WO2023090448A1 - 制御装置、電力変換システム、電力供給装置、プログラム及び制御方法 - Google Patents

制御装置、電力変換システム、電力供給装置、プログラム及び制御方法 Download PDF

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WO2023090448A1
WO2023090448A1 PCT/JP2022/043062 JP2022043062W WO2023090448A1 WO 2023090448 A1 WO2023090448 A1 WO 2023090448A1 JP 2022043062 W JP2022043062 W JP 2022043062W WO 2023090448 A1 WO2023090448 A1 WO 2023090448A1
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power
output
threshold
mode
value
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PCT/JP2022/043062
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English (en)
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文昭 中尾
毅 八木
Original Assignee
NExT-e Solutions株式会社
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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
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Definitions

  • the present invention relates to a control device, a power conversion system, a power supply device, a program and a control method.
  • Non-Patent Document 1 discloses a technique for alleviating short-period output fluctuations in photovoltaic power generation by controlling charging and discharging of a storage battery with high-speed calculation in milliseconds by a storage battery control system.
  • Patent Literature [Non-Patent Document 1] New Energy Foundation, "2019 New Energy Grand Prize New Energy Foundation Chairman's Award Introduction Activity Category Introduction of large-scale storage battery system with short-period output fluctuation mitigation measures", [online], [November 16, 2021 Search], Internet ⁇ URL: https://www.nef.or.jp/award/kako/r01/b_04.html>
  • the power storage facility is connected via the second power conditioner to the output side of the first power conditioner connected to the solar power generation module.
  • an expensive control system capable of processing complicated calculations at high speed is required.
  • a control device is provided in a first aspect of the present invention.
  • the control device described above controls, for example, the output power, which is the power that the power supply device outputs to the power system.
  • the above-described control device is configured such that (i) the absolute value of the rate of change, which indicates the ratio of the amount of change in the output power per unit time to the rated output of the power supply device, is equal to or less than the first threshold or less than the first threshold.
  • a first mode in which the magnitude of the output power is increased (ii) a second mode in which the magnitude of the output power is decreased such that the absolute value of the variation rate is equal to or less than or less than the second threshold, and (iii) Output control to operate the power supply device in any one mode of the third mode that maintains the magnitude of the output power so that the absolute value of the fluctuation rate is equal to or less than the third threshold or less than the third threshold have a department.
  • the third threshold is, for example, smaller than the first and second thresholds.
  • the rated output of the power supply device may be determined based on the contract for the power supply device to supply power to the power system.
  • the rated output of the power supply may be determined based on the maximum capacity of the power supply to supply power to the power grid.
  • the output control section may control the output power so that the output power increases at the first fluctuation rate.
  • the output control section may control the output power so that the output power decreases at the second variation rate.
  • the output control section may control the output power so that the output power does not substantially fluctuate.
  • the difference between the absolute value of the first volatility and the absolute value of the second volatility may be smaller than a predetermined value.
  • the power supply device may include a power generation device configured to output DC power.
  • the power supply device may include a power storage device capable of inputting and outputting DC power.
  • the power supply device may include a power conversion device that converts DC power output by at least one of the power generation device and the power storage device into AC power.
  • the control device may control the power conversion device to adjust the magnitude of the output power.
  • the control device described above may include a generated power value acquisition unit that acquires information indicating the current value of the generated power, which is the power output by the power generation device.
  • the control device described above may include an output power value acquisition unit that acquires information indicating the current value of the output power.
  • the output control unit may have an output mode determination unit that determines the operation mode of the power supply device based on the current value of the generated power and the current value of the output power.
  • the output mode determination unit may determine to operate the power supply device in the first mode. In the control device described above, (b) when the current value of the generated power is smaller than the current value of the output power, the output mode determination unit may determine to operate the power supply device in the second mode.
  • the output mode determination unit determines to operate the power supply device in the third mode.
  • the above control device may include a power storage state acquisition unit that acquires information indicating the remaining capacity or SOC of the power storage device.
  • the output mode determination unit (i) when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is greater than the fifth threshold, determining to operate the power supply device in the first mode, and (ii) determining to operate the power supply device in the third mode when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is smaller than a fifth threshold; .
  • the output mode determination unit (i) when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is smaller than the sixth threshold, determining to operate the power supply device in the second mode, and (ii) determining to operate the power supply device in the third mode when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is greater than a sixth threshold; .
  • the fifth threshold may be less than the sixth threshold.
  • the above control device may include a power storage state acquisition unit that acquires information indicating the remaining capacity or SOC of the power storage device.
  • the output control unit may have an output mode determination unit that determines the operation mode of the power supply device based on the remaining capacity or the SOC of the power storage device.
  • the above control device may include a planned value acquisition unit that acquires information indicating the planned value of the output power of the power supply device at a specific time.
  • the control device described above may include an output power value acquisition unit that acquires information indicating the current value of the output power.
  • the output control unit may have an output mode determination unit that determines the operation mode of the power supply device based on the planned output power value and the current output power value.
  • the output mode determination unit may determine to operate the power supply device in the first mode. In the control device described above, (b) when the planned value of the output power is smaller than the current value of the output power, the output mode determination unit may determine to operate the power supply device in the second mode. In the above control device, (i) when the difference between the planned value of output power and the current value of output power is smaller than the fourth threshold, (ii) the ratio of the current value of output power to the planned value of output power is predetermined or (iii) when the output of the power conversion device reaches a predetermined upper limit value, the output mode determination unit determines to operate the power supply device in the third mode. You can
  • the above control device may include a power storage state acquisition unit that acquires information indicating the remaining capacity or SOC of the power storage device.
  • the output mode determination unit when (a) the planned value of the output power is greater than the current value of the output power, the output mode determination unit (i) when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is greater than the fifth threshold, determining to operate the power supply device in the first mode, and (ii) determining to operate the power supply device in the third mode when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is smaller than a fifth threshold; .
  • the output mode determination unit when (b) the planned value of the output power is smaller than the current value of the output power, the output mode determination unit (i) when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is smaller than the sixth threshold, determining to operate the power supply device in the second mode, and (ii) determining to operate the power supply device in the third mode when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is greater than a sixth threshold; .
  • the fifth threshold may be less than the sixth threshold.
  • the above control device may include a weather information acquisition unit that acquires weather information for the area where the power generation device is installed.
  • the control device described above may include a generated power prediction unit that derives a predicted value of generated power at each of a plurality of times included in the first period based on the weather information acquired by the weather information acquisition unit.
  • the control device includes an output plan generation unit that determines a planned value of the output power of the power supply device at each of the plurality of times included in the second period based on the predicted value of the generated power derived by the generated power prediction unit. may be provided.
  • the power generation device may include a photovoltaic power generation device.
  • the output mode determination unit determines the operation mode of the power supply device based on the planned output power value determined by the output plan generation unit and the current output power value obtained by the output power value obtaining unit. may be determined.
  • the first threshold of the fluctuation rate may be 5%/min or less.
  • the second threshold of the fluctuation rate may be 5%/min or less.
  • a power conversion system is provided in a second aspect of the present invention. Said power conversion system is provided with the control apparatus which concerns on a 1st aspect, for example.
  • the power conversion system described above includes, for example, a power conversion device.
  • a power supply is provided in a third aspect of the present invention.
  • the power supply device described above includes, for example, the control device according to the first aspect.
  • the power supply device described above includes, for example, a power generation device.
  • the power supply device described above includes, for example, a power storage device.
  • the power supply device described above includes, for example, a power conversion device.
  • a control method is provided in a fourth aspect of the present invention.
  • the above control method is, for example, a method for controlling the output power, which is the power that the power supply device outputs to the power system.
  • the absolute value of the rate of change which indicates the ratio of the amount of change in the output power per unit time to the rated output of the power supply device, is equal to or less than the first threshold or less than the first threshold.
  • a first mode in which the magnitude of the output power is increased (ii) a second mode in which the magnitude of the output power is decreased such that the absolute value of the variation rate is equal to or less than or less than the second threshold, and (iii) Output control to operate the power supply device in any one mode of the third mode that maintains the magnitude of the output power so that the absolute value of the fluctuation rate is equal to or less than the third threshold or less than the third threshold have stages.
  • the third threshold is, for example, smaller than the first and second thresholds.
  • the above control method may be a method for controlling the output power, which is the power that the power supply device outputs to the power system, using a computer.
  • a computer may be the subject of the operation of each step included in the above control method.
  • a program is provided in a fifth aspect of the present invention.
  • the program may be a program for causing a computer to function as the control device according to the first aspect.
  • the program may be a program for causing a computer to execute the control method according to the fourth aspect.
  • a computer readable medium storing the above program may be provided.
  • the computer-readable medium may be non-transitory computer-readable medium.
  • the computer-readable medium may be a computer-readable recording medium.
  • An example of the system configuration of the power supply system 100 is shown schematically.
  • An example of an internal configuration of power conditioner 120 is shown roughly.
  • An example of the internal configuration of inverter control section 264 is shown schematically.
  • An example of information processing in the control target determining unit 320 is schematically shown.
  • An example of an internal configuration of a control target determination unit 320 is schematically shown.
  • An example of the output mode of the power supply system 100 is shown schematically.
  • An example of the relationship between generated power and output power is schematically shown.
  • An example of the relationship between generated power and output power is schematically shown.
  • An example of the relationship between generated power and output power is schematically shown.
  • An example of the relationship between generated power and output power is schematically shown.
  • An example of the relationship between generated power and output power is schematically shown.
  • An example of the relationship between the power generation prediction and the output plan is shown schematically.
  • An example of the system configuration of the computer 3000 is shown schematically.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a system configuration of a power supply system 100.
  • the power supply system 100 includes, for example, a power generation system 110, a power conditioner 120, a power storage system 130, and a control system 140.
  • the power supply system 100 may include a power meter 122 and a power meter 132 .
  • the power generation system 110 includes, for example, one or a plurality of (sometimes referred to as one or more) photovoltaic panels 112, one or more connection units 114, a power collection board 116, and power 118 in total.
  • the power supply system 100 details of the power supply system 100 will be described by taking as an example a case where the power conditioner 120 of the power supply system 100 is electrically connected to the power system 20 and the distribution board 30 .
  • AC power can be supplied from the power supply system 100 to the power system 20 via the power conditioner 120 .
  • AC power may be supplied from the power supply system 100 to one or more loads 32 via the power conditioner 120 and the distribution board 30 .
  • Electrically connected is not limited to direct connection between a specific element and another element.
  • a third element may intervene between a specific element and another element.
  • it is not limited to the case where a specific element and another element are physically connected.
  • the input and output windings of a transformer are not physically connected, but are electrically connected.
  • control system 140 of the power supply system 100 exchanges information with the system management server 42 and the information providing server 44 via the communication network 10 as an example. Details of system 100 are described. Thereby, the power supply system 100 can acquire various kinds of information such as information on management of the power system 20 and weather information.
  • the power supply system 100 generates DC power in the power generation system 110 and converts the DC power into AC power in the power conditioner 120 .
  • the power supply system 100 also outputs power to the power system 20 (sometimes referred to as power selling).
  • the power supply system 100 utilizes the power conditioner 120 and the power storage system 130 to detect fluctuations in the power output by the power supply system 100 to the power system 20 (sometimes referred to as output power). suppress
  • the power conditioner 120 controls the output power so that the fluctuation rate of the output power, which will be described later, is equal to or less than a predetermined value or less than the predetermined value.
  • the rate of change in output power is the ratio of the amount of change in output power [kW] per unit time (for example, the amount of change per minute [kW/min]) to the rated output [kW] of power supply system 100. indicates The rate of change in output power may be the rate of change per minute [%/min].
  • the rated output of the power supply system 100 is determined, for example, based on a contract for the power supply system 100 to supply power to the power system 20 (sometimes referred to as a power sales contract). In one embodiment, the rated output of the power supply system 100 is determined based on the maximum power [kW] received by the power system specified in the power purchase agreement. In another embodiment, the rated output of the power supply system 100 is determined based on the planned supply amount notified to the power supply system 100 side based on the power purchase contract. The rated output of the power supply system 100 may be determined based on the maximum output [kW] that the power supply system 100 can output.
  • the power storage system 130 is arranged on the input side of the power conditioner 120 .
  • the power supply system 100 can suppress fluctuations in output power without controlling charging and discharging of the storage battery by complicated high-speed calculations as in the conventional technology.
  • the power supply system 100 can accurately suppress variations in output power with a relatively simple configuration.
  • the power supply system 100 can control the fluctuation rate of the output power of the power supply system 100 to 5%/min or less or 1%/min or less.
  • the communication network 10 is used for information transmission.
  • the communication network 10 may be a wired communication transmission line, a wireless communication transmission line, or a combination of a wireless communication transmission line and a wired communication transmission line.
  • Communication network 10 may include wireless packet communication networks, the Internet, P2P networks, leased lines, VPNs, power line communication lines, and the like.
  • the communication network 10 may include (i) a mobile communication network such as a mobile phone network, and (ii) a wireless MAN (for example, WiMAX (registered trademark)), a wireless LAN (for example, WiFi (registered trademark)). ), Bluetooth (registered trademark), Zigbee (registered trademark), NFC (Near Field Communication), and other wireless communication networks.
  • the power system 20 supplies power to consumers (not shown).
  • the distribution board 30 receives power from the power system 20 or the power conditioner 120 and distributes the power to one or more loads 32 electrically connected to the distribution board 30 .
  • load 32 utilizes electrical power.
  • Various electrical products are exemplified as the load 32 .
  • the grid management server 42 manages the power grid 20 .
  • the system management server 42 transmits various notifications for managing the power system 20 to the power supply system 100 .
  • the information providing server 44 provides various types of information.
  • the information providing server 44 provides weather information.
  • the power generation system 110 is configured to be capable of outputting DC power.
  • the power generation system 110 is electrically connected to, for example, the power conditioner 120 and the power storage system 130 .
  • the DC power output by the power generation system 110 is input to the power conditioner 120 and output to the power grid 20 via the power conditioner 120 .
  • the DC power that the power conditioner 120 could not receive is input to the power storage system 130 and stored in the power storage system 130 .
  • the power stored in power storage system 130 can be output to power system 20 via power conditioner 120 at appropriate timing.
  • the photovoltaic panel 112 uses the photovoltaic effect to convert light energy into electric power.
  • the photovoltaic panel 112 includes, for example, a plurality of solar cell modules and a frame and/or a frame that supports the solar cell modules.
  • the photovoltaic panel 112 may comprise a solar array with multiple strings of solar cells connected in parallel. Each of the multiple solar cell strings may have multiple solar cell modules connected in series.
  • connection unit 114 is for electrically connecting the plurality of solar cell modules included in the photovoltaic panel 112 so that the photovoltaic panel 112 outputs a specified current and voltage, for example. Equipped with a terminal block.
  • the connection unit 114 is also called a junction box.
  • the connection unit 114 may have at least one function of a backflow prevention function, a surge absorber function, and a converter function in addition to the terminal block function described above.
  • connection unit 114 includes a converter (not shown) and a converter control section (not shown) that controls the converter.
  • the converter may be a DC/DC converter.
  • the converter may be a boost converter.
  • the converter converts the voltage of the DC power input to the connection unit 114.
  • the converter may convert the voltage of the input DC power according to the command from the converter control section. Specifically, the converter converts the DC voltage input from the photovoltaic panel 112 to the connection unit 114 into a high DC voltage. As a result, power whose voltage has been adjusted is output from the connection unit 114 to the power collection board 116 .
  • the converter control unit controls the operation of the converter.
  • the converter may adjust the power generation efficiency of the photovoltaic panel 112 by performing MPPT (Maximum Power Point Tracking) control, automatic start/stop control, or the like. .
  • MPPT Maximum Power Point Tracking
  • the power collection board 116 collects, for example, the DC power generated by the plurality of photovoltaic power generation panels 112 into one and supplies it to the power conditioner 120 .
  • the power collection board 116 is electrically connected to the power conditioner 120 and the power storage system 130 . As a result, of the power output from power collection board 116 , the power that power conditioner 120 could not receive is input to power storage system 130 .
  • the watt-hour meter 118 measures, for example, the amount of electric power (sometimes referred to as generated power) output by the power generation system 110 (sometimes referred to as generated power). do.
  • the watt-hour meter 118 may measure the generated power.
  • the power meter 118 outputs information indicating the measurement results to the control system 140, for example. Examples of measurement results include the current value of generated power [kW], the current value of generated power [kWh] based on a specific point in time, and the like.
  • Watt-hour meter 118 outputs to control system 140 information in which information indicating one or more times and information indicating measurement results at each time are associated (sometimes referred to as power generation history). may
  • the power conditioner 120 receives, for example, DC power output by at least one of the power generation system 110 and the power storage system 130, and is sometimes referred to as input power of the power conditioner 120. ) to AC power. Also, the power conditioner 120 supplies the AC power to the power system 20 .
  • the power conditioner 120 may control the output power [kW] of the power supply system 100 .
  • the power conditioner 120 controls the magnitude of the output power and/or the degree of variation of the output power.
  • the degree of change in output power include the rate of increase in output power, the rate of decrease in output power, and the rate of change in output power.
  • the power conditioner 120 acquires information necessary for controlling the operation of converting DC power to AC power and/or the operation of supplying AC power to the power system 20 from the control system 140, for example. Details of the power conditioner 120 will be described later.
  • the watt-hour meter 122 measures the amount of electric power (that is, the output power described above) that the power conditioner 120 outputs to the electric power system 20 (sometimes referred to as the output power amount). ) is measured.
  • the power meter 122 may measure output power.
  • the power meter 122 outputs information indicating the measurement result to the control system 140, for example. Examples of measurement results include the current value of the output power [kW], the current value of the output power amount [kWh] based on a specific point in time, and the like.
  • Watt-hour meter 122 outputs to control system 140 information in which information indicating one or more times and information indicating measurement results at each time are associated (sometimes referred to as output history). may
  • the power storage system 130 is configured to be able to input and output DC power.
  • the power storage system 130 is electrically connected to the output side of the power generation system 110 and the input side of the power conditioner 120 .
  • the excess or deficiency of the generated power is adjusted while the DC power remains.
  • the magnitude of the output power output from the power supply system 100 to the power system 20 can be easily adjusted without performing complex calculations at high speed as in the conventional technology.
  • fluctuations in output power can be suppressed relatively easily.
  • the power storage system 130 includes, for example, a storage battery (not shown) that stores electric power, and a charge/discharge control unit (not shown) that controls charging/discharging of the storage battery.
  • the power storage system 130 may include various sensors (not shown) for measuring the state of the storage battery.
  • the state of the storage battery is exemplified by remaining capacity [Ah], SOC [%], and the like.
  • the power storage system 130 may output information indicating the state of the storage battery to the control system 140 .
  • the power meter 132 measures the amount of power (sometimes referred to as charge/discharge power) charged and discharged by the power storage system 130 (sometimes referred to as charge/discharge power).
  • the power meter 132 may measure charge/discharge power.
  • the power meter 132 outputs information indicating the measurement result to the control system 140, for example. Examples of measurement results include the current value of charging/discharging power [kW], the current value of charging/discharging power [kWh] based on a specific point in time, and the like.
  • the watt-hour meter 132 outputs to the control system 140 information in which information indicating one or more times and information indicating measurement results at each time are associated (sometimes referred to as charge/discharge history). You may
  • the control system 140 controls the power supply system 100 .
  • the control system 140 acquires, for example, information indicating the state of each unit of the power supply system 100 from each unit of the power supply system 100 .
  • the control system 140 acquires information necessary for controlling the power supply system 100 from at least one of the grid management server 42 and the information providing server 44, for example. Control system 140 controls the operation of power supply system 100 based on this information.
  • control system 140 may control the operation of the power generation system 110 by transmitting information necessary for controlling the power generation system 110 to the power generation system 110 .
  • control system 140 may control the operation of power conditioner 120 by transmitting information necessary for controlling power conditioner 120 to power generation system 110 .
  • control system 140 may control the operation of power storage system 130 by transmitting information necessary for controlling power storage system 130 to power generation system 110 .
  • Each unit of the power supply system 100 may be implemented by hardware, software, or both hardware and software. At least part of each part of the power supply system 100 may be realized by a single server or may be realized by a plurality of servers. At least part of each part of the power supply system 100 may be realized on a virtual machine or on a cloud system. At least part of each part of the power supply system 100 may be realized by a personal computer or a mobile terminal. Mobile terminals may include mobile phones, smart phones, PDAs, tablets, notebook or laptop computers, wearable computers, and the like. Each part of the power supply system 100 may store information using distributed ledger technology or distributed networks, such as blockchain.
  • the components implemented by the software define operations related to the components in an information processing device with a general configuration. It may be implemented by activating the software or program that runs the
  • the information processing apparatus having the above general configuration includes (i) a data processing apparatus having a processor such as a CPU and GPU, a ROM, a RAM, a communication interface, and the like; and (ii) a keyboard, pointing device, touch panel, camera, voice input Input devices such as devices, gesture input devices, various sensors, and GPS receivers, (iii) output devices such as display devices, audio output devices, and vibration devices, and (iv) storage devices such as memories, HDDs, and SSDs (external including a storage device).
  • the data processing apparatus or storage device may store the software or program described above.
  • the software or program is executed by the processor to cause the information processing device to perform operations defined by the software or program.
  • the above software or program may be stored in a non-transitory computer-readable recording medium.
  • the above software or program may be a program for causing a computer to function as power supply system 100 or a part thereof.
  • the software or program described above may be a program for causing a computer to execute information processing in power supply system 100 or a part thereof.
  • An example of the above information processing is a control method for controlling the output power, which is the power that the power supply device outputs to the power system.
  • the absolute value of the rate of change which indicates the ratio of the amount of change in the output power per unit time to the rated output of the power supply device, is equal to or less than the first threshold or less than the first threshold.
  • a first mode in which the magnitude of the output power is increased (ii) a second mode in which the magnitude of the output power is decreased such that the absolute value of the variation rate is equal to or less than or less than the second threshold, and (iii) Output control to operate the power supply device in any one mode of the third mode that maintains the magnitude of the output power so that the absolute value of the fluctuation rate is equal to or less than the third threshold or less than the third threshold have stages.
  • the third threshold may be smaller than the first and second thresholds.
  • the third threshold may be zero or substantially zero. For example, if the third threshold is sufficiently small compared to the first threshold or the second threshold, the third threshold may be considered substantially zero.
  • the first threshold and the second threshold may be the same or different.
  • the first threshold and the second threshold may be substantially the same. For example, if the difference between the first and second thresholds is less than a predetermined value, the first and second thresholds can be considered substantially the same.
  • the predetermined value may be 0.1%/min or less or less than 0.1%/min.
  • the first threshold may be 5%/min or less, 4%/min or less, 1%/min or less, or 0.8%/min. It may be below.
  • the second threshold may be 5%/min or less, 4%/min or less, 1%/min or less, or 0.8%/min or less.
  • the third threshold may be 0.2%/min or less, 0.1%/min or less, or less than 0.1%/min.
  • the output control section may control the output power so that the output power increases at the first fluctuation rate.
  • the first volatility may be a substantially fixed value.
  • the output control section may control the output power so that the output power decreases at the second fluctuation rate.
  • the second volatility may be a substantially fixed value.
  • the output control section may control the output power so that the output power does not substantially fluctuate.
  • the absolute value of the first volatility and the absolute value of the second volatility may be substantially the same. For example, if the difference between the absolute value of the first volatility and the absolute value of the second volatility is smaller than a predetermined value, the absolute value of the first volatility and the absolute value of the second volatility are substantially can be regarded as identical.
  • the predetermined value may be 0.1%/min or less or less than 0.1%/min.
  • the power supply system 100 may be an example of a power supply device.
  • the maximum output that the power supply system 100 can output may be an example of the maximum value of the ability of the power supply device to supply power to the power grid.
  • Power generation system 110 may be an example of a power generation device.
  • the photovoltaic panel 112 may be an example of a photovoltaic device.
  • the watt-hour meter 118 may be an example of a generated power value acquisition unit.
  • the power conditioner 120 may be an example of a control device, power conversion device, or power conversion system.
  • the power meter 122 may be an example of an output power value acquisition unit.
  • the power storage system 130 may be an example of a power storage device.
  • the sensor arranged in the power storage system 130 may be an example of the power storage state acquisition unit.
  • the watt-hour meter 132 may be an example of a power storage state acquisition unit.
  • the control system 140 may be an example of a generated power value acquisition unit, an output power value acquisition unit,
  • an example of the power supply system 100 has been described by taking as an example the case where the power meter 118, the power meter 122, and the power meter 132 output information indicating the measurement results to the control system 140.
  • the power supply system 100 is not limited to this embodiment.
  • power meter 118 , power meter 122 , and power meter 132 may output information indicating measurement results to power conditioner 120 .
  • control system 140 may control various operations of inverter 120 .
  • control system 140 may be an example of an output controller or controller.
  • connection unit 114 when the connection unit 114 includes a converter, and the connection unit 114 adjusts the voltage of the DC power output by the photovoltaic panel 112 and performs MPPT (Maximum Power Point Tracking) control has been described as an example of the power supply system 100 .
  • the power supply system 100 is not limited to this embodiment.
  • the power conditioner 120 includes a converter, and the power conditioner 120 adjusts the voltage of the DC power output by the current collector 116 and performs MPPT (Maximum Power Point Tracking) control. you can
  • FIG. 2 schematically shows an example of the internal configuration of the power conditioner 120.
  • the power conditioner 120 includes, for example, a power adjustment circuit 202 that adjusts input power and outputs the adjusted power, and a control unit 204 that controls the power adjustment circuit 202 .
  • the power adjustment circuit 202 includes, for example, a DC input terminal 210, an inverter 230, a grid interconnection section 240, and an AC output terminal 250.
  • Power conditioning circuit 202 may include voltmeter 232 , ammeter 234 , voltmeter 236 , and ammeter 238 .
  • the grid connection unit 240 has, for example, a grid-side switch 242, a grid-side circuit breaker 244, and an ammeter 246.
  • the controller 204 includes, for example, an inverter controller 264 and a grid interconnection controller 266 .
  • the DC input terminal 210 is electrically connected to the power generation system 110 and the power storage system 130, for example.
  • DC input terminal 210 receives power output by at least one of power generation system 110 and power storage system 130 .
  • DC input terminal 210 outputs DC power input to DC input terminal 210 to inverter 230 .
  • the inverter 230 converts input DC power into AC power, for example.
  • Inverter 230 may convert input DC power into AC power according to a command from inverter control unit 264 .
  • Inverter 230 outputs the converted AC power to grid interconnection section 240 .
  • the voltmeter 232 measures the input voltage of the inverter 230 .
  • the voltmeter 232 may output information indicating the measurement result to the control section 204 .
  • ammeter 234 measures the input current of inverter 230 .
  • the ammeter 234 may output information indicating the measurement result to the control section 204 .
  • voltmeter 236 measures the output voltage of inverter 230 .
  • the voltmeter 236 may output information indicating the measurement result to the control section 204 .
  • ammeter 238 measures the output current of inverter 230 .
  • the ammeter 238 may output information indicating the measurement result to the control section 204 .
  • the grid interconnection unit 240 performs various operations related to interconnection between the power supply system 100 and the power grid 20 .
  • Each part of the grid interconnection section 240 may operate according to a command from the grid interconnection control section 266 .
  • the interconnection side switch 242 electrically connects or disconnects the power conditioner 120 and the power system 20 .
  • the grid-side circuit breaker 244 protects the power system 20 and the power conditioner 120 from short circuits and ground faults.
  • the ammeter 246 measures the current value of the output power output from the AC output terminal 250 .
  • the ammeter 246 may output information indicating the measurement result to the control section 204 .
  • the AC output terminal 250 is electrically connected to the power system 20 and the distribution board 30, for example.
  • the AC output terminal 250 outputs the AC power output by the inverter 230 to the power system 20 and/or the distribution board 30 .
  • the inverter control section 264 controls the operation of the inverter 230 .
  • the inverter control unit 264 can control the output power of the power supply system 100 .
  • the inverter control unit 264 controls the inverter 230 to adjust the magnitude of the output power that the power supply system 100 outputs to the power grid 20 .
  • Inverter control section 264 may adjust the magnitude of output power so that short-term fluctuations in output power are suppressed.
  • Inverter control unit 264 may acquire information indicating at least one measurement result of voltmeter 232 , ammeter 234 , voltmeter 236 , and ammeter 238 . Details of the inverter control unit 264 will be described later.
  • the grid interconnection control section 266 controls the operation of the grid interconnection section 240 .
  • the system interconnection control unit 266 controls opening and closing of the interconnection side switch 242 .
  • the grid interconnection control unit 266 may control opening and closing of the grid-side circuit breaker 244 .
  • the grid interconnection control unit 266 may acquire information indicating the measurement result of the ammeter 246 .
  • the power adjustment circuit 202 may be an example of a power converter.
  • Inverter 230 may be an example of a power converter.
  • the inverter control section 264 may be an example of an output control section or control device.
  • FIG. 3 schematically shows an example of the internal configuration of the inverter control section 264.
  • the inverter control unit 264 includes, for example, a storage unit 310, a control target determination unit 320, an output current control unit 332, and an output voltage control unit 334.
  • the storage unit 310 has a contract information storage unit 312, a control condition storage unit 314, and an output history storage unit 316, for example.
  • the storage unit 310 stores various information.
  • the contract information storage unit 312 stores various types of information related to the power purchase contract described above.
  • Information related to the power purchase contract includes information indicating the maximum power [kW] received by the power system specified in the power purchase contract, and information related to rules established by the operator of the power system 20 who is one of the parties to the power purchase contract. , various types of information notified to the power supply system 100 from the system management server 42 based on the power purchase contract.
  • the above rules may include rules regarding the allowable range of fluctuation rate of power supplied from the power supply system 100 to the power grid 20 .
  • the control condition storage unit 314 stores various information regarding control of the output power of the power supply system 100 .
  • the information related to the control of the output power include information indicating the maximum value of the magnitude of the output power, information indicating conditions regarding fluctuations in the output power, and the like.
  • Examples of the conditions related to output power fluctuation include the upper limit or range of the fluctuation speed of the output power, the upper limit or range of the absolute value of the fluctuation rate, and the like.
  • the conditions for fluctuations in the output power are determined, for example, so that the power purchase agreement and/or the rules set by the operator of the power system 20 are complied with.
  • the output history storage unit 316 stores the output history of the power supply system 100 .
  • control target determination unit 320 determines a target value for the power conditioner 120 to control the output power of the power supply system 100 .
  • Control target determining section 320 may determine a target value for the magnitude of output power at each of one or more times.
  • the control target determination unit 320 may determine the target value of the magnitude of the output voltage at each of one or more times.
  • the control target determination unit 320 may determine the target value of the magnitude of the output current at each of one or more times.
  • control target determination unit 320 first determines the operation mode of the power conditioner 120 .
  • control target determining section 320 determines the magnitude of the output current.
  • the control target determining section 320 may determine the magnitudes of the output voltage and the output current. Thereby, the control target determination unit 320 can control the output power of the power supply system 100 . Details of the control target determining unit 320 will be described later.
  • the operation modes of the power conditioner 120 include (i) a rising mode to increase the magnitude of the output power, (ii) a falling mode to decrease the magnitude of the output power, and (iii) maintain the magnitude of the output power. Hold mode is exemplified.
  • power conditioner 120 may control the magnitude of output power so as to suppress variations in output power. For example, the power conditioner 120 controls the magnitude of the output power so that the absolute value of the output power fluctuation rate is equal to or less than a predetermined value or less than the predetermined value.
  • the power generated by the power generation system 110 is higher than the control target (for example, a specific value or numerical range) of the output power of the power conditioner 120. If so, the power storage system 130 can be charged. Similarly, when the power generated by the power generation system 110 is smaller than the control target of the output power of the power conditioner 120 (for example, a specific value or numerical range), the power storage system 130 may be discharged.
  • the control target for example, a specific value or numerical range
  • the increase mode may be an operation mode in which the magnitude of the output power is increased so that the absolute value of the rate of change of the output power is equal to or less than the first threshold or less than the first threshold.
  • the magnitude of the output power is controlled such that the fluctuation value of the output power reaches a predetermined target value.
  • the absolute value of the target value is less than or equal to the first threshold.
  • the magnitude of the output power is controlled such that the fluctuation value of the output power varies within a predetermined numerical range.
  • the absolute value of the upper limit of the above numerical range may be less than or equal to the first threshold.
  • the lower limit of the above numerical range may be 0 or more.
  • the fall mode may be an operation mode that reduces the magnitude of the output power so that the absolute value of the output power fluctuation rate is equal to or less than the second threshold or less than the second threshold.
  • the magnitude of the output power is controlled such that the variation of the output power reaches a predetermined target value.
  • the absolute value of the target value is less than or equal to the second threshold.
  • the magnitude of the output power is controlled such that the variation of the output power varies within a predetermined numerical range.
  • the absolute value of the lower limit of the above numerical range may be less than or equal to the second threshold.
  • the upper limit of the above numerical range may be 0 or less.
  • the hold mode may be an operation mode that maintains the magnitude of the output power so that the absolute value of the output power fluctuation rate is equal to or less than the third threshold or less than the third threshold.
  • the magnitude of the output power is controlled so that the fluctuation value of the output power reaches a predetermined target value.
  • the absolute value of the target value is less than or equal to the third threshold.
  • the magnitude of the output power is controlled such that the fluctuation value of the output power varies within a predetermined numerical range.
  • the absolute value of the upper limit of the above numerical range may be less than or equal to the third threshold.
  • the absolute value of the lower limit of the above numerical range may be less than or equal to the third threshold.
  • the magnitude of the output power may be substantially maintained.
  • the first threshold and the second threshold may be the same or different.
  • the first threshold and the second threshold may be substantially the same. For example, if the difference between the first and second thresholds is less than a predetermined value, the first and second thresholds can be considered substantially the same.
  • the predetermined value may be 0.1%/min or less or less than 0.1%/min.
  • the first threshold may be 5%/min or less, 4%/min or less, 1%/min or less, or 0.8%/min or less.
  • the second threshold may be 5%/min or less, 4%/min or less, 1%/min or less, or 0.8%/min or less.
  • the third threshold of volatility may be 5%/min or less, 1%/min or less, or 0.8%/min or less.
  • the third threshold may be smaller than the first and second thresholds.
  • the third threshold may be zero or substantially zero. For example, if the third threshold is sufficiently small compared to the first threshold or the second threshold, the third threshold may be considered substantially zero.
  • the output current control unit 332 controls the operation of the inverter 230 so that the value of the output current of the inverter 230 becomes the target value determined by the control target determination unit 320, for example.
  • the output voltage control unit 334 controls the operation of the inverter 230 so that the value of the output voltage of the inverter 230 becomes the target value determined by the control target determination unit 320, for example.
  • the control target determination unit 320 may be an example of an output control unit or a control device.
  • the rise mode may be an example of the first mode.
  • the descent mode may be an example of the second mode.
  • the hold mode may be an example of the third mode.
  • FIG. 4 schematically shows an example of information processing in the control target determination unit 320.
  • FIG. 4 schematically shows an example of information processing in the control target determination unit 320.
  • the control target determination unit 320 performs to determine the conditions for controlling the output power (sometimes referred to as control conditions).
  • the sales contract stipulates that the ratio of the output power of the power supply system 100 per minute to the rated output of the power supply system 100 (that is, the fluctuation rate) is 1%/min or less. If so, the control condition for the rise mode is to increase the magnitude of the output power so that the absolute value of the output power fluctuation rate is 0.8%/min or less or less than 0.8%/min. do. Similarly, as a control condition for the fall mode, it is determined that the magnitude of the output power is reduced so that the absolute value of the fluctuation rate of the output power is 0.8%/min or less or less than 0.8%/min. do.
  • the control target determination unit 320 determines the operation mode of the power conditioner 120. For example, the control target determining unit 320 may (i) determine the difference between a predetermined comparison target value at each time and the current value of the output power, and/or (ii) based on the current value of the SOC of the storage battery, Determine the operation mode of the power conditioner 120 . The details of the comparison target will be described later.
  • control target determination unit 320 determines the target values of the output voltage and/or the output current at each time based on the operation mode of the power conditioner 120 and the control conditions of each operation mode.
  • Control target determination unit 320 determines the control amount of power adjustment circuit 202 and outputs a control signal to power adjustment circuit 202 .
  • control target determination unit 320 determines the control amount of inverter 230 and outputs a control signal to inverter 230 . This suppresses fluctuations in the output power of the power supply system 100 .
  • FIG. 5 schematically shows an example of the internal configuration of the control target determining section 320.
  • the control target determination unit 320 includes, for example, a comparison target acquisition unit 510, a weather information acquisition unit 522, a power generation prediction unit 524, an output plan generation unit 526, an output power value acquisition unit 530, It includes a comparison unit 540 , a power storage state acquisition unit 550 , an output mode determination unit 560 , and a target value determination unit 570 .
  • the comparison target acquisition unit 510 has, for example, a generated power value acquisition unit 512 and a planned value acquisition unit 514 .
  • the comparison target acquisition unit 510 acquires the comparison target value described above.
  • the current value of the generated power of the power generation system 110 and the value (planned value may be called.) is exemplified.
  • the generated power value acquisition unit 512 acquires information indicating the current value of the generated power [kW] of the power generation system 110 .
  • the generated power value acquisition unit 512 acquires information indicating the current value of the generated power [kW] of the power generation system 110 from the watt-hour meter 118 or the control system 140 .
  • the planned value acquisition unit 514 acquires information indicating the planned value of the output power [kW] of the power supply system 100 at a specific time.
  • the planned value acquiring unit 514 acquires, for example, information indicating the planned value of the output power of the power supply system 100 at the present time or when the control target determining unit 320 is expected to output the control signal.
  • the planned value acquisition unit 514 may acquire information indicating the planned value at the specific time by acquiring the output plan of the power supply system 100 .
  • the output plan may be information in which information indicating each of one or more times is associated with information indicating the output power of the power supply system 100 at each time.
  • the planned value acquisition unit 514 may acquire the output plan generated by the output plan generation unit 526 .
  • the weather information acquisition unit 522 acquires weather information for the area where the power generation system 110 is installed.
  • the weather information acquisition unit 522 acquires, for example, the weather information of the area where the power generation system 110 is installed from the information providing server 44 .
  • the generated power prediction unit 524 derives predicted values of generated power at each of a plurality of times included in at least the first period based on the weather information acquired by the weather information acquisition unit 522 .
  • the first period may be any period.
  • the time interval may be any value.
  • the generated power prediction unit 524 predicts the generated power every minute from 8:00 am to 7:59 pm on November 17th.
  • the output plan generation unit 526 plans the output power of the power supply system 100 at each of the plurality of times included in the second period based on the predicted value of the generated power derived by the generated power prediction unit 524. determine the value. For example, the output plan generation unit 526, based on the generated power from 8:00 am to 7:59 pm on November 17th derived by the generated power prediction unit 524, from 0:00 am on November 17 Generated power is predicted every minute until 23:59 pm.
  • the first period and the second period may be the same or substantially the same period, or may be different periods.
  • the length of the second period may be longer than the length of the first period or shorter than the length of the first period.
  • the start of the second period may be earlier than the start of the first period.
  • the end of the second period may be after the beginning of the first period, before the end of the first period, or after the end of the first period. It can be the time.
  • the output power value acquisition unit 530 acquires information indicating the current value of the output power of the power supply system 100 .
  • the output power value acquisition unit 530 acquires information indicating the current value of the output power of the power supply system 100 from the control system 140 .
  • the comparison unit 540 compares the comparison target value acquired by the comparison target acquisition unit 510 with the current output power value acquired by the output power value acquisition unit 530 . Comparing section 540 outputs information indicating the comparison result (for example, the magnitude relationship) to output mode determining section 560 . In one embodiment, the comparison unit 540 compares, for example, the current value of generated power acquired by the generated power value acquisition unit 512 and the current value of output power acquired by the output power value acquisition unit 530 . In another embodiment, the comparison unit 540 compares, for example, the current planned output power value acquired by the planned value acquisition unit 514 with the current output power value acquired by the output power value acquisition unit 530 .
  • the power storage state acquisition unit 550 acquires information indicating the remaining capacity or SOC of the power storage system 130 .
  • the power storage state acquisition unit 550 acquires information indicating the remaining capacity or the SOC of the power storage system 130 from the power storage system 130 or the control system 140 .
  • the output mode determination unit 560 determines the operation mode of the power conditioner 120. For example, the output mode determination unit 560 determines the operation mode of the power conditioner 120 based on the current value of the generated power and the current value of the output power. For example, the output mode determination unit 560 determines the operation mode of the power conditioner 120 based on the planned output power value and the current output power value. For example, output mode determination unit 560 determines the operation mode of power conditioner 120 based on the remaining capacity or SOC of power storage system 130 . The output mode determination unit 560 may determine the operation mode of the power conditioner 120 based on the above combinations.
  • the output mode determination unit 560 determines the operation mode of the power conditioner 120 based on the current value of the generated power and the current value of the output power.
  • the operating mode of power conditioner 120 may be the operating mode of inverter 230 .
  • the output mode determination unit 560 determines to operate the power conditioner 120 in the rising mode when the current value of the generated power is greater than the current value of the output power, and/or (b) If the current value of generated power is less than the current value of output power, it is determined to operate the inverter 120 in descending mode.
  • the output mode determination unit 560 may determine to operate the power conditioner 120 in the hold mode when the difference between the current value of the generated power and the current value of the output power is smaller than the fourth threshold.
  • the fourth threshold may be determined such that the current value of generated power and the current value of output power are substantially the same.
  • the output mode determining unit 560 may determine to operate the power conditioner 120 in the hold mode when the ratio of the current value of output power to the current value of generated power is within a predetermined numerical range.
  • the above numerical ranges may be determined such that the current value of generated power and the current value of output power are substantially the same. Only the upper limit may be set for the above numerical range, or both the upper limit and the lower limit may be set. For example, if the difference between the current value of generated power and the current value of output power is within 0.5% of the current value of output power, the current value of generated power and the current value of output power are considered to be substantially the same. can be taken.
  • the output mode determination unit 560 may determine to operate the power conditioner 120 in the hold mode when the output of the power conditioner 120 or the inverter 230 reaches a predetermined upper limit value. The output mode determination unit 560 may determine to operate the power conditioner 120 in the hold mode when the output of the power conditioner 120 or the inverter 230 reaches the maximum output.
  • the output mode determination unit 560 determines the operation mode of the power conditioner 120 based on the planned output power value and the current output power value.
  • the operating mode of power conditioner 120 may be the operating mode of inverter 230 .
  • the output mode determining unit 560 determines to operate the power conditioner 120 in the rising mode when the planned value of the output power is greater than the current value of the output power, and/or (b) If the planned value of output power is less than the current value of output power, it is determined to operate the inverter 120 in ramp down mode.
  • the output mode determining unit 560 may determine to operate the power conditioner 120 in the hold mode when the difference between the planned output power value and the current output power value is smaller than the fourth threshold.
  • the fourth threshold may be determined such that the planned value of output power and the current value of output power are substantially the same.
  • the output mode determining unit 560 may determine to operate the power conditioner 120 in the hold mode when the ratio of the current value of the output power to the planned value of the output power is within a predetermined numerical range.
  • the above numerical ranges may be determined such that the planned value of output power and the current value of output power are substantially the same. Only the upper limit may be set for the above numerical range, or both the upper limit and the lower limit may be set. Only the upper limit may be set for the above numerical range, or both the upper limit and the lower limit may be set. For example, if the difference between the planned value of output power and the current value of output power is within 0.5% of the current value of output power, the current value of generated power and the current value of output power are considered to be substantially the same. can be taken.
  • the output mode determination unit 560 may determine to operate the power conditioner 120 in the hold mode when the output of the power conditioner 120 or the inverter 230 reaches a predetermined upper limit value. The output mode determination unit 560 may determine to operate the power conditioner 120 in the hold mode when the output of the power conditioner 120 or the inverter 230 reaches the maximum output.
  • the output mode determination unit 560 determines the operation mode of the power conditioner 120 based on the remaining capacity or SOC of the power storage system 130 .
  • the operating mode of power conditioner 120 may be the operating mode of inverter 230 .
  • the output mode determination unit 560 when the current value of the generated power is greater than the current value of the output power, the output mode determination unit 560, for example, (i) when the remaining capacity or SOC of the power storage system 130 is greater than the fifth threshold, It is determined to operate the power conditioner 120 in the rise mode, and (ii) when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is smaller than the fifth threshold, it is determined to operate the power conditioner 120 in the hold mode.
  • the fifth threshold may be 30%, 20%, or 10%.
  • the remaining capacity or SOC of the power storage system 130 is appropriately maintained. According to the present embodiment, since the power storage system 130 secures a sufficient amount of power that can be discharged, even if the power generated by the power generation system 110 suddenly decreases, the output power of the power supply system 100 does not fluctuate. can be suppressed.
  • the output mode determining unit 560 When the current value of the generated power is smaller than the current value of the output power, the output mode determining unit 560, for example, (i) when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is smaller than the sixth threshold, the power conditioner is in the descending mode. (ii) when the remaining capacity or SOC of the power storage device is greater than the sixth threshold, determine to operate the power conditioner 120 in the hold mode;
  • the sixth threshold may be 40%, 50%, or 60%.
  • said 5th threshold value may be smaller than a 6th threshold value.
  • the remaining capacity or SOC of the power storage system 130 is appropriately maintained. According to the present embodiment, since the power storage system 130 is operated in a chargeable state, fluctuations in the output power of the power supply system 100 can be suppressed even when the power generated by the power generation system 110 increases rapidly. .
  • the output state determination unit 560 when the planned value of the output power is greater than the current value of the output power, the output state determination unit 560, for example, (i) when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is greater than the fifth threshold, It is determined to operate the power conditioner 120 in the rise mode, and (ii) when the remaining capacity or the SOC of the power storage device is smaller than the fifth threshold, it is determined to operate the power conditioner 120 in the hold mode.
  • the fifth threshold may be 30%, 20%, or 10%.
  • the remaining capacity or SOC of the power storage system 130 is appropriately maintained. According to the present embodiment, since the power storage system 130 secures a sufficient amount of power that can be discharged, even if the power generated by the power generation system 110 suddenly decreases, the output power of the power supply system 100 does not fluctuate. can be suppressed.
  • the output mode determination unit 560 determines to operate the power conditioner 120 in the hold mode.
  • the sixth threshold may be 40%, 50%, or 60%.
  • said 5th threshold value may be smaller than a 6th threshold value.
  • the remaining capacity or SOC of the power storage system 130 is appropriately maintained. According to the present embodiment, since the power storage system 130 is operated in a chargeable state, fluctuations in the output power of the power supply system 100 can be suppressed even when the power generated by the power generation system 110 increases rapidly. .
  • the target value determination unit 570 determines the target values of the output voltage and/or the output current at each time based on the operation mode of the power conditioner 120 and the control conditions of each operation mode.
  • the control condition for each operation mode may be a condition regarding the fluctuation rate of the output power.
  • control target determination unit 320 includes a generated power value acquisition unit 512, a planned value acquisition unit 514, an output power value acquisition unit 530, a comparison unit 540, and a power storage state acquisition unit 550 is taken as an example.
  • An example delivery system 100 has been described. However, the power supply system 100 is not limited to this embodiment.
  • the comparison target acquisition unit 510 does not have to include at least one of the generated power value acquisition unit 512 and the output power value acquisition unit 530. In still another embodiment, the comparison target acquisition unit 510 does not have to include the power storage state acquisition unit 550 . In still another embodiment, the comparison target acquisition unit 510 includes at least one of a planned value acquisition unit 514, a weather information acquisition unit 522, a power generation prediction unit 524, an output plan generation unit 526, and an output power value acquisition unit 530. It doesn't have to be.
  • FIG. 6 schematically shows an example of an output mode of the power supply system 100.
  • FIG. FIG. 6 shows the output history 620 of the power supply system 100 and the transition of future output power when the power conditioner 120 operates in each operation mode.
  • a dotted line 642 indicates transition of the output power when the control target determining unit 320 determines to operate the power conditioner 120 in the rising mode at time t.
  • the output power increases at a predetermined fluctuation rate.
  • the magnitude of the output power after the unit time T has passed from time t is UL.
  • a dotted line 644 indicates transition of the output power when the control target determining unit 320 determines to operate the power conditioner 120 in the descending mode at time t. In this case, the output power decreases at a predetermined variation rate. As a result, the magnitude of the output power after the unit time T has passed from time t is LL.
  • a dotted line 646 indicates transition of the output power when the control target determining unit 320 determines to operate the power conditioner 120 in the hold mode at time t. In this case, the magnitude of the output power at time t is maintained. As a result, the magnitude of the output power after the unit time T has passed from time t is CP.
  • FIGS. 7 to 10 show an embodiment in which the output mode of the power supply system 100 is determined based on the magnitude relationship between the output power CP at time t and the generated power CG at time t. An example of the relationship with output power is described.
  • the generated power is always greater than the output power, and the difference between the generated power and the output power is always greater than a predetermined threshold.
  • An example of the operation of 100 is described. In this case, power corresponding to the difference 760 between the generated power indicated by power generation history 720 and the output power indicated by output history 740 is accumulated in power storage system 130 .
  • the generated power is always smaller than the output power, and the difference between the generated power and the output power is always larger than a predetermined threshold value during the period to be described.
  • power storage system 130 discharges power corresponding to difference 860 between generated power indicated by power generation history 820 and output power indicated by output history 840 .
  • FIG. 10 shows an example of power generation history 1020 of power generation system 110 and an example of output history 1040 of power supply system 100 .
  • the generated power CG is smaller than the output power CP at time t. Therefore, the power conditioner 120 operates in descending mode from time t to time t1. After that, at time t1, generated power CG and output power CP become substantially the same, so power conditioner 120 operates in the hold mode from time t1 to time t2. At time t2, generated power CG becomes greater than output power CP, so power conditioner 120 operates in the rising mode from time t2 to time t3.
  • the power conditioner 120 operates in hold mode from time t3 to time t4.
  • generated power CG becomes greater than output power CP, so power conditioner 120 operates in the rising mode from time t4 to time t5.
  • generated power CG and output power CP become substantially the same, so power conditioner 120 operates in the hold mode after time t5.
  • the power storage system 130 is connected between the output of the power generation system 110 and the input of the power conditioner 120 to receive DC power from the power generation system 110 and supply the power conditioner 120 with DC power.
  • power storage system 130 can be charged and discharged at high speed following short-period fluctuations in generated power.
  • the remaining capacity or SOC of power storage system 130 is operated within an appropriate numerical range, short-period fluctuations in generated power can be suppressed.
  • FIG. 11 schematically shows an example of the relationship between the power generation prediction and the output plan.
  • the output plan 1140 is generated by, for example, shifting the time of the generated power prediction result 1120 .
  • the generated power prediction unit 524 predicts the generated power at each of a plurality of times included in the period from time tCS to time tCE based on the weather forecast for the period from time tCS to time tCE .
  • the weather prediction may include a predicted value of the amount of sunshine or a prediction formula for the amount of sunshine at each of the plurality of times.
  • the generated power prediction unit 524 generates a prediction result 1120 by associating information indicating each of the plurality of times included in the period with information indicating the predicted value of the generated power at each time.
  • the output plan generation unit 526 determines the planned value of the output power at each of a plurality of times included in the period from the time tPS to the time tCE .
  • the output plan generator 526 may determine the planned value of the output power at each of a plurality of times included in the period from the time t PS to the time t PE based on the prediction result 1120 of the generated power.
  • the output plan generation unit 526 generates the output plan 1140 by associating information indicating each of the plurality of times included in the period with information indicating the planned value of the output power at each time.
  • the output plan generation unit 526 shifts the time of the generated power prediction result 1120 to generate the output plan 1140 .
  • the shift amount Ts is determined, for example, based on the power supply and demand prediction at each time.
  • the output plan generation unit 526 may acquire information indicating the power supply and demand forecast at each time from the system management server 42 or the information providing server 44 .
  • the output plan generation unit 526 may determine the shift amount based on past weather patterns and information indicating the actual value of the demand-supply gap at each time. Examples of weather patterns include sunny, cloudy, and rainy.
  • the prediction result 1120 may be an example of a predicted value of generated power.
  • Output plan 1140 may be an example of a planned value for output power.
  • the period from time t CS to time t CE may be an example of the first period.
  • the period from time t PS to time t CE may be an example of the second period.
  • the period from time t PS to time t PE may be an example of the second period.
  • an example of the power supply system 100 has been described by taking as an example the case where the output plan 1140 is generated by shifting the time of the prediction result 1120 of generated power.
  • the power supply system 100 is not limited to this embodiment.
  • the output plan 1140 is, for example, based on the power supply and demand prediction at each time, when the demand exceeds the supply, the planned value of the output power becomes larger than the predicted value of the generated power, and the demand exceeds the supply. is determined so that the planned value of the output power is smaller than the predicted value of the generated power.
  • FIG. 12 illustrates an example computer 3000 in which aspects of the present invention may be embodied in whole or in part.
  • At least part of power supply system 100 may be implemented by computer 3000 .
  • part of power conditioner 120 is implemented by computer 3000 .
  • a part of power storage system 130 is implemented by computer 3000 .
  • at least part of control system 140 is implemented by computer 3000 .
  • at least part of the system management server 42 may be realized by the computer 3000 .
  • At least part of the information providing server 44 may be implemented by the computer 3000 .
  • Programs installed on the computer 3000 cause the computer 3000 to function as one or more "parts" of operations or one or more "parts” of an apparatus according to embodiments of the invention, or to and/or cause computer 3000 to perform a process or steps of a process according to embodiments of the present invention.
  • Such programs may be executed by CPU 3012 to cause computer 3000 to perform certain operations associated with some or all of the blocks in the flowcharts and block diagrams described herein.
  • a computer 3000 includes a CPU 3012, a RAM 3014, a GPU 3016, and a display device 3018, which are interconnected by a host controller 3010.
  • Computer 3000 also includes input/output units such as communication interface 3022 , hard disk drive 3024 , DVD-ROM drive 3026 and IC card drive, which are connected to host controller 3010 via input/output controller 3020 .
  • the computer also includes legacy input/output units such as ROM 3030 and keyboard 3042 , which are connected to input/output controller 3020 via input/output chip 3040 .
  • the CPU 3012 operates according to programs stored in the ROM 3030 and RAM 3014, thereby controlling each unit.
  • the GPU 3016 retrieves image data generated by the CPU 3012 into itself, such as a frame buffer provided in RAM 3014 , and causes the image data to be displayed on the display device 3018 .
  • a communication interface 3022 communicates with other electronic devices via a network.
  • Hard disk drive 3024 stores programs and data used by CPU 3012 within computer 3000 .
  • DVD-ROM drive 3026 reads programs or data from DVD-ROM 3001 and provides programs or data to hard disk drive 3024 via RAM 3014 .
  • the IC card drive reads programs and data from IC cards and/or writes programs and data to IC cards.
  • ROM 3030 stores therein programs such as a boot program executed by computer 3000 upon activation and/or programs dependent on the hardware of computer 3000 .
  • Input/output chip 3040 may also connect various input/output units to input/output controller 3020 via parallel ports, serial ports, keyboard ports, mouse ports, and the like.
  • a program is provided by a computer-readable storage medium such as a DVD-ROM 3001 or an IC card.
  • the program is read from a computer-readable storage medium, installed in hard disk drive 3024 , RAM 3014 , or ROM 3030 , which are also examples of computer-readable storage medium, and executed by CPU 3012 .
  • the information processing described within these programs is read by computer 3000 to provide coordination between the programs and the various types of hardware resources described above.
  • An apparatus or method may be configured by implementing information operations or processing according to the use of computer 3000 .
  • the CPU 3012 executes a communication program loaded into the RAM 3014 and sends communication processing to the communication interface 3022 based on the processing described in the communication program. you can command.
  • the communication interface 3022 reads the transmission data stored in the transmission buffer area provided in the recording medium such as the RAM 3014, the hard disk drive 3024, the DVD-ROM 3001, or the IC card. Data is transmitted to the network, or received data received from the network is written in a receive buffer area or the like provided on the recording medium.
  • the CPU 3012 causes the RAM 3014 to read all or necessary portions of files or databases stored in external recording media such as a hard disk drive 3024, a DVD-ROM drive 3026 (DVD-ROM 3001), an IC card, etc. Various types of processing may be performed on the data in RAM 3014 . CPU 3012 may then write back the processed data to an external recording medium.
  • external recording media such as a hard disk drive 3024, a DVD-ROM drive 3026 (DVD-ROM 3001), an IC card, etc.
  • Various types of processing may be performed on the data in RAM 3014 .
  • CPU 3012 may then write back the processed data to an external recording medium.
  • CPU 3012 performs various types of operations on data read from RAM 3014, information processing, conditional judgment, conditional branching, unconditional branching, and retrieval of information, which are described throughout this disclosure and are specified by instruction sequences of programs. Various types of processing may be performed, including /replace, etc., and the results written back to RAM 3014 . Also, the CPU 3012 may search for information in a file in a recording medium, a database, or the like.
  • the CPU 3012 selects the first attribute from among the plurality of entries. searches for an entry that matches the specified condition of the attribute value of the attribute, reads the attribute value of the second attribute stored in the entry, and thereby determines the first attribute that satisfies the predetermined condition. An attribute value of the associated second attribute may be obtained.
  • the programs or software modules described above may be stored in a computer-readable storage medium on or near the computer 3000 .
  • a recording medium such as a hard disk or RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet can be used as a computer-readable storage medium, whereby the above program can be transferred via a network. provided to the computer 3000;

Landscapes

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Abstract

電力供給装置が電力系統に出力する電力である出力電力を制御する制御装置が、(i)出力電力の単位時間当たりの変動量の電力供給装置の定格出力に対する割合を示す変動率の絶対値が第1閾値以下又は第1閾値未満となるように、出力電力の大きさを増加させる第1モード、(ii)変動率の絶対値が第2閾値以下又は第2閾値未満となるように、出力電力の大きさを減少させる第2モード、及び、(iii)変動率の絶対値が第3閾値以下又は第3閾値未満となるように、出力電力の大きさを維持する第3モードの何れか1つのモードで、電力供給装置を動作させる出力制御部を備える。

Description

制御装置、電力変換システム、電力供給装置、プログラム及び制御方法
 本発明は、制御装置、電力変換システム、電力供給装置、プログラム及び制御方法に関する。
 非特許文献1には、蓄電池制御システムによってミリ秒単位の高速演算で蓄電池の充放電を制御することにより、太陽光発電における短周期の出力変動を緩和させる技術が開示されている。
 [先行技術文献]
 [特許文献]
 [非特許文献1]
 一般財団法人新エネルギー財団、「令和元年度新エネ大賞 新エネルギー財団会長賞 導入活動部門 短周期出力変動緩和対策を講じた大型蓄電池システムの導入」、[online]、[2021年11月16日検索]、インターネット
 <URL:https://www.nef.or.jp/award/kako/r01/b_04.html>
解決しようとする課題
 従来技術によれば、蓄電地設備が、太陽発電モジュールに接続された第1のパワーコンディショナの出力側に、第2のパワーコンディショナを介して接続される。第1のパワーコンディショナの出力変動に応じて、第2のパワーコンディショナの出力を調整するために、複雑な演算を高速で処理できる高価な制御システムが要求される。また、演算及び出力調整に伴う遅延により、出力変動を精度よく制御することが難しい。
一般的開示
 本発明の第1の態様においては、制御装置が提供される。上記の制御装置は、例えば、電力供給装置が電力系統に出力する電力である出力電力を制御する。上記の制御装置は、例えば、(i)出力電力の単位時間当たりの変動量の電力供給装置の定格出力に対する割合を示す変動率の絶対値が第1閾値以下又は第1閾値未満となるように、出力電力の大きさを増加させる第1モード、(ii)変動率の絶対値が第2閾値以下又は第2閾値未満となるように、出力電力の大きさを減少させる第2モード、及び、(iii)変動率の絶対値が第3閾値以下又は第3閾値未満となるように、出力電力の大きさを維持する第3モードの何れか1つのモードで、電力供給装置を動作させる出力制御部を備える。上記の制御装置において、第3閾値は、例えば、第1閾値及び第2閾値よりも小さい。
 上記の制御装置において、電力供給装置の定格出力は、電力供給装置が電力系統に電力を供給するための契約に基づいて定められてよい。電力供給装置の定格出力は、電力供給装置が電力系統に電力を供給する能力の最大値に基づいて定められてよい。
 上記の制御装置の第1モードにおいて、出力制御部は、出力電力が第1変動率で増加するように出力電力を制御してよい。上記の制御装置の第2モードにおいて、出力制御部は、出力電力が第2変動率で減少するように出力電力を制御してよい。上記の制御装置の第3モードにおいて、出力制御部は、出力電力が実質的に変動しないように出力電力を制御してよい。第1変動率の絶対値と、第2変動率の絶対値との差は、予め定められた値よりも小さくてよい。
 上記の制御装置において、電力供給装置は、直流電力を出力可能に構成された発電装置を備えてよい。電力供給装置は、直流電力を入出力可能に構成された蓄電装置を備えてよい。電力供給装置は、発電装置及び蓄電装置の少なくとも一方が出力する直流電力を交流電力に変換する電力変換装置を備えてよい。上記の制御装置において、制御装置は、電力変換装置を制御して出力電力の大きさを調整してよい。
 上記の制御装置は、発電装置が出力する電力である発電電力の現在値を示す情報を取得する発電電力値取得部を備えてよい。上記の制御装置は、出力電力の現在値を示す情報を取得する出力電力値取得部を備えてよい。上記の制御装置において、出力制御部は、発電電力の現在値及び出力電力の現在値に基づいて、電力供給装置の動作モードを決定する出力態様決定部を有してよい。
 上記の制御装置において、(a)発電電力の現在値が出力電力の現在値よりも大きい場合、出力態様決定部は、第1モードで電力供給装置を動作させることを決定してよい。上記の制御装置において、(b)発電電力の現在値が出力電力の現在値よりも小さい場合、出力態様決定部は、第2モードで電力供給装置を動作させることを決定してよい。上記の制御装置において、(i)発電電力の現在値及び出力電力の現在値の差が第4閾値よりも小さい場合、(ii)発電電力の現在値に対する出力電力の現在値の比が予め定められた数値範囲に含まれる場合、又は、(iii)電力変換装置の出力が予め定められた上限値に到達した場合、出力態様決定部は、第3モードで電力供給装置を動作させることを決定してよい。
 上記の制御装置は、蓄電装置の残容量又はSOCを示す情報を取得する蓄電状態取得部を備えてよい。上記の制御装置において、(a)発電電力の現在値が出力電力の現在値よりも大きい場合、出力態様決定部は、(i)蓄電装置の残容量又はSOCが第5閾値よりも大きいときには、第1モードで電力供給装置を動作させることを決定し、(ii)蓄電装置の残容量又はSOCが第5閾値よりも小さいときには、第3モードで電力供給装置を動作させることを決定してよい。上記の制御装置において、(b)発電電力の現在値が出力電力の現在値よりも小さい場合、出力態様決定部は、(i)蓄電装置の残容量又はSOCが第6閾値よりも小さいときには、第2モードで電力供給装置を動作させることを決定し、(ii)蓄電装置の残容量又はSOCが第6閾値よりも大きいときには、第3モードで電力供給装置を動作させることを決定してよい。第5閾値は、第6閾値よりも小さくてよい。
 上記の制御装置は、蓄電装置の残容量又はSOCを示す情報を取得する蓄電状態取得部を備えてよい。上記の制御装置において、出力制御部は、蓄電装置の残容量又はSOCに基づいて、電力供給装置の動作モードを決定する出力態様決定部を有してよい。
 上記の制御装置は、特定の時刻における電力供給装置の出力電力の計画値を示す情報を取得する計画値取得部を備えてよい。上記の制御装置は、出力電力の現在値を示す情報を取得する出力電力値取得部を備えてよい。上記の制御装置において、出力制御部は、出力電力の計画値及び出力電力の現在値に基づいて、電力供給装置の動作モードを決定する出力態様決定部を有してよい。
 上記の制御装置において、(a)出力電力の計画値が出力電力の現在値よりも大きい場合、出力態様決定部は、第1モードで電力供給装置を動作させることを決定してよい。上記の制御装置において、(b)出力電力の計画値が出力電力の現在値よりも小さい場合、出力態様決定部は、第2モードで電力供給装置を動作させることを決定してよい。上記の制御装置において、(i)出力電力の計画値及び出力電力の現在値の差が第4閾値よりも小さい場合、(ii)出力電力の計画値に対する出力電力の現在値の比が予め定められた数値範囲に含まれる場合、又は、(iii)電力変換装置の出力が予め定められた上限値に到達した場合、出力態様決定部は、第3モードで電力供給装置を動作させることを決定してよい。
 上記の制御装置は、蓄電装置の残容量又はSOCを示す情報を取得する蓄電状態取得部を備えてよい。上記の制御装置において、(a)出力電力の計画値が出力電力の現在値よりも大きい場合、出力態様決定部は、(i)蓄電装置の残容量又はSOCが第5閾値よりも大きいときには、第1モードで電力供給装置を動作させることを決定し、(ii)蓄電装置の残容量又はSOCが第5閾値よりも小さいときには、第3モードで電力供給装置を動作させることを決定してよい。上記の制御装置において、(b)出力電力の計画値が出力電力の現在値よりも小さい場合、出力態様決定部は、(i)蓄電装置の残容量又はSOCが第6閾値よりも小さいときには、第2モードで電力供給装置を動作させることを決定し、(ii)蓄電装置の残容量又はSOCが第6閾値よりも大きいときには、第3モードで電力供給装置を動作させることを決定してよい。第5閾値は、第6閾値よりも小さくてよい。
 上記の制御装置は、発電装置が設置されている地域の気象情報を取得する気象情報取得部を備えてよい。上記の制御装置は、気象情報取得部が取得した気象情報に基づいて、第1期間に含まれる複数の時刻のそれぞれにおける発電電力の予測値を導出する発電電力予測部を備えてよい。上記の制御装置は、発電電力予測部が導出した発電電力の予測値に基づいて、第2期間に含まれる複数の時刻のそれぞれにおける電力供給装置の出力電力の計画値を決定する出力計画生成部を備えてよい。上記の制御装置において、発電装置は、太陽光発電装置を備えてよい。上記の制御装置において、出力態様決定部は、出力計画生成部が決定した出力電力の計画値と、出力電力値取得部が取得した出力電力の現在値とに基づいて、電力供給装置の動作モードを決定してよい。
 上記の制御装置において、変動率の第1閾値は、5%/分以下であってよい。上記の制御装置において、変動率の第2閾値は、5%/分以下であってよい。
 本発明の第2の態様においては、電力変換システムが提供される。上記の電力変換システムは、例えば、第1の態様に係る制御装置を備える。上記の電力変換システムは、例えば、電力変換装置を備える。
 本発明の第3の態様においては、電力供給装置が提供される。上記の電力供給装置は、例えば、第1の態様に係る制御装置を備える。上記の電力供給装置は、例えば、発電装置を備える。上記の電力供給装置は、例えば、蓄電装置を備える。上記の電力供給装置は、例えば、電力変換装置を備える。
 本発明の第4の態様においては、制御方法が提供される。上記の制御方法は、例えば、電力供給装置が電力系統に出力する電力である出力電力を制御するための方法である。上記の制御方法は、例えば、(i)出力電力の単位時間当たりの変動量の電力供給装置の定格出力に対する割合を示す変動率の絶対値が第1閾値以下又は第1閾値未満となるように、出力電力の大きさを増加させる第1モード、(ii)変動率の絶対値が第2閾値以下又は第2閾値未満となるように、出力電力の大きさを減少させる第2モード、及び、(iii)変動率の絶対値が第3閾値以下又は第3閾値未満となるように、出力電力の大きさを維持する第3モードの何れか1つのモードで、電力供給装置を動作させる出力制御段階を有する。上記の制御方法において、第3閾値は、例えば、第1閾値及び第2閾値よりも小さい。
 上記の制御方法は、コンピュータを用いて、電力供給装置が電力系統に出力する電力である出力電力を制御するための方法であってよい。上記の制御方法に含まれる各段階の動作の主体は、コンピュータであってよい。
 本発明の第5の態様においては、プログラムが提供される。上記のプログラムは、コンピュータを、上記の第1の態様に係る制御装置として機能させるためのプログラムであってよい。上記のプログラムは、コンピュータに、上記の第4の態様に係る制御方法を実行させるためのプログラムであってもよい。上記のプログラムを格納するコンピュータ可読媒体が提供されてもよい。コンピュータ可読媒体は、非一時的なコンピュータ可読媒体であってもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読記録媒体であってもよい。
 なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
電力供給システム100のシステム構成の一例を概略的に示す。 パワーコンディショナ120の内部構成の一例を概略的に示す。 インバータ制御部264の内部構成の一例を概略的に示す。 制御目標決定部320における情報処理の一例を概略的に示す。 制御目標決定部320の内部構成の一例を概略的に示す。 電力供給システム100の出力態様の一例を概略的に示す。 発電電力と、出力電力との関係の一例を概略的に示す。 発電電力と、出力電力との関係の一例を概略的に示す。 発電電力と、出力電力との関係の一例を概略的に示す。 発電電力と、出力電力との関係の一例を概略的に示す。 発電予測と、出力計画との関係の一例を概略的に示す。 コンピュータ3000のシステム構成の一例を概略的に示す。
 以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一または類似の部分には同一の参照番号を付して、重複する説明を省く場合がある。
 (電力供給システム100の概要)
 図1は、電力供給システム100のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、電力供給システム100は、例えば、発電システム110と、パワーコンディショナ120と、蓄電システム130と、制御システム140とを備える。電力供給システム100は、電力量計122と、電力量計132とを備えてよい。本実施形態において、発電システム110は、例えば、1又は複数(1以上と称される場合がある)の太陽光発電パネル112と、1以上の接続ユニット114と、集電盤116と、電力量計118とを有する。
 本実施形態においては、電力供給システム100のパワーコンディショナ120が、電力系統20及び分電盤30と電気的に接続される場合を例として、電力供給システム100の詳細が説明される。これにより、パワーコンディショナ120を介して、電力供給システム100から電力系統20に交流電力が供給され得る。また、パワーコンディショナ120及び分電盤30を介して、電力供給システム100から1以上の負荷32に交流電力が供給され得る。
 なお、「電気的に接続される」とは、特定の要素と他の要素とが直接接続される場合に限定されない。特定の要素と他の要素との間に、第三の要素が介在してもよい。また、特定の要素と他の要素とが物理的に接続されている場合に限定されない。例えば、変圧器の入力巻線と出力巻線とは物理的には接続されていないが、電気的には接続されている。
 また、本実施形態においては、電力供給システム100の制御システム140が、通信ネットワーク10を介して、系統管理サーバ42及び情報提供サーバ44との間で互いに情報を送受する場合を例として、電力供給システム100の詳細が説明される。これにより、電力供給システム100は、電力系統20の管理に関する情報、気象情報などの各種の情報を取得することができる。
 本実施形態において、電力供給システム100は、発電システム110において直流電力を発生させ、パワーコンディショナ120において直流電力を交流電力に変換する。また、電力供給システム100は、電力系統20に電力を出力する(売電と称される場合がある)。本実施形態において、電力供給システム100は、パワーコンディショナ120及び蓄電システム130を利用して、電力供給システム100が電力系統20に出力する電力(出力電力と称される場合がある。)の変動を抑制する。
 具体的には、パワーコンディショナ120は、後述される出力電力の変動率が予め定められた値以下又は当該予め定められた値よりも小さくなるように、当該出力電力を制御する。出力電力の変動率は、出力電力[kW]の単位時間当たりの変動量(例えば、1分当たりの変動量[kW/分]である。)の電力供給システム100の定格出力[kW]に対する割合を示す。出力電力の変動率は、1分当たりの変動率[%/分]であってよい。
 電力供給システム100の定格出力は、例えば、電力供給システム100が電力系統20に電力を供給するための契約(売電契約と称される場合がある。)に基づいて決定される。一実施形態において、電力供給システム100の定格出力は、売電契約に定められた電力系統が受給する最大電力[kW]に基づいて決定される。他の実施形態において、電力供給システム100の定格出力は、売電契約に基づいて電力供給システム100側に通知された予定供給量に基づいて決定される。電力供給システム100の定格出力は、電力供給システム100が出力できる最大出力[kW]に基づいて定められてもよい。
 また、本実施形態においては、蓄電システム130がパワーコンディショナ120の入力側に配される。これにより、電力供給システム100は、従来技術のように複雑な高速演算により蓄電池の充放電を制御することなく、出力電力の変動を抑制することができる。また、電力供給システム100は、比較的簡単な構成により、出力電力の変動を精度よく抑制することができる。例えば、電力供給システム100は、電力供給システム100の出力電力の変動率を5%/分以下又は1%/分以下に制御することができる。
 (電力供給システム100に関連する各部の概要)
 本実施形態において、通信ネットワーク10は、情報の伝達に用いられる。通信ネットワーク10は、有線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路及び有線通信の伝送路の組み合わせであってもよい。通信ネットワーク10は、無線パケット通信網、インターネット、P2Pネットワーク、専用回線、VPN、電力線通信回線などを含んでもよい。通信ネットワーク10は、(i)携帯電話回線網などの移動体通信網を含んでもよく、(ii)無線MAN(例えば、WiMAX(登録商標)である。)、無線LAN(例えば、WiFi(登録商標)である。)、Bluetooth(登録商標)、Zigbee(登録商標)、NFC(Near Field Communication)などの無線通信網を含んでもよい。
 本実施形態において、電力系統20は需要家(図示されていない。)に電力を供給する。本実施形態において、分電盤30は、電力系統20又はパワーコンディショナ120から電力を受け取り、分電盤30と電気的に接続された1以上の負荷32に当該電力を分配する。本実施形態において、負荷32は、電力を利用する。負荷32としては、各種の電気製品が例示される。
 本実施形態において、系統管理サーバ42は、電力系統20を管理する。系統管理サーバ42は、例えば、電力系統20を管理するための各種の通知を電力供給システム100に送信する。本実施形態において、情報提供サーバ44は、各種の情報を提供する。例えば、情報提供サーバ44は、気象情報を提供する。
 本実施形態において、発電システム110は、直流電力を出力可能に構成される。発電システム110は、例えば、パワーコンディショナ120及び蓄電システム130と電気的に接続される。本実施形態によれば、発電システム110が出力した直流電力は、パワーコンディショナ120に入力され、パワーコンディショナ120を介して電力系統20に出力される。また、発電システム110が出力した直流電力のうち、パワーコンディショナ120が受け入れることができなかった直流電力は、蓄電システム130に入力され、蓄電システム130に蓄積される。蓄電システム130に蓄積された電力は、適切なタイミングで、パワーコンディショナ120を介して電力系統20に出力され得る。
 太陽光発電パネル112は、光起電力効果を利用して、光エネルギーを電力に変換する。太陽光発電パネル112は、例えば、複数の太陽電池モジュールと、当該太陽電池モジュールを支持する枠及び/又は架台とを備える。太陽光発電パネル112は、複数の太陽電池ストリングが並列に接続された太陽電池アレイを備えてよい。複数の太陽電池ストリングのそれぞれは、直列に接続された複数の太陽電池モジュールを有してよい。
 本実施形態において、接続ユニット114は、例えば、太陽光発電パネル112が規定の電流及び電圧を出力するように、太陽光発電パネル112に含まれる複数の太陽電池モジュールを電気的に接続するための端子台を備える。接続ユニット114は、接続箱とも称される。接続ユニット114は、上記の端子台機能に加えて、逆流防止機能、サージアブソーバ機能、及び、コンバータ機能の少なくとも1つの機能を有してよい。
 例えば、接続ユニット114は、コンバータ(図示されていない。)と、当該コンバータを制御するコンバータ制御部(図示されていない。)とを備える。コンバータは、DC/DCコンバータであってよい。コンバータは、昇圧コンバータであってよい。
 コンバータは、例えば、接続ユニット114に入力された直流電力の電圧を変換する。コンバータは、コンバータ制御部からの命令に従って、入力された直流電力の電圧を変換してよい。具体的には、コンバータは、太陽光発電パネル112から接続ユニット114に入力された直流電圧を直流高電圧に変換する。これにより、電圧が調整された電力が、接続ユニット114から集電盤116に出力される。
 コンバータ制御部は、例えば、コンバータの動作を制御する。発電システム110が太陽光発電パネル112を備える場合、コンバータは、MPPT(Maximum Power Point Tracking)制御、自動起動停止制御などの制御を実施して、太陽光発電パネル112の発電効率を調整してよい。
 本実施形態において、集電盤116は、例えば、複数の太陽光発電パネル112が発電した直流電力を一つにまとめて、パワーコンディショナ120に供給する。本実施形態において、集電盤116は、パワーコンディショナ120及び蓄電システム130と電気的に接続される。これにより、集電盤116から出力された電力のうち、パワーコンディショナ120が受け入れることができなかった電力は、蓄電システム130に入力される。
 本実施形態において、電力量計118は、例えば、発電システム110が出力する電力(発電電力と称される場合がある。)の電力量(発電電力量と称される場合がある。)を計測する。電力量計118は、発電電力を計測してもよい。電力量計118は、例えば、計測結果を示す情報を制御システム140に出力する。計測結果としては、発電電力[kW]の現在値、特定の時点を基準とした発電電力量[kWh]の現在値などが例示される。電力量計118は、1以上の時刻を示す情報と、各時刻における計測結果を示す情報とが対応付けられた情報(発電履歴と称される場合がある。)を、制御システム140に出力してもよい。
 本実施形態において、パワーコンディショナ120は、例えば、発電システム110及び蓄電システム130の少なくとも一方が出力する直流電力を受け取り、当該直流電力(パワーコンディショナ120の入力電力と称される場合がある。)を交流電力に変換する。また、パワーコンディショナ120は、上記の交流電力を電力系統20に供給する。
 パワーコンディショナ120は、電力供給システム100の出力電力[kW]を制御してよい。例えば、パワーコンディショナ120は、出力電力の大きさ、及び/又は、出力電力の変動の程度を制御する。出力電力の変動の程度としては、出力電力の増加速度、出力電力の減少速度、出力電力の変動率などが例示される。
 パワーコンディショナ120は、直流電力から交流電力への変換動作、及び/又は、交流電力の電力系統20への供給動作の制御に必要な情報を、例えば、制御システム140から取得する。パワーコンディショナ120の詳細は後述される。
 本実施形態において、電力量計122は、パワーコンディショナ120が電力系統20に出力する電力(つまり、上述された出力電力である。)の電力量(出力電力量と称される場合がある。)を計測する。電力量計122は、出力電力を計測してもよい。電力量計122は、例えば、計測結果を示す情報を制御システム140に出力する。計測結果としては、出力電力[kW]の現在値、特定の時点を基準とした出力電力量[kWh]の現在値などが例示される。電力量計122は、1以上の時刻を示す情報と、各時刻における計測結果を示す情報とが対応付けられた情報(出力履歴と称される場合がある。)を、制御システム140に出力してもよい。
 本実施形態において、蓄電システム130は、直流電力を入出力可能に構成される。蓄電システム130は、発電システム110の出力側及びパワーコンディショナ120の入力側と電気的に接続される。
 これにより、発電システム110の発電電力がパワーコンディショナ120の出力電力よりも大きい場合、発電システム110から出力された直流電力のうち、パワーコンディショナ120が受け入れることができなかった直流電力は、蓄電システム130に供給される。一方、発電システム110の発電電力がパワーコンディショナ120の出力電力よりも小さい場合、蓄電システム130からパワーコンディショナ120に直流電力が供給される。
 本実施形態によれば、発電電力の過不足が、直流電力のままで調整される。これにより、従来技術のように複雑な演算を高速で処理しなくても、電力供給システム100から電力系統20に出力される出力電力の大きさが容易に調整され得る。その結果、出力電力の変動が比較的容易に抑制される。
 蓄電システム130は、例えば、電力を蓄積する蓄電池(図示されていない。)と、当該蓄電池の充放電を制御する充放電制御部(図示されていない。)とを備える。蓄電システム130は、蓄電池の状態を計測するための各種のセンサ(図示されていない。)を備えてよい。蓄電池の状態としては、残容量[Ah]、SOC[%]などが例示される。蓄電システム130は、蓄電池の状態を示す情報を制御システム140に出力してよい。
 電力量計132は、蓄電システム130が充放電する電力(充放電電力と称される場合がある。)の電力量(充放電電力量と称される場合がある。)を計測する。電力量計132は、充放電電力を計測してもよい。電力量計132は、例えば、計測結果を示す情報を制御システム140に出力する。計測結果としては、充放電電力[kW]の現在値、特定の時点を基準とした充放電電力量[kWh]の現在値などが例示される。電力量計132は、1以上の時刻を示す情報と、各時刻における計測結果を示す情報とが対応付けられた情報(充放電履歴と称される場合がある。)を、制御システム140に出力してもよい。
 制御システム140は、電力供給システム100を制御する。制御システム140は、例えば、電力供給システム100の各部から、電力供給システム100の各部の状態を示す情報を取得する。制御システム140は、例えば、系統管理サーバ42及び情報提供サーバ44の少なくとも一方から、電力供給システム100の制御に必要な情報を取得する。制御システム140は、これらの情報に基づいて、電力供給システム100の動作を制御する。
 一実施形態において、制御システム140は、発電システム110の制御に必要な情報を発電システム110に送信することで、発電システム110の動作を制御してよい。他の実施形態において、制御システム140は、パワーコンディショナ120の制御に必要な情報を発電システム110に送信することで、パワーコンディショナ120の動作を制御してよい。他の実施形態において、制御システム140は、蓄電システム130の制御に必要な情報を発電システム110に送信することで、蓄電システム130の動作を制御してよい。
 (電力供給システム100の各部の具体的な構成)
 電力供給システム100の各部は、ハードウエアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウエア及びソフトウエアにより実現されてもよい。電力供給システム100の各部は、その少なくとも一部が、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。電力供給システム100の各部は、その少なくとも一部が、仮想マシン上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。電力供給システム100の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、PDA、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどが例示され得る。電力供給システム100の各部は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してよい。
 電力供給システム100を構成する構成要素の少なくとも一部がソフトウエアにより実現される場合、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、一般的な構成の情報処理装置において、当該構成要素に関する動作を規定したソフトウエア又はプログラムを起動することにより実現されてよい。上記の一般的な構成の情報処理装置は、(i)CPU、GPUなどのプロセッサ、ROM、RAM、通信インタフェースなどを有するデータ処理装置と、(ii)キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、カメラ、音声入力装置、ジェスチャ入力装置、各種センサ、GPS受信機などの入力装置と、(iii)表示装置、音声出力装置、振動装置などの出力装置と、(iv)メモリ、HDD、SSDなどの記憶装置(外部記憶装置を含む。)とを備えてよい。
 上記の一般的な構成の情報処理装置において、上記のデータ処理装置又は記憶装置は、上記のソフトウエア又はプログラムを記憶してよい。上記のソフトウエア又はプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、上記の情報処理装置に、当該ソフトウエア又はプログラムによって規定された動作を実行させる。上記のソフトウエア又はプログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体に格納されていてもよい。
 上記のソフトウエア又はプログラムは、コンピュータを、電力供給システム100又はその一部として機能させるためのプログラムであってよい。上記のソフトウエア又はプログラムは、コンピュータに、電力供給システム100又はその一部における情報処理を実行させるためのプログラムであってよい。
 上記の情報処理としては、電力供給装置が電力系統に出力する電力である出力電力を制御する制御方法が例示される。上記の制御方法は、例えば、(i)出力電力の単位時間当たりの変動量の電力供給装置の定格出力に対する割合を示す変動率の絶対値が第1閾値以下又は第1閾値未満となるように、出力電力の大きさを増加させる第1モード、(ii)変動率の絶対値が第2閾値以下又は第2閾値未満となるように、出力電力の大きさを減少させる第2モード、及び、(iii)変動率の絶対値が第3閾値以下又は第3閾値未満となるように、出力電力の大きさを維持する第3モードの何れか1つのモードで、電力供給装置を動作させる出力制御段階を有する。
 上記の制御方法において、第3閾値は、第1閾値及び第2閾値よりも小さくてよい。第3閾値は、0又は実質的に0であってよい。例えば、第3閾値が第1閾値又は第2閾値と比較して十分に小さい場合、第3閾値が実質的に0と見做され得る。上記の制御方法において、第1閾値及び第2閾値は、同一であってもよく、異なってもよい。第1閾値及び第2閾値は、実質的に同一であってもよい。例えば、第1閾値及び第2閾値の差が予め定められた値よりも小さい場合、第1閾値及び第2閾値が実質的に同一と見做され得る。上記の予め定められた値は、0.1%/分以下であってもよく、0.1%/分未満であってもよい。
 上記の制御方法において、第1閾値は、5%/分以下であってもよく、4%/分以下であってもよく、1%/分以下であってもよく、0.8%/分以下であってもよい。第2閾値は、5%/分以下であってもよく、4%/分以下であってもよく、1%/分以下であってもよく、0.8%/分以下であってもよい。第3閾値は、0.2%/分以下であってもよく、0.1%/分以下であってもよく、0.1%/分未満であってもよい。
 第1モードにおいて、出力制御部は、出力電力が第1変動率で増加するように出力電力を制御してよい。第1変動率は実質的に固定値であってよい。第2モードにおいて、出力制御部は、出力電力が第2変動率で減少するように出力電力を制御してよい。第2変動率は実質的に固定値であってよい。第3モードにおいて、出力制御部は、出力電力が実質的に変動しないように出力電力を制御してよい。
 第1変動率の絶対値と、第2変動率の絶対値とは、実質的に同一であってもよい。例えば、第1変動率の絶対値と、第2変動率の絶対値との差が予め定められた値よりも小さい場合、1変動率の絶対値と、第2変動率の絶対値とが実質的に同一と見做され得る。上記の予め定められた値は、0.1%/分以下であってもよく、0.1%/分未満であってもよい。
 電力供給システム100は、電力供給装置の一例であってよい。電力供給システム100が出力できる最大出力は、電力供給装置が電力系統に電力を供給する能力の最大値の一例であってよい。発電システム110は、発電装置の一例であってよい。太陽光発電パネル112は、太陽光発電装置の一例であってよい。電力量計118は、発電電力値取得部の一例であってよい。パワーコンディショナ120は、制御装置、電力変換装置又は電力変換システムの一例であってよい。電力量計122は、出力電力値取得部の一例であってよい。蓄電システム130は、蓄電装置の一例であってよい。蓄電システム130に配されたセンサは、蓄電状態取得部の一例であってよい。電力量計132は、蓄電状態取得部の一例であってよい。制御システム140は、発電電力値取得部、出力電力値取得部又は蓄電状態取得部の一例であってよい。
 (別実施形態の一例)
 本実施形態においては、電力量計118、電力量計122及び電力量計132が、計測結果を示す情報を制御システム140に出力する場合を例として、電力供給システム100の一例が説明された。しかしながら、電力供給システム100は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、電力量計118、電力量計122及び電力量計132は、計測結果を示す情報をパワーコンディショナ120に出力してよい。
 本実施形態においては、パワーコンディショナ120の内部に配されたコンピュータ又は制御回路が、パワーコンディショナ120の各種の動作を制御する場合を例として、電力供給システム100の一例が説明された。しかしながら、電力供給システム100は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、制御システム140が、パワーコンディショナ120の各種の動作を制御してもよい。この場合、制御システム140は、出力制御部又は制御装置の一例であってよい。
 本実施形態においては、接続ユニット114がコンバータを備え、接続ユニット114が、太陽光発電パネル112が出力した直流電力の電圧を調整したり、MPPT(Maximum Power Point Tracking)制御を実行したりする場合を例として、電力供給システム100の一例が説明された。しかしながら、電力供給システム100は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、パワーコンディショナ120がコンバータを備え、パワーコンディショナ120が、集電盤116が出力した直流電力の電圧を調整したり、MPPT(Maximum Power Point Tracking)制御を実行したりしてよい。
 図2は、パワーコンディショナ120の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、パワーコンディショナ120は、例えば、入力された電力を調整し、調整された電力を出力する電力調整回路202と、電力調整回路202を制御する制御部204とを備える。
 本実施形態において、電力調整回路202は、例えば、DC入力端子210と、インバータ230と、系統連系部240と、AC出力端子250とを備える。電力調整回路202は、電圧計232と、電流計234と、電圧計236と、電流計238とを備えてよい。本実施形態において、系統連系部240は、例えば、連系側開閉器242と、連系側遮断器244と、電流計246とを有する。本実施形態において、制御部204は、例えば、インバータ制御部264と、系統連系制御部266とを備える。
 本実施形態において、DC入力端子210は、例えば、発電システム110及び蓄電システム130と電気的に接続される。DC入力端子210は、発電システム110及び蓄電システム130の少なくとも一方が出力した電力を受け取る。DC入力端子210は、DC入力端子210に入力された直流電力をインバータ230に出力する。
 本実施形態において、インバータ230は、例えば、入力された直流電力を交流電力に変換する。インバータ230は、インバータ制御部264からの命令に従って、入力された直流電力を交流電力に変換してよい。インバータ230は、変換された交流電力を系統連系部240に出力する。
 本実施形態において、電圧計232は、インバータ230の入力電圧を計測する。電圧計232は、計測結果を示す情報を制御部204に出力してよい。本実施形態において、電流計234は、インバータ230の入力電流を計測する。電流計234は、計測結果を示す情報を制御部204に出力してよい。本実施形態において、電圧計236は、インバータ230の出力電圧を計測する。電圧計236は、計測結果を示す情報を制御部204に出力してよい。本実施形態において、電流計238は、インバータ230の出力電流を計測する。電流計238は、計測結果を示す情報を制御部204に出力してよい。
 本実施形態において、系統連系部240は、電力供給システム100と、電力系統20との連系に関連する各種の動作を実施する。系統連系部240の各部は、系統連系制御部266からの命令に従って作動してよい。
 本実施形態において、連系側開閉器242は、パワーコンディショナ120と、電力系統20とを電気的に接続したり、電気的に切り離したりする。本実施形態において、連系側遮断器244は、短絡及び地絡から、電力系統20及びパワーコンディショナ120を保護する。本実施形態において、電流計246は、AC出力端子250から出力される出力電力の電流値を計測する。電流計246は、計測結果を示す情報を制御部204に出力してよい。
 本実施形態において、AC出力端子250は、例えば、電力系統20及び分電盤30と電気的に接続される。AC出力端子250は、インバータ230が出力した交流電力を、電力系統20及び/又は分電盤30に出力する。
 本実施形態において、インバータ制御部264は、インバータ230の動作を制御する。これにより、インバータ制御部264は、電力供給システム100の出力電力を制御することができる。例えば、インバータ制御部264は、インバータ230を制御して、電力供給システム100が電力系統20に出力する出力電力の大きさを調整する。インバータ制御部264は、出力電力の短期的な変動が抑制されるように、出力電力の大きさを調整してよい。インバータ制御部264は、電圧計232、電流計234、電圧計236及び電流計238の少なくとも1つの計測結果を示す情報を取得してよい。インバータ制御部264の詳細は後述される。
 本実施形態において、系統連系制御部266は、系統連系部240の動作を制御する。例えば、系統連系制御部266は、連系側開閉器242の開閉を制御する。系統連系制御部266は、連系側遮断器244の開閉を制御してもよい。系統連系制御部266は、電流計246の計測結果を示す情報を取得してよい。
 電力調整回路202は、電力変換装置の一例であってよい。インバータ230は、電力変換装置の一例であってよい。インバータ制御部264は、出力制御部又は制御装置の一例であってよい。
 図3は、インバータ制御部264の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、インバータ制御部264は、例えば、格納部310と、制御目標決定部320と、出力電流制御部332と、出力電圧制御部334とを備える。本実施形態において、格納部310は、例えば、契約情報格納部312と、制御条件格納部314と、出力履歴格納部316とを有する。
 本実施形態において、格納部310は、各種の情報を格納する。本実施形態において、契約情報格納部312は、上述された売電契約に関する各種の情報を格納する。売電契約に関する情報としては、売電契約により定められた電力系統が受給する最大電力[kW]を示す情報、売電契約の一方の当事者である電力系統20の運営者が定めた規則に関する情報、売電契約に基づいて系統管理サーバ42から電力供給システム100に通知された各種の情報などが例示される。上記の規則は、電力供給システム100から電力系統20に供給される電力の変動率の許容範囲に関する規則を含んでよい。
 本実施形態において、制御条件格納部314は、電力供給システム100の出力電力の制御に関する各種の情報を格納する。出力電力の制御に関する情報としては、出力電力の大きさの最大値を示す情報、出力電力の変動に関する条件を示す情報などが例示される。出力電力の変動に関する条件としては、出力電力の変動速度の上限又は範囲、変動率の絶対値の上限又は範囲などが例示される。出力電力の変動に関する条件は、例えば、売電契約、及び/又は、電力系統20の運営者が定めた規則が遵守されるように決定される。本実施形態において、出力履歴格納部316は、電力供給システム100の出力履歴を格納する。
 本実施形態において、制御目標決定部320は、パワーコンディショナ120が電力供給システム100の出力電力を制御するための目標値を決定する。制御目標決定部320は、1以上の時刻のそれぞれにおける出力電力の大きさの目標値を決定してよい。制御目標決定部320は、1以上の時刻のそれぞれにおける出力電圧の大きさの目標値を決定してよい。制御目標決定部320は、1以上の時刻のそれぞれにおける出力電流の大きさの目標値を決定してよい。
 例えば、制御目標決定部320は、まず、パワーコンディショナ120の動作モードを決定する。次に、制御目標決定部320は、出力電流の大きさを決定する。制御目標決定部320は、出力電圧及び出力電流の大きさを決定してよい。これにより、制御目標決定部320は、電力供給システム100の出力電力を制御することができる。制御目標決定部320の詳細は後述される。
 パワーコンディショナ120の動作モードとしては、(i)出力電力の大きさを増加させる上昇モード、(ii)出力電力の大きさを減少させる下降モード、及び、(iii)出力電力の大きさを維持するホールドモードが例示される。各動作モードにおいて、パワーコンディショナ120は、出力電力の変動を抑制するように出力電力の大きさを制御してよい。例えば、パワーコンディショナ120は、出力電力の変動率の絶対値が予め定められた値以下又は当該値未満となるように、出力電力の大きさを制御する。
 本実施形態によれば、パワーコンディショナ120の動作モードによらず、発電システム110の発電電力がパワーコンディショナ120の出力電力の制御目標(例えば、特定の値又は数値範囲である。)よりも大きい場合、蓄電システム130が充電され得る。同様に、発電システム110の発電電力がパワーコンディショナ120の出力電力の制御目標(例えば、特定の値又は数値範囲である。)よりも小さい場合、蓄電システム130が放電され得る。
 本実施形態において、上昇モードは、出力電力の変動率の絶対値が第1閾値以下又は第1閾値未満となるように、出力電力の大きさを増加させる動作モードであってよい。上昇モードの一実施形態においては、出力電力の変動値が予め定められた目標値となるように、出力電力の大きさが制御される。上記の目標値の絶対値は、第1閾値以下又は第1閾値未満である。上昇モードの他の実施形態においては、出力電力の変動値が予め定められた数値範囲内で変化するように、出力電力の大きさが制御される。上記の数値範囲の上限値の絶対値は、第1閾値以下又は第1閾値未満であってよい。上記の数値範囲の下限値は、0以上であってよい。
 本実施形態において、下降モードは、出力電力の変動率の絶対値が第2閾値以下又は第2閾値未満となるように、出力電力の大きさを減少させる動作モードであってよい。下降モードの一実施形態においては、出力電力の変動値が予め定められた目標値となるように、出力電力の大きさが制御される。上記の目標値の絶対値は、第2閾値以下又は第2閾値未満である。下降モードの他の実施形態においては、出力電力の変動値が予め定められた数値範囲内で変化するように、出力電力の大きさが制御される。上記の数値範囲の下限値の絶対値は、第2閾値以下又は第2閾値未満であってよい。上記の数値範囲の上限値は、0以下であってよい。
 本実施形態において、ホールドモードは、出力電力の変動率の絶対値が第3閾値以下又は第3閾値未満となるように、出力電力の大きさを維持する動作モードであってよい。ホールドモードの一実施形態においては、出力電力の変動値が予め定められた目標値となるように、出力電力の大きさが制御される。上記の目標値の絶対値は、第3閾値以下又は第3閾値未満である。ホールドモードの他の実施形態においては、出力電力の変動値が予め定められた数値範囲内で変化するように、出力電力の大きさが制御される。上記の数値範囲の上限値の絶対値は、第3閾値以下又は第3閾値未満であってよい。上記の数値範囲の下限値の絶対値は、第3閾値以下又は第3閾値未満であってよい。ホールドモードにおいては、出力電力の大きさが実質的に維持されてよい。
 第1閾値及び第2閾値は同一であってもよく、異なってもよい。第1閾値及び第2閾値は、実質的に同一であってもよい。例えば、第1閾値及び第2閾値の差が予め定められた値よりも小さい場合、第1閾値及び第2閾値が実質的に同一と見做され得る。上記の予め定められた値は、0.1%/分以下であってもよく、0.1%/分未満であってもよい。
 第1閾値は、5%/分以下であってもよく、4%/分以下であってもよく、1%/分以下であってもよく、0.8%/分以下であってもよい。第2閾値は、5%/分以下であってもよく、4%/分以下であってもよく、1%/分以下であってもよく、0.8%/分以下であってもよい。変動率の第3閾値は、5%/分以下であってもよく、1%/分以下であってもよく、0.8%/分以下であってもよい。
 第3閾値は、第1閾値及び第2閾値よりも小さくてよい。第3閾値は、0又は実質的に0であってよい。例えば、第3閾値が第1閾値又は第2閾値と比較して十分に小さい場合、第3閾値が実質的に0と見做され得る。
 本実施形態において、出力電流制御部332は、例えば、インバータ230の出力電流の値が制御目標決定部320が決定した目標値となるように、インバータ230の動作を制御する。本実施形態において、出力電圧制御部334は、例えば、インバータ230の出力電圧の値が制御目標決定部320が決定した目標値となるように、インバータ230の動作を制御する。
 制御目標決定部320は、出力制御部又は制御装置の一例であってよい。上昇モードは、第1モードの一例であってよい。下降モードは、第2モードの一例であってよい。ホールドモードは、第3モードの一例であってよい。
 図4は、制御目標決定部320における情報処理の一例を概略的に示す。本実施形態によれば、例えば、まず、ステップ422(ステップがSと省略される場合がある。)において、制御目標決定部320は、契約情報格納部312に格納された売買契約に関する情報に基づいて、出力電力の制御に関する条件(制御条件と称される場合がある。)を決定する。
 例えば、売買契約により、電力供給システム100の定格出力に対する、電力供給システム100出力電力の1分間当たりの変動量の割合(すなわち、変動率である。)が、1%/分以下と定められている場合、上昇モードの制御条件として、出力電力の変動率の絶対値が0.8%/分以下又は0.8%/分未満となるように、出力電力の大きさを増加させることを決定する。同様に、下降モードの制御条件として、出力電力の変動率の絶対値が0.8%/分以下又は0.8%/分未満となるように、出力電力の大きさを減少させることを決定する。
 次に、S424において、制御目標決定部320は、パワーコンディショナ120の動作モードを決定する。例えば、制御目標決定部320は、(i)各時刻における予め定められた比較対象の値と、出力電力の現在値との差、及び/又は(ii)蓄電池のSOCの現在値に基づいて、パワーコンディショナ120の動作モードを決定する。比較対象の詳細は後述される。
 次に、S426において、制御目標決定部320は、パワーコンディショナ120の動作モードと、各動作モードの制御条件とに基づいて、各時刻における出力電圧及び/又は出力電流の目標値を決定する。制御目標決定部320は、電力調整回路202の制御量を決定し、電力調整回路202に制御信号を出力する。例えば、制御目標決定部320は、インバータ230の制御量を決定し、インバータ230に制御信号を出力する。これにより、電力供給システム100の出力電力の変動が抑制される。
 図5は、制御目標決定部320の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、制御目標決定部320は、例えば、比較対象取得部510と、気象情報取得部522と、発電電力予測部524と、出力計画生成部526と、出力電力値取得部530と、比較部540と、蓄電状態取得部550と、出力態様決定部560と、目標値決定部570とを備える。本実施形態において、比較対象取得部510は、例えば、発電電力値取得部512と、計画値取得部514とを有する。
 本実施形態において、比較対象取得部510は、上述された比較対象の値を取得する。比較対象としては、発電システム110の発電電力の現在値、及び、1以上の時刻のそれぞれにおける出力電力の大きさに関する計画(出力計画と称される場合がある。)により示される値(計画値と称される場合がある。)が例示される。
 本実施形態において、発電電力値取得部512は、発電システム110の発電電力[kW]の現在値を示す情報を取得する。例えば、発電電力値取得部512は、電力量計118又は制御システム140から、発電システム110の発電電力[kW]の現在値を示す情報を取得する。
 計画値取得部514は、特定の時刻における電力供給システム100の出力電力[kW]の計画値を示す情報を取得する。計画値取得部514は、例えば、現時点又は制御目標決定部320が制御信号を出力することが予想される時点における、電力供給システム100の出力電力の計画値を示す情報を取得する。
 計画値取得部514は、電力供給システム100の出力計画を取得することで、上記の特定の時刻における計画値を示す情報を取得してもよい。出力計画は、1以上の時刻のそれぞれを示す情報と、各時刻における電力供給システム100の出力電力を示す情報とが対応付けられた情報であってよい。計画値取得部514は、出力計画生成部526が生成した出力計画を取得してよい。
 本実施形態において、気象情報取得部522は、発電システム110が設置されている地域の気象情報を取得する。気象情報取得部522は、例えば、情報提供サーバ44から、発電システム110が設置されている地域の気象情報を取得する。
 本実施形態において、発電電力予測部524は、気象情報取得部522が取得した気象情報に基づいて、少なくとも第1期間に含まれる複数の時刻のそれぞれにおける発電電力の予測値を導出する。第1期間は任意の期間であってよい。複数の時刻の間隔は任意の値であってよい。例えば、発電電力予測部524は、11月17日の午前8時0分から午後7時59分までの発電電力を、1分ごとに予測する。
 本実施形態において、出力計画生成部526は、発電電力予測部524が導出した発電電力の予測値に基づいて、第2期間に含まれる複数の時刻のそれぞれにおける電力供給システム100の出力電力の計画値を決定する。例えば、出力計画生成部526は、発電電力予測部524が導出した11月17日の午前8時0分から午後7時59分までの発電電力に基づいて、11月17日の午前0時0分から午後23時59分までの発電電力を、1分ごとに予測する。
 第1期間及び第2期間は、同一又は実質的に同一の期間であってもよく、異なる期間であってもよい。第1期間及び第2期間が異なる場合、第2期間の長さは、第1期間の長さより長くてもよく、第1期間の長さより短くてもよい。第1期間及び第2期間が異なる場合、第2期間の始期は、第1期間の始期よりも前の時期であってよい。また、第2期間の終期は、第1期間の始期よりも後の時期であってもよく、第1期間の終期よりも前の時期であってもよく、第1期間の終期よりも後の時期であってもよい。
 本実施形態において、出力電力値取得部530は、電力供給システム100の出力電力の現在値を示す情報を取得する。例えば、出力電力値取得部530は、制御システム140から、電力供給システム100出力電力の現在値を示す情報を取得する。
 本実施形態において、比較部540は、比較対象取得部510が取得した比較対象の値と、出力電力値取得部530が取得した出力電力の現在値とを比較する。比較部540は、比較結果(例えば、大小関係である。)を示す情報を出力態様決定部560に出力する。一実施形態において、比較部540は、例えば、発電電力値取得部512が取得した発電電力の現在値と、出力電力値取得部530が取得した出力電力の現在値とを比較する。他の実施形態において、比較部540は、例えば、計画値取得部514が取得した現時点における出力電力の計画値と、出力電力値取得部530が取得した出力電力の現在値とを比較する。
 本実施形態において、蓄電状態取得部550は、蓄電システム130の残容量又はSOCを示す情報を取得する。例えば、蓄電状態取得部550は、蓄電システム130又は制御システム140から、蓄電システム130の残容量又はSOCを示す情報を取得する。
 本実施形態において、出力態様決定部560は、パワーコンディショナ120の動作モードを決定する。例えば、出力態様決定部560は、発電電力の現在値及び出力電力の現在値に基づいて、パワーコンディショナ120の動作モードを決定する。例えば、出力態様決定部560は、出力電力の計画値及び出力電力の現在値に基づいて、パワーコンディショナ120の動作モードを決定する。例えば、出力態様決定部560は、蓄電システム130の残容量又はSOCに基づいて、パワーコンディショナ120の動作モードを決定する。出力態様決定部560は、上記の組み合わせに基づいて、パワーコンディショナ120の動作モードを決定してよい。
 (第1の実施形態)
 本実施形態において、出力態様決定部560は、発電電力の現在値及び出力電力の現在値に基づいて、パワーコンディショナ120の動作モードを決定する。パワーコンディショナ120の動作モードは、インバータ230の動作モードであってよい。
 例えば、出力態様決定部560は、(a)発電電力の現在値が出力電力の現在値よりも大きい場合、上昇モードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定する、及び/又は、(b)発電電力の現在値が出力電力の現在値よりも小さい場合、下降モードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定する。出力態様決定部560は、発電電力の現在値及び出力電力の現在値の差が第4閾値よりも小さい場合、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定してよい。第4閾値は、発電電力の現在値及び出力電力の現在値が実質的に同一となるように決定されてよい。
 出力態様決定部560は、発電電力の現在値に対する出力電力の現在値の比が予め定められた数値範囲に含まれる場合、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定してもよい。上記の数値範囲は、発電電力の現在値及び出力電力の現在値が実質的に同一となるように決定されてよい。上記の数値範囲は、上限のみが設定されていてもよく、上限及び下限が設定されていてもよい。例えば、発電電力の現在値及び出力電力の現在値の差が、出力電力の現在値の0.5%以内である場合、発電電力の現在値及び出力電力の現在値が実質的に同一と見做され得る。
 出力態様決定部560は、パワーコンディショナ120又はインバータ230の出力が予め定められた上限値に到達した場合、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定してもよい。出力態様決定部560は、パワーコンディショナ120又はインバータ230の出力が最大出力に到達した場合、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定してもよい。
 (第2の実施形態)
 本実施形態において、出力態様決定部560は、出力電力の計画値及び出力電力の現在値に基づいて、パワーコンディショナ120の動作モードを決定する。パワーコンディショナ120の動作モードは、インバータ230の動作モードであってよい。
 例えば、出力態様決定部560は、(a)出力電力の計画値が出力電力の現在値よりも大きい場合、上昇モードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定する、及び/又は、(b)出力電力の計画値が出力電力の現在値よりも小さい場合、下降モードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定する。出力態様決定部560は、出力電力の計画値及び出力電力の現在値の差が第4閾値よりも小さい場合、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定してよい。第4閾値は、出力電力の計画値及び出力電力の現在値が実質的に同一となるように決定されてよい。
 出力態様決定部560は、出力電力の計画値に対する出力電力の現在値の比が予め定められた数値範囲に含まれる場合、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定してもよい。上記の数値範囲は、出力電力の計画値及び出力電力の現在値が実質的に同一となるように決定されてよい。上記の数値範囲は、上限のみが設定されていてもよく、上限及び下限が設定されていてもよい。上記の数値範囲は、上限のみが設定されていてもよく、上限及び下限が設定されていてもよい。例えば、出力電力の計画値及び出力電力の現在値の差が、出力電力の現在値の0.5%以内である場合、発電電力の現在値及び出力電力の現在値が実質的に同一と見做され得る。
 出力態様決定部560は、パワーコンディショナ120又はインバータ230の出力が予め定められた上限値に到達した場合、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定してもよい。出力態様決定部560は、パワーコンディショナ120又はインバータ230の出力が最大出力に到達した場合、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定してもよい。
 (第3の実施形態)
 本実施形態において、出力態様決定部560は、蓄電システム130の残容量又はSOCに基づいて、パワーコンディショナ120の動作モードを決定する。パワーコンディショナ120の動作モードは、インバータ230の動作モードであってよい。
 一実施形態において、発電電力の現在値が出力電力の現在値よりも大きい場合、出力態様決定部560は、例えば、(i)蓄電システム130の残容量又はSOCが第5閾値よりも大きいときには、上昇モードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定し、(ii)蓄電装置の残容量又はSOCが第5閾値よりも小さいときには、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定する。第5閾値は、30%であってもよく、20%であってもよく、10%であってもよい。
 これにより、蓄電システム130の残容量又はSOCが適切に維持される。本実施形態によれば、蓄電システム130が放電可能な電力量を十分に確保しているので、発電システム110の発電電力が急減した場合であっても、電力供給システム100の出力電力の変動が抑制され得る。
 発電電力の現在値が出力電力の現在値よりも小さい場合、出力態様決定部560は、例えば、(i)蓄電装置の残容量又はSOCが第6閾値よりも小さいときには、下降モードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定し、(ii)蓄電装置の残容量又はSOCが第6閾値よりも大きいときには、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定する。第6閾値は、40%であってもよく、50%であってもよく、60%であってもよい。なお、上記の第5閾値は、第6閾値よりも小さくてよい。
 これにより、蓄電システム130の残容量又はSOCが適切に維持される。本実施形態によれば、蓄電システム130が充電可能な状態で運用されているので、発電システム110の発電電力が急増した場合であっても、電力供給システム100の出力電力の変動が抑制され得る。
 他の実施形態において、出力電力の計画値が出力電力の現在値よりも大きい場合、出力態様決定部560は、例えば、(i)蓄電装置の残容量又はSOCが第5閾値よりも大きいときには、上昇モードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定し、(ii)蓄電装置の残容量又はSOCが第5閾値よりも小さいときには、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定する。第5閾値は、30%であってもよく、20%であってもよく、10%であってもよい。
 これにより、蓄電システム130の残容量又はSOCが適切に維持される。本実施形態によれば、蓄電システム130が放電可能な電力量を十分に確保しているので、発電システム110の発電電力が急減した場合であっても、電力供給システム100の出力電力の変動が抑制され得る。
 出力電力の計画値が出力電力の現在値よりも小さい場合、出力態様決定部560は、例えば、(i)蓄電システム130の残容量又はSOCが第6閾値よりも小さいときには、下降モードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定し、(ii)蓄電システム130の残容量又はSOCが第6閾値よりも大きいときには、ホールドモードでパワーコンディショナ120を動作させることを決定する。第6閾値は、40%であってもよく、50%であってもよく、60%であってもよい。なお、上記の第5閾値は、第6閾値よりも小さくてよい。
 これにより、蓄電システム130の残容量又はSOCが適切に維持される。本実施形態によれば、蓄電システム130が充電可能な状態で運用されているので、発電システム110の発電電力が急増した場合であっても、電力供給システム100の出力電力の変動が抑制され得る。
 目標値決定部570は、パワーコンディショナ120の動作モードと、各動作モードの制御条件とに基づいて、各時刻における出力電圧及び/又は出力電流の目標値を決定する。各動作モードの制御条件は、出力電力の変動率に関する条件であってよい。
 (別実施形態の一例)
 本実施形態においては、制御目標決定部320が、発電電力値取得部512、計画値取得部514、出力電力値取得部530、比較部540及び蓄電状態取得部550を備える場合を例として、電力供給システム100の一例が説明された。しかしながら、電力供給システム100は、本実施形態に限定されない。
 他の実施形態において、比較対象取得部510は、発電電力値取得部512及び出力電力値取得部530の少なくとも一方を備えなくてもよい。さらに他の実施形態において、比較対象取得部510は、蓄電状態取得部550を備えなくてもよい。さらに他の実施形態において、比較対象取得部510は、計画値取得部514、気象情報取得部522、発電電力予測部524、出力計画生成部526及び出力電力値取得部530の少なくとも1つを備えなくてもよい。
 図6は、電力供給システム100の出力態様の一例を概略的に示す。図6は、電力供給システム100の出力履歴620と、パワーコンディショナ120が各動作モードで動作した場合の将来の出力電力の推移とを示す。
 点線642は、時刻tにおいて、制御目標決定部320がパワーコンディショナ120を上昇モードで動作させることを決定した場合の出力電力の推移を示す。この場合、予め定められた変動率で出力電力が増加する。その結果、時刻tから単位時間Tが経過した後の出力電力の大きさはULとなる。
 点線644は、時刻tにおいて、制御目標決定部320がパワーコンディショナ120を下降モードで動作させることを決定した場合の出力電力の推移を示す。この場合、予め定められた変動率で出力電力が減少する。その結果、時刻tから単位時間Tが経過した後の出力電力の大きさはLLとなる。
 点線646は、時刻tにおいて、制御目標決定部320がパワーコンディショナ120をホールドモードで動作させることを決定した場合の出力電力の推移を示す。この場合、時刻tにおける出力電力の大きさが維持される。その結果、時刻tから単位時間Tが経過した後の出力電力の大きさはCPとなる。
 図7、図8、図9及び図10を用いて、発電電力と、出力電力との関係の一例が説明される。図7~図10においては、時刻tにおける出力電力CPと、時刻tにおける発電電力CGとの大小関係に基づいて電力供給システム100の出力態様が決定される実施形態を例として、発電電力と、出力電力との関係の一例が説明される。
 図7を用いて、説明対象となる期間において、発電電力が出力電力よりも常に大きく、且つ、発電電力及び出力電力の差が予め定められた閾値よりも常に大きい場合を例として、電力供給システム100の動作の一例が説明される。この場合、発電履歴720で示される発電電力と、出力履歴740で示される出力電力との差760に相当する電力が、蓄電システム130に蓄積される。
 図8を用いて、説明対象となる期間において、発電電力が出力電力よりも常に小さく、且つ、発電電力及び出力電力の差が予め定められた閾値よりも常に大きい場合を例として、発電システム110の動作の一例が説明される。この場合、発電履歴820で示される発電電力と、出力履歴840で示される出力電力との差860に相当する電力が、蓄電システム130から放出される。
 図9を用いて、説明対象となる期間において、発電電力と出力電力との差の絶対値が予め定められた値よりも常に小さい場合を例として、電力供給システム100の動作の一例が説明される。この場合、発電履歴920で示される発電電力と、出力履歴940で示される出力電力との差962に相当する電力が、蓄電システム130に蓄積される。一方、発電履歴920で示される発電電力と、出力履歴940で示される出力電力との差964に相当する電力が、蓄電システム130から放出される。
 図10を用いて、電力供給システム100の動作の一例が説明される。図10は、発電システム110の発電履歴1020の一例と、電力供給システム100の出力履歴1040の一例とを示す。
 本実施形態によれば、時刻tにおいて、発電電力CGが出力電力CPよりも小さい。そのため、パワーコンディショナ120は、時刻tから時刻t1まで下降モードで動作する。その後、時刻t1において、発電電力CGと出力電力CPとが略同一になるので、パワーコンディショナ120は、時刻t1から時刻t2までホールドモードで動作する。時刻t2において、発電電力CGが出力電力CPよりも大きくなるので、パワーコンディショナ120は、時刻t2から時刻t3まで上昇モードで動作する。
 時刻t3において、発電電力CGと出力電力CPとが略同一になるので、パワーコンディショナ120は、時刻t3から時刻t4までホールドモードで動作する。時刻t4において、発電電力CGが出力電力CPよりも大きくなるので、パワーコンディショナ120は、時刻t4から時刻t5まで上昇モードで動作する。時刻t5において、発電電力CGと出力電力CPとが略同一になるので、パワーコンディショナ120は、時刻t5以降、ホールドモードで動作する。
 本実施形態においては、蓄電システム130が、発電システム110の出力及びパワーコンディショナ120の入力の間に接続され、発電システム110から直流電力を受領し、パワーコンディショナ120に直流電力を供給する。これにより、蓄電システム130は、発電電力の短周期変動に追従して、高速に充放電され得る。その結果、蓄電システム130の残容量又はSOCが適切な数値範囲内で運用されている場合、発電電力の短周期変動が抑制され得る。
 図11は、発電予測と、出力計画との関係の一例を概略的に示す。本実施形態において、出力計画1140は、例えば、発電電力の予測結果1120の時間をシフトすることにより生成される。
 例えば、発電電力予測部524は、時刻tCSから時刻tCEまでの期間における気象予測に基づいて、時刻tCSから時刻tCEまでの期間に含まれる複数の時刻のそれぞれにおける発電電力を予測値を導出する。気象予測は、上記の複数の時刻のそれぞれにおける日照量の予測値又は当該日照量の予測式を含んでよい。発電電力予測部524は、上記の期間に含まれる複数の時刻のそれぞれを示す情報と、各時刻における発電電力の予測値を示す情報とを対応付けて予測結果1120を生成する。
 出力計画生成部526は、発電電力の予測結果1120に基づいて、時刻tPSから時刻tCEまでの期間に含まれる複数の時刻のそれぞれにおける出力電力の計画値を決定する。出力計画生成部526は、発電電力の予測結果1120に基づいて、時刻tPSから時刻tPEまでの期間に含まれる複数の時刻のそれぞれにおける出力電力の計画値を決定してもよい。出力計画生成部526は、上記の期間に含まれる複数の時刻のそれぞれを示す情報と、各時刻における出力電力の計画値を示す情報とを対応付けて出力計画1140を生成する。
 本実施形態において、出力計画生成部526は、発電電力の予測結果1120の時間をシフトさせて、出力計画1140を生成する。上記のシフト量Tsは、例えば、各時刻における電力の需給予測に基づいて決定される。出力計画生成部526は、系統管理サーバ42又は情報提供サーバ44から、各時刻における電力の需給予測を示す情報を取得してよい。出力計画生成部526は、過去の気象パターンと、各時刻における需給ギャップの実績値を示す情報に基づいて、上記のシフト量を決定してもよい。気象パターンとしては、晴れ、曇り、雨などが例示される。
 予測結果1120は、発電電力の予測値の一例であってよい。出力計画1140は、出力電力の計画値の一例であってよい。時刻tCSから時刻tCEまでの期間は、第1期間の一例であってよい。時刻tPSから時刻tCEまでの期間は、第2期間の一例であってよい。時刻tPSから時刻tPEまでの期間は、第2期間の一例であってよい。
 (別実施形態の一例)
 本実施形態においては、出力計画1140が、発電電力の予測結果1120の時間をシフトすることにより生成される場合を例として、電力供給システム100の一例が説明された。しかしながら、電力供給システム100は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、出力計画1140は、例えば、各時刻における電力の需給予測に基づいて、需要が供給を超える時期に出力電力の計画値が発電電力の予測値よりも大きくなり、需要が供給を下回る時期に出力電力の計画値が発電電力の予測値よりも小さくなるように決定される。
 図12は、本発明の複数の態様が全体的又は部分的に具現化されてよいコンピュータ3000の一例を示す。電力供給システム100の少なくとも一部は、コンピュータ3000により実現されてよい。例えば、パワーコンディショナ120の一部が、コンピュータ3000により実現される。例えば、蓄電システム130の一部が、コンピュータ3000により実現される。例えば、制御システム140の少なくとも一部が、コンピュータ3000により実現される。また、系統管理サーバ42の少なくとも一部が、コンピュータ3000により実現されてよい。情報提供サーバ44の少なくとも一部が、コンピュータ3000により実現されてよい。
 コンピュータ3000にインストールされたプログラムは、コンピュータ3000に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該装置の1又は複数の「部」として機能させ、又は当該オペレーション又は当該1又は複数の「部」を実行させることができ、及び/又はコンピュータ3000に、本発明の実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ3000に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、CPU3012によって実行されてよい。
 本実施形態によるコンピュータ3000は、CPU3012、RAM3014、GPU3016、及びディスプレイデバイス3018を含み、それらはホストコントローラ3010によって相互に接続されている。コンピュータ3000はまた、通信インタフェース3022、ハードディスクドライブ3024、DVD-ROMドライブ3026、及びICカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ3020を介してホストコントローラ3010に接続されている。コンピュータはまた、ROM3030及びキーボード3042のようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ3040を介して入出力コントローラ3020に接続されている。
 CPU3012は、ROM3030及びRAM3014内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。GPU3016は、RAM3014内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、CPU3012によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス3018上に表示されるようにする。
 通信インタフェース3022は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ3024は、コンピュータ3000内のCPU3012によって使用されるプログラム及びデータを格納する。DVD-ROMドライブ3026は、プログラム又はデータをDVD-ROM3001から読み取り、ハードディスクドライブ3024にRAM3014を介してプログラム又はデータを提供する。ICカードドライブは、プログラム及びデータをICカードから読み取り、及び/又はプログラム及びデータをICカードに書き込む。
 ROM3030はその中に、アクティブ化時にコンピュータ3000によって実行されるブートプログラム等、及び/又はコンピュータ3000のハードウエアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ3040はまた、様々な入出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ3020に接続してよい。
 プログラムが、DVD-ROM3001又はICカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもあるハードディスクドライブ3024、RAM3014、又はROM3030にインストールされ、CPU3012によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ3000に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウエアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ3000の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。
 例えば、通信がコンピュータ3000及び外部デバイス間で実行される場合、CPU3012は、RAM3014にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース3022に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース3022は、CPU3012の制御の下、RAM3014、ハードディスクドライブ3024、DVD-ROM3001、又はICカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
 また、CPU3012は、ハードディスクドライブ3024、DVD-ROMドライブ3026(DVD-ROM3001)、ICカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がRAM3014に読み取られるようにし、RAM3014上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU3012は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
 様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU3012は、RAM3014から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM3014に対しライトバックする。また、CPU3012は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU3012は、当該複数のエントリの中から、第1の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
 上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ3000上又はコンピュータ3000近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それにより、上記のプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ3000に提供する。
 以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、技術的に矛盾しない範囲において、特定の実施形態について説明した事項を、他の実施形態に適用することができる。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
 請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
 10 通信ネットワーク、20 電力系統、30 分電盤、32 負荷、42 系統管理サーバ、44 情報提供サーバ、100 電力供給システム、110 発電システム、112 太陽光発電パネル、114 接続ユニット、116 集電盤、118 電力量計、120 パワーコンディショナ、122 電力量計、130 蓄電システム、132 電力量計、140 制御システム、202 電力調整回路、204 制御部、210 DC入力端子、230 インバータ、232 電圧計、234 電流計、236 電圧計、238 電流計、240 系統連系部、242 連系側開閉器、244 連系側遮断器、246 電流計、250 AC出力端子、264 インバータ制御部、266 系統連系制御部、310 格納部、312 契約情報格納部、314 制御条件格納部、316 出力履歴格納部、320 制御目標決定部、332 出力電流制御部、334 出力電圧制御部、510 比較対象取得部、512 発電電力値取得部、514 計画値取得部、522 気象情報取得部、524 発電電力予測部、526 出力計画生成部、530 出力電力値取得部、540 比較部、550 蓄電状態取得部、560 出力態様決定部、570 目標値決定部、620 出力履歴、642 点線、644 点線、646 点線、720 発電履歴、740 出力履歴、760 差、820 発電履歴、840 出力履歴、860 差、920 発電履歴、940 出力履歴、962 差、964 差、1020 発電履歴、1040 出力履歴、1120 予測結果、1140 出力計画、3000 コンピュータ、3001 DVD-ROM、3010 ホストコントローラ、3012 CPU、3014 RAM、3016 GPU、3018 ディスプレイデバイス、3020 入出力コントローラ、3022 通信インタフェース、3024 ハードディスクドライブ、3026 DVD-ROMドライブ、3030 ROM、3040 入出力チップ、3042 キーボード

Claims (19)

  1.  電力供給装置が電力系統に出力する電力である出力電力を制御する制御装置であって、
     (i)前記出力電力の単位時間当たりの変動量の前記電力供給装置の定格出力に対する割合を示す変動率の絶対値が第1閾値以下又は前記第1閾値未満となるように、前記出力電力の大きさを増加させる第1モード、(ii)前記変動率の絶対値が第2閾値以下又は前記第2閾値未満となるように、前記出力電力の大きさを減少させる第2モード、及び、(iii)前記変動率の絶対値が第3閾値以下又は前記第3閾値未満となるように、前記出力電力の大きさを維持する第3モードの何れか1つのモードで、前記電力供給装置を動作させる出力制御部を備え、
     前記第3閾値は、前記第1閾値及び前記第2閾値よりも小さい、
     制御装置。
  2.  前記電力供給装置の定格出力は、(i)前記電力供給装置が前記電力系統に電力を供給するための契約、又は、(ii)前記電力供給装置が前記電力系統に電力を供給する能力の最大値に基づいて定められる、
     請求項1に記載の制御装置。
  3.  前記出力制御部は、
     前記第1モードにおいて、前記出力電力が第1変動率で増加するように前記出力電力を制御し、
     前記第2モードにおいて、前記出力電力が第2変動率で減少するように前記出力電力を制御し、
     前記第3モードにおいて、前記出力電力が実質的に変動しないように前記出力電力を制御し、
     前記第1変動率の絶対値と、前記第2変動率の絶対値との差は、予め定められた値よりも小さい、
     請求項1又は請求項2に記載の制御装置。
  4.  前記電力供給装置は、
     直流電力を出力可能に構成された発電装置と、
     直流電力を入出力可能に構成された蓄電装置と、
     前記発電装置及び前記蓄電装置の少なくとも一方が出力する直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、
     を備え、
     前記制御装置は、前記電力変換装置を制御して前記出力電力の大きさを調整する、
     請求項1から請求項3までの何れか一項に記載の制御装置。
  5.  前記発電装置が出力する電力である発電電力の現在値を示す情報を取得する発電電力値取得部と、
     前記出力電力の現在値を示す情報を取得する出力電力値取得部と、
     をさらに備え、
     前記出力制御部は、
     前記発電電力の現在値及び前記出力電力の現在値に基づいて、前記電力供給装置の動作モードを決定する出力態様決定部、
     を有する、
     請求項4に記載の制御装置。
  6.  前記出力態様決定部は、
     (a)前記発電電力の現在値が前記出力電力の現在値よりも大きい場合、前記第1モードで前記電力供給装置を動作させることを決定する、及び/又は、
     (b)前記発電電力の現在値が前記出力電力の現在値よりも小さい場合、前記第2モードで前記電力供給装置を動作させることを決定する、
     請求項5に記載の制御装置。
  7.  前記出力態様決定部は、
     (i)前記発電電力の現在値及び前記出力電力の現在値の差が第4閾値よりも小さい場合、(ii)前記発電電力の現在値に対する前記出力電力の現在値の比が予め定められた数値範囲に含まれる場合、又は、(iii)前記電力変換装置の出力が予め定められた上限値に到達した場合、
     前記第3モードで前記電力供給装置を動作させることを決定する、
     請求項5又は請求項6に記載の制御装置。
  8.  前記蓄電装置の残容量又はSOCを示す情報を取得する蓄電状態取得部をさらに備え、
     前記出力態様決定部は、
     (a)前記発電電力の現在値が前記出力電力の現在値よりも大きい場合、
     (i)前記蓄電装置の残容量又はSOCが第5閾値よりも大きいときには、前記第1モードで前記電力供給装置を動作させることを決定し、
     (ii)前記蓄電装置の残容量又はSOCが前記第5閾値よりも小さいときには、前記第3モードで前記電力供給装置を動作させることを決定する、及び/又は、
     (b)前記発電電力の現在値が前記出力電力の現在値よりも小さい場合、
     (i)前記蓄電装置の残容量又はSOCが第6閾値よりも小さいときには、前記第2モードで前記電力供給装置を動作させることを決定し、
     (ii)前記蓄電装置の残容量又はSOCが前記第6閾値よりも大きいときには、前記第3モードで前記電力供給装置を動作させることを決定し、
     前記第5閾値は、前記第6閾値よりも小さい、
     請求項5から請求項7までの何れか一項に記載の制御装置。
  9.  前記蓄電装置の残容量又はSOCを示す情報を取得する蓄電状態取得部をさらに備え、
     前記出力制御部は、
     前記蓄電装置の残容量又はSOCに基づいて、前記電力供給装置の動作モードを決定する出力態様決定部、
     を有する、
     請求項4に記載の制御装置。
  10.  特定の時刻における前記電力供給装置の前記出力電力の計画値を示す情報を取得する計画値取得部と、
     前記出力電力の現在値を示す情報を取得する出力電力値取得部と、
     をさらに備え、
     前記出力制御部は、
     前記出力電力の計画値及び前記出力電力の現在値に基づいて、前記電力供給装置の動作モードを決定する出力態様決定部、
     を有する、
     請求項4に記載の制御装置。
  11.  前記出力態様決定部は、
     (a)前記出力電力の計画値が前記出力電力の現在値よりも大きい場合、前記第1モードで前記電力供給装置を動作させることを決定する、及び/又は、
     (b)前記出力電力の計画値が前記出力電力の現在値よりも小さい場合、前記第2モードで前記電力供給装置を動作させることを決定する、
     請求項10に記載の制御装置。
  12.  前記出力態様決定部は、
     (i)前記出力電力の計画値及び前記出力電力の現在値の差が第4閾値よりも小さい場合、(ii)前記出力電力の計画値に対する前記出力電力の現在値の比が予め定められた数値範囲に含まれる場合、又は、(iii)前記電力変換装置の出力が予め定められた上限値に到達した場合、
     前記第3モードで前記電力供給装置を動作させることを決定する、
     請求項10又は請求項11に記載の制御装置。
  13.  前記蓄電装置の残容量又はSOCを示す情報を取得する蓄電状態取得部をさらに備え、
     前記出力態様決定部は、
     (a)前記出力電力の計画値が前記出力電力の現在値よりも大きい場合、
     (i)前記蓄電装置の残容量又はSOCが第5閾値よりも大きいときには、前記第1モードで前記電力供給装置を動作させることを決定し、
     (ii)前記蓄電装置の残容量又はSOCが前記第5閾値よりも小さいときには、前記第3モードで前記電力供給装置を動作させることを決定する、及び/又は、
     (b)前記出力電力の計画値が前記出力電力の現在値よりも小さい場合、
     (i)前記蓄電装置の残容量又はSOCが第6閾値よりも小さいときには、前記第2モードで前記電力供給装置を動作させることを決定し、
     (ii)前記蓄電装置の残容量又はSOCが前記第6閾値よりも大きいときには、前記第3モードで前記電力供給装置を動作させることを決定し、
     前記第5閾値は、前記第6閾値よりも小さい、
     請求項10から請求項12までの何れか一項に記載の制御装置。
  14.  前記発電装置が設置されている地域の気象情報を取得する気象情報取得部と、
     前記気象情報取得部が取得した前記気象情報に基づいて、第1期間に含まれる複数の時刻のそれぞれにおいて、前記発電装置が出力する電力である発電電力の予測値を導出する発電電力予測部と、
     前記発電電力予測部が導出した前記発電電力の予測値に基づいて、第2期間に含まれる複数の時刻のそれぞれにおける前記電力供給装置の前記出力電力の計画値を決定する出力計画生成部と、
     をさらに備え、
     前記発電装置は、太陽光発電装置を備え、
     前記出力態様決定部は、前記出力計画生成部が決定した前記出力電力の計画値と、前記出力電力値取得部が取得した前記出力電力の現在値とに基づいて、前記電力供給装置の動作モードを決定する、
     請求項10から請求項13までの何れか一項に記載の制御装置。
  15.  前記変動率の前記第1閾値は、5%/分以下である、
     請求項1から請求項14までの何れか一項に記載の制御装置。
  16.  請求項4から請求項14までの何れか一項に記載の制御装置と、
     前記電力変換装置と、
     を備える、電力変換システム。
  17.  請求項4から請求項14までの何れか一項に記載の制御装置と、
     前記発電装置と、
     前記蓄電装置と、
     前記電力変換装置と、
     を備える、電力供給装置。
  18.  コンピュータを、請求項1から請求項15までの何れか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
  19.  電力供給装置が電力系統に出力する電力である出力電力を制御する制御方法であって、
     (i)前記出力電力の単位時間当たりの変動量の前記電力供給装置の定格出力に対する割合を示す変動率の絶対値が第1閾値以下又は前記第1閾値未満となるように、前記出力電力の大きさを増加させる第1モード、(ii)前記変動率の絶対値が第2閾値以下又は前記第2閾値未満となるように、前記出力電力の大きさを減少させる第2モード、及び、(iii)前記変動率の絶対値が第3閾値以下又は前記第3閾値未満となるように、前記出力電力の大きさを維持する第3モードの何れか1つのモードで、前記電力供給装置を動作させる出力制御段階を有し、
     前記第3閾値は、前記第1閾値及び前記第2閾値よりも小さい、
     制御方法。
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