WO2016111087A1 - 制御装置、需給調整制御装置、電力需給調整システム、制御方法、需給調整制御方法およびプログラム - Google Patents

制御装置、需給調整制御装置、電力需給調整システム、制御方法、需給調整制御方法およびプログラム Download PDF

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demand adjustment
power supply
power
signal
control
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龍 橋本
寿人 佐久間
仁之 矢野
耕治 工藤
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日本電気株式会社
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • HELECTRICITY
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    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers

Definitions

  • the present invention relates to a control device for controlling a power supply / demand adjustment device, a supply / demand adjustment control device, a power supply / demand adjustment system, a control method, a supply / demand adjustment control method, and a program.
  • Patent Document 1 describes a system that performs power supply and demand adjustment using a battery on the customer side.
  • the storage battery system grouping is performed by determining whether the storage battery specific information (charge / discharge efficiency information, change rate information, deterioration information, storage battery capacity information) exceeds the standard or based on the location condition. It is carried out.
  • Patent Document 1 performs grouping of storage battery systems by determining whether the storage battery specific information exceeds a standard or based on location conditions.
  • the system described in Patent Document 1 cannot perform grouping when there are a large number of supply and demand adjustment devices (storage batteries) in different states, and cannot accurately adjust supply and demand.
  • An object of the present invention is to provide a control device, a supply and demand adjustment control device, a power supply and demand adjustment system, a control method, a supply and demand adjustment control method, and a program capable of solving the above-described problems.
  • the control device of the present invention specifies a correspondence relationship between a control signal for power supply and demand adjustment and adjusted power for each power supply and demand adjustment device based on the state of the power supply and demand adjustment device received from a plurality of power supply and demand adjustment devices.
  • a generation unit that generates specific information, and a transmission unit that transmits the specific information to the corresponding power supply and demand adjustment apparatus.
  • the supply and demand adjustment control device of the present invention transmits the status of the power supply and demand adjustment device to an external device, and specifies the correspondence relationship between the control signal for power supply and demand adjustment from the external device and the adjusted power for each of the power supply and demand adjustment devices Communication means for receiving information, a signal conversion unit that converts the received control signal for power supply and demand adjustment into adjusted power based on the specific information, and a load control unit that performs supply and demand adjustment based on the adjusted power.
  • the power supply and demand adjustment system of the present invention specifies a correspondence relationship between a control signal for power supply and demand adjustment and the adjusted power for each power supply and demand adjustment device based on the state of the power supply and demand adjustment device received from a plurality of supply and demand adjustment control devices
  • a control unit comprising: a generating unit that generates specific information to be transmitted; and a transmission unit that transmits the specific information to the corresponding supply and demand adjustment control device; and a state of the power supply and demand adjustment device is transmitted to the control device, and the control Communication means for receiving the specific information from the apparatus, a signal conversion unit for converting the received control signal for power supply and demand adjustment into adjusted power based on the specific information, and a load control unit for adjusting supply and demand based on the adjusted power And a supply and demand adjustment control device.
  • the control method of the present invention specifies a correspondence relationship between a control signal for power supply and demand adjustment and adjusted power for each power supply and demand adjustment device based on the state of the power supply and demand adjustment device received from a plurality of power supply and demand adjustment devices. Specific information is generated, and the specific information is transmitted to the corresponding power supply and demand adjustment apparatus.
  • the supply and demand adjustment control method of the present invention transmits a status of the power supply and demand adjustment device to an external device, and specifies a correspondence relationship between a control signal for power supply and demand adjustment and the adjusted power for each of the power supply and demand adjustment devices from the external device Information is received, the received control signal for power supply / demand adjustment is converted into adjusted power based on the specific information, and supply / demand adjustment is performed based on the adjusted power.
  • the program of the present invention provides a computer with a correspondence relationship between a control signal for power supply and demand adjustment and adjusted power for each power supply and demand adjustment device based on the state of the power supply and demand adjustment device received from a plurality of power supply and demand adjustment devices.
  • a generation procedure for generating the specific information to be specified and a transmission procedure for transmitting the specific information to the corresponding power supply and demand adjusting device are executed.
  • the program according to the present invention transmits to the computer the status of the power supply / demand adjustment device to an external device, and specifies the correspondence between the control signal for power supply / demand adjustment from the external device and the adjusted power for each of the power supply / demand adjustment devices
  • FIG. 1 is a diagram showing a control device A according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the control device A.
  • FIG. 3 is a diagram showing a control system 100 having a control device (control support device) 103 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the power supply / demand adjustment apparatus 200.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the conversion information p i (f).
  • FIG. 6 is a diagram showing the control support apparatus 103A.
  • FIG. 7 is a sequence diagram for explaining the operation of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the response characteristic P (f).
  • FIG. 9 is a diagram showing a power supply and demand adjustment device 300.
  • FIG. 10 is a diagram showing the control support apparatus 103B.
  • FIG. It is the figure which showed an example of the governor free conversion information and LFC conversion information.
  • FIG. 12 is a sequence diagram for explaining the operation of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of response characteristics.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of time transition of the energy storage state of the i-th power supply and demand adjustment apparatus 300.
  • Figure 15 showed the maximum output power E and the minimum output power F of the virtual power supply conditioner, a range L1 can take a maximum value B P, the minimum value C P Possible range L2 of, an example of the relationship
  • FIG. 16 is a diagram showing the power efficiency 601 during charging and discharging.
  • FIG. 17 is a diagram showing the governor-free signal 701 and the result 702 of the total output of the three storage batteries that have performed the governor-free operation for only 5000 [seconds] in 12 hours.
  • FIG. 18 is a diagram showing the LFC signal 801 and the result 802 of the total output of the three storage batteries that have been LFC-operated for only 5000 [seconds] in the 12 hours.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating the time transition of the charging state of the three storage batteries 801, 802, and 803 during the 12 hours during which the simulation was performed.
  • each component of each device is shown as a functional unit block, not a hardware unit configuration. All or a part of each component of each device is realized by, for example, hardware or an arbitrary combination of hardware and software.
  • the combination there is a combination of a CPU (Central Processing Unit) of an arbitrary computer, a memory, a program loaded in the memory, a storage medium such as a hard disk for storing the program, and a network connection interface.
  • CPU Central Processing Unit
  • FIG. 1 is a diagram showing a control device A according to the first embodiment of the present invention.
  • the control device A controls a plurality of power supply and demand adjustment devices connected to the power transmission and distribution network.
  • the transmission and distribution network is included in the power system.
  • the power supply and demand adjustment device adjusts the power supply and demand balance in the power transmission and distribution network.
  • the power supply / demand adjustment device adjusts the power supply / demand balance in the transmission / distribution network by adjusting power demand (power consumption) and power supply (for example, discharge and power generation) in the device itself.
  • the power supply / demand adjustment device may be a device or device that adjusts the power demand and adjusts the power supply / demand balance.
  • the power supply / demand adjustment device is, for example, a storage battery, an air conditioner, an electric water heater, a heat pump water heater, a pump, or a refrigerator.
  • the power supply and demand adjusting device is not limited to a storage battery, an air conditioner, an electric water heater, a heat pump water heater, a pump, and a refrigerator, but can be changed as appropriate.
  • an electric vehicle may be used as the power supply and demand adjustment device.
  • the power supply / demand adjustment device receives a control signal for power supply / demand adjustment (hereinafter simply referred to as “control signal”).
  • control signal for power supply / demand adjustment
  • the power supply / demand adjustment device executes power supply / demand adjustment with power corresponding to the control signal (hereinafter referred to as “adjusted power”).
  • the control signal is a signal corresponding to the supply and demand situation of the power system.
  • the control signal may be, for example, a signal indicating the power frequency of the power system, or may be a governor-free signal or an LFC (Load Frequency Control) signal transmitted by a central power supply command station that manages power supply and demand adjustment.
  • the control device A includes a generation unit A1 and a transmission unit A2.
  • the generation unit A1 generates specific information for identifying the correspondence between the power supply and demand adjustment control signal and the adjusted power for each power supply and demand adjustment device based on the state of the power supply and demand adjustment device received from the plurality of power supply and demand adjustment devices To do.
  • the maximum power consumption and the minimum power consumption of each power supply and demand adjustment device may be mentioned.
  • the specific information there is information indicating a correspondence relationship between a value that can be taken by the control signal and adjustment power corresponding to each of the values that can be taken by the control signal.
  • the generation unit A1 generates specific information of each power supply and demand adjustment device based on the maximum power consumption of each power supply and demand adjustment device and the minimum power consumption of each power supply and demand adjustment device.
  • the generator A1 has a maximum value of adjusted power of the power supply and demand adjustment device that is less than or equal to the maximum power consumption, and a minimum value of adjustment power of the power supply and demand adjustment device that is greater than or equal to the minimum power consumption To generate specific information.
  • the power supply / demand adjustment device is a chargeable / dischargeable storage battery
  • the maximum power consumption of the power supply / demand adjustment device means the maximum charge power amount
  • the minimum power consumption of the power supply / demand adjustment device is the maximum discharge power amount. means.
  • the generation unit A1 generates specific information for each power supply and demand adjustment device as follows.
  • the generation unit A1 generates the specific information so that the total value of the adjustment power of each power supply and demand adjustment device corresponding to the control signal specified for each specific information matches the target value of the adjustment power according to the control signal To do.
  • the total value of each adjustment power corresponding to that value of the control signal specified by each specific information is the target of adjustment power according to that value of the control signal.
  • the generation unit A1 generates specific information so as to match the value.
  • the transmission unit A2 transmits each piece of specific information generated by the generation unit A1 to the power supply and demand adjustment device corresponding to the specific information.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the control device A.
  • each of the plurality of power supply and demand adjustment apparatuses transmits the state of the own apparatus to the control apparatus A.
  • the generation unit A1 receives the state of the power supply / demand adjustment device from each power supply / demand adjustment device.
  • the generation unit A1 generates specific information for each power supply / demand adjustment device based on the states of the plurality of power supply / demand adjustment devices.
  • the generation unit A1 specifies the total value of “each adjusted power corresponding to the control signal (adjusted power of the power supply and demand adjusting device corresponding to the control signal)” specified for each specific information of each power supply and demand adjusting device. Then, the specific information is generated so that the adjustment power target value corresponding to the control signal matches (step S201). Subsequently, the generation unit A1 outputs the specific information of each power supply and demand adjustment device to the transmission unit A2. When receiving the specific information of each power supply and demand adjusting device, the transmitting unit A2 transmits each specific information to the power supply and demand adjusting device corresponding to the specific information (step S202). Each power supply and demand adjusting device, when receiving the specific information, holds the specific information.
  • Each power supply and demand adjusting device updates the held specific information to the received specific information when the specific information is already held when the specific information is received. Thereafter, when each power supply and demand adjustment device receives a control signal, it refers to the specific information held and specifies the adjustment power corresponding to the control signal. Subsequently, each power supply and demand adjustment device performs power supply and demand adjustment with the adjusted power. For example, in a certain power supply and demand adjustment device, when the adjusted power means “consumption with electric power ⁇ ”, the power supply and demand adjustment device consumes electric power ⁇ from the transmission and distribution network.
  • the total value of “each adjusted power corresponding to the control signal (adjusted power of the power supply and demand adjusting device corresponding to the control signal)” specified by the specific information of each power supply and demand adjusting device is the adjusted power corresponding to the control signal. It matches the target value. For this reason, the power supply / demand adjustment obtained by virtually integrating the power supply / demand adjustment in each power supply / demand adjustment device is the power supply / demand adjustment using the target value of the adjusted power corresponding to the control signal.
  • the control device A supports the operation of the power supply / demand adjustment device by transmitting the specific information to the power supply / demand adjustment device. Therefore, the control device A may be referred to as a “control support device”.
  • the generation unit A1 generates specific information for each power supply / demand adjustment device based on the states of the plurality of power supply / demand adjustment devices.
  • the transmitting unit A2 transmits each piece of specific information to the power supply / demand adjusting device corresponding to the specific information. Therefore, when receiving the control signal, the power supply / demand adjustment device refers to the specific information from the control device A, specifies the adjustment power corresponding to the control signal, and executes the power supply / demand adjustment with the adjusted power. It becomes possible.
  • the control device A can accurately control the power supply / demand adjustment using a plurality of power supply / demand adjustment devices.
  • the generation unit A1 specifies the specific information so that the total value of the adjustment power of each power supply and demand adjustment device corresponding to the control signal specified for each specification information matches the target value of the adjustment power according to the control signal. Is generated. For this reason, the adjustment that integrates the power supply and demand adjustment in each power supply and demand adjustment device is the power supply and demand adjustment using the target value of the adjusted power according to the control signal.
  • control device A can control power supply / demand adjustment with high accuracy while using a plurality of power supply / demand adjustment devices.
  • the control device A can cause the power supply / demand adjustment device to execute the power supply / demand adjustment process without monitoring the supply / demand situation.
  • the generation unit A1 may inquire the state of each power supply and demand adjustment device to each power supply and demand adjustment device, and acquire the states of the plurality of power supply and demand adjustment devices from a response (answer) to the inquiry.
  • the generation unit A1 may acquire the state of each power supply and demand adjustment device from the monitoring device.
  • FIG. 3 is a diagram showing a control system 100 having a control device (hereinafter referred to as “control support device”) 103 according to the second embodiment of the present invention.
  • the control system 100 is an example of a power supply / demand adjustment system.
  • the control system 100 includes a plurality of power supply and demand adjustment devices connected to a power transmission and distribution network 101, and a control support device 103.
  • the control support device 103 is an example of an external device.
  • power supply / demand adjustment devices 104 to 106 are used as the plurality of power supply / demand adjustment devices.
  • the plurality of power supply / demand adjustment devices may be two or more power supply / demand adjustment devices.
  • the power supply / demand adjustment devices 104 to 106 adjust power supply / demand balance in the power transmission / distribution network 101 by performing power consumption or power supply via the power transmission / distribution network 101.
  • the power supply / demand adjustment device is, for example, a storage battery. Note that the power supply and demand adjustment device is not limited to a storage battery, and can be appropriately changed as described in the first embodiment.
  • Each of the power supply and demand adjustment devices 104 to 106 receives a common control signal from the control signal source 102 through the signal transmission path 107.
  • the control signal is a signal for controlling power consumption or power supply via the power transmission and distribution network 101 (control signal for power supply and demand adjustment).
  • the control signal source 102 outputs a control signal.
  • the control signal source 102 is a frequency measurement device that measures the frequency of the power of the power transmission and distribution network 101 and outputs the frequency as a control signal.
  • the control signal source 102 is not limited to the frequency measurement device and can be changed as appropriate.
  • the control signal source 102 may be a central power supply command station that outputs a signal (for example, an LFC signal) for adjusting the power supply / demand balance in the power transmission and distribution network 101 as a control signal.
  • the control signal source 102 may be a device that generates a control signal by any other method.
  • the control signal source 102 transmits a control signal to the power supply / demand adjustment apparatuses 104 to 106 via the information transmission path 107.
  • Each of the power supply and demand adjustment devices 104 to 106 converts the control signal obtained through the information transmission path 107 into a power input / output value.
  • the power input / output value is an example of adjustment power of the power supply and demand adjustment device.
  • Each of the power supply and demand adjustment apparatuses 104 to 106 converts the control signal into the power input / output value based on the conversion information indicating the correspondence relationship between the control signal and the power input / output value.
  • the conversion information is an example of identification information that identifies the correspondence between the control signal and the power input / output value.
  • the conversion information is notified from the control support device 103 (here, the conversion information in the present embodiment corresponds to the specific information in the first embodiment).
  • Each of the power supply and demand adjustment devices 104 to 106 consumes power or supplies power to the transmission and distribution network 101 based on the power input / output values.
  • each of the power supply and demand adjustment apparatuses 104 to 106 repeats the operation of transmitting the state of the own apparatus to the control support apparatus 103 through the information transmission path 109 with a time interval.
  • the control support device 103 receives the status of each of the power supply and demand adjustment devices 104-106.
  • the control support device 103 generates conversion information of each of the power supply / demand adjustment devices 104 to 106 regularly or irregularly based on the state of each of the power supply / demand adjustment devices 104 to 106.
  • the control support device 103 distributes the conversion information of each of the power supply / demand adjustment devices 104 to 106 to each of the power supply / demand adjustment devices 104 to 106 through the information transmission path 108.
  • FIG. 4 is a diagram showing a power supply / demand adjustment apparatus 200 that can be used as each of the power supply / demand adjustment apparatuses shown in FIG.
  • the power supply / demand adjustment apparatus 200 is used as each of the plurality of power supply / demand adjustment apparatuses shown in FIG.
  • the number of the plurality of power supply and demand adjustment devices 200 is M (M is an integer of 2 or more).
  • the power supply / demand adjustment apparatus 200 includes at least a signal conversion unit 201, a load control unit 202, a state transmission unit 203, and a control characteristic switching unit 204.
  • the state transmission unit 203 and the control characteristic switching unit 204 are included in the communication means.
  • the signal converter 201 receives a control signal from the control signal source 102 through the information transmission path 107. Further, the signal conversion unit 201 receives the conversion information transmitted from the control support apparatus 103 through the information transmission path 108 via the control characteristic switching unit 204. When the signal conversion unit 201 receives (acquires) new conversion information, the signal conversion unit 201 updates the old conversion information to the new conversion information. The signal conversion unit 201 converts the control signal into a power input / output value based on the conversion information. The interval at which the signal conversion unit 201 receives the control signal is shorter than the interval at which the signal conversion unit 201 receives the conversion information (specific information).
  • the signal conversion unit 201 receives the control signal at intervals of several seconds to several tens of seconds, but receives the conversion information (specific information) at intervals of several minutes to several tens of minutes (for example, 15 minutes).
  • the signal conversion unit 201 receives (acquires) the control signal at the cycle T1, and receives (acquires) the conversion information at the cycle T2 longer than the cycle T1. Therefore, the signal conversion unit 201 continuously receives control signals at intervals of the cycle T1, such as “control signal, control signal,..., Control signal + conversion information”, and reception of the control signal is predetermined.
  • the timing reaches the number of times (for example, the timing of cycle T2), the control signal and the conversion information are received together.
  • the timing at which the control signal is received a predetermined number of times may not coincide with the timing of the period T2.
  • the control signal and the conversion information are not received simultaneously.
  • the signal conversion unit 201 outputs the control signal based on the control signal received at the period T1 and the latest conversion information already received. Convert to value. That is, the signal conversion unit 201 converts the control signal received at the cycle T1 into the power input / output value by using the latest conversion information many times until the timing of the cycle T2. Thereafter, the signal conversion unit 201 continuously receives control signals at intervals of the period T1 as described above, and receives (acquires) conversion information anew when the period T2 elapses. Is updated to new conversion information, and the control signal is converted into a power input / output value based on the control signal and the new conversion information. The signal conversion unit 201 outputs the power input / output value to the load control unit 202.
  • the load control unit 202 includes, for example, a storage battery main body connected to the power transmission and distribution network 101.
  • the load control unit 202 receives power input / output values from the signal conversion unit 201.
  • the load control unit 202 controls the charging and discharging of the storage battery main body based on the power input / output value to adjust the power consumption or the power supply amount.
  • the state transmission unit 203 transmits various states of the power supply and demand adjustment device 200 to the control support device 103.
  • the state transmitted by the state transmission unit 203 is, for example, device characteristics such as the maximum power consumption, the minimum power consumption, and the slew rate that can be handled by the load control unit 202, an abnormal state, and an actually measured output value.
  • the state transmitted by the state transmitting unit 203 is not limited to the above and can be changed as appropriate.
  • the state transmission unit 203 controls the maximum power consumption and the minimum power consumption that can be handled by the load control unit 202, and abnormality determination information indicating whether or not there is an abnormal state as the state of the power supply and demand adjustment device 200. Transmit to the support device 103.
  • the control characteristic switching unit 204 receives the conversion information from the control support device 103.
  • the conversion information is generated by the control support device 103 for each power supply / demand adjustment device 200 based on the state of each power supply / demand adjustment device 200.
  • the control characteristic switching unit 204 switches the conversion information used by the signal conversion unit 201 to the conversion information received from the control support apparatus 103. Therefore, the conversion characteristic (conversion control characteristic) from the control signal to the power input / output value in the signal conversion unit 201 is switched by the control characteristic switching unit 204.
  • the components of the power supply / demand adjustment apparatus 200 are included in the supply / demand adjustment control apparatus.
  • FIG. 5 shows i in the power supply / demand adjustment device 200 of the M power supply / demand adjustment devices 200 in a normally functioning state (N is an integer between 2 and M).
  • 6 is a diagram showing an example of conversion information p i (f) used in the signal conversion unit 201 of the (integer) th power supply and demand adjustment apparatus 200.
  • the conversion information p i (f) is transmitted from the control support apparatus 103 through the information transmission path 108.
  • the horizontal axis indicates the value f of the control signal
  • the vertical axis indicates the power input / output value for operating the load control unit 202 (a positive input / output value indicates an output value, and a negative input / output value indicates an input value).
  • the conversion information p i (f) is a monovalent function. Therefore, when the value f of the control signal is determined, a unique output value (power input / output value) p i (f) can be determined.
  • FIG. 6 is a diagram showing a control support apparatus 103A that can be used as the control support apparatus shown in FIG.
  • the control support apparatus 103A includes at least a receiving unit 103A1, an information processing unit 103A2, and a transmitting unit 103A3.
  • the receiving unit 103A1 receives the state of each power supply and demand adjustment device 200.
  • the information processing unit 103A2 is an example of a generation unit.
  • the information processing unit 103A2 generates conversion information p i (f) for each power supply / demand adjustment device 200 based on the state of each power supply / demand adjustment device 200 received by the reception unit 103A1.
  • Transmitting section 103A3 transmits corresponding conversion information p i (f) to each power supply and demand adjusting apparatus 200.
  • FIG. 7 is a sequence diagram for explaining the operation of the present embodiment.
  • the state transmission unit 203 of each power supply and demand adjustment device 200 transmits the state of the own device 200 to the control support device 103A (step S701).
  • receiving unit 103A1 of control support device 103A outputs the state of each power supply and demand adjustment device 200 to information processing unit 103A2.
  • the information processing unit 103A2 receives the state of each power supply / demand adjustment device 200
  • the information processing unit 103A2 generates conversion information p i (f) for each power supply / demand adjustment device 200 based on the state of each power supply / demand adjustment device 200 (step S702). ).
  • FIG. 8 shows a response characteristic P required for a virtual power supply and demand adjustment device configured by virtually integrating the N power supply and demand adjustment devices 200 in a normally functioning state among the M power supply and demand adjustment devices 200. It is the figure which showed an example of (f).
  • the response characteristic P (f) is an example of the target value of the adjustment power according to the control signal.
  • the response characteristic P (f) is, for example, a target value of adjusted power for performing power supply / demand adjustment assigned to the control support apparatus 103A.
  • the N supply and demand adjustment devices 200 are, for example, the supply and demand adjustment devices 200 that indicate that the abnormality determination information is not in an abnormal state among the supply and demand adjustment devices 200 that have transmitted the status of the supply and demand adjustment device 200.
  • the horizontal axis indicates the value f of the common control signal that each power supply and demand adjustment device 200 obtains from the information transmission path 107
  • the vertical axis indicates the output of N power supply and demand adjustment devices 200 (virtual power supply and demand adjustment devices). It shows the total value of power (negative output power corresponds to input power).
  • the maximum value of the response characteristic P (f) (output power) is B, and the minimum value is C.
  • Information processing unit 103A2 for N power supply and demand adjustment devices 200 The single value function (conversion information) p i (f) of each supply and demand adjustment device 200 is determined individually so as to satisfy the above. However, of the N power supply and demand adjustment devices 200, the i-th supply and demand adjustment device 200 has a maximum power consumption b i , a minimum power consumption c i, and a power value d i that cannot be input and output.
  • Information processing unit 103A2 satisfies the expression (1), and c i ⁇ p i (f) ⁇ b i , p i (f) ⁇ di, ⁇ ⁇ f ⁇ (2) Conversion information p i (f) that satisfies the above is calculated.
  • the maximum power consumption b i and the minimum power consumption c i and the power value d i that cannot be input / output are controlled as the state of the i-th supply and demand adjustment device 200 from the state transmission unit 203 of the i-th supply and demand adjustment device 200.
  • the information may be transmitted to the support device 103A, or may be stored in advance in the information processing unit 103A2.
  • the condition for satisfying equation (1) is It is.
  • the information processing unit 103A2 sets the response characteristic P ′ (f) instead of the response characteristic P (f) based on the state of the N supply and demand adjustment devices 200.
  • the response characteristic P ′ (f) is an example of a target value of the adjustment power according to the control signal.
  • the information processing unit 103A2 Or As a result, the response characteristic P ′ (f) is calculated. Then, the information processing unit 103A2 replaces the expression (1) Is used.
  • step S702 the information processing unit 103A2 transmits each piece of conversion information p i (f) from the transmission unit 103A3 to the supply and demand adjustment apparatus 200 corresponding to the conversion information p i (f) (step S703).
  • the control characteristic switching unit 204 receives the conversion information p i (f) corresponding to the own device 200. Subsequently, the control characteristic switching unit 204 updates the conversion information used by the signal conversion unit 201 to the conversion information p i (f) received from the control support apparatus 103A (step S704).
  • the signal conversion unit 201 receives the control signal through the information transmission path 107.
  • the control signals are transmitted to the power adjustment devices 200 all at once, for example.
  • the signal conversion unit 201 converts the control signal into a power input / output value based on the updated conversion information p i (f).
  • the signal conversion unit 201 outputs the power input / output value to the load control unit 202.
  • the load control unit 202 controls the charging and discharging of the storage battery body based on the power input / output value to adjust the power consumption or the power supply amount (step S706).
  • step S705 and step S706 are repeated. Thereafter (for example, 15 minutes after step S701 is executed), steps S701 to S706 are executed again.
  • the execution interval of step S701 is not limited to 15 minutes and can be changed as appropriate.
  • the information processing unit 103A2 determines the response characteristic P (f) or the response characteristic P ′ (f) that functions as the target value based on the state of the N supply and demand adjustment devices 200. For this reason, for example, it becomes possible to set a target value that can be realized by the N supply and demand adjustment apparatuses 200.
  • the power supply / demand adjustment apparatus 300 shown in FIG. 9 is used as each power supply / demand adjustment apparatus, and the control support apparatus 103 shown in FIG. A control support device 103B is used.
  • the power supply and demand adjustment device 300 a storage battery capable of storing energy is assumed.
  • the power supply / demand adjustment apparatus 300 executes power supply / demand adjustment according to two control signals, which are often used in power system operation, a governor-free control signal and an LFC control signal. For this reason, in the present embodiment, a first control signal source that transmits a governor-free control signal and a second control signal source that transmits an LFC control signal are used.
  • the system frequency measuring unit that is the first signal source and the central power supply command station that is the second signal source may be provided in the same device, or may be provided in another device.
  • the power supply / demand adjustment apparatus 300 includes at least a governor-free signal conversion unit 301, an LFC signal conversion unit 302, a combiner 303, a load control unit (inverter) 304, a control characteristic switching unit 305, an energy A storage unit 306 and a state transmission unit 307 are provided.
  • an inverter is used as the load control unit 304.
  • components excluding the energy storage unit 306 from the components of the power supply and demand adjustment device 300 (the governor-free signal conversion unit 301, the LFC signal conversion unit 302, the combiner 303, the load control unit 304, and the control characteristics
  • the switching unit 305 and the status transmission unit 307) are included in the supply and demand adjustment control device.
  • the governor-free signal conversion unit 301 receives the frequency of power of the power transmission and distribution network 101 (hereinafter referred to as “system frequency”) measured immediately before the power supply and demand adjustment device 300. When receiving the system frequency, the governor-free signal conversion unit 301 generates a governor-free signal by subtracting a reference value (for example, 50 Hz) from the system frequency. Further, the governor-free signal conversion unit 301 receives the governor-free conversion information indicating the correspondence between the governor-free signal and the power input / output value transmitted from the control support device 103B via the control characteristic switching unit 305. When the new governor-free conversion information is received (acquired), the governor-free signal conversion unit 301 updates the old governor-free conversion information to the new governor-free conversion information.
  • system frequency the frequency of power of the power transmission and distribution network 101
  • the governor free signal conversion unit 301 converts the governor free signal into a power input / output value based on the governor free conversion information.
  • the governor-free conversion information is an example of specific information and conversion information.
  • the governor-free signal is an example of a control signal for adjusting power supply and demand. Since the governor-free signal is a signal obtained by simply subtracting a reference value (for example, 50 Hz) from the system frequency, the governor-free conversion information indicating the correspondence between the governor-free signal and the power input / output value is substantially the system frequency and the power input. It also represents the correspondence with the output value.
  • the system frequency is an example of a governor-free control signal.
  • the system frequency is transmitted from a frequency measuring unit that measures the frequency of power in the power transmission and distribution network 101 nearest to the power supply and demand adjustment apparatus 300.
  • the frequency measurement unit is an example of a transmission source of measurement results of the first control signal source and the system frequency.
  • the interval at which the governor-free signal converter 301 receives the system frequency is shorter than the interval at which the governor-free signal converter 301 receives the governor-free conversion information (specific information).
  • the governor-free signal conversion unit 301 receives (acquires) the system frequency at the period T3 and receives (acquires) the governor-free conversion information at the period T4 longer than the period T3.
  • the governor-free signal conversion unit 301 continuously receives the system frequency at intervals of the period T3, such as “system frequency, system frequency,..., System frequency + governor-free conversion information”. Is received at a predetermined number of times (for example, at timing T4), the system frequency and the governor-free conversion information are received together. Note that the timing at which the reception of the system frequency reaches a predetermined number of times does not have to coincide with the timing of the cycle T4. In this case, the system frequency and governor-free conversion information are not received simultaneously. Until the new governor-free conversion information is acquired and the governor-free conversion information is updated, the governor-free signal conversion unit 301 is based on the system frequency received at the period T3 and the latest governor-free conversion information already received.
  • the system frequency (governor free signal) is converted into a power input / output value. That is, the governor-free signal conversion unit 301 converts the governor-free signal based on the system frequency received at the cycle T3 into the power input / output value by using the latest governor-free conversion information many times until the timing of the cycle T4. . After that, the governor-free signal conversion unit 301 continuously receives the system frequency at intervals of the period T3 as described above, and newly receives (acquires) the governor-free conversion information when the period T4 elapses. Then, the governor-free conversion information is updated to new governor-free conversion information, and the system frequency (governor-free signal) is converted into a power input / output value based on the system frequency and the new governor-free conversion information.
  • the LFC signal conversion unit 302 receives an LFC signal, which is an LFC control signal, from the central power supply command center of the power system including the power transmission and distribution network 101 to which the power supply and demand adjustment device 300 is connected. Further, the LFC signal conversion unit 302 receives the LFC conversion information transmitted from the control support apparatus 103B and indicating the correspondence relationship between the LFC signal and the power input / output value via the control characteristic switching unit 305. When receiving (acquiring) new LFC conversion information, the LFC signal conversion unit 302 updates the old LFC conversion information to the new LFC conversion information. When receiving the LFC signal, the LFC signal conversion unit 302 converts the LFC signal into a power input / output value based on the LFC conversion information.
  • LFC signal which is an LFC control signal
  • the LFC conversion information is an example of specific information and conversion information.
  • the central power supply command station is an example of the second control signal source and the transmission source of the LFC signal.
  • the interval at which the LFC signal converter 302 receives the LFC signal is shorter than the interval at which the LFC signal converter 302 receives the LFC conversion information (specific information).
  • the LFC signal conversion unit 302 receives (acquires) an LFC signal at a period T5 and receives (acquires) LFC conversion information at a period T6 longer than the period T5. Therefore, the LFC signal converter 302 continuously receives the LFC signal at intervals of the period T5, such as “LFC signal, LFC signal,..., LFC signal + LFC conversion information”, and receives the LFC signal.
  • the LFC signal and the LFC conversion information are received together.
  • the timing at which the reception of the LFC signal reaches a predetermined number of times does not have to coincide with the timing of the period T6.
  • the LFC signal and the LFC conversion information are not received simultaneously.
  • the LFC signal conversion unit 302 is based on the LFC signal received at the cycle T5 and the latest LFC conversion information already received. Is converted into a power input / output value.
  • the LFC signal conversion unit 302 converts the LFC signal received in the cycle T5 into the power input / output value by using the latest LFC conversion information many times until the timing of the cycle T6. Thereafter, the LFC signal conversion unit 302 continuously receives the LFC signal at intervals of the cycle T5 as described above, and receives (acquires) the new LFC conversion information when the timing when the cycle T6 elapses.
  • the LFC conversion information is updated to new LFC conversion information, and the LFC signal is converted into a power input / output value based on the LFC signal and the new LFC conversion information.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of governor-free conversion information and LFC conversion information of the i-th power supply and demand adjustment apparatus 300.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating an example of the governor-free conversion information p i (f) of the governor-free signal conversion unit 301.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating an example of LFC conversion information q i (g) of the LFC signal conversion unit 302.
  • the horizontal axis indicates the value g of the LFC signal received from the central power supply command center and the vertical axis indicates the discharge power output to the combiner 303 (the negative discharge power means the charge power). ).
  • These two pieces of conversion information are each a monovalent function. If the system frequency is measured at an arbitrary point on the transmission and distribution network 101, the governor-free signal f is uniquely determined, and accordingly, a unique governor-free output value (discharge power) is determined. If an LFC signal is given, a unique LFC output value (discharge power) is determined.
  • the synthesizer 303 adds the power input / output values generated by the governor-free signal conversion unit 301 and the LFC signal conversion unit 302 to generate an instruction power value.
  • the inverter 304 exchanges electric power between the energy storage unit 306 and the power transmission and distribution network 101 based on the indicated electric power value generated by the synthesizer 303, and performs charge / discharge of electric power in the energy storage unit 306.
  • the energy storage unit 306 is a device that can store electric power energy.
  • the energy storage unit 306 is, for example, a storage battery body.
  • the control characteristic switching unit 305 causes the governor-free signal conversion unit 301 to retain the governor-free conversion information p i (f) obtained by the information transmission path 108 and the LFC conversion information q i ( g) is held in the LFC signal converter 302.
  • the control characteristic switching unit 305 holds the governor-free conversion information p i (f) when the governor-free signal conversion unit 301 already holds the governor-free conversion information p i (f).
  • the governor-free conversion information p i (f) is updated to the acquired governor-free conversion information p i (f).
  • control characteristic switching unit 305 acquires the LFC conversion information q i (g), if the LFC signal conversion unit 302 already holds the LFC conversion information q i (g), the stored LFC The conversion information q i (g) is updated to the acquired LFC conversion information q i (g).
  • the state transmission unit 307 transmits various states of the power supply and demand adjustment device 300 to the control support device 103B.
  • the state transmitting unit 307 transmits the maximum discharge power, maximum charging power and response speed that can be handled by the inverter 304, the maximum energy storage amount and the minimum energy storage amount of the energy storage unit 306, and the desired energy for the power supply and demand adjustment device. Storage rate.
  • the desired energy storage rate is an example of a target state.
  • the maximum charging power is also referred to as “minimum discharging power”. Note that the state transmitted by the state transmitting unit 307 is not limited to the state described above, and can be changed as appropriate.
  • the state transmission unit 307 includes the maximum discharge power and the maximum charge power that can be handled by the inverter 304, the maximum energy storage amount and the minimum energy storage amount of the energy storage unit 306, the desired energy storage rate, and the current energy.
  • the storage amount is transmitted to the control support apparatus 103B as the state of the power supply and demand adjustment apparatus 300.
  • the maximum discharge power / minimum discharge power / maximum energy storage amount / minimum energy storage amount / desired energy storage rate, etc., exemplified in the above example may be determined from the physical characteristics of the power supply and demand adjustment device 300. .
  • the power supply / demand adjustment apparatus 300 may be provided with a setting input unit 308, and the owner of the power supply / demand adjustment apparatus 300 may operate the setting input unit 308 to appropriately determine these states. For example, when the maximum discharge power that can be physically handled by the inverter 304 is 5 [kW] and the minimum discharge power is -5 [kW], the maximum discharge power that can be handled by the inverter 304 is 3 [kW] and the minimum discharge power is -2 It is also possible to limit to [kW] (maximum charging power is 2 [kW]). The same applies to energy storage.
  • the control support apparatus 103B includes at least a receiving unit 103B1, an information processing unit 103B2, and a transmitting unit 103B3.
  • the receiving unit 103B1 receives the state of each power supply and demand adjustment device 300.
  • the information processing unit 103B2 is an example of a generation unit.
  • the information processing unit 103B2 determines the governor-free conversion information p i (f) and the LFC conversion information q i (g) for each power supply / demand adjustment device 300 based on the state of each power supply / demand adjustment device 300 received by the reception unit 103B1.
  • the information processing unit 103B2 When the information processing unit 103B2 generates the governor-free conversion information p i (f) and the LFC conversion information q i (g), the power corresponding to the governor-free signal specified for each governor-free conversion information p i (f)
  • the total value of the power input / output values corresponding to the LFC signal specified for each LFC conversion information q i (g) is the LFC signal, and the total value of the input / output values matches the target value corresponding to the governor-free signal.
  • the governor-free conversion information p i (f) and the LFC conversion information q i (g) are generated so as to match the corresponding target values.
  • the information processing unit 103B2 further controls the governor-free conversion information p i (f) and the LFC conversion information q i (g) so that the energy storage rate of each power supply and demand adjustment device 300 approaches each desired energy storage rate. And generate The desired energy storage rate is an example of a target state.
  • Transmitting section 103B3 transmits corresponding governor-free conversion information p i (f) and LFC conversion information q i (g) to each power supply and demand adjustment apparatus 300.
  • FIG. 12 is a sequence diagram for explaining the operation of the present embodiment.
  • each of the plurality of control signal sources 102A is a system frequency measurement unit, and corresponds to each of the plurality of power supply and demand adjustment apparatuses 300.
  • Each control signal source 102A measures the system frequency at the connection point between the corresponding power supply and demand adjustment device 300 and the power transmission and distribution network 101, and transmits the measurement result to the corresponding power supply and demand adjustment device 300.
  • the control signal source 102B is a central power supply command station.
  • the control signal source 102B transmits an LFC signal.
  • the state transmission unit 307 of each power supply and demand adjustment device 300 transmits the state of the own device 300 to the control support device 103B (step S1201).
  • the receiving unit 103B1 of the control support device 103B outputs the state of each power supply and demand adjustment device 300 to the information processing unit 103B2.
  • the information processing unit 103B2 determines the governor-free conversion information p i (f) and LFC conversion for each power supply / demand adjustment device 300 based on the state of each power supply / demand adjustment device 300.
  • Information q i (g) is generated (step S1202).
  • FIG. 13 shows response characteristics required for a virtual power supply and demand adjustment device configured by virtually integrating N power supply and demand adjustment devices 300 in a normally functioning state among the M power supply and demand adjustment devices 300. It is the figure which showed an example.
  • the N supply and demand adjustment devices 200 are, for example, the supply and demand adjustment devices 300 that have transmitted the status of the supply and demand adjustment device 300.
  • FIG. 13A is a diagram showing an example of the governor-free response characteristic P (f) required for the virtual power supply and demand adjustment device.
  • the governor-free response characteristic P (f) is an example of a target value of the adjustment power according to the control signal.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating an example of the LFC response characteristic Q (f) required for the virtual power supply and demand adjustment apparatus.
  • the LFC response characteristic Q (f) is an example of the target value of the adjustment power according to the control signal.
  • the horizontal axis indicates the LFC signal g
  • the vertical axis indicates the discharge power corresponding to the LFC signal g that is desired to be satisfied by the output power of the virtual power supply and demand adjustment device (the negative discharge power indicates the charge power). Meaning).
  • the maximum value of the governor-free response characteristic P (f) (output voltage) is B P and the minimum value is C P
  • the maximum value of the LFC response characteristic Q (g) (output voltage) is B Q and the minimum value. Is C Q.
  • the capacity of the governor-free control (hereinafter also referred to as “desired governor-free capacity”) to be satisfied by the virtual power supply and demand adjustment device is the maximum swing width (B P ⁇ C P ) of the governor-free response.
  • the capacity of LFC control (hereinafter also referred to as “desired LFC capacity”) to be satisfied by the virtual power supply and demand adjustment device is the maximum fluctuation width (B Q ⁇ C Q ) of the LFC response.
  • the information processing unit 103B2 calculates a risk functional from the energy storage amount of each of the N power supply and demand adjustment apparatuses 300. Next, the information processing unit 103B2 generates governor-free conversion information p i (f) and LFC conversion information q i (g) so as to minimize the risk functional.
  • the risk functional is the energy saturation risk of the power supply / demand adjustment device 300, the energy depletion risk of the power supply / demand adjustment device 300, and the divergence risk of the divergence between the desired energy storage rate of the power supply / demand adjustment device 300 and the actual energy storage rate. And is composed of three risk factors. Details of the risk functional will be described below.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of time transition of the energy storage state of the i-th power supply and demand adjustment apparatus 300.
  • FIG. 14 shows an energy saturation risk 404, an energy depletion risk 405, and a deviation risk 407 from the desired energy storage rate at each time of the i-th power supply and demand adjustment apparatus 300.
  • the horizontal axis represents time.
  • Times t 1 , t 2 , t k , and t k + 1 represent the times at which the control support apparatus 103B delivers the governor-free conversion information p i (f) and the LFC conversion information q i (g), respectively.
  • the vertical axis represents the energy storage rate of the i-th power supply / demand adjustment apparatus 300.
  • the energy storage rate is “0” when the energy storage amount of the i-th power supply / demand adjustment device 300 is the minimum energy storage amount, and when the energy storage amount of the i-th power supply / demand adjustment device 300 is the maximum energy storage amount. It is set to be “1”.
  • Figure 14 is a desired energy storage modulus 406a at time t 2, the desired energy storage rate 406b at time t k + 1 is shown.
  • the desired energy storage rate is notified from the power supply / demand adjustment apparatus 300 to the control support apparatus 103B as the target state of the power supply / demand adjustment apparatus 300.
  • the energy storage modulus 400a at time t 1 is assumed at time t 1, assuming the energy storage modulus 401a at time t 2 is shown. Assuming the energy storage modulus 401a is in energy storage rate which is assumed when it is time t 2, the probability of that value is the highest energy storage rate. Further, in FIG.
  • the assumed energy storage rate is referred to as the “mode prediction value”
  • the assumed maximum energy storage rate is referred to as the “upper prediction value”
  • the assumed minimum energy storage rate is referred to as the “lower prediction value”.
  • Each value of the mode prediction value 401, the upper side prediction value 402, and the lower side prediction value 403 is a function of the governor-free conversion information p i (f) and the LFC conversion information q i (g) of the power supply and demand adjustment device 300. This value is uniquely determined when it is determined.
  • the most frequently predicted value, upper predicted value, and lower predicted value are calculated for the governor-free conversion information p i (f) and LFC conversion information q i (g) by predicting the system frequency and LFC signal from the past data.
  • the definition of each prediction value may be changed as appropriate for each prediction method to be used.
  • the functional 404 indicating the energy saturation risk at time t 2 is the functional U i (p i ( ⁇ ), q i ( ⁇ ) .
  • the functional 405 indicating the energy depletion risk at the time t k + 1 is the functional L i (p i (•), q i (•).
  • the functional L i (p i (•), q i ( -), for example, "lower prediction value 403b" is "0" representing the amount below (corresponding to the minimum energy storage). in the time t 2 "lower prediction value 403a" is greater than "0" Therefore, the functional L i (p i (•), q i (•) 0.
  • the functional 407a indicating the risk of deviation from the desired energy storage rate at time t 2 is the functional D i (p i ( ⁇ ), q i ( ⁇ ).
  • the functional D i (p i ( ⁇ ), q i (•) represents, for example, the absolute value of the difference between the mode predicted value 401a and the desired energy storage rate.
  • the information processing unit 103B2 solves an optimization problem that minimizes the following functional (16) while satisfying at least the following restrictions (7) to (15), thereby enabling the governor of the power supply and demand adjusting apparatus 300 to Free conversion information p i (f) and LFC conversion information q i (g) are determined.
  • W min is the maximum charge power that can be handled by the inverter 304
  • W max is the maximum discharge power that can be handled by the inverter 304.
  • the information processing unit 103B2 also determines the response characteristics P (f) and Q (g) so that the energy storage rate approaches the desired energy storage rate in each power supply and demand adjustment device 300.
  • the energy storage rate of each power supply / demand adjustment device 300 is an example of the state of each power supply / demand adjustment device 300.
  • step S1202 the information processing unit 103B2 transmits the conversion information p i (f) and q i (g) from the transmission unit 103B3 to the supply and demand adjustment apparatus 300 corresponding to the conversion information (step S1203).
  • the control characteristic switching unit 305 receives the conversion information p i (f) and q i (g) corresponding to the own device 300. Subsequently, the control characteristic switching unit 305 updates the governor-free conversion information used by the governor-free signal conversion unit 301 to the governor-free conversion information p i (f) received from the control support apparatus 103B.
  • control characteristic switching unit 305 updates the LFC conversion information used by the LFC signal conversion unit 302 to the LFC conversion information q i (g) received from the control support apparatus 103B (step S1204). Thereafter, when the control signal source 102A transmits the measurement result of the system frequency to the corresponding power supply / demand adjustment apparatus 300 (step S1205), the governor-free signal conversion unit 301 of the corresponding power supply / demand adjustment apparatus 300 measures the system frequency. Receive the result. Subsequently, the governor-free signal conversion unit 301 calculates a governor-free signal f by subtracting a reference value (for example, 50 Hz) from the system frequency.
  • a reference value for example, 50 Hz
  • the governor-free signal conversion unit 301 converts the governor-free signal f into a power input / output value based on the updated governor-free conversion information p i (f). Subsequently, the governor-free signal conversion unit 301 outputs the power input / output value to the combiner 303.
  • the combiner 303 combines the output of the governor free signal conversion unit 301 and the output of the LFC signal conversion unit 302 to generate an instruction power value.
  • the output of the governor-free signal conversion unit 301 becomes an instruction power value.
  • the synthesizer 303 outputs the instruction power value to the inverter 304.
  • the inverter 304 When the inverter 304 receives the command power value, the inverter 304 exchanges power between the energy storage unit 306 and the power transmission and distribution network 101 according to the command power value, and performs charge / discharge of power in the energy storage unit 306 (step S1206). . Further, when the control signal source 102B transmits an LFC signal (step S1207), the LFC signal conversion unit 302 receives the LFC signal. Subsequently, the LFC signal conversion unit 302 converts the LFC signal into a power input / output value based on the updated LFC conversion information q i (g). Subsequently, the LFC signal conversion unit 302 outputs the power input / output value to the combiner 303.
  • the combiner 303 combines the output of the governor free signal conversion unit 301 and the output of the LFC signal conversion unit 302 to generate an instruction power value.
  • the synthesizer 303 outputs the instruction power value to the inverter 304.
  • the inverter 304 exchanges power between the energy storage unit 306 and the power transmission and distribution network 101 according to the command power value, and performs charge / discharge of power in the energy storage unit 306 (step S1208). .
  • steps S1205 to S1206 and steps S1207 to S1208 are repeated. Thereafter (for example, 15 minutes after step S1201 is executed), steps S1201 to S1208 are executed again.
  • the execution interval of step S1201 is not limited to 15 minutes and can be changed as appropriate.
  • a P means an offset component for the response characteristic of the governor-free control scheduled to be executed by the virtual power supply and demand adjustment device. Since the offset component A P is a decision variable in the equations (7) to (16), the value of the offset component A P is changed at each delivery time of the governor-free conversion information. If it is not desired to change the value of the offset component A P of the governor-free response characteristic, a constant value may be used as the offset component A P. Whether the offset component AP is used as a decision variable or a constant value may be freely selected as appropriate for each distribution. As an example, periodically only the first one of the 10 times prompted offset component A P as a decision variable, the subsequent nine, the last offset component A P may be used as a constant.
  • a Q means an offset component for the response characteristic of the LFC control scheduled to be executed by the virtual power supply and demand adjustment device. Since the offset component A Q is a decision variable in the equations (7) to (16), the value of the offset component A Q is changed at each delivery time of the LFC conversion information. If the do not want to modify the value of the offset component A Q of LFC response may be a constant value is used as an offset component A Q. Whether the offset component AQ is a decision variable or a constant value may be freely selected as appropriate for each distribution. As an example, the offset component A Q may be obtained as a decision variable in only the first one of seven times periodically, and the previous offset component A Q may be used as a constant for six times thereafter.
  • the governor-free response characteristic indicates a relationship between a governor-free signal f that regulates power supply and demand adjustment in the governor-free region (a fluctuation period region of seconds to a few tens of seconds in the system frequency) and the output power of the virtual power supply and demand adjustment device.
  • the output power indicated by the reference governor-free response characteristic is an example of a reference target value corresponding to the control signal or a reference adjustment power corresponding to the control signal.
  • the reference governor-free response characteristic is an example of a reference graph.
  • the offset component is a difference between the total value of the adjustment power corresponding to the control signal in the power supply and demand adjustment device and the reference adjustment power (output power indicated by the reference governor-free response characteristic) according to the control signal.
  • an offset value a positive or negative constant
  • the power supply / demand balance in the governor-free region is shifted by an amount corresponding to the offset value.
  • the time fluctuation of the power supply / demand balance in the governor-free region is suppressed by the reference governor-free response characteristic. Note that the cycle of fluctuation in power supply and demand due to the offset value is longer than the cycle subject to adjustment in governor-free or LFC.
  • the cycle subject to adjustment in EDC (economic load dispatching control) or governor It belongs to the adjustment target period of other supply and demand adjustment devices having a longer adjustment target period than free and LFC. Therefore, the power supply / demand balance fluctuation caused by the offset value is reduced by, for example, power supply / demand adjustment processing such as thermal power generation / hydropower generation having a longer adjustment target period than EDC, governor-free, or LEC. For this reason, even if the offset value is added to the reference governor-free response characteristic, the time fluctuation of the power supply / demand balance in the governor-free area is suppressed, and the power supply / demand balance fluctuation caused by the offset value can also be suppressed.
  • EDC economic load dispatching control
  • governor It belongs to the adjustment target period of other supply and demand adjustment devices having a longer adjustment target period than free and LFC. Therefore, the power supply / demand balance fluctuation caused by the offset value is reduced by, for example, power supply / demand adjustment processing such as thermal power generation / hydropower generation having a longer adjustment target
  • the reference LFC response characteristic is an example of a reference target value corresponding to the control signal.
  • the reference LFC response characteristic is an example of a reference grab.
  • the reference LFC response characteristic is point-symmetric about the point of the reference LFC response characteristic that takes a central value among the possible values of the LFC signal g.
  • the LFC response characteristic can be arbitrarily set within a range specified by the maximum output power E and the minimum output power (maximum charge power) F of the virtual power supply and demand adjustment device.
  • the information processing unit 103B2 sets each of the governor-free response characteristic and the LFC response characteristic so that the energy storage rate of each power supply and demand adjustment device 300 approaches each desired energy storage rate. Offset components A P and A Q are set. This means that the information processing unit 103B2 determines the governor-free response characteristic and the LFC response characteristic so that the energy storage rate of each power supply and demand adjustment device 300 approaches each desired energy storage rate. For example, when the energy storage rate of all the power supply and demand adjustment devices 300 constituting the virtual power supply and demand adjustment device is lower than each desired energy storage rate, the control signal region that defines charging is larger than the control signal region that defines discharge. In this way, the information processing unit 103B2 sets positive offset components A P and A Q.
  • all the power supply and demand adjustment devices 300 change the magnitude of the amount of charge, etc.
  • the short time fluctuation of the LFC signal cycle is suppressed (the charge magnitude may be changed without discharging, or a partial discharge may be performed).
  • the amount of charge corresponding to the added positive offset is reduced by power supply and demand adjustment processing such as EDC, governor-free and thermal / hydropower generation, which has a longer adjustment target period than LFC.
  • the ratio of the power supply / demand adjustment device 300 whose energy storage rate is lower than the desired energy storage rate to all the power supply / demand adjustment devices 300 constituting the virtual power supply / demand adjustment device is not limited to 100%, but may be higher than 50%. If necessary, it can be changed as appropriate.
  • the control signal region defining discharge is larger than the control signal region defining charging.
  • the information processing unit 103B2 sets the offset components A P and A Q having negative values. Specifically, by setting a negative value offset, the power supply and demand adjustment device 300 changes the magnitude of the amount of discharge, etc. The short time fluctuation of the LFC signal cycle is suppressed (the charge magnitude may be changed without charging, or a partial charge may be performed).
  • the amount of discharge corresponding to the added negative offset is reduced by power supply and demand adjustment processing such as EDC, governor-free and thermal / hydropower generation, which has a longer adjustment target period than LFC.
  • the ratio of the power supply / demand adjustment device 300 whose energy storage rate is higher than the desired energy storage rate to all the power supply / demand adjustment devices 300 constituting the virtual power supply / demand adjustment device is not limited to 100%, but higher than 50%. If necessary, it can be changed as appropriate.
  • the desired energy storage rate at which the power supply / demand adjustment device 300 is less likely to deteriorate is used as the desired energy storage rate, it is possible to suppress the deterioration of the power supply / demand adjustment device 300.
  • Example As an example, a simulation result of performing governor-free operation and LFC operation from 12:00 to 24:00 using three storage batteries as three power supply and demand adjustment devices is shown.
  • FIG. 16 is a diagram showing the power efficiency 601 during charging and discharging.
  • Each storage battery has a charge rate of 80 [%], 50 [%], and 40 [%] in the initial state, and the desired charge rate is always 20 [%], 40 [%], 70 [%].
  • FIG. 17 is a diagram showing the result 702 of the total output of the governor-free signal 701 used in the experiment and the three storage batteries operated in accordance with the governor-free signal 701 for only 5000 [seconds] in 12 hours. It is. Referring to FIG. 17, it can be seen that the output 702 follows the signal 701. In FIG. 17, only 5000 [seconds] during the governor-free operation is shown, but the result that the output 702 follows the signal 701 is the same result in 12 hours when the simulation is performed.
  • FIG. 18 is a diagram showing the LFC signal 801 used in the experiment and the result 802 of the total output of the three storage batteries operated in accordance with the LFC signal 801 for only 5000 [seconds] in 12 hours. Referring to FIG. 18, it can be seen that the output 802 follows the signal 801. In FIG. 18, only 5000 [seconds] during the LFC operation is shown, but the result that the output 802 follows the signal 801 is similar in 12 hours after the simulation.
  • FIG. 19 is a diagram showing the time transition of the charging state of the three storage batteries 801, 802, and 803 during the 12 hours when the simulation was performed.
  • the storage batteries 801, 802, and 803 are 80 [%], 50 [%], and 40 [%], respectively, but the charging state is 20 [%] and 40 [%, respectively, as desired. ], 70 [%].
  • the information processing unit 103B2 generates governor-free conversion information and LFC conversion information for each power supply and demand adjustment device 300 based on the states of the plurality of power supply and demand adjustment devices 300. At this time, the information processing unit 103B2 generates governor-free conversion information and LFC conversion information so that Expressions (10) and (11) are satisfied. Furthermore, the information processing unit 103B2 generates the governor-free conversion information and the LFC conversion information so that the energy storage rates of the respective power supply and demand adjustment devices 300 approach the respective desired energy storage rates. For this reason, it is possible to bring the energy storage rate of each power supply / demand adjustment device 300 closer to each desired energy storage rate while causing the power supply / demand adjustment device 300 to execute power supply / demand adjustment processing.
  • the information processing unit 103B2 determines the governor-free response characteristic and the LFC response characteristic so that the energy storage rate of each power supply and demand adjustment device 300 approaches each desired energy storage rate. For this reason, governor-free response characteristics and LFC response characteristics are determined so that the energy storage rate of each power supply and demand adjustment device 300 approaches each desired energy storage rate while allowing the power supply and demand adjustment device 300 to execute power supply and demand adjustment processing. It becomes possible to do.
  • the information processing unit 103B2 determines the governor-free response characteristic by adding an offset value to the reference governor-free response characteristic so that the energy storage rate of each power supply and demand adjustment device 300 approaches each desired energy storage rate, and the reference LFC An LFC response characteristic is determined by adding an offset value to the response characteristic. For this reason, by using the offset value, it is possible to make the energy storage rate of each power supply / demand adjustment device 300 close to each desired energy storage rate while causing the power supply / demand adjustment device 300 to execute power supply / demand adjustment processing.
  • the control signal is not limited to the control signals listed in the second embodiment and the third embodiment, and can be changed as appropriate.
  • a signal for specifying the amount of deviation from the planned value of the tidal flow rate of the interconnection line is used as a control signal, the tidal current of the interconnection line Can be controlled.
  • fluctuation control of wind power generation or solar power generation is performed by using a signal for specifying the fluctuation of the generated power as a control signal. It becomes possible.
  • the output of wind power generation and solar power generation fluctuates according to weather fluctuations (weather conditions).
  • variation of the generated electric power of wind power generation or solar power generation means the signal according to a weather fluctuation. Therefore, by using this signal as a control signal, it is possible to adjust the power supply / demand balance state that fluctuates according to weather fluctuations.
  • the power supply / demand adjustment device is not limited to the power supply / demand adjustment device described in the second embodiment or the third embodiment, and can be changed as appropriate.
  • a device capable of adjusting a load among general load devices, or a generator such as a diesel generator, a solar power generator, or a wind power generator may be used as the power supply and demand adjusting device.
  • an electric vehicle, a robot, and a hot water tank can be used as long as the device is connected to an electric power system and can store energy in an arbitrary form such as chemical energy or heat other than a storage battery.
  • Various devices such as a water heater and an air conditioner can be used as a power supply and demand adjustment device.
  • the information processing units 103A2 and 103B2 may inquire the state of each power supply and demand adjustment device to each power supply and demand adjustment device, and obtain the states of a plurality of power supply and demand adjustment devices from responses (answers) to the inquiry.
  • the information processing units 103A2 and 103B2 may acquire the state of each power supply / demand adjustment device from the monitoring device.
  • control device A and the operation support devices 103A and 103B may be managed by an electric power company, an aggregator, or a PPS (Power Producer and Supplier: a specific scale electric power company, new electric power), respectively.
  • PPS Power Producer and Supplier: a specific scale electric power company, new electric power
  • control device A, the operation support devices 103A and 103B, and the supply and demand adjustment control device may each be realized by a computer.
  • the computer reads and executes a program recorded on a computer-readable recording medium, and executes a function included in any of the control device A, the operation support devices 103A and 103B, and the supply and demand adjustment control device.
  • the recording medium is, for example, a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory).
  • the recording medium is not limited to the CD-ROM and can be changed as appropriate.
  • the illustrated configuration is merely an example, and the present invention is not limited to the configuration. Moreover, although this invention was demonstrated with reference to embodiment, this invention is not limited to the said embodiment.

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Abstract

 制御装置は、複数の電力需給調整装置から受信した電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整の制御信号と電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を生成する生成部と、特定情報を対応する電力需給調整装置に送信する送信部とを備える。

Description

制御装置、需給調整制御装置、電力需給調整システム、制御方法、需給調整制御方法およびプログラム
 本発明は、電力需給調整装置を制御する制御装置、需給調整制御装置、電力需給調整システム、制御方法、需給調整制御方法およびプログラムに関する。
 電力需給調整を行う手法として、蓄電池等の電力需給調整装置を用いる手法が知られている。
 特許文献1には、需要家側の電池を用いて電力需給調整を行うシステムが記載されている。特許文献1に記載のシステムは、蓄電池固有情報(充放電効率情報、変化速度情報、劣化情報、蓄電池容量情報)が基準を上回っているか、またロケーション条件に基づいて判定を行って蓄電池システムのグルーピングを行っている。
特開2014-39353号公報
 特許文献1に記載のシステムは、蓄電池固有情報が基準を上回っているか、またロケーション条件に基づいて判定を行って蓄電池システムのグルーピングを行っている。しかし、特許文献1に記載のシステムは、状態の異なる需給調整装置(蓄電池)が多数ある場合はグルーピングができず、精度よく需給調整を実現することができなかった。
 本発明の目的は、上記課題を解決可能な制御装置、需給調整制御装置、電力需給調整システム、制御方法、需給調整制御方法およびプログラムを提供することである。
 本発明の制御装置は、複数の電力需給調整装置から受信した前記電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を生成する生成部と、前記特定情報を対応する前記電力需給調整装置に送信する送信部とを備える。
 本発明の需給調整制御装置は、電力需給調整装置の状態を外部装置に送信し、前記外部装置から電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を受信する通信手段と、受信した電力需給調整の制御信号を前記特定情報に基づいて調整電力へ変換する信号変換部と、前記調整電力に基づいて需給調整を行う負荷制御部とを備える。
 本発明の電力需給調整システムは、複数の需給調整制御装置から受信した電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を生成する生成部と、前記特定情報を対応する前記需給調整制御装置に送信する送信部とを備える制御装置と、前記電力需給調整装置の状態を前記制御装置に送信し、前記制御装置から前記特定情報を受信する通信手段と、受信した電力需給調整の制御信号を前記特定情報に基づいて調整電力へ変換する信号変換部と、前記調整電力に基づいて需給調整を行う負荷制御部とを備える需給調整制御装置と、を含む。
 本発明の制御方法は、複数の電力需給調整装置から受信した前記電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を生成し、前記特定情報を対応する前記電力需給調整装置に送信する。
 本発明の需給調整制御方法は、電力需給調整装置の状態を外部装置に送信し、前記外部装置から電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を受信し、受信した電力需給調整の制御信号を前記特定情報に基づいて調整電力へ変換し、前記調整電力に基づいて需給調整を行う。
 本発明のプログラムは、コンピュータに、複数の電力需給調整装置から受信した前記電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を生成する生成手順と、前記特定情報を対応する前記電力需給調整装置に送信する送信手順と、を実行させる。
 本発明のプログラムは、コンピュータに、電力需給調整装置の状態を外部装置に送信し、前記外部装置から電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を受信する通信手順と、受信した電力需給調整の制御信号を前記特定情報に基づいて調整電力へ変換する信号変換手順と、前記調整電力に基づいて需給調整を行う負荷制御手順と、を実行させる。
 本発明によれば、状態の異なる電力需給調整装置が多数あったとしても、精度よく電力需給調整を実現できる。
図1は、本発明の第1実施形態の制御装置Aを示した図である。 図2は、制御装置Aの動作を説明するためのフローチャートである。 図3は、本発明の第2の実施形態の制御装置(制御支援装置)103を有する制御システム100を示した図である。 図4は、電力需給調整装置200を示した図である。 図5は、変換情報pi(f)の一例を示した図である。 図6は、制御支援装置103Aを示した図である。 図7は、第2の実施形態の動作を説明するためのシーケンス図である。 図8は、応答特性P(f)の一例を示した図である。 図9は、電力需給調整装置300を示した図である。 図10は、制御支援装置103Bを示した図である。 図11は。ガバナフリー変換情報とLFC変換情報との一例を示した図である。 図12は、第3の実施形態の動作を説明するためのシーケンス図である。 図13は、応答特性の一例を示した図である。 図14は、i番目の電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵状態の時間遷移の一例を示した図である。 図15は、仮想電力需給調整装置の最大出力電力Eおよび最小出力電力Fと、最大値BPの取りうる範囲L1と、最小値CPの取りうる範囲L2と、の関係の一例を示した図である。 図16は、充放電時の電力の効率601を示す図である。 図17は、ガバナフリー信号701と、ガバナフリー運転をした蓄電池3台の合計出力の結果702を、12時間のうち途中5000[秒]だけ示した図である。 図18は、LFC信号801と、LFC運転をした蓄電池3台の合計出力の結果802を、12時間のうち途中5000[秒]だけ示した図である。 図19は、シミュレーションを行った12時間の間の3台の蓄電池801, 802, 803の充電状態の時間遷移を示した図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
 以下に示す説明において、各装置の各構成要素は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックで示されている。各装置の各構成要素のすべてあるいは一部は、例えば、ハードウエア、または、ハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。組合せの一例として、任意のコンピュータのCPU(Central Processing Unit)、メモリ、メモリにロードされたプログラム、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースの組合せが挙げられる。各装置の各構成要素のすべてあるいは一部の実現方法や各装置には様々な変形例がある。
 (第1の実施形態)
 図1は、本発明の第1の実施形態の制御装置Aを示した図である。
 制御装置Aは、電力の送配電網に接続された複数の電力需給調整装置を制御する。
 送配電網は、電力系統に含まれる。
 電力需給調整装置は、送配電網での電力の需給バランスを調整する。電力需給調整装置は、例えば、自装置での電力需要(電力消費)と電力供給(例えば放電や発電)を調整して送配電網での電力の需給バランスを調整する。なお、電力需給調整装置は、電力需要量を調整して電力の需給バランスを調整する装置や機器でもよい。
 電力需給調整装置は、例えば、蓄電池、エアコン、電気温水器、ヒートポンプ給湯器、ポンプ、冷凍機である。なお、電力需給調整装置は、蓄電池、エアコン、電気温水器、ヒートポンプ給湯器、ポンプ、冷凍機に限らず適宜変更可能である。例えば、電力需給調整装置として、電気自動車が用いられてもよい。
 電力需給調整装置は、電力需給調整の制御信号(以下、単に「制御信号」と称する)を受信する。電力需給調整装置は、制御信号に対応する電力(以下「調整電力」と称する)で電力需給調整を実行する。制御信号は、電力系統の需給状況に応じた信号である。制御信号は、例えば、電力系統の電力の周波数を示す信号でもよいし、電力需給調整を管理する中央給電指令所が送信するガバナフリー信号やLFC(Load Frequency Control:負荷周波数制御)信号でもよい。
 制御装置Aは、生成部A1と、送信部A2と、を含む。
 生成部A1は、複数の電力需給調整装置から受信した電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整の制御信号と電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を生成する。複数の電力需給調整装置の状態の一例としては、各電力需給調整装置の最大電力消費量および最小電力消費量が挙げられる。特定情報の一例としては、制御信号が取りうる値と、制御信号の取りうる値の各々に対応する調整電力と、の対応関係を示す情報が挙げられる。
 生成部A1は、例えば、各電力需給調整装置の最大電力消費量と、各電力需給調整装置の最小電力消費量と、に基づいて、各電力需給調整装置の特定情報を生成する。
 一例としては、生成部A1は、電力需給調整装置ごとに、電力需給調整装置の調整電力の最大値が最大電力消費量以下であり電力需給調整装置の調整電力の最小値が最小電力消費量以上となる特定情報を生成する。なお、電力需給調整装置が充放電可能な蓄電池である場合、電力需給調整装置の最大電力消費量は最大充電電力量を意味し、電力需給調整装置の最小電力消費量は、最大放電電力量を意味する。
 生成部A1は、電力需給調整装置ごとに特定情報を以下のように生成する。生成部A1は、特定情報ごとに特定される制御信号に対応する各電力需給調整装置の調整電力の合計値と、制御信号に応じた調整電力の目標値とが一致するように特定情報を生成する。
 本実施形態では、制御信号が取りうる値ごとに、各特定情報にて特定される制御信号のその値に対応する各調整電力の合計値が、制御信号のその値に応じた調整電力の目標値に一致するように、生成部A1は特定情報を生成する。
 送信部A2は、生成部A1が生成した各特定情報を、その特定情報に対応する電力需給調整装置に送信する。
 次に、本実施形態の動作を説明する。
 図2は、制御装置Aの動作を説明するためのフローチャートである。
 本実施形態では、複数の電力需給調整装置の各々が、自装置の状態を制御装置Aに送信するものとする。
 生成部A1は、各電力需給調整装置から該電力需給調整装置の状態を受信する。生成部A1は、複数の電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整装置ごとに特定情報を生成する。この際、生成部A1は、各電力需給調整装置の特定情報ごとに特定される“制御信号に対応するそれぞれの調整電力(制御信号に対応する電力需給調整装置の調整電力)”の合計値と、制御信号に応じた調整電力の目標値とが一致するように特定情報を生成する(ステップS201)。続いて、生成部A1は、各電力需給調整装置の特定情報を送信部A2に出力する。
 送信部A2は、各電力需給調整装置の特定情報を受け付けると、各特定情報を、その特定情報に対応する電力需給調整装置に送信する(ステップS202)。
 各電力需給調整装置は、特定情報を受信すると、その特定情報を保持する。各電力需給調整装置は、特定情報を受信した際に既に特定情報を保持している場合には、保持している特定情報を、受信した特定情報に更新する。
 各電力需給調整装置は、その後、制御信号を受信すると、保持している特定情報を参照して、その制御信号に対応する調整電力を特定する。続いて、各電力需給調整装置は、その調整電力で電力需給調整を実行する。例えば、ある電力需給調整装置において、調整電力が“電力αでの消費”を意味する場合、その電力需給調整装置は、送配電網から電力αを消費する。
 各電力需給調整装置の特定情報で特定される“制御信号に対応するそれぞれの調整電力(制御信号に対応する電力需給調整装置の調整電力)”の合計値が、制御信号に応じた調整電力の目標値に一致している。このため、各電力需給調整装置での電力需給調整を仮想的に統合した電力需給調整は、制御信号に応じた調整電力の目標値を用いた電力需給調整となる。
 なお、制御装置Aは、特定情報を電力需給調整装置に送信することで電力需給調整装置の動作を支援している。このため、制御装置Aは「制御支援装置」と称されてもよい。
 次に、本実施形態の効果について説明する。
 本実施形態では、生成部A1は、複数の電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整装置ごとに特定情報を生成する。送信部A2は、各特定情報を、その特定情報に対応する電力需給調整装置に送信する。
 よって、電力需給調整装置は、制御信号を受信した場合に、制御装置Aからの特定情報を参照して、その制御信号に対応する調整電力を特定し、その調整電力で電力需給調整を実行することが可能になる。
 このため、状態の異なる電力需給調整装置が多数あったとしても、制御装置Aは、複数の電力需給調整装置を用いながら、精度よく電力需給調整を制御することが可能になる。
 また、生成部A1は、特定情報ごとに特定される制御信号に対応する各電力需給調整装置の調整電力の合計値と、制御信号に応じた調整電力の目標値とが一致するように特定情報を生成する。
 このため、各電力需給調整装置での電力需給調整を統合した調整は、制御信号に応じた調整電力の目標値を用いた電力需給調整となる。よって、状態の異なる電力需給調整装置が多数あったとしても、制御装置Aは、複数の電力需給調整装置を用いながら、精度よく電力需給調整を制御することが可能になる。
 また、制御装置Aは、需給状況の監視を行うことなく、電力需給調整装置に電力需給調整処理を実行させることが可能になる。
 次に、本実施形態の変形例を説明する。
 生成部A1は、各電力需給調整装置の状態を各電力需給調整装置に問い合わせ、その問合せに対する応答(回答)から複数の電力需給調整装置の状態を取得してもよい。
 また、各電力需給調整装置の状態を監視する監視装置が存在する場合、生成部A1は、その監視装置から各電力需給調整装置の状態を取得してもよい。
 (第2の実施形態)
 図3は、本発明の第2の実施形態の制御装置(以下「制御支援装置」と称する)103を有する制御システム100を示した図である。
 制御システム100は、電力需給調整システムの一例である。制御システム100は、電力の送配電網101に接続された複数の電力需給調整装置と、制御支援装置103と、を含む。制御支援装置103は、外部装置の一例である。以下では、複数の電力需給調整装置として、電力需給調整装置104~106が用いられるとする。なお、複数の電力需給調整装置は、2以上の電力需給調整装置であればよい。
 電力需給調整装置104~106は、送配電網101を介した電力消費あるいは電力供給を行って送配電網101での電力の需給バランスを調整する。電力需給調整装置は、例えば蓄電池である。なお、電力需給調整装置は、蓄電池に限らず、第1の実施形態で説明したように適宜変更可能である。
 電力需給調整装置104~106は、それぞれ、制御信号源102から信号伝達路107を通じて共通の制御信号を受信する。制御信号は、送配電網101を介した電力消費あるいは電力供給を制御するための信号(電力需給調整の制御信号)である。
 制御信号源102は、制御信号を出力する。例えば、制御信号源102は、送配電網101の電力の周波数を測定し、その周波数を制御信号として出力する周波数測定装置である。なお、制御信号源102は、周波数測定装置に限らず適宜変更可能である。例えば、制御信号源102は、送配電網101での電力の需給バランスを調整するための信号(例えば、LFC信号)を制御信号として出力する中央給電指令所でもよい。また、制御信号源102は、その他の任意の方法で制御信号を生成する装置でもよい。制御信号源102は、情報伝達路107を介して制御信号を電力需給調整装置104~106へ送信する。
 電力需給調整装置104~106は、それぞれ、情報伝達路107を通して得られた制御信号を電力入出力値へ変換する。電力入出力値は、電力需給調整装置の調整電力の一例である。
 電力需給調整装置104~106は、それぞれ、制御信号と電力入出力値との対応関係を表す変換情報に基づいて、制御信号を電力入出力値へ変換する。変換情報は、制御信号と電力入出力値との対応関係を特定する特定情報の一例である。変換情報は、制御支援装置103から通知される(ここで本実施形態における変換情報は、第1の実施形態における特定情報に対応する。)。
 電力需給調整装置104~106は、それぞれ、電力入出力値に基づいて、送配電網101に対して電力消費あるいは電力供給を行う。また、電力需給調整装置104~106は、それぞれ、情報伝達路109を通して自装置の状態を制御支援装置103へ送信する動作を、時間間隔をあけて繰り返す。
 制御支援装置103は、電力需給調整装置104~106の各々の状態を受信する。制御支援装置103は、電力需給調整装置104~106の各々の状態に基づいて、定期または不定期に電力需給調整装置104~106の各々の変換情報を生成する。制御支援装置103は、電力需給調整装置104~106の各々の変換情報を、情報伝達路108を通して、電力需給調整装置104~106の各々へ配信する。
 図4は、図3に示した電力需給調整装置の各々として使用可能な電力需給調整装置200を示した図である。以下では、図3に示した複数の電力需給調整装置の各々として、電力需給調整装置200が使用されるとする。また、複数の電力需給調整装置200の数を、M(Mは2以上の整数)とする。
 電力需給調整装置200は、少なくとも、信号変換部201と、負荷制御部202と、状態送信部203と、制御特性切り替え部204とを備えている。状態送信部203と制御特性切り替え部204は、通信手段に含まれる。
 信号変換部201は、制御信号源102から情報伝達路107を通じて制御信号を受信する。また、信号変換部201は、制御支援装置103から情報伝達路108を通じて送信された変換情報を、制御特性切り替え部204を介して受信する。信号変換部201は、新しい変換情報を受信(取得)すると、古い変換情報を新しい変換情報に更新する。信号変換部201は、変換情報に基づいて、制御信号を電力入出力値へ変換する。
 信号変換部201が制御信号を受信する間隔は、信号変換部201が変換情報(特定情報)を受信する間隔より短い。例えば、信号変換部201は、制御信号を数秒~数十秒の間隔で受信するが、変換情報(特定情報)を数分~数十分(例えば15分)の間隔で受信する。
 例えば信号変換部201は、周期T1で制御信号を受信(取得)し、周期T1より長い周期T2で変換情報を受信(取得)する。そのため、信号変換部201は、「制御信号,制御信号,・・・・,制御信号+変換情報」というように、周期T1の間隔で制御信号を連続的に受信し、制御信号の受信が所定回数に達するタイミング(例えば周期T2のタイミング)になると、制御信号と変換情報とを一緒に受信する。なお、制御信号の受信が所定回数に達するタイミングと周期T2のタイミングとは一致していなくてもよい。この場合、制御信号と変換情報は同時に受信されない。
 ここで新しい変換情報を取得して変換情報を更新するまで、信号変換部201は周期T1で受信する制御信号と、既に受信している最新の変換情報とに基づいて、制御信号を電力入出力値に変換する。
 つまり、信号変換部201は周期T2のタイミングまでは最新の変換情報を何回も利用して、周期T1で受信する制御信号を電力入出力値に変換する。
 その後は、信号変換部201は、上記と同様に周期T1の間隔で制御信号を連続的に受信して、周期T2を経過するタイミングになると、新たに変換情報を受信(取得)し、変換情報を新しい変換情報に更新し、制御信号と新しい変換情報とに基づいて、制御信号を電力入出力値に変換する。
 信号変換部201は、電力入出力値を負荷制御部202に出力する。
 負荷制御部202は、例えば、送配電網101に接続された蓄電池本体を備える。負荷制御部202は、信号変換部201から電力入出力値を受け付ける。負荷制御部202は、電力入出力値に基づいて蓄電池本体の充電や放電を制御して電力消費量あるいは電力供給量を調整する。
 状態送信部203は、電力需給調整装置200の様々な状態を制御支援装置103へ送信する。状態送信部203が送信する状態は、例えば、負荷制御部202が扱える最大電力消費量、最小電力消費量、スルーレート等の機器特性や、異常状態、出力の実測値である。状態送信部203が送信する状態は、上記に限らず適宜変更可能である。本実施形態では、状態送信部203は、負荷制御部202が扱える最大電力消費量および最小電力消費量と、異常状態か否かを示す異常判定用情報を、電力需給調整装置200の状態として制御支援装置103へ送信する。
 制御特性切り替え部204は、制御支援装置103から変換情報を受信する。変換情報は、各電力需給調整装置200の状態に基づいて、電力需給調整装置200ごとに制御支援装置103によって生成される。制御特性切り替え部204は、信号変換部201が用いる変換情報を、制御支援装置103から受信した変換情報に切り替える。このため、信号変換部201での制御信号から電力入出力値への変換特性(変換制御特性)は、制御特性切り替え部204によって切り替えられる。
 なお、電力需給調整装置200の構成要素のうち、蓄電池本体を除いた構成要素は、需給調整制御装置に含まれる。
 図5は、M台の電力需給調整装置200のうち正常に機能する状態のN(Nは2以上M以下の整数とする)台の需給調整装置200の中のi(iは1~Nの整数)番目の電力需給調整装置200の信号変換部201で使用される変換情報pi(f)の一例を示した図である。変換情報pi(f)は、制御支援装置103から情報伝達路108を通じて送信される。図5において、横軸は制御信号の値fを示し、縦軸は負荷制御部202を動作させる電力入出力値(正の入出力値は出力値を示し、負の入出力値は入力値を示す)を示している。
 変換情報pi(f)は、一価関数である。このため、制御信号の値fが決まったとき、一意の出力値(電力入出力値)pi(f)を決めることができる。
 図6は、図3に示した制御支援装置として使用可能な制御支援装置103Aを示した図である。
 制御支援装置103Aは、少なくとも、受信部103A1と、情報処理部103A2と、送信部103A3とを備えている。
 受信部103A1は、各電力需給調整装置200の状態を受信する。
 情報処理部103A2は、生成部の一例である。
 情報処理部103A2は、受信部103A1が受信した各電力需給調整装置200の状態に基づいて、電力需給調整装置200ごとに変換情報pi(f)を生成する。
 送信部103A3は、各電力需給調整装置200に、対応する変換情報pi(f)を送信する。
 次に、本実施形態の動作を説明する。
 図7は、本実施形態の動作を説明するためのシーケンス図である。
 各電力需給調整装置200の状態送信部203は、自装置200の状態を制御支援装置103Aへ送信する(ステップS701)。
 制御支援装置103Aの受信部103A1は、各電力需給調整装置200の状態を受信すると、各電力需給調整装置200の状態を、情報処理部103A2に出力する。
 情報処理部103A2は、各電力需給調整装置200の状態を受け付けると、各電力需給調整装置200の状態に基づいて、電力需給調整装置200ごとに変換情報pi(f)を生成する(ステップS702)。
 ここで、ステップS702の一例を説明する。
 図8は、M台の電力需給調整装置200のうち正常に機能する状態のN台の需給調整装置200を仮想的に統合することで構成される仮想電力需給調整装置に要求される応答特性P(f)の一例を示した図である。応答特性P(f)は、制御信号に応じた調整電力の目標値の一例である。応答特性P(f)は、例えば、制御支援装置103Aに対して割り当てられた電力需給調整を行う調整電力の目標値である。N台の需給調整装置200は、例えば、需給調整装置200の状態を送信してきた需給調整装置200のうち、異常判定用情報が異常状態でないことを示す需給調整装置200である。
 図8において、横軸は各電力需給調整装置200が情報伝達路107から得る共通の制御信号の値fを示し、縦軸はN台の電力需給調整装置200(仮想電力需給調整装置)の出力電力(負値の出力電力は入力電力に対応)の合計値を示している。また、図8では、応答特性P(f)(出力電力)の最大値をB、最小値をCとしている。
 情報処理部103A2は、N台の電力需給調整装置200に対して、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
を満たすように、各需給調整装置200の一価関数(変換情報)pi(f)を個別に決定する。
 ただし、N台の電力需給調整装置200うちでi番目の需給調整装置200が、最大電力消費量biと、最小電力消費量ciと、入出力できない電力値diと、を有している場合、情報処理部103A2は、(1)式を満たし、かつ、
ci<pi(f)<bi、pi(f)≠di、{-∞<f<∞}  ・・・(2)
を満たす変換情報pi(f)を算出する。
 なお、最大電力消費量biと最小電力消費量ciと入出力できない電力値diは、i番目の需給調整装置200の状態送信部203から、i番目の需給調整装置200の状態として制御支援装置103Aに送信されてもよいし、情報処理部103A2に予め記憶されていてもよい。
 ここで、(1)式が成立する条件は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
である。
 このため、(3)式の条件が満たされない場合には、情報処理部103A2は、応答特性P(f)に代わる応答特性P’(f)を、N台の需給調整装置200の状態に基づいて決定する。応答特性P’(f)は、制御信号に応じた調整電力の目標値の一例である。
 例えば、情報処理部103A2は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
とするか、もしくは、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 
などとして、応答特性P’(f)を算出する。
 そして、情報処理部103A2は、(1)式の代わりに
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 
を用いる。
 ステップS702が終了すると、情報処理部103A2は、各変換情報pi(f)を、その変換情報pi(f)に対応する需給調整装置200に送信部103A3から送信する(ステップS703)。
 各需給調整装置200では、制御特性切り替え部204は、自装置200に対応する変換情報pi(f)を受信する。続いて、制御特性切り替え部204は、信号変換部201が用いる変換情報を、制御支援装置103Aから受信した変換情報pi(f)に更新する(ステップS704)。
 その後、制御信号源102が制御信号を送信すると(ステップS705)、信号変換部201は、情報伝達路107を通じて制御信号を受信する。なお、制御信号は、例えば一斉に各電力調整装置200に送信される。
 続いて、信号変換部201は、更新後の変換情報pi(f)に基づいて、制御信号を電力入出力値へ変換する。続いて、信号変換部201は、電力入出力値を負荷制御部202に出力する。負荷制御部202は、信号変換部201から電力入出力値を受け付けると、電力入出力値に基づいて蓄電池本体の充電や放電を制御して電力消費量あるいは電力供給量を調整する(ステップS706)。
 その後、ステップS705およびステップS706が繰り返される。
 その後(例えば、ステップS701が実行されてから15分後)、再び、ステップS701からステップS706が実行される。なお、ステップS701の実行間隔は、15分に限らず適宜変更可能である。
 次に、本実施形態の効果を説明する。
 情報処理部103A2は、N台の需給調整装置200の状態に基づいて、目標値として機能する応答特性P(f)または応答特性P’(f)を決定する。
 このため、例えば、N台の需給調整装置200で実現可能な目標値を設定することが可能になる。
 (第3の実施形態)
 本発明の第3の実施形態では、図3に示した制御システム100において、各電力需給調整装置として図9に示した電力需給調整装置300が用いられ、制御支援装置103として図10に示した制御支援装置103Bが用いられる。
 電力需給調整装置300としては、エネルギー貯蔵が可能な蓄電池が想定される。電力需給調整装置300は、電力系統運用でよく用いられる、ガバナフリーの制御信号とLFCの制御信号の2つの制御信号に応じて電力需給調整を実行する。このため、本実施形態では、ガバナフリーの制御信号を送信する第1の制御信号源と、LFCの制御信号を送信する第2の制御信号源が用いられる。
 第1の信号源である系統周波数測定部と第2の信号源である中央給電指令所は、同じ装置に備えられていてもいいし、別の装置に備えられていてもいい。
 図9において、電力需給調整装置300は、少なくとも、ガバナフリー信号変換部301と、LFC信号変換部302と、合成器303と、負荷制御部(インバーター)304と、制御特性切り替え部305と、エネルギー貯蔵部306と、状態送信部307とを備えている。本実施形態では、負荷制御部304としてインバーターが用いられる。ここで、電力需給調整装置300の構成要素からエネルギー貯蔵部306を除いた構成要素(ガバナフリー信号変換部301と、LFC信号変換部302と、合成器303と、負荷制御部304と、制御特性切り替え部305と、状態送信部307)は、需給調整制御装置に含まれる。
 ガバナフリー信号変換部301は、電力需給調整装置300の直近で測定した送配電網101の電力の周波数(以下「系統周波数」と称する)を受信する。ガバナフリー信号変換部301は、系統周波数を受信すると、系統周波数から基準値(例えば50Hz)を減算してガバナフリー信号を生成する。
 また、ガバナフリー信号変換部301は、制御支援装置103Bから送信された、ガバナフリー信号と電力入出力値との対応関係を表すガバナフリー変換情報を、制御特性切り替え部305を介して受信する。ガバナフリー信号変換部301は、新しいガバナフリー変換情報を受信(取得)すると、古いガバナフリー変換情報を新しいガバナフリー変換情報に更新する。ガバナフリー信号変換部301は、ガバナフリー変換情報に基づいて、ガバナフリー信号を電力入出力値へ変換する。
 ガバナフリー変換情報は、特定情報および変換情報の一例である。
 ガバナフリー信号は、電力需給調整の制御信号の一例である。
 ガバナフリー信号は、系統周波数から基準値(例えば50Hz)を単に減算した信号なので、ガバナフリー信号と電力入出力値との対応関係を表すガバナフリー変換情報は、実質的に、系統周波数と電力入出力値との対応関係を表すことにもなる。系統周波数は、ガバナフリーの制御信号の一例である。系統周波数は、電力需給調整装置300の直近の送配電網101の電力の周波数を測定する周波数測定部から送信される。周波数測定部は、第1の制御信号源および系統周波数の測定結果の送信元の一例である。
 ガバナフリー信号変換部301が系統周波数を受信する間隔は、ガバナフリー信号変換部301がガバナフリー変換情報(特定情報)を受信する間隔より短い。
 例えばガバナフリー信号変換部301は、周期T3で系統周波数を受信(取得)し、周期T3より長い周期T4でガバナフリー変換情報を受信(取得)する。そのため、ガバナフリー信号変換部301は、「系統周波数,系統周波数,・・・・,系統周波数+ガバナフリー変換情報」というように、周期T3の間隔で系統周波数を連続的に受信し、系統周波数の受信が所定回数に達するタイミング(例えば周期T4のタイミング)になると、系統周波数とガバナフリー変換情報とを一緒に受信する。なお、系統周波数の受信が所定回数に達するタイミングと周期T4のタイミングとは一致していなくてもよい。この場合、系統周波数とガバナフリー変換情報は同時に受信されない。
 ここで新しいガバナフリー変換情報を取得してガバナフリー変換情報を更新するまで、ガバナフリー信号変換部301は周期T3で受信する系統周波数と、既に受信している最新のガバナフリー変換情報とに基づいて、系統周波数(ガバナフリー信号)を電力入出力値に変換する。
 つまり、ガバナフリー信号変換部301は、周期T4のタイミングまでは最新のガバナフリー変換情報を何回も利用して、周期T3で受信した系統周波数に基づくガバナフリー信号を電力入出力値に変換する。
 その後は、ガバナフリー信号変換部301は、上記と同様に周期T3の間隔で系統周波数を連続的に受信して、周期T4を経過するタイミングになると、新たにガバナフリー変換情報を受信(取得)し、ガバナフリー変換情報を新しいガバナフリー変換情報に更新し、系統周波数と新しいガバナフリー変換情報とに基づいて、系統周波数(ガバナフリー信号)を電力入出力値に変換する。
 LFC信号変換部302は、電力需給調整装置300が接続されている送配電網101を含む電力系統の中央給電指令所から、LFCの制御信号であるLFC信号を受信する。
 また、LFC信号変換部302は、制御支援装置103Bから送信された、LFC信号と電力入出力値との対応関係を表すLFC変換情報を、制御特性切り替え部305を介して受信する。LFC信号変換部302は、新しいLFC変換情報を受信(取得)すると、古いLFC変換情報を新しいLFC変換情報に更新する。LFC信号変換部302は、LFC信号を受信すると、LFC変換情報に基づいて、LFC信号を電力入出力値へ変換する。
 LFC変換情報は、特定情報および変換情報の一例である。
 中央給電指令所は、第2の制御信号源およびLFC信号の送信元の一例である。
 LFC信号変換部302がLFC信号を受信する間隔は、LFC信号変換部302がLFC変換情報(特定情報)を受信する間隔より短い。
 例えばLFC信号変換部302は、周期T5でLFC信号を受信(取得)し、周期T5より長い周期T6でLFC変換情報を受信(取得)する。そのため、LFC信号変換部302は、「LFC信号,LFC信号,・・・・,LFC信号+LFC変換情報」というように、周期T5の間隔でLFC信号を連続的に受信し、LFC信号の受信が所定回数に達するタイミング(例えば周期T6のタイミング)になると、LFC信号とLFC変換情報とを一緒に受信する。なお、LFC信号の受信が所定回数に達するタイミングと周期T6のタイミングとは一致していなくてもよい。この場合、LFC信号とLFC変換情報は同時に受信されない。
 ここで新しいLFC変換情報を取得してLFC変換情報を更新するまで、LFC信号変換部302は周期T5で受信するLFC信号と、既に受信している最新のLFC変換情報とに基づいて、LFC信号を電力入出力値に変換する。
 つまり、LFC信号変換部302は、周期T6のタイミングまでは最新のLFC変換情報を何回も利用して、周期T5で受信したLFC信号を電力入出力値に変換する。
 その後は、LFC信号変換部302は、上記と同様に周期T5の間隔でLFC信号を連続的に受信して、周期T6を経過するタイミングになると、新たにLFC変換情報を受信(取得)し、LFC変換情報を新しいLFC変換情報に更新し、LFC信号と新しいLFC変換情報とに基づいて、LFC信号を電力入出力値に変換する。
 図11は、i番目の電力需給調整装置300のガバナフリー変換情報とLFC変換情報との一例を示した図である。
 図11(a)は、ガバナフリー信号変換部301のガバナフリー変換情報pi(f)の一例を示した図である。図11(a)において、横軸は、送配電網101の系統周波数の基準値(例えば、50Hz)からの偏差をガバナフリー信号f(f=系統周波数-基準値)として示し、縦軸は、合成器303へ出力する放電電力(負値の放電電力は充電電力を意味する)を示している。
 図11(b)は、LFC信号変換部302のLFC変換情報qi(g)の一例を示した図である。図11(b)において、横軸は、中央給電指令所等から受けるLFC信号の値gを示し、縦軸は、合成器303へ出力する放電電力(負値の放電電力は充電電力を意味する)を示している。
 これら2つの変換情報(ガバナフリー変換情報pi(f)とLFC変換情報qi(g))はそれぞれ一価の関数である。系統周波数が送配電網101の任意の点で測定されれば、ガバナフリー信号fが一意に決まり、それに伴い一意のガバナフリー出力値(放電電力)が決まる。また、LFC信号が与えられれば一意のLFC出力値(放電電力)が決まる。
 合成器303は、ガバナフリー信号変換部301とLFC信号変換部302で作られた各電力入出力値を加算処理して指示電力値を生成する。
 インバーター304は、合成器303で生成された指示電力値に基づいて、エネルギー貯蔵部306と送配電網101の間で電力をやり取りして、エネルギー貯蔵部306において電力の充放電を行う。
 エネルギー貯蔵部306は、電力エネルギーを貯蔵可能なデバイスである。エネルギー貯蔵部306は、例えば、蓄電池本体である。
 制御特性切り替え部305は、情報伝達路108で得られたガバナフリー変換情報pi(f)を、ガバナフリー信号変換部301に保持させ、情報伝達路108で得られたLFC変換情報qi(g)を、LFC信号変換部302に保持させる。
 制御特性切り替え部305は、ガバナフリー変換情報pi(f)を取得した際に、ガバナフリー信号変換部301が既にガバナフリー変換情報pi(f)を保持している場合、保持されているガバナフリー変換情報pi(f)を、取得したガバナフリー変換情報pi(f)に更新する。
 制御特性切り替え部305は、LFC変換情報qi(g)を取得した際に、LFC信号変換部302が既にLFC変換情報qi(g)を保持している場合には、保持されているLFC変換情報qi(g)を、取得したLFC変換情報qi(g)に更新する。
 状態送信部307は、電力需給調整装置300の様々な状態を制御支援装置103Bへ送信する。
 状態送信部307が送信する状態は、インバーター304が扱える最大放電電力、最大充電電力および応答速度、エネルギー貯蔵部306の最大のエネルギー貯蔵量および最小のエネルギー貯蔵量、並びに電力需給調整装置に対する希望エネルギー貯蔵率である。希望エネルギー貯蔵率は、目標状態の一例である。以下では、最大充電電力は「最小放電電力」とも称される。
 なお、状態送信部307が送信する状態は、上述した状態に限らず適宜変更可能である。例えば、状態送信部307が送信する状態として、電力需給調整装置の現在のエネルギー貯蔵量や現在のエネルギー貯蔵率が用いられてもよいし、それ以外にも異常状態、出力の実績値等様々なものが用いられてもよい。
 本実施形態では、状態送信部307は、インバーター304が扱える最大放電電力および最大充電電力、エネルギー貯蔵部306の最大のエネルギー貯蔵量および最小のエネルギー貯蔵量、希望エネルギー貯蔵率、および、現在のエネルギー貯蔵量を、電力需給調整装置300の状態として、制御支援装置103Bへ送信する。
 上記で例に挙げた、最大放電電力・最小放電電力・最大のエネルギー貯蔵量・最小のエネルギー貯蔵量・希望エネルギー貯蔵率などは、電力需給調整装置300の物理的な特性から決められてもよい。また、電力需給調整装置300に設定入力部308を備え付け、電力需給調整装置300の所有者等が、設定入力部308を操作することで、これらの状態を適宜決めてもよい。
 例えば、インバーター304が物理的に扱える最大放電電力が5[kW]・最小放電電力が-5[kW]だった時に、インバーター304が扱える最大放電電力を3[kW]・最小放電電力を-2[kW](最大充電電力を2[kW])のように制限することも可能である。エネルギー貯蔵量についても同様である。
 図10において、制御支援装置103Bは、少なくとも、受信部103B1と、情報処理部103B2と、送信部103B3とを備えている。
 受信部103B1は、各電力需給調整装置300の状態を受信する。
 情報処理部103B2は、生成部の一例である。
 情報処理部103B2は、受信部103B1が受信した各電力需給調整装置300の状態に基づいて、電力需給調整装置300ごとに、ガバナフリー変換情報pi(f)とLFC変換情報qi(g)とを生成する。
 情報処理部103B2は、ガバナフリー変換情報pi(f)とLFC変換情報qi(g)を生成する際、ガバナフリー変換情報pi(f)ごとに特定されるガバナフリー信号に対応する電力入出力値の合計値がガバナフリー信号に応じた目標値に一致し、かつ、LFC変換情報qi(g)ごとに特定されるLFC信号に対応する電力入出力値の合計値がLFC信号に応じた目標値に一致するように、ガバナフリー変換情報pi(f)とLFC変換情報qi(g)を生成する。
 また、情報処理部103B2は、さらに、各電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率が各々の希望エネルギー貯蔵率に近づくように、ガバナフリー変換情報pi(f)とLFC変換情報qi(g)とを生成する。希望エネルギー貯蔵率は、目標状態の一例である。
 送信部103B3は、各電力需給調整装置300に、対応するガバナフリー変換情報pi(f)およびLFC変換情報qi(g)を送信する。
 次に、本実施形態の動作を説明する。
 図12は、本実施形態の動作を説明するためのシーケンス図である。
 なお、図12において、複数の制御信号源102Aの各々は、系統周波数測定部であり、複数の電力需給調整装置300の各々と対応する。各制御信号源102Aは、対応する電力需給調整装置300と送配電網101との連系点で系統周波数を測定し、その測定結果を、対応する電力需給調整装置300に送信する。また、制御信号源102Bは、中央給電指令所である。制御信号源102Bは、LFC信号を送信する。
 各電力需給調整装置300の状態送信部307は、自装置300の状態を制御支援装置103Bへ送信する(ステップS1201)。
 制御支援装置103Bの受信部103B1は、各電力需給調整装置300の状態を受信すると、各電力需給調整装置300の状態を、情報処理部103B2に出力する。
 情報処理部103B2は、各電力需給調整装置300の状態を受け付けると、各電力需給調整装置300の状態に基づいて、電力需給調整装置300ごとに、ガバナフリー変換情報pi(f)とLFC変換情報qi(g)とを生成する(ステップS1202)。
 ここで、ステップS1202の一例を説明する。
 図13は、M台の電力需給調整装置300のうち正常に機能する状態のN台の需給調整装置300を仮想的に統合することで構成される仮想電力需給調整装置に要求される応答特性の一例を示した図である。N台の需給調整装置200は、例えば、需給調整装置300の状態を送信してきた需給調整装置300である。
 図13(a)は、仮想電力需給調整装置に要求されるガバナフリー応答特性P(f)の一例を示した図である。ガバナフリー応答特性P(f)は、制御信号に応じた調整電力の目標値の一例である。
 図13(a)において、横軸は、ガバナフリー信号f(f=系統周波数-基準値)を示し、縦軸は、仮想電力需給調整装置の出力電力で満たしたい、ガバナフリー信号fに応じた放電電力(負値の放電電力は充電電力を意味する)を示している。
 図13(b)は、仮想電力需給調整装置に要求されるLFC応答特性Q(f)の一例を示した図である。LFC応答特性Q(f)は、制御信号に応じた調整電力の目標値の一例である。
 図13(b)において、横軸はLFC信号gを示し、縦軸は、仮想電力需給調整装置の出力電力で満たしたい、LFC信号gに応じた放電電力(負値の放電電力は充電電力を意味する)を示している。
 図13では、ガバナフリー応答特性P(f)(出力電圧)の最大値をBP、最小値をCPとし、LFC応答特性Q(g)(出力電圧)の最大値をBQ、最小値をCQとしている。
 仮想電力需給調整装置で満たしたいガバナフリー制御の容量(以下「所望のガバナフリー容量」とも称する)は、ガバナフリー応答の最大振れ幅(BP-CP)である。また、ガバナフリー制御の信号fは短周期でほぼ上下均等に振れると考えられることから、(BP-AP)=(AP-CP)の関係が成り立つ。ここで、APは、AP=(BP-CP)/2である。
 また、仮想電力需給調整装置で満たしたいLFC制御の容量(以下「所望のLFC容量」とも称する)は、LFC応答の最大振れ幅(BQ-CQ)である。また、LFC信号は短周期でほぼ上下均等に触れると考えられることから、(BQ-AQ)=(AQ-CQ)の関係が成り立つ。ここで、AQは、AQ=(BQ-CQ)/2である。
 情報処理部103B2は、N台の電力需給調整装置300のそれぞれのエネルギー貯蔵量からリスク汎関数を算出する。次に、情報処理部103B2は、このリスク汎関数を最小化するように、ガバナフリー変換情報pi(f)とLFC変換情報qi(g)とを生成する。
 リスク汎関数は、電力需給調整装置300のエネルギー飽和リスクと、電力需給調整装置300のエネルギー枯渇リスクと、電力需給調整装置300の希望エネルギー貯蔵率と実際のエネルギー貯蔵率との乖離についての乖離リスクと、の3つのリスク要素で構成される。以下、リスク汎関数の詳細を述べる。
 図14は、i番目の電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵状態の時間遷移の一例を示した図である。
 図14には、i番目の電力需給調整装置300の各時刻でのエネルギー飽和リスク404、エネルギー枯渇リスク405、希望エネルギー貯蔵率との乖離リスク407が示されている。
 図14において、横軸は、時刻を表している。時刻t1、t2、tk、tk+1は、それぞれ、制御支援装置103Bが、ガバナフリー変換情報pi(f)とLFC変換情報qi(g)を配信する時刻を表している。また、縦軸は、i番目の電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率を表している。
 エネルギー貯蔵率は、i番目の電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵量が最小エネルギー貯蔵量のときに「0」となり、i番目の電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵量が最大エネルギー貯蔵量のときに「1」となるように設定されている。
 図14には、時刻t2での希望エネルギー貯蔵率406aと、時刻tk+1での希望エネルギー貯蔵率406bが示されている。ここで、希望エネルギー貯蔵率は、電力需給調整装置300の目標状態として、電力需給調整装置300から制御支援装置103Bに通知される。
 また、図14には、時刻t1でのエネルギー貯蔵率400aと、時刻t1のときに想定される、時刻t2での想定エネルギー貯蔵率401aが示されている。想定エネルギー貯蔵率401aは、時刻t2になったときに想定されるエネルギー貯蔵率の中で、その値になる確率が最も高いエネルギー貯蔵率である。
 また、図14には、時刻t1のときに想定される、時刻t2での想定最大エネルギー貯蔵率402aと、時刻t1のときに想定される、時刻t2での想定最小エネルギー貯蔵率403aが示されている。
 以降は便宜上、想定エネルギー貯蔵率を「最頻予測値」、想定最大エネルギー貯蔵率を「上側予測値」、想定最小エネルギー貯蔵率を「下側予測値」と称する。
 これら最頻予測値401、上側予測値402および下側予測値403の各々の値は、電力需給調整装置300のガバナフリー変換情報pi(f)とLFC変換情報qi(g)の関数を決めた際に一意に決定される値である。
 最頻予測値、上側予測値、下側予測値は、過去データから系統周波数やLFC信号の予測を行い、ガバナフリー変換情報pi(f)とLFC変換情報qi(g)ごとに算出してもよいし、利用する予測手法ごとに適宜各予測値の定義を変えてもよい。
 最頻予測値、上側予測値、下側予測値の定義を変える例を挙げると、
 時刻t2の最頻予測値≡時刻t1でのエネルギー貯蔵率+(pi(0)+qi(0))・(t2-t1)/β
 時刻t2の上側予測値≡時刻t1でのエネルギー貯蔵率+((pi(f)+qi(f))の最大値)・(t2-t1)/β
 時刻t2の下側予測値≡時刻t1でのエネルギー貯蔵率+((pi(f)+qi(f))の最小値)・(t2-t1)/β
 ただし、β=(最大エネルギー量-最小エネルギー量)
等と定義する方法がある。
 図14において、時刻t2でのエネルギー飽和リスクを示す汎関数404は、汎関数Ui(pi(・),qi(・)である。汎関数Ui(pi(・),qi(・)は、例えば、“上側予測値402a”が“1”(最大エネルギー貯蔵量に対応)を上回る量を表す。なお、時刻tk+1では“上側予測値402b”が“1”を下回っているため、汎関数Ui(pi(・),qi(・)=0である。
 時刻tk+1でのエネルギー枯渇リスクを示す汎関数405は、汎関数Li(pi(・),qi(・)である。汎関数Li(pi(・),qi(・)は、例えば、“下側予測値403b”が“0”(最小エネルギー貯蔵量に対応)を下回る量を表す。なお、時刻t2では“下側予測値403a”が“0”を上回っているため、汎関数Li(pi(・),qi(・)=0である。
 時刻t2での希望エネルギー貯蔵率との乖離リスクを示す汎関数407aは、汎関数Di(pi(・),qi(・)である。汎関数Di(pi(・),qi(・)は、例えば、最頻予測値401aと希望エネルギー貯蔵率との差の絶対値を表す。
 情報処理部103B2は、少なくとも、以下(7)~(15)の制約を満たしつつ、以下の汎関数(16)を最小化するような最適化問題を解くことで、電力需給調整装置300のガバナフリー変換情報pi(f)とLFC変換情報qi(g)を決定する。なお、以下の式において、Wminはインバーター304が扱える最大充電電力であり、Wmaxはインバーター304が扱える最大放電電力である。
 Wmin≦pi(f)≦Wmax   ・・・(7)
 Wmin≦qi(g)≦Wmax   ・・・(8)
 Wmin≦pi(f)+qi(g)≦Wmax ・・・(9)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 (BP-AP)=(AP-CP) ・・・(12)
 (BQ-AQ)=(AQ-CQ) ・・・(13)
 (BP-CP)=所望のガバナフリー容量 ・・・(14)
 (BQ-CQ)=所望のLFC容量 ・・・(15)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 なお、(16)式のwはリスクに関する重みづけ係数であり、制御支援装置103B上で任意に設定することができる。
 ここで、(16)式の最適化問題において、決定変数はpi(f)、qi(g)だけではなく、AP、BP、CP、AQ、BQ、CQもまた決定変数である。このため、各電力需給調整装置300においてエネルギー貯蔵率が希望エネルギー貯蔵率に近づくように、情報処理部103B2は、応答特性P(f)およびQ(g)も決定することになる。各電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率は各電力需給調整装置300の状態の一例である。
 情報処理部103B2が解く最適化問題には、(7)~(15)で示された制約以外にも、適宜様々な制約を追加することが可能である。
 ステップS1202が終了すると、情報処理部103B2は、変換情報pi(f)およびqi(g)を、それらの変換情報に対応する需給調整装置300に送信部103B3から送信する(ステップS1203)。
 各需給調整装置300では、制御特性切り替え部305は、自装置300に対応する変換情報pi(f)およびqi(g)を受信する。続いて、制御特性切り替え部305は、ガバナフリー信号変換部301が用いるガバナフリー変換情報を、制御支援装置103Bから受信したガバナフリー変換情報pi(f)に更新する。また、制御特性切り替え部305は、LFC信号変換部302が用いるLFC変換情報を、制御支援装置103Bから受信したLFC変換情報qi(g)に更新する(ステップS1204)。
 その後、制御信号源102Aが、系統周波数の測定結果を、対応する電力需給調整装置300に送信すると(ステップS1205)、対応する電力需給調整装置300のガバナフリー信号変換部301は、系統周波数の測定結果を受信する。
 続いて、ガバナフリー信号変換部301は、系統周波数から基準値(例えば50Hz)を減算してガバナフリー信号fを算出する。
 続いて、ガバナフリー信号変換部301は、更新後のガバナフリー変換情報pi(f)に基づいて、ガバナフリー信号fを電力入出力値へ変換する。続いて、ガバナフリー信号変換部301は、電力入出力値を合成器303に出力する。
 合成器303は、ガバナフリー信号変換部301の出力とLFC信号変換部302の出力を合成して指示電力値を生成する。なお、ガバナフリー信号変換部301が出力を発生しているときに、LFC信号変換部302が出力を発生していない場合には、ガバナフリー信号変換部301の出力が指示電力値となる。
 続いて、合成器303は、指示電力値をインバーター304に出力する。
 インバーター304は、指示電力値を受け付けると、その指示電力値に従って、エネルギー貯蔵部306と送配電網101の間で電力をやり取りして、エネルギー貯蔵部306において電力の充放電を行う(ステップS1206)。
 また、制御信号源102BがLFC信号を送信すると(ステップS1207)、LFC信号変換部302は、LFC信号を受信する。
 続いて、LFC信号変換部302は、更新後のLFC変換情報qi(g)に基づいて、LFC信号を電力入出力値へ変換する。続いて、LFC信号変換部302は、電力入出力値を合成器303に出力する。
 合成器303は、ガバナフリー信号変換部301の出力とLFC信号変換部302の出力を合成して指示電力値を生成する。なお、LFC信号変換部302が出力を発生しているときに、ガバナフリー信号変換部301が出力を発生していない場合には、LFC信号変換部302の出力が指示電力値となる。
 続いて、合成器303は、指示電力値をインバーター304に出力する。
 インバーター304は、指示電力値を受け付けると、その指示電力値に従って、エネルギー貯蔵部306と送配電網101の間で電力をやり取りして、エネルギー貯蔵部306において電力の充放電を行う(ステップS1208)。
 その後、ステップS1205~S1206とステップS1207~S1208がそれぞれ繰り返される。
 その後(例えば、ステップS1201が実行されてから15分後)、再び、ステップS1201からステップS1208が実行される。なお、ステップS1201の実行間隔は、15分に限らず適宜変更可能である。
 なお、APは、仮想電力需給調整装置で実行予定のガバナフリー制御の応答特性に対するオフセット成分を意味する。(7)式~(16)式においてオフセット成分APは決定変数であるために、ガバナフリー変換情報の配信時刻ごとにオフセット成分APの値が変更される。
 もし、ガバナフリー応答特性のオフセット成分APの値を変更したくない場合には、オフセット成分APとして定数値が用いられてもよい。
 また、オフセット成分APを決定変数とするか定数値とするかは、配信ごとに適宜自由に選択されてもよい。一例として、定期的に10回のうち最初の1回だけはオフセット成分APが決定変数として求められ、それ以降の9回は、前回のオフセット成分APが定数として用いられてもよい。
 また、AQは、仮想電力需給調整装置で実行予定のLFC制御の応答特性に対するオフセット成分を意味する。(7)式~(16)式においてオフセット成分AQは決定変数であるために、LFC変換情報の配信時刻ごとにオフセット成分AQの値が変更される。
 もし、LFC応答特性のオフセット成分AQの値を変更したくない場合には、オフセット成分AQとして定数値が用いられてもよい。
 また、オフセット成分AQを決定変数とするか定数値とするかは、配信ごとに適宜自由に選択されてもよい。一例として、定期的に7回のうち最初の1回だけではオフセット成分AQが決定変数として求められ、それ以降の6回は、前回のオフセット成分AQが定数として用いられてもよい。
 ここで、電力需給調整におけるオフセット成分の機能について説明する。
 まず、ガバナフリー応答特性を例に挙げてオフセット成分の機能を説明する。
 ガバナフリー応答特性は、ガバナフリー領域(系統周波数における秒~十数秒の変動周期領域)での電力需給調整を規定するガバナフリー信号fと仮想電力需給調整装置の出力電力との関係を示す。
 ここで、“ガバナフリー信号f=0”の場合(系統周波数が基準周波数に一致している場合)に“出力電力=0”となるガバナフリー応答特性を「基準ガバナフリー応答特性」と定義する。基準ガバナフリー応答特性は、例えば、図13(a)に示したガバナフリー応答特性P(f)からオフセット成分APを減算することによって表される(基準ガバナフリー応答特性=ガバナフリー応答特性P(f)-オフセット成分AP)。
 基準ガバナフリー応答特性で示される出力電力は、制御信号に対応した基準目標値または制御信号に対応した基準調整電力の一例である。基準ガバナフリー応答特性は、基準グラフの一例である。基準ガバナフリー応答特性は、ガバナフリー信号fの取りうる値のうちで中央となる値(例えばf=0)をとる基準ガバナフリー応答特性の点を中心に点対称である。また、オフセット成分(オフセット値)は、電力需給調整装置における制御信号に対応する調整電力の合計値と制御信号に応じた基準調整電力(基準ガバナフリー応答特性で示される出力電力)の差分となる。
 基準ガバナフリー応答特性にオフセット値(正または負の定数)を加算した場合、ガバナフリー領域の電力需給バランスは、オフセット値に対応する量だけずれた状態となる。しかし、ガバナフリー領域での電力需給バランスの時間変動分は、基準ガバナフリー応答特性によって抑制される。
 なお、オフセット値に起因する電力需給バランス変動の周期は、ガバナフリーやLFCでの調整対象周期よりも長いため、例えば、EDC(economic load dispatching control:経済負荷分配制御)の調整対象周期や、ガバナフリーおよびLFCよりも調整対象周期が長いその他の需給調整装置の調整対象周期に属することになる。よって、オフセット値に起因する電力需給バランス変動は、例えば、EDCや、ガバナフリーやLECよりも調整対象周期が長い火力・水力発電などの電力需給調整処理によって低減されることになる。
 このため、基準ガバナフリー応答特性にオフセット値を加算しても、ガバナフリー領域での電力需給バランスの時間変動分は抑制され、オフセット値に起因する電力需給バランス変動も抑制可能なものとなる。
 したがって、オフセット値を調整することによって、ガバナフリー応答特性は、仮想電力需給調整装置の最大出力電力Eおよび最小出力電力(最大充電電力)Fとで特定される範囲内で任意に設定可能となる。
 図15は、仮想電力需給調整装置の最大出力電力Eおよび最小出力電力(最大充電電力)Fと、最大値BPの取りうる範囲L1と、最小値CPの取りうる範囲L2と、の関係の一例を示した図である。
 次に、LFC応答特性を例に挙げてオフセット成分の機能を説明する。
 “LFC信号g=0”の場合に“出力電力=0”を示すLFC応答特性を「基準LFC応答特性」と定義する。
 基準LFC応答特性は、例えば、図13(b)に示したLFC応答特性Q(g)からオフセット成分AQを減算することによって表される(基準LFC応答特性=LFC応答特性P(f)-オフセット成分AQ)。
 基準LFC応答特性は、制御信号に対応した基準目標値の一例である。基準LFC応答特性は、基準グラブの一例である。基準LFC応答特性は、LFC信号gの取りうる値のうちで中央となる値をとる基準LFC応答特性の点を中心に点対称である。
 基準LFC応答特性にオフセット値を加算しても、LFC領域(系統周波数における分~十数分の変動周期領域)での電力需給バランスの時間変動分は抑制され、オフセット値に起因する電力需給バランス変動もEDCにて抑制可能なものとなる。
 したがって、オフセット値を調整することによって、LFC応答特性は、仮想電力需給調整装置の最大出力電力Eおよび最小出力電力(最大充電電力)Fとで特定される範囲内で任意に設定可能となる。
 これらオフセット値を有効に利用するために、情報処理部103B2は、各電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率が各々の希望エネルギー貯蔵率に近づくように、ガバナフリー応答特性およびLFC応答特性の各々のオフセット成分APおよびAQを設定する。これは、情報処理部103B2は、各電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率が各々の希望エネルギー貯蔵率に近づくように、ガバナフリー応答特性およびLFC応答特性を決定することを意味する。
 例えば、仮想電力需給調整装置を構成する全ての電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率が各希望エネルギー貯蔵率より低い場合、充電を規定する制御信号領域が、放電を規定する制御信号領域より大きくなるように、情報処理部103B2は正の値のオフセット成分APおよびAQを設定する。
 具体的に説明すると、正の値のオフセットが設定されることにより、全ての電力需給調整装置300が充電量の大小などの大きさを変化させることによる調整電力の合計値により、ガバナフリー信号やLFC信号の周期の短い時間変動分が抑制される(放電は行わずに充電の大きさ変化させてもいいし、一部放電を行ってもいい。)。
 そして追加した正の値のオフセットに対応する充電量に関しては、EDCや、ガバナフリーおよびLFCよりも調整対象周期が長い火力・水力発電などの電力需給調整処理によって低減される。
 ここで、仮想電力需給調整装置を構成する全ての電力需給調整装置300に対する、エネルギー貯蔵率が希望エネルギー貯蔵率より低い電力需給調整装置300の割合は、100%に限らず、50%よりも高ければ適宜変更可能である。
 また、例えば、仮想電力需給調整装置を構成する全ての電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率が各希望エネルギー貯蔵率より高い場合、放電を規定する制御信号領域が充電を規定する制御信号領域より大きくなるように、情報処理部103B2は負の値のオフセット成分APおよびAQを設定する。
 具体的に説明すると、負の値のオフセットが設定されることにより、全ての電力需給調整装置300が放電量の大小などの大きさを変化させることによる調整電力の合計値により、ガバナフリー信号やLFC信号の周期の短い時間変動分が抑制される(充電は行わずに放電の大きさ変化させてもいいし、一部充電を行ってもいい。)。
 そして追加した負の値のオフセットに対応する放電量に関しては、EDCや、ガバナフリーおよびLFCよりも調整対象周期が長い火力・水力発電などの電力需給調整処理によって低減される。
 ここで、仮想電力需給調整装置を構成する全ての電力需給調整装置300に対する、エネルギー貯蔵率が希望エネルギー貯蔵率より高い電力需給調整装置300の割合は、100%に限らず、50%よりも高ければ適宜変更可能である。
 なお、希望エネルギー貯蔵率として、電力需給調整装置300が劣化しにくい希望エネルギー貯蔵率が用いられると、電力需給調整装置300の劣化を抑制することが可能になる。
 (実施例)
 実施例の一つとして、3台の蓄電池を3台の電力需給調整装置として用いてガバナフリー運転とLFC運転を12~24時まで行うシミュレーションの実施結果を示す。
 シミュレーションで用いた3台の蓄電池としては、それぞれ一般的な家庭用蓄電池を想定し、容量5[kWh]、放電定格2.5[kW]、充電定格2.5 [kW]とした。
 図16は、充放電時の電力の効率601を示す図である。
 各蓄電池は、初期状態でそれぞれ、80[%]、50[%]、40[%]の充電量の割合であり、希望する充電率の割合は常に20[%]、40[%]、70[%]であるとした。
 図17は、実験で用いたガバナフリー信号701と、ガバナフリー信号701に応じてガバナフリー運転をした蓄電池3台の合計出力の結果702を、12時間のうち途中5000[秒]だけ示した図である。
 図17を参照すると、信号701に対して、出力702は追随していることがわかる。図17では、ガバナフリー運転の途中の5000[秒]だけを示しているが、信号701に対して出力702が追随するという結果は、シミュレーションを行った12時間で同様な結果となった。
 図18は、実験で用いたLFC信号801と、LFC信号801に応じてLFC運転をした蓄電池3台の合計出力の結果802を、12時間のうち途中5000[秒]だけ示した図である。
 図18を参照すると、信号801に対して、出力802は追随していることがわかる。図18では、LFC運転の途中の5000[秒]だけを示しているが、信号801に対して出力802が追随するという結果は、シミュレーションを行った12時間で同様な結果となった。
 図19は、シミュレーションを行った12時間の間の3台の蓄電池801, 802, 803の充電状態の時間遷移を示した図である。初期状態で蓄電池801, 802, 803はそれぞれ、80[%]、50[%]、40[%]の充電状態であるが、充電状態が希望に合わせて、それぞれ20[%]、40[%]、70[%]へ推移していることがわかる。
 次に、本実施形態の効果について説明する。
 情報処理部103B2は、複数の電力需給調整装置300の状態に基づいて、電力需給調整装置300ごとにガバナフリー変換情報およびLFC変換情報を生成する。この際、情報処理部103B2は、(10)式や(11)式が満たされるようにガバナフリー変換情報およびLFC変換情報を生成する。さらに、情報処理部103B2は、各電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率が各々の希望エネルギー貯蔵率に近づくように、ガバナフリー変換情報とLFC変換情報とを生成する。
 このため、電力需給調整装置300に電力需給調整処理を実行させつつ、各電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率を各々の希望エネルギー貯蔵率に近づけることが可能になる。
 情報処理部103B2は、各電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率が各々の希望エネルギー貯蔵率に近づくように、ガバナフリー応答特性とLFC応答特性を決定する。
 このため、電力需給調整装置300に電力需給調整処理を実行させつつ、各電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率が各々の希望エネルギー貯蔵率に近づくような、ガバナフリー応答特性とLFC応答特性を決定することが可能になる。
 情報処理部103B2は、各電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率が各々の希望エネルギー貯蔵率に近づくように、基準ガバナフリー応答特性にオフセット値を加算してガバナフリー応答特性を決定し、基準LFC応答特性にオフセット値を加算してLFC応答特性を決定する。
 このため、オフセット値を用いることで、電力需給調整装置300に電力需給調整処理を実行させつつ、各電力需給調整装置300のエネルギー貯蔵率を各々の希望エネルギー貯蔵率に近づけることが可能になる。
 次に、第2および第3の実施形態の変形例を説明する。
 制御信号は、第2の実施形態や第3の実施形態に挙げた制御信号に限らず適宜変更可能である。
 例えば、複数の電力系統が連系線によって接続されている場合には、連系線の潮流量の予定値からの乖離量を特定するための信号を制御信号として用いれば、連系線の潮流の制御を行うことが可能になる。
 また、風力発電や太陽光発電が電力系統に接続されている場合には、その発電電力の変動を特定するための信号を制御信号として用いることで、風力発電や太陽光発電の変動抑制を行うことが可能になる。ここで、風力発電や太陽光発電は、気象変動(気象条件)に応じて出力が変動する。このため、風力発電や太陽光発電の発電電力の変動を特定するための信号は、気象変動に応じた信号を意味する。よって、この信号を制御信号として用いることで、気象変動に応じて変動する電力需給バランス状態を調整することが可能になる。
 また、電力需給調整装置は、第2の実施形態や第3の実施形態に挙げた電力需給調整装置に限らず適宜変更可能である。
 例えば、一般の負荷機器のうちで負荷を調整できる機器やディーゼル発電機、太陽光発電機、風力発電機などの発電機が、電力需給調整装置として用いられてもよい。
 第3の実施形態での手法では、蓄電池以外でも、電力システムにつなげられていて且つ化学エネルギーや熱等の任意の形態でエネルギーを貯蔵できる装置であれば、電気自動車、ロボット、貯湯槽付きの給湯器、空調機器等様々な装置が電力需給調整装置として使用可能である。
 第2の実施形態と第3の実施形態の電力需給調整装置を両方まとめて扱うことも可能である。
 また、第3の実施形態に、第2実施形態の手法(例えば、電力調整装置の状態に基づいて、P(f)の代わりにP’(f)を用いる手法)が組み合わされてもよい。
 情報処理部103A2や103B2は、各電力需給調整装置の状態を各電力需給調整装置に問い合わせ、その問合せに対する応答(回答)から複数の電力需給調整装置の状態を取得してもよい。
 また、各電力需給調整装置の状態を監視する監視装置が存在する場合、情報処理部103A2や103B2は、その監視装置から各電力需給調整装置の状態を取得してもよい。
 上記各実施形態において、制御装置A、動作支援装置103A、103Bは、それぞれ、電力会社、アグリゲータまたはPPS(Power Producer and Supplier:特定規模電気事業者、新電力)にて管理されてもよい。
 上記実施形態において、制御装置A、動作支援装置103A、103B、需給調整制御装置は、それぞれ、コンピュータにて実現されてもよい。この場合、コンピュータは、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを読込み実行して、制御装置A、動作支援装置103A、103B、需給調整制御装置のいずれか有する機能を実行する。記録媒体は、例えば、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)である。記録媒体は、CD-ROMに限らず適宜変更可能である。
 以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
 また、本願発明について実施形態を参照して説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細は本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更が可能である。
 この出願は、2015年 1月 7日に出願された特願2015-001829号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
 A  制御装置
 A1  生成部
 A2  送信部
 101  送配電網
 102  制御信号源
 103、103A、103B  制御支援装置
 103A1、103B1  受信部
 103A2、103B2  情報処理部
 103A3、103B3  送信部
 104~106、200、300  電力需給調整装置
 107、108、109  情報伝達路
 201  信号変換部
 202  負荷制御部
 203  状態送信部
 204  制御特性切り替え部
 301  ガバナフリー信号変換部
 302  LFC信号変換部
 303  合成器
 304  インバーター
 305  制御特性切り替え部
 306   エネルギー貯蔵部
 307  状態送信部
 308  設定入力部

Claims (22)

  1.  複数の電力需給調整装置から受信した前記電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を生成する生成部と、
     前記特定情報を対応する前記電力需給調整装置に送信する送信部とを備える制御装置。
  2.  各電力需給調整装置における前記制御信号に対応する調整電力の合計値は、前記制御信号に応じた調整電力である請求項1に記載の制御装置。
  3.  前記生成部は、前記電力需給調整装置ごとの最大電力消費量と最小電力消費量に基づいて、前記特定情報を生成する請求項1または2に記載の制御装置。
  4.  前記制御信号に応じた調整電力は、前記制御信号に応じた基準調整電力にオフセット値を加算したものであり、
     前記生成部は、前記電力需給調整装置から受信した目標状態に基づいて、前記オフセット値を設定する請求項1から3のいずれか一項に記載の制御装置。
  5.  前記オフセット値は、各電力需給調整装置における前記制御信号に対応する調整電力の合計値と前記制御信号に応じた基準調整電力の差分である請求項4に記載の制御装置。
  6.  前記生成部は、それぞれの前記需給調整装置の状態と前記目標状態とに基づいて、前記オフセット値を設定する請求項4または5に記載の制御装置。
  7.  前記送信部は、前記制御信号が前記電力需給調整装置に送信される間隔より長い間隔で前記特定情報を前記電力需給調整装置に送信する請求項1から6のいずれか一項に記載の制御装置。
  8.  前記制御信号に応じた調整電力を、横軸を前記制御信号とし縦軸を前記調整電力とする基準グラフで表す場合に、前記基準グラフは、前記制御信号が取りうる値のうちで中央となる値に対応する前記基準グラフの点を中心に点対称である、請求項2に記載の制御装置。
  9.  電力需給調整装置の状態を外部装置に送信し、前記外部装置から電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を受信する通信手段と、
     受信した電力需給調整の制御信号を前記特定情報に基づいて調整電力へ変換する信号変換部と、
     前記調整電力に基づいて需給調整を行う負荷制御部とを備える需給調整制御装置。
  10.  各電力需給調整装置における前記制御信号に対応する調整電力の合計値は、前記制御信号に応じた調整電力である請求項9に記載の需給調整制御装置。
  11.  前記通信手段は、前記電力需給調整装置の状態として、最大電力消費量と最小電力消費量を送信する請求項9または10に記載の需給調整制御装置。
  12.  前記通信手段は、前記制御信号を受信する間隔より長い間隔で前記特定情報を受信する請求項9から11のいずれか一項に記載の需給調整制御装置。
  13.  前記変換情報を受信すると、前記信号変換部が変換に用いる前記特定情報を更新する制御特性切り替え部を備える請求項9から12のいずれか一項に記載の需給調整制御装置。
  14.  前記通信手段は、前記電力需給調整装置の応答速度、最大のエネルギー貯蔵量、最小のエネルギー貯蔵量、目標状態を送信する請求項9から13のいずれか一項に記載の需給調整制御装置。
  15.  ガバナフリーに関する前記特定情報に基づいて、ガバナフリー信号を調整電力に変換するガバナフリー信号変換部と、
     LFC信号に関する前記特定情報に基づいて、LFC信号を調整電力に変換するLFC信号変換部と、
     前記ガバナフリー信号変換部と前記LFC信号変換部で作られた各調整電力を加算処理して指示電力値を生成する合成器とを備える請求項9から14のいずれか一項に記載の需給調整制御装置。
  16.  前記ガバナフリー信号変換部は、系統周波数の測定結果を受信すると、当該系統周波数から基準値を減算してガバナフリー信号を決定する請求項15に記載の需給調整制御装置。
  17.  前記ガバナフリー信号変換部が受信する系統周波数の測定結果の送信元と、前記LFC信号変換部が受信するLFC信号の送信元とが異なる請求項15または16に記載の需給調整制御装置。
  18.  複数の需給調整制御装置から受信した電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を生成する生成部と、前記特定情報を対応する前記需給調整制御装置に送信する送信部とを備える制御装置と、
     前記電力需給調整装置の状態を前記制御装置に送信し、前記制御装置から前記特定情報を受信する通信手段と、受信した電力需給調整の制御信号を前記特定情報に基づいて調整電力へ変換する信号変換部と、前記調整電力に基づいて需給調整を行う負荷制御部とを備える需給調整制御装置と、を含む電力需給調整システム。
  19.  複数の電力需給調整装置から受信した前記電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を生成し、
     前記特定情報を対応する前記電力需給調整装置に送信する、制御方法。
  20.  電力需給調整装置の状態を外部装置に送信し、
     前記外部装置から電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を受信し、
     受信した電力需給調整の制御信号を前記特定情報に基づいて調整電力へ変換し、
     前記調整電力に基づいて需給調整を行う需給調整制御方法。
  21.  コンピュータに、
     複数の電力需給調整装置から受信した前記電力需給調整装置の状態に基づいて、電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を生成する生成手順と、
     前記特定情報を対応する前記電力需給調整装置に送信する送信手順と、を実行させるためのプログラム。
  22.  コンピュータに、
     電力需給調整装置の状態を外部装置に送信し、前記外部装置から電力需給調整の制御信号と前記電力需給調整装置ごとの調整電力との対応関係を特定する特定情報を受信する通信手順と、
     受信した電力需給調整の制御信号を前記特定情報に基づいて調整電力へ変換する信号変換手順と、
     前記調整電力に基づいて需給調整を行う負荷制御手順と、を実行させるためのプログラム。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001037085A (ja) * 1999-07-22 2001-02-09 Kansai Electric Power Co Inc:The 二次電池を含む電力系統の周波数制御方法及びその装置
JP2013153648A (ja) * 2011-09-22 2013-08-08 Nec Corp 電池制御システム、電池制御装置、電池制御方法およびプログラム
JP2014207862A (ja) * 2013-02-08 2014-10-30 日本電気株式会社 電池制御装置、電池制御システム、蓄電装置、制御装置、電池制御方法、電池制御支援方法およびプログラム
JP5633871B1 (ja) * 2013-02-08 2014-12-03 日本電気株式会社 電池制御装置、電池制御支援装置、電池制御システム、電池制御方法、電池制御支援方法、および記録媒体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001037085A (ja) * 1999-07-22 2001-02-09 Kansai Electric Power Co Inc:The 二次電池を含む電力系統の周波数制御方法及びその装置
JP2013153648A (ja) * 2011-09-22 2013-08-08 Nec Corp 電池制御システム、電池制御装置、電池制御方法およびプログラム
JP2014207862A (ja) * 2013-02-08 2014-10-30 日本電気株式会社 電池制御装置、電池制御システム、蓄電装置、制御装置、電池制御方法、電池制御支援方法およびプログラム
JP5633871B1 (ja) * 2013-02-08 2014-12-03 日本電気株式会社 電池制御装置、電池制御支援装置、電池制御システム、電池制御方法、電池制御支援方法、および記録媒体

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