JP6921680B2 - 電力管理システム - Google Patents
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Description
そして、この出力抑制に伴い、従来、発電装置の管理装置において、電力会社からの出力抑制の情報を受信し、これに応じた出力制御を実行する電力管理システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この従来技術は、出力抑制を指示する出力抑制の情報を外部サーバから通信ネットワークを介して受信する第1通信部と、第1通信部が受信した出力抑制の情報を含む情報を、電力を管理する電力管理装置に送る第2通信部とを備えたものである。
発電電力の電力網への出力が可能な発電装置と、
前記電力網に対する前記発電装置の出力を、出力許可の時間帯および出力抑制の時間帯から成る出力制御スケジュールに基づいて制御し、かつ、前記出力制御スケジュールとして、予め設定された固定スケジュールと、所定期間毎に書き換えられる更新スケジュールとを備える制御装置と、
前記電力網の状態に応じ前記出力抑制の有無および時間帯を設定するとともに、最新の前記出力抑制に関する情報を、通信網を介して出力する第1管理サーバと、
前記制御装置および前記第1管理サーバと前記通信網を介して接続され、前記出力抑制に関する最新の情報に基づいて、最新の前記更新スケジュールを設定し前記制御装置に向けて出力する第2管理サーバと、
を備えた電力管理システムであって、
前記第2管理サーバは、前記発電装置の出力状態が、最新の前記更新スケジュールに対応せずに、前記固定スケジュールに対応している場合に、異常運転と判定する異常検出部を備える電力管理システムとした。
(実施の形態1)
まず、図1を参照しながら実施の形態1の電力管理システムを実施する発電システム評価装置としての電力制御システムの全体構成について説明する。
また、住宅管理サーバ5は、図示は省略するが、CPUとRAM、ROMなどのメモリを備えた情報処理装置により構成され、CPUの制御による通信ネットワークNを介した通信を行う通信インタフェース51(図3参照)などを備える。
次に、住宅Hの電力系統および通信系統を模式的に示すブロック図である図2に基づいて、住宅H側の構成について説明する。
各住宅Hの電力供給系として、分電盤10が設けられている。
分電盤10は、電力網Eに接続され、かつ、住宅Hの太陽光パネル1、蓄電池2、電力負荷群3に接続されている。
すなわち、計測装置4は、電力網Eから分電盤10へ向けて供給される買電力量、住宅Hから電力網Eへ向けて出力される売電力量、太陽光パネル1で発電された発電電力量、蓄電池2から放電される放電電力量、蓄電池2に充電される充電電力量を計測する。さらに、各分岐回路20a〜20nを介して電力負荷群3へ供給される消費電力量を計測するようにしてもよい。
この住宅コントロールユニット18による発電および売電の制御は、住宅コントロールユニット18に入力された出力制御スケジュールに基づいて実行される。そして、この出力制御スケジュールとしては、住宅管理サーバ5から日々更新されて送られてくる更新スケジュールと、予め設定されて、住宅コントロールユニット18の記憶部に入力されている固定スケジュールと、が存在する。
電力網管理サーバ100は、電力網Eを管理するサーバであり、日々、発電所の発電状況や、各住宅Hなどに分散された発電装置の発電状況に基づいて、出力抑制の中止を含む、出力抑制を実行する時間帯(幅など)を決定し、最新の出力抑制の情報を所定期間毎(例えば、1日1回)に、通信ネットワークNに向けて出力する。なお、出力抑制の情報は、1日に1回の更新に限らず、1日に複数回、或いは、複数日に1回や1週間に1回などでもよい。
住宅管理サーバ5は、通信インタフェース51と、各種制御を行う制御部52と、邸情報データベース(DB)53aと、消費電力履歴データベース(DB)53bと、電力価格データベース(DB)53cと、気象データベース(DB)53dと、運転パターンデータベース(DB)53eとを備える。
運転パターンデータベース53eには、各住宅Hに設置された電力負荷群3および蓄電池2の様々な運転パターンが、気象データに対応付けて記憶されている。
運転計画部52aは、翌日の気象予報および過去の消費電力量データや、出力抑制の情報に基づいて、翌日の時間毎の必要な消費電力量、発電量、運転パターンを予測し、蓄電池2の蓄電運転時刻、放電運転時刻、給湯装置31による蓄湯運転時刻などの設定を行う。さらに、運転計画部52aでは、電力網管理サーバ100から送られてくる出力抑制の情報に応じ、太陽光パネル1の時間帯毎の発電量のスケジュールである出力制御スケジュールを作成し、各住宅Hに向けて出力する。
次に、上述した電力網Eに対する出力抑制および運転監視部52bによる異常運転判定について説明する。
電力網管理サーバ100では、前述のように、日々更新する最新の出力抑制の情報を、通信ネットワークNに出力する。そして、この出力抑制の情報は、住宅管理サーバ5に入力され、この出力抑制の情報に基づいて作成された更新スケジュールが、住宅コントロールユニット18に送られ、各住宅Hの太陽光パネル1は、基本的には、更新スケジュールに基づいて、その発電量あるいは売電量が制御される。
また、出力抑制は、例えば、10時台〜13時台の太陽光パネル1の発電量が多い時間帯などにおいて、太陽光パネル1から電力網Eへの出力(売電)を制限する。
一方、ステップS2においてNO、すなわち固定スケジュールに対応していないと判定した場合は、更新スケジュールの更新が成されている(異常なし)と判定し、終了する。
次に、実施の形態1の作用について説明する。
インターネットなどの通信ネットワークNを介して、住宅管理サーバ5から住宅Hの住宅コントロールユニット18に向けて通信を行う場合に、なんらかの影響により通信ネットワークNが途絶することがある。そして、このように更新スケジュールが更新されないなどの異常発生時には、予め設定された固定スケジュールに移行する。
一方、正常な住宅Hでは、出力抑制が中止されているため、その発電量は、図5Aに示すように、10時台〜13時台の発電量が高くなっている。
本実施の形態1では、このような不具合を解消することができる。
以下に、本開示の実施の形態1の効果を列挙する。
1)実施の形態1の電力管理システムは、
発電電力の電力網Eへの出力が可能な太陽光パネル1と、
電力網Eに対する太陽光パネル1の出力を、出力許可の時間帯および出力抑制の時間帯から成る出力制御スケジュールに基づいて制御し、かつ、出力制御スケジュールとして、予め設定された固定スケジュールと、所定期間毎に書き換えられる更新スケジュールとを備える制御装置としての住宅コントロールユニット18と、
電力網Eの状態に応じ出力抑制の有無および時間帯を設定するとともに、最新の出力抑制に関する情報を、通信ネットワークNを介して出力する電力網管理サーバ100と、
住宅コントロールユニット18および電力網管理サーバ100と通信ネットワークNを介して接続され、出力抑制に関する最新の情報に基づいて、最新の更新スケジュールを設定し住宅コントロールユニット18に向けて出力する住宅管理サーバ5と、
を備えた電力管理システムであって、
住宅管理サーバ5は、太陽光パネル1の出力状態が、最新の更新スケジュールに対応せずに、固定スケジュールに対応している場合に、異常運転と判定する運転監視部52bを備える電力管理システムとした。
したがって、最新の更新スケジュールに対応しない出力状態を継続することを回避可能である。
住宅コントロールユニット18の固定スケジュールには、昼間に出力抑制を行う時間帯が設定され、
住宅管理サーバ5は、更新スケジュールとして、昼間に出力抑制を行う時間帯を設定したスケジュールと、出力抑制を中止したスケジュールとを設定し、かつ、固定スケジュールは、昼間に出力抑制を行う時間帯が設定されている電力管理システム。
したがって、固定スケジュールと、更新スケジュールとでは、出力抑制の状態が異なる時間帯が生じ得る。このため、太陽光パネル1の出力状態が、更新スケジュールに対応せずに、固定スケジュールに対応しているか否かを判定することが可能である。
運転監視部52bは、更新スケジュールでは、出力抑制が中止された時間帯であって、固定スケジュールでは、出力抑制が設定された時間帯において、太陽光パネル1の電力網Eへの出力が抑制されている場合に、異常運転と判定する電力管理システムとした。
したがって、太陽光パネル1の発電状態を検出し、両スケジュールと比較するだけの簡単な構成で、異常の判定を行うことができる。
次に、本開示の他の実施の形態について説明する。
なお、他の実施の形態の説明において、実施の形態1および他の実施の形態と共通する構成にはその構成と同じ符号を付して説明を省略し、相違点のみ説明する。
実施の形態2の管理システムは、異常運転判定のやり方が実施の形態1と異なる。この実施の形態2において運転監視部52bにて実行する異常運転判定の処理の流れを図6のフローチャートに基づいて説明する。なお、この異常運転判定は、実施の形態1と同様に、太陽光パネル1が設置された住宅Hについて、1軒、1軒行うものである。
まず、月次発電量は、下記式(1)により演算する。
月次発電量(1kWあたり)=前月分の月別発電量÷太陽光パネル容量・・・(1)
一方、第1判定基準値は、太陽光パネル1の容量に応じて、その該当する月毎に、予め設定した値であってもよいし、あるいは、異常運転判定の対象となる住宅Hと同様の地域に存在する複数の住宅Hの同月の総発電量の平均値から求めてもよい。平均値から求める場合、第1判定基準値は、平均値よりも低い値に設定する。すなわち、第1判定基準値は、出力抑制が中止になった日も出力抑制が実行されているか否かを判定する値であるから、平均値よりも低い値に設定するもので、例えば、平均値に1未満の係数(例えば、0.8〜0.5程度の範囲内の値)を乗じて求める。
ここで、時間毎最大発電量は、下記式(2)により演算する。
時間毎最大発電量(1kWあたり)=
前月分の時間別発電量(最大値)÷太陽光パネル容量・・・(2)
一方、第2判定基準値は、太陽光パネル1の容量に応じて、予め設定した値であってもよいし、あるいは、異常運転判定の対象となる住宅Hと同様の地域に存在する複数の住宅Hの同月の時間別最大発電量の平均値から求めてもよい。平均値から求める場合、第2判定基準値は、第1判定基準値と同様に平均値よりも低い値に設定する。この第2判定基準値も、出力抑制が中止になった日も出力抑制が実行されているか否かを判定する値であるから、平均値よりも低い値に設定するもので、例えば、平均値に1未満の係数(例えば、0.8〜0.5程度の範囲内の値)を乗じて求める。
2-1)実施の形態1の電力管理システムは、
運転監視部52bは、所定期間の電力網Eへの出力量が、設定された判定基準値よりも小さい場合に、異常運転と判定する電力管理システムとして。
したがって、太陽光パネル1の発電状態を検出するだけの簡単な構成で、異常の判定を行うことができる。そして、これにより、最新の更新スケジュールに対応しない出力状態を継続することを回避可能である。
また、発電装置の出力抑制は、少なくとも電力網に対する出力を抑制すればよく、出力抑制の時間帯は、発電装置の発電自体は抑制することなく、発電した電力を蓄電池に充電するようにしてもよい。
5 住宅管理サーバ(第2管理サーバ)
18 住宅コントロールユニット(制御装置)
100 電力網管理サーバ(第1管理サーバ)
E 電力網
N 通信ネットワーク(通信網)
Claims (3)
- 発電電力の電力網への出力が可能な発電装置と、
前記電力網に対する前記発電装置の出力を、出力許可の時間帯および出力抑制の時間帯から成る出力制御スケジュールに基づいて制御し、かつ、前記出力制御スケジュールとして、予め設定された固定スケジュールと、所定期間毎に書き換えられる更新スケジュールとを備える制御装置と、
前記電力網の状態に応じ前記出力抑制の有無および時間帯を設定するとともに、最新の前記出力抑制に関する情報を、通信網を介して出力する第1管理サーバと、
前記制御装置および前記第1管理サーバと前記通信網を介して接続され、前記出力抑制に関する最新の情報に基づいて、最新の前記更新スケジュールを設定し前記制御装置に向けて出力する第2管理サーバと、
を備えた電力管理システムであって、
前記第2管理サーバは、前記発電装置の出力状態が、最新の前記更新スケジュールに対応せずに、前記固定スケジュールに対応している場合に、異常運転と判定する異常検出部を備える電力管理システム。 - 請求項1に記載の電力管理システムにおいて、
前記制御装置の前記固定スケジュールには、昼間に出力抑制を行う時間帯が設定され、
前記第2管理サーバは、前記更新スケジュールとして、昼間に出力抑制を行う時間帯を設定したスケジュールと、前記出力抑制を中止したスケジュールとを前記電力網の状態に応じて設定し出力する電力管理システム。 - 請求項1または請求項2に記載の電力管理システムにおいて、
前記異常検出部は、前記更新スケジュールでは、前記出力抑制が中止された時間帯であって、前記固定スケジュールでは、前記出力抑制が設定された時間帯において、前記発電装置の前記電力網への出力が抑制されている場合に、異常運転と判定する電力管理システム。
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