JP6670708B2 - 電力管理装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
図1に、本発明の一実施形態に係る電力管理システム1を示す。なお、図1において、実線は電力線を示し、破線は制御線及び信号線を示す。制御線及び信号線が示す接続は、有線接続であってもよいし、無線接続であってもよい。
・従量電灯契約 基本料金(単位1kVA) 単価料金(単位1kWh)
280.80円 25.91円
・低圧電力契約 基本料金(単位1kW) 単価料金(単位1kWh)
1101.60円 16.97円
上記の一例のように、従量電灯契約の単価料金は、低圧電力契約の単価料金と比較すると、高く設定されている。また、低圧電力契約の基本料金は、低圧電力契約の基本料金と比較すると、高く設定されている。さらに、電力会社では、低圧電力契約において、所定期間(例えば、1カ月)における三相交流電力の買電総量値が所定値以下(例えば0kWh)である場合、その所定期間における基本料金を、所定割引率で割り引く契約をしている(以下、低電圧電力契約において、割り引かれる前の基本料金を「第1基本料金」と表記し、所定割引率で割り引かれた基本料金を「第2基本料金」と表記する)。例えば、低圧電力契約において、所定割引率が50%であれば、第2基本料金は、第1基本料金の半額となる。
制御部35は、メリット判定処理の実行指示を入力部33から取得すると、料金算出に関する情報を取得する。料金算出に関する情報には、例えば、三相交流電力の買電総量値、単相負荷201の消費電力値、従量電灯契約における単価料金、低圧電力契約における第1基本料金及び所定割引率、燃料電池装置10の予定停止時間等が含まれる。制御部35は、例えば、三相交流電力の買電総量値を、電流センサ300から取得した値に基づき算出することで、取得してもよい。また、制御部35は、例えば、単相負荷201の消費電力値を、電灯分電盤21内に配置される電流センサから取得した値に基づき算出することで、取得してもよい。また、制御部35は、例えば、従量電灯契約における単価料金、低圧電力契約における第1基本料金及び所定割引率、燃料電池装置10の予定停止時間を、通信部31を介して外部サーバから取得してもよい。
A=W1[kW]×T1[h]×M1[円/kWh] 式(1)
式(1)において、W1は単相負荷201の消費電力値であり、T1は燃料電池装置10の予定停止時間であり、M1は従量電灯契約における単価料金である。例えば、W1が8kWであり、T1が2時間であり、M1が25.91円である場合、第1電気料金Aは、415円と算出される。
B=M2[円]×α 式(2)
式(2)において、M2は、低圧電力契約における第1基本料金である。αは、低圧電力契約における所定割引率である。例えば、低圧電力契約における第1基本料金が1kWで1101.60円であり、需要家施設が電力会社と10kWの低圧電力契約を結んでいる場合、M2は、1101.60円×10となる。このとき、αが50%である場合、第2基本料金Bは、5508円と算出される。
制御部35は、メンテナンスモードへの移行指示を入力部33から取得すると、電源装置11の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替えるか否かをユーザに選択させるための表示を、表示部34に表示させ、ユーザに提示する。制御部35は、例えば、「出力を切り替える?」と表示部34に表示させ、ユーザに提示する。ユーザは、表示部34に表示された「出力を切り替える?」の表示を視認すると、電源装置11の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替える場合は、電源装置11の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替える指示を、入力部33から入力する。例えば、ユーザは、前述の処理によって、燃料電池装置10を停止させる際に電源装置11の出力を切り替えた方が、経済的効果が得られると把握している場合、この指示を入力する。また、例えば、ユーザは、前述の処理によって、燃料電池装置10を停止させる際に電源装置11の出力を切り替えても経済的効果が得られないと把握している場合、この指示を入力しない。
A’=W1[kW]×T2[h]×M1[円/kWh] 式(3)
式(3)において、W1は単相負荷201の消費電力値であり、T2は電源装置11の出力を三相交流電力へ切り替えてからの経過時間であり、例えば、上述の処理で開始されたタイマカウントから取得される。また、M1は従量電灯契約における単価料金である。
C=(B−A’)/(W1[kW]×M1[円/kWh]) 式(4)
式(4)において、Bは低圧電力契約における第2基本料金であり、A’は上述の処理で算出される電気料金であり、W1は単相負荷201の消費電力値であり、M1は従量電灯契約における単価料金である。
<出力を切り替えるメリットの有無の判定する際の動作>
燃料電池装置10をガス漏れ点検等によって停止させる際に電源装置11の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替えることにメリットがあるか否かを判定するときの電力管理装置30の動作について、図2を用いて説明する。なお、以下では、低圧電力契約における、所定期間は1カ月であり、所定値は0kWhであるものとする。また、燃料電池装置10の予定停止時間が属する月に、電源装置11の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替えることにメリットがあるか否かを判定するものとする。
次に、燃料電池装置10をガス漏れ点検等によって停止させる際の電力管理装置30の動作の一例を、図3及び図4を用いて説明する。
10 燃料電池装置(第1電源装置)
11 電源装置(第2電源装置)
20 動力分電盤
21 電灯分電盤
30 電力管理装置
31 通信部
32 記憶部
33 入力部
34 表示部(報知部)
35 制御部
100 商用電力系統
200 三相負荷
201 単相負荷
300,301 電流センサ
Claims (11)
- 制御部を備え、需要家施設に設置される電力管理装置であって、
前記需要家施設は、三相交流電力を出力する第1電源装置と、出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替え可能な第2電源装置と、前記第1電源装置から供給される三相交流電力で動作する三相負荷と、前記第2電源装置から出力される単相交流電力で動作する単相負荷とを備え、さらに、商用電力系統から単相交流電力の供給を受けるための第1契約と前記商用電力系統から三相交流電力の供給を受けるための第2契約とを結んでおり、 前記第2契約では、所定期間における三相交流電力の売電総量値が所定値以下である場合、前記第2契約における基本料金である第1基本料金は、所定割引率で割り引かれて第2基本料金となり、
前記三相負荷は、前記第1電源装置の停止中、前記第2電源装置の出力が単相交流電力から三相交流電力に切り替えられた場合は、前記第2電源装置から供給される三相交流電力で動作し、
前記単相負荷は、前記第1電源装置の停止中、前記第2電源装置の出力が単相交流電力から三相交流電力に切り替えられた場合は、前記商用電力系統から供給される単相交流電力で動作し、
前記制御部は、前記第1電源装置の予定停止時間が属する所定期間における三相交流電力の買電総量値に基づいて、前記第1電源装置を停止させる際に前記第2電源装置の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替えるか否か判定する、電力管理装置。 - 請求項1に記載の電力管理装置において、
報知部をさらに備え、
前記制御部は、前記第1電源装置の予定停止時間が属する所定期間における三相交流電力の買電総量値が前記所定値を上回ると判定したとき、前記第1電源装置を停止させる際に前記第2電源装置の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替えるメリットがない旨を前記報知部に第1態様にて報知させる、電力管理装置。 - 請求項1に記載の電力管理装置において、
前記所定割引率は50%であり、
前記第1契約の単価料金は、前記第2契約の単価料金よりも高く、
前記制御部は、前記所定期間における三相交流電力の買電総量値が前記所定値以下であると判定したときに、前記第1契約における単価料金と単相負荷の消費電力値と前記第1電源装置の予定停止時間とに基づき、前記第1電源装置を停止させる際に前記商用電力系統から買電する単相交流電力の第1電気料金を算出し、かつ、前記第2契約における前記第1基本料金と前記所定割引率とに基づき、三相交流電力の買電総量値が前記所定値以下になる場合の前記第2契約における前記第2基本料金を算出する、電力管理装置。 - 請求項3に記載の電力管理装置において、
報知部をさらに備え、
前記制御部は、前記第2基本料金が前記第1電気料金よりも低いと判定したとき、前記第1電源装置を停止させる際に前記第2電源装置の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替えるメリットがない旨を前記報知部に第1態様にて報知させる、電力管理装置。 - 請求項4に記載の電力管理装置において、
前記制御部は、前記第2基本料金が前記第1電気料金よりも高いと判定したとき、前記第1電源装置を停止させる際に前記第2電源装置の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替えるメリットがある旨を前記報知部に前記第1態様とは異なる第2態様にて報知させる、電力管理装置。 - 請求項4又は5に記載の電力管理装置において、
前記報知部は、表示部を含み、
前記制御部は、前記第1電気料金及び前記第2基本料金を前記表示部にさらに表示させる、電力管理装置。 - 請求項6に記載の電力管理装置において、
ユーザからの入力を受け付ける入力部をさらに備え、
前記制御部は、前記第2電源装置の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替える指示を、前記入力部を介して取得したとき、前記第2電源装置に対して、前記第2電源装置の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替える制御信号を出力する、電力管理装置。 - 請求項7に記載の電力管理装置において、
前記制御部は、前記第1電源装置が停止している時間である停止時間が前記第1電源装置の予定停止時間よりも長いと判定したとき、前記第1契約における単価料金と、前記単相負荷の消費電力値と、前記第2電源装置の出力を三相交流電力へ切り替えてからの経過時間とに基づき、前記第2電源装置の出力を三相交流電力へ切り替えてから現時点までに、前記商用電力系統から買電している単相交流電力の第2電気料金を算出し、
前記制御部は、前記第2基本料金が前記第2電気料金よりも低いと判定したとき、前記第2電源装置に対して、前記第2電源装置の出力を三相交流電力から単相交流電力に切り替える制御信号を出力する、電力管理装置。 - 請求項8に記載の電力管理装置において、
前記制御部は、前記第2基本料金が前記第2電気料金よりも高いと判定したとき、前記第2基本料金と、前記第2電気料金と、前記単相負荷の消費電力値と、前記第1契約における単価料金とに基づき、前記商用電力系統から単相交流電力の買電を継続した場合に単相交流電力の買電に要する電気料金が前記第2基本料金に達するまでの時間である有効時間を算出し、
前記制御部は、前記有効時間が所定時間よりも短いと判定したとき、前記第2電源装置に対して、前記第2電源装置の出力を三相交流電力から単相交流電力に切り替える制御信号を出力する、電力管理装置。 - 請求項8又は9に記載の電力管理装置において、
前記制御部は、前記第2基本料金が前記第2電気料金よりも高いと判定したとき、前記第2基本料金と、前記第2電気料金と、前記単相負荷の消費電力値と、前記第1契約における単価料金とに基づき、前記商用電力系統から単相交流電力の買電を継続した場合に単相交流電力の買電に要する電気料金が前記第2基本料金に達するまでの時間である有効時間を算出し、
前記制御部は、前記有効時間が所定時間よりも長いと判定したとき、警告メッセージ及び前記有効時間を前記表示部に表示させる、電力管理装置。 - 需要家施設に設置される電力管理装置の制御方法であって、
前記需要家施設は、三相交流電力を出力する第1電源装置と、出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替え可能な第2電源装置と、前記第1電源装置から供給される三相交流電力で動作する三相負荷と、前記第2電源装置から出力される単相交流電力で動作する単相負荷とを備え、さらに、商用電力系統から単相交流電力の供給を受けるための第1契約と前記商用電力系統から三相交流電力の供給を受けるための第2契約とを結んでおり、
前記第2契約では、所定期間における三相交流電力の売電総量値が所定値以下である場合、前記第2契約における基本料金である第1基本料金は、所定割引率で割り引かれて第2基本料金となり、
前記三相負荷は、前記第1電源装置の停止中、前記第2電源装置の出力が単相交流電力から三相交流電力に切り替えられた場合は、前記第2電源装置から供給される三相交流電力で動作し、
前記単相負荷は、前記第1電源装置の停止中、前記第2電源装置の出力が単相交流電力から三相交流電力に切り替えられた場合は、前記商用電力系統から供給される単相交流電力で動作し、
前記第1電源装置の予定停止時間が属する所定期間における三相交流電力の買電総量値に基づいて、前記第1電源装置を停止させる際に前記第2電源装置の出力を単相交流電力から三相交流電力に切り替えるか否か判定する、電力管理装置の制御方法。
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