JP7044085B2 - 監視システム - Google Patents
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Description
蓄電システムの充電電力を示す第1充電電力指標値と、該蓄電システムが接続された受電点から系統への入出力電力を示す入出力電力指標値とに基づき、該蓄電システムの充電電力のうち、該受電点に接続された発電システムの発電電力によって充電される電力を示す第2充電電力指標値を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された前記第2充電電力指標値に基づき、前記発電システムの異常の有無を診断する診断手段と、
を備えることを特徴とする監視システムである。
また、本発明によれば、蓄電システムと同じ受電点に接続された発電システムの発電状
態を、蓄電システムの充電電力のうち、受電点に接続された発電システムの発電電力によって充電される電力を示す第2充電電力指標値を監視することにより把握するので、受電点を介して系統に売電しないモードで蓄電システム及び発電システムを運転する場合においても、発電システムから何ら情報を得ることなく発電システムの異常の有無を診断することができる。
前記診断手段は、第1所定数の前記第2充電電力指標値がいずれも“0”である場合には、前記発電システムの前記パワーコンディショナに異常があると診断し、第2所定数の前記第2充電電力指標値が所定量以下である場合には、前記発電システムの前記直流発電装置に異常があると診断するようにしてもよい。
前記診断手段は、前記発電システムに異常があると診断した場合に、前記蓄電システムのユーザにその旨を通知するための通知処理を行うようにしてもよい。
以下、本発明の適用例について、図面を参照しつつ説明する。図1が、本発明の実施例1に係る監視システムの概略構成及び使用状態を示す図である。
発電システム40が他社製のものである場合や、発電システム40が動作状態に関する情報を外部装置に出力する機能を有さないものである場合があり得る。このような場合に、蓄電システム30と同じ受電点55に接続されている発電システム40の異常の有無を、当該発電システム40から何ら情報を得ることなく診断するために、受電点55から系統に逆潮流される電力を監視することによって、発電システムの故障を検知することが考えられる。
経済モードでは、夜間には、系統から供給される安価な深夜電力で蓄電池31を充電するとともに必要に応じて家庭負荷50に用いる。そして、日中には、家庭負荷50の消費電力がPV41の発電電力で賄いきれない場合に、蓄電池31の電力を放電して家庭負荷50に用いる。また、PV41の発電電力が家庭負荷50の消費電力を上回る場合には、受電点55を介して電力を系統に逆潮流させて売電する。
このような経済モードで運転される場合には、受電点55から系統に逆潮流される電力を監視することによって、上述のように発電システムの故障を検知することが可能となる。
本発明は、このようないわゆるグリーンモードで蓄電システム30と発電システム40が組み合わされて使用される場合にも、発電システム40から何ら情報を得ることなく、発電システム40の故障を検知することができるように蓄電池31の充電電力、とりわけ、充電電力のうち、PV41の発電電力によって担われる部分である充電電力(自家消費)を監視することで、発電システム40の故障を検知できるようにしたものである。
本発明を、管理サーバ10、監視装置20、蓄電システム30及び発電システム40を備える監視システムに適用する場合に、蓄電システム30から取得した第1充電電力指標値及び入出力電力指標値を監視装置20が送信装置として管理サーバ10に送信し、管理サーバ10が算出手段及び診断手段を備えるように構成することができる。
また、本発明を、管理サーバ10、監視装置20、蓄電システム30及び発電システム40を備える監視システムに適用する場合に、蓄電システム30の蓄電池用パワーコンディショナ32(以下、蓄電池用PCSと表記する)が算出手段を備えるように構成することができる。この場合には、算出された第2充電電力指標値は監視装置20が送信装置として管理サーバ10に送信し、管理サーバ10が診断手段を備えるように構成することができる。
また、本発明を、管理サーバ10、監視装置20、蓄電システム30及び発電システム40を備える監視システムに適用する場合に、監視装置20が算出手段を備えるように構成することができる。この場合には、算出された第2充電電力指標値は監視装置が送信装置として管理サーバ10に送信し、管理サーバ10が診断手段を備えるように構成することができる。
以下では、本発明の実施例1に係る監視システムについて、図面を用いて、より詳細に説明する。
図1、図2及び図3を用いて、本発明の実施例に係る監視システムの概要を説明する。図1は、実施例に係る監視システムの概略構成及び使用形態の説明図であり、図2は蓄電池用PCSのコントローラの概略構成図であり、図3は、監視システムの構成要素である監視装置の概略構成図である。
・自蓄電システム30(蓄電池用PCS32及び蓄電池31)に発生しているエラーを検出するエラー検出機能
・通信ケーブル26により接続されている監視装置20から要求された情報を監視装置20に返送する情報出力機能
なお、蓄電池用PCS32の上記情報出力機能により監視装置20に提供可能な情報には、状態値検出機能により検出された状態値、蓄電システム30の現在の状態(正常、エラー発生中)を示すステータス情報、自蓄電池用PCS32に割り当てられている機器ID等がある。
ebサーバである。管理サーバ10は、各蓄電システム30用の監視装置20から送信されてくる各種情報を蓄電システム30別に記憶しておくための蓄電システム管理用データベース12を備える。この蓄電システム管理用データベース12(以下、管理用DB12とも表記する)には、各蓄電システム30のユーザ(所有者等)に関する情報(Eメールアドレス、ログイン情報)も記憶されている。管理サーバ10は、管理用DB12内の情報に基づき、蓄電システム30の動作状況を確認できるWebページを各ユーザに提供する処理や、エラーの発生をEメールにて各ユーザに通知する処理を行う。
Display)21と、制御ユニット22と、NIC23と、操作部24と、を備える。
上記したように、監視装置20(制御ユニット22)は、蓄電池用PCS32と通信を行うことにより蓄電システム30の動作状態に関する情報を取得することができる。ただし、監視装置20は、PV用PCS42と通信可能には構成されていない(図1参照)。従って、監視装置20は、PV用PCS42から動作状態に関する情報を取得することはできないが、蓄電システム30の動作状態を正確に把握するためには、発電システム40の動作状態が分かった方がよい。
すなわち、図4に示してあるように、制御ユニット22は、毎日、所定時刻となると、蓄電池用電力センサ33から蓄電池31の充電電力(ステップS102)及び蓄電池用PCS32から系統への入出力電力値を取得する(ステップS102)。ここで、蓄電池31の充電電力は、所定時間内に蓄電池に充電される電力量の指標値のことである。蓄電池31の充電電力は、所定時間内に蓄電池に充電される電力量が分かる値であれば、充電電力量自体であっても受電電流値及び充電電圧値であってもよい。また、ステップS101の処理は、既に測定されている値を蓄電池用電力センサから取得する処理であっても、蓄電池用電力センサに新たに測定させる処理であってもよい。さらに、系統への入出力電力値は、所定時間内に系統から流入した電力量の指標又は系統に逆潮流した電力量を示す入出力電力指標値の一例である。系統への入出力電力指標値は、所定時間内の流入又は逆潮流電力量が分かる値であれば、流入又は逆潮流電力量自体であってもよいし、電流センサ35によって計測される流入電流値又は逆潮流電流値及び蓄電池用PCS32によって計測される系統電圧のように、入出力電力値を算出し得る値であってもよい。また、ステップS102の処理は、既に測定されている値を蓄電池用PCSから取得する処理であって
も、蓄電池用PCS32に入出力値を新たに測定させる処理であってもよい。ここでは、充電電力が第1電力指標値に対応し、系統への入出力電力値が入出力電力指標値に対応する。
図6A,図6B及び図7は、充電電力(自家消費)の算出方法を説明する図である。図8は、制御ユニット22における充電電力(自家消費)算出処理の手順を説明するフローチャートである。
図6A及び図6Bは、図1に示した蓄電池用PCS32、PV用PCS42、家庭負荷50と商用電力系統と60の間での電力の入出力を模式的に示す図である。図6A及び図6Bは蓄電池31が充電され、かつ、系統に対して売電される場合を示している。ここで、Paは蓄電池31の充電電力、PpはPV41の発電電力、Phは家庭負荷の消費電力、Psは、系統60への売電(逆潮流)電力である。ここで、充電電力(自家消費)をPadとすると、充電電力(自家消費)Padとは、蓄電池31の充電電力のうち、系統60から入力される電力を除き、PV41の発電電力によって担われる部分のことである。
図6Bに示す状態では、Ps=0であるが、図6Aと同様に、系統60からは電力の供給は受けていないので、この場合も、蓄電池31の充電電力Paは全てPV41の発電電電力によって担われているから、Pad=Paが成り立つ。
図7において、買電電力Pb≧充電電力Paの場合にも、蓄電池PCS32、PV用PCS42、家庭負荷50及び系統60を含む系において、PV41と系統60から電力が供給されるので、蓄電池31が充電されるとしても、その充電電力Paのうち、PV41の発電電力が担う部分を特定することはできない。そこで、PV41の発電電力は全て家庭負荷50によって消費され、蓄電池31の充電には全て買電電力のみが使用されると仮定する。すなわち、Pad=0とする。
まず、ステップS201において把握した系統への入出力電力値から、管理サーバ10は、系統への入出力電力(Ps,Pb)を取得する(ステップS2021)。ただし、上述のように、系統への入出力として符号を含めるとPb=-Psである。入出力電力指標値として、系統への入出力電流及び系統電圧を把握している場合には、これらの値から系統への入出力電力を算出するが、電力を取得している場合には、ステップS2021の処理は省略してよい。
管理サーバ10は、系統への出力電力(Ps)が0以上である場合(ステップS2022;Yes)には、充電電力(自家消費)(Pad)をPad=Paにより算出し(ステップS2023)、充電電力(自家消費)算出処理を終了する。
このようにして、管理サーバ10は、ステップS202の充電電力(自家消費)算出処理を終了すると、ステップS203に進む。
注目機器IDを有する蓄電システム30と組み合わされている発電システム40”(以下、注目発電システム40と表記する)に異常がないと診断する(ステップS222)。そして、管理サーバ10は、当該診断結果を設定した診断結果情報を今回受信した充電電力情報の送信元監視装置20に返送(ステップS210)してから、この充電電力情報解析処理を終了する。
上記した充電電力情報解析処理(図5)の内容から明らかなように、ステップS103の処理が行われると、管理サーバ10から診断結果情報が送信されてくる。制御ユニット22は、この診断結果情報を受信(ステップS104)してから、受信した診断結果情報が発電システム40(PV41又はPV用PCS42)に異常があることを示す情報であるか否かを判断する(ステップS105)。
以下では、本発明の実施例2に係る監視システムについて、図面を用いて、より詳細に説明する。
実施例1と共通の構成及び処理については同じ符号を用いて詳細な説明を省略する。
本実施例に係る監視システムの概略構成及び使用形態、蓄電池用PCS32のコントローラ320の概略構成並びに監視装置20の概略構成は実施例1と共通である。
実施例1では、監視装置20が蓄電池用電力センサ33から充電電力を取得し、蓄電池用PCS32から系統への入出力電力値を取得し、これらのデータと自機器IDとを設定した情報を管理サーバ10に送信していた。そして、管理サーバ10で充電電力量(自家消費)を算出していた。これに対して、本実施例では、蓄電池用PCS32において、充電電力量(自家消費)を算出し、監視装置20を介して管理サーバ10に送信し、充電電力解析処理を行う。
図9は、本実施例の蓄電池用PCS32における充電電力(自家消費)算出処理の手順を示すフローチャートである。
まず、演算・制御部321が蓄電池用電力センサ33から充電電力を取得する(ステップS111)。
次に、演算・制御部321が電流センサ35から系統への入出力電流値を取得するとともに系統電圧を計測する(ステップS112)。
そして、演算・制御部321が、取得した充電電力並びに入出力電流値及び系統電圧から、充電電力(自家消費)を算出する(ステップS113)。充電電力(自家消費)の算出処理の内容については、図8に示す実施例1と共通である。
次に、演算・制御部321は、ステップS113で算出した充電電力(自家消費)を監視装置20に送信して(ステップS114)、処理を終了する。ここでは、蓄電池用PCS32の演算・制御部321における充電電力(自家消費)を算出する機能が算出手段に相当する。
まず、監視装置20の制御ユニット22は、蓄電池用PCS32から充電電力量(自家消費)を取得する(ステップS115)。
次に、制御ユニット22は、取得した充電電力(自家消費)と自機器IDとを設定した所定形式の充電電力情報を、NIC23を利用して管理サーバ10へ送信する(ステップS116)。
つづくステップS104以降の処理は、図4に示す実施例1と共通である。
まず、受信した充電電力情報に設定されている充電電力(自家消費)及び機器IDを把握する(ステップS211)。つづくステップS203以降の処理は、図5に示す実施例1と共通である。
以下では、本発明の実施例3に係る監視システムについて、図面を用いて、より詳細に説明する。
実施例1及び2と共通の構成及び処理については同じ符号を用いて詳細な説明を省略する。
本実施例に係る監視システムの概略構成及び使用態様、蓄電池用PCS32のコントローラ320の概略構成並びに監視装置20の概略構成は実施例1と共通である。
実施例1では、監視装置20が蓄電池用電力センサ33から充電電力を取得し、蓄電池用PCS32から系統への入出力電力値を取得し、これらのデータと自機器IDとを設定した情報を管理サーバ10に送信していた。そして、管理サーバ10で充電電力量(自家消費)を算出していた。これに対して、本実施例では、監視装置20において充電電力量(自家消費)を算出し、これを管理サーバ10に送信し、充電電力解析処理を行う。
図12は、本実施例の監視装置20における充電電力(自家消費)算出・送信処理の手順を示すフローチャートである。
ステップS101及びステップS102については、図4に示す実施例1と共通である。
制御ユニット22は、取得した充電電力と入出力電力値から充電電力(自家消費)を算出する(ステップS121)。充電電力(自家消費)の算出処理の内容については、図8に示す実施例1と共通である。
次に、制御ユニット22は、算出した充電電力(自家消費)と自機器IDとを設定した所定形式の充電電力情報を、NIC23を利用して管理サーバ10へ送信する(ステップS122)。
ステップS104以降の処理は図4に示す実施例1と共通である。ここでは、制御ユニット22における充電電力(自家消費)を算出する機能が算出手段に相当する。
管理サーバ10における充電電力解析処理は、図11に示す実施例2と共通である。
<発明1>
蓄電システム(30)の充電電力を示す第1充電電力指標値と、該蓄電システム(30
)が接続された受電点(55)から系統への入出力電力を示す入出力電力指標値とに基づき、該蓄電システムの充電電力のうち、該受電点に接続された発電システムの発電電力によって充電される電力を示す第2充電電力指標値を算出する算出手段(10、22、321)と、
前記算出手段によって算出された第2充電電力指標値に基づき、前記発電システム(40)の異常の有無を診断する診断手段(10)と、
を備えることを特徴とする監視システム。
20 監視装置
22 制御ユニット
30 蓄電システム
31 蓄電池
32 蓄電池用PCS
33 蓄電池用電力センサ
35 CT
40 発電システム
41 PV
42 PV用PCS
50 家庭負荷
55 受電点
321 演算・制御部
Claims (5)
- 蓄電システムの充電電力を示す第1充電電力指標値と、該蓄電システムが接続された受電点から系統への入出力電力を示す入出力電力指標値とに基づき、該蓄電システムの充電電力のうち、該受電点に接続された発電システムの発電電力によって充電される電力を示す第2充電電力指標値を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された前記第2充電電力指標値に基づき、前記発電システムの異常の有無を診断する診断手段と、
を備えることを特徴とする監視システム。 - 前記診断手段は、第1所定数の前記第2充電電力指標値がいずれも“0”である場合に、前記発電システムに異常があると診断することを特徴とする請求項1に記載の監視システム。
- 前記診断手段は、第2所定数の前記第2充電電力指標値が所定量以下である場合に、前記発電システムに異常があると診断することを特徴とする請求項1又は2に記載の監視システム。
- 前記発電システムは、直流発電装置と、該直流発電装置からの直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナとを含み、
前記診断手段は、第1所定数の前記第2充電電力指標値がいずれも“0”である場合には、前記発電システムの前記パワーコンディショナに異常があると診断し、第2所定数の前記第2充電電力指標値が所定量以下である場合には、前記発電システムの前記直流発電装置に異常があると診断することを特徴とする請求項1に記載の監視システム。 - 前記診断手段は、前記発電システムに異常があると診断した場合に、前記蓄電システムのユーザにその旨を通知するための通知処理を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の監視システム。
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