JP6665134B2 - Power control device, device control device, and method - Google Patents
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Description
本発明は、所定の通信プロトコルに従って通信を行う電力制御装置、機器制御装置、及び方法に関する。 The present invention relates to a power control device, a device control device, and a method for performing communication according to a predetermined communication protocol.
近年、電力の需要家に設けられ、複数の機器を制御する機器制御装置を備えた制御システム(EMS:Energy Management System)が注目を浴びている。このようなシステムには、様々なメーカにより提供される機器を機器制御装置が制御可能にするための通信プロトコルが導入される。 2. Description of the Related Art In recent years, a control system (EMS: Energy Management System) that is provided in a power consumer and includes a device control device that controls a plurality of devices has attracted attention. In such a system, a communication protocol is introduced to enable a device control device to control devices provided by various manufacturers.
このような通信プロトコルの一つであるECHONET Lite(登録商標)は、機器の種別ごとに機器クラスを規定し、当該機器が持つ情報及び制御対象をプロパティとして機器クラスごとに規定する。例えば、蓄電池装置は蓄電池クラスに属しており、蓄電池クラスに対応するプロパティは蓄電池容量及び最大最少充電電力値等を含む(非特許文献1参照)。 ECHONET Lite (registered trademark), which is one of such communication protocols, defines a device class for each device type, and defines information and control targets of the device as properties for each device class. For example, a storage battery device belongs to a storage battery class, and properties corresponding to the storage battery class include a storage battery capacity, a maximum minimum charging power value, and the like (see Non-Patent Document 1).
一方で、複数の電源装置のそれぞれが出力する直流電力をまとめて交流に変換可能な電力制御装置(パワーコンディショナ)を有し、交流電力を負荷に供給する給電システムの導入が検討されている。複数の電源装置は、太陽光発電装置、蓄電池装置、燃料電池装置等である。 On the other hand, introduction of a power supply system that has a power control device (power conditioner) that can collectively convert DC power output from each of a plurality of power supply devices into AC and that supplies AC power to a load is being studied. . The plurality of power supply devices are a solar power generation device, a storage battery device, a fuel cell device, and the like.
上述した給電システムは、複数の電源装置を組み合わせて使用する新たなシステムであり、電源装置を単独で使用する従来型のシステムには無い特徴がある。 The above-described power supply system is a new system using a plurality of power supply devices in combination, and has a feature not found in a conventional system using a power supply device alone.
例えば、太陽光発電装置が出力する直流電力を直流のまま蓄電池装置に充電することにより、電源装置において直流−交流変換を行う従来型のシステムに比べて、電力変換ロスを削減することができる。 For example, by charging the storage battery device with DC power output from the photovoltaic power generator as DC, power conversion loss can be reduced as compared with a conventional system that performs DC-AC conversion in a power supply device.
しかしながら、上述した通信プロトコルは、電源装置を単独で使用する従来型のシステムのみを想定しており、複数の電源装置を組み合わせて使用する場合において効率的な制御を実現することが困難である。 However, the above-mentioned communication protocol assumes only a conventional system using a power supply device alone, and it is difficult to realize efficient control when a plurality of power supply devices are used in combination.
そこで、本発明は、複数の電源装置を組み合わせて使用する場合において効率的な制御を実現可能とする電力制御装置、機器制御装置、及び方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power control device, a device control device, and a method that can realize efficient control when a plurality of power supply devices are used in combination.
第1の特徴に係る電力制御装置は、需要家に設けられ、発電装置及び蓄電池装置からの電力供給を制御する。前記蓄電池装置は、電力系統から前記電力制御装置を介して供給される系統電力、前記発電装置から供給される発電電力、のうち少なくとも一方によって充電される。前記電力制御装置は、前記発電装置及び前記蓄電池装置のそれぞれが出力する直流電力をまとめて交流に変換可能な変換部と、所定の通信プロトコルに従って外部の機器制御装置との通信を行う通信部と、前記通信に基づいて前記蓄電池装置を制御する制御部と、を備える。前記通信部は、複数の充電モードの中から選択された充電モードの設定を要求する設定要求を前記機器制御装置から受信する。前記複数の充電モードは、少なくとも前記系統電力によって充電を行う第1の充電モードと、前記発電電力のみによって充電を行う第2の充電モードと、を含む。 A power control device according to a first feature is provided in a consumer and controls power supply from a power generation device and a storage battery device. The storage battery device is charged with at least one of system power supplied from a power system via the power control device and power generated from the power generation device. The power control device, a conversion unit that can collectively convert DC power output from each of the power generation device and the storage battery device to AC, and a communication unit that performs communication with an external device control device according to a predetermined communication protocol. A control unit that controls the storage battery device based on the communication. The communication unit receives a setting request for setting a charging mode selected from a plurality of charging modes from the device control device. The plurality of charging modes include at least a first charging mode in which charging is performed using the system power, and a second charging mode in which charging is performed using only the generated power.
第2の特徴に係る機器制御装置は、発電装置及び蓄電池装置のそれぞれが出力する直流電力をまとめて交流に変換可能な電力制御装置を制御する。前記蓄電池装置は、電力系統から前記電力制御装置を介して供給される系統電力、前記発電装置から供給される発電電力、のうち少なくとも一方によって充電される。前記機器制御装置は、所定の通信プロトコルに従って前記電力制御装置との通信を行う通信部と、複数の充電モードの中から何れかの充電モードを選択する制御部と、を備える。前記通信部は、前記選択された充電モードの設定を要求する設定要求を前記電力制御装置に送信する。前記複数の充電モードは、少なくとも前記系統電力によって充電を行う第1の充電モードと、前記発電電力のみによって充電を行う第2の充電モードと、を含む。 A device control device according to a second feature controls a power control device that can collectively convert DC power output from each of a power generation device and a storage battery device into AC. The storage battery device is charged with at least one of system power supplied from a power system via the power control device and power generated from the power generation device. The device control device includes a communication unit that communicates with the power control device according to a predetermined communication protocol, and a control unit that selects any one of a plurality of charging modes. The communication unit transmits a setting request for requesting setting of the selected charging mode to the power control device. The plurality of charging modes include at least a first charging mode in which charging is performed using the system power, and a second charging mode in which charging is performed using only the generated power.
第3の特徴に係る方法は、発電装置と、蓄電池装置と、前記発電装置及び前記蓄電池装置のそれぞれが出力する直流電力をまとめて交流に変換可能な電力制御装置と、を備えるシステムにおいて用いられる。前記蓄電池装置は、電力系統から前記電力制御装置を介して供給される系統電力、前記発電装置から供給される発電電力、のうち少なくとも一方によって充電される。前記方法は、前記電力制御装置と機器制御装置とは所定の通信プロトコルに従った通信を行い、当該通信において前記機器制御装置から前記電力制御装置に対し、複数の充電モードの中から選択された充電モードの設定を要求する設定要求を送信するステップを含む。前記複数の充電モードは、少なくとも前記系統電力によって充電を行う第1の充電モードと、前記発電電力のみによって充電を行う第2の充電モードと、を含む。 The method according to the third aspect is used in a system including a power generation device, a storage battery device, and a power control device that can collectively convert DC power output from each of the power generation device and the storage battery device into AC. . The storage battery device is charged with at least one of system power supplied from a power system via the power control device and power generated from the power generation device. In the method, the power control device and the device control device perform communication according to a predetermined communication protocol, and in the communication, from the device control device to the power control device, a plurality of charging modes are selected. And transmitting a setting request for requesting the setting of the charging mode. The plurality of charging modes include at least a first charging mode in which charging is performed using the system power, and a second charging mode in which charging is performed using only the generated power.
本発明によれば、複数の電源装置を組み合わせて使用する場合において効率的な制御を実現可能とする電力制御装置、機器制御装置、及び方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power control device, a device control device, and a method capable of realizing efficient control when a plurality of power supply devices are used in combination.
[実施形態の概要]
実施形態に係る電力制御装置は、需要家に設けられ、発電装置及び蓄電池装置からの電力供給を制御する。前記蓄電池装置は、電力系統から前記電力制御装置を介して供給される系統電力、前記発電装置から供給される発電電力、のうち少なくとも一方によって充電される。前記電力制御装置は、前記発電装置及び前記蓄電池装置のそれぞれが出力する直流電力をまとめて交流に変換可能な変換部と、所定の通信プロトコルに従って外部の機器制御装置との通信を行う通信部と、前記通信に基づいて前記蓄電池装置を制御する制御部と、を備える。前記通信部は、複数の充電モードの中から選択された充電モードの設定を要求する設定要求を前記機器制御装置から受信する。前記複数の充電モードは、少なくとも前記系統電力によって充電を行う第1の充電モードと、前記発電電力のみによって充電を行う第2の充電モードと、を含む。
[Overview of Embodiment]
The power control device according to the embodiment is provided in a consumer and controls power supply from a power generation device and a storage battery device. The storage battery device is charged with at least one of system power supplied from a power system via the power control device and power generated from the power generation device. The power control device, a conversion unit that can collectively convert DC power output from each of the power generation device and the storage battery device to AC, and a communication unit that performs communication with an external device control device according to a predetermined communication protocol. A control unit that controls the storage battery device based on the communication. The communication unit receives from the device control device a setting request for requesting setting of a charging mode selected from a plurality of charging modes. The plurality of charging modes include at least a first charging mode in which charging is performed using the system power, and a second charging mode in which charging is performed using only the generated power.
実施形態では、前記充電モードは、前記電力制御装置の機器クラスに対応するプロパティである。 In the embodiment, the charging mode is a property corresponding to a device class of the power control device.
実施形態の変更例では、前記充電モードは、前記蓄電池装置の機器クラスに対応するプロパティである。 In a modification of the embodiment, the charging mode is a property corresponding to a device class of the storage battery device.
実施形態に係る機器制御装置は、発電装置及び蓄電池装置のそれぞれが出力する直流電力をまとめて交流に変換可能な電力制御装置を制御する。前記蓄電池装置は、電力系統から前記電力制御装置を介して供給される系統電力、前記発電装置から供給される発電電力、のうち少なくとも一方によって充電される。前記機器制御装置は、所定の通信プロトコルに従って前記電力制御装置との通信を行う通信部と、複数の充電モードの中から何れかの充電モードを選択する制御部と、を備える。前記通信部は、前記選択された充電モードの設定を要求する設定要求を前記電力制御装置に送信する。前記複数の充電モードは、少なくとも前記系統電力によって充電を行う第1の充電モードと、前記発電電力のみによって充電を行う第2の充電モードと、を含む。 The device control device according to the embodiment controls a power control device that can collectively convert DC power output from each of the power generation device and the storage battery device into AC. The storage battery device is charged with at least one of system power supplied from a power system via the power control device and power generated from the power generation device. The device control device includes a communication unit that communicates with the power control device according to a predetermined communication protocol, and a control unit that selects any one of a plurality of charging modes. The communication unit transmits a setting request for requesting setting of the selected charging mode to the power control device. The plurality of charging modes include at least a first charging mode in which charging is performed using the system power, and a second charging mode in which charging is performed using only the generated power.
実施形態では、前記充電モードは、前記電力制御装置の機器クラスに対応するプロパティである。 In the embodiment, the charging mode is a property corresponding to a device class of the power control device.
実施形態の変更例では、前記充電モードは、前記蓄電池装置の機器クラスに対応するプロパティである。前記制御部は、前記電力制御装置の機器クラスを前記通信部が取得した場合に限り、前記第2の充電モードを選択可能であると判断する。 In a modification of the embodiment, the charging mode is a property corresponding to a device class of the storage battery device. The control unit determines that the second charging mode can be selected only when the communication unit acquires the device class of the power control device.
実施形態では、前記制御部は、前記系統電力の買電単価に基づいて、前記複数の充電モードの中から何れかの充電モードを選択する。 In an embodiment, the control unit selects one of the plurality of charging modes based on a unit price of the grid power.
実施形態では、前記制御部は、前記発電電力の売電単価が第1の閾値未満である時間帯について、前記買電単価が第2の閾値未満である場合には、前記第1の充電モードを選択し、前記買電単価が前記第2の閾値以上である場合には、前記第2の充電モードを選択する。 In an embodiment, the control unit is configured to perform the first charging mode when the power purchase unit price is less than a second threshold during a time period when the power sale unit price of the generated power is less than a first threshold. And if the power purchase unit price is equal to or greater than the second threshold, the second charge mode is selected.
実施形態に係る方法は、発電装置と、蓄電池装置と、前記発電装置及び前記蓄電池装置のそれぞれが出力する直流電力をまとめて交流に変換可能な電力制御装置と、を備えるシステムにおいて用いられる。前記蓄電池装置は、電力系統から前記電力制御装置を介して供給される系統電力、前記発電装置から供給される発電電力、のうち少なくとも一方によって充電される。前記方法は、前記電力制御装置と機器制御装置とは所定の通信プロトコルに従った通信を行い、当該通信において前記機器制御装置から前記電力制御装置に対し、複数の充電モードの中から選択された充電モードの設定を要求する設定要求を送信するステップを含む。前記複数の充電モードは、少なくとも前記系統電力によって充電を行う第1の充電モードと、前記発電電力のみによって充電を行う第2の充電モードと、を含む。 The method according to the embodiment is used in a system including a power generation device, a storage battery device, and a power control device that can collectively convert DC power output from each of the power generation device and the storage battery device into AC. The storage battery device is charged with at least one of system power supplied from a power system via the power control device and power generated from the power generation device. In the method, the power control device and the device control device perform communication according to a predetermined communication protocol, and in the communication, from the device control device to the power control device, a plurality of charging modes are selected. And transmitting a setting request for requesting the setting of the charging mode. The plurality of charging modes include at least a first charging mode in which charging is performed using the system power, and a second charging mode in which charging is performed using only the generated power.
[実施形態]
以下において、実施形態について説明する。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments will be described.
(システム構成)
図1は、実施形態に係る制御システム10の構成を示すブロック図である。図1において破線は信号線を示し、実線は電力線を示す。信号線は、無線であってもよく、有線であってもよい。図2は、実施形態に係る電力制御装置150の構成を示すブロック図である。図3は、実施形態に係る機器制御装置200の構成を示すブロック図である。
(System configuration)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a
図1に示すように、制御システム10は、配電線30(電力系統)から電力供給を受ける需要家に設けられる。制御システム10は、メータ装置110、負荷120、複数の電源装置(太陽光発電装置130及び蓄電池装置140)、電力制御装置150、及び機器制御装置200を有する。実施形態では、複数の電源装置には、太陽光発電装置130及び蓄電池装置140が含まれる。但し、太陽光発電装置130に加えて、又は太陽光発電装置130に代えて、他の発電装置(例えば、燃料電池装置、ガスタービン発電装置)を使用してもよい。
As shown in FIG. 1, the
メータ装置110は、配電線30から電力線を介して供給される系統電力(買電電力)を計測する機器である。メータ装置110は、電力制御装置150から電力線を介して供給される電力(売電電力)を計測してもよい。メータ装置110は、信号線を介して、計測値を機器制御装置200に通知する。メータ装置110は、信号線を介して機器制御装置200との通信を行う。メータ装置110は、公衆ネットワーク等の外部ネットワークを介して各種の情報を取得する。各種の情報は、時間帯ごとの買電単価及び売電単価等である。このようなメータ装置110は、スマートメータと称される。メータ装置110は、外部ネットワークを介して取得した各種の情報を、信号線を介して機器制御装置200に通知する。
The
負荷120は、配電線30及び/又は電力制御装置150から電力線を介して供給される電力を消費する機器である。例えば、負荷120は、冷蔵庫、照明、エアコン、又はテレビ等である。負荷120は、単数の機器であってもよく、複数の機器を含んでもよい。負荷120は、信号線を介して機器制御装置200との通信を行う。
The
太陽光発電装置130は、発電を行う機器であり、PV(photovoltaics)131及び直流−直流(DC−DC)変換部132を有する。PV131は、太陽光の受光に応じて発電し、発電したDC電力を出力する。DC−DC変換部132は、PV131から出力されたDC電力を昇圧又は降圧し、電力線を介してDC電力(発電電力)を出力する。また、DC−DC変換部132は、信号線を介して電力制御装置150との通信を行う。
The solar power generation device 130 is a device that generates power, and includes a PV (photovoltaics) 131 and a DC-DC (DC-DC)
蓄電池装置140は、電力を蓄積する機器である。蓄電池装置140は、配電線30から電力制御装置150を介して供給される系統電力、太陽光発電装置130から供給される発電電力、のうち少なくとも一方によって充電される。蓄電池装置140は、蓄電池141及びDC−DC変換部142を有する。蓄電池141は、電力の蓄積(充電)及び電力の供給(放電)を行う。DC−DC変換部142は、蓄電池141の充電時において、電力線を介して供給されたDC電力を昇圧又は降圧し、DC電力を蓄電池141に出力する。DC−DC変換部142は、蓄電池141の放電時において、蓄電池141から出力されたDC電力を昇圧又は降圧し、電力線を介してDC電力(放電電力)を出力する。また、DC−DC変換部142は、信号線を介して電力制御装置150との通信を行う。
Storage battery device 140 is a device that stores power. The storage battery device 140 is charged with at least one of system power supplied from the
太陽光発電装置130から延びる電力線は、蓄電池装置140から延びる電力線と電気的に連結されており、連結された電力線が電力制御装置150に接続されている。当該電力線は、DC電力を伝送する。
A power line extending from solar power generation device 130 is electrically connected to a power line extending from storage battery device 140, and the connected power line is connected to
電力制御装置150は、太陽光発電装置130及び蓄電池装置140からの電力供給を制御する機器である。図2に示すように、電力制御装置150は、通信部151、制御部152、及び直流−交流(DC−AC)変換部153を有する。通信部151は、信号線を介して、太陽光発電装置130、蓄電池装置140、及び機器制御装置200との通信を行う。制御部152は、当該通信により、太陽光発電装置130及び蓄電池装置140を制御する。また、制御部152は、DC−AC変換部153を制御する。DC−AC変換部153は、太陽光発電装置130及び蓄電池装置140のそれぞれが出力するDC電力をまとめてACに変換する。また、DC−AC変換部153は、配電線30から供給されるAC電力(系統電力)をDCに変換することもできる。
電力制御装置150は、複数の電源装置のそれぞれが出力するDC電力をまとめてACに変換し、負荷120にAC電力を供給する給電システムを構成する。以下において、このような給電システムを「マルチDCリンクシステム」と称する。マルチDCリンクシステムは、複数の電源装置を組み合わせて使用する新たなシステムであり、電源装置を単独で使用する従来型のシステムには無い特徴がある。例えば、太陽光発電装置130が出力するDC電力(発電電力)をDCのまま蓄電池装置140に充電することにより、DC−AC変換ロスが生じないようにすることができる。
The
機器制御装置200は、需要家に設けられた複数の機器を制御する。機器制御装置200は、例えば、住宅に設けられた複数の機器を制御するHEMS(Home Energy Management System)である。図3に示すように、機器制御装置200は、通信部210及び制御部220を有する。通信部210は、信号線を介して、メータ装置110、負荷120、及び電力制御装置150との通信を行う。制御部220は、通信部210により、例えばメータ装置110から取得する情報に基づいて、負荷120及び電力制御装置150を制御する。電力制御装置150の通信部151及び機器制御装置200の通信部210は、所定の通信プロトコルに従って通信を行う。
The
(通信プロトコル)
実施形態では、所定の通信プロトコルは、ECHONET Lite(登録商標)である。
(Communication protocol)
In the embodiment, the predetermined communication protocol is ECHONET Lite (registered trademark).
ECHONET Lite(登録商標)に準拠した機器(「ノード」とも称される)のプロトコルスタックは、下位通信層、通信ミドルウェア、及びアプリケーションソフトウェアの3つに分けられる。OSI参照モデルにおいて、下位通信層は第1層乃至第4層に相当し、通信ミドルウェアは第5層乃至第6層に相当し、アプリケーションソフトウェアは第7層に相当する。ECHONET Lite(登録商標)は、通信ミドルウェアの仕様を規定しており、下位通信層の仕様については規定していない。 The protocol stack of a device (also referred to as a “node”) compliant with ECHONET Lite (registered trademark) is divided into three layers: a lower communication layer, communication middleware, and application software. In the OSI reference model, the lower communication layer corresponds to the first to fourth layers, the communication middleware corresponds to the fifth to sixth layers, and the application software corresponds to the seventh layer. ECHONET Lite (registered trademark) specifies the specifications of the communication middleware, but does not specify the specifications of the lower communication layer.
実施形態において、電力制御装置150の通信部151及び機器制御装置200の通信部210のそれぞれは、下位通信層及び通信ミドルウェアの機能を実行する。また、電力制御装置150の制御部152及び機器制御装置200の制御部220のそれぞれは、アプリケーションソフトウェアの機能を実行する。
In the embodiment, each of the
また、ECHONET Lite(登録商標)では、機器の種別ごとに機器クラス(「機器オブジェクト」とも称される)を規定し、当該機器に関するパラメータをプロパティとして機器クラスごとに規定する。例えば、太陽光発電装置130は「住宅用太陽光発電クラス」に属し、蓄電池装置140は「蓄電池クラス」に属する。また、蓄電池クラスに対応するプロパティは、蓄電池容量及び最大最少充電電力値等を含む。実施形態では、電力制御装置150の機器クラスとして、「マルチDCリンククラス」を新たに規定する。
In ECHONET Lite (registered trademark), a device class (also referred to as a “device object”) is defined for each device type, and parameters related to the device are defined as properties for each device class. For example, the photovoltaic power generation device 130 belongs to the “residential photovoltaic power generation class”, and the storage battery device 140 belongs to the “storage battery class”. In addition, the properties corresponding to the storage battery class include the storage battery capacity and the maximum and minimum charging power values. In the embodiment, a “multi DC link class” is newly defined as a device class of the
電力制御装置150の通信部151は、太陽光発電装置130(住宅用太陽光発電クラス)に関する各プロパティ、蓄電池装置140(蓄電池クラス)に関する各プロパティ、及び電力制御装置150(マルチDCリンククラス)に関する各プロパティを管理する。このように機器クラスごとに管理される情報は、「インスタンス」と称される。また、電力制御装置150の通信部151は、電力制御装置150の属性情報(例えば、メーカコード、商品コード、製造番号)を「ノードプロファイル(プロファイルオブジェクト)」として管理する。
The
通信ミドルウェアが送受信するメッセージは、例えば、「送信元オブジェクト識別コード」、「送信先オブジェクト識別コード」、「サービス識別コード」、「プロパティ識別コード」、及び「プロパティ値」等を含む。送信元オブジェクト識別コードは、送信元のオブジェクトを識別するための情報である。送信先オブジェクト識別コードは、送信先のオブジェクトを識別するための情報(機器クラス識別コード)である。サービス識別コードは、当該プロパティ値に対する操作内容を識別するための情報である。サービス識別コードは、例えば、プロパティ値設定要求である「Set」又はプロパティ値読み出し要求である「Get」等である。プロパティ識別コードは、プロパティを識別するための情報である。 The message transmitted and received by the communication middleware includes, for example, a “source object identification code”, a “destination object identification code”, a “service identification code”, a “property identification code”, a “property value”, and the like. The transmission source object identification code is information for identifying the transmission source object. The destination object identification code is information (device class identification code) for identifying the destination object. The service identification code is information for identifying the operation content for the property value. The service identification code is, for example, “Set” which is a property value setting request or “Get” which is a property value reading request. The property identification code is information for identifying a property.
(ノード接続時シーケンス)
図4は、実施形態に係るノード接続時シーケンスを示すシーケンス図である。ノード接続時シーケンスは、例えば機器制御装置200が起動した際に開始される。図4に示す各メッセージは、電力制御装置150の通信部151及び機器制御装置200の通信部210が送受信するものである。
(Sequence when connecting nodes)
FIG. 4 is a sequence diagram illustrating a sequence at the time of node connection according to the embodiment. The node connection sequence is started, for example, when the
図4に示すように、ステップS11において、機器制御装置200は、主要なノードプロファイル(メーカコード、商品コード、製造番号など)の読み出しを要求する読み出し要求(以下、「Getメッセージ」という)を電力制御装置150に送信する。
As shown in FIG. 4, in step S11, the
ステップS12において、電力制御装置150は、当該Getメッセージの受信に応じて、主要なノードプロファイルを通知する読み出し応答(以下、「Get Resメッセージ」という)を機器制御装置200に送信する。機器制御装置200は、当該Get Resメッセージにより、主要なノードプロファイルを取得し、ノードを検出するが、この時点では当該ノードが管理しているインスタンスは不明である。
In step S12, in response to receiving the Get message, the
ステップS13において、機器制御装置200は、検出したノード(電力制御装置150)に対して、当該ノードが管理しているインスタンスの一覧であるインスタンスリストの読み出しを要求するGetメッセージを送信する。
In step S13, the
ステップS14において、電力制御装置150は、当該Getメッセージの受信に応じて、自ノードのインスタンスリストを通知するGet Resメッセージを機器制御装置200に送信する。当該インスタンスリストは、住宅用太陽光発電クラスのインスタンス、蓄電池クラスのインスタンス、及びマルチDCリンククラスのインスタンスを含む。換言すると、電力制御装置150は、太陽光発電装置130及び蓄電池装置140のそれぞれの機器クラスを機器制御装置200に通知することに加えて、電力制御装置150の機器クラスを機器制御装置200に通知する。
In step S14, the
機器制御装置200は、当該Get Resメッセージにより、インスタンスリストを取得する。換言すると、機器制御装置200は、太陽光発電装置130及び蓄電池装置140のそれぞれの機器クラスを電力制御装置150から取得することに加えて、電力制御装置150の機器クラスを電力制御装置150から取得する。これにより、機器制御装置200は、検出したノード(電力制御装置150)が、住宅用太陽光発電クラス及び蓄電池クラスのそれぞれのインスタンスを管理しているとともに、マルチDCリンククラスのインスタンスを管理していることを把握する。
The
ステップS15において、機器制御装置200は、蓄電池クラスのインスタンスのプロパティマップの読み出しを要求するGetメッセージを電力制御装置150に送信する。プロパティマップは、当該インスタンスに含まれるプロパティの一覧である。
In step S15, the
ステップS16において、電力制御装置150は、当該Getメッセージの受信に応じて、蓄電池クラスのインスタンスのプロパティマップを通知するGet Resメッセージを機器制御装置200に送信する。機器制御装置200は、当該Get Resメッセージにより、蓄電池クラスのインスタンスのプロパティマップを取得する。蓄電池クラスのインスタンスに含まれるプロパティ(以下、「蓄電池クラスに対応するプロパティ」という)としては、例えば、動作状態、運転モード設定、瞬時充放電電力計測値、蓄電残量、蓄電池タイプが挙げられる。
In step S16, in response to receiving the Get message, the
ステップS17において、機器制御装置200は、住宅用太陽光発電クラスのインスタンスのプロパティマップの読み出しを要求するGetメッセージを電力制御装置150に送信する。
In step S17, the
ステップS18において、電力制御装置150は、当該Getメッセージの受信に応じて、住宅用太陽光発電クラスのインスタンスのプロパティマップを通知するGet Resメッセージを機器制御装置200に送信する。機器制御装置200は、当該Get Resメッセージにより、住宅用太陽光発電クラスのインスタンスのプロパティマップを取得する。住宅用太陽光発電クラスのインスタンスに含まれるプロパティ(以下、「住宅用太陽光発電クラスに対応するプロパティ」という)としては、例えば、動作状態、瞬時発電電力計測値、積算発電電力計測値、発電電力制限設定等が挙げられる。
In step S18, in response to receiving the Get message, the
ステップS19において、機器制御装置200は、マルチDCリンククラスのインスタンスのプロパティマップの読み出しを要求するGetメッセージを電力制御装置150に送信する。
In step S19, the
ステップS20において、電力制御装置150は、当該Getメッセージの受信に応じて、マルチDCリンククラスのインスタンスのプロパティマップを通知するGet Resメッセージを機器制御装置200に送信する。機器制御装置200は、当該Get Resメッセージにより、マルチDCリンククラスのインスタンスのプロパティマップを取得する。マルチDCリンククラスのインスタンスに含まれるプロパティ(以下、「マルチDCリンククラスに対応するプロパティ」という)の具体例について後述する。
In step S20, in response to receiving the Get message, the
(実施形態に係る動作)
上述したノード接続時シーケンスが完了すると、機器制御装置200は、電力制御装置150が管理している各インスタンスに含まれるプロパティを把握し、機器制御装置200が電力制御装置150を制御可能な状態になる。
(Operation according to the embodiment)
When the above-described node connection sequence is completed, the
機器制御装置200の通信部210は、マルチDCリンククラスに対応するプロパティ(特定プロパティ)の設定を要求する設定要求を電力制御装置150に送信する。当該設定要求は、「送信元オブジェクト識別コード」として機器制御装置200のオブジェクト識別コードを含み、「送信先オブジェクト識別コード」として電力制御装置150のオブジェクト識別コードを含み、「サービス識別コード」として例えばSetを含み、「プロパティ識別コード」として特定プロパティの識別コードを含み、「プロパティ値」として特定プロパティのプロパティ値を含むメッセージである。以下において、このようなメッセージを「Setメッセージ」と称する。Setメッセージには、応答を要するSetメッセージである「SetCメッセージ」及び応答を要しないSetメッセージである「SetIメッセージ」がある。
The
電力制御装置150の通信部151は、マルチDCリンククラスに対応するプロパティの設定を要求するSetメッセージを機器制御装置200から受信する。電力制御装置150の制御部152は、当該Setメッセージに基づいて、太陽光発電装置130及び蓄電池装置140のうち少なくとも1つを制御する。このように、電力制御装置150は、住宅用太陽光発電クラスに対応するプロパティ又は蓄電池クラスに対応するプロパティではなく、マルチDCリンククラスに対応するプロパティに基づいて、太陽光発電装置130及び蓄電池装置140のうち少なくとも1つを制御する。
The
つまり、電力制御装置150は、機器制御装置200に代わって、太陽光発電装置130及び蓄電池装置140を自律的に制御する。これにより、複数の電源装置を組み合わせて使用する新たなシステム(マルチDCリンクシステム)が導入される場合において効率的な制御を実現可能とすることができる。
That is, the
実施形態では、マルチDCリンククラスに対応するプロパティは、蓄電池装置140の充電モードを含む。充電モードは、少なくとも系統電力によって充電を行う第1の充電モード(以下、「通常充電モード」という)と、発電電力のみによって充電を行う第2の充電モード(以下、「余剰充電モード」という)と、を含む。 In the embodiment, the property corresponding to the multi DC link class includes the charging mode of the storage battery device 140. The charging mode includes a first charging mode in which charging is performed using at least system power (hereinafter, referred to as “normal charging mode”) and a second charging mode in which charging is performed using only generated power (hereinafter, referred to as “excessive charging mode”). And
通常充電モード及び余剰充電モードは、「運転モード設定」プロパティに含まれる。この場合、「運転モード設定」プロパティにおいて通常充電モード及び余剰充電モードのうち何れか一方を指定できる。或いは、「運転モード設定」プロパティについては「充電」で1つにまとめ、別プロパティ(例えば「充電電力設定」プロパティ)により通常充電モード及び余剰充電モードのうち何れか一方を指定する構成であってもよい。 The normal charging mode and the surplus charging mode are included in the “operation mode setting” property. In this case, one of the normal charging mode and the surplus charging mode can be designated in the “operation mode setting” property. Alternatively, the “operation mode setting” property is combined into one “charging”, and one of the normal charging mode and the surplus charging mode is designated by another property (eg, “charging power setting” property). Is also good.
機器制御装置200の制御部220は、通常充電モード及び余剰充電モードの中から何れかの充電モードを選択する。実施形態では、制御部220は、系統電力の買電単価に基づいて、複数の充電モードの中から何れかの充電モードを選択する。例えば、制御部220は、発電電力の売電単価が第1の閾値未満である時間帯について、買電単価が第2の閾値未満である場合には、第1の充電モードを選択し、買電単価が第2の閾値以上である場合には、第2の充電モードを選択する。機器制御装置200の通信部210は、制御部220により選択された充電モード(通常充電モード又は余剰充電モード)の設定を要求するSetメッセージを電力制御装置150に送信する。
The control unit 220 of the
電力制御装置150の通信部151は、選択された充電モード(通常充電モード又は余剰充電モード)の設定を要求するSetメッセージを機器制御装置200から受信する。電力制御装置150の制御部152は、当該Setメッセージに基づいて、蓄電池装置140を制御する。
The
Setメッセージにより通常充電モードが指定された場合、電力制御装置150の制御部152は、既定の充電電力を蓄電池装置140に充電する。ここで、太陽光発電装置130の発電電力が既定の充電電力に対して不足する際に、系統電力を蓄電池装置140に供給することにより、系統電力を蓄電池装置140に充電する。
When the normal charging mode is designated by the Set message,
これに対し、Setメッセージにより余剰充電モードが指定された場合、電力制御装置150の制御部152は、太陽光発電装置130の発電電力を負荷120に供給しても余剰電力が残存する際に、当該余剰電力を蓄電池装置140に充電する。すなわち、充電のために系統電力を蓄電池装置140に供給する制御を実施しない。
On the other hand, when the surplus charging mode is designated by the Set message, the
図5は、実施形態に係る動作を示すシーケンス図である。 FIG. 5 is a sequence diagram illustrating an operation according to the embodiment.
図5に示すように、ステップS101において、機器制御装置200は、マルチDCリンククラスに対応するプロパティとして、余剰充電モードの設定を要求するSetCメッセージを電力制御装置150に送信する。電力制御装置150は、当該SetCメッセージの受信に応じて、太陽光発電装置130の発電電力のみを充電するよう蓄電池装置140(及びDC−AC変換部153)を制御する。
As shown in FIG. 5, in step S101, the
ステップ102において、電力制御装置150は、余剰充電モードの設定を通知するSet Resメッセージを機器制御装置200に送信する。
In step 102, the
図6は、実施形態に係る機器制御装置200の制御部220の動作を示すフロー図である。図6に示すフローは、対象時間帯ごとに実施される。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the control unit 220 of the
図6に示すように、ステップS201において、制御部220は、メータ装置110から取得した情報に基づいて、対象時間帯における買電単価及び売電単価を特定する。
As shown in FIG. 6, in step S201, the control unit 220 specifies a unit price of power purchase and a unit price of power sale in the target time zone based on the information acquired from the
ステップS202において、制御部220は、対象時間帯における売電単価を閾値1(第1の閾値)と比較する。 In step S202, the control unit 220 compares the power sale unit price in the target time zone with a threshold 1 (first threshold).
対象時間帯における売電単価が閾値1以上である場合(ステップS202;YES)、ステップS203において、制御部220は、対象時間帯における運転モードとして放電モードを選択する。 When the power sale unit price in the target time zone is equal to or more than the threshold 1 (step S202; YES), in step S203, the control unit 220 selects the discharge mode as the operation mode in the target time zone.
これに対し、対象時間帯における売電単価が閾値1未満である場合(ステップS202;NO)、ステップS204において、制御部220は、対象時間帯における買電単価を閾値2(第2の閾値)と比較する。閾値2は、閾値1と同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。 On the other hand, if the power sale unit price in the target time zone is less than the threshold value 1 (step S202; NO), in step S204, the control unit 220 sets the power purchase unit price in the target time zone to threshold value 2 (second threshold value). Compare with The threshold 2 may be the same value as the threshold 1 or a different value.
対象時間帯における買電単価が閾値2以上未満である場合(ステップS204;NO)、ステップS205において、制御部220は、対象時間帯における運転モードとして通常充電モードを選択する。 When the power purchase unit price in the target time zone is less than the threshold value 2 or more (step S204; NO), in step S205, the control unit 220 selects the normal charging mode as the operation mode in the target time zone.
これに対し、対象時間帯における買電単価が閾値2以上である場合(ステップS204;YES)、ステップS206において、制御部220は、対象時間帯における運転モードとして余剰充電モードを選択する。 On the other hand, when the power purchase unit price in the target time zone is equal to or more than the threshold value 2 (step S204; YES), in step S206, the control unit 220 selects the surplus charging mode as the operation mode in the target time zone.
(実施形態のまとめ)
上述したように、実施形態では、機器制御装置200の制御部220は、通常充電モード及び余剰充電モードの中から何れかの充電モードを選択する。機器制御装置200の通信部210は、制御部220により選択された充電モード(通常充電モード又は余剰充電モード)の設定を要求するSetメッセージを電力制御装置150に送信する。電力制御装置150の通信部151は、選択された充電モード(通常充電モード又は余剰充電モード)の設定を要求するSetメッセージを機器制御装置200から受信する。電力制御装置150の制御部152は、当該Setメッセージに基づいて、蓄電池装置140を制御する。
(Summary of Embodiment)
As described above, in the embodiment, the control unit 220 of the
これにより、機器制御装置200は、同じ充電でも余剰充電と通常充電とを使い分けることができる。例えば、売電単価が安い時間帯において、買電単価も安い場合には通常充電モードで集中的に充電させ、買電単価が高い場合には余剰充電モードで余剰電力のみを充電させるような制御が可能になるため、効率的な電力制御が可能になる。スマートメータが導入され、ダイナミックプライシングにより日々時間帯ごとの電気料金が動的に変化するようになると、2つの充電モードを使い分けられることがより効果的となる。
Thus, the
[変更例]
上述した実施形態では、余剰充電モードがマルチDCリンククラスのプロパティであったが、余剰充電モードを蓄電池クラスのプロパティとしてもよい。この場合、機器制御装置200の制御部220は、同一のノードから蓄電池クラス及びマルチDCリンククラスを取得した場合に限り、当該蓄電池クラスにおいて余剰充電モードを選択可能であると判断する。すなわち、同一のノードから蓄電池クラス及びマルチDCリンククラスを取得していない場合には、当該蓄電池クラスにおける余剰充電モードの選択が禁止される。
[Example of change]
In the above-described embodiment, the surplus charging mode is a property of the multi DC link class. However, the surplus charging mode may be a property of the storage battery class. In this case, the control unit 220 of the
[その他の実施形態]
機器制御装置200は、マルチDCリンククラスに対応するプロパティとして、蓄電池装置140の運転モード設定(余剰充電モードを含む)の読み出しを要求するGetメッセージを電力制御装置150に送信してもよい。また、電力制御装置150は、当該Getメッセージの受信に応じて、蓄電池装置140の運転モード設定(余剰充電モードを含む)を通知するGet Resメッセージを機器制御装置200に送信してもよい。
[Other Embodiments]
The
上述した実施形態では、需要家として住宅を想定しており、機器制御装置200がHEMSであるケースを例示した。しかしながら、機器制御装置200は、CEMS(Cluster/Community Energy Management System)、BEMS(Building Energy Management System)、FEMS(Factory Energy Management System)、又はSEMS(Store Energy Management System)等であってもよい。
In the embodiment described above, a house is assumed as a customer, and the case where the
上述した実施形態では、ECHONET Lite(登録商標)に準拠したシステムを例示した。しかしながら、ECHONET Lite(登録商標)に準拠したシステムに限定されるものではなく、例えばZigBee(登録商標)又はKNX等の他の通信プロトコルに準拠したシステムに対して本発明を応用してもよい。 In the embodiment described above, a system based on ECHONET Lite (registered trademark) has been exemplified. However, the present invention is not limited to a system compliant with ECHONET Lite (registered trademark), and the present invention may be applied to a system compliant with another communication protocol such as ZigBee (registered trademark) or KNX.
10…制御システム、30…配電線(電力系統)、110…メータ装置、120…負荷、130…太陽光発電装置、131…PV、132…DC−DC変換部、140…蓄電池装置、141…蓄電池、142…DC−DC変換部、150…電力制御装置、151…通信部、152…制御部、153…DC−AC変換部、200…機器制御装置、210…通信部、220…制御部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
機器の種別ごとに規定される機器クラスとして、少なくとも前記電力制御装置の機器クラス及び前記蓄電池装置の機器クラスの2つの機器クラスの情報を管理する管理部と、
前記電力制御装置の機器クラスに対応するプロパティの一覧である電力制御装置プロパティマップを要求する第1要求メッセージを前記機器制御装置から受信する受信部と、
前記第1要求メッセージに応じて、前記電力制御装置プロパティマップを含む第1応答メッセージを前記機器制御装置に送信する送信部とを備え、
前記受信部は、前記第1応答メッセージに基づいて送信されるメッセージとして、前記蓄電池装置の充電モードとして定められた複数の充電モードの中から選択された充電モードの設定を要求する設定要求メッセージを前記機器制御装置から受信することを特徴とする電力制御装置。 A power control device that converts DC power output from each of the power generation device and the storage battery device into AC power, and communicates with the device control device according to a predetermined communication protocol,
A management unit that manages information of at least two device classes, a device class of the power control device and a device class of the storage battery device, as a device class defined for each device type;
A receiving unit that receives, from the device control device, a first request message requesting a power control device property map that is a list of properties corresponding to device classes of the power control device;
A transmission unit that transmits a first response message including the power control device property map to the device control device in response to the first request message,
The receiving unit may include, as a message transmitted based on the first response message, a setting request message requesting setting of a charging mode selected from a plurality of charging modes determined as charging modes of the storage battery device. A power control device, wherein the power control device receives the power from the device control device.
前記送信部は、前記第2要求メッセージに応じて、前記蓄電池装置プロパティマップを含む第2応答メッセージを前記機器制御装置に送信し、
前記受信部は、前記第1応答メッセージ及び前記第2応答メッセージに基づいて送信されるメッセージとして、前記設定要求メッセージを前記機器制御装置から受信することを特徴とする請求項1に記載の電力制御装置。 The receiving unit receives a second request message requesting a storage battery device property map that is a list of properties corresponding to a device class of the storage battery device from the device control device,
The transmitting unit transmits a second response message including the storage battery device property map to the device control device in response to the second request message,
The power control according to claim 1, wherein the receiving unit receives the setting request message from the device control device as a message transmitted based on the first response message and the second response message. apparatus.
前記電力制御装置の機器クラスに対応するプロパティの一覧である電力制御装置プロパティマップを要求する第1要求メッセージを前記電力制御装置に送信する送信部と、
前記第1要求メッセージに応じて、前記電力制御装置プロパティマップを含む第1応答メッセージを前記電力制御装置から受信する受信部とを備え、
前記送信部は、前記第1応答メッセージに基づいて、前記蓄電池装置の充電モードとして定められた複数の充電モードの中から選択された充電モードの設定を要求する設定要求メッセージを前記電力制御装置に送信し、
前記電力制御装置は、機器の種別ごとに規定される機器クラスとして、少なくとも前記電力制御装置の機器クラス及び前記蓄電池装置の機器クラスの2つの機器クラスの情報を管理することを特徴とする機器制御装置。 A device control device that performs communication according to a predetermined communication protocol with a power control device that converts DC power output from each of the power generation device and the storage battery device into AC power,
A transmitting unit that transmits to the power control device a first request message requesting a power control device property map that is a list of properties corresponding to a device class of the power control device;
A receiving unit that receives a first response message including the power control device property map from the power control device in response to the first request message,
The transmission unit transmits, to the power control device, a setting request message requesting a setting of a charging mode selected from a plurality of charging modes determined as a charging mode of the storage battery device, based on the first response message. Send ,
The power control device manages information of at least two device classes, a device class of the power control device and a device class of the storage battery device, as a device class defined for each device type. apparatus.
前記受信部は、前記第2要求メッセージに応じて、前記蓄電池装置プロパティマップを含む第2応答メッセージを前記電力制御装置から受信し、
前記送信部は、前記第1応答メッセージ及び前記第2応答メッセージに基づいて、前記設定要求メッセージを前記電力制御装置に送信することを特徴とする請求項6に記載の機器制御装置。 The transmission unit transmits a second request message requesting a storage battery device property map that is a list of properties corresponding to a device class of the storage battery device to the power control device,
The receiving unit receives a second response message including the storage battery device property map from the power control device in response to the second request message,
The device control device according to claim 6, wherein the transmission unit transmits the setting request message to the power control device based on the first response message and the second response message.
前記電力制御装置が、機器の種別ごとに規定される機器クラスとして、少なくとも前記電力制御装置の機器クラス及び前記蓄電池装置の機器クラスの2つの機器クラスの情報を管理するステップと、
前記機器制御装置から前記電力制御装置に対して、前記電力制御装置の機器クラスに対応するプロパティの一覧である電力制御装置プロパティマップを要求する第1要求メッセージを送信するステップと、
前記電力制御装置から前記機器制御装置に対して、前記第1要求メッセージに応じて、前記電力制御装置プロパティマップを含む第1応答メッセージを前記機器制御装置に送信するステップと、
前記機器制御装置から前記電力制御装置に対して、前記第1応答メッセージに基づいて、前記蓄電池装置の充電モードとして定められた複数の充電モードの中から選択された充電モードの設定を要求する設定要求メッセージを送信するステップとを備えることを特徴とする方法。 A method for use in a system including a power control device that converts DC power output from each of a power generation device and a storage battery device into AC power, and a device control device that communicates with the power control device according to a predetermined communication protocol. ,
The power control device manages information of at least two device classes, a device class of the power control device and a device class of the storage battery device, as a device class defined for each device type;
From the device control device to the power control device, transmitting a first request message requesting a power control device property map is a list of properties corresponding to the device class of the power control device,
Transmitting, from the power control device to the device control device, a first response message including the power control device property map to the device control device in response to the first request message;
Setting for requesting the power control device from the device control device to set a charging mode selected from a plurality of charging modes determined as the charging mode of the storage battery device based on the first response message; Sending a request message.
前記電力制御装置から前記機器制御装置に対して、前記第2要求メッセージに応じて、前記蓄電池装置プロパティマップを含む第2応答メッセージを送信するステップとを備え、
前記設定要求メッセージを送信するステップは、前記機器制御装置から前記電力制御装置に対して、前記第1応答メッセージ及び前記第2応答メッセージに基づいて、前記設定要求メッセージを送信するステップであることを特徴とする請求項8に記載の方法。 Transmitting a second request message requesting a storage battery device property map that is a list of properties corresponding to a device class of the storage battery device from the device control device to the power control device;
Transmitting, from the power control device to the device control device, a second response message including the storage battery device property map in response to the second request message,
The step of transmitting the setting request message is a step of transmitting the setting request message from the device control device to the power control device based on the first response message and the second response message. The method according to claim 8, characterized in that:
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