JP7205450B2 - 制御装置、及び制御プログラム - Google Patents

制御装置、及び制御プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP7205450B2
JP7205450B2 JP2019218122A JP2019218122A JP7205450B2 JP 7205450 B2 JP7205450 B2 JP 7205450B2 JP 2019218122 A JP2019218122 A JP 2019218122A JP 2019218122 A JP2019218122 A JP 2019218122A JP 7205450 B2 JP7205450 B2 JP 7205450B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
amount
power
time
generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019218122A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021090245A (ja
Inventor
良博 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Priority to JP2019218122A priority Critical patent/JP7205450B2/ja
Publication of JP2021090245A publication Critical patent/JP2021090245A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7205450B2 publication Critical patent/JP7205450B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/30State monitoring, e.g. fault, temperature monitoring, insulator monitoring, corona discharge

Description

本発明は制御装置、及び制御プログラムに関する。
太陽光発電や蓄電池、その他の分散型発電機器を所有する需要家の発電する電力を、電力系統に供給し、有効利用することが行われている。その際、リソースアグリゲータと呼ばれる上位管理者が、各需要者の保持する設備の能力に応じて、逐次に各需要家に電力系統に供給すべき要求量を割り当てて通知するような運用を実施することが検討されている。各需要家は、リソースアグリゲータから通知される要求量に従って、保有する分散型発電機器を運転し、電力系統に電力を供給する。
需要家の管理する発電機器は、要求量に変更があった場合に、必ずしも直ちに追随して出力を調整出来るものではない。そのため、複数の発電機器を管理する管理者において、要求量に変更があった場合の応答をなるべく速やかに行うような運用手法も検討されている。
特開2018-161018号公報
当該需要家においては、運転コストの点から優先して運転をさせたい発電機器を、できるかぎり選択したい要請がある。また、特性上、頻繁に起動・停止を行うことが望ましくない発電機器もある。よって、これらの条件を考慮しつつ、更に電力の要求量に変更があった場合の応答をなるべく速やかに行うように運用できることが望まれる。
本発明の一態様は、上記課題に鑑み、発電機器を動作させる優先順位と、発電機器の応答時間の双方を考慮して、複数の発電機器に対して適切に制御量の割り当てを行うことができる制御装置を実現することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御装置は、演算部と、記憶部と、制御実行部とを備え、上位管理者からの要求量に応じて、複数の発電機器の出力の制御を行う制御装置であって、前記記憶部は、それぞれの前記発電機器の、応答時間と、繰り返し起動可否と、優先順位の情報を含むテーブルを保持し、前記演算部は、変更された前記要求量を受信すると、前記優先順位に従い、前記要求量に対してそれぞれの前記発電機器が負担すべき出力を指示する制御量を最終制御量として割り当てるとともに、負担すべき出力が最終制御量として割り当てられた前記発電機器の前記応答時間前における、前記要求量と、前記複数の発電機器による出力の合計との間の差異を、繰り返し起動可能な前記発電機器のうちから応答時間の短いものを選択し、前記制御実行部を通じて制御することにより補償する構成を備える。
また本発明の一態様に係る制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記制御装置が備える各部(ソフトウェア要素)として動作させることにより前記制御装置をコンピュータにて実現させる制御装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
本発明の一態様によれば、発電機器を動作させる優先順位と、発電機器の応答時間の双方を考慮して、複数の発電機器に対して適切に制御量の割り当てを行うことができる制御装置が実現できる。
本発明の実施形態1に係る制御装置の構成を説明するブロック図である。 本発明の実施形態1に係る制御装置の記憶部が保持する、各発電機器の情報に関するテーブルである。 本発明の実施形態1に係る制御装置において、制御装置の管理者がテーブルを更新する際に表示部に表示される画面の例である。 本発明の実施形態1に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態1に係る制御装置の動作の具体例(動作例1)を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態1に係る制御装置の動作の具体例(動作例2)を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態1に係る制御装置の動作の具体例(動作例3)を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態1に係る制御装置の動作の具体例(動作例4)を示すタイムチャートである。
〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、図面(図1~図8)を参照しつつ詳細に説明する。
<制御装置の構成>
図1は、本実施形態に係る制御装置1の要部構成の一例を説明するブロック図である。本実施形態に係る制御装置1は、複数の発電機器(発電機器A、発電機器B、発電機器C、発電機器D:4A~4D)の発電量の制御を行う。制御装置1は、リソースアグリゲータ2からの逐次の通知に応じて、これら複数の発電機器4A~4Dを制御し、要求量に応じた合計の電力を電力系統に対して供給させる。
図1に示されるように、電力系統の上位管理者は、例えば電力系統を管理する電力会社のような親アグリゲータ3と、当該電力系統への電力供給量の少なくとも一部に関する管理を行うリソースアグリゲータ2といったように、階層化がなされていてもよい。
制御装置1は、通信部11、演算部12、表示部13、制御実行部14、記憶部15と、テーブル変更部16及び操作部17を備える。通信部11は、ネットワークを通じてリソースアグリゲータ2との間の通信を行う通信インターフェースである。演算部12は、各種の情報に基づき演算処理を実行して出力する。また演算部12は、他の各機能ブロックを統括して制御装置1の所要の動作を実行させる機能ブロックである。
表示部13は、制御装置1や発電機器4A~4Dを管理するユーザ(以下、ユーザ)に対して種々の情報の表示を行う。好ましくは表示部13にはディスプレイが設けられる。制御実行部14は、発電機器の各々(発電機器A、発電機器B、発電機器C、発電機器D:4A~4D)を制御し、それぞれに割り当てられた電力を電力系統に対して供給させる。
記憶部15は、以下に説明する、発電機器4A~4Dの情報に関するテーブルを保持する。更に、記憶部15は、制御装置1の実行した制御についての履歴や、制御装置1の各機能ブロックを実現するための制御プログラムを適宜保持していてもよい。
操作部17は、ユーザによる制御装置1への操作を受け付けるユーザインターフェースである。操作部17の具体例は、コンピュータのキーボード、タッチパネルなど、公知の技術が適用され得る。テーブル変更部16は、操作部17が受け付けたユーザによる指示に応じて、記憶部15に保持された上記テーブルを少なくとも書き換え得る機能ブロックである。
<テーブルの構成>
図2は、記憶部15が保持する発電機器4A~4Dについての情報に関するテーブルを示した図である。当該テーブルは、それぞれの発電機器(発電機器A、発電機器B、発電機器C、発電機器D:4A~4D)の応答時間、繰り返し起動可否、最小制御量、最大制御量、優先順位についての情報を含む。応答時間とは、発電機器に出力を変更する指令が与えられた際に、実際に当該発電機器の出力が変更するまでの時間である。
繰り返し起動可否とは、発電機器の特性上、起動と停止を繰り返して行ってもよいか否かの情報である。最小制御量、最大制御量は、それぞれの発電機器の特性上出力してもよい、最小出力、最大出力に相当する制御量である。なお、最小制御量及び最大制御量は、発電機器の状態に応じて、ユーザが調整し得る。
例えば、発電機器の不調や、発電機器の部品の耐久性を考慮して、最大制御量を低下させるといった対応が可能である。あるいは、特定の発電機器でメンテナンスを行っており運転をさせたくない場合に、最小制御量や最大制御量を0kWとし、起動させないこともできる。
優先順位とは、ユーザが稼働を優先させたい発電機器を示す順位である。優先順位はユーザが設定するものである。通常、運転コストの低さや、寿命の長さの観点から、ユーザが総合的に判断して設定する。あるいは、特定の発電機器でメンテナンスを行っており運転をさせたくない場合に、一時的にその優先順位を下げて設定することもできる。
<テーブルの変更>
制御装置1は、ユーザが操作部17を通じて、テーブルが含む情報のうちの、最小制御量、最大制御量、優先順位を容易に書き換えることができるという、特徴的な機能を備えている。
図3は、テーブル変更部16により、操作部17を通じて記憶部15に保持されたテーブルの変更を受け付ける際の、表示部13のディスプレイの画面131の例を示す図である。画面131では、テーブル内の情報のうちの、最小制御量と最大制御量の値が、ユーザの操作により変更し得ることが示されている。また、各発電機器の優先順位がユーザの操作により選択して変更し得ることが示されている。
<制御装置の動作>
図4は、制御装置1が実行する、リソースアグリゲータ2(上位管理者)からの発電の要求量の通知に従って、各発電機器4A~4Dに発電を行わせる動作を説明するためのフローチャートである。制御装置1は、上記テーブルが設定されている場合において、その動作中に図4の開始から終了までのフローを間欠的に繰り返し実行する。
ステップS1:演算部12は、通信部11を通じての、リソースアグリゲータ2(上位管理者)からの通知を監視する。
ステップS2:続いて演算部12は、リソースアグリゲータ2からの通知において、発電の要求量の変更があったか否かを判断する。要求量の変更があったと判断される場合、フローはステップS3に進む(S2でYES)。それ以外の場合、フローは終了する(S2でNO)。
ステップS3:演算部12は、要求量を各発電機器(発電機器A、発電機器B、発電機器C、発電機器D:4A~4D)に割り当てる。その際、記憶部15が保持するテーブルを参照し、各発電機器について、最小制御量と最大制御量の間の範囲内で、優先順位が優位な順に、要求量を割り当てていく。こうして割り当てた電力を、演算部12は、今回の変更された要求量に関する最終制御量として記憶部15に記録する。
ステップS4:続いて演算部12は、記憶部15が保持するテーブルを参照し、ステップS3において発電すべき電力が割り当てられた発電機器のうちから最も長い応答時間を選択する。そうして現在の時刻Tpから当該応答時間が経過する時刻を応答終了時刻Teとして算出する。
ステップS5:続いて演算部12は、最終制御量を、各発電機器に指示すべき発電量としての指示制御量の、仮の値に代入する。
ステップS6:続いて演算部12は、以下の選択順に従って、発電機器を順次選択しつつ、ステップS10までのループを繰り返す。記憶部15が保持するテーブルの、繰り返し起動可否情報が「繰り返し起動可」である発電機器のうちから、応答時間の短いものを優先する。その際、応答時間が同一であれば、更に優先順位に従う。ただし、その発電機器の応答時間だけ現在の時刻Tpから経過した時刻が、応答終了時刻Te以降となるようであれば、その発電機器は選択しない。そのような場合には、最終制御量を指示制御量とするためである。
ステップS7:続いて演算部12は、ステップS6で選択された発電機器(選択機器)の応答時間だけ、現在の時刻Tpから経過する時刻を、各発電機器の出力の予測を行う対象の時刻である「対象時刻Tt」とする。
ステップS8:続いて演算部12は、現在の時刻Tpより前の各時刻の指示制御量の履歴と、現在の時刻Tpにおいて本ステップまでに決定された指示制御量に基づき、対象時刻Ttにおける各発電機器の出力を算出する。
ステップS9:続いて演算部12は、ステップS8で算出した各発電機器の出力の合計を演算する。合計が、要求量に合致しなければ、ステップS6で選択した発電機器(選択機器)の指示制御量を、最小制御量と最大制御量の間の範囲内で調整する。こうして演算部12は、指示制御量を更新する。
ステップS10:ステップS10は、ステップS6からのループの終点を表す。選択すべき発電機器が尽きればループは終了し、フローはステップS11へと進む。それ以外の場合、ステップS6からのループを繰り返す。
ステップS11:制御実行部14は、指示制御量に従って、各発電機器(発電機器A、発電機器B、発電機器C、発電機器D:4A~4D)に対する制御を実行する。なお、発電機器に対する制御の実行は、発電機器ごとに以下のように行うことができる。発電機器が、単位時刻毎に制御量を受け付けて、これに従い出力の調整を行う機器に対しては、制御実行部14は単位時間毎に当該機器に制御量を通知する。発電機器が、制御量の変化がある場合にその旨の指示を受け付けて、これに従い出力の調整を行う機器に対しては、制御実行部14は制御量の変化があった際に当該機器に制御量を通知する。
ステップS12:続いて演算部12は、次の時刻まで待機する。次の時刻とは、現在の時刻Tpから単位時間経過した時刻である。なお、ステップS3またはステップS5からステップS11に至る処理は、単位時間からすると短時間のうちに完了するものとする。よって、ステップS4、ステップS7、ステップS8、ステップS12における現在の時刻Tpとは、実質的に同時刻である。
ステップS13:続いて制御実行部14は、ステップS4で算出した応答終了時刻Teになったか否かを判断する。応答終了時刻Teになったと判断される場合、フローは終了する(ステップS13でYES)。それ以外の場合、ステップS5に進む。
<動作例1>
図4のフローチャートで説明された動作に従って制御装置1が各発電機器を制御する事例について、以下に説明する。なお、以下の動作例では、単位時間が1秒であるものとして、説明するが、これは例示であり、システムに応じて適宜に設定し得る。
動作例1は全ての発電機器が発電を行っていない時に、制御装置1がリソースアグリゲータ2から、要求量1200kWを通知された際の例である。図5は動作例1における、制御実行部14が各発電機器に発電を指令する指示制御量と、各発電機器の出力を示すタイムチャートである。時刻T=0秒までの期間において、全ての発電機器(発電機器A、発電機器B、発電機器C、発電機器D:4A~4D)の出力は0kWである。
時刻T=0秒において、演算部12は、要求量1200kWを優先順位に従って各発電機器に割り当てる。すると、優先順位1の発電機器A(4A)に制御量1200kWが割り当てられ、他の発電機器には割り当てられない(ステップS3)。発電機器A(4A)の応答時間を参照して、演算部12は、応答終了時刻Te=40秒を算出する(ステップS4)。当該最終制御量(A:1200kW、B:0kW、C:0kW、D:0kW)が、時刻T=0秒での指示制御量として仮に設定される(ステップS5)。
ループの始めに、繰り返し起動可の機器のうちから、応答時間が短く、優先順位が優位な発電機器B(4B)が選択される(ステップS6)。発電機器B(4B)の応答時間は2秒であるため、対象時刻Tt=2秒が設定される(ステップS7)。対象時刻Tt=2秒における各発電機器の出力が検討される。現在の時刻より前の各時刻の指示制御量の履歴と、現在の時刻(T=0秒)の指示制御量(ステップS5で設定された仮の制御量)を考慮すると、対象時刻Tt=2秒における各発電機器の出力は全て0kWである(ステップS8)。
合計出力が0kWであるため。選択機器である発電機器B(4B)への要求量に対する出力の割り当てが検討され、発電機器B(4B)の制御量が1200kWに変更される。すると、対象時刻Tt=2秒における合計出力は1200kWとなり、要求量に合致することとなる。
ループの繰り返しにおいて、順に発電機器C(4C)、発電機器D(4D)が選択されると、それぞれの対象時刻Tt=2秒、対象時刻Tt=10秒における合計出力はいずれも1200kWと算出され要求量に合致するから、これらの機器への制御量の割り当ては無い(指示制御量が0kW)。
選択する機器が尽きて、フローがループを終了すると、制御実行部14は、更新された指示制御量(A:1200kW、B:1200kW、C:0kW、D:0kW)に従って、各発電機器に対する命令の送信を実行する(ステップS11)。
時刻T=1秒においては、時刻T=0秒の場合と異なり、時刻T=0秒の際の指令に応答して対象時刻Tt=3秒における発電機器Bの出力が1200kWとなるが、ステップS9における選択機器への出力の割り当ては同様である。時刻T=0秒の時と同じにして、指示制御量(A:1200kW、B:1200kW、C:0kW、D:0kW)が算出され、各発電機器に対する命令の送信が実行される。
時刻T=2秒から時刻T=37秒においても、T=0秒の時と同様にして、指示制御量(A:1200kW、B:1200kW、C:0kW、D:0kW)が算出され、各発電機器に対する命令の送信が実行される。
時刻T=38秒以降においては、時刻T=0秒の場合と異なり、ループの始めに選択されるべき発電機器B(4B)について、対象時刻Tt=40秒となって、応答終了時刻Te以降であるので、ループが実行されない。従って、ステップS5で指示制御量として設定された最終制御量が、そのまま指示制御量とされ各発電機器に対する命令の送信が実行される。
また、応答終了時刻Te=40秒を経過した後は図4に示されるフローは終了し(ステップS13でYES)、最終制御量に従った定常的な制御が実行される。
優先順位が優位な発電機器A(4A)の応答時間が長いために、時刻T=0秒で要求量を受信しても直ちには発電機器A(4A)による出力は得られない。しかしこのようにして、応答時間の早い発電機器B(4B)が暫定的に出力を補うように制御されて、早い時期に要求量1200kWの出力が実行されるようになる。
<動作例2>
動作例2は全ての発電機器が発電を行っていない時に、制御装置1がリソースアグリゲータ2から、要求量2200kWを通知された際の例である。図6は、動作例1における図5に、相当するタイムチャートである。時刻T=0秒までの期間において、全ての発電機器(発電機器A、発電機器B、発電機器C、発電機器D:4A~4D)の出力は0kWである。
時刻T=0秒において、演算部12は、要求量2200kWを優先順位に従って各発電機器に割り当てる。すると、優先順位1の発電機器A(4A)に制御量2000kW、優先順位2の発電機器B(4B)に制御量200kWが割り当てられ、他の発電機器には割り当てられない(ステップS3)。発電機器A(4A)及び発電機器B(4B)の応答時間を参照して、演算部12は、応答終了時刻Te=40秒を算出する(ステップS4)。当該最終制御量(A:2000kW、B:200kW、C:0kW、D:0kW)が、時刻T=0秒での指示制御量として仮に設定される(ステップS5)。
ループの始めに、繰り返し起動可の機器のうちから、応答時間が短く、優先順位が優位な発電機器B(4B)が選択される(ステップS6)。発電機器B(4B)の応答時間は2秒であるため、対象時刻Tt=2秒が設定される(ステップS7)。対象時刻Tt=2秒における各発電機器の出力が検討される。現在の時刻より前の各時刻の指示制御量の履歴と、現在の時刻(T=0秒)の指示制御量(ステップS5で設定された仮の制御量)を考慮すると、対象時刻Tt=2秒における出力は、発電機器B(4B)による200kWである(ステップS8)。選択機器である発電機器B(4B)への要求量に対する出力の割り当てが検討され、発電機器B(4B)の制御量がその最大制御量である1500kWに変更される。よってこの時点で、T=0秒での指示制御量が(A:2000kW、B:1500kW、C:0kW、D:0kW)に更新されている。
ループの繰り返しにおいて、次に発電機器C(4C)が選択される(ステップS6)。対象時刻Tt=2秒における各発電機器の出力が検討される。現在の時刻より前の各時刻の指示制御量の履歴と、更新されたT=0秒での指示制御量を考慮すると、対象時刻Tt=2秒における出力は、発電機器B(4B)による1500kWと算出される(ステップS8)。選択機器である発電機器C(4C)への出力の割り当てが検討され、発電機器C(4C)の制御量が700kWに変更される。すると、対象時刻Tt=2秒における合計出力は2200kWとなり、要求量に合致することとなる。
更にループの繰り返しにおいて、次に発電機器D(4D)が選択される(ステップS6)と、対象時刻Tt=10秒における合計出力は2200kWと算出され、要求量に合致するから、発電機器D(4D)への制御量の割り当ては無い(指示制御量が0kW)。
選択する機器が尽きて、フローがループを終了すると、制御実行部14は、更新された指示制御量(A:2000kW、B:1500kW、C:700kW、D:0kW)に従って、各発電機器に対する命令の送信を実行する(ステップS11)。
時刻T=1秒から時刻T=37秒においても、T=0秒の時と同様にして、指示制御量(A:2000kW、B:1500kW、C:700kW、D:0kW)が算出され、各発電機器に対する命令の送信が実行される。
時刻T=38秒以降においては、時刻T=0秒の場合と異なり、ループの始めに選択されるべき発電機器B(4B)について、対象時刻Tt=40秒となって、応答終了時刻Te以降であるので、ループが実行されない。従って、ステップS5で指示制御量として設定された最終制御量が、そのまま指示制御量とされる。
<動作例3>
動作例3は、リソースアグリゲータ2からの要求量として1100kWが継続していたところに、制御装置1が変更された要求量900kWを通知された際の例である。図7は、動作例1における図5に、相当するタイムチャートである。時刻T=0秒までの期間において、優先順位に従って、発電機器A(4A)の出力が1100kWであり、他の発電機器(発電機器B、発電機器C、発電機器D:4B~4D)の出力は0kWである。
時刻T=0秒において、演算部12は、要求量1100kWを優先順位に従って各発電機器に割り当てる。すると、優先順位1の発電機器A(4A)に最小制御量である制御量1000kW、優先順位2の発電機器B(4B)に制御量-100kWが割り当てられ、他の発電機器には割り当てられない(ステップS3)。発電機器A(4A)及び発電機器B(4B)の応答時間を参照して、演算部12は、応答終了時刻Te=40秒を算出する(ステップS4)。当該最終制御量(A:1000kW、B:-100kW、C:0kW、D:0kW)が、T=0秒での指示制御量として仮に設定される(ステップS5)。
ループの始めに、繰り返し起動可の機器のうちから、応答時間が短く、優先順位が優位な発電機器B(4B)が選択される(ステップS6)。発電機器B(4B)の応答時間は2秒であるため、対象時刻Tt=2秒が設定される(ステップS7)。対象時刻Tt=2秒における各発電機器の出力が検討される。現在の時刻より前の各時刻の指示制御量の履歴と、現在の時刻(T=0秒)の指示制御量(ステップS5で設定された仮の制御量)を考慮すると、対象時刻Tt=2秒における出力の状況は、発電機器A(4A)が1100kW、発電機器B(4B)が-100kWである。よって、対象機器である発電機器B(4B)の制御量が-100kWから-200kWに変更される。すると、対象時刻Tt=2秒における合計出力は900kWとなり、要求量に合致する。
ループの繰り返しにおいて、順に発電機器C(4C)、発電機器D(4D)が選択されると、それぞれ対象時刻における合計出力は要求量に合致するように算出されるから、これらの機器への制御量の割り当ては無い(指示制御量が0kW)。
選択する機器が尽きて、フローがループを終了すると、制御実行部14は、更新された指示制御量(A:1000kW、B:-200kW、C:0kW、D:0kW)に従って、各発電機器に対する命令の送信を実行する(ステップS11)。
時刻T=1秒から時刻T=37秒においても、T=0秒の時と同様にして、指示制御量(A:1000kW、B:-200kW、C:0kW、D:0kW)が算出され、各発電機器に対する命令の送信が実行される。
時刻T=38秒以降においては、時刻T=0秒の場合と異なり、ループの始めに選択されるべき発電機器B(4B)について、対象時刻Tt=40秒となって、応答終了時刻以降であるので、ループが実行されない。従って、ステップS5で指示制御量として設定された最終制御量が、そのまま指示制御量とされる。
<動作例4>
動作例4は全ての発電機器が発電を行っていない時に、制御装置1がリソースアグリゲータ2から、要求量2200kWを通知された際の例である。なお、動作例4においては他の動作例と異なり、制御装置1の制御する発電機器に、発電機器C(4C)が無いものとする。なお、そのような状況は、メンテナンス時等において、ユーザが一時的にテーブルにおいて発電機器C(4C)の最小制御量及び最大制御量を0kWに変更することと、等価である。
図8は、動作例1における図5に、相当するタイムチャートである。時刻T=0秒までの期間において、全ての発電機器(発電機器A、発電機器B、発電機器D)の出力は0kWである。
時刻T=0秒において、演算部12は、要求量2200kWを優先順位に従って各発電機器に割り当てる。すると、優先順位1の発電機器A(4A)に制御量2000kW、優先順位2の発電機器B(4B)に制御量200kWが割り当てられ、発電機器C(4C)には割り当てられない(ステップS3)。発電機器A(4A)及び発電機器B(4B)の応答時間を参照して、演算部12は、応答終了時刻Te=40秒を算出する(ステップS4)。当該最終制御量(A:2000kW、B:200kW、D:0kW)が、時刻T=0秒での指示制御量として仮に設定される(ステップS5)。
ループの始めに、繰り返し起動可の機器から応答時間の短い、発電機器B(4B)が選択される(ステップS6)。発電機器B(4B)の応答時間は2秒であるため、対象時刻Tt=2秒が設定される(ステップS7)。対象時刻Tt=2秒における各発電機器の出力が検討される。現在の時刻より前の各時刻の指示制御量の履歴と、現在の時刻(T=0秒)の指示制御量(ステップS5で設定された仮の制御量)を考慮すると、対象時刻Tt=2秒における出力は発電機器B(4B)による200kWである(ステップS8)。発電機器B(4B)への要求量に対する出力の割り当てが検討され、制御量が1500kWに変更される。
ループの繰り返しにおいて、次に発電機器D(4D)が選択される(ステップS6)。対象時刻Tt=10秒における各発電機器の出力が検討される。現在の時刻より前の各時刻の指示制御量の履歴と、更新されたT=0秒での指示制御量を考慮すると、対象時刻Tt=10秒における各発電機器の出力は、発電機器B(4B)による1500kWと算出される(ステップS8)。選択機器である発電機器D(4D)への出力の割り当てが検討され、発電機器D(4D)の制御量が700kWに変更される。
選択する機器が尽きて、フローがループを終了すると、制御実行部14は、更新された指示制御量(A:2000kW、B:1500kW、D:700kW)に従って、各発電機器に対する命令の送信を実行する(ステップS11)。
時刻T=1秒から時刻T=29秒においても、T=0秒の時と同様にして、指示制御量(A:2000kW、B:1500kW、D:700kW)が算出され、各発電機器に対する命令の送信が実行される。
時刻T=30秒において、最終制御量(A:2000kW、B:200kW、D:0kW)が、時刻T=30秒での指示制御量として仮に設定される(ステップS5)。ループの始めに、繰り返し起動可の機器から応答時間の短い、発電機器B(4B)が選択される(ステップS6)。発電機器B(4B)の応答時間は2秒であるため、対象時刻Tt=32秒が設定される(ステップS7)。
対象時刻Tt=32秒における出力は、発電機器B(4B)が200kW、発電機器D(4D)が700kWであるように算出され、発電機器B(4B)へ1500kWの制御量が割り当てられる。ループの繰り返しの判断において、次に選択されるべき発電機器は、発電機器D(4D)であるが、その対象時刻Tt=40秒となって、応答終了時刻Te以降であるので、ループの繰り返しは実行されない。
フローがループを終了すると、制御実行部14は、更新された指示制御量(A:2000kW、B:1500kW、D:0kW)に従って、各発電機器に対する命令の送信を実行する(ステップS11)。
時刻T=31秒から時刻T=37秒においても、T=30秒の時と同様にして、指示制御量(A:2000kW、B:1500kW、D:0kW)が算出され、各発電機器に対する命令の送信が実行される。
時刻T=38秒以降においては、時刻T=0秒の場合と異なり、ループの始めに選択されるべき発電機器B(4B)について、対象時刻Tt=40秒となって、応答終了時刻Te以降であるので、ループが実行されない。従って、ステップS5で指示制御量として設定された最終制御量が、そのまま指示制御量とされる。
<作用、効果>
実施形態1に係る制御装置1によれば、最終制御量として、テーブルで管理された優先順位に従って、各発電機器の出力の制御量が割り当てられる。従って、ユーザの希望に従い、優先順位の優位なものを優先して発電機器を運転させることができる。
更に、制御装置1では、優先順位の優位な発電機器の出力が応答するまでの間の要求量に対する出力のギャップを、応答時間の短い機器によって補填することができる。従って、要求量の変更の際に、各発電機器からの合計出力を素早く追随させることができる。
制御装置1では、テーブルで管理された繰り返し可否情報を参照、反映して、発電機器の選択を行う。そのため、起動と停止の繰り返しを回避すべき機器にたいして、起動と停止が繰り返されるような指示が通知されることが、できる限り回避される。
更に制御装置1では、優先順位、最小制御量、最大制御量は、ユーザが容易に変更することができる。そのため発電機器の状態や、メンテナンス実施状況に応じ、柔軟に各発電機器を制御の実行を対応させることができる。
〔ソフトウェアによる実現例〕
制御装置1の各制御ブロック(特に、演算部12、制御実行部14およびテーブル変更部16)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、制御装置1は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。
そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。
また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る制御装置は、演算部と、記憶部と、制御実行部とを備え、上位管理者からの要求量に応じて、複数の発電機器の出力の制御を行う制御装置であって、前記記憶部は、それぞれの前記発電機器の、応答時間と、繰り返し起動可否と、優先順位の情報を含むテーブルを保持し、前記演算部は、変更された前記要求量を受信すると、前記優先順位に従い、前記要求量に対してそれぞれの前記発電機器が負担すべき出力を指示する制御量を最終制御量として割り当てるとともに、負担すべき出力が最終制御量として割り当てられた前記発電機器の前記応答時間前における、前記要求量と、前記複数の発電機器による出力の合計との間の差異を、繰り返し起動可能な前記発電機器のうちから応答時間の短いものを選択し、前記制御実行部を通じて制御することにより補償する構成を備える。
本発明の態様2に係る制御装置は、上記態様1において、負担すべき出力が最終制御量として割り当てられた前記発電機器の前記応答時間経過後は、前記制御実行部は、前記最終制御量に従って前記複数の発電機器を制御する構成を備えてもよい。
本発明の態様3に係る制御装置は、上記態様1または2において、前記テーブルは、それぞれの前記発電機器の、最小制御量と、最大制御量の情報を更に含み、前記演算部は、前記最小制御量と前記最大制御量の間の範囲内から、前記制御量の割り当てを行う構成を備えてもよい。
本発明の態様4に係る制御装置は、上記態様1から3のいずれかにおいて、ユーザ操作に基づいて前記テーブルの前記優先順位を変更する、テーブル変更部を更に備える構成を備えてもよい。
本発明の態様5に係る制御装置は、上記態様4において、前記テーブル変更部は、ユーザ操作に基づいて前記テーブルの前記最小制御量または前記最大制御量の少なくともいずれかを更に変更する構成を備えてもよい。
本発明の態様6に係る制御プログラムは、上記態様1から3のいずれかに記載の制御装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記演算部、前記記憶部、および前記制御実行部としてコンピュータを機能させるための構成を備えていてもよい。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
1 制御装置
11 通信部
12 演算部
13 表示部
131 画面
14 制御実行部
15 記憶部
16 テーブル変更部
17 操作部
2 リソースアグリゲータ
3 親アグリゲータ
4A~4D 発電機器A~発電機器D

Claims (5)

  1. 演算部と、記憶部と、制御実行部とを備え、上位管理者からの要求量に応じて、複数の発電機器の出力の制御を行う制御装置であって、
    前記記憶部は、それぞれの前記発電機器の、応答時間と、繰り返し起動可否と、優先順位の情報を含むテーブルを保持し、
    前記演算部は、変更された前記要求量を受信すると、前記優先順位に従い、前記要求量に対してそれぞれの前記発電機器が負担すべき出力を指示する制御量を最終制御量として割り当てるとともに、
    負担すべき出力が最終制御量として割り当てられた前記発電機器の前記応答時間前における、前記要求量と、前記複数の発電機器による出力の合計との間の差異を、繰り返し起動可能な前記発電機器のうちから応答時間の短いものを選択し、前記制御実行部を通じて制御することにより補償することを特徴とする、制御装置。
  2. 負担すべき出力が最終制御量として割り当てられた前記発電機器の前記応答時間経過後は、前記制御実行部は、前記最終制御量に従って前記複数の発電機器を制御することを特徴とする、請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記テーブルは、それぞれの前記発電機器の、最小制御量と、最大制御量の情報を更に含み、
    前記演算部は、前記最小制御量と前記最大制御量の間の範囲内から、前記制御量の割り当てを行うことを特徴とする、請求項1または2に記載の制御装置。
  4. ユーザ操作に基づいて前記テーブルの前記優先順位を変更する、テーブル変更部を更に備えることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の制御装置。
  5. 請求項1から3のいずれか1項に記載の制御装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記演算部、前記記憶部、および前記制御実行部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
JP2019218122A 2019-12-02 2019-12-02 制御装置、及び制御プログラム Active JP7205450B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019218122A JP7205450B2 (ja) 2019-12-02 2019-12-02 制御装置、及び制御プログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019218122A JP7205450B2 (ja) 2019-12-02 2019-12-02 制御装置、及び制御プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021090245A JP2021090245A (ja) 2021-06-10
JP7205450B2 true JP7205450B2 (ja) 2023-01-17

Family

ID=76220820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019218122A Active JP7205450B2 (ja) 2019-12-02 2019-12-02 制御装置、及び制御プログラム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7205450B2 (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018161018A (ja) 2017-03-23 2018-10-11 株式会社日立製作所 アグリゲーションシステム及びその制御方法並びに複合型電力変換装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4570414B2 (ja) * 2004-07-27 2010-10-27 中国電力株式会社 逆オークションシステム、電力取引方法およびプログラム
JP2019027398A (ja) * 2017-08-02 2019-02-21 株式会社日立製作所 コンバインドサイクル発電プラントおよびコンバインドサイクル発電プラントの制御方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018161018A (ja) 2017-03-23 2018-10-11 株式会社日立製作所 アグリゲーションシステム及びその制御方法並びに複合型電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021090245A (ja) 2021-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6605609B2 (ja) 電力消費の制御
JP4839328B2 (ja) サーバの消費電力制御装置、サーバの消費電力制御方法及びコンピュータプログラム
US7441135B1 (en) Adaptive dynamic buffering system for power management in server clusters
US10466729B2 (en) Power supply system, power management, apparatus, power management method, and power management program
WO2014038201A1 (ja) デマンドレスポンス方法、及びデマンドレスポンス制御装置
JP4490298B2 (ja) プロセッサ電力制御装置及びプロセッサ電力制御方法
JP4697805B2 (ja) データ処理装置
JP2000357024A (ja) 情報処理システム及びその制御方法、タスク割当て制御方法及び制御装置、並びにプログラム提供媒体
JP2019220137A (ja) 冗長電源装置の制御方法
JP2014228946A (ja) 情報処理装置、情報処理システム、情報処理装置の制御方法及び情報処理装置の制御プログラム
US9213381B2 (en) Voltage regulator dynamically determining whether requested power transition can be supported
JP5047120B2 (ja) 加熱調理器、電力使用量制御システム
JP7205450B2 (ja) 制御装置、及び制御プログラム
JPH1032984A (ja) インバータ装置
JP5585651B2 (ja) マルチコアシステム、スケジューリング方法およびスケジューリングプログラム
JP2010128804A (ja) 複数電源ユニットの電力制御方法および電力制御装置並びにプログラム
JP5742543B2 (ja) サーバ装置、起動制御方法、プログラム
JP5699589B2 (ja) 処理割り当て装置、処理割り当てシステム、処理割り当て方法、処理割り当てプログラム
JP5056346B2 (ja) 情報処理装置、情報処理システム、仮想サーバの移動処理の制御方法、及び、プログラム
JP5962095B2 (ja) 電力制御システム、電力制御のための管理装置および電力制御方法
JP4999932B2 (ja) 仮想計算機システム及び仮想計算機重み付け設定処理方法及び仮想計算機重み付け設定処理プログラム
JP2012155425A (ja) 無停電電源システム
KR101677844B1 (ko) 전력 피크 감소를 위한 전력 스케줄링 제어장치, 제어기법 및 시스템
EP4315546A1 (en) Dynamic system power load management
JP5835449B2 (ja) 電気機器の電力管理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220902

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20220902

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7205450

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150