JP7227735B2 - Charge/discharge control system and charge/discharge control method - Google Patents
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Description
本発明は、移動体が備える蓄電池の充放電制御システム、蓄電池車両および充放電制御方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a charge/discharge control system for a storage battery provided in a moving object, a storage battery vehicle, and a charge/discharge control method.
蓄電池の性能向上と価格低下を背景に、車載蓄電池に蓄える電力のみで走行する蓄電池鉄道車両の普及が見込まれる。一方、電力系統では、再生可能エネルギー(以下、再エネと言うことがある)の大量連系によって需給バランスの維持等に必要となる調整力を、需要サイドから調達することに注目が集まっている。 Against the backdrop of improved performance and lower prices of storage batteries, it is expected that storage battery railcars that run only on the power stored in on-board storage batteries will become popular. On the other hand, in the power system, attention is focused on procuring from the demand side the adjustment capacity necessary for maintaining the supply-demand balance through large-scale interconnection of renewable energy (hereinafter sometimes referred to as "renewable energy"). .
蓄電池鉄道車両は、外部から電力を蓄電池に充電するが、充電する電力の単価は「電力会社から購入する電力」と比較して、「再エネの電力」および「他電車からの回生電力」の方が安価な場合がある。また、蓄電池に事前に充電した電力を調整力として電力系統へ放電する場合には、電力販売による収入が得られる。 Storage battery railcars charge storage batteries with electricity from the outside. may be cheaper. Moreover, when the electric power charged in advance in the storage battery is discharged to the electric power system as the adjustment power, income can be obtained by selling the electric power.
蓄電池鉄道車両に関する従来例として、特許文献1に開示された技術がある。特許文献1には、「電車の力行及び回生制動のためのモータを有する鉄道車両であって、所定の電圧範囲の直流電圧が印加される母線と、前記母線から前記モータに電力を供給して該モータの回転を制御し、該モータが発生する回生電力を母線に戻す動力装置と、前記母線から電力が供給される補助機器と、前記母線との間で充放電される蓄電池と、前記母線に電力を供給するための電源ユニットと、前記蓄電池の充放電、前記電源ユニットの電力供給、及び前記補助機器への電力供給を制御する制御部と、自電車の位置を検知する位置検知装置とを備え、前記電源ユニットとして、DC-DC電源ユニット及びAC-DC電源ユニットの少なくとも1つを有し、該電源ユニットは、前記母線から電車線に電力を回生する機能を有し、前記DC-DC電源ユニットは、直流電車線と前記母線との間の電圧変換をするユニットであり、前記AC-DC電源ユニットは、交流電車線と前記母線との間の電圧変換及び交直変換をするユニットであり、前記制御部は、前記電源ユニットによる電力供給及び回生の有無と、前記蓄電池の放電及び充電とを制御する複数の制御モードを有し、前記位置検知装置が検知した自電車の位置と、自電車の力行、惰行、停止及び制動のいずれかの運転状態とに基づいて、前記制御モードを選択し、複数の前記制御モードは、第1乃至第5の制御モードを含み、前記第1の制御モードにおいて、前記蓄電池が放電されるとともに、前記動力装置及び補助機器に供給する合計の電流が前記蓄電池が放電可能な電流を超過した場合、その超過分を前記電源ユニットが供給し、前記第2の制御モードにおいて、前記蓄電池が充電されるとともに、前記電源ユニットが前記母線に電力を供給し、前記第3の制御モードにおいて、前記蓄電池が充電されるとともに、前記動力装置が回生する電流が、前記蓄電池が充電可能な電流及び前記補助機器に供給する合計の電流を超過した場合、その超過分を前記電源ユニットが電車線に回生し、前記第4の制御モードにおいて、前記蓄電池が放電されるとともに、前記電源ユニットによる電力供給及び回生が停止し、前記第5の制御モードにおいて、前記蓄電池が充電されるとともに、前記電源ユニットによる電力供給及び回生が停止し、前記制御部は、前記位置検知装置が検知した自電車の位置が非電化区間又は停電中の電化区間であるとき、前記第4及び第5の制御モードのいずれかを選択し、かつ、自電車の運転状態が力行、惰行又は停止のとき、前記第1、第2及び第4のいずれかの制御モードを選択し、自電車の運転状態が制動のとき、前記第3及び第5のいずれかの制御モードを選択する。」と記載されている。 As a conventional example related to storage battery railway vehicles, there is a technique disclosed in Patent Document 1. Patent Document 1 describes "A railway vehicle having a motor for powering and regenerative braking of an electric train, a bus to which a DC voltage in a predetermined voltage range is applied, and power being supplied from the bus to the motor. A power unit that controls rotation of the motor and returns regenerated electric power generated by the motor to a bus, an auxiliary device to which power is supplied from the bus, a storage battery that is charged and discharged between the bus, and the bus. a power supply unit for supplying power to the vehicle, a control unit for controlling charging and discharging of the storage battery, the power supply of the power supply unit, and the power supply to the auxiliary equipment, and a position detection device for detecting the position of the own train. and at least one of a DC-DC power supply unit and an AC-DC power supply unit as the power supply unit, the power supply unit having a function of regenerating power from the bus line to the overhead contact line, and the DC- The DC power supply unit is a unit that performs voltage conversion between the DC overhead contact line and the bus, and the AC-DC power supply unit is a unit that performs voltage conversion and AC/DC conversion between the AC contact line and the bus. , the control unit has a plurality of control modes for controlling the presence or absence of power supply and regeneration by the power supply unit and the discharging and charging of the storage battery, The control mode is selected based on one of power running, coasting, stopping and braking of the train, and the plurality of control modes includes first to fifth control modes, and the first control In the mode, when the storage battery is discharged and the total current supplied to the power plant and the auxiliary equipment exceeds the current that can be discharged by the storage battery, the power supply unit supplies the excess, and the second In the control mode of , the storage battery is charged and the power supply unit supplies power to the bus, and in the third control mode, the storage battery is charged and the current regenerated by the power plant is When the total current that can be charged by the storage battery and the current supplied to the auxiliary device is exceeded, the power supply unit regenerates the excess to the train line, and the storage battery is discharged in the fourth control mode. Also, the power supply and regeneration by the power supply unit are stopped, and in the fifth control mode, the storage battery is charged and the power supply and regeneration by the power supply unit are stopped, and the control unit causes the position detection When the position of the own train detected by the device is a non-electrified section or an electrified section during a power outage, the fourth and fifth When one of the control modes is selected and the operating state of the own train is powering, coasting or stopped, any one of the first, second and fourth control modes is selected, and the operating state of the own train is At the time of braking, one of the third and fifth control modes is selected. ” is stated.
しかしながら、特許文献1には、「電力会社から購入する電力」、「再エネ電力」、「他電車からの回生電力」および「蓄電池鉄道車両から電力系統へ提供する調整力(すなわち、マイナスの単価)」などの複数の電力種別がある場合、これらの電力種別に応じて蓄電池への充放電計画を立案する技術は開示されていない。このため、特許文献1に開示された技術では、「電力会社から購入する電力」、「再エネ電力」、「他電車からの回生電力」および「蓄電池鉄道車両から電力系統へ提供する調整力」とで電力調達単価が異なる場合、走行用電力の調達コストを安価にするような充放電計画を生成することはできなかった。 However, in Patent Document 1, "electric power purchased from an electric power company", "renewable energy power", "regenerative power from other trains" and "adjustment power provided from storage battery railway vehicles to the power system (that is, negative unit price )”, etc., there is no disclosure of a technique for formulating a charging/discharging plan for the storage battery according to these power types. Therefore, in the technology disclosed in Patent Document 1, "power purchased from electric power companies", "renewable energy power", "regenerative power from other trains" and "adjustment power provided from storage battery railway vehicles to the power system" If the power procurement unit price differs between the two, it is not possible to generate a charge/discharge plan that reduces the cost of procuring power for running.
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、電力種別に応じて蓄電池への充放電計画を立案することが可能な充放電制御システム、蓄電池車両および充放電制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a charge/discharge control system, a battery vehicle, and a charge/discharge control method capable of drawing up a charge/discharge plan for a storage battery according to the type of electric power. to do.
上記目的を達成するため、第1の観点に係る充放電制御システムは、移動体の移動に必要な蓄電池に蓄える電力量を認識する電力量認識部と、前記電力量認識部で認識された電力量に基づいて、前記蓄電池に対する電源種別ごとの充放電計画を生成する充放電計画生成部とを備える。 In order to achieve the above object, a charge/discharge control system according to a first aspect includes a power amount recognition unit that recognizes the amount of power stored in a storage battery necessary for movement of a mobile body, and the power recognized by the power amount recognition unit. and a charging/discharging plan generating unit that generates a charging/discharging plan for each power supply type for the storage battery based on the amount.
本発明によれば、電力種別に応じて蓄電池への充放電計画を立案することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the charging/discharging plan to a storage battery can be drawn up according to an electric power classification.
実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, the embodiments described below do not limit the invention according to the claims, and all of the elements described in the embodiments and their combinations are essential to the solution of the invention. Not necessarily.
図1は、実施形態に係る充放電制御システムの構成を示すブロック図である。なお、以下の実施形態では、充放電制御システム101が蓄電池電車102a、102bに適用される場合を例にとって説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the charge/discharge control system according to the embodiment. In addition, the following embodiment demonstrates taking the case of the case where the charging/
図1において、各蓄電池電車102a、102bは、蓄電池に蓄えられた電力で走行する。このとき、各蓄電池電車102a、102bは、鉄道用電力系統104から電力の供給を受けることなく、駅103a、103b、103c間を走行可能である。
In FIG. 1, each
各駅103a、103b、103cは、鉄道用電力系統104に接続されている。鉄道用電力系統104は、電鉄用変電所105を介し、電力会社が所有する電力系統106に接続されている。電鉄用変電所105は、鉄道用電力系統104の電圧を各蓄電池電車102a、102bが受電できる大きさへ調整する設備である。
Each
蓄電池電車102aは、制御部1、充放電回路2、動力装置3および蓄電池4を備える。蓄電池電車102bも、蓄電池電車102aと同様の構成を備える。
The
動力装置3は、蓄電池電車102aを走行させるモータを駆動する。動力装置3は、充放電回路2との間で電力P3をやり取りし、蓄電池4に蓄えられた電力に基づいてモータを駆動したり、モータが発生する回生電力を蓄電池4に戻したりする。動力装置3は、例えば、VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)インバータである。蓄電池4は、蓄電池電車102aを走行させる電力を蓄える。充放電回路2は、鉄道用電力系統104との間で電力P1をやり取りしたり、動力装置3との間で電力P3をやり取りしたり、蓄電池4との間で電力P2をやり取りしたりする。制御部1は、充放電回路2の充放電を制御する。このとき、制御部1は、電源種別ごとに計画された蓄電池4に対する充放電量に基づいて、充放電回路2の充放電を制御することができる。
The
蓄電池電車102aは、駅103a、103b、103cにて接続する鉄道用電力系統104から電力を受電し、蓄電池4へ蓄えたり、蓄電池4に蓄えられた電力を調整力として鉄道用電力系統104に放電したりする。各駅103a、103b、103cの間の区間には鉄道用電力系統104が設けられていないので、蓄電池電車102aは、蓄電池4に蓄えた電力のみで駅103aから先の駅103bまで走行することができる。そして、蓄電池電車102aは、次の駅103bにて再び鉄道用電力系統104へ接続し、必要に応じて電力を蓄電池4へ充電することができる。
The
充放電制御システム101は、蓄電池4に対する電源種別ごとの充放電計画を生成し、その計画した充放電を実施させる制御指令M1を蓄電池電車102aに出力する。電力種別は、電力会社から購入する電力、自家用発電機の発電電力、再生可能エネルギー、自電車について他電車から発生する回生電力および鉄道用電力系統104へ放電する放電電力のいずれか少なくとも1つを含む。なお、充放電制御システム101は、電源種別ごとの充放電計画を蓄電池電車102a、102bごとに生成し、各蓄電池電車102a、102bの充放電を制御することができる。また、充放電制御システム101は、各蓄電池電車102a、102bについて、電源種別ごとの充放電計画を駅103a、103b、103cごとに生成し、各蓄電池電車102a、102bの充放電を制御することができる。
The charging/
充放電制御システム101は、連携地点・蓄電残量確認部107、区間別走行必要電力量認識部108、区間別必要蓄電量データベース109、複数連携店充放電計画生成部110、再エネ電力発生見込みデータベース111、改正電力発生見込みデータベース112、調整力必要確保量データベース113、電源別電力調達単価データベース114および制御指令出力部115を備える。
The charging/
区間別必要蓄電量データベース109は、蓄電池4に蓄えられた電力による走行時の駅間ごと時刻ごとの蓄電残量の減少量の実績を格納する。再エネ電力発生見込みデータベース111は、将来時刻で発生する再エネ電力量を格納する。回生電力発生込みデータベース112は、将来時刻において他電車から供給される回生電力量を格納する。調整力必要確保量データベース113は、電力取引市場等に対して既に契約された調整力確保量が定まっているのであれば、将来時刻での調整力確保量を格納する。電源別電力調達単価データベース114は、電源種別ごとの電力調達単価を格納する。
The section-by-section required power
連携地点・蓄電残量確認部107は、蓄電池電車102aが各駅103a~103cへ到着すると、蓄電池電車102aが到着した駅の場所と、そのときの蓄電池4の蓄電残量を確認する。区間別走行必要電力量認識部108は、蓄電池電車102aが各駅103a~103cへ到着したときに、蓄電池電車102がその先の駅まで走行するために蓄電池4に確保する必要のある蓄電残量を認識する。このとき、区間別走行必要電力量認識部108は、区間別必要蓄電量データベース109を参照する。
When the
例えば、蓄電池電車102aが駅103aに到着した場合では、連携地点・蓄電残量確認部107は、駅103aに到着したときの蓄電池4の蓄電残量を確認する。また、区間別走行必要電力量認識部108は、蓄電池電車102aが駅103aから駅103bまで走行するために必要な蓄電残量を認識する。
For example, when the battery-powered
複数連系点充放電計画生成部110は、蓄電池電車102aの運行系路上に存在する充放電可能地点ごとの充電電力量または放電電力量を決定する。図1の例では、充放電可能地点は、各駅103a~103cである。このとき、複数連系点充放電計画生成部110は、区間別走行必要電力量認識部108による認識結果に基づいて、蓄電池4に対する電源種別ごとの充放電計画を生成することができる。
The multi-interconnection point charging/discharging
ここで、複数連系点充放電計画生成部110は、再エネ電力発生見込みデータベース111、回生電力発生見込みデータベース112、調整力必要確保量データベース113および電源別電力調達単価データベース114を参照する。
Here, the multi-interconnection point charge/
そして、複数連系点充放電計画生成部110は、充電または放電が可能な電源種別ごとの電力量情報と、電力量情報に対応する時刻情報と、電源種別ごとの電力単価情報と、蓄電池電車102aの運行予定情報に基づいて、電源種別ごとの蓄電池4に対する充放電量を計画することができる。
Then, the multi-interconnection point charging/discharging
ここで、複数連系点充放電計画生成部110は、蓄電池電車102aの走行に必要な電力量が蓄電池4に確保でき、蓄電池4を充電または放電させる時刻での電源種別ごとの充電量または放電量の許容量の範囲内で、蓄電池電車102aの運行系路における電力調達コストが最小化されるように、充放電可能地点、蓄電池4を充電または放電させる時刻および蓄電池4を充電または放電させる電力量を決定することができる。
Here, the multi-interconnection point charge/discharge
例えば、再エネ電力や回生電力の調達単価は電力会社からの購入電力と比較して相対的に安価であるのに対し、再エネ電力や回生電力は発生する時刻が不規則である。そこで、安価な電力を積極的に充電することで電力調達コストを抑えるために、各充放電可能地点において充電可能時刻ごとの充電計画を電源種別に応じて生成する。 For example, the procurement unit price of renewable energy power and regenerative power is relatively cheap compared to power purchased from electric power companies, whereas renewable energy power and regenerative power are generated at irregular times. Therefore, in order to suppress the power procurement cost by positively charging with inexpensive power, a charging plan for each chargeable time is generated at each chargeable/dischargeable point according to the type of power source.
なお、蓄電池電車102aは、各駅103a~103cで電力を充電するだけではなく、調整力を電力系統106へ放電(すなわち調整力を電力会社へ販売)することも可能である。調整力を電力系統106へ放電すると、電力調達コストを減少させることができる。このため、調整力を電力系統106へ放電する前に、蓄電池電車102aの走行に必要な電力量を超える充電を蓄電池4に行うことができる。ここで、再エネ電力、回生電力および調整力の需給量の変動と価格変動に基づいて、各充放電可能地点における充放電可能時刻ごとの充放電計画を生成することができる。
The
制御指令出力部115は、複数連系点充放電計画生成部110が生成した充放電計画を蓄電池電車102aへ指示する。蓄電池電車102aは、制御指令出力部115が指示する充放電計画に従って、蓄電池4を充電したり放電したりする。
The control
これにより、充放電制御システム101は、「電力会社から購入する電力」、「再エネ電力」、「他電車からの回生電力」および「蓄電池鉄道車両から電力系統へ提供する調整力」とで電力調達単価が異なる場合、走行用電力の調達コストを安価にするような充放電計画を生成し、蓄電池電車102の蓄電池4の充放電を制御することができる。
As a result, the charge/
図2は、図1の連携地点・蓄電残量確認部の処理を示すフローチャートである。
図2において、S201では、連携地点・蓄電残量確認部107は、各蓄電池電車102a、102bを識別する電車IDでのループ処理を実行する。運行系路上に存在する全ての電車IDについて、S202からS205の処理を実行すると、S201のループ処理を終了する。S202では、連携地点・蓄電残量確認部107は、今回の電車IDで特定される蓄電池電車が電力系統106と接続しているか否かを判定する。今回の電車IDで特定される蓄電池電車が電力系統106と接続していない場合、次の電車IDについてS202からS205の処理を実行する。
FIG. 2 is a flow chart showing the processing of the linking point/remaining power storage confirmation unit in FIG. 1 .
In FIG. 2, in S201, the linking point/remaining amount of power
今回の電車IDで特定される蓄電池電車が電力系統106と接続している場合、S203に進む。S203では、連携地点・蓄電残量確認部107は、今回の電車IDで特定される蓄電池電車が存在する駅の場所を認識する。S204では、連携地点・蓄電残量確認部107は、今回の電車IDで特定される蓄電池電車の走行用蓄電池の蓄電残量を確認する。S205では、連携地点・蓄電残量確認部107は、区間別走行用必要電力認識部108を起動する。
If the storage battery train identified by the current train ID is connected to the
図3は、図1の区間別走行必要電力量認識部の処理を示すフローチャートである。
図3において、S301では、区間別走行必要電力量認識部108は、区間別必要蓄電量データベース109を参照する。
FIG. 3 is a flow chart showing the processing of the section-by-section required electric energy recognizing unit of FIG. 1 .
In FIG. 3 , in S<b>301 , the section-by-section required power
図4は、図1の区間別必要蓄電量データベースのデータフォーマットの一例を示す図である。
図4において、区間別必要蓄電量データベース109は、区間情報、日付情報、時間帯情報および最大電力消費情報を区間ごと日付ごと時間帯ごとに格納する。区間情報は、最大電力消費情報に紐づく起点駅と終点駅のペア情報である。区間情報は、例えば、A駅→B駅という形式で記録される。日付情報と時間帯情報は、区間情報に記録された起点駅を発車した日時である。例えば、区間別必要蓄電量データベース109の1レコード目は、2018年10月1日8:00にA駅を発車した電車のA駅→B駅の区間の最大電力消費量が100kWhであることを示している。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a data format of the required storage amount database for each section of FIG. 1 .
In FIG. 4, the section-by-section required power
図5は、図1の蓄電池電車の発車から停車までの走行速度と蓄電残量との関係を示す図である。
図5(a)において、図1の蓄電池電車102aは、時刻t1でA駅を発車し、時刻t2まで加速する。その後、蓄電池電車102aは、時刻t3まで速度を一定に維持し、時刻t4まで減速し、時刻t4でB駅に停車するものとする。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the running speed from departure to stop of the storage battery train in FIG. 1 and the remaining power amount.
In FIG. 5(a), the
ここで、図5(b)に示すように、時刻t1での蓄電池4の蓄電残量は501であるものとする。時刻t1から時刻t2へかけては、蓄電池電車102aは、蓄電池4からの放電電力で加速し、時刻t2において蓄電残量が502となったものとする。
Here, as shown in FIG. 5(b), it is assumed that the remaining power amount of the
さらに、時刻t2から時刻t3にかけては、速度維持のために蓄電池4から放電が続き、蓄電残量は503となったものとする。その後、時刻t3から時刻t4にかけては、回生ブレーキによる回生電力が蓄電池4へ充電されるので、蓄電池電車102aが停止する時刻t4での蓄電残量は504となる。このとき、蓄電池電車102aがA駅からB駅まで走行する時の最大電力消費505は、蓄電残量501と蓄電残量503の差となり、この値を図4の「最大電力消費」と定義する。
Further, from time t2 to time t3, discharging continues from the
図3に戻り、S302では、図1の区間別走行必要電力量認識部108は、区間別消費電力量実績を取得する。このとき、区間別走行必要電力量認識部108は、図4の区間別必要蓄電量ベータベース109を参照し、対象としている蓄電池電車と「区間」および「時間帯」が一致するレコード一式を区間別必要蓄電量ベータベース109から取得する。例えば、蓄電池電車102aの次の走行区間がA駅→B駅であるものとすると、A駅の発車時刻が「08:00」であるレコード一式を取得する。
Returning to FIG. 3, in S302, the section-by-section required power
S303では、区間別走行必要電力量認識部108は、区間別必要蓄電量を計算する。このとき、区間別走行必要電力量認識部108は、S302で取得したレコードのうちの「最大電力消費」の値を用いて、対象としている蓄電池電車の区間別必要蓄電量を計算する。対象としている蓄電池電車の区間別必要蓄電量の計算方法は特に指定しないが、例えば、駅間での蓄電残量不足を回避するために、安全サイドに考えて、S302で取得したレコードの「最大電力消費」のうちの最大値をとるようにしてもよい。
In S303, the section-by-section required power
図6は、図1の複数連系点充放電計画生成部の処理を示すフローチャートである。
図6において、S601では、複数連系点充放電計画生成部110は、再エネ電力発生見込みデータベース111を参照する。S602では、複数連系点充放電計画生成部110は、回生電力発生見込みデータベース112を参照する。S603では、複数連系点充放電計画生成部110は、調整力必要確保量データベース113を参照する。S604では、複数連系点充放電計画生成部110は、電源別電力調達単価データベース114を参照する。
FIG. 6 is a flow chart showing processing of the multiple interconnection point charge/discharge plan generation unit of FIG. 1 .
In FIG. 6 , in S601, the multi-interconnection point charge/discharge
図7は、図1の再エネ電力発生見込みデータベースのデータフォーマットの一例を示す図である。
図7において、再エネ電力発生見込みデータベース111は、時間帯情報および再エネ電力情報を格納する。時間帯情報は、現在以降の時間帯を示す。再エネ電力情報は、各時間帯に発生する見通しの再エネ電力の大きさを示す。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the data format of the renewable energy power generation prospect database of FIG.
In FIG. 7, the renewable energy power
図8は、図1の回生電力発生見込みデータベースのデータフォーマットの一例を示す図である。
図8において、回生電力発生見込みデータベース112は、時間帯情報および回生電力情報を格納する。時間帯情報は、現在以降の時間帯を示す。回生電力情報は、他の電車から発生される回生電力の大きさを示す。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the data format of the regenerative power generation prospective database of FIG.
In FIG. 8, the regenerative power
図9は、図1の調整力必要確保量データベースのデータフォーマットの一例を示す図である。
図9において、調整力必要確保量データベース113は、時間帯情報および調整力必要確保量情報を格納する。時間帯情報は、現在以降の時間帯を示す。調整力必要確保量情報は、蓄電池電車から調整力を確保する必要のある量を示す。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a data format of the required reserve reserve amount database of FIG. 1 .
In FIG. 9, the necessary secured control
図10は、図1の電源別電力調達単価データベースのデータフォーマットの一例を示す図である。
図10において、電源別電力調達単価データベース114は、「再エネ電力」、「回生電力」、「調整力」および「購入電力」のそれぞれの単価を時間帯ごとに格納する。時間帯は、現在以降の時間帯である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the data format of the power procurement unit price database for each power source in FIG.
In FIG. 10, the electric power procurement
図6に戻り、S605では、複数連系点充放電計画生成部110は、運行系路上の各蓄電池電車について、現在の駅と後に停車する駅ごとに蓄電池の充放電計画を生成する。停車する駅の時刻は、蓄電池電車の時刻表から取得することができる。複数連系点充放電計画生成部110は、駅ごとの到着時刻をキーとして、再エネ電力発生見込みデータベース111から再エネ電力の大きさを取得し、回生電力発生見込みデータベース112から回生電力の大きさを取得し、調整力必要確保量データベース113から調整力必要確保量を取得し、電源別電力調達単価データベース114から電源種別ごとと調達単価を取得することができる。
Returning to FIG. 6, in S605, the multi-interconnection point charging/discharging
複数連系点充放電計画生成部110は、蓄電池電車の運行系路上の電力調達コストが小さくなるように、各駅の蓄電池の充放電計画を生成することができる。運行系路上の蓄電池電車が複数ある場合、それらの蓄電池電車の電力調達コストの合計が小さくなるように、蓄電池電車ごとの各駅の蓄電池の充放電計画を電源種別ごとに生成することができる。電力調達コストは、以下の数式1で与えることができる。
The multi-interconnection point charging/discharging
ここで、COSTは電力調達コストの合計値(円)、Tは電車ID、TNは電車数、t0は現在時刻、tLastはコストを計算する時間帯の終了時刻、Ere(T,t)は電車Tが時刻tで充電する再エネ電力(kW)、dtは制御間隔(h)、Ure(T,t)は時刻tの再エネ電力の単価(円/kWh)、Eb(T,t)は電車Tが時刻tで充電する回生電力(kW)、Ub(t)は時刻tの回生電力の単価(円/kWh)、Ea(T,t)は電車Tが時刻tで放電する調整力(kW)、Ua(t)は時刻tの調整力の単価(円/kWh)である。電力調達コストの算出時の制約条件は、以下の数式2~5で与えることができる。 where COST is the total power procurement cost (yen), T is the train ID, TN is the number of trains, t0 is the current time, tLast is the end time of the time period for cost calculation, Ere(T, t) is the renewable energy power (kW) charged by the train T at time t, dt is the control interval (h), Ure(T, t) is the unit price of renewable energy power at time t (yen/kWh), Eb(T, t ) is the regenerative power (kW) charged by the train T at time t, Ub(t) is the unit price of the regenerated power at time t (yen/kWh), and Ea(T, t) is the adjustment for the train T to discharge at time t. Power (kW) and Ua(t) are the unit price (yen/kWh) of control power at time t. Constraints for calculating the power procurement cost can be given by Equations 2 to 5 below.
ここで、ER(T,Sf,Se)は、電車Tの駅Sfから駅Seまでの区間に対する発車時点における蓄電残量(kWh)である。Limit_ER(Sf,Se)は、駅Sfから駅Seまでの区間に対する区間別必要蓄電量(kWh)である。DB_Ere(t)は、図7の再エネ電力発生見込みデータベース111の時刻tにおける再エネ電力の大きさである。DB_Eb(t)は、図8の回生電力発生見込みデータベースの時刻tにおける回生電力の大きさである。DB_Ea(t)は、図9の調整力必要確保量データベースの時刻tにおける調整力必要確保量である。なお、電鉄用変電所105での逆潮流を禁止する制約条件を加えてもよい。
Here, ER (T, Sf, Se) is the remaining amount of stored electricity (kWh) for the section of train T from station Sf to station Se at the time of departure. Limit_ER (Sf, Se) is the required storage amount (kWh) for each section from station Sf to station Se. DB_Ere(t) is the magnitude of renewable energy power at time t in the renewable energy power generation
決定変数は、Ere(T,t)、Eb(T,t)およびEa(T,t)である。これらの値を定める方式は何でもよい。例えば、数式1を最小とする最適計算に基づいて、Ere(T,t)、Eb(T,t)およびEa(T,t)を求めることができる。 The decision variables are Ere(T,t), Eb(T,t) and Ea(T,t). Any method can be used to determine these values. For example, Ere(T, t), Eb(T, t) and Ea(T, t) can be obtained based on the optimum calculation that minimizes Equation 1.
図11は、図1の充放電制御システムの充放電計画と蓄電残量との関係を示す図である。
図11(a)において、蓄電池電車102aは、時刻t0にA駅へ到着し、時刻t1にA駅を発車する。次に、蓄電池電車102aは、図5(a)の走行速度に従って、時刻t4にB駅に到着し、時刻t5にB駅を発車する。次に、蓄電池電車102aは、時刻t6にC駅に到着し、時刻t7にC駅を発車する。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the charging/discharging plan of the charging/discharging control system of FIG. 1 and the remaining power amount.
In FIG. 11(a), the
このとき、複数連系点充放電計画生成部110は、蓄電池電車102aがA駅とB駅で充電し、C駅で放電するように充放電計画を生成したものとする。ここで、時刻t0=08:00、時刻t1=08:01、時刻t4=08:02、時刻t5=08:03、時刻t6=08:04、時刻t7=08:05であるものとする。そして、複数連系点充放電計画生成部110は、蓄電池電車102aがA駅からC駅まで走行する間に電力調達コストが小さくなるように充放電計画を生成するものとする。
At this time, it is assumed that the multi-interconnection point charging/discharging
この場合、蓄電池電車102aが時刻t0にA駅へ到着した時にA駅からB駅までの走行に必要な蓄電残量1102が不足するものとすると、複数連系点充放電計画生成部110は、その蓄電残量1102に必要な充電を蓄電池電車102aがA駅で実施するように充放電計画を生成する。ここで、複数連系点充放電計画生成部110は、再エネ電力発生見込みデータベース111、回生電力発生見込みデータベース112、調整力必要確保量データベース113および電源別電力調達単価データベース114を参照し、時刻t0=08:00から時刻t1=08:01までの時間帯に発生する再エネ電力、回生電力および調整力と、再エネ電力、回生電力および調整力のそれぞれの単価を取得する。
In this case, when the
ここで、時刻t0=08:00から時刻t1=08:01までの時間帯では、回生電力が最も安価であり、その次に再エネ電力が安い。このため、A駅での充電では、電力種別として回生電力を優先的に選択し、時刻t0=08:00から時刻t1=08:01までの時間帯に発生する回生電力だけでは、A駅からB駅までの走行に必要な蓄電残量(A駅→B駅の区間別必要蓄電量)1102に達しない場合、電力種別として再エネ電力を次に選択する。 Here, in the time period from time t0=08:00 to time t1=08:01, regenerative power is the cheapest, followed by renewable energy power. Therefore, in charging at station A, regenerative power is preferentially selected as the power type, and only the regenerative power generated from time t0 = 08:00 to time t1 = 08:01 If the remaining amount of stored electricity necessary for traveling to station B (required amount of stored electricity for each section from station A to station B) 1102 is not reached, then renewable energy power is selected as the power type.
また、蓄電池電車102aが時刻t4にB駅へ到着した時にB駅からC駅までの走行に必要な蓄電残量1103が不足するものとすると、複数連系点充放電計画生成部110は、その蓄電残量1103に必要な充電を蓄電池電車102aがB駅で実施するように充放電計画を生成する。ここで、複数連系点充放電計画生成部110は、再エネ電力発生見込みデータベース111、回生電力発生見込みデータベース112、調整力必要確保量データベース113および電源別電力調達単価データベース114を参照し、時刻t4=08:02から時刻t5=08:03までの時間帯に発生する再エネ電力、回生電力および調整力と、再エネ電力、回生電力および調整力のそれぞれの単価を取得する。
Further, when the
ここで、時刻t4=08:02から時刻t5=08:03までの時間帯では、再エネ電力が最も安価である。このため、A駅での充電では、電力種別として再エネ電力を優先的に選択し、時刻t4=08:02から時刻t5=08:03までの時間帯に発生する再エネ電力だけでは、B駅からC駅までの走行に必要な蓄電残量1103に達しない場合、電力種別として購入電力を次に選択する。
Here, in the time period from time t4=08:02 to time t5=08:03, renewable energy power is the cheapest. For this reason, in charging at station A, renewable energy power is preferentially selected as the power type, and only renewable energy generated during the time period from time t4 = 08:02 to time t5 = 08:03 When the remaining amount of stored
また、複数連系点充放電計画生成部110は、蓄電池電車102aが時刻t6にC駅へ到着した時のC駅での充放電計画を生成する。ここで、複数連系点充放電計画生成部110は、再エネ電力発生見込みデータベース111、回生電力発生見込みデータベース112、調整力必要確保量データベース113および電源別電力調達単価データベース114を参照し、時刻t6=08:04から時刻t7=08:05までの時間帯に発生する再エネ電力、回生電力および調整力と、再エネ電力、回生電力および調整力のそれぞれの単価を取得する。
In addition, the multi-interconnection point charging/discharging
ここで、時刻t6=08:04から時刻t7=08:05までの時間帯では、図9の調整力必要確保量データベース113に示すように、調整力必要確保量が発生する。調整力必要確保量が発生した場合、複数連系点充放電計画生成部110は、電力種別として調整力を選択することにより、C駅での電力調達コストを減少させることができる。電力種別としてC駅で調整力を選択する場合、蓄電池電車102aが時刻t6にC駅へ到着した時に次の駅まで走行するための蓄電残量1104と、C駅で調整力分の放電を行うための蓄電残量が、蓄電池4に確保されている必要がある。
Here, in the time period from time t6=08:04 to time t7=08:05, the required secured adjustability amount is generated as shown in the required secured
ここで、複数連系点充放電計画生成部110は、C駅で調整力分の放電を行うため、その放電に必要な充電をB駅で行うように充電計画を生成するものとする。このとき、C駅での放電に必要な充電をB駅で行うように充電計画を生成すると、B駅での調整力分の充電に対応してB駅での電力調達コストが増加する。このため、複数連系点充放電計画生成部110は、C駅での調整力分の放電に必要な充電をB駅で行ったときの電力調達コストの増加分と、調整力分の放電をC駅で行ったときの電力調達コストの減少分を比較する。そして、調整力分の放電をC駅で行ったときの電力調達コストの減少分が、C駅での調整力分の放電に必要な充電をB駅で行ったときの電力調達コストの増加分を超える場合、複数連系点充放電計画生成部110は、B駅からC駅までの走行に必要な蓄電残量1103を超えるようにB駅での充電計画を生成する。
Here, the multi-interconnection point charging/discharging
例えば、図10の電源別電力調達単価データベース114に示すように、時刻t4=08:02から時刻t5=08:03までの時間帯での再エネ電力の単価は、5円/kWh、時刻t6=08:04から時刻t7=08:05までの時間帯での調整力の単価は、-20円/kWhである。このため、複数連系点充放電計画生成部110は、C駅での調整力分の放電に必要な充電を、再エネ電力を用いてB駅で行うように蓄電池電車102aの充放電計画を生成することにより、図1の蓄電池電車102aの運行系路上での電力調達コストを減少させることができる。
For example, as shown in the electric power procurement
図11(b)において、蓄電池電車102aは、A駅からC駅まで走行するものとする。この場合、図1の連携地点・蓄電残量確認部107は、蓄電池電車102aがA駅へ到着した時刻t0の蓄電残量1101を確認する。次に、区間別走行必要電力量認識部108は、区間別必要蓄電量データベース109を参照することで、時刻t1、t5、t7での蓄電残量1102、1103、1104を認識する。そして、複数連系点充放電計画生成部110は、各時刻t0、t1、t5、t7での蓄電残量1101、1102、1103、1104と、時刻t0から時刻t7までの各時間帯に発生する再エネ電力、回生電力および調整力と、再エネ電力、回生電力および調整力のそれぞれの単価に基づいて、図11(a)の充放電計画を生成する。そして、制御指令出力部115は、複数連系点充放電計画生成部110が生成した充放電計画を蓄電池電車102aへ指示する。
In FIG. 11(b), the
蓄電池電車102aは、図11(a)の充放電計画に従って、時刻t0から時刻t1にかけてA駅で蓄電池4を充電する。このとき、時刻t1の蓄電池4の蓄電残量が、A駅→B駅の区間別必要蓄電量1102以上となる。
The
次に、蓄電池電車102aは、図11(a)の充放電計画に従って、時刻t4から時刻t5にかけてB駅で蓄電池4を充電する。このとき、時刻t5の蓄電池4の蓄電残量は、B駅→C駅の区間別必要蓄電量1103と、C駅から出発する時の区間別必要蓄電量1104と、C駅での調整力分の放電に要する蓄電量との合計以上となる。
Next,
次に、蓄電池電車102aは、図11(a)の充放電計画に従って、時刻t6から時刻t7にかけてC駅で蓄電池4を放電する。このため、時刻t6からt7にかけて蓄電池4の蓄電残量は減少する。ただし、時刻t7において、蓄電池電車102aがC駅から出発する時の蓄電残量1104は確保される。
Next,
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態では、電源種別として、「電力会社から購入する電力」、「再エネ電力」、「他電車からの回生電力」および「蓄電池鉄道車両から電力系統へ提供する調整力」を例にとったが、これらに限る必要はなく、例えば、自家用発電機の発電電力でもよい。さらに、上述した実施形態では、蓄電池鉄道車両を例にとったが、これに限る必要はなく、例えば、EV(Electric Vehicle)バスおよびEVトラックなどの電気自動車、搬送用ロボット、清掃用ロボットまたはドローンなどの飛翔体であってもよい。例えば、EVバスを路線バスとして用いた場合、路線バスの停留所を充放電可能地点とし、路線バスの運行予定情報に基づいて、充放電可能地点、蓄電池を充電または放電させる時刻および蓄電池を充電または放電させる電力量を決定することができる。また、EVトラックの場合は、「荷積めや荷下ろしする拠点」を充放電可能地点とし、EVトラックの運行予定情報に基づいて、充放電可能地点、蓄電池を充電または放電させる時刻および蓄電池を充電または放電させる電力量を決定することができる。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, in the above-described embodiment, the power source types include "power purchased from a power company," "renewable energy power," "regenerative power from other trains," and "adjustment power provided from storage battery railcars to the power system." Although taken as an example, it is not necessary to be limited to these, and for example, power generated by a private power generator may be used. Furthermore, in the above-described embodiments, the storage battery railway vehicle is taken as an example, but there is no need to limit it to this. It may be a flying object such as For example, when an EV bus is used as a route bus, the bus stop of the route bus is set as a chargeable/dischargeable point, and based on the route bus operation schedule information, the chargeable/dischargeable point, the time to charge or discharge the storage battery, and the charge or discharge of the storage battery The amount of power to be discharged can be determined. Also, in the case of EV trucks, the charging/discharging point is set to the "loading and unloading base", and based on the EV truck operation schedule information, the chargeable/dischargeable point, the time to charge or discharge the storage battery, and the charging of the storage battery. Alternatively, the amount of electric power to be discharged can be determined.
図12は、図1の充放電制御システムのハードウェア構成例を示すブロック図である。
図12において、充放電制御システム101は、プロセッサ11、通信制御デバイス12、通信インターフェース13、主記憶デバイス14および外部記憶デバイス15を備える。プロセッサ11、通信制御デバイス12、通信インターフェース13、主記憶デバイス14および外部記憶デバイス15は、内部バス16を介して相互に接続されている。主記憶デバイス14および外部記憶デバイス15は、プロセッサ11からアクセス可能である。
FIG. 12 is a block diagram showing a hardware configuration example of the charge/discharge control system of FIG.
In FIG. 12 , charge/
また、充放電制御システム101の外部には、入力装置20および出力装置21が設けられている。入力装置20および出力装置21は、入出力インターフェース17を介して内部バス16に接続されている。入力装置20は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、カードリーダ、音声入力装置等である。出力装置21は、例えば、画面表示装置(液晶モニタ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、グラフィックカード等)、音声出力装置(スピーカ等)、印字装置等である。
An
プロセッサ11は、充放電制御システム101全体の動作制御を司るハードウェアである。主記憶デバイス14は、例えば、SRAMまたはDRAMなどの半導体メモリから構成することができる。主記憶デバイス14には、プロセッサ11が実行中のプログラムを格納したり、プロセッサ11がプログラムを実行するためのワークエリアを設けたりすることができる。
The
外部記憶デバイス15は、大容量の記憶容量を備える記憶デバイスであり、例えば、ハードディスク装置やSSD(Solid State Drive)である。外部記憶デバイス15は、各種プログラムの実行ファイルやプログラムの実行に用いられるデータを保持することができる。外部記憶デバイス15には、充放電制御プログラム15Aおよび管理情報15Bを格納することができる。充放電制御プログラム15Aは、充放電制御システム101にインストール可能なソフトウェアであってもよいし、充放電制御システム101にファームウェアとして組み込まれていてもよい。
The
通信制御デバイス12は、外部との通信を制御する機能を備えるハードウェアである。通信制御デバイス12は、通信インターフェース13を介してネットワーク19に接続される。ネットワーク19は、インターネットなどのWAN(Wide Area Network)であってもよいし、WiFiまたはイーサネット(登録商標)などのLAN(Local Area Network)であってもよいし、WANとLANが混在していてもよい。充放電制御システム101は、ネットワーク19を介して鉄道車両と通信することができる。
The
入出力インターフェース17は、入力装置20から入力されるデータをプロセッサ11が処理可能なデータ形式に変換したり、プロセッサ11から出力されるデータを出力装置21が処理可能なデータ形式に変換したりする。
The input/
プロセッサ11が充放電制御プログラム15Aを主記憶デバイス14に読み出し、充放電制御プログラム15Aを実行することにより、鉄道車両の走行に必要な蓄電池に蓄える電力量を認識し、その認識した電力量に基づいて、蓄電池に対する電源種別ごとの充放電量を計画し、その充放電量の計画に基づいて、蓄電池の充放電を制御することができる。プロセッサ11は、充放電制御プログラム15Aに実行に当たり、管理情報15Bを参照することができる。この時、充放電制御プログラム15Aは、図1の連携地点・蓄電残量確認部107と、区間別走行必要電力量認識部108と、複数連系点充放電計画生成部110と、制御指令出力部115の機能を実現することができる。管理情報15Bは、図1の区間別必要蓄電量データベース109と、再エネ電力発生見込みデータベース111と、改正電力発生見込みデータベース112と、調整力必要確保量データベース113と、電源別電力調達単価データベース114の情報を含むことができる。
The
なお、充放電制御プログラム15Aの実行は、複数のプロセッサやコンピュータに分担させてもよい。あるいは、プロセッサ11は、ネットワーク19を介してクラウドコンピュータなどに充放電制御プログラム15Aの全部または一部の実行を指示し、その実行結果を受け取るようにしてもよい。
Execution of the charge/
101 充放電制御システム、102a、102b 蓄電池電車、103a~103c 駅、104 鉄道用電力系統、105 電鉄用変電所、106 電力系統、107 連携地点・蓄電残量確認部、108 区間別走行必要電力量認識部、109 区間別必要蓄電量データベース、110 複数連系点充放電計画生成部、111 再エネ電力発生見込みデータベース、112 回生電力発生込みデータベース、113 調整力必要確保量データベース、114 電源別電力調達単価データベース、115 制御指令出力部
101 charge/discharge control system, 102a, 102b storage battery train, 103a to 103c stations, 104 railroad power system, 105 electric railway substation, 106 power system, 107 link point/remaining storage power confirmation unit, 108 required power amount for each
Claims (15)
時間帯ごとの電力単価情報に基づいて前記蓄電池に対する電源種別を選択し、選択した電源種別と、前記電力量認識部で認識された電力量とに基づいて、前記蓄電池に対する充放電計画を生成する充放電計画生成部とを備える充放電制御システム。 a power amount recognizing unit that recognizes the amount of power stored in the storage battery necessary for movement of the mobile object;
A power supply type for the storage battery is selected based on the power unit price information for each time period, and a charge/discharge plan for the storage battery is made based on the selected power supply type and the power amount recognized by the power amount recognition unit. A charge/discharge control system, comprising: a charge/discharge plan generation unit that generates a charge/discharge plan;
前記蓄電池の蓄電残量を前記第1地点で確認する蓄電残量確認部を備え、
前記電力量認識部は、前記蓄電残量確認部で確認された蓄電残量に基づいて、前記移動体の移動に必要な蓄電池に蓄える電力量を認識する請求項1に記載の充放電制御システム。 The moving body moves between a first point connected to an electric power system and a second point not connected to the electric power system,
A remaining power storage confirmation unit for checking the remaining power storage capacity of the storage battery at the first point,
2. The charge/discharge control system according to claim 1, wherein the power amount recognizing unit recognizes the amount of power to be stored in the storage battery necessary for movement of the moving body, based on the remaining power amount confirmed by the remaining power amount confirming unit. .
前記プロセッサは、
移動体の移動に必要な蓄電池に蓄える電力量を認識し、
時間帯ごとの電力単価情報に基づいて前記蓄電池に対する電源種別を選択し、
前記選択した電源種別と、前記認識した電力量とに基づいて、前記蓄電池に対する充放電計画を生成し、
前記充放電計画に基づいて、前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御方法。 A charge/discharge control method executed by a processor,
The processor
Recognizing the amount of power stored in the storage battery required for moving the mobile object,
selecting a power source type for the storage battery based on the power unit price information for each time period;
generating a charge/discharge plan for the storage battery based on the selected power source type and the recognized power amount;
A charge/discharge control method for controlling charge/discharge of the storage battery based on the charge/discharge plan.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008148531A (en) | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Toshiba Corp | Electric railway system |
JP2012080748A (en) | 2010-10-06 | 2012-04-19 | Alpine Electronics Inc | In-vehicle navigation device and charging/discharging control method of in-vehicle battery |
JP2012208686A (en) | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Denso Corp | Power supply system |
JP2014096928A (en) | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Charging schedule management device, method, and program, and charging schedule management system comprising charging schedule management device |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008148531A (en) | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Toshiba Corp | Electric railway system |
JP2012080748A (en) | 2010-10-06 | 2012-04-19 | Alpine Electronics Inc | In-vehicle navigation device and charging/discharging control method of in-vehicle battery |
JP2012208686A (en) | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Denso Corp | Power supply system |
JP2014096928A (en) | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Charging schedule management device, method, and program, and charging schedule management system comprising charging schedule management device |
JP2017158356A (en) | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 株式会社東芝 | Power supply system |
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