行った。しかしながら、固定スケジュールで定められた出力上限値は変更されることがある。
[B. Embodiment 2]
(B1. Outline)
In the first embodiment, the configuration in which the charging of the
詳しくは、電力会社は、電力系統における電力品質を維持するため、固定スケジュールで定められた出力上限値を暫定的に低めに設定するが、当該固定スケジュールは過去の統計データ等に基づくものである。そのため、電力会社は、天気等によっては、固定スケジュールに定められた出力上限値を変更することがある。典型的には、電力会社は、低めに設定された出力上限値を上げる(出力制限を緩和する)変更を行う。 Specifically, the power company temporarily sets the output upper limit value defined in the fixed schedule to be lower to maintain the power quality in the power system, but the fixed schedule is based on past statistical data and the like. . Therefore, the power company may change the output upper limit value defined in the fixed schedule depending on the weather or the like. Typically, the power company makes a change to increase the output upper limit set lower (to ease the output limitation).
そこで、本実施形態に従う制御装置は、出力制限が緩和されるか否かの予測を行うことで、固定スケジュールで定められた出力上限値が変更される場合であっても、蓄電池20を効率よく利用して発電電力を有効に活用することができる。以下、その制御について説明を行う。なお、本実施形態に従う制御装置の基本的な構成は、実施形態1で説明した制御装置と同じであるため、繰り返し説明しない。
Therefore, the control device according to the present embodiment efficiently predicts whether or not the output limitation is relaxed, so that the
(b2.更新スケジュール)
固定スケジュールで定められたある日の出力上限値を変更する場合、電力会社は、たとえば当該ある日の前日または当日早朝に、変更後の出力上限値の情報を各需要家に配信する。このように、固定スケジュールの配信よりも後に配信される出力上限値の情報を、更新スケジュールと定義する。
(B2. Update schedule)
When changing the output upper limit value for a certain day defined by the fixed schedule, the power company distributes information on the changed output upper limit value to each customer, for example, the day before the certain day or early in the morning on the day. In this way, the information on the output upper limit value distributed after the distribution of the fixed schedule is defined as the update schedule.
図5は、更新スケジュールを説明する図である。固定スケジュールの出力上限値は更新スケジュールによって更新(変更)される。たとえば、図3(b)に示される固定スケジュールにおいて2015年8月27日の出力上限値は「40%」であるが、図5に示される更新スケジュールによって、当該出力上限値は「40%」から「80%」に更新される。 FIG. 5 is a diagram illustrating an update schedule. The output upper limit value of the fixed schedule is updated (changed) by the update schedule. For example, in the fixed schedule shown in FIG. 3B, the output upper limit value on August 27, 2015 is “40%”, but the output upper limit value is “40%” by the update schedule shown in FIG. Is updated to "80%".
なお、図5に示される例では、1日分の更新スケジュールを配信しているが、これに限られない。たとえば、更新スケジュールは、固定スケジュールの複数日数の出力上限値を更新するように構成されてもよい。 In the example shown in FIG. 5, the update schedule for one day is distributed, but the present invention is not limited to this. For example, the update schedule may be configured to update the output upper limit value for a plurality of days of the fixed schedule.
以下、更新スケジュールによって更新される前の固定スケジュールに従う出力上限値を「固定スケジュールの出力上限値」、更新スケジュールによって更新された後の更新スケジュールに従う出力上限値を「更新スケジュールの出力上限値」とも称する。 Hereinafter, the output upper limit value according to the fixed schedule before being updated by the update schedule is referred to as “output upper limit value of the fixed schedule”, and the output upper limit value according to the update schedule after being updated by the update schedule is also referred to as “output upper limit value of the update schedule”. Name.
このように、固定スケジュールは更新スケジュールによって更新されることがある。この場合、ある日について、更新スケジュールの出力上限値が固定スケジュールの出力上限値に対して上がる(以下、「出力制限が緩和される」とも称する。)ことがある。 Thus, the fixed schedule may be updated by the update schedule. In this case, on a certain day, the output upper limit value of the update schedule may be higher than the output upper limit value of the fixed schedule (hereinafter, also referred to as “the output limit is eased”).
(b3.出力制限が緩和されるか否かの予測)
通信装置40は、インターネット80を介して、気象庁などが配信する気候要素の情報を取得するとともに、当該情報を制御装置30へ出力する。制御装置30は、この気候要素の情報に基づいて、出力制限が緩和されるか否かの予測を行う。以降、典型例として「ある日」を翌日として説明を行なう場合もある。
(B3. Prediction of whether output restriction is relaxed)
The
図6は、翌日の更新スケジュールの出力上限値が固定スケジュールの出力上限値よりも上がるか否か(出力制限が緩和されるか否か)の予測について説明する図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating prediction of whether or not the output upper limit of the next day's update schedule is higher than the output upper limit of the fixed schedule (whether or not the output restriction is relaxed).
予測条件の一例として、気温と日射量とが考えられる。気温が高いと、冷房機器による消費電力量が増える。気温が低いと、暖房機器による消費電力量が増える。このように、電力需要が高まると電力会社の電力供給量が増えるため、出力上限値は上がる(出力制限は緩和される)ことが予測される。日射量が多いと、需要家の発電量が増える。したがって、電力会社は電力系統における電力品質を維持するため、出力上限値は維持されるか下がる(出力制限は緩和されない)ことが予測される。 As an example of the prediction condition, the temperature and the amount of solar radiation can be considered. When the temperature is high, the power consumption by the cooling device increases. When the temperature is low, the amount of power consumed by the heating device increases. As described above, when the power demand increases, the power supply amount of the power company increases, so that the output upper limit value is expected to increase (output restriction is eased). When the amount of solar radiation is large, the amount of power generated by the customer increases. Therefore, it is predicted that the power company will maintain or lower the output upper limit value (the output limit will not be relaxed) in order to maintain the power quality in the power system.
以下、「気温が高い」とは、通信装置40が取得した翌日の日中の平均気温が、翌日に相当する日付の日中の平年気温に対して高いことをいう。「気温が低い」とは、通信装置40が取得した翌日の日中の平均気温が、翌日に相当する日付の日中の平年気温以下であることをいう。「平年気温」とは、日毎の過去数十年間の日中の平均気温の平均値をいう。本実施形態においては、一例として、平年気温は、過去30年間の日中の平均気温の平均値とする。
Hereinafter, “high temperature” means that the average daytime temperature of the next day acquired by the
また、以下、「日射量が多い」とは,通信装置40が取得した翌日の日中の日射量が、翌日に相当する日付の日中の平年日射量に対して多いことをいう。「日射量が少ない」とは,通信装置40が取得した翌日の日中の日射量が、翌日に相当する日付の日中の平年日射量以下であることをいう。「平年日射量」とは、日毎の過去数十年間の日中の日射量の平均値をいう。本実施形態においては、例として、平年日射量は、過去30年間の日中の日射量の平均値とする。
Hereinafter, “a large amount of solar radiation” means that the amount of solar radiation during the day of the next day acquired by the
図6(a)は、夏における、出力制限が緩和されるか否か(出力上限値が上がるか否か)の予測について説明する図である。「夏」とは、たとえば7〜9月である場合のように時期で規定してもよいし、平均気温が25℃以上の場合のように気温で規定してもよい。 FIG. 6A is a diagram illustrating prediction of whether or not the output restriction is relaxed (whether or not the output upper limit value increases) in summer. “Summer” may be defined by a time period, for example, from July to September, or may be defined by a temperature, such as when the average temperature is 25 ° C. or higher.
気温が高い場合、冷房機器の消費電力量が増えるため、需要家の電力需要は増える。したがって、図6(a)を参照して、日射量に関わらず、制御部34は、出力上限値が上がる(出力制限が緩和される)と予測する。
When the temperature is high, the power consumption of the cooling device increases, so that the power demand of the customer increases. Therefore, referring to FIG. 6A, regardless of the amount of solar radiation,
気温が低く、かつ、日射量が多い場合、需要家の電力需要が減るうえに、需要家の発電量が増える。したがって、図6(a)を参照して、制御部34は、出力上限値が上がらない(出力制限が緩和されない)と予測する。
When the temperature is low and the amount of solar radiation is large, the power demand of the customer decreases and the power generation amount of the customer increases. Therefore, referring to FIG. 6A,
日射量が低い場合、需要家の発電量は減る。したがって、図6(a)を参照して、気温に関わらず、制御部34は、出力上限値が上がると予測する。
If the amount of solar radiation is low, the amount of power generated by the customer will decrease. Therefore, referring to FIG. 6A,
図6(b)は、冬における、出力制限が緩和されるか否かの予測について説明する図である。「冬」とは、たとえば12〜2月である場合のように時期で規定してもよいし、平均気温が10℃以下である場合のように気温で規定してもよい。 FIG. 6B is a diagram illustrating prediction of whether or not the output restriction is relaxed in winter. “Winter” may be defined by time, for example, from December to February, or may be defined by temperature, such as when the average temperature is 10 ° C. or less.
気温が低い場合、暖房機器の消費電力量が増えるため、需要家の電力需要は増える。したがって、図6(b)を参照して、日射量に関わらず、制御部34は、出力上限値が上がる(出力制限が緩和される)と予測する。
When the temperature is low, the power consumption of the heating device increases, so that the power demand of the customer increases. Therefore, referring to FIG. 6B, regardless of the amount of solar radiation,
気温が高く、かつ、日射量が多い場合、需要家の電力需要が減るうえに、需要家の発電量が増える。したがって、図6(b)を参照して、制御部34は、出力上限値が緩和されないと予測する。
When the temperature is high and the amount of solar radiation is large, the power demand of the customer decreases and the power generation amount of the customer increases. Therefore, referring to FIG. 6B,
日射量が低い場合、需要家の発電量は減る。したがって、図6(b)を参照して、気温に関わらず、制御部34は、出力上限値が上がる(出力制限が緩和される)と予測する。
If the amount of solar radiation is low, the amount of power generated by the customer will decrease. Therefore, referring to FIG. 6B, regardless of the temperature,
図6(c)は、春および秋における、出力制限が緩和されるか否かの予測について説明する図である。「春」および「秋」とは、それぞれたとえば3〜6月,10〜11月である場合のように時期で規定してもよいし、平均気温が10℃より高く25℃未満である場合のように気温で規定してもよい。 FIG. 6C is a diagram illustrating prediction of whether or not the output restriction is relaxed in spring and autumn. “Spring” and “autumn” may be defined by time, for example, from March to June and from October to November, respectively, or when the average temperature is higher than 10 ° C. and lower than 25 ° C. The temperature may be defined as follows.
日射量が多い場合、需要家の発電量が増える。したがって、図6(c)を参照して、制御部34は、出力上限値が上がらない(出力制限が緩和されない)と予測する。
When the amount of solar radiation is large, the amount of power generated by the customer increases. Therefore, referring to FIG. 6C,
日射量が少ない場合、需要家の発電量が減る。したがって、図6(c)を参照して、制御部34は、出力上限値が上がる(出力制限が緩和される)と予測する。
When the amount of solar radiation is small, the amount of power generated by the customer decreases. Therefore, referring to FIG. 6C,
上記によれば、季節および気候要素の情報に基づいて、制御部34は、出力上限値が上がるか、上がらないかを予測することができる。言い換えれば、制御部34は、ある日の日中の気候要素を表す気候情報を取得することで、ある日の出力制限が、固定スケジュールに基づく出力制限よりも緩和されるか否かを予測することができる。
According to the above, the
なお、平年気温および平年日射量はあくまでも一例であって、出力上限値が上がるか否かの予測条件はこれらに限られない。たとえば、気温,日射量の他にも降水量,湿度,気圧など数値で表すことができる気候の要素(気候要素)の日毎の日中の平年値を用いてもよい。これらの日毎の日中の気候要素の平年値は記憶部36に記憶されているものとする。他の局面において、制御装置30は、日毎の日中の気候要素の平年値と翌日に相当する日付の日中の気候要素とを比較した結果を外部のサーバ等から通信装置40を介して取得してもよい。さらに他の局面において、日中の気候要素の平年値は、発電システム1の設置場所(地域)に応じて変更されてもよい。
Note that the normal temperature and the normal solar radiation are only examples, and the prediction conditions for determining whether or not the output upper limit increases are not limited to these. For example, in addition to temperature and insolation, a normal daytime value of a climatic element (climate element) that can be represented by numerical values such as precipitation, humidity, and atmospheric pressure may be used. It is assumed that the normal values of the daytime climatic factors for each day are stored in the
また、制御装置30は、翌日に相当する日付の日中の気候要素、または日毎の日中の気候要素の平年値と翌日に相当する日付の日中の気候要素とを比較した結果を、深夜帯の終了時が終了するより所定時間前に取得する。本例において、所定時間は、深夜帯終了時における蓄電池20の充電量を十分に確保できる時間であればよく、一例として、4時間とする。
The
(b4.出力制限が緩和されるか否かの予測に基づく蓄電池20の充電制御)
次に、出力制限が緩和されるか緩和されないかの予測に基づいて、蓄電池20の深夜帯における充電制御について説明する。
(B4. Charge control of
Next, charging control of the
制御装置30は、他の時間帯よりも料金が低く定められた所定の時間帯の終了より前に、ある日の日中の気候要素を表す気候情報を取得し、記憶した出力制限情報(固定スケジュール)と取得した気候情報とに応じて所定の時間帯の充電量の増減制御を変更する。以下、その説明を行う。
The
制御装置30は、固定スケジュールに基づく出力上限値よりも、ある日の出力上限値が上がる(出力制限が緩和される)と判断すると、固定スケジュールに基づく出力上限値に応じて設定された蓄電池20の深夜帯終了時の目標充電量から目標充電量を増加させる。
When
制御装置30は、出力上限値が小さいほど、目標充電量を小さく設定する。その理由は、出力上限値が小さいほど制限期間中に売電できない余剰電力量が増加し、その余剰電力量を充電するための蓄電池20の空き容量を確保する必要があるためである。かかる場合、ある日の出力制限が緩和されることになり、売電できる電力量が増えると、制限期間中に蓄電池20に充電する予定であった充電量が減少する。蓄電池20の充電量が少ないと、たとえば、消費電力が発電電力を上回る夕方において、不足する電力を蓄電池20から十分に供給することができず、蓄電池20を効率よく利用することができない。
そこで、制御装置30は、翌日の日中の気候要素に基づいて、出力制限が緩和されるか否かを判断し、緩和される(出力上限値が上がる)と判断した場合は、固定スケジュールの出力上限値に基づく目標充電量よりも目標充電量を増やす。そうすることで、消費電力が発電電力を上回る夕方において、不足する電力を蓄電池20から十分に供給することができ蓄電池20を効率よく利用することができる。
Therefore, the
このように、制御装置30は、取得した気候情報に基づきより出力制限が緩和されると判断すると、記憶した出力制限情報(固定スケジュール)に基づく所定の時間帯の終了時の充電量よりも充電量を増加させる制御を行う。また、制御装置30は、出力制限情報に含まれた制限量に関する情報(出力上限値)に応じて前記充電量の増減制御を行う。
As described above, when the
一方、制御装置30は、出力制限が緩和されない(出力上限値が上がらない)と判断した場合、固定スケジュールの出力上限値に基づく蓄電池20の深夜帯終了時の目標充電量を維持する。言い換えれば、制御装置30は、取得した気候情報に基づきより出力制限が緩和されることはないと判断すると、記憶した出力制限情報(固定スケジュール)に基づく所定の時間帯の終了時の充電量を維持する制御を行う。
On the other hand, when determining that the output limitation is not relaxed (the output upper limit does not increase),
上記のように、制御装置30は、記憶部36に格納された固定スケジュールに基づき、ある日の日中に発電システム1が出力制限されるか否かを判断して、ある日の日中の前の深夜帯の蓄電池20の充電量の増減制御を行なうとともに、深夜帯の終了より前にある日の日中の気候要素の情報を取得し、固定スケジュールの出力上限値と当該取得した気候要素の情報とに応じて深夜帯の充電量の増減制御を変更することによって、蓄電池20を効率よく利用することができ、出力制限される場合に適した蓄電池20の制御とすることができる。
As described above, the
図7は、本実施形態に従う充電の制御フローについて説明する図である。なお、図5と同一符号を付している部分については同じであるため、その部分についての説明は繰り返さない。 FIG. 7 is a diagram illustrating a charge control flow according to the present embodiment. Note that the portions denoted by the same reference numerals as in FIG. 5 are the same, and the description of those portions will not be repeated.
図7を参照して、ステップS102において出力制限されると判断した場合、ステップS105において、制御部34は、通信装置40から翌日の日中の気候要素を表す気候情報を取得する。本実施形態では、気候情報には、気候要素として平均気温と日射量とが含まれる。
Referring to FIG. 7, if it is determined in step S102 that the output is to be limited,
ステップS106において、制御部34は、出力制限が緩和されるか否かを予測する。具体的には、制御部34は、翌日の日中の日射量と、記憶部36に記録された翌日に相当する日付の日中の平年日射量とを比較する。さらに、翌日に相当する日が夏および冬の場合、制御部34は、翌日の日中の平均気温と、記憶部に記録された翌日に相当する日の日中の平年気温とを比較する。制御部34は、翌日の日中の気候要素を表す気候情報と、翌日に相当する日付の日中における当該気候要素の平年値との比較結果に応じて、翌日の日中の出力制限が緩和されるか否かを予測する。
In step S106, the
出力制限が緩和されると予測された場合(ステップS106においてYES)、制御部34は、深夜帯充電の制御をステップS108に進め、固定スケジュールの出力上限値に基づく蓄電池20の深夜帯終了時の目標充電量(ステップS103において設定した目標充電量)よりも目標充電量を増加させる制御を行なう。言い換えれば、制御部34は、翌日の日中に出力制限されると予想した場合であって、かつ、気候情報に基づき出力制限が緩和されると判断すると、出力制限に基づく目標充電量よりも目標充電量を増加させる制御を行なう。
If it is predicted that the output limit will be eased (YES in step S106),
一方、出力制限が緩和されないと予測された場合(ステップS106においてNO)、制御部34は、固定スケジュールの出力上限値に基づく蓄電池20の深夜帯終了時の目標充電量を維持したまま深夜帯充電の制御を終了する。言い換えれば、制御部34は、翌日の日中に出力制限されると予想した場合であって、かつ、気候情報に基づき出力制限が緩和されることはないと判断すると、出力制限に基づく目標充電量を維持させる制御を行なう。
On the other hand, when it is predicted that the output limitation will not be relaxed (NO in step S106),
上記によれば、制御装置30は、固定スケジュールの出力上限値に基づき、翌日の日中に発電システム1が出力制限されるか否かを判断して、翌日の日中の前の深夜帯の蓄電池20の目標充電量の増減制御を行なうとともに、深夜帯の終了より前に翌日の日中の気候要素の情報を取得し、固定スケジュールの出力上限値と当該取得した気候要素の情報とに応じて深夜帯の目標充電量の増減制御を変更することによって、蓄電池20を効率よく利用することができる。
According to the above, the
なお、気候情報の取得(ステップS104)、および出力制限が緩和されるか否かの予測(ステップS106)についても、少なくとも他の時間帯よりも料金が低く定められた所定の時間帯の終了前に行えばよい。たとえば、深夜帯終了時刻から深夜帯終了時における蓄電池20の充電量を十分に確保できる時間遡った時刻までに、蓄電池20の充電が開始できる時刻までに行えばよい。
Note that the acquisition of the climate information (step S104) and the prediction of whether or not the output restriction is relaxed (step S106) are also performed at least before the end of the predetermined time zone in which the fee is set lower than other time zones. You can go to For example, the charging may be performed by a time at which the charging of the
[C.実施形態3]
(c1.概要)
実施形態2では、出力制限が緩和されるか否かに基づいて、固定スケジュールの出力上限値に基づく蓄電池20の深夜帯終了時の目標充電量を制御する旨を説明した。
[C. Third Embodiment]
(C1. Overview)
In the second embodiment, the target charge amount of the
本実施形態では、実施形態2の条件に加えて、発電システム1が出力制限される時刻における電力会社から供給される電力の電気料金(以下、「割高買電価格」とも称する。)と電力会社への売電価格との関係を、さらに考慮する。
In the present embodiment, in addition to the conditions of the second embodiment, the electricity price (hereinafter, also referred to as “expensive power purchase price”) of the power supplied from the power company at the time when the output of the
図8は、本実施形態に従う蓄電池20の充電制御について説明する図である。図8を参照して、出力制限が緩和されると予測された場合であって、かつ、売電価格が割高買電価格よりも高い場合、制御装置30は、固定スケジュールの出力上限値に基づく蓄電池20の深夜帯終了時の目標充電量よりも目標充電量を増やす。これにより、たとえば、消費電力が発電電力を上回る夕方において、不足する電力を蓄電池20から十分に供給することができ蓄電池20を効率よく利用することができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating charging control of
出力制限が緩和されると予測された場合であって、かつ、売電価格が割高買電価格以下である場合、制御装置30は、固定スケジュールの出力上限値に基づく蓄電池20の深夜帯終了時の目標充電量を維持する。これにより、余剰電力量を蓄電池20に充電するための蓄電池20の空き容量を確保され、蓄電池20を効率よく利用することができる。
If the output restriction is predicted to be relaxed, and the power selling price is equal to or less than the overpriced power purchase price, the
出力制限が緩和されないと予測された場合は、売電価格と割高買電価格との関係によらず、制御装置30は、固定スケジュールの出力上限値に基づく蓄電池20の深夜帯終了時の目標充電量を維持する。その理由は、当該条件において、余剰電力量の一部を電力会社に売電できないことが予想されるため、蓄電池20の空き容量を確保する必要があるためである。これにより、本発電システム1は、蓄電池20を効率よく利用することができる。
If it is predicted that the output limitation will not be relaxed, the
上記によれば、本実施形態に従う制御は、実施形態1の制御に比して、割高買電価格と電力会社への売電価格との関係をさらに考慮するため、蓄電池20を効率よく利用することができる。
According to the above, the control according to the present embodiment uses the
(c2.電気料金と売電価格との関係に基づく蓄電池20の充電制御)
図9は、他の実施形態に従う蓄電池20の充電の制御フローについて説明する図である。なお、図7と同一符号を付している部分は同じであるため、その部分については繰り返し説明を行なわない。
(C2. Charging control of the
FIG. 9 is a diagram illustrating a control flow for charging
ステップS120において、制御部34は、売電価格が割高買電価格より高いか否かを確認する。売電価格が割高買電価格より高い場合(ステップS120においてYES)、制御部34は、当該充電制御をステップS108に進める。一方、売電価格が割高買電価格以下である場合(ステップS120においてNO)、制御部34は、固定スケジュールの出力上限値に基づく蓄電池20の深夜帯終了時の目標充電量を維持したまま深夜帯充電の制御を終了する。
In step S120, the
上記によれば、実施形態1の制御条件に加えて、割高買電価格と電力会社への売電価格との関係をさらに考慮するため、より蓄電池20を効率よく利用することができる。
According to the above, in addition to the control conditions of the first embodiment, since the relationship between the overpriced power purchase price and the power sale price to the power company is further considered, the
なお、上記の各実施形態における制御装置30における処理は、各ハードウェアおよび制御部34により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、記憶部36に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、その他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、図示しない読取装置により当該記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信IF32等を介してダウンロードされた後、記憶部36に一旦格納される。そのソフトウェアは、制御部34によって、実行可能なプログラムの形式で記憶部36格納される。制御部34は、そのプログラムを実行する。図2に示される制御装置30を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、メモリまたは記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。
Note that the processing in the
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明者は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment. However, it is needless to say that the inventor is not limited to the embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. No.
1 発電システム、10 パワーコンディショナ、20 蓄電池、30 制御装置、40 通信装置、50 分電盤、60 CTセンサ、70 太陽電池モジュール、80 インターネット、100 蓄電池管理システム。 1 power generation system, 10 power conditioner, 20 storage battery, 30 control device, 40 communication device, 50 distribution board, 60 CT sensor, 70 solar cell module, 80 internet, 100 storage battery management system.
Claims (7)
前記発電装置の前記電力系統への逆潮流を制限する出力制限情報を記憶する記憶部と、
制御部とを備え、
電力系統から供給される電力の使用量に対して、少なくとも他の時間帯よりも料金が低く定められた所定の時間帯が定められており、
前記制御部は、
前記出力制限情報に基づき、ある日の日中に出力制限されるか否かを判断して前記ある日の日中の前の前記所定の時間帯の蓄電池の充電量の増減制御を行い、
前記所定の時間帯の終了より前に、前記ある日の日中の気候要素を表す気候情報を取得し、前記出力制限情報と前記気候情報とに応じて前記充電量の増減制御を変更する、制御装置。 A control device that performs charge / discharge control of a power generation device using natural energy and a storage battery that stores power supplied from a power system,
A storage unit that stores output restriction information that restricts reverse power flow to the power system of the power generation device,
And a control unit,
For the amount of use of the power supplied from the power system, at least a predetermined time zone that is set lower than other time zones is defined,
The control unit includes:
Based on the output restriction information, have rows decrease control of the charge amount of the predetermined time period battery before being outputted Restricted whether the determination to the day of day in the during the day one day,
Before the end of the predetermined time period, to obtain climatic information indicating a daytime climatic element of the certain day, change the increase / decrease control of the charge amount according to the output restriction information and the climatic information, Control device.
前記気候要素は少なくとも気温および日射量のいずれか一方を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の制御装置。 The control unit is configured to change the increase / decrease control of the charge amount according to a result of comparing climate information indicating a daytime climatic element of the certain day with a normal value of a climatic element corresponding to the climatic element,
The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the climatic element includes at least one of a temperature and an amount of solar radiation.
前記制御部は、前記制限量に関する情報に応じて前記充電量の増減制御を行う請求項1〜4のいずれか1項に記載の制御装置。 The output limit information includes information on a limit amount,
The control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit performs increase / decrease control of the charge amount in accordance with information on the limit amount.
前記蓄電池管理システムは、
自然エネルギーを用いた発電装置および電力系統から供給される電力を蓄える蓄電池と、
前記蓄電池の充放電制御を行なう制御装置とを備え、
電力系統から供給される電力の使用量に対して、少なくとも他の時間帯よりも料金が低く定められた所定の時間帯が定められており、
前記制御装置は、
前記発電装置の前記電力系統への逆潮流を制限する出力制限情報を記憶しており、
記憶した前記出力制限情報に基づき、ある日の日中に出力制限されるか否かを判断して前記ある日の日中の前の前記所定の時間帯の蓄電池の充電量の増減制御を行い、
前記所定の時間帯の終了より前に、前記ある日の日中の気候要素を表す気候情報を取得し、前記出力制限情報と前記気候情報とに応じて前記充電量の増減制御を変更する、蓄電池管理システム。 A storage battery management system that manages charging and discharging of storage batteries,
The storage battery management system,
A storage battery for storing power supplied from a power generator and a power system using natural energy,
A control device that performs charge / discharge control of the storage battery,
For the amount of use of the power supplied from the power system, at least a predetermined time zone that is set lower than other time zones is defined,
The control device includes:
Output limiting information for limiting reverse power flow to the power system of the power generation device is stored,
Based on the stored output restriction information, it is determined whether or not the output is restricted during the daytime of a certain day, and increase / decrease control of the charge amount of the storage battery in the predetermined time zone before the daytime of the certain day is performed. I
Before the end of the predetermined time period, to obtain climatic information indicating a daytime climatic element of the certain day, change the increase / decrease control of the charge amount according to the output restriction information and the climatic information, Battery management system.
電力系統から供給される電力の使用量に対して、少なくとも他の時間帯よりも料金が低く定められた所定の時間帯が定められており、
メモリに記憶された前記発電装置の前記電力系統への逆潮流を制限する出力制限情報に基づき、ある日の日中に出力制限されるか否かを判断して前記ある日の日中の前の前記所定の時間帯の蓄電池の充電量の増減制御を行い、
前記所定の時間帯の終了より前に、前記ある日の日中の気候要素を表す気候情報を取得し、前記出力制限情報と前記気候情報とに応じて前記充電量の増減制御を変更する、制御方法。 A control method for controlling charging of a storage battery that stores power supplied from a power generation device and a power company using natural energy,
For the amount of use of the power supplied from the power system, at least a predetermined time zone that is set lower than other time zones is defined,
Based on the output restriction information that restricts reverse power flow to the power system of the power generation device stored in the memory, it is determined whether or not the output is restricted during the day during a certain day, and before the day during the day. There line increased or decreased control of the charge amount of the predetermined time period storage battery,
Before the end of the predetermined time period, to obtain climatic information indicating a daytime climatic element of the certain day, change the increase / decrease control of the charge amount according to the output restriction information and the climatic information, Control method.
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